(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024113128
(43)【公開日】2024-08-21
(54)【発明の名称】廃プラスチック密度分離
(51)【国際特許分類】
B29B 17/02 20060101AFI20240814BHJP
【FI】
B29B17/02 ZAB
B29B17/02
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024092905
(22)【出願日】2024-06-07
(62)【分割の表示】P 2022548423の分割
【原出願日】2021-02-10
(31)【優先権主張番号】62/972,262
(32)【優先日】2020-02-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.スタイロフォーム
(71)【出願人】
【識別番号】594055158
【氏名又は名称】イーストマン ケミカル カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100168066
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 雄太
(72)【発明者】
【氏名】デブルイン,ブルース・ロジャー
(72)【発明者】
【氏名】コリングス,カイル・リン
(72)【発明者】
【氏名】ネルソン,ジェームズ・スチュアート
(57)【要約】 (修正有)
【課題】混合プラスチック廃棄物を分離するための方法およびシステムを提供する。
【解決手段】方法は一般に混合プラスチック廃棄物をPET富化流および1つまたはそれ以上のPET枯渇流に分離するステップを含む。分離するステップは2以上の密度分離段階の組み合わせを使用することにより達成され得る。代表的な密度分離段階は浮沈法分離器および遠心力分離器を含む。PET富化およびPET枯渇流は回収され、および/または下流の化学的リサイクルプロセスに向けられ得る。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む廃プラスチック分離方法であって、前記PET富化流が乾燥基準で少なくとも70重量パーセントのPETならびに乾燥基準で少なくとも0.1重量パーセントおよび10重量パーセント以下のハロゲンを含む、方法。
【請求項2】
前記PET富化流がPVCも富化され、前記PET枯渇流がPVCも枯渇される、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記PET富化流はポリオレフィンが枯渇され、前記PET枯渇流はポリオレフィンが富化される、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記PET富化流が乾燥基準で2重量パーセント以下の接着剤を含み、および/または前記PET富化流が乾燥基準で4重量パーセント以下のプラスチック充填剤および添加剤を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項5】
前記PET枯渇流が乾燥基準で10重量パーセント以下のPVCを含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項6】
前記PET富化流が乾燥基準で50重量パーセント以下のポリオレフィンを含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項7】
前記PET枯渇流が乾燥基準で少なくとも50重量パーセントのポリオレフィンを含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項8】
前記分離するステップが少なくとも1つの密度分離段階を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項9】
前記分離するステップが少なくとも第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含む、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記少なくとも1つの密度分離段階が浮沈法分離段階および/または遠心力分離段階を含む、請求項8に記載の方法。
【請求項11】
前記分離するステップが第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含み、前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記PET富化流および前記PET枯渇流の各々が少なくとも90重量パーセントのプラスチックを含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項13】
前記PET富化流中のPETの濃度が前記PET枯渇流中のPETの濃度より高い、請求項1または2に記載の方法。
【請求項14】
前記方法が前記MPWを少なくとも2つのPET枯渇流に分離するステップを含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項15】
PVCが前記MPWまたは前記PET富化流に対してPVC富化流として前記MPWまたは前記PET富化流から分離されない、請求項1または2に記載の方法。
【請求項16】
前記MPW中のPVC含量の少なくとも50重量パーセントが前記MPWからPETと共に前記PET富化流に分離される、請求項1または2に記載の方法。
【請求項17】
前記PET富化流中のPVC含量が、前記PET富化流中のPETを化学的リサイクルプロセスで処理する前に前記PET富化流から分離されない、請求項1または2に記載の方法。
【請求項18】
(a)混合された廃プラスチック(MPW)微粒子を第1の密度分離段階に導入するステップ;および
(b)前記第1の密度分離段階からの産物流を第2の密度分離段階に供給するステップ
を含む廃プラスチック分離方法であって、
前記第1および第2の密度分離段階の一方が低密度分離段階であり、前記第1および第2の密度分離段階の他方が高密度分離段階であり、
前記低密度分離段階が1.35g/cc未満および/または少なくとも1.25g/ccの標的分離密度を有し、
前記高密度分離段階が前記低密度分離段階の標的分離密度より少なくとも0.01g/cc大きい標的分離密度を有する、方法。
【請求項19】
前記高密度分離段階の標的分離密度が少なくとも1.31g/ccおよび/または1.45g/cc以下である、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記MPW微粒子がPETおよびポリオレフィンを少なくとも50重量パーセントの量で一緒に含む、請求項18または19に記載の方法。
【請求項21】
前記MPW微粒子が少なくとも5重量パーセントのPETを含む、請求項18または19に記載の方法。
【請求項22】
前記第1の密度分離段階が少なくとも90パーセントのPETに関する分離効率を有し、および/または前記第2の密度分離段階が少なくとも90パーセントのPETに関する分離効率を有する、請求項18または19に記載の方法。
【請求項23】
前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、請求項18または19に記載の方法。
【請求項24】
前記第1の密度分離段階が前記高密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が前記低密度分離段階である、請求項18または19に記載の方法。
【請求項25】
a)MPW微粒子を第1の密度分離段階に導入して微粒子状プラスチック固体産物流および前記微粒子状プラスチック固体産物流より高い平均微粒子状プラスチック固体密度を有する高密度の微粒子状プラスチック固体流を形成するステップ、ならびに
b)前記微粒子状プラスチック固体産物流の少なくとも一部分を第2の密度分離段階に供給して中密度の微粒子状プラスチック固体流および低密度の微粒子状プラスチック固体流を形成するステップ
を含む廃プラスチック分離方法であって、
高密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度が中密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度より高く、中密度の微粒子状プラスチック固体流が低密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度より高い平均微粒子状プラスチック固体密度を有する、方法。
【請求項26】
前記第1の密度分離段階が前記産物流として第1のPET富化流を、PETが枯渇した前記高密度の微粒子状プラスチック固体流として重質分富化流を生成する、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記第2の密度分離段階が前記第1のPET富化流を前記中密度の微粒子状プラスチック固体流としての第2のPET富化流および前記低密度の微粒子状プラスチック固体流としてのポリオレフィン富化流に分離する、請求項26に記載の方法。
【請求項28】
前記産物流がPVC富化される、請求項25~27のいずれかに記載の方法。
【請求項29】
前記低密度プラスチック流が10重量パーセント未満のPETを含む、請求項25~27のいずれかに記載の方法。
【請求項30】
前記中密度プラスチック流がPVC富化される、請求項25~27のいずれかに記載の方法。
【請求項31】
前記第2のPET富化流および/または前記中密度プラスチック流がポリオレフィン枯渇される、請求項25~27のいずれかに記載の方法。
【請求項32】
前記高密度プラスチック流が乾燥プラスチック基準で10重量パーセント未満のPETを含む、請求項25~27のいずれかに記載の方法。
【請求項33】
前記高密度プラスチック流が非プラスチック固体および/または1.41g/ccより大きい密度を有する重いプラスチックを含む、請求項25~27のいずれかに記載の方法。
【請求項34】
前記非プラスチック固体が砂、金属、および/またはガラスを含む、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
前記高密度の微粒子状プラスチック固体流の質量が乾燥プラスチック基準で前記産物流の質量未満である、請求項25または26に記載の方法。
【請求項36】
前記高密度の微粒子状プラスチック固体流の質量が乾燥プラスチック重量基準で前記第1の密度分離段階に導入される前記MPW微粒子の20重量パーセント以下である、請求項25または26に記載の方法。
【請求項37】
前記高密度の微粒子状プラスチック固体流のプラスチック質量の前記中密度の微粒子状プラスチック固体流のプラスチック質量に対する比が10:1~1:10である、請求項25または26に記載の方法。
【請求項38】
前記中密度の微粒子状プラスチック固体流が、前記低密度の微粒子状プラスチック固体流および/または前記高密度の微粒子状プラスチック固体流と比べてPETが富化された、請求項25または26に記載の方法。
【請求項39】
前記中密度の微粒子状プラスチック固体流が前記低密度の微粒子状プラスチック固体流および前記高密度の微粒子状プラスチック固体流の組み合わせと比べてPETが富化された、請求項25または26に記載の方法。
【請求項40】
前記低密度の微粒子状プラスチック固体流および前記高密度の微粒子状プラスチック固体流が単一の流れに合わせられる、請求項25または26に記載の方法。
【請求項41】
前記低密度の微粒子状プラスチック固体流が前記中密度の微粒子状プラスチック固体流と比べてポリオレフィンが富化された、請求項25または26に記載の方法。
【請求項42】
前記中密度の微粒子状プラスチック固体流が乾燥プラスチック基準で少なくとも0.1重量パーセントおよび10重量パーセント以下の量でPVCをさらに含む、請求項25または26に記載の方法。
【請求項43】
前記第1の密度分離段階および第2の密度分離段階の各々が遠心力分離段階および/または浮沈法分離段階を含む、請求項18または25に記載の方法。
【請求項44】
前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、請求項43に記載の方法。
【請求項45】
第1のPET富化流を前記第1の分離段階から回収し、第2のPET富化流を前記第2の分離段階から回収するステップをさらに含み、前記第2のPET富化流が乾燥プラスチック基準で前記第1のPET富化流より高いPET濃度を有する、請求項18または25に記載の方法。
【請求項46】
前記第1のPET富化流が乾燥プラスチック基準で少なくとも55重量パーセントのPETを含み、および/または前記第2のPET富化流が乾燥プラスチック基準で少なくとも90重量パーセントのPETを含む、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記第2のPET富化流を固液分離、および/または乾燥に付してPETが富化されたプラスチック材料製品を提供するステップをさらに含む、請求項45に記載の方法。
【請求項48】
塩および/または糖類を水と混合して濃縮された塩および/または糖類溶液を形成し、前記濃縮された塩および/または糖類溶液を前記第1または第2の密度分離段階の少なくとも1つに供給するステップをさらに含む、請求項18または25に記載の方法。
【請求項49】
前記濃縮された塩および/または糖類溶液が糖類または非ハロゲン化塩、例えば酢酸塩、炭酸塩、クエン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、および/または水酸化物を含む、請求項48に記載の方法。
【請求項50】
前記濃縮された塩および/または糖類溶液が炭酸カリウムを含む、請求項49に記載の方法。
【請求項51】
炭酸カリウムを含む前記濃縮塩溶液が前記第1の密度分離段階に供給される、請求項50に記載の方法。
【請求項52】
前記濃縮塩溶液が前記第1および第2の密度分離段階の両者に供給される、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
前記第1または第2の密度分離段階の一方の塩濃度が前記第1または第2の密度分離段階の他方より大きくなるように、前記濃縮塩溶液の流量を制御するステップをさらに含む、請求項52に記載の方法。
【請求項54】
苛性成分と水を混合して苛性溶液を形成し、前記苛性溶液を前記MPW微粒子、前記第1の密度分離段階、出口流、前記第2の分離段階、および/または前記第1または前記第2の密度分離段階からの1つまたはそれ以上のPET富化またはポリオレフィン富化流に
供給するステップをさらに含む、請求項18または25に記載の方法。
【請求項55】
別の苛性成分が前記第1の密度分離段階および/または前記第2の密度分離段階に導入されず、および/または前記MPW微粒子が前記第1の密度分離段階に導入される前に別の抗菌処理段階に供されない、請求項48に記載の方法。
【請求項56】
(a)塩および/または糖類を水と混合して濃縮された塩および/または糖類溶液を形成し、前記濃縮された塩および/または糖類溶液を第1または第2の密度分離段階の少なくとも1つに供給するステップ;
(b)混合された廃プラスチック(MPW)微粒子を前記第1の密度分離段階に導入するステップ;ならびに
(c)前記第1の密度分離段階からの産物流を第2の密度分離段階に供給するステップ
を含む廃プラスチック分離方法であって、
前記第1および第2の密度分離段階の一方が低密度分離段階であり、前記第1および第2の密度分離段階の他方が高密度分離段階であり、
別の苛性成分が前記第1の密度分離段階および/または前記第2の密度分離段階に導入されず、および/または前記MPW微粒子が前記第1の密度分離段階に導入される前に別の抗菌処理段階に付されない、方法。
【請求項57】
前記濃縮された塩および/または糖類溶液が糖類または非ハロゲン化塩、例えば酢酸塩、炭酸塩、クエン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、および/または水酸化物を含む、請求項56に記載の方法。
【請求項58】
前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記濃縮された塩および/または糖類溶液が前記第1の密度分離段階に供給される、請求項57または58に記載の方法。
【請求項60】
(a)混合プラスチック廃棄物(MPW)微粒子を高密度浮沈法密度分離段階に導入するステップ;および
(b)前記高密度浮沈法密度分離段階からの産物流を低密度遠心力密度分離段階に供給するステップ
を含む、廃プラスチック分離方法。
【請求項61】
混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む廃プラスチック分離方法であって、前記PET富化流はナイロンが枯渇される、方法。
【請求項62】
前記PET富化流が乾燥プラスチック基準で1重量パーセント以下のナイロンを含む、請求項61に記載の方法。
【請求項63】
前記PET枯渇流はナイロンが富化され、および/またはPET枯渇流中のナイロンのPET富化流中のナイロンに対する重量比が少なくとも1:1である、請求項61または62に記載の方法。
【請求項64】
前記分離するステップが第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含み、前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、請求項61または62に記載の方法。
【請求項65】
混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む廃プラスチック分離方法であって、前記PET富化流は多層ポリマーが枯渇される、方法。
【請求項66】
前記PET富化流が乾燥基準で10重量パーセント以下の多層ポリマーを含む、請求項65に記載の方法。
【請求項67】
前記PET枯渇流は多層ポリマーが富化され、および/またはPET枯渇流中の多層ポリマーのPET富化流中の多層ポリマーに対する重量比が少なくとも1:1である、請求項65または66に記載の方法。
【請求項68】
前記分離するステップが第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含み、前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、請求項65または66に記載の方法。
【請求項69】
前記PET枯渇流が乾燥基準で少なくとも0.1重量パーセントのナイロンを含む、請求項65または66に記載の方法。
【請求項70】
前記MPWがPETおよび少なくとも1種の他の合成天然ポリマーまたは非ポリマー固体を含む多層ポリマーを含み、方法が前記分離するステップの前に前記MPWを前処理して前記多層ポリマー中の前記PETの少なくとも一部分を解離させるステップをさらに含む、請求項65または66に記載の方法。
【請求項71】
混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む廃プラスチック分離方法であって、前記PET富化流は多成分ポリマーが枯渇される、方法。
【請求項72】
前記PET富化流が乾燥基準で10重量パーセント以下の多成分ポリマーを含む、請求項71に記載の方法。
【請求項73】
前記PET枯渇流は多成分ポリマーが富化され、および/またはPET枯渇流中の多成分ポリマーのPET富化流中の多成分ポリマーに対する重量比が少なくとも1:1である、請求項71または72に記載の方法。
【請求項74】
前記分離するステップが第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含み、前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、請求項71または72に記載の方法。
【請求項75】
前記PET枯渇流が乾燥プラスチック基準で少なくとも0.1重量パーセントのナイロンを含む、請求項71または72に記載の方法。
【請求項76】
前記多成分ポリマーがPET、相溶化剤、および少なくとも1種の非PET合成または天然ポリマーまたは非ポリマー成分の不均一な混合物を含む、請求項71または72に記載の方法。
【請求項77】
前記MPWがPETおよび少なくとも1種の他の合成または天然ポリマーもしくは非ポリマーの固体成分を含む多成分ポリマーを含み、方法が前記分離するステップの前に前記MPWを前処理して前記多成分ポリマー中の前記PETの少なくとも一部分を解離させるステップをさらに含む、請求項71または72に記載の方法。
【請求項78】
請求項1、18、25、57、60、61、65、または71のいずれか一項に記載の方法により形成されたPETが富化されたプラスチック材料。
【請求項79】
乾燥プラスチック基準で少なくとも90重量パーセントのPETを含む、請求項78のPETが富化されたプラスチック材料。
【請求項80】
乾燥プラスチック基準で10重量パーセント未満のポリオレフィンを含む、請求項78に記載のPETが富化されたプラスチック材料。
【請求項81】
請求項1、18、25、57、60、61、65、または71のいずれか一項に記載の方法により形成されたポリオレフィンが富化されたプラスチック材料。
【請求項82】
乾燥プラスチック基準で10重量パーセント未満のPETを含む、請求項81に記載のポリオレフィンが富化されたプラスチック材料。
【請求項83】
乾燥プラスチック基準で10重量パーセント未満のPVCを含む、請求項81に記載のポリオレフィンが富化されたプラスチック材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本科学技術の実施形態は一般に混合プラスチック廃棄物をPET富化流および1つまたはそれ以上のPET枯渇流に分離する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
[0002]プラスチック材料のリサイクルは伝統的に個々の消費者および会社からの混合プラスチック廃棄物材料が高純度(すなわち、少なくとも99.9%)の個々のプラスチック部品に精製されることを必要とする。この高度の純度を達成するために、混合プラスチック廃棄物材料は通例1つまたはそれ以上の加工処理施設、例えば地方自治体のリサイクル施設(物質回収施設またはMRFともいわれる)およびリクレイマー施設へ送られる。MRFは通例混合プラスチック廃棄物のたくさんの同様な材料への初期分離を提供する。例えば、着色されたプラスチックが透明なプラスチックから分離されることができる。ガラス、紙、および金属もプラスチックから分離されることができる。ポリエチレンテレフタレート(PET)プラスチックは他のタイプのプラスチックから分離されることができる。多くの場合、この選別の少なくともいくらかの初期の局面は手作業で行なわれる。他の局面では、リサイクル可能なものの中に存在する様々な材料のより洗練された選別を行なうために、光学選別機および磁気選別機を始めとする機械が使用される。リクレイマー施設は追加の分離プロセスを実行して高純度のプラスチック部品を提供する。例えば、PETリクレイマー施設はPETを(通常いくらかの量の他のプラスチック材料と共に)受け取り、高純度のPETプラスチック材料を生産する。
【0003】
[0003]上記した分離および精製プロセス中、かなりの量の有用なプラスチックを含む廃プラスチック流が生成される。特に、通例、着色されたプラスチック、水流、金属、より重いおよびより軽いプラスチック、ほこり、などのような廃棄材料と共にいくらかの量のPETがこれらのプロセスから除去される。いくらかの量の他のリサイクル可能なプラスチック材料、例えばポリオレフィンもこれらの廃棄物流に含まれる。これらのプロセス中に除去されるプラスチック材料は一般に他の廃棄材料と一緒に埋立て材料にされる。したがって、当技術分野では、分離および精製施設からの廃棄物を含めて混合プラスチック廃棄物から有用なプラスチック材料を回収することで、回収されたプラスチック材料がリサイクルプロセスに使用されることができるようにする方法に対するニーズが存在する。
【発明の概要】
【0004】
[0004]1つの実施形態によると、廃プラスチック分離方法が提供される。方法は混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む。PET富化流は乾燥基準で少なくとも70重量パーセントのPETを含む。PET富化流は乾燥基準で少なくとも0.1重量パーセント~10重量パーセント以下のハロゲンをさらに含む。
【0005】
[0005]別の実施形態によると、廃プラスチック分離方法が提供される。この方法は(a)混合された廃プラスチック(MPW)微粒子を第1の密度分離段階に導入するステップ、および(b)第1の密度分離段階からの産物を第2の密度分離段階に供給するステップを含む。また、第1および第2の密度分離段階の一方は低密度分離段階であり、第1および第2の密度分離段階の他方は高密度分離段階である。低密度分離段階は1.35g/cc未満および/または少なくとも1.25g/ccである標的分離密度を有する。高密度分離段階は低密度分離段階の標的分離密度より少なくとも0.01g/cc大きい標的分離密度を有する。
【0006】
[0006]もう1つ別の実施形態によると、廃プラスチック分離方法が提供される。この方法は(a)混合プラスチック廃棄物(MPW)微粒子を第1の密度分離段階に導入して微粒子状プラスチック固体産物流、およびこの微粒子状プラスチック固体産物流より高い平均微粒子状プラスチック固体密度を有する高密度の微粒子状プラスチック流を形成するステップ、ならびに(b)微粒子状プラスチック固体産物流の少なくとも一部分を第2の密度分離段階に供給して中密度の微粒子状プラスチック固体流および低密度の微粒子状プラスチック固体流を形成するステップを含む。高密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度は中密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度より高く、中密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度は低密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度より高い。
【0007】
[0007]別の実施形態によって、廃プラスチック分離方法が提供される。この方法は(a)塩および/または糖類を水と混合して濃縮された塩および/または糖類溶液を形成し、濃縮された塩および/または糖類溶液を第1または第2の密度分離段階の少なくとも1つに供給するステップ;(b)混合された廃プラスチック(MPW)微粒子を第1の密度分離段階に導入するステップ;ならびに(c)第1の密度分離段階からの産物流を第2の密度分離段階に供給するするステップを含む。第1および第2の密度分離段階の一方は低密度分離段階であり、第1および第2の密度分離段階の他方は高密度分離段階である。別の苛性成分は第1の密度分離段階および/または第2の密度分離段階に導入されない。
【0008】
[0008]もう1つ別の実施形態によって、廃プラスチック分離方法が提供される。この方法は(a)混合プラスチック廃棄物(MPW)微粒子を第1の浮沈法密度分離段階に導入するステップ、および(b)第1の浮沈法密度分離段階からの産物を第2の浮沈法密度分離段階に供給するステップを含む。
【0009】
[0009]別の実施形態によると、廃プラスチック分離方法が提供される。この方法は混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む。PET富化流は乾燥基準で少なくとも70重量パーセントのPETを含む。PET富化流はさらにナイロンが枯渇している。
【0010】
[0010]もう1つ別の実施形態によると、廃プラスチック分離方法が提供される。この方法は混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む。PET富化流は乾燥基準で少なくとも70重量パーセントのPETを含む。PET富化流はさらに多層ポリマーが枯渇している。
【0011】
[0011]別の実施形態によると、廃プラスチック分離方法が提供される。この方法は混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む。PET富化流は乾燥基準で少なくとも70重量パーセントのPETを含む。PET富化流はさらに多成分ポリマーが枯渇している。
【0012】
[0012]もう1つ別の実施形態によると、上の方法のいずれかにより形成されるポリエチレンテレフタレート(PET)が富化されたプラスチック材料が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】[0013]
図1は、本発明の1つの実施形態に従って混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離する一般的なプロセスを描写する。
【
図2】[0014]
図2は、本発明の1つの実施形態に従って2つの密度分離段階を利用してMPWをPET富化流およびPET枯渇流に分離する一般的なプロセスを描写する。
【
図3】[0015]
図3は、本発明の1つの実施形態に従ってMPWをPET富化流およびPET枯渇流に分離する詳細なプロセスを描写する。
【
図4】[0016]
図4は、本発明の1つの実施形態に従ってMPWをPET富化流およびPET枯渇流に分離する詳細なプロセスを描写する。
【
図5】[0017]
図5は、本発明の1つの実施形態に従ってMPWをPET富化流およびPET枯渇流に分離する詳細なプロセスを描写する。
【
図6】[0018]
図6は、本発明の1つの実施形態に従ってMPWをPET富化流およびPET枯渇流に分離する詳細なプロセスを描写する。
【
図7】[0019]
図7は、本発明の1つの実施形態に従ってMPWをPET富化流およびPET枯渇流に分離する詳細なプロセスを描写する。
【
図8】[0020]
図8は、本発明の1つの実施形態に従ってMPWをPET富化流およびPET枯渇流に分離する一般的なプロセスを描写する。
【
図9】[0021]
図9は、本発明の1つの実施形態に従って2つの密度分離段階を利用してMPWをPET富化流およびPET枯渇流に分離する一般的なプロセスを描写する。
【
図10】[0022]
図10は、本発明の1つの実施形態に従ったプラスチック分離施設およびプロセスを描写する。
【
図11】[0023]
図11は、本発明の1つの実施形態に従った廃プラスチック分離システム、微粒子状プラスチック固体取扱い施設、および化学的リサイクル施設の配置を描写する。
【
図12】[0024]
図12は、本発明の1つの実施形態に従った微粒子状プラスチック固体取扱い施設およびプロセスを描写する。
【
図13】[0025]
図13は、本発明の1つの実施形態に従ったMPWの化学的リサイクルのための一般的なプロセスを描写する。
【
図14】[0026]
図14は、本発明の1つの実施形態に従った一般的な密度分離段階を描写する。
【発明を実施するための形態】
【0014】
[0027]数列が示されるとき、各々の数が最初の数または最後の数と同じに修飾され「or」の関係にある、すなわち、各々の数が場合によって「少なくとも」、または「まで」または「以下」であると理解されたい。例えば、「少なくとも10wt.%、20、30、40、50、75…」は「少なくとも10wt.%、または少なくとも20wt.%、または少なくとも30wt.%、または少なくとも40wt.%、または少なくとも50wt.%、または少なくとも75wt.%」、等と同じ意味である。
【0015】
[0028]すべての濃度または量は他に断らない限り重量による。
[0029]MPWについて表される重量百分率は最初の段階分離に供給される、塩または苛性溶液のような希釈剤/溶液の添加前のMPWの重量である。
【0016】
[0030]本明細書を通じてMPWへの言及は、分離プロセスに対する微粒子状プラスチックまたはMPW微粒子またはサイズを縮小したプラスチックまたはプラスチック供給材料も支持する。例えば、MPWの成分の重量百分率への言及は、最初の段階分離に供給される微粒子状プラスチックまたはサイズを縮小したプラスチックまたは、苛性もしくは塩溶液と合わせる前のプラスチックに関する同じ重量百分率も記載し、支持する。
【0017】
[0031]本明細書に広く記載されるのは、廃プラスチック分離方法、ならびに廃プラスチック分離システムから得られる微粒子状プラスチック固体の取扱いのための施設およびシステムである。
図1に描かれるように、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、方法は一般に混合プラスチック廃棄物(MPW)10をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流20およびPET枯渇流30に分離するステップを含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合
わせて、PET富化流20は少なくとも2つのPET富化流を含み、これらは同一または異なる組成を有し得る。さらに、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30は少なくとも2つのPET枯渇流を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、分離するステップは1つまたはそれ以上の密度分離段階の使用を含む。2つの流れは異なる組成を含むが、PET富化流20およびPET枯渇流30の各々は少なくとも90重量パーセントのプラスチック材料を含む。さらに、PET枯渇流30中のPETの濃度はPET富化流20中のPETの濃度より低く、このPET富化流20中の濃度はPET枯渇流30中のPETの濃度より高い。
【0018】
[0032]混合プラスチック廃棄物(MPW)は多様な形態で提供され得る。例えば、MPWは物品全体、微粒子(例えば、粉砕された、ペレット化された、繊維プラスチック微粒子)、縛られたベール(例えば、圧縮され革ひもで結ばれた物品全体)、縛られていない物品(すなわち、ベールに入れられてないかまたはパッケージ化されてない)、容器(例えば、箱、サック、トレーラー、鉄道車両、ローダーバケット)、パイル(例えば、ビルディングのコンクリートスラブ上)、および/または物理的に搬送される(例えば、コンベヤーベルト上の微粒子)かまたは空気圧で搬送される(例えば、輸送管内で空気と混合された微粒子)バラバラになった材料の形態であり得る。MPWは多様な起源から、例えば、限定されないが、地方自治体のリサイクル施設もしくはリクレイマー施設またはその他の機械的もしくは化学的選別もしくは分離施設、製造業者または工場または脱工業化およびプレコンシューマーのリサイクル可能なものを保持している商業上の生産施設または小売業者または販売業者または卸売販売業者から、直接家庭/会社(すなわち、未加工のリサイクル可能なもの)から、埋立て材料、またはドックもしくは船舶もしくはその上の倉庫から提供され得る。
【0019】
[0033]プラスチックには、25℃1atmで固体のあらゆる有機合成ポリマーが含まれる。ポリマーは熱可塑性または熱硬化性のポリマーであることができる。ポリマーの数平均分子量は少なくとも300、または少なくとも500、または少なくとも1000、または少なくとも5,000、または少なくとも10,000、または少なくとも20,000、または少なくとも30,000、または少なくとも50,000、または少なくとも70,000、または少なくとも90,000、または少なくとも100,000、または少なくとも130,000であることができる。ポリマーの重量平均分子量は少なくとも300、または少なくとも500、または少なくとも1000、または少なくとも5,000、または少なくとも10,000、または少なくとも20,000、または少なくとも30,000、または少なくとも50,000、または少なくとも70,000、または少なくとも90,000、または少なくとも100,000、または少なくとも130,000、または少なくとも150,000、または少なくとも300,000であることができる。
【0020】
[0034]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、ポリマーの数平均分子量は少なくとも300、または少なくとも1000、または少なくとも5,000、または少なくとも10,000、または少なくとも50,000、または少なくとも130,000であることができる。ポリマーの数平均分子量は300~500,000、または1000~400,000、または5,000~300,000、または10,000~250,000、または50,000~200,000、または100,000~150,000であることができる。ポリマーの重量平均分子量は少なくとも300、または少なくとも1000、または少なくとも10,000、または少なくとも50,000、または少なくとも100,000、または少なくとも150,000、または少なくとも300,000であることができる。ポリマーの重量平均分子量は300~1,000,000、または1000~750,000、または10,000~
600,000、または50,000~500,000、または100,000~450,000、または150,000~400,000、または300,000~350,000であることができる。
【0021】
[0035]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWには、使用済みおよび/または脱工業化(またはプレコンシューマー)の材料が含まれる。
【0022】
[0036]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは本明細書に記載される1種またはそれ以上のプラスチック固体を含み、これは未加工でも、または機械的サイズの縮小および/または下処理に付されてもよい。
【0023】
[0037]プラスチックの例には、25℃1atmで固体であるものが含まれる。1つの実施形態において、または他のいずれかの実施形態と組み合わせて、MPWには、限定されないが、繰返し芳香族または環状単位を有するものを始めとするポリエステル、例えばPETおよびPENのような繰返しテレフタレートまたはナフタレート単位を含有するものまたは繰返しフラネート反復単位を含有するもののようなプラスチック部品が含まれ、また、PETの定義内ではあるが、繰返しテレフタレート単位およびTMCD(2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオール)、CHDM(シクロヘキサンジメタノール)、プロピレングリコール、またはNPG(ネオペンチルグリコール)、イソソルビド、イソフタル酸、1,4-ブタンジオール、1,3-プロパンジオール、および/またはジエチレングリコール、またはこれらの組み合わせの1つまたはそれ以上の残基または部分を有するポリエステルならびに脂肪族ポリエステル、例えばPLA、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、およびポリエチレンアジペート;ポリオレフィン(例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリプロピレン、高密度ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、非晶質ポリオレフィン、および上述のポリオレフィンのいずれか1つのコポリマー)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロブタジエンスチレン(ABS)、セルロース誘導体、例えば酢酸セルロース、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、および再生セルロース、例えばビスコース;エポキシド、ポリアミド、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレン系アロイ、ポリ(メチルメタクリレート)、スチレン含有ポリマー、ポリウレタン、ビニル系ポリマー、スチレンアクリロニトリル、タイヤ以外の熱可塑性エラストマー、ならびに尿素含有ポリマーおよびメラミンを述べる価値がある。
【0024】
[0038]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは熱硬化性ポリマーを含有する。MPW中に存在する熱硬化性ポリマーの量の例はMPWの重量に対して少なくとも1wt.%、または少なくとも2wt.%、または少なくとも5wt.%、または少なくとも10wt.%、または少なくとも15wt.%、または少なくとも20wt.%、または少なくとも25wt.%、または少なくとも30wt.%、または少なくとも40wt.%であることができる。MPW中に存在する熱硬化性ポリマーの量はMPWの重量に対して少なくとも1wt.%、または少なくとも10wt.%、または少なくとも20wt.%、または少なくとも40wt.%であることができる。MPW中に存在する熱硬化性ポリマーの量はMPWの重量に対して1~80wt.%、または10~70wt.%、または20~60wt.%、または40~50wt.%であることができる。
【0025】
[0039]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、少なくとも一部分が3未満、または1.8~2.8のアシル置換度を有するセルロース誘導体、例えば酢酸セルロース、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、酢酸
プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロースのようなセルロース誘導体から得られるプラスチックを含有する。
【0026】
[0040]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、少なくとも一部分が繰返しテレフタレート単位を有するポリマー、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、およびこれらのコポリエステルから得られるプラスチックを含有する。
【0027】
[0041]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、少なくとも一部分が多数のジシクロヘキサンジメタノール部分(moeities)、2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオール部分、またはこれらの組み合わせを有するコポリエステルから得られるプラスチックを含有する。
【0028】
[0042]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、少なくとも一部分が低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン-1、およびこれらのコポリマーから得られるプラスチックを含有する。
【0029】
[0043]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、少なくとも一部分がメガネフレーム、または架橋ポリエチレンから得られるプラスチックを含有する。
【0030】
[0044]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、少なくとも一部分がプラスチック瓶から得られるプラスチックを含有する。
[0045]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、少なくとも一部分がおむつから得られるプラスチックを含有する。
【0031】
[0046]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、少なくとも一部分がスタイロフォームまたは発泡スチロールから得られるプラスチックを含有する。
【0032】
[0047]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、少なくとも一部分がフラッシュスパン高密度ポリエチレンから得られるプラスチックを含有する。
【0033】
[0048]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは、SPIにより確立されたchasing arrow triangle内の樹脂IDコード番号1~7を有するプラスチックを有するかまたはそれから得られるプラスチックを含有する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWの少なくとも一部分は一般に機械的にリサイクルされない1種またはそれ以上のプラスチックを含有する。これらには、番号3(ポリ塩化ビニル)、5(ポリプロピレン)、6(ポリスチレン)、および7(その他)を有するプラスチックが含まれよう。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWはMPW中のプラスチックの重量に対して少なくとも0.1wt.%、または少なくとも0.5wt.%、または少なくとも1wt.%、または少なくとも2wt.%、または少なくとも3wt.%、または少なくとも5wt.%、または少なくとも7wt.%、または少なくとも10wt.%、または少なくとも12wt.%、または少なくとも15wt.%、または少なくとも20wt.%、または少なくとも25wt.%、または少なくとも30wt.%、または少なくとも40wt.%、または少なくとも50wt.%、または少なくとも65wt.%、または少なくとも85wt.%、または少なくと
も90wt.%の番号3、5、6、7、またはこれらの組み合わせを有するかまたは対応するプラスチックを含有する。MPWは少なくとも30、少なくとも35、少なくとも40、少なくとも45、少なくとも50、少なくとも55、少なくとも60、少なくとも65、少なくとも70、少なくとも75、少なくとも80、少なくとも85、少なくとも90、少なくとも95、または少なくとも99重量パーセントの少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、または少なくとも4つの異なる種類の樹脂IDコードを有するプラスチックを有するかまたはそれから得られるプラスチックを含むことができる。
【0034】
[0049]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWはMPW中のプラスチックの重量に対して少なくとも0.1wt.%、または少なくとも1wt.%、または少なくとも10wt.%、または少なくとも25wt.%、または少なくとも50wt.%、または少なくとも90wt.%の番号3、5、6、7、またはこれらの組み合わせを有するかまたはそれに対応するプラスチックを含有する。MPWはMPW中のプラスチックの重量に対して0.1~99.9wt.%、または1~99wt.%、または10~98wt.%、または25~97wt.%、または50~95wt.%、または90~93wt.%の番号3、5、6、7、又はこれらの組み合わせを有するかまたはそれに対応するプラスチックを含有し得る。MPWは少なくとも30、少なくとも50、少なくとも70、少なくとも90、少なくとも95、または少なくとも99重量パーセントの少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、または少なくとも4つの異なる種類の樹脂IDコードを有するプラスチックを有するかまたはそれから得られるプラスチックを含むことができる。MPWは30~99、または50~98、または70~97、または90~95重量パーセントの1~4、または2~3の異なる種類の樹脂IDコードを有するプラスチックを有するかまたはそれから得られるプラスチックを含むことができる。
【0035】
[0050]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PETおよびポリオレフィンは一緒になって乾燥プラスチック基準でMPWの少なくとも50、少なくとも75、少なくとも90、少なくとも95、または少なくとも99重量パーセントを構成する。PETは乾燥プラスチック基準でMPWの少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも75、少なくとも90、または少なくとも95重量パーセントを構成することができる。PVCはMPWの少なくとも0.001、少なくとも0.01、少なくとも0.05、少なくとも0.1、または少なくとも0.25重量パーセントおよび/または5以下、4以下、3以下、2以下、1以下、0.75以下、または0.5重量パーセント以下を構成することができる。PETおよびPVCは一緒になってMPWのこれらの述べられた量のいずれかとなることができる。
【0036】
[0051]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PETおよびポリオレフィンは一緒になって乾燥プラスチック基準でMPWの少なくとも50、少なくとも75、少なくとも90、少なくとも95、または少なくとも99重量パーセントを構成する。PETおよびポリオレフィンは一緒になって乾燥プラスチック基準でMPWの50~99.9、または75~99、または90~95重量パーセントを構成することができる。PETは乾燥プラスチック基準でMPWの少なくとも5、または少なくとも20、または少なくとも50、または少なくとも75、または少なくとも90重量パーセントを構成することができる。PETは乾燥プラスチック基準でMPWの5~99、または20~98、または50~97、または75~96、または90~95重量パーセントを構成することができる。PVCはMPWの0.001~5、または0.01~3、または0.05~2、または0.1~1、または0.25~0.75重量パーセントを構成することができる。PETおよびPVCは一緒になってMPWの重量に対してこれらの述べられた量のいずれかであることができる。
【0037】
[0052]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは多成分ポリマーを含む。本明細書で使用されるとき、用語「多成分ポリマー」は少なくとも1種の他のポリマーおよび/または非ポリマー固体と結合した、付着した、またはその他物理的および/または化学的に結び付いた少なくとも1種の合成または天然のポリマーを含む物品および/または微粒子をいう。ポリマーはPET、オレフィン、および/またはナイロンのような合成のポリマーまたはプラスチックであることができる。非ポリマー固体はアルミニウムのような金属であることができる。多成分ポリマーは金属化プラスチックを含むことができる。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは多層ポリマーの形態の多成分プラスチックを含む。本明細書で使用されるとき、用語「多層ポリマー」は2以上の物理的に別個の層で物理的および/または化学的に結び付いたPETおよび少なくとも1種の他のポリマーおよび/または非ポリマー固体を含む多成分ポリマーをいう。ポリマーまたはプラスチックは、2つの層間に移行部が存在し得、例えば接着接合された層または共押出された層に存在し得るとしても多層のポリマーと考えられる。2つの層間の接着剤は層とみられない。多層ポリマーは、PETを含む層と、少なくとも1つがPETと異なる合成または天然のポリマー、またはエチレンテレフタレート繰返し単位をもたないポリマー、またはアルキレンテレフタレート繰返し単位をもたないポリマー(「非PETポリマー層」)、または他の非ポリマー固体である1つまたはそれ以上の追加の層を含み得る。非PETポリマー層の例には、ナイロン、ポリ乳酸、ポリオレフィン、ポリカーボネート、エチレンビニルアルコール、ポリビニルアルコール、および/またはPET含有物品および/または微粒子と関連した他のプラスチックもしくはプラスチックフィルム、ならびに天然のポリマー、例えば乳漿タンパク質が含まれる。多層ポリマーはアルミニウムのような金属層を含み得るが、PET層以外に少なくとも1つの追加のポリマー層が存在する。層は接着剤接合またはその他の手段で接着され得、物理的に隣接し(すなわち、フィルムに対して押し付けられた物品)、粘着され(すなわち、加熱され互いに貼り付けられたプラスチック)、共押出されたプラスチックフィルム、またはその他PET含有物品に付着され得る。多層ポリマーは同一または同様なやり方で他のプラスチックを含有する物品と関連したPETフィルムを含み得る。MPWは単一の物理相として結合したPETおよび少なくとも1種の他のプラスチック、例えばポリオレフィン(例えば、ポリプロピレン)および/または他の合成または天然のポリマーの形態の多成分ポリマーを含み得る。例えば、MPWは単一の物理相に結合した相溶化剤、PET、および少なくとも1種の他の合成または天然のポリマープラスチック(例えば、非PETプラスチック)を含む不均一な混合物を含む。本明細書で使用されるとき、用語「相溶化剤」は少なくとも2つの他の場合には不混和性のポリマーを一緒に物理的な混合物(すなわち、ブレンド)として混ぜ合わせることができる作用物質をいう。
【0038】
[0053]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは乾燥プラスチック基準で20以下、10以下、5以下、2以下、1以下、または0.1重量パーセント以下のナイロンを含む。MPWは乾燥プラスチック基準で0.01~20、0.05~10、0.1~5、または1~2重量パーセントのナイロンを含むことができる。MPWは乾燥プラスチック基準で40以下、20以下、10以下、5以下、2以下、または1重量パーセント以下の多成分ポリマーを含むことができる。MPWは乾燥プラスチック基準で0.1~40、1~20、または2~10重量パーセントの多成分ポリマーを含むことができる。MPWは乾燥プラスチック基準で40以下、20以下、10以下、5以下、2以下、または1重量パーセント以下の多層ポリマーを含むことができる。MPWは乾燥プラスチック基準で0.1~40、1~20、または2~10重量パーセントの多層ポリマーを含むことができる。
【0039】
[0054]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて
、非プラスチック固体はMPWの少なくとも0.1、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも4、または少なくとも6重量パーセントおよび/またはMPWの25以下、15以下、10以下、5以下、または2.5重量パーセント以下を構成する。非プラスチック固体はMPWの0.1~25、または1~15、または2~10重量パーセントを構成することができる。非プラスチック固体は不活性充填材(例えば、炭酸カルシウム、含水ケイ酸アルミニウム、アルミナ三水和物、硫酸カルシウム)、金属、岩石、砂、ガラス、添加剤(例えば、チキソトロープ剤、顔料および着色剤、難燃剤、抑制剤、UV阻害剤および安定剤、導電性金属または炭素、離型剤、例えばステアリン酸亜鉛、ワックスおよびシリコーン)などを含み得る。
【0040】
[0055]非プラスチック固体はまたセルロース材料、例えば段ボールに由来するセルロース繊維材料も含み得る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、セルロース材料はMPWの少なくとも0.01、少なくとも0.1、少なくとも0.2、または少なくとも0.5重量パーセントを、および/またはMPWの20以下、15以下、12以下、または10重量パーセント以下を構成する。セルロース材料はMPWの0.01~20、0.1~15、0.5~10、または1~5重量パーセントを構成することができる。かかるセルロース材料は、例えば以下に記載される密度分離プロセスで、プラスチック粒子の分離を妨げ得る。したがって、摩擦ワッシャーまたは他のプロセスを使用して、本明細書に記載されるプラスチック分離プロセスにMPWを供給する前に段ボールおよび/または他のセルロース材料をMPWから除去し得る。
【0041】
[0056]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、液体はMPWの少なくとも0.01、少なくとも0.1、少なくとも0.5、または少なくとも1重量パーセントを、および/またはMPWの25以下、10以下、5以下、または2.5重量パーセント以下を構成する。液体はMPWの0.01~25、0.1~10、0.5~5、または1~2.5重量パーセントを構成することができる。
【0042】
[0057]MPWはリサイクル(使用済みまたは脱工業化(またはプレコンシューマー)繊維製品を含有し得る。繊維製品(textile)は天然および/または合成の繊維、ロービング(roving)、ヤーン(yarn)、不織ウェブ(nonwoven web)、布(cloth)、織物(fabric)および上述の品物のいずれかから作成されたかまたはそれを含有する製品を含有し得る。繊維製品は織られた、編まれた、結び目が作られた、縫い合わせられた、房を付けられた、フェルト成形操作で行なわれるように繊維の互いのプレス加工品の、刺しゅうをされた、レースで飾られた、かぎ針で編まれた、ブレイズに編まれた、または不織のウェブおよび材料であることができる。繊維製品は本明細書で使用されるとき織物および繊維製品または他の繊維を含有する製品、スクラップまたは規格外の繊維またはヤーンまたは織物、またはその他あらゆる起源のバラバラになった繊維およびヤーンから分離された繊維を含む。繊維製品はまたステープル繊維、長繊維、糸、トウバンド、撚糸および/または紡績糸、ヤーンから作成された生機、生機の湿式処理により生産された織布および織布または他のいずれかの織物から作成された衣類も含む。繊維製品は衣服、インテリア家具および産業用タイプの繊維製品を含む。繊維製品はまた脱工業化繊維製品または使用済み繊維製品または両者も含む。
【0043】
[0058]衣服カテゴリー(人が身に着けるかまたは身体用に作成された物)の繊維製品の例には遊び着、スーツ、ズボンおよびカジュアルパンツまたは作業ズボン、シャツ、靴下、スポーツウエア、ドレス、女性用下着およびねまき、上着、例えばレインジャケット、低温用ジャケットおよびコート、セーター、防護服、ユニホームおよびアクセサリー、例えばスカーフ、帽子および手袋が含まれる。インテリア家具のカテゴリーの繊維製品の例には椅子張りおよび家具カバー、カーペットおよびラグマット、カーテン、寝具類、例えばシーツ、枕カバー、羽毛布団、掛け布団、マットレスカバー;リネン、テーブルクロス
、タオル、洗面タオルおよび毛布が含まれる。産業用繊維製品の例には輸送(車、航空機、電車、バス)シート、フロアマット、トランクライナーおよびヘッドライナー;屋外家具およびクッション、テント、バックパック、旅行かばん、ロープ、コンベヤーベルト、カレンダーロールフェルト、磨き布、ぼろ、土壌浸食織物およびジオテキスタイル、農業マットおよびスクリーン、個人用防護具、防弾チョッキ、医療用包帯、縫合糸、テープ、などが含まれる。
【0044】
[0059]繊維製品として分類される不織ウェブは湿式不織ウェブおよびそれから作成される物品のカテゴリーを含まない。同じ機能を有する多様な物品が乾式または湿式抄紙プロセスで作成されることができるが、乾式抄紙不織ウェブから作成される物品は繊維製品として分類される。本明細書に記載される乾式抄紙不織ウェブから形成され得る適切な物品の例は個人用、消費者、産業用、食品事業、医療用、および他の種類の最終用途用のものを含むことができる。具体的な例は、限定されることはないが、おしり拭き、フラッシャブルワイプ、使い捨ておむつ、用便しつけ用のパンツ、生理用品、例えば生理用ナプキンおよびタンポン、成人尿漏れ防止パッド、肌着、またはブリーフおよびペットの練習用パッドを含むことができる。他の例は様々な異なるドライワイプまたはウェットティッシュ、例えば消費者用(例えばパーソナルケアまたは家庭用)および産業用(例えば食品事業、医療、または専門)のものを含む。不織ウェブはまた、枕の詰め物(padding)、マットレスおよび室内装飾品、キルトのための詰め物(batting)および掛け布団としても使用されることができる。医療および産業分野において、本発明の不織ウェブは医療用および産業用フェースマスク、防護服、縁なし帽子、および靴カバー、使い捨てシーツ、手術着、厚手のカーテン、包帯(bandage)、および医療用包帯(dressing)に使用され得る。さらに、本明細書に記載される不織ウェブは環境織物、例えばジオテキスタイルおよびタープ、油および化学薬品吸収パッド、ならびに建築材料、例えば遮音または断熱、テント、木材および土壌カバーおよびシーティング(sheeting)に使用され得る。不織ウェブはまた、他の消費者最終用途、例えば、カーペット裏地、消費者用パッケージング、産業、および農産物、断熱または遮音、ならびに様々な種類の衣服にも使用され得る。本明細書に記載される乾式抄紙不織ウェブはまた様々なろ過用途、例えば輸送(例えば、自動車または航空)、商業、居住、工業、または他の専門用途にも使用され得る。例は消費者または産業用空気または液体フィルター(例えば、ガソリン、油、水)用のフィルターエレメント、例えば精密ろ過に使用されるナノファイバーウェブ、ならびにティーバッグ、コーヒーフィルター、およびドライヤーシートのような最終用途を含むことができる。さらに、本明細書に記載される不織ウェブは自動車に使用される様々な部品、例えば、限定されないが、ブレーキパッド、トランクライナー、カーペットタフティング、およびアンダーパディングを形成するのに使用され得る。
【0045】
[0060]繊維製品は単一の種類または多数の種類の天然繊維および/または単一の種類または多数の種類の合成繊維を含むことができる。織物繊維の組み合わせの例はすべて天然、すべて合成、2以上の種類の天然繊維、2以上の種類の合成繊維、1つの種類の天然繊維および1つの種類の合成繊維、1つの種類の天然繊維および2以上の種類の合成繊維、2以上の種類の天然繊維および1つの種類の合成繊維および2以上の種類の天然繊維および2以上の種類の合成繊維を含むことができる。
【0046】
[0061]天然繊維は植物由来または動物由来のものを含む。天然繊維はセルロース、ヘミセルロースおよびリグニンであることができる。植物由来の天然繊維の例は広葉樹パルプ、針葉樹パルプ、および木紛;および他の植物繊維、例えば麦わら、稲わら、アバカ、コイア、綿、亜麻、大麻、ジュート、バガス、カポック、パピルス、カラムシ、ラタン、ブドウ、ケナフ、アバカ、エネケン、サイザル、大豆、穀草わら、竹、アシ、アフリカハネガヤ、バガス、Sabaiグラス、トウワタ綿毛繊維、パイナップル葉繊維、スイッチグラス、リグニン含有植物、などを含む。動物由来の繊維の例は羊毛、絹、モヘア、カシミ
ヤ、ヤギの毛、ウマの毛、鳥類繊維、ラクダの毛、アンゴラウール、およびアルパカウールを含む。
【0047】
[0062]合成繊維は、少なくとも部分的に、化学反応により合成されもしくは誘導体化され、または再生された繊維であり、限定されることはないが、レーヨン、ビスコース、マーセライズ繊維または他の種類の再生セルロース(天然セルロースの可溶性セルロース誘導体への変換およびその後の再生)、例えばリヨセル(テンセルともいわれる)、キュプロ、モーダル、アセテート、例えばポリビニルアセテート、ポリアミド、例えばナイロン、ポリエステル、例えばPET、オレフィンポリマー、例えばポリプロピレンおよびポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスルフェート(poly sulfate)、ポリスルホン、ポリエーテル、例えばスパンデックスまたはエラスタンとして知られるポリエーテル-尿素、ポリアクリレート、アクリロニトリルコポリマー、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、スルホポリエステル繊維およびこれらの組み合わせを含む。
【0048】
[0063]繊維製品は、サイズを縮小した繊維製品を作成するための繊維製品の供給材料の細切り(chopping)、細断(shredding)、ハローがけ(harrowing)、粉末化(confrication)、微粉砕(pulverizing)、または切断(cutting)によるサイズの縮小のような上に述べられた任意の形態であることができる。繊維製品はまた高密度化されることもできる。高密度化するプロセスの例は摩擦力により発生される熱により繊維製品、または繊維製品の一部またはすべてを軟化または融解させるために繊維製品にかけられる押出またはその他の外部の熱により作成される粒子を凝集させるものを含む。
【0049】
[0064]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPW中の繊維製品(織物繊維を含む)の量はMPWの重量に対して少なくとも0.1重量パーセント、または少なくとも0.5重量パーセント、または少なくとも1重量パーセント、または少なくとも2重量パーセント、または少なくとも5重量パーセント、または少なくとも8重量パーセント、または少なくとも10重量パーセント、または少なくとも15重量パーセント、または少なくとも20重量パーセントの繊維製品または織物繊維から得られる材料である。MPW中の繊維製品(織物繊維を含む)の量はMPWの重量に対して50以下、40以下、30以下、20以下、15以下、10以下、8以下、5以下、2以下、1以下、0.5以下、0.1以下、0.05以下、0.01以下、または0.001重量パーセント以下であることができる。
【0050】
[0065]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPW中の繊維製品(織物繊維を含む)の量はMPWの重量に対して少なくとも0.1重量パーセント、または少なくとも1重量パーセント、または少なくとも5重量パーセント、または少なくとも10重量パーセント、または少なくとも20重量パーセントの繊維製品または織物繊維から得られる材料である。MPW中の繊維製品(織物繊維を含む)の量はMPWの重量に対して0.1~50重量パーセント、または1~40重量パーセント、または5~35重量パーセント、または10~30重量パーセント、または20~25重量パーセントの繊維製品または織物繊維から得られる材料であることができる。
【0051】
[0066]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは別の処理施設、例えば地方自治体のリサイクル施設またはリクレイマー施設からの廃棄物流として提供される。MPWは乾燥プラスチック基準で少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80、または少なくとも90重量パーセントのPETおよび/または99以下、98以下、97以下、96以下、または95重量パーセント以下のPETを含むMRFまた
はリクレイマー廃棄物流を含むことができる。MPWは20~99、50~98、75~97、または90~95重量パーセントのPETを含むMRFまたはリクレイマー廃棄物流を含むことができる。
【0052】
[0067]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは乾燥プラスチック基準で50重量パーセント~90重量パーセントのPETを含む着色されたPET廃棄物流を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは乾燥プラスチック基準で25重量パーセント~75重量パーセントのPETを含むウェットファイン廃棄物流を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは乾燥プラスチック基準で80重量パーセント~98重量パーセントのPETを含む渦電流(金属)廃棄物流を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは乾燥プラスチック基準で40重量パーセント~80重量パーセントのPETを含むフレーク廃棄物流を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは乾燥プラスチック基準で95重量パーセント~99重量パーセントのPETを含むプラスチックダスト廃棄物流を含む。
【0053】
[0068]本明細書に記載される分離プロセス、特にかかる実施形態における第1の密度分離段階へのMPW供給材料は未処理のMPW、またはデベールされた、(例えば、MPW微粒子を形成するために)サイズの縮小に供された、もしくはその他処理もしくは前処理されたMPWを含み得る。にもかかわらず、分離プロセス、特に第1の密度分離段階へのMPW供給材料はプラスチックおよび非プラスチック成分を上記の量で含み得る。しかしながら、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、分離プロセス、特に第1の密度分離段階へのMPW供給材料は以下に記載されるように1種またはそれ以上のいくらかの成分を比較的少量で含んでもよいし、または全く含まなくてもよい。
【0054】
[0069]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPW供給材料は乾燥基準でMPW供給材料の総重量を100重量パーセントとして20以下、15以下、12以下、10以下、8以下、6以下、5以下、4以下、3以下、2以下、または1重量パーセント以下の生物廃棄物材料を含む。MPW供給材料は乾燥基準でMPW供給材料の総重量を100重量パーセントとして0.01~20、0.1~10、0.2~5、または0.5~1重量パーセントの生物廃棄物材料を含むことができる。本明細書で使用されるとき、用語「生物廃棄物」は生体に由来するかまたは有機起源の物質をいう。代表的な生物廃棄物材料は、限定されることはないが、綿、木材、おがくず、生ごみ、動物および動物の部位、植物および植物の部位ならびに肥料を含む。
【0055】
[0070]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPW供給材料は乾燥基準でMPW供給材料の総重量を100重量パーセントとして20以下、15以下、12以下、10以下、8以下、6以下、5以下、4以下、3以下、2以下、または1重量パーセント以下の製造されたセルロース製品を含む。MPW供給材料は乾燥基準でMPW供給材料の総重量を100重量パーセントとして0.01~20、0.1~10、0.2~5、または0.5~1重量パーセントの製造されたセルロース製品を含む。本明細書で使用されるとき、用語「製造されたセルロース製品」はセルロース繊維を含む非天然の(すなわち、人工または機械製の)物品およびそのスクラップをいう。代表的な製造されたセルロース製品は、限定されることはないが、紙および段ボールを含む。
【0056】
[0071]上述の通り、MPWは非プラスチック固体を含み得る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、非プラスチック固体をMPWか
ら除去するために別の分離プロセスは必要でないかまたは含まれない。しかしながら、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPW供給材料が分離プロセス、特に第1の密度分離段階に供給される前にMPW中の非プラスチック固体の少なくとも一部分が分離されてもよい。それとかかわりなく、MPW供給材料は乾燥基準でMPW供給材料の総重量を100重量パーセントとして20以下、15以下、12以下、10以下、8以下、6以下、5以下、4以下、3以下、2以下、または1重量パーセント以下の非プラスチック固体を含むことができる。MPW供給材料は乾燥基準でMPW供給材料の総重量を100重量パーセントとして0.01~20、0.1~10、0.2~5、または0.5~1重量パーセントの非プラスチック固体を含むことができる。
【0057】
[0072]分離後、PET富化流20は一般に乾燥基準で少なくとも70、少なくとも80、少なくとも90、少なくとも95、または少なくとも99重量パーセントのPETを含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20は乾燥基準で70~99.9、80~99、または90~98重量パーセントのPETを含む。
【0058】
[0073]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20は未希釈の固体乾燥基準でMPW流10もしくはPET枯渇流30または両者のPETの濃度と比べてPETの濃度が富化される。例えば、PET富化流20が分離後液体または他の固体で希釈されるならば、富化は未希釈のPET富化流20中の濃度基準、かつ乾燥基準であろう。PET富化流20はMPW流10、PET枯渇流30、または両者と比べて次式で決定されて少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも175%、少なくとも200%、少なくとも225%、少なくとも250%、少なくとも300%、少なくとも350%、少なくとも400%、少なくとも500%、少なくとも600%、少なくとも700%、少なくとも800%、少なくとも900%、または少なくとも1000%であるパーセントPET富化を有することができる:
【0059】
【0060】
式中PETeは未希釈の乾燥重量基準でPET富化流20中のPETの濃度であり、PETmは乾燥重量基準でMPW流10中のPETの濃度であり、PETdは乾燥重量基準でPET枯渇流30中のPETの濃度である。
【0061】
[0074]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20はMPW流10、PET枯渇流30、または両者と比べて上記式で決定されて少なくとも10%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも500%、または少なくとも1000%であるパーセントPET富化を
有する。PET富化流20はMPW流10、PET枯渇流30、または両者と比べて上記式で決定されて10%~100,000%、100%~50,000%、200%~40,000%、300%~30,000%、500%~20,000%、または1000%~10,000%であるパーセントPET富化を有することができる。
【0062】
[0075]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20はまたMPW流10、もしくはPET枯渇流30、または両者のハロゲンの濃度と比べてハロゲン、例えばフッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、およびアスタチン(At)、および/またはハロゲン含有化合物、例えばPVCが富化される。PET富化流20はMPW流10と比べて次式で決定されて少なくとも1%、少なくとも3%、少なくとも5%、少なくとも7%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも175%、少なくとも200%、少なくとも225%、少なくとも250%、少なくとも300%、少なくとも350%、少なくとも400%、少なくとも500%であるパーセントPVC富化を有することができる:
【0063】
【0064】
式中PVCeは未希釈の乾燥重量基準でPET富化流20中のPVCの濃度であり、PVCmは未希釈の乾燥重量基準でMPW流10中のPVCの濃度であり、PVCdは未希釈の乾燥重量基準でPET枯渇流30中のPVCの濃度である。
【0065】
[0076]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20はMPW流10と比べて上記式で決定されて少なくとも1%、少なくとも10%、少なくとも50%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、または少なくとも500%であるパーセントPVC富化を有する。PET富化流20はMPW流10と比べて上記式で決定されて1%~50,000%、10%~40,000%、50%~30,000%、100%~20,000%、200%~15,000%、300%~10,000%、400%~5,000%、または500%~1,000%であるパーセントPVC富化を有することができる。
【0066】
[0077]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20は乾燥基準で少なくとも0.1、少なくとも0.5、少なくとも1、または少なくとも2および/または10以下、8以下、または6重量パーセント以下のハロゲンおよび/またはハロゲン含有化合物を含む。PET富化流20は乾燥基準で0.1~10、0.5~8、1~6、または2~5重量パーセントのハロゲンおよび/またはハロゲン含有化合物を含むことができる。しかしながら、PET富化流(およびPET枯渇流)のハロゲン濃度は少なくとも部分的にMPW供給材料のハロゲン含量に基づくと理解されるべきであり、したがってさらに少ない量のハロゲンがPET富化流中に存在しても
よい。PET富化流20は乾燥基準で1000ppm以下、500ppm以下、100ppm以下、50ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、または1ppm以下のハロゲンおよび/またはハロゲン含有化合物を含むことができる。
【0067】
[0078]本明細書に記載されるように、プラスチック分離は1つまたはそれ以上の密度分離段階を用いて達成され得る。典型的なPETプラスチックの密度(およそ1.27~1.40g/cc)および典型的なPVCプラスチックの密度(1.15~1.7g/cc)は重なるので、一般に密度分離プロセスの結果いくらかの量のPVCは分離プロセス後PETプラスチックと共に同じ流れの中に残留することになる。したがって、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPW10中のPVC含量はPET富化流20と別のPVC富化流として分離されない。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPW10中のPVC含量の少なくとも50重量パーセントはPET富化流20中のPETと一緒にMPWから分離される。PET富化流20は乾燥基準で少なくとも0.1、少なくとも0.5、少なくとも1、または少なくとも2および/または10以下、8以下、または6重量パーセント以下のPVCを含むことができる。PET富化流20は乾燥基準で0.1~10、0.5~8、1~6、または2~5重量パーセントのPVCを含むことができる。
【0068】
[0079]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20中のPVC含量は下流の化学的リサイクルプロセスでPET富化流20のPETポリマーを加工処理する前にはPET富化流20から分離されない。例えば、PET富化流20中のPVCの少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも98、少なくとも99、または少なくとも100重量パーセントは下流の化学的リサイクルプロセスでPET富化流20中のPETポリマーを処理する際にPET富化流20中に残留し得る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20中のPVCの少なくとも50、少なくとも75、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも99、または少なくとも100重量パーセントが下流の化学的リサイクルプロセスでPET富化流20中のPETポリマーを処理する際にPET富化流20中に残留する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20中のPVCの50~100、または75~99、または90~95重量パーセントが下流の化学的リサイクルプロセスでPET富化流20中のPETポリマーを処理する際にPET富化流20中に残留する。
【0069】
[0080]別の例において、PET富化流20中のPVCの50未満、40未満、30未満、20未満、10未満、5未満、3未満、2未満、1未満、0.5未満、0.1重量パーセント未満はPET富化流20中のPETポリマーを処理する前にPET富化流20から分離され得る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20中のPVCの50未満、25未満、10未満、5未満、1未満、または0.1重量パーセント未満がPET富化流20中のPETポリマーを処理する前にPET富化流20から分離される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20中のPVCの0.001~50、0.01~25、0.1~10、0.5~5、または1~2重量パーセントがPET富化流20中のPETポリマーを処理する前にPET富化流20から分離される。
【0070】
[0081]本明細書に記載される密度分離方法はより重い(より高密度)およびより軽い(より低密度)のプラスチックをPET富化流20から分離し除去することができる。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20は、一般にPETおよびPVCより顕著に低い密度を有しており、したがって1つまたはそれ以上の密度分離段階でPETおよびPVCから分離されることができるより軽
いプラスチック成分、例えばポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、などが枯渇される。同様に、PET富化流20は一般に、PETおよびPVCより高い密度を有する重いプラスチック、例えばポリテトラフルオロエチレンが枯渇される。PET富化流20は乾燥基準で50以下、40以下、30以下、20以下、10以下、5以下、または1重量パーセント以下のポリオレフィンを含むことができる。PET富化流20は乾燥基準で50以下、25以下、10以下、5以下、または1重量パーセント以下のポリオレフィンを含むことができる。PET富化流20は乾燥基準で0.01~50、0.1~25、0.2~10、0.5~5、または1~2重量パーセントのポリオレフィンを含むことができる。
【0071】
[0082]加えて、MPW10からの他のプラスチックおよび非プラスチック成分が密度分離または他の分離方法によりPET(およびPVC)から分離され得る。例えば、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20は乾燥基準で2以下、1以下、0.5以下、または0.1重量パーセント以下の接着剤を含む。PET富化流20は乾燥基準で0.001~2、0.01~1、または0.1~0.5重量パーセントの接着剤を含むことができる。典型的な接着剤はカーペット膠、ラテックス、スチレンブタジエンゴム、などを含む。
【0072】
[0083]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20はPET枯渇流30と比べてナイロンが枯渇される。ナイロン、またはナイロンポリマーはポリアミド(すなわち、アミド結合により結合された繰返し単位)からなる1群の合成ポリマーであり、一般に溶融加工された繊維、フィルム、または他の形状の形態にある。個々の流れのナイロン含量は一般にその流れの窒素含量により測定され、または表され得る。PET富化流20は、いずれの場合も個々の流れ中の窒素原子の重量パーセントに基づいて計算されるPET枯渇流30中のナイロン濃度と比べて少なくとも10%、または少なくとも25%、または少なくとも40%、または少なくとも50%、または少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも85%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも97%、または少なくとも98ナイロンが枯渇されることができる。サンプリング方法は各々の流れからランダムのサンプルを採取し、場合により各々の流れから2つのサンプルを24時間毎に2週間にわたって採取し、10wt.%未満の含水率まで乾燥されることを含むことができる。かかる計算を行なうための式は式1に示される:
【0073】
【0074】
式中:
wt%Nは流れ中の窒素原子の重量パーセントであり、
dPETはPET枯渇流であり、
ePETはPET富化流である。
【0075】
[0084]PET富化流20は、ナイロンの濃度が、MPW10流と比べて、式1でwt%NePETの代わりにwt%NMPW(MPW流中の窒素原子の重量パーセント)として同じ式を用いて上述したのと同じ量枯渇されることができる。
【0076】
[0085]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はPET富化流20と比べてナイロンの濃度が富化される。PET枯渇流30は、ナイロンの濃度が、いずれの場合もPET富化流20中のナイロン濃度と比
べて、個々の流れの窒素原子の重量パーセントに基づいて計算されて少なくとも10%、または少なくとも25%、または少なくとも50%、または少なくとも75%、または少なくとも100%、または少なくとも150%、または少なくとも200%、または少なくとも250%、または少なくとも300%、または少なくとも350%、または少なくとも400%、または少なくとも450%、または少なくとも500%、または少なくとも600%、または少なくとも700%、または少なくとも800%、または少なくとも1000%富化されることができる。サンプリング方法は各々の流れからランダムのサンプルを採取し、場合により2つのサンプルを各々の流れから24時間毎に2週にわたって採取することを含むことができる。かかる計算を行なうための式は式2による:
[0086]
【0077】
【0078】
式中:
wt%Nは流れ中の窒素原子の重量パーセントであり、
dPETはPET枯渇流であり、
ePETはPET富化流である。
【0079】
[0087]PET枯渇流30は、MPW10流と比べてナイロンの濃度が、いずれの場合も式2でwt%NePETの代わりにwt%NMPW(MPW流中の窒素原子の重量パーセント)として同じ式2を用いてMPW流10中のナイロン濃度と比べて、少なくとも10%、または少なくとも25%、または少なくとも40%、または少なくとも50%、または少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも85%、または少なくとも90%富化されることができる。
【0080】
[0088]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20は乾燥基準で1以下、0.5以下、0.1以下、0.05以下、または0.03重量パーセント以下のナイロンを含む。PET富化流20は乾燥基準で0.001~10、0.005~5、または0.01~1、または0.02~0.1重量パーセントのナイロンを含むことができる。
【0081】
[0089]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20はMPW10、PET枯渇流30、または両者と比べて多層ポリマーが枯渇される。PET富化流20は乾燥基準で10以下、5以下、2以下、1以下、または0.1重量パーセント以下の多層ポリマーを含むことができる。PET富化流20は乾燥基準で0.01~10、0.05~5、または0.1~2、または0.5~1重量パーセントの多層ポリマーを含むことができる。
【0082】
[0090]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20はMPW10、PET枯渇流30、または両者と比べて多成分ポリマーが枯渇される。PET富化流20は乾燥基準で10以下、5以下、2以下、1以下、または0.1重量パーセント以下の多成分ポリマーを含むことができる。PET富化流20は乾燥基準で0.01~10、0.05~5、または0.1~2、または0.5~1重量パーセントの多成分ポリマーを含むことができる。
【0083】
[0091]さらに、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20は乾燥基準で4以下、3以下、2以下、1以下、0.5以下
、または0.1重量パーセント以下のプラスチック充填剤および固体添加剤を含む。PET富化流20は乾燥基準で0.001~4、0.01~2、または0.1~1重量パーセントのプラスチック充填剤および固体添加剤を含むことができる。代表的な充填剤および添加剤は、本明細書に記載されるプロセスでプラスチックまたは他の部品と化学的に反応しない二酸化ケイ素、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、ガラス、ガラスビーズ、アルミナ、および他の固体不活性物質を含む。
【0084】
[0092]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20は2以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1重量パーセント以下のセルロース材料を含む。PET富化流20は0.001~4、0.01~2、または0.1~1重量パーセントのセルロース材料を含むことができる。
【0085】
[0093]以下により詳細に記載されるように、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、本明細書に記載される前処理ステップ(例えば、摩擦洗浄)および/または分離プロセスは多層ポリマーまたは他の多成分ポリマーの形態でPETと結び付いたナイロンおよび他のポリマーまたは非ポリマー固体を分離するのに特に有効であることができる。結合の様相とかかわりなく、前処理および/または分離プロセスはナイロンおよび/または他のポリマーおよび非ポリマー固体をPETから効果的に解離し分離し得、それによりこれらの成分の分離効率を増大し得る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET富化流20は乾燥基準で5以下、4以下、3以下、2以下、1以下、0.5以下、または0.1重量パーセント以下の結び付いたPET-ナイロンを含む。PET富化流20は乾燥基準で0.001~5、0.01~2、または0.1~1重量パーセントの結び付いたPET-ナイロンを含むことができる。PET富化流20は乾燥基準で20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1重量パーセント以下の、MPWおよび/または第1の分離段階に供給されるMPW供給材料流中に存在する結び付いたPET-ナイロンを含み得る。PET富化流20は乾燥基準で0.01~20、0.1~10、または1~5重量パーセントの、MPWおよび/または第1の分離段階に供給されるMPW供給材料流中に存在する結び付いたPET-ナイロンを含み得る。
【0086】
[0094]PET枯渇流30中のPETの重量による濃度は一般に、各々未希釈の乾燥重量基準で、PET富化流20中のPETの濃度、またはMPW供給材料10中のPETの濃度、またはMPW供給材料10およびPET富化流20中のPETの濃度より低い。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はまた、PVCの濃度も、PET富化流20中のPVCの濃度、またはMPW供給材料10中のPVCの濃度、またはMPW供給材料10およびPET富化流20の両方の中のPVCの濃度と比べて枯渇される。PET枯渇流は乾燥プラスチック基準で10以下、8以下、6以下、4以下、2以下、または1重量パーセント以下のPVCを含むことができる。PET枯渇流は乾燥プラスチック基準で0.01~10、0.1~5、または1~2重量パーセントのPVCを含むことができる。
【0087】
[0095]PETからのポリオレフィンの分離のために、PET枯渇流30は未希釈の固体乾燥基準でMPW供給材料10、もしくはPET富化流20、または両者のポリオレフィンの濃度と比べてポリオレフィンが富化される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はMPW流10と比べて、またはPET富化流20または両者と比べて、次式で決定されて少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも175%、少なくとも200%、少なくとも225%、少なくとも250%、少なくとも300%、少なくとも350%、少なくとも400%、少なくとも500%、少なくとも600
%、少なくとも700%、少なくとも800%、少なくとも900%、または少なくとも1000%であるパーセントポリオレフィン富化を有する:
【0088】
【0089】
式中、POdは未希釈の乾燥重量基準のPET枯渇流30中のポリオレフィンの濃度であり、POmは乾燥重量基準のMPW流10中のPOの濃度であり、POeはPET富化流20中のPOの濃度である。
【0090】
[0096]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はMPW流10と比べて、またはPET富化流20または両者と比べて、上記式で決定されて少なくとも10%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも500%、または少なくとも1000%であるパーセントポリオレフィン富化を有する。PET枯渇流30はMPW流10と比べて、またはPET富化流20または両者と比べて、上記式で決定されて10%~50,000%、100%~40,000%、200%~30,000%、500%~20,000%、または1000%~10,000%であるパーセントポリオレフィン富化を有することができる。
【0091】
[0097]1つの実施形態において、または他のいずれかの実施形態と組み合わせて、PET枯渇流30はまた、ハロゲン、例えばフッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、およびアスタチン(At)、および/またはハロゲン含有化合物、例えばPVCも、MPW流10、PET富化流20、または両者のハロゲンの濃度と比べて枯渇される。PET枯渇流30はMPW流10またはPET富化流20と比べて次式で決定されて少なくとも1%、少なくとも3%、少なくとも5%、少なくとも7%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%であるパーセントPVC枯渇を有することができる:
【0092】
【0093】
式中、PVCmは未希釈の乾燥重量基準のMPW流10中のPVCの濃度であり;
PVCdは未希釈の乾燥重量基準のPET枯渇流30中のPVCの濃度であり、
PVCeは未希釈の乾燥重量でPET富化流20中のPVCの濃度である。
【0094】
[0098]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はMPW流10またはPET富化流20と比べて上記式で決定されて少なくとも1%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも75%、または少なくとも90%であるパーセントPVC枯渇を有する。PET枯渇流30はMPW流10またはPET富化流20と比べて上記式で決定されて1%~100%、10%~99%、25%~98%、50%~97%、75%~96%、または90%~95%であるパーセントPVC枯渇を有することができる。
【0095】
[0099]1つの実施形態において、または他のいずれかの実施形態と組み合わせて、PET枯渇流30はまた、PETも、MPW流10、PET富化流20、または両者のPETの濃度と比べて枯渇される。PET枯渇流30はMPW流10またはPET富化流20と比べて次式で決定されて少なくとも1%、少なくとも3%、少なくとも5%、少なくとも7%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、または少なくとも90%であるパーセントPET枯渇を有することができる:
【0096】
【0097】
式中、PETmは未希釈の乾燥重量基準のMPW流10中のPETの濃度であり;
PETdは未希釈の乾燥重量基準のPET枯渇流30中のPETの濃度であり、
PETeは未希釈の乾燥重量のPET富化流20中のPETの濃度である。
【0098】
[0100]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はMPW流10またはPET富化流20と比べて上記式で決定されて少なくとも1%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも75%、または少なくとも90%であるパーセントPET枯渇を有する。PET枯渇流30はMPW流10またはPET富化流20と比べて上記式で決定されて1%~100%、10%~99%、25%~98%、50%~97%、75%~96%、または90%~95%であるパーセントPET枯渇を有することができる。
【0099】
[0101]上記実施形態のいずれかにおける百分率の富化または枯渇は1週間、または3日間、または1日にわたる平均であることができ、測定はプロセスの出口で採取されるサンプルを、MPWが入口から出口まで流れる滞留時間を考慮してMPWのサンプルのMPW
バルクと合理的に関連付けるように行なわれることができる。例えば、MPWの平均の滞留時間が2分であれば、サンプルが相互に関連付けられるように出口サンプルは投入サンプルの2分後に採取されるであろう。
【0100】
[0102]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30は乾燥プラスチック基準で少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80、少なくとも90、少なくとも95、または少なくとも98重量パーセントのポリオレフィンを含む。PET枯渇流30は乾燥プラスチック基準で少なくとも50、少なくとも75、少なくとも90、または少なくとも98重量パーセントのポリオレフィンを含むことができる。PET枯渇流30は乾燥プラスチック基準で50~100、75~99、または90~98重量パーセントのポリオレフィンを含むことができる。
【0101】
[0103]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はMPW10、PET富化流20、または両者と比べてナイロンが富化される。PET枯渇流30は乾燥プラスチック基準で少なくとも0.1、少なくとも0.5、少なくとも1、または少なくとも2重量パーセントおよび/または10以下、8以下、6以下、または4重量パーセント以下のナイロンを含むことができる。PET枯渇流30は乾燥プラスチック基準で0.1~10、0.5~8、1~6、または2~4重量パーセントのナイロンを含むことができる。PET枯渇流中のナイロンのPET富化流中のナイロンに対する重量比は少なくとも1:1、少なくとも2:1、少なくとも5:1、少なくとも10:1、少なくとも50:1、または少なくとも100:1であることができる。
【0102】
[0104]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はMPW10、PET富化流20、または両者と比べて多層ポリマーが富化される。しかし、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はMPW10と比べて多層ポリマーが枯渇される。PET枯渇流30は乾燥プラスチック基準で少なくとも0.001、少なくとも0.01、少なくとも0.1、または少なくとも1重量パーセントおよび/または10以下、8以下、6以下、または4重量パーセント以下の多層ポリマーを含むことができる。PET枯渇流30は乾燥プラスチック基準で0.001~10、0.01~8、0.1~6、または1~4重量パーセントの多層ポリマーを含む。PET枯渇流中の多層ポリマーのPET富化流中の多層ポリマーに対する重量比は少なくとも1:1、少なくとも2:1、少なくとも5:1、少なくとも10:1、少なくとも50:1、または少なくとも100:1であることができる。
【0103】
[0105]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はMPW10、PET富化流20、または両者と比べて多成分ポリマーが富化される。しかし、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、PET枯渇流30はMPW10と比べて多成分ポリマーが枯渇される。PET枯渇流30は乾燥プラスチック基準で少なくとも0.001、少なくとも0.01、少なくとも0.1、または少なくとも1重量パーセントおよび/または10以下、8以下、6以下、または4重量パーセント以下の多成分ポリマーを含むことができる。PET枯渇流30は乾燥プラスチック基準で0.001~10、0.01~8、0.1~6、または1~4重量パーセントの多成分ポリマーを含むことができる。PET枯渇流中の多成分ポリマーのPET富化流中の多成分ポリマーに対する重量比は少なくとも1:1、少なくとも2:1、少なくとも5:1、少なくとも10:1、少なくとも50:1、または少なくとも100:1であることができる。
【0104】
[0106]上述の通り、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、分離するステップは少なくとも1つの密度分離段階を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、分離するステップは少なくとも2つの密度分離段階(すなわち、第1および第2の密度分離段階)を含む。少なくとも1つの密度分離段階は浮沈法密度分離段階および/または遠心力密度分離段階を含むことができる。浮沈法密度分離段階は、配合飼料の成分を成分の密度の差に基づいて分離することができる、水のような液体媒体を保持するタンク、容器(vessel)、または他の適当な容器(container)をいう。液体媒体の密度より大きい密度を有する成分はタンクの底に沈み、一方液体媒体の密度より小さい密度を有する成分は液体表面に浮く。沈んだ成分を重質分または「高密度」流として回収し、浮いている成分を軽質分または「低密度」流として回収するために、各種の機械的手段が使用されることができる。
【0105】
[0107]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、液体媒体は水を含む。例えば液体媒体の密度を増大し、浮沈法分離段階の標的分離密度を調節するために、塩、糖類、および/または他の添加剤が液体媒体に加えられることができる。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、液体媒体は濃縮塩溶液を含む。1つまたはそれ以上のかかる実施形態において、塩は塩化ナトリウムである。しかしながら、1つまたはそれ以上の他の実施形態において、塩は非ハロゲン化塩、例えば酢酸塩、炭酸塩、クエン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、および/または水酸化物である。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、液体媒体は臭化ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、硝酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、酢酸カリウム、臭化カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、ヨウ化カリウム、塩化カルシウム、塩化セシウム、塩化鉄、塩化ストロンチウム、塩化亜鉛、硫酸マンガン、硫酸亜鉛、および/または硝酸銀を含む濃縮塩溶液を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、塩は苛性成分である。濃縮塩溶液は7より大きい、8より大きい、9より大きい、または10より大きいpHを有し得る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、塩は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および/または炭酸カリウムを含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、塩は炭酸カリウムである。有利なことに、濃縮塩溶液が炭酸カリウムおよび/または他の苛性成分(例えば、水酸化物、例えば水酸化ナトリウムおよび/または水酸化カリウム)を含むとき、病原体および臭気を制御するための別の苛性成分の使用は回避されることができる。したがって、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、別の苛性成分は密度分離段階に導入されない。さらに、濃縮塩溶液が苛性成分を含むとき、および/または別の苛性成分が本明細書に記載される分離プロセスに加えられるとき、苛性成分は病原体を殺し(または病原体の増殖を抑制し)、その場(例えば、密度分離プロセス)で臭気を除去することができる。これは、病原体および臭気を制御するための別の単位操作の必要性を回避する。したがって、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPWは密度分離段階に導入される前に別の抗菌処理段階に付されない。本明細書で使用されるとき、用語「抗菌処理段階」は特に病原体を殺し(または病原体の増殖を抑制し)、および/または供給材料から臭気を除去するように特化された単位操作をいう。
【0106】
[0108]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、液体媒体は糖類、例えばスクロースを含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、液体媒体は四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロベンゼン、硫酸ジメチル、および/またはトリクロロエチレンを含む。液体媒体の個々の成分および濃度は分離段階の所望の標的分離密度に応じて選択され得る。
【0107】
[0109]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、遠心力密度分離段階は、渦を利用して成分の密度の差に基づいて配合飼料の成分を分離する機器を指す。機器は遠心加速度がより低密度の成分を渦の中心のコアに向かって移動させ、一方より高密度の成分をコアから遠ざけて移動させるように構成され得る。遠心力密度分離段階はサイクロン分離器であり得る。遠心力密度分離段階は、成分の遠心力と流体の抵抗との比に基づいて成分を分離する液体媒体を含むハイドロサイクロン分離器であり得る。有利なことに、以下でより詳細に説明されるように、ハイドロサイクロン分離器内の摩擦および/または苛性溶液は多層ポリマー材料中の個々のプラスチック成分を解離するのに有効であり得る。したがって、1つまたはそれ以上のハイドロサイクロン分離器の使用は、ナイロンおよびプラスチックフィルムからのPETの分離効率、ならびにPETフィルムからの他のプラスチックまたは非プラスチックの分離効率を増大することができる。これは、PET富化流のナイロンおよびプラスチックフィルム含量を低減し、および/またはPET枯渇流(例えば、オレフィン富化流)中のPETを低減する効果を有することができる。遠心力密度分離段階は浮沈法段階に関して上記した同一または異なる液体媒体のいずれかを使用し得、また、例えば液体媒体の密度を増大し、標的分離密度を調節するために塩、糖類、および/またはその他の添加剤を含んでもよい。遠心力密度分離段階は垂直または斜め/傾いた機器を含み得る。その実施形態とかかわりなく、遠心力密度分離段階は配合飼料が中央の位置に供給され、重質分または軽質分流の一方が供給材料の上方の位置から除去され、他方が供給材料の下方の位置から除去されるように構成され得る。遠心力密度分離段階はより高密度の物質のための壁出口の上方の位置により低密度の物質のための中心出口を含み得る。
【0108】
[0110]少なくとも2つの密度分離段階を利用する実施形態が以下に記載される。
[0111]
図2に描かれる通り、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、廃プラスチック分離方法は少なくとも2つの密度分離段階140、150を含む。いくつかのかかる実施形態において、方法は一般に混合された廃プラスチック(MPW)微粒子110を第1の密度分離段階140に導入するステップ、および第1の密度分離段階140からの産物142を第2の密度分離段階150に供給するステップを含む。密度分離段階140、150は、本明細書で規定されるように、密度分離プロセスを実行するあらゆるシステムまたは単位操作であることができる。密度分離段階140、150の少なくとも1つは遠心力分離段階または浮沈法分離段階を含むことができる。第1の140および第2の150密度分離段階の各々が遠心力分離段階および/または浮沈法分離段階を含むことができる。
【0109】
[0112]PETが富化された物質流120を生産するために、密度分離段階140、150の一方は一般に低密度分離段階を含み、他方は一般に高密度分離段階を含む。本明細書で規定されるように、低密度分離段階は高密度分離段階の標的分離密度より低い標的分離密度を有する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、低密度分離段階はPETの密度より小さい標的分離密度を有し、高密度分離段階はPETの密度より大きい標的分離密度を有する。
【0110】
[0113]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、低密度分離段階は1.35未満、1.34未満、1.33未満、1.32未満、1.31未満、または1.30g/cc未満および/または少なくとも1.25、少なくとも1.26、少なくとも1.27、少なくとも1.28、または少なくとも1.29g/ccである標的分離密度を有する。
【0111】
[0114]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、高密度分離段階は低密度分離段階の標的分離密度より少なくとも0.01、少なくとも
0.025、少なくとも0.05、少なくとも0.075、少なくとも0.1、少なくとも0.15、または少なくとも0.2g/cc大きい標的分離密度を有する。高密度分離段階は低密度分離段階の標的分離密度より0.01~20、0.025~18、0.05~15、0.075~12、0.1~10、0.15~5、または0.2~1g/cc大きい標的分離密度を有することができる。
【0112】
[0115]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、高密度分離段階の標的分離密度は少なくとも1.31、少なくとも1.32、少なくとも1.33、少なくとも1.34、少なくとも1.35、少なくとも1.36、少なくとも1.37、少なくとも1.38、少なくとも1.39、または少なくとも1.40g/ccおよび/または1.45以下、1.44以下、1.43以下、1.42以下、または1.41g/cc以下である。
【0113】
[0116]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、低密度分離段階の標的分離密度は1.25~1.35、1.26~1.34、1.27~1.33、1.28~1.32、または1.29~1.31g/ccの範囲であり、および/または前記高密度分離段階の標的分離密度は1.35~1.45、1.36~1.44、1.37~1.43、1.38~1.42、または1.39~1.41g/ccの範囲である。
【0114】
[0117]ここで言及される標的分離密度は、プラスチック材料に対する標的分離密度と同じであってもなくてもよい、分離プロセスで使用される濃縮塩溶液の密度を標的にするのと対照的に、分離のためのプラスチック密度を標的とすることをいうと理解されるべきである。例えば、典型的な浮沈法分離段階において、プラスチックおよび濃縮塩溶液密度は同じまたは実質的に同じである。しかしながら、典型的なハイドロサイクロン分離段階において、濃縮塩溶液密度は一般に標的プラスチック密度以下であるが、濃縮塩溶液密度は標的プラスチック密度未満であることができる。さらに、特許請求の範囲に記載されたかまたは述べられた標的分離密度の値または範囲は、プロセスが特許請求の範囲に記載されたかまたは述べられた標的分離密度の値以内のある値で実際にプラスチックを分離すれば、意図とかかわりなく、また塩溶液の密度とかかわりなく、確立されているかまたは満たされていると考えられると理解されるべきである。
【0115】
[0118]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、ハイドロサイクロン分離器は一般に0.95~1.45g/ccの液体密度を有する濃縮塩溶液と共に使用される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、ハイドロサイクロン分離器は1.25~1.35g/ccの液体密度および1.25~1.35g/ccの標的プラスチック分離密度を有する濃縮塩溶液と共に使用されることができる。かかる実施形態は一般により高いPET純度を可能にするが、結果として大きい収率損失をもたらす。ハイドロサイクロン分離器はまた、0.95~1.20、または1.00~1.10g/ccの密度および1.25~1.35g/ccの標的プラスチック分離密度を有する濃縮塩溶液と共に使用されることもできる。かかる実施形態は一般に結果としてより低いPET純度をもたらすが、PET収率はより高い。このように、1つまたはそれ以上のハイドロサイクロン密度分離器が使用されるとき、濃縮塩溶液の密度は所望のPET純度および/または収率仕様に基づいて選択され、調節され、またはその他制御され得る。
【0116】
[0119]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、前記第1の140または第2の150密度分離段階の少なくとも1つは少なくとも90、少なくとも95、少なくとも98、少なくとも99、または少なくとも99.5パーセントのPETに関する密度分離効率を有する。前記第1の140または第2の150密度
分離段階の少なくとも1つは90~99.9、95~99.5、または98~99パーセントのPETに関する密度分離効率を有することができる。
【0117】
[0120]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、前記第1の140および第2の150密度分離段階の各々が少なくとも90、少なくとも95、少なくとも98、少なくとも99、または少なくとも99.5パーセントのPETに関する密度分離効率を有する。前記第1の140および第2の150密度分離段階の各々は90~99.9、95~99.5、または98~99パーセントのPETに関する密度分離効率を有することができる。
【0118】
[0121]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の密度分離段階140は低密度分離段階であり、第2の密度分離段階150は高密度分離段階である。第1の密度分離段階140は、ポリオレフィン富化流としての第1のPET枯渇流132および第2の密度分離段階150に供給されるPET富化産物流142を生成することができる。PET富化産物流142はまたPVCも富化されることができる。ポリオレフィン富化流としての第1のPET枯渇流132は乾燥プラスチック基準で10未満、5未満、1未満、0.5未満、0.25未満、または0.1重量パーセント未満のPETおよび/または10未満、8未満、6未満、4未満、2未満、または1重量パーセント未満のPVCを含むことができる。ポリオレフィン富化流としての第1のPET枯渇流132は乾燥プラスチック基準で0.001~10、0.01~5、0.1~2、または0.5~1重量パーセントのPVCを含むことができる。
【0119】
[0122]第2の密度分離段階150に供給されるPET富化産物流142は第2のPET富化流120と、PETより大きい密度を有するプラスチックおよび/または他の材料を含む重質分富化流としての第2のPET枯渇流134とに分離される。第2のPET富化流120はPVCも富化されることができる。第2のPET富化流120はポリオレフィンが枯渇されることができる。重質分富化流としての第2のPET枯渇流134は10未満、5未満、1未満、0.5未満、または0.1重量パーセント未満のPETを含むことができる。重質分富化流としての第2のPET枯渇流134は0.001~10、0.01~5、または0.1~1重量パーセントのPETを含むことができる。
【0120】
[0123]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、重質分富化流としての第2のPET枯渇流134は非プラスチック固体および/または1.41より大きい、1.42より大きい、1.43より大きい、1.44より大きい、または1.45g/ccより大きい密度を有する重いプラスチックをさらに含む。非プラスチック固体は砂、金属、および/またはガラスを含むことができる。第2のPET富化流120は固液機械的分離および/または乾燥に付されることによりPETが富化されたプラスチック材料製品を提供することができる。
【0121】
[0124]1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の密度分離段階140が高密度分離段階であり、第2の密度分離段階150が低密度分離段階である。第1の密度分離段階140は重質分富化流としての第1のPET枯渇流132および第2の密度分離段階150に供給されるPET富化産物流142を生成することができる。PET富化産物流142はまたPVCも富化されることができる。PET富化産物流142はまたポリオレフィンも富化されることができる。重質分富化流としての第1のPET枯渇流132は10未満、5未満、1未満、0.5未満、0.25未満、または0.1重量パーセント未満のPETを含むことができる。重質分富化流としての第2のPET枯渇流134は0.001~10、0.01~5、または0.1~1重量パーセントのPETを含むことができる。
【0122】
[0125]この場合も、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、重質分富化流としての第1のPET枯渇流132は非プラスチック固体および/または1.41より大きい、1.42より大きい、1.43より大きい、1.44より大きい、または1.45g/ccより大きい密度を有する重いプラスチックを含む。非プラスチック固体は砂、金属、および/またはガラスをさらに含むことができる。
【0123】
[0126]第2の密度分離段階150に供給されるPET富化産物流142は第2のPET富化流120およびポリオレフィン富化流としての第2のPET枯渇流134に分離される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第2のPET富化流120はまたPVCも富化される。ポリオレフィン富化流としての第2のPET枯渇流134は乾燥プラスチック基準で10未満、5未満、1未満、0.5未満、0.25未満、または0.1重量パーセント未満のPETおよび/または10未満、8未満、6未満、4未満、2未満、または1重量パーセント未満のPVCを含むことができる。ポリオレフィン富化流としての第2のPET枯渇流134は乾燥プラスチック基準で0.001~10、0.01~5、0.1~2、または0.5~1重量パーセントのPVCを含むことができる。第2のPET富化流120は固液機械的分離および/または乾燥に付されることによりPETが富化されたプラスチック材料製品を提供することができる。
【0124】
[0127]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、上記実施形態のいずれかに従って記載された第1のPET富化流142および第2のPET富化流120はPETが富化された材料製品として回収されることができる。しかしながら、第2のPET富化流120は乾燥基準で第1のPET富化流142より高いPET濃度を有することができる。第1のPET富化流142は乾燥プラスチック基準で少なくとも55、少なくとも75、少なくとも90、少なくとも95、少なくとも98、または少なくとも99重量パーセントのPETを含むことができる。第2のPET富化流120は乾燥プラスチック基準で少なくとも90、少なくとも95、少なくとも98、少なくとも99、少なくとも99.5、少なくとも99.8、または少なくとも99.9重量パーセントのPETを含むことができる。
【0125】
[0128]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1のPET富化流142は乾燥プラスチック基準で55~99.9、75~99.8、または90~99.5、または95~99重量パーセントのPETを含むことができる。第2のPET富化流120は乾燥プラスチック基準で90~100、95~99.9、98~99.8、または99~99.5重量パーセントのPETを含むことができる。
【0126】
[0129]浮沈法および/または遠心力密度分離段階の特定の配置を利用する実施形態が以下に記載される。以下に記載される実施形態は一般に他に断らない限り上記したのと同じまたは類似の流れ組成、分離効率およびその他の特徴を有することが理解される。
【0127】
[0130]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の140および第2の150密度分離段階の各々は浮沈法密度分離段階を含む。
[0131]
図3に描かれるように、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の浮沈法密度分離段階240は低密度分離段階であり、第2の浮沈法密度分離段階250は高密度分離段階である。
【0128】
[0132]
図3を参照すると、混合プラスチック廃棄物(MPW)微粒子210はプラスチック造粒機208または他の起源から低密度浮沈法分離段階240に供給される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、MPW微粒子210は本明細書に記載されるように固体プラスチック微粒子として提供される。本明細
書に記載されるように、液体媒体が低密度浮沈法段階240に供給される混合プラスチック廃棄物微粒子210と混合されることができる。液体媒体はMPW微粒子供給材料210と混合されることなく直接低密度浮沈法段階240に供給されてもよい。液体媒体は以下に論じられるプロセス内の1つまたはそれ以上の他の位置に、例えば、第1の分離段階240からの出口流242に、および/または直接第2の分離段階250に供給されてもよい。以下に記載される本および他の実施形態に使用される液体媒体は分離段階の所望の標的分離密度に応じて選択されることができるということが理解されよう。
【0129】
[0133]
図3に示される実施形態において、濃縮塩溶液260は塩成分262を水264と混合することにより調製されて液体媒体としての濃縮塩溶液260を形成する。示されるように、濃縮塩溶液260は第1の240および第2の250浮沈法分離段階の両方に供給される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、同じ濃縮塩溶液260が両方の分離段階240、250に供給され、濃縮塩溶液260の各々の分離段階に対する流量は、第1の240または第2の250浮沈法段階の一方の塩濃度が第1の240または第2の250浮沈法段階の他方より大きくなるように独立して制御される。
図3に示されるような実施形態において、濃縮塩溶液260の各分離段階への流量は、第1の浮沈法段階240における塩濃度が第2の浮沈法段階250の塩濃度未満であるように独立して制御される。塩濃度および/または流量は各密度分離段階内の所望の標的分離密度および効率を達成するように必要に応じて選択または変化されることができる。
図3に示される同じまたは類似のプロセスはこの科学技術の範囲内の糖類溶液またはその他の液体媒体を用いて実施され得ることが理解されよう。
【0130】
[0134]また苛性溶液270が調製されMPW微粒子210と混合され得るか、または別途第1の浮沈法段階240に加えられ得る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、苛性溶液270は以下に論じられるプロセス内の1つまたはそれ以上の他の位置に、例えば、第1の分離段階240からの出口流242に、直接第2の分離段階250に、および/または第1の240または第2の250分離段階からの1つまたはそれ以上の富化された流れに供給されてもよい。苛性溶液270は苛性成分272を水274と混合することにより調製され得る。(図示されていないが)加熱されることができる苛性溶液270はまた、プロセス機器のため、病原体を殺し、流れおよび/または機器内の臭気を低減するための洗浄および/または殺菌剤としても作用する。苛性溶液270は一般に塩基(または強塩基)溶液を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、苛性溶液は7より大きい、8より大きい、9より大きい、または10より大きいpHを有する。苛性溶液270は水酸化物化合物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、および/または水酸化セシウムを含むことができる。苛性溶液270は2~100mg/Lの苛性成分濃度を有することができる。しかしながら、上記したように、濃縮塩溶液は苛性成分を含み得る。したがって、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、別の苛性溶液および/または苛性成分が密度分離段階に導入されることはない。
【0131】
[0135]低密度浮沈法段階240は、重質分産物流241と、一般に主として重質分産物流241より低い密度を有するプラスチックを含む低密度(軽質分)流243とを含めて少なくとも2つの産物を生成する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、重質分産物流241はPETが富化される。重質分産物流241はPVCが富化されることができる。低密度流243はポリオレフィンが富化されることができる。
【0132】
[0136]
図3の実施形態において、低密度浮沈法段階240からの低密度流243および重質分産物流241は両方共水245で濯がれる。低密度流241から得られる軽い湿っ
たプラスチック248は乾燥され、場合により下流のプラスチック化学的リサイクルプロセスで使用するために保存される。
【0133】
[0137]濯いだ後、PETが富化された重質分産物流242は高密度浮沈法段階250に供給される。高密度浮沈法段階250は高密度の重質分富化流251および中密度のPET富化流253を含めて少なくとも2つの産物を生成する。高密度の重質分富化流251の密度は各々の流れの総プラスチックの密度に基づいて中密度のPET富化流253の密度より高い。さらに、中密度のPET富化流253は各々の流れの総プラスチックの密度に基づいて上記した低密度のポリオレフィン富化流243より高い密度を有する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、中密度のPET富化流253はまたPVCも富化される。高密度浮沈法段階250からのPET富化流253は次いで水245で濯がれてPETが富化された湿ったプラスチック製品流220を生成することができ、下流のプラスチックリサイクルプロセスで乾燥されることができる。高密度浮沈法段階250からの高密度の重質分流251は場合により低密度流243からの軽い湿ったプラスチックと合わせられて、水245で濯がれ、乾燥されることができ、または、高密度の重質分流251は軽いプラスチックとは別に濯がれ乾燥されることができる。多数の濯ぎステップが
図3に示されるが、本明細書に記載される1つまたはそれ以上の濯ぎステップは任意であることが理解されよう。濯ぎは機器、流れおよび最終製品内のある種の残渣(例えば、塩由来のハロゲン化物)の量を低減し得るが、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、分離プロセスおよび下流の化学的リサイクルプロセスはこれらの残渣を除去することなく行なわれることができる。
【0134】
[0138]各分離後のプラスチックを濯ぐのに使用された水は1つまたはそれ以上の固/液分離ユニット246で回収されることができる。回収された水247はろ過され290、および/またはリサイクルされて292システム内での使用に戻される、例えば塩または苛性溶液と混合されるかまたは濯ぎ水として再使用されることができる。加えて、または代わりに、浮遊した固体成分282は凝集プロセス280により濯ぎ水247から回収され得、これはまた浄化水流284および/または水パージ流286を生成し得る。
【0135】
[0139]
図4に描かれるように、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の浮沈法密度分離段階340は高密度分離段階であり、第2の浮沈法密度分離段階350は低密度分離段階である。
【0136】
[0140]
図4に示される実施形態は
図3の実施形態と同様であり、したがって実施形態間の差についてのみ以下に論じられる。
[0141]
図4の実施形態において、MPW微粒子210は最初に高密度浮沈法分離段階340に供給される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、濃縮塩溶液260の各分離段階への流量は、第1の浮沈法段階340の塩濃度が第2の浮沈法段階350の塩濃度より大きくなるように独立して制御される。重要なことに、濃縮塩溶液260は、例えば、標的分離密度またはそれに近い密度を有する塩溶液を提供することにより、密度分離段階の標的分離密度を設定および/または調節するために使用され得る。
【0137】
[0142]高密度浮沈法段階340は、軽質分産物流343と、軽質分産物流343のプラスチックより高い密度を有するプラスチックを含む高密度(重質分)流341とを含めて少なくとも2つの産物を生成する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、軽質分産物流343はPETが富化される。軽質分産物流343はPVCが富化されることができる。高密度流341はPETが枯渇され、PVCが枯渇され、および/またはポリオレフィンが枯渇されることができる。
【0138】
[0143]
図4の実施形態において、高密度浮沈法段階340からの高密度流341および軽質分産物流343は両方共水245で濯がれる。高密度流341から得られた重い湿ったプラスチック348は乾燥され、場合により下流のプラスチック化学的リサイクルプロセスでの使用のために保存される。
【0139】
[0144]濯いだ後、PETが富化された軽質分産物流342は低密度浮沈法段階350に供給される。低密度浮沈法段階350は低密度の軽質分富化流353および中密度のPET富化流351を含めて少なくとも2つの産物を生成する。低密度の軽質分富化流353の微粒子状プラスチック固体の密度は中密度のPET富化流351の微粒子状プラスチック固体の密度未満である。さらに、中密度のPET富化流351の微粒子状プラスチック固体の密度は各々の流れの総プラスチックの密度に基づいて上記した高密度のポリオレフィン枯渇流341の微粒子状プラスチック固体の密度未満の密度を有する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、中密度のPET富化流351はまたPVCも富化される。低密度浮沈法段階350からのPET富化流351は次いで水245で濯がれてPETが富化された湿ったプラスチック製品流220を生成することができ、下流のプラスチックリサイクルプロセスでの使用のために乾燥されることができる。低密度浮沈法段階350からの低密度の軽質分流353は場合により高密度流341からの重い湿ったプラスチックと合わせられて、水245で濯がれ、乾燥されることができ、または低密度の軽質分流353は重いプラスチックとは別に濯がれ、乾燥されることができる。
【0140】
[0145]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の140および第2の150密度分離段階の各々は遠心力密度分離段階を含む。
[0146]
図5に描かれるように、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の遠心力密度分離段階440は低密度分離段階であり、第2の遠心力密度分離段階450は高密度分離段階である。
【0141】
[0147]
図5を参照すると、混合プラスチック廃棄物微粒子210はプラスチック造粒機208または他の起源から低密度遠心力分離段階440(
図5にはサイクロン分離器として示されるが他の遠心力分離器も科学技術に合致して本発明に使用され得ると理解される)に供給される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、分離段階に供給される前に混合プラスチック廃棄物微粒子210から重い固体412を除去するためにドロップボックス406または他の固体分離システムが使用され得る。低密度遠心力分離段階440はハイドロサイクロン分離器であることができる。水は下流の濯ぎプロセスからの流れからリサイクル247としてハイドロサイクロンに提供され得るかまたは専用の水供給材料(図示されてない)として別に加えられ得る。濃縮塩溶液(図示されてない)は上記したように調製され、混合プラスチック廃棄物微粒子210と合わせられてもよいし、または直接低密度遠心力分離段階440に供給されてもよい。ハイドロサイクロン分離器での濃縮塩溶液の使用は水のみを使用するハイドロサイクロン分離器と比較して標的分離密度での分離効率を改良することができる。各分離段階への濃縮塩溶液の流量は第1の遠心力分離段階440の塩濃度が第2の遠心力分離段階450の塩濃度未満となるように独立して制御されることができる。
【0142】
[0148]苛性溶液270もまた(
図5に示されるように)MPW微粒子210と合わせられ低密度遠心力分離段階440に供給され得、またはMPW微粒子210なしに遠心力分離段階に別に加えられ得る。
【0143】
[0149]低密度遠心力分離段階440はPETが富化された重質分産物流441と、重質分産物流441より低い密度を有するプラスチックを含む低密度の(軽質分)流443と
を含めて少なくとも2つの産物を生成する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、重質分産物流441はPETが富化される。重質分産物流441はまたPVCも富化されることができる。低密度流443はポリオレフィンが富化されることができる。
【0144】
[0150]低密度遠心力分離段階440からの低密度流443および重質分産物流441は両方共水245で濯がれる。低密度流443から得られるPETが枯渇した軽い湿ったプラスチックは水245で濯がれて246、PET枯渇流448を形成し、乾燥され498、場合により下流のプラスチックリサイクルプロセスでの使用のために保存されることができる。
【0145】
[0151]濯いだ後、PETが富化された重質分産物流442は高密度遠心力分離段階450に供給される。低密度遠心力分離段階440と同様に、濃縮塩溶液(図示されてない)が重質分産物流442と混合され、高密度遠心力分離段階450に供給されることができる。しかしながら、1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、濃縮塩溶液は重質分産物流442と混合されることなく直接高密度遠心力分離段階450に供給されてもよい。
【0146】
[0152]高密度遠心力分離段階450は高密度の重質分流451および中密度のPET富化軽質分流453を含めて少なくとも2つの産物を生成する。高密度の重質分流451の密度は各々の流れの総プラスチックの密度に基づいて中密度のPET富化軽質分流453の密度より大きい。さらに、中密度のPET富化流453は各々の流れの総プラスチックの密度に基づいて上記した低密度のポリオレフィン富化流443より大きい密度を有する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、中密度のPET富化流453はPVCも富化される。高密度遠心力分離段階450からのPET富化流453は次いで水245で濯がれてPETが富化された湿ったプラスチック製品流220を生成し、下流のプラスチックリサイクルプロセスでの使用のために乾燥される496ことができる。高密度遠心力分離段階450からの高密度の重質分流451は場合により低密度流443からの軽い湿ったプラスチックと合わせられて水245で濯がれて246PET枯渇流448を形成し、乾燥される498ことができるか、または高密度の重質分流451は軽いプラスチックとは別に濯がれ乾燥されることができる。
【0147】
[0153]
図6に描かれるように、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の遠心力密度分離段階540は高密度分離段階であり、第2の遠心力密度分離段階550は低密度分離段階である。
【0148】
[0154]
図6に示される実施形態は
図5の実施形態と類似であり、したがって実施形態間の差のみが以下で論じられる。
[0155]
図6の実施形態において、混合プラスチック廃棄物微粒子210は最初に高密度遠心力分離段階540に供給される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、濃縮塩溶液(図示されてない)の各分離段階への流量は第1の遠心力分離段階540の塩濃度が第2の遠心力分離段階550の塩濃度より大きく、したがって第1の遠心力分離段階540の標的分離密度が第2の遠心力分離段階550の標的分離密度より大きくなるように独立して制御されることができる。
【0149】
[0156]高密度遠心力分離段階540はPETが富化された軽質分産物流543と、軽質分産物流543より高い密度を有するプラスチックを含む高密度(重質分)流541とを含めて少なくとも2つの産物を生成する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、軽質分産物流543はPETが富化される。軽質分産物流543はまたPVCも富化されることができる。高密度流541はPETが枯渇され
、PVCが枯渇され、および/またはポリオレフィンが枯渇され、かつPETより大きい密度を有するプラスチックが富化されることができる。
【0150】
[0157]高密度遠心力分離段階540からの高密度流541および軽質分産物流543は両方共水245で濯がれる246。高密度流541から得られる、PETが枯渇した重い湿ったプラスチック548は乾燥され598、場合により下流のプラスチックリサイクルプロセスでの使用のために保存される。
【0151】
[0158]濯いだ後、PETが富化された軽質分産物流542は低密度遠心力分離段階550に供給される。低密度遠心力分離段階550は低密度の軽質分流553および中密度のPET富化重質分流551を含めて少なくとも2つの産物を生成する。低密度の軽質分流553の密度は各々の流れの総プラスチックの密度に基づいて中密度のPET富化重質分流551の密度より小さい。加えて、中密度のPET富化流551は各々の流れの総プラスチックの密度に基づいて上記した高密度のポリオレフィン枯渇流541未満の密度を有する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、中密度のPET富化流551はまたPVCも富化される。低密度遠心力分離段階550からのPET富化流551は次いで水245で濯がれて246、PETが富化された湿ったプラスチック製品流220を生成し、下流のプラスチックリサイクルプロセスでの使用のために乾燥される596ことができる。低密度遠心力分離段階550からの低密度の軽質分流553は場合により高密度流541からの重い湿ったプラスチックと混合され、水245で濯がれて246PET枯渇流548を形成し、乾燥される598ことができるか、または低密度の軽質分流553は重いプラスチックとは別に濯がれ、乾燥されることができる。
【0152】
[0159]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の140および第2の150密度分離段階の一方は浮沈法密度分離段階を含み、第1の140および第2の150密度分離段階の他方は遠心力密度分離段階を含む。
【0153】
[0160]再び
図2を参照して、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の密度分離段階140は浮沈法分離段階であり、第2の密度分離段階150は遠心力分離段階である。1つまたはそれ以上のかかる実施形態において、廃プラスチック分離方法は一般にMPW微粒子110を浮沈法分離段階に導入し、浮沈法分離段階からの産物142を遠心力分離段階に供給することを含む。
【0154】
[0161]再び
図2を参照して、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の密度分離段階140は遠心力分離段階であり、第2の密度分離段階150は浮沈法分離段階である。1つまたはそれ以上のかかる実施形態において、廃プラスチック分離方法はMPW微粒子110を遠心力分離段階に導入し、遠心力分離段階からの産物142を浮沈法分離段階に供給する。
【0155】
[0162]
図7に描かれるように、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の密度分離段階640は高密度浮沈法分離段階であり、第2の密度分離段階650は低密度遠心力分離段階である。
【0156】
[0163]
図7に示される実施形態は
図4の実施形態と類似であり、したがって実施形態間の差のみが以下で論じられる。
[0164]
図7の実施形態において、MPW微粒子210は最初に高密度浮沈法分離段階640に供給される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、濃縮塩溶液260の各分離段階への流量は各段階に対する所望の標的分離密度および分離効率を達成するように独立して制御される。
【0157】
[0165]高密度浮沈法段階640は軽質分産物流643および高密度(重質分)流641を含めて少なくとも2つの産物を生成する。PETが富化された軽質分産物流643は濯がれ246、低密度遠心力分離段階650に供給される。低密度遠心力分離段階650は低密度の軽質分富化流653および中密度のPET富化流651を含めて少なくとも2つの産物を生成する。低密度の軽質分富化流653の微粒子状プラスチック固体の密度は中密度のPET富化流651の微粒子状プラスチック固体の密度未満である。さらに、中密度のPET富化流651の微粒子状プラスチック固体は高密度のポリオレフィン枯渇流641の微粒子状プラスチック固体未満の密度を有する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、中密度のPET富化流651はまたPVCも富化される。低密度遠心力分離段階650からのPET富化流651は次いで水245で濯がれて246、PETが富化された湿ったプラスチック製品流220を生成し、下流のプラスチックリサイクルプロセスでの使用のために乾燥されることができる。低密度遠心力分離段階からの低密度の軽質分流653は場合により高密度流641からの重い湿ったプラスチックと混合され、水245で濯がれて246PET枯渇流648を形成し、乾燥されることができるか、または低密度の軽質分流653は重いプラスチックとは別に濯がれ、乾燥されることができる。
【0158】
[0166]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、本明細書に記載される混合プラスチック廃棄物分離システムおよびプロセスから得られた微粒子状プラスチック固体の取扱いのための施設およびシステムも提供される。特に、微粒子状プラスチック固体取扱い施設は、少なくとも1つの密閉構造体、ならびに取扱い施設およびプラスチック化学的リサイクル施設および/または少なくとも1つの密閉構造体内の少なくとも1つの在庫パイルを相互に連結するプラスチック固体輸送システム中に微粒子状プラスチック固体を選択的に堆積するように構成された少なくとも1つの密閉構造体と連結したバッチ式または連続した搬送システムを含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、バッチ式または連続した搬送システムは細長いオーバーヘッドコンベヤー、フロントエンドローダー、および/またはトラックの1つまたはそれ以上を含む。
【0159】
[0167]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、混合プラスチック廃棄物(本明細書ではMPWともいう)を含む供給材料から若干の微粒子状プラスチック固体が提供される。
図8を参照して、かかる供給材料710が提供される。供給材料710は本明細書に記載されたいずれかの混合された廃プラスチック、例えば材料回収施設またはプラスチック再生利用施設から得られるものであり得る。混合プラスチック廃棄物供給材料710は一般に2.54cm(1インチ)より大きい、1.91cm(0.75インチ)より大きい、または1.27cm(0.5インチ)より大きい少なくとも1つの寸法を有するプラスチック固体、例えば使用済容器を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、混合プラスチック廃棄物供給材料710は1.27cm~25.4cm、1.91cm~19.1cm、または2.54cm~12.7cmである少なくとも1つの寸法を有するプラスチック固体を含む。
【0160】
[0168]混合プラスチック廃棄物供給材料710はまたあるときには2.54cm(1インチ)より大きい少なくとも1つの寸法を有した複数のプラスチック固体を含んでもよいが、固体は圧縮され、押し付けられ、またはその他凝集されてより大きいユニット、例えばベールになってもよい。しかしながら、2.54cm(1インチ)より大きい、1.91cm(0.75インチ)より大きい、または1.27cm(0.5インチ)より大きい少なくとも1つの寸法を有するプラスチック固体は本明細書に記載される分離および/またはリサイクルプロセスに理想的でない。したがって、1つの実施形態において、または
述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、供給材料710は、結果としてサイズの縮小操作に供給された材料より小さい大きさを有する粒子を生成することになる研磨、細断、裁断、切断、またはその他粉砕プロセスのような機械的サイズの縮小操作715に付される。機械的サイズの縮小操作715が破砕、圧縮、またはプラスチックのベールへの成形以外のサイズの縮小を含むことを留意するのは重要である。
【0161】
[0169]機械的サイズの縮小715に続いて、混合プラスチック廃棄物の粒子は本明細書に記載される分離プロセス740に向けられて、粒子をポリエチレンテレフタレートが富化された少なくとも1つの流れ720およびポリオレフィンが富化された少なくとも1つの流れ730に分ける。ここで富化は分離プロセス740への供給材料流に対する。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、分離プロセス740からの富化された流れ720、730は次いで化学的リサイクルプロセスで使用されることができる。
【0162】
[0170]
図9は、混合プラスチック廃棄物がポリエチレンテレフタレートまたはポリオレフィンのいずれかが富化された選別されたプラスチック微粒子流にされるより詳細な実施形態を描写する。
【0163】
[0171]図に示すように、上記した様々な起源から得られることができる未選別の混合プラスチック廃棄物(供給材料)710は、例えば、車両またはトラクタートレーラーによって現場に輸送される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、未選別のプラスチック廃棄物はプラスチック廃棄物材料の以前の用途と関連し得る様々な有機夾雑物または残渣を含み得る。例えば、プラスチック廃棄物は、殊にプラスチック材料が食品または飲料のパッケージに使用されたならば、食品または飲料の汚れを含むことがある。したがって、混合プラスチック廃棄物はプラスチック廃棄物中に存在する食品または飲料残渣で生育しそれを消費する微生物夾雑物、およびその微生物により産生される化合物も含有し得る。混合プラスチック廃棄物を構成するプラスチック固体の表面に存在し得る代表的な微生物は大腸菌(E. coli)、サルモネラ菌、C.ディフィシル(C. dificile)、黄色ブドウ球菌(S. aureus)、L.モノサイトゲネス(L. monocytogenes)、表皮ブドウ球菌(S. epidermidis)、緑膿菌(P. aeruginosa)、およびP.フルオレッセンス(P. fluorescens)を含み得る。各種の微生物が悪臭を生ずる化合物を産生することができる。代表的な悪臭を発生する化合物は硫化水素、硫化ジメチル、メタンチオール、プトレッシン、カダベリン、トリメチルアミン、アンモニア、アセトアルデヒド、酢酸、ブタン酸、プロパン酸、および/または酪酸を含む。このように、混合プラスチック廃棄物は悪臭公害の懸念を提示し得るということが分かる。したがって、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、混合プラスチック廃棄物はさらに処理されることができるまで輸送コンテナー、密閉された鉄道車両、または密閉されたトレーラーのような密閉空間内に保存され得る。一定の実施形態において、混合プラスチック廃棄物は、プラスチック廃棄物の選別が行われる現場に到達したら、1週間まで、5日まで、3日まで、2日まで、または1日まで密閉空間で保存される。
【0164】
[0172]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、混合プラスチック廃棄物または微粒子状プラスチック固体により発生されたあらゆる臭気はプラスチックが収容された囲い内のヘッドスペース空気のサンプル抽出を通して評価されることができる。例えば、臭気は、例えば、ガスクロマトグラフィーを用いたサンプル内に存在するあらゆる悪臭を発生する化合物の濃度の直接測定によって定量評価されることができる。加えて、および/または代わりに、臭気は、ヘッドスペース空気のサンプルのにおいを嗅ぎ、次いで各々のサンプルに臭気の等級を割り当てる一定の個人からなる
「臭気パネル」の使用により定性的に評価されることができる。臭気パネル調査の結果は次いで統計的に解析されて、一定のプラスチック材料に対してなんらかの臭気改善ステップを採る必要があるかどうか決定することができる。
【0165】
[0173]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、混合プラスチック廃棄物は未選別もしくは事前に選別されたプラスチックのベールで、またはその他の大きい凝集形態で提供される。ベールまたは凝集されたプラスチックは、それらがバラバラに壊される初期プロセスを経る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチックベールは、例えば、1つまたはそれ以上の回転シャフトを含むデベーラー機702に送られることができ、シャフトはベールをバラバラに壊し、時にはベールが構成されるプラスチックを細断するように構成された歯またはブレードを備える。1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、ベールまたは凝集プラスチックは裁断機704に送られることができ、そこでより小さい大きさのプラスチック片に切り刻まれる。デベールされたおよび/または裁断されたプラスチック固体は次いで選別プロセス706に付されることができ、そこで様々な非プラスチックの重い材料、例えばガラス、金属、および岩石が除去される。この選別プロセス706は手作業で、または機械によって行なわれることができる。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、選別機は光学センサー、磁石、または篩により重い物質を同定し除去し得る。
【0166】
[0174]上で説明されたように、混合プラスチック廃棄物は結合したかまたはその他互いに関連した2以上の合成または天然のポリマー成分および/または非ポリマー固体を含む多層ポリマーおよび/または他の多成分ポリマーを含み得る。PETの密度未満の密度を有するポリマー成分、例えばナイロンおよびポリオレフィンがPETと組み合わせられるかまたは連結されるとき、かかる多層プラスチックおよび多成分プラスチックの実効密度もPETの密度未満である。したがって、密度分離プロセス中、かかる多層ポリマーおよび多成分ポリマーはPET枯渇流、例えばポリオレフィン富化流に分離される。同様に、PETの密度より大きい密度を有するポリマーおよび非ポリマー固体成分、例えば金属および重いプラスチックがPETと組み合わせられるかまたは連結されるとき、かかる多層プラスチックおよび多成分プラスチックの実効密度もPETの密度より大きい。したがって、密度分離プロセス中、かかる多層ポリマーおよび多成分ポリマーはPET枯渇流、例えば重質分富化流中に分離される。この結果PET富化流中に許容できる程度に高いPET純度が得られ得るが、組み合わせられたまたは連結したPETがPET枯渇流中に分離されるため過度のPET収率損失となり得る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、混合プラスチック廃棄物は密度分離プロセスに供給される前に1つまたはそれ以上の予備洗浄および/または摩擦洗浄プロセス(図示されてない)を経てもよい。上で示されたように、かかる予備洗浄および/または摩擦洗浄プロセスは多層ポリマーまたは他の多成分ポリマーの形態でPETと結合したナイロンおよび他の合成または天然のポリマーまたは非ポリマー固体を分離するのに特に有効であり得る。例えば、かかるプロセス中にプラスチック物品および/または微粒子に加えられる摩擦は多層ポリマー中の個々のプラスチック成分を引き離し解離することができる。研磨機および/または他のサイズ縮小プロセスは同様な効果を有し得る。加えて、または代わりに、苛性溶液および/または熱の使用も、多層ポリマー内の個々の成分、特に接着剤により結び付いたものを解離させることができる。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、1つまたはそれ以上の密度分離プロセス、特に苛性液体媒体を使用するか、および/または微粒子に摩擦を加える密度分離プロセス(例えば、ハイドロサイクロン)は多層ポリマーまたは他の多成分ポリマーの個々の成分を解離させるのに有効であり得る。多成分ポリマーが単一の相に組み合わせられたPET、相溶化剤、および少なくとも1種の他の合成または天然のポリマーまたは非ポリマー固体の不均一な混合物を含むとき、摩擦ワッシャーおよび/またはサイクロンは、特に充分な熱お
よび高いpHの苛性溶液で、これらの成分を解離させるのに十分なエネルギーを付与することができるであろう。
【0167】
[0175]1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、混合プラスチック廃棄物はまたいくつかの初期分離および/またはサイズ縮小プロセスを既に経ていてもよい。特に、混合プラスチック廃棄物は粒子またはフレークの形態にあり得、サックのようなある種の容器に入れて提供され得る。これらのプラスチック固体の組成およびそれらが付された前処理の種類に依存して、プラスチック微粒子はデベーラー702、裁断機704、および/または重質分除去ステーション706を迂回し、さらなるサイズの縮小のために直接造粒装置708に進んでもよい。
【0168】
[0176]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、デベールされたかまたはバラバラに壊されたプラスチック固体は、粉砕または造粒装置708に送られ、そこでプラスチック固体は粉砕され、細断され、またはその他サイズが縮小される。プラスチック材料は2.54cm(1インチ)未満、1.91cm(3/4インチ)未満、または1.27cm(1/2インチ)未満の平均D90粒径を有する粒子にされることができる。造粒装置を出るプラスチック材料の平均D90粒径は0.16cm(1/16インチ)~2.54cm(1インチ)、0.32cm(1/8インチ)~1.91cm(3/4インチ)、0.64cm(1/4インチ)~1.59cm(5/8インチ)、または0、95cm(3/8インチ)~1.27cm(1/2インチ)であることができる。
【0169】
[0177]サイズが縮小されたら、微粒子状プラスチックは本明細書に記載されるような密度分離プロセスに供給されることができる。しかしながら、一般に、密度分離プロセスは異なる密度を有する少なくとも2つのプラスチック流を生成する第1の740および第2の750密度分離段階を含む。各分離器を出る各々の流れは機械的脱水プロセス746を経る。第1の密度分離段階740からのプラスチック流の少なくとも一部分は第2の密度分離段階750に送られ、この第2の段階は再び異なる密度を有する少なくとも2つのプラスチック流を生成する。
図9に示されるように、第1の密度分離段階740からの生成流は第2の密度分離段階750からの生成流と合わせられる。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、これらの流れはより高い密度およびより低い密度のポリオレフィンを含むポリオレフィン富化流を含む。第2の密度分離段階750からの他の生成流はポリエチレンテレフタレートが富化された流れであり得る。生成流は次いで乾燥されて796、798、若干のポリオレフィンが富化されたプラスチック固体730およびポリエチレンテレフタレートが富化されたプラスチック固体720を形成する。
【0170】
[0178]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、このプロセスは1またはそれ以上の若干の微粒子状プラスチック固体を生成する。1つのかかる量の微粒子状プラスチック固体は70%より多く、75%より多く、80%より多く、85%より多く、90%より多く、または95重量%より多くのポリエチレンテレフタレートを含む。1つの量の微粒子状プラスチック固体は70~99%、75~95%、または80~90重量%のポリエチレンテレフタレート(PET)を含むことができる。
【0171】
[0179]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、1つの量の微粒子状プラスチック固体は20%未満、15%未満、10%未満、7.5%未満、5%未満、2.5%未満、または1重量%未満のハロゲンおよび/またはハロゲン含有化合物、例えばポリ塩化ビニルを含む。1つの量の微粒子状プラスチック固体は0.1~10%、0.5~3%、1~2.5%、または1.25~2重量%のハロゲン、例
えばポリ塩化ビニルを含むことができる。
【0172】
[0180]本明細書に記載されるように、ハロゲン化物含有塩は微粒子状プラスチック固体の密度分離を補助するために使用され得る。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、分離された微粒子状プラスチックを洗浄してこれらの塩残渣(およびハロゲン化物)を除去するのが望ましい。ハロゲン化物の存在は、下流のプラスチック取扱いおよび化学的リサイクル機器の冶金学に応じてその機器に悪影響を及ぼす可能性があるからである。したがって、1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、1つの量の微粒子状プラスチック固体は400ppm未満、300ppm未満、200ppm未満、または100ppm未満のハロゲン化物を含む。ハロゲン化物のレベルをこれらのレベルより低く保つことにより、処理機器が構築され得るある種の金属に対するハロゲン化物の腐食作用が低減または回避されることができる。
【0173】
[0181]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、1つの量の微粒子状プラスチック固体は4%未満、3%未満、2%未満または1重量%未満の含水率を含む。微粒子状プラスチック固体の量は0.1~4%、0.5~3%、0.75~2.5%、または1~2重量%の含水率を含むことができる。
【0174】
[0182]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック固体の1つの量は少なくとも0.1%、少なくとも1%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、または少なくとも40重量%の、270℃および1atm未満で相変化しない固体材料を含む。本明細書でいう相変化は融解、気化、または昇華であることができる。微粒子状プラスチック固体の量中に存在する固体材料はガラス、アルミニウム、鉄金属(例えば、鋼およびステンレス鋼)、他の非鉄金属、岩石、鉱物、架橋ポリエチレン(PEX)、ポリテトラフルオロエチレン、炭酸カルシウム、および/またはポリ塩化ビニルを含むことができる。
【0175】
[0183]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子廃プラスチック固体分離は抗菌特性を保有する化学組成物で粒子を処理することにより処理された微粒子状プラスチック固体を形成することを含む。本明細書で論じられるように、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、および/または他の苛性成分は様々な密度分離プロセスを補助するのに使用されることができる。水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、および/または他の苛性成分は微粒子状プラスチック固体内に存在する微生物の増殖を制御し、および/またはそのレベルの低減を生じさせるのに充分な量で使用される。微粒子状プラスチック固体の量内部の、そのうちのいくらかは病原体であり得る微生物を制御する利益は人および動物の健康の観点から直ちに明らかである。しかしながら、微粒子状プラスチック固体上での微生物の増殖の結果、有機残渣破壊産物または微生物代謝産物が生成し得、これは悪臭を放つ可能性がある。したがって、微生物のレベルを制御することはまたプラスチック固体内に含有される悪臭を放つ化学化合物のレベルも低減することができる。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、抗菌性組成物による処理の結果、109CFU/g未満、107CFU/g未満、106CFU/g未満、105CFU/g未満、または104CFU/g未満の微生物含量を有する微粒子状プラスチック固体の量が得られる。
【0176】
[0184]微粒子状プラスチック固体の量内に存在する微生物のレベルは以下を含めていくつかの手順の1つに従って試験され得る:United States Pharmacopeia 34(6) <61> Microbiological Examination of Nonsterile Products: Microbial Enumeration Tests、およびISO 4833-2:2015 Micr
obiology of the food chain - Horizontal method for the enumeration of microorganisms - Part 2: Colony count at 30 degrees C by the surface plating technique。これらは両方共参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0177】
[0185]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、基本的な分析方法はプラスチックをサンプリングし、サンプルを調製し、サンプルの一部を栄養培地に蒔き、微生物の培養のためにプレートをインキュベートし、発生したコロニーを数えることを含む。
【0178】
[0186]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック材料の量のサンプリングはその量内の様々な位置から少なくとも5つのランダムサンプルを収集することにより行なわれ、各々のサンプルはおよそ10~100グラムの重さがある。或いは、5つのランダムサンプルは最初により大きいサンプル(例えば、2.27kg(5lbs.))を収集し、次いでその最初のより大きいサンプルから10~100グラムのサンプルを採ることにより得られ得る。サンプリングの目的は微粒子状プラスチック固体の全体の量の状況の代表を提供することである。
【0179】
[0187]サンプル調製は、上で参照した方法のいずれかで標準として記載される医薬品または食品サンプルに代えて微粒子状プラスチック固体サンプルを使うことによって適合させられ得る。サンプルは無菌で収集され、ポリマー袋のような無菌容器に入れられ、次いで実験室に持ち込み、そこでサンプルの一部が秤量されて適切な容器、例えばポリマー袋、またはガラスもしくはプラスチックジャー/カップに入れられる。ある容量の適当な緩衝剤/希釈剤が、通例サンプルの重量の10倍、加えられる。使用され得る典型的な緩衝剤/希釈剤は緩衝塩化ナトリウム-ペプトン溶液pH7.0、リン酸塩緩衝剤溶液pH7.2、大豆-カゼインダイジェストブロス、ペプトン水、およびButterfield’sリン酸希釈剤を含む。1リットル当たり1グラムのPolysorbate 80のような表面活性剤がプラスチックからの表面湿潤および微生物除去を高めるために加えられ得る。容器は密閉された後、手作業または機械的装置により混合される。代表的な機械的装置はオービタルまたはリストアクションシェーカー、および超音波浴を含む。混合は少なくとも30秒、しかし30分以下の期間行なわれる。より高い汚染レベルの定量化を可能にするためにさらなる希釈が含まれ得る。
【0180】
[0188]サンプル調製に続いて、微生物(例えば、細菌および菌類)に対して適当な温度で時間の間微生物の培養のためにサンプルの一部を栄養培地に蒔くのに標準の方法が取られる。最後に、得られたコロニーが数えられ、得られる細菌および菌類の濃度がコロニー数に希釈度をかけることにより決定される。
【0181】
[0189]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック固体の量はプラスチック固体の他の量、殊に微粒子状プラスチック固体の他の量から単離される。微粒子状プラスチック固体の量は、壁のある容器に閉じ込められることなく床または他の台上に積まれ得るという点で梱包されてないかまたは「バラバラで」あることができる。
【0182】
[0190]
図10は1つの実施形態に従う、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、代表的なプラスチック分離施設700を示す。施設700は本明細書に記載される混合プラスチック廃棄物を受け取るための基礎構造を含む。かかる基礎構造はなんらかの有用な種類の輸送手段、例えば電車、トラック、または船舶(施設が水域の近くに位置するならば)による混合プラスチック廃棄物(未選別のプラスチック廃棄物供給材料71
0として
図10に示される)の配送を収容することができ、混合プラスチック廃棄物を輸送手段から降ろすのを補助する機器を含む。降ろされたら、廃プラスチック710は上記したように処理されて混合された廃プラスチック粒子を生成することができる。これらの粒子は次いで廃プラスチック分離システム745に搬送され712、代表的な分離プロセスは
図2~7に示され、本明細書に記載される。施設のオフロード基礎構造と廃プラスチック分離システムとの間の距離に依存して、微粒子廃プラスチックを輸送するのに使用される搬送システムは微粒子材料を輸送することができるあらゆる種類のものであることができる。代表的な搬送システムは空気コンベヤー、ベルトコンベヤー、バケットコンベヤー、振動コンベヤー、スクリューコンベヤー、カートオントラックコンベヤー(cart-on-track conveyor)、トウコンベヤー、トロリーコンベヤー、フロントエンドローダー、トラックおよび鎖コンベヤーを含む。
【0183】
[0191]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、未選別の廃プラスチックオフロードステーションと廃プラスチック分離システムとの間の距離は1609.34m(1マイル)未満、1371.60m(1500ヤード)未満、1143m(1250ヤード)未満、914.40m(1000ヤード)未満、685.80m(750ヤード)未満、457.20m(500ヤード)未満、228.60m(250ヤード)未満、または91.44m(100ヤード)未満である。
【0184】
[0192]廃プラスチック分離システム745内の微粒子廃プラスチック固体の分離に続いて、少なくとも2つの微粒子状プラスチック流、一方はポリエチレンテレフタレートが富化され、他方はポリオレフィンが富化された流れが生成される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、これらの異なる流れは直接下流の化学的リサイクルプロセスへ搬送される722、732ことができるか、下流の化学的リサイクルプロセスへの輸送を待つために保管場所724、734へ搬送される723、733ことができるか、または同時に両者に搬送されることができる。
【0185】
[0193]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、以下でより詳細に論じられる保管場所724、734は分離システムからの流れを受け取るための微粒子状プラスチック固体入口および下流の化学的リサイクルプロセスへの輸送のために密閉構造体内の微粒子状プラスチック固体を取り出すための微粒子状プラスチック固体出口を含む密閉構造体である。入口および出口は密閉構造体内または密閉構造体の外に配置され得る密閉構造体と関連した搬送システムにより相互に連結されることができる。搬送システムは運ばれる微粒子状プラスチック固体の流れをそらし、微粒子状プラスチック固体の上述の量の1つとして密閉構造体内に堆積するための装置を含むことができる。
【0186】
[0194]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、密閉構造体内に堆積される微粒子状プラスチック固体の量は76.46m3(100yd3)より多い、382.28m3(500yd3)より多い、または764.56m3(1000yd3)より多い。微粒子状プラスチック固体の量は下流の化学的リサイクルプロセスを少なくとも24時間、少なくとも7日間、少なくとも14日間、または少なくとも21日間操作するのに充分であることができる。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、量は単離された量である。量は、分離プロセスと連続流体または連続固体/固体連通していない点で分離プロセスから単離されることができる。
【0187】
[0195]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック固体は密閉構造体の微粒子状プラスチック固体入口と出口間でかなりの時間構造体内に堆積されることなく直接輸送され得る。しかしながら、微粒子状プ
ラスチック固体の流入量が微粒子状プラスチック固体に対する下流の必要量についていくのに充分でなければ、密閉構造体内に堆積された量内に存在する微粒子状プラスチック固体はその不足量を構成するのに利用され得る。微粒子状プラスチック固体の流入量が微粒子状プラスチック固体に対する下流の必要量より多いとき、微粒子状プラスチック固体の一部は後の使用のために密閉構造体内に預けられ得る。このように、時間と共に微粒子状プラスチック固体は密閉構造体内に貯蔵される量に加えられ得、かつそこから取り出され得、その結果その量内に存在する微粒子状プラスチック固体が循環する。
【0188】
[0196]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック固体の量は、まる1か月にわたって少なくとも764.56m3(1000yd3)の容量を有し、その1か月の期間にわたる微粒子状プラスチック固体の量内の平均D90粒径は2.54cm(1インチ)未満、1.91cm(3/4インチ)未満、または1.27cm(1/2インチ)未満である。密閉構造体に貯蔵される量内の微粒子状プラスチック固体の月々の平均D90粒径は0.16cm(1/16インチ)~2.54cm(1インチ)、0.32cm(1/8インチ)~1.91cm(3/4インチ)、0.64cm(1/4インチ)~1.59cm(5/8インチ)、または0、95cm(3/8インチ)~1.27cm(1/2インチ)であることができる。
【0189】
[0197]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック固体の量は少なくとも少なくとも764.56m3(1000yd3)、少なくとも1911.39m3(2500yd3)、少なくとも3822.77m3(5000yd3)、少なくとも7645.55m3(10,000yd3)、または少なくとも15,291.10m3(20,000yd3)の、少なくとも24時間、少なくとも48時間、または少なくとも72時間の間その量の一部であった微粒子状プラスチック固体を含む。
【0190】
[0198]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチック固体の少なくとも2つの組成的に別個の量が同一場所に配置される。1つまたはそれ以上の特定の実施形態は少なくとも第1および第2の同一場所に配置されたプラスチック固体の量に関し、ここでプラスチック固体の第1の量はその微生物のレベルを低減するために処理されてないプラスチック材料を含み、プラスチック固体の第2の量はその微生物のレベルを低減するために処理されているプラスチック材料を含む。プラスチック固体の第1の量は本明細書に記載されるような混合された廃プラスチックを含むことができる。第1の量は機械的粉砕プロセスに付されていないベールに入れたようなバルク形態のプラスチック固体を含む。或いは、第1の量はサイズの縮小操作、例えば研磨、切断、裁断、デベーリング、ペレット化、または粒状化を受けたプラスチック固体を含む。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の量は密閉構造体に収納される必要がなく、エレメントに曝露される密閉されないパイルとして存在することができる。1つの特定の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチック固体の第2の量はプラスチック固体の第1の量と比べてポリエチレンテレフタレートまたはポリオレフィンのいずれかが富化されたプラスチック固体を含む。プラスチック固体の第2の量はまた本明細書に記載されるような機械的粉砕プロセスに付されてもよい。
【0191】
[0199]1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチック固体の第1の量は本明細書に記載されるようにその微生物のレベルを低減するように処理されており、本明細書に記載される質を有するプラスチック固体、殊に微粒子状プラスチック固体を含む。1つの特定の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチック固体の第1の量はポリエチレンテレフタレートまたはポリオレフィンのいずれかが富化されている微粒子状プラスチック固体を
含む。特定の実施形態において、プラスチック固体の第1の量はプラスチック固体の第2の量と比べてポリオレフィンが富化され、プラスチック固体の第2の量はプラスチック固体の第1の量と比べてポリエチレンテレフタレートが富化される。プラスチック固体の第2の量は機械的粉砕プロセスに付されたプラスチック固体を含むことができる。
【0192】
[0200]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチック固体の第1および第2の同一場所に配置された量は混合されてなく、分離した別々の量として維持される。プラスチック固体の第1の量は第1の密閉構造体に収納されることができ、プラスチック固体の第2の量は別の第2の密閉構造体に収納される。第1および第2の密閉構造体は互いに対して直列に(構造体が縦方向に整列される)または並行して(縦方向の構造体が横方向に間隔を空けて)配置されることができる。しかしながら、プラスチック固体の第1および第2の量がそれらの量が混合されることなく共通の密閉構造体に収納されることは科学技術の範囲内である。例えば、プラスチック固体の第1および第2の量は直列に位置付けられる(すなわち、密閉構造体の長さに対して横方向に延びる壁により分離された密閉構造体の隣接した対向端に預けられる)ことができる。或いはプラスチック固体の第1の量はプラスチック固体の第2の量と平行して位置付けられてもよい(すなわち、密閉構造体の長さに対して平行に延びる壁の反対側に配置される)。1つの特定の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の密閉構造体は第2の密閉構造体から1609.34m(1マイル)未満、1371.60m(1500ヤード)未満、1143m(1250ヤード)未満、914.40m(1000ヤード)未満、685.80m(750ヤード)未満、457.20m(500ヤード)未満、228.60m(250ヤード)未満、または91.44m(100ヤード)未満に位置付けられる。
【0193】
[0201]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1および/または第2の密閉構造体は各々、プラスチック固体のそれぞれの量を構造体内で1つまたはそれ以上のパイルに、またはプラスチック固体を下流の化学的リサイクルプロセスに輸送するように構成されたコンベヤー装置に直接堆積するように作動可能なオーバーヘッド搬送システムを含む。
【0194】
[0202]
図11は、プラスチック固体を取扱う施設800が廃プラスチック分離システム745とプラスチック化学的リサイクル施設900との間に位置付けられた別の実施形態を描写する。廃プラスチック分離システム745は混合された廃プラスチックをポリエチレンテレフタレートが富化された少なくとも1つの流れとポリエチレンテレフタレートが枯渇した少なくとも1つの流れとに分離するように構成された本明細書に記載されるいずれかのプロセス、システム、または装置であることができる。廃プラスチック分離システム745からのこれらの産物流の1つまたはそれ以上がプラスチック固体取扱い施設800に供給される。以下により詳細に記載されるように、プラスチック固体取扱い施設800はプラスチック化学的リサイクル施設900に向かう微粒子状プラスチック固体のための移送および/または貯蔵ステーションとして使用されることができる。
【0195】
[0203]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、混合プラスチック廃棄物から分離されたプラスチックを取扱う施設800は本明細書に記載されるいずれかの密閉構造体のような密閉構造体、および密閉構造体と連結した細長いオーバーヘッドコンベヤーを含む。
図12は代表的なプラスチック固体取扱い施設800を概略的に描写する。プラスチック固体取扱い施設800は廃プラスチック分離システム745と同一場所に配置されることができる。プラスチック固体取扱い施設は廃プラスチック分離システムから1609.34m(1マイル)未満、1371.60m(1500ヤード)未満、1143m(1250ヤード)未満、914.40m(1000ヤード)未満、685.80m(750ヤード)未満、457.20m(500ヤード)未満、
228.60m(250ヤード)未満、または91.44m(100ヤード)未満に位置付けられることができる。
【0196】
[0204]また、上記の実施形態と同様に、プラスチック固体を取扱う施設800は本明細書に記載されるように構成され、本明細書に記載される微粒子状プラスチック固体流のいずれかを処理するように構成された少なくとも第1の824および第2の834密閉構造体(
図13参照)を含み得る。しかしながら、1つの特定の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチック固体施設800は微粒子状プラスチック固体施設内の混合プラスチック廃棄物分離システム745からのポリエチレンテレフタレート富化流820を受け取るように構成された第1の密閉構造体824を含む。プラスチック固体施設800はまた前記微粒子状プラスチック固体施設800内の混合プラスチック廃棄物分離システム745からのポリエチレンテレフタレート枯渇流830を受け取るように構成された第2の密閉構造体834(
図13参照)も含む。
【0197】
[0205]
図12に示されるように、コンベヤーシステム723は、廃プラスチック分離システム745からの微粒子状プラスチック固体をプラスチック固体取扱い施設800へ、そして
図12に示される実施形態では第1の密閉構造体824内の細長いオーバーヘッドコンベヤー825へ輸送するために使用され得る。コンベヤーシステム723は場合により、微粒子状プラスチック固体を効果的に輸送するのに必要または望まれる移送タワー780、1つもしくはそれ以上のブリッジ790、または他の構造体を含んでもよい。コンベヤーシステムは機械的または空気圧式であることができる。細長いオーバーヘッドコンベヤー825は、微粒子状プラスチック固体の流れをオーバーヘッドコンベヤー825の長さに沿った異なる位置でプラスチック固体輸送システム840および/または少なくとも1つの微粒子状プラスチック固体在庫パイル826に選択的に堆積するように構成される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、オーバーヘッドコンベヤー825は密閉構造体824の内部に位置付けられるか、および/またはその内部を通って延びることができる。或いは、オーバーヘッドコンベヤー825は密閉構造体824の外部に設置されるが、構造体824の内部と通じる1つまたはそれ以上のシュート、ポート、導管セクション、などを備えることができる。したがって、2以上の微粒子状プラスチック固体在庫パイル826が上記のように単一の密閉構造体内または隣接した密閉構造体内に並行してまたは直列に配置されるように堆積されることができる。
【0198】
[0206]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、オーバーヘッドコンベヤー825は構造体824の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%、または全長に延びる。1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、オーバーヘッドコンベヤー825は実質的に密閉構造体824の長さに延びる。さらに他の1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、オーバーヘッドコンベヤー825は密閉構造体824の長さの95%以下、90%以下、85%以下、80%以下、75%以下、70%以下、65%以下、または60%以下延びる。コンベヤー825の長さと密閉構造体824の長さとの関係はコンベヤー825により密閉構造体824内に堆積される微粒子状プラスチック固体の量の安息角に依存することができる。1つのかかる実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、コンベヤー825の長さは実質的に密閉構造体824の全長より、パイル826の中心からその最も外側の底縁までの距離だけ短い。
【0199】
[0207]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、細長いオーバーヘッドコンベヤー825はベルトコンベヤー、空気コンベヤー、振動コンベヤー、またはスクリューコンベヤーのような本明細書に記載されるいずれかの種類の
コンベヤーを含み得る。1つの特定の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、オーバーヘッドコンベヤー825は、コンベヤーに沿って移動する微粒子状プラスチック固体の少なくとも一部を、例えば微粒子状プラスチック固体を密閉構造体の床に向けて微粒子状プラスチック固体のパイル826を形成するシュートにそらすように構成された、コンベヤーの長さに沿って配置された1つまたはそれ以上の移動可能なゲートまたはワイパーを含むベルトコンベヤーを含む。1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、オーバーヘッドコンベヤー825はコンベヤー825の長さの少なくとも一部分を横断し、コンベヤー上を移動する微粒子状プラスチック固体の少なくとも一部を密閉構造体の床に向かってそらすように構成されたトリップスタッカー827のようなシフト可能な部材を含む。オーバーヘッドコンベヤー825および微粒子状プラスチック固体をそらすための構造体は、固体がある角度で密閉構造体の床に向けられて、得られるパイル826のピークがオーバーヘッドコンベヤー825の直ぐ下に存在しないように構成されることができる。
【0200】
[0208]上述の通り、細長いコンベヤー825はそれにより運ばれている微粒子状プラスチック固体の流れを密閉構造体824内で少なくとも1つの在庫パイル826に選択的に堆積するように構成される。少なくとも1つの在庫パイル826は本明細書に記載される微粒子状プラスチック固体のいずれかの量を含み得る。少なくとも1つの在庫パイル826の目的および機能はさらに以下で論じられるが、一般に、少なくとも1つの在庫パイル826は廃プラスチック分離システム745による微粒子状プラスチック固体の生成が下流のプラスチック化学的リサイクルプロセス900による微粒子状プラスチック固体に対する必要量と完全には並ばないときに使用される。
【0201】
[0209]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、一般に、少なくとも1つの在庫パイル826はポリエチレンテレフタレートが富化された微粒子状プラスチック固体の量(
図12に示される)および/またはポリエチレンテレフタレートが枯渇した微粒子状プラスチック固体の量(図示されてない)を含む。これらの微粒子状プラスチック固体の量は廃プラスチック分離システム745により生成され、このシステムはプラスチック固体取扱い施設800と同一場所に配置されてもよいが、いつも必要なわけではない。
【0202】
[0210]細長いコンベヤー825はまた、それにより運ばれている微粒子状プラスチック固体の流れをプラスチック固体輸送システム840に選択的に堆積するようにも構成される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチック固体輸送システムはプラスチック固体取扱い施設800、および特に密閉構造体824を下流のプラスチック化学的リサイクルプロセス900と相互に連結する1つまたはそれ以上のコンベヤーを含む。プラスチック固体輸送システム840は微粒子状プラスチック固体取扱い施設800と加溶媒分解施設920との間でポリエチレンテレフタレート富化流を輸送するように構成された第1のコンベヤー822を含むことができる(
図13参照)。プラスチック固体輸送システム840はプラスチック固体取扱い施設800と部分的酸化ガス化施設930および熱分解施設940の少なくとも1つとの間でポリエチレンテレフタレート枯渇流を輸送するように構成された第2のコンベヤー832をさらに含むことができる(
図13参照)。
【0203】
[0211]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチック固体輸送システム840はプラスチック固体取扱い施設800からの微粒子状プラスチック固体を受け取るように構成された機器842および微粒子状プラスチック固体を下流のプラスチック化学的リサイクルプロセス900に輸送するための搬送装置822を含む。この受け取る機器842は、取扱い施設800から下流のリサイクルプロセスへの輸送を開始するパドルフィーダーのような微粒子状プラスチックフィーダー84
4に作動可能に連結されたビンまたはホッパー(
図12参照)を含むことができる。またフロントエンドローダー846または類似の機構が微粒子状プラスチック固体を微粒子状プラスチックフィーダー844に積み込むのに使用され得る。パドルフィーダーは、ホッパーの底に接続されたスクリューまたはベルトコンベヤーを含み得る「ロスインウェイト」フィーダーを含めて、科学技術の範囲内でやはり微粒子状プラスチック固体を移動するかまたは積み込むのに使用され得る他の機構と区別される。微粒子状プラスチックフィーダー844は次いでプラスチック化学的リサイクルプロセス900への輸送のために微粒子状プラスチック固体を搬送装置822に向ける。
【0204】
[0212]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、搬送装置822は本明細書に記載される微粒子状プラスチック固体の輸送に適したいずれかのコンベヤーを含む。代表的なコンベヤーは空気コンベヤー、ベルトコンベヤー、バケットコンベヤー、振動コンベヤー、スクリューコンベヤー、カートオントラックコンベヤー、トウコンベヤー、トロリーコンベヤーおよび鎖コンベヤーを含むことができる。1つの特定の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、搬送装置822は、プラスチック固体取扱い施設800とプラスチック化学的リサイクル施設900とを相互に連結する空気圧プラスチック搬送導管823を含む空気コンベヤー、導管823内の微粒子状プラスチック固体の輸送のための原動力を提供するブロワー821、および場合により導管823の遠位端またはその付近に位置付けられ得る少なくとも1つの集塵機(図示されてない)を含む。
【0205】
[0213]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、プラスチック化学的リサイクル施設900は加溶媒分解施設920、部分酸化(「POX」)ガス化施設930、または熱分解施設940を含む。加溶媒分解施設920はエステル加溶媒分解施設、例えばメタノリシスまたはPET加溶媒分解施設を含み得る。プラスチック固体取扱い施設800はプラスチック化学的リサイクル施設900から1609.34m(1マイル)未満、1371.60m(1500ヤード)未満、1143m(1250ヤード)未満、914.40m(1000ヤード)未満、685.80m(750ヤード)未満、457.20m(500ヤード)未満、228.60m(250ヤード)未満、または91.44m(100ヤード)未満に位置付けられることができる。
【0206】
[0214]
図13は、ポリエチレンテレフタレートが富化された微粒子状プラスチック固体流820およびポリエチレンテレフタレートが枯渇した微粒子状プラスチック固体流830を生成するように作動可能な廃プラスチック分離システム745を含む代表的なプラスチック固体リサイクルプラントを概略的に描写する。各々の流れは次いで、かかる流れを取扱い処理するように構成された、本明細書に記載される密閉構造体のいずれかを含み得るそれぞれの密閉構造体824、834に搬送される。1つの特定の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、密閉構造体は
図12に描かれた密閉構造体を含み、これは微粒子状プラスチック固体を構造体内に堆積するかまたは微粒子状プラスチック固体をプラスチック固体輸送システム内に堆積するように作動可能なオーバーヘッドコンベヤー825を含む。
【0207】
[0215]各々の密閉構造体824、834は微粒子状プラスチック固体の流れを少なくとも1つのそれぞれの下流プラスチック化学的リサイクル施設に、それぞれの構造体と施設との間に位置付けられた微粒子状プラスチック固体輸送システムによって提供するように構成される。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第1の密閉構造体824は微粒子状プラスチック固体の流れを加溶媒分解プロセス920に供給するように構成され、このプロセスでは、エステル、アルコールおよび加溶媒分解副産物、例えば重い有機加溶媒分解副産物および軽い有機加溶媒分解副産物を含む様々な加溶媒分解産物922が生成される。ポリエチレンテレフタレートが富化された微
粒子状プラスチック固体流は、テレフタル酸ジメチル(DMT)、エチレングリコール(EG)、メタノール、およびメタノリシス副産物、例えば軽い有機メタノリシス副産物および/または重い有機メタノリシス副産物を含む様々な生成物が生成されるPET加溶媒分解プロセスに供給されることができる。
【0208】
[0216]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、第2の密閉構造体834は、微粒子状プラスチック固体の流れ、殊にポリエチレンテレフタレートが枯渇し、ことによるとポリオレフィンが富化された流れを、POXガス化施設930、加溶媒分解施設920、または熱分解施設940の少なくとも1つに、第2の微粒子状プラスチック固体輸送システム(例えばコンベヤー832)によって提供するように構成される。POXガス化施設930は、場合により固体の化石燃料、例えば石炭またはPETコークス(石油コークス)と組み合わせてもよい固体を受け取るように構成されることができる。POXガス化施設930は合成ガス932、場合により化学薬品を作成するのに適した品質の合成ガス流、例えばメタノールまたはアセチル流を生成するように作動可能である。熱分解施設940は様々な熱分解産物および副産物、例えば熱分解ガス942、熱分解液体(例えば熱分解油)944、および熱分解残渣、例えば熱分解重質ワックスおよび熱分解チャー(図示されてない)を生成するように作動可能であることができる。加溶媒分解施設920はプラスチック固体(通常PET)の少なくとも一部分を溶媒の存在下で分解して主要なカルボキシル生成物、例えばテレフタル酸ジメチル、および主要なグリコール生成物、例えばエチレングリコールを形成するように構成され得る。
【0209】
[0217]
図13に描かれるプラスチック固体リサイクルプラントはいくつかのやり方で操作されることができる。1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック固体はプラスチック化学的リサイクル施設900の作動中連続して微粒子状プラスチック固体輸送システム840に堆積される。かかる作動モードにおいて、例えばオーバーヘッドコンベヤー825により運ばれる微粒子状プラスチック固体は最初に密閉構造体824、834内の在庫パイル826に置かれることなく直接微粒子状プラスチック固体輸送システム840に移送される。
【0210】
[0218]1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック固体は、化学的プラスチックリサイクル施設900が作動していないとき少なくとも1つの在庫パイル826に堆積される。廃プラスチック分離プロセス745から受け取られる微粒子状プラスチック固体に対する必要量が存在しないとき、微粒子状プラスチック固体はオーバーヘッドコンベヤー825により運ばれている固体を密閉構造体の床の方へそらすことによって1つまたはそれ以上の在庫パイル826に置かれることができる。
【0211】
[0219]1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック固体は先に密閉構造体824、834内に形成された少なくとも1つの在庫パイル826から微粒子状プラスチック固体輸送システム840に積み込まれ、一方プラスチック化学的リサイクル施設900は作動中である。場合によって、廃プラスチック分離プロセス745は微粒子状プラスチック固体を生成しないが、プラスチック化学的リサイクル施設900を作動させ続けるのが望ましい。したがって、微粒子状プラスチック固体は密閉構造体824、834内に存在する1つまたはそれ以上の在庫パイル826から引き出され、微粒子状プラスチック固体輸送システム840に供給される。これは、フロントエンドローダー846またはベルトローダーを用いて微粒子状プラスチック固体を輸送システム840の供給ビンまたはホッパーに堆積することにより達成されることができる。しかしながら、この操作を達成するための他の装置も使用され得る。フロントエンドローダーを使用するとき、例えば、少なくとも1つの発明者パイルから微粒子状プラスチック固体輸送システムへの微粒子状プラスチック固体の移送は、連続的に
輸送システムに供給するベルトローダーの使用とは対照的にバッチ式に行なわれる。
【0212】
[0220]1つの他の実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、微粒子状プラスチック固体はオーバーヘッドコンベヤー825および少なくとも1つの在庫パイル826の両方から同時に微粒子状プラスチック固体輸送システム840に堆積される。場合によって、廃プラスチック分離プロセス745からの微粒子状プラスチック固体の割合がプラスチック化学的リサイクル施設900による微粒子状プラスチック固体に対する全体の必要量を供給するのに不充分である。したがって、微粒子状プラスチック固体は直接オーバーヘッドコンベヤー825から微粒子状プラスチック固体輸送システム840に堆積され得、上記の1つまたはそれ以上の発明者パイル826から引き出され得る。
【0213】
[0221]1つの実施形態において、または述べられた実施形態のいずれかと組み合わせて、1つより多い下流のプラスチック化学的リサイクル施設が作動する。したがって、密閉構造体の少なくとも1つからの微粒子状プラスチック固体がリサイクル施設に供給するのに使用される。第1の密閉構造体はポリエチレンテレフタレートが富化された微粒子状プラスチック固体流を取扱うかまたは処理することができ、第2の密閉構造体はポリエチレンテレフタレートが枯渇した微粒子状プラスチック固体流を取扱うかまたは処理することができる。各々の密閉構造体に連結されたオーバーヘッドコンベヤーは第1および第2の微粒子状プラスチック固体輸送システムおよび/または第1および第2の在庫パイルに同時に微粒子状プラスチック固体流を堆積するように構成されることができる。したがって、ポリエチレンテレフタレート富化流の堆積はそれぞれの輸送システム内で前記ポリエチレンテレフタレート枯渇流の堆積と同時に起こる。しかしながら、微粒子状プラスチック固体がそれらのそれぞれの密閉構造体から供給されるモードは常に同じである必要はなく、異なるモードが同時に使用され得ると考えられる。例えば、ポリエチレンテレフタレートが富化された微粒子状プラスチック固体は直接オーバーヘッドコンベヤーから第1の微粒子状プラスチック固体輸送システムに供給され得るが、ポリエチレンテレフタレートが枯渇した微粒子状プラスチック固体はかかる固体の1つまたはそれ以上の在庫パイルから第2の微粒子状プラスチック固体輸送システムに供給され得る。1つの密閉構造体が微粒子状固体プラスチック固体を1つまたはそれ以上の在庫パイルに堆積することも可能であり、一方別の密閉構造体はいかなる微粒子状プラスチック固体も廃プラスチック分離プロセスから受け取らない。
【0214】
[0222]本発明の様々な実施形態の追加の利点は本明細書の開示を再検討した当業者には明らかであろう。本明細書に記載される様々な実施形態は本明細書中で他に示されなければ必ずしも互いに排他的でないことが理解される。例えば、1つの実施形態で記載されたかまたは描かれた特徴は他の実施形態にも含まれ得るが、必ず含まれるということはない。したがって、特定の実施形態の様々な組み合わせおよび/または統合が本明細書に提供された開示に包含される。
【実施例0215】
[0223]以下の実施例は本発明の1つの実施形態に従ってプラスチックを分離するプロセスを記載する。しかしながら、この実施例は例示として提供され、いかなる意味でも本発明の全範囲に対する限定とならないことと理解されたい。
【0216】
[0224]この実施例では、様々な混合プラスチック廃棄物供給材料を、
図4に示し、上記したプロセスと同様に第1の高密度浮沈法分離段階(標的分離密度1.4g/cc)とそれに続く第2の低密度浮沈法分離段階(標的分離密度1.3g/cc)を含む分離プロセスに供給した。炭酸カリウムを用いて浮沈法段階用の濃縮塩溶液を調製した。下記表1に、異なるプラスチック含量および他の廃棄物成分を有する異なる供給材料起源を用いたテ
ストランの供給材料および生成流の組成を示す。重質分富化流(すなわち、1.4g/ccより大きい平均のプラスチック密度を有するプラスチック流)は表1に示されてない。この流れの回収はこれらのテストランで無視できる程度であった。すべての百分率は流れの総重量を100重量%とした重量百分率で示す。ナイロン含量は重量により測定された窒素(N)原子に基づいて示す。
【0217】
【0218】
【0219】
[0225]上記した密度分離プロセスに炭酸カリウムを使用すると別の抗菌剤を使用する必要なく抗菌効果が提供されることを示すために混合プラスチック廃棄物供給材料の様々なサンプルに対して抗菌データも収集した。サンプル1~4を上述の密度分離プロセスで用いた炭酸カリウム培地で処理した。処理および未処理のプラスチックの抗菌データを、本明細書に記載した試験手順を用いて収集した。プレートカウントアガー(PCA)基質上で増殖した培養物を用いて細菌を計数した。菌類計数はサブローデキストロース寒天(SDA)基質上に増殖した培養物を用いて行った。結果を下記表2に示す。示されているように、上記密度分離プロセスはプラスチック内の細菌および菌類の数を低減するのに非常に効果的であることが示された。
【0220】
【0221】
定義
[0226]以下は定義される用語の排他的なリストであると意図されていないと理解されるべきである。他の定義は、例えば、文脈上ある定義された用語の使用に伴うときのように、先の記載中に提供され得る。
【0222】
[0227]本明細書で使用されるとき、用語「a」、「an」、および「the」は1またはそれ以上を意味する。
[0228]本明細書で使用されるとき、用語「および/または」は、2以上の品目のリスト
で用いられると、リストされた品目のいずれかがそれ自体で使用されることができるか、またはリストされた品目の2以上のあらゆる組み合わせが使用されることができることを意味する。例えば、ある組成物が成分A、B、および/またはCを含有すると記載されるならば、その組成物はA単独;B単独;C単独;AおよびBの組み合わせ;AおよびCの組み合わせ、BおよびCの組み合わせ;またはA、B、およびCの組み合わせを含有することができる。
【0223】
[0229]本明細書で使用されるとき、用語「抗菌処理段階」は、特に病原体を殺す(または病原体の増殖を抑制する)および/または臭気を供給材料から除去するために特化された単位操作をいう。
【0224】
[0230]本明細書で使用されるとき、用語「生物廃棄物」は生体由来または有機起源の材料をいう。代表的な生物廃棄物材料には、限定されることはないが、綿、木材、おがくず、生ごみ、動物および動物部位、植物および植物部位ならびに肥料がある。
【0225】
[0231]本明細書で使用されるとき、用語「苛性」は病原体を殺し、および/または臭気を低減するために洗浄剤として科学技術で使用されることができるあらゆる塩基性溶液(例えば、強塩基、濃縮された弱塩基、等)をいう。
【0226】
[0232]本明細書で使用されるとき、用語「遠心力密度分離」は、材料の分離が主として遠心力により引き起こされる密度分離プロセスをいう。
[0233]本明細書で使用されるとき、用語「化学的リサイクル」は、廃プラスチックポリマーを、それ自体が有用であるか、および/または別の化学品生産プロセスへの供給材料として有用であるより低分子量のポリマー、オリゴマー、モノマー、および/または非ポリマー性分子(例えば、水素および一酸化炭素)に化学的に変換するステップを含む廃プラスチックリサイクルプロセスをいう。
【0227】
[0234]本明細書で使用されるとき、用語「化学的リサイクル施設」は廃プラスチックの化学的リサイクルによってリサイクル含有製品を生産する施設をいう。化学的リサイクル施設は次のステップ:(i)前処理、(ii)加溶媒分解、(iii)熱分解、(iv)クラッキング、および/または(v)POXガス化の1つまたはそれ以上を使用することができる。
【0228】
[0235]本明細書で使用されるとき、用語「同一場所に配置された」とは、共通の物理的場所および/または互いに1609.34m(1マイル)以内に位置する少なくとも2つの物体の特性をいう。
【0229】
[0236]本明細書で使用されるとき、用語「相溶化剤」は、少なくとも2種の他では不混和性のポリマーを物理的な混合物(すなわち、ブレンド)として互いに組み合わせることができる作用物質をいう。
【0230】
[0237]本明細書で使用されるとき、用語「含むcomprising」、「含むcomprises」および「含むcomprise」は用語の前に述べられた主題からその用語の後に述べられる1またはそれ以上の要素に移行するのに使用されるオープンエンドの遷移用語であり、ここで遷移用語の後にリストされる1以上の要素は必ずしもその主題を構成する唯一の要素ではない。
【0231】
[0238]本明細書で使用されるとき、用語「導くconducting」は、バッチ式および/または連続的な材料の輸送(transport)をいう。
[0239]本明細書で使用されるとき、用語「クラッキング」は、炭素-炭素結合の破壊に
より複雑な有機分子をより簡単な分子に壊すことをいう。
【0232】
[0240]本明細書で使用されるとき、用語「D90」は、分布の90パーセントがより小さい粒径を有し、10パーセントがより大きい粒径を有する直径を記載する。
[0241]本明細書で使用されるとき、用語「密度分離プロセス」は、少なくとも部分的に材料のそれぞれの密度に基づいてその材料を分離するプロセスをいう。また、用語「低密度分離段階」および「高密度分離段階」は、低密度分離が高密度分離段階の標的分離密度未満の標的分離密度を有する相対的な密度分離プロセスをいう。
【0233】
[0242]本明細書で使用されるとき、用語「枯渇した」は、参照材料または流れ中の特定の成分の濃度(乾燥重量基準)未満であるその成分の濃度を有することをいう。
[0243]本明細書で使用されるとき、用語「直接に由来する」とは、廃プラスチックから得られる少なくとも1つの物理的な成分を有することをいう。
【0234】
[0244]本明細書で使用されるとき、用語「富化された」とは、参照材料または流れ中の特定の成分の濃度(乾燥重量基準)より大きいその成分の濃度を有することをいう。
[0245]本明細書で使用されるとき、用語「ハロゲン化物」は負の電荷をもつハロゲン原子(すなわち、ハロゲンイオン)を含む組成物をいう。
【0235】
[0246]本明細書で使用されるとき、用語「ハロゲン」または「複数のハロゲン」は少なくとも1つのハロゲン原子を含む有機または無機化合物、イオン性、または元素種をいう。
【0236】
[0247]本明細書で使用されるとき、用語「有するhaving」、「has」、および「have」は上に提供された「含むcomprising」、「comprises」、および「comprise」と同じオープンエンドの意味を有する。
【0237】
[0248]本明細書で使用されるとき、用語「重い有機メタノリシス副産物」はDMTより高い沸点をもつメタノリシス副産物をいう。
[0249]本明細書で使用されるとき、用語「重い有機加溶媒分解副産物」は加溶媒分解施設の主要なテレフタリル生成物より高い沸点をもつ加溶媒分解副産物をいう。
【0238】
[0250]本明細書で使用されるとき、用語「含むincluding」、「include」、および「included」は上に提供された「含むcomprising」、「comprises」、および「comprise」と同じオープンエンドの意味を有する。
【0239】
[0251]本明細書で使用されるとき、用語「間接的に由来する」とは、i)廃プラスチックに起因するが、ii)廃プラスチックから得られる物理的成分を有することに基づかない割り当てられたリサイクル含量をいう。
【0240】
[0252]本明細書で使用されるとき、用語「単離された」とは、ある物体または複数の物体のそれ自体またはそれら自体であり動いているかまたは静止している他の材料と分離している特性をいう。
【0241】
[0253]本明細書で使用されるとき、用語「軽い有機メタノリシス副産物」はDMT未満の沸点をもつメタノリシス副産物をいう。
[0254]本明細書で使用されるとき、用語「軽い有機加溶媒分解副産物」は加溶媒分解施設の主要なテレフタリル生成物未満の沸点をもつ加溶媒分解副産物をいう。
【0242】
[0255]本明細書で使用されるとき、用語「製造されたセルロース製品」は、セルロース繊維を含む非天然の(すなわち、人工または機械製の)物品およびそのスクラップをいう。代表的な製造されたセルロース製品には、限定されることはないが、紙および段ボールがある。
【0243】
[0256]本明細書で使用されるとき、用語「メタノリシス副産物」は、メタノリシス施設から引き出される、テレフタル酸ジメチル(DMT)、エチレングリコール(EG)、またはメタノールではないあらゆる化合物をいう。
【0244】
[0257]本明細書で使用されるとき、「混合プラスチック廃棄物」またはMPWは、脱工業化(またはプレコンシューマー)プラスチック、使用済みプラスチック、またはこれらの混合物をいう。プラスチック材料の例には、限定されることはないが、ポリエステル、1種またはそれ以上のポリオレフィン(PO)、およびポリ塩化ビニル(PVC)がある。また、本明細書で使用されるとき、「廃プラスチック」はあらゆる脱工業化(またはプレコンシューマー)および使用済みプラスチック、例えば限定されないがポリエステル、ポリオレフィン(PO)、および/またはポリ塩化ビニル(PVC)をいう。
【0245】
[0258]本明細書で使用されるとき、用語「多成分ポリマー」は少なくとも1種の他のポリマーおよび/または非ポリマー固体と組み合わせたか、付着させたか、またはその他物理的および/または化学的に結び付いた少なくとも1種の合成または天然ポリマーを含む物品および/または微粒子をいう。
【0246】
[0259]本明細書で使用されるとき、用語「多層ポリマー」は2以上の物理的に別個の相として物理的および/または化学的に結び付いたPETおよび少なくとも1種の他のポリマーおよび/または非ポリマー固体を含む多成分ポリマーをいう。
【0247】
[0260]本明細書で使用されるとき、用語「部分酸化(POX)ガス化」または「POX」は炭素を含有する供給材料の合成ガス(一酸化炭素、水素、および二酸化炭素)への高温変換をいい、変換は炭素のCO2への完全な酸化に必要とされる酸素の化学量論量未満の量の酸素を伴って行われる。POXガス化の供給材料は固体、液体、および/または気体を含むことができる。
【0248】
[0261]本明細書で使用されるとき、「PET」はポリエチレンテレフタレートのホモポリマー、または変性剤で変性されたかまたはエチレングリコールおよびテレフタル酸以外の残基または部分、例えばイソフタル酸、ジエチレングリコール、TMCD(2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオール)、CHDM(シクロヘキサンジメタノール)、プロピレングリコール、イソソルビド、1,4-ブタンジオール、1,3-プロパンジオール、および/またはNPG(ネオペンチルグリコール)を含有するポリエチレンテレフタレート、または繰返しテレフタレート単位(そして繰返しエチレングリコールベースの単位を含有しようとしまいと)およびTMCD(2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオール)、CHDM(シクロヘキサンジメタノール)、プロピレングリコール、またはNPG(ネオペンチルグリコール)、イソソルビド、イソフタル酸、1,4-ブタンジオール、1,3-プロパンジオール、および/またはジエチレングリコール、またはこれらの組み合わせの1つまたはそれ以上の残基または部分を有するポリエステルを意味する。
【0249】
[0262]本明細書で使用されるとき、用語「オーバーヘッド」は密閉構造体内の微粒子状プラスチック固体の量の最高の高度より高い構造体の物理的な位置をいう。
[0263]本明細書で使用されるとき、用語「部分酸化(POX)ガス化施設」または「POX施設」は廃プラスチックおよびそれに由来する供給材料のPOXガス化を実施するの
に必要なすべての機器、ラインおよび制御装置を含む施設をいう。
【0250】
[0264]本明細書で使用されるとき、用語「PET加溶媒分解」はポリエステルテレフタレートを含有するプラスチック供給材料が溶媒の存在下で化学的に分解されて主要なテレフタリル生成物および主要なグリコール生成物を形成する反応をいう。
【0251】
[0265]本明細書で使用されるとき、用語「物理的リサイクル」(「機械的リサイクル」ともいわれる)は廃プラスチックを融解させ、融解プラスチックを新しい中間生成物(例えば、ペレットまたはシート)および/または新しい最終製品(例えば、ボトル)に形成するステップを含む廃プラスチックリサイクルプロセスをいう。一般に、物理的なリサイクルはプラスチックの化学構造を変化させない。
【0252】
[0266]本明細書で使用されるとき、用語「主に」は50重量パーセントより多くを意味する。例えば、主にプロパン流、組成物、供給材料、または生成物は50重量パーセントより多くのプロパンを含有する流れ、組成物、供給材料、または生成物である。
【0253】
[0267]本明細書で使用されるとき、用語「前処理する」とは1つまたはそれ以上の次の:(i)粉末状に粉砕する、(ii)微粒子化する、(iii)洗浄する、(iv)乾燥する、および/または(v)分離するステップを用いて化学的リサイクル用の廃プラスチックを調製することをいう。
【0254】
[0268]本明細書で使用されるとき、用語「熱分解」は不活性な(すなわち、実質的に酸素を含まない)雰囲気中昇温での1種またはそれ以上の有機材料の熱分解をいう。
[0269]本明細書で使用されるとき、用語「熱分解チャー」は200℃、1atmで固体である熱分解から得られる炭素を含有する組成物をいう。
【0255】
[0270]本明細書で使用されるとき、用語「熱分解ガス」は25℃で気体状である熱分解から得られる組成物をいう。
[0271]本明細書で使用されるとき、用語「熱分解重質ワックス」は熱分解から得られる、熱分解チャー、熱分解ガス、または熱分解油ではないC20+炭化水素をいう。
【0256】
[0272]本明細書で使用されるとき、用語「熱分解油」または「pyoil」は熱分解から得られる、25℃、1atmで液体である組成物をいう。
[0273]本明細書で使用されるとき、用語「熱分解残渣」は熱分解から得られる、熱分解ガスまたは熱分解油ではなく、主に熱分解チャーおよび熱分解重質ワックスを含む組成物をいう。
【0257】
[0274]本明細書で使用されるとき、用語「リサイクル含量」は廃プラスチックに直接および/または間接的に由来する組成物であるかまたはそれを含むことをいう。
[0275]本明細書で使用されるとき、用語「分離効率」は分離器950、供給材料960(軽密度成分(A)、中密度成分(B)、および高密度成分(C)を含む)、生成流970(軽密度成分(A))、および生成流980(中密度成分(B)および高密度成分(C))を示す
図14を参照して、
生成流970に関して(単位時間当たり):
生産効率
A=Aの生産物重量/Aの供給速度;
汚染効率
B=Bの生産物重量/Bの供給速度;
汚染効率
C=Cの生産物重量/Cの供給速度;
製品純度
A=Aの生産物重量/(A+B+Cの生成速度)、
生成流980に関して(単位時間当たり):
汚染効率
A=Aの生産物重量/Aの供給速度;
生産効率
B=Bの生産物重量/Bの供給速度;
生産効率
C=Cの生産物重量/Cの供給速度;
製品純度=(B+Cの生産物重量)/(A+B+Cの生成速度)である。
【0258】
[0276]本明細書で使用されるとき、用語「浮沈法密度分離」は材料の分離が主として選択された液体媒体中での浮き沈みによって引き起こされる密度分離プロセスをいう。
[0277]本明細書で使用されるとき、用語「加溶媒分解」または「エステル加溶媒分解」はエステルを含有する供給材料が溶媒の存在下で化学的に分解されて主要なカルボキシル生成物および主要なグリコール生成物を形成する反応をいう。加溶媒分解の例には加水分解、アルコール分解、およびアンモノリシスがある。
【0259】
[0278]本明細書で使用されるとき、用語「加溶媒分解副産物」は加溶媒分解施設から引き出される、加溶媒分解施設の主要なカルボキシル(テレフタリル)生成物でも、加溶媒分解施設の主要なグリコール生成物でも、または加溶媒分解施設に供給された主要な溶媒でもないあらゆる化合物をいう。
【0260】
[0279]本明細書で使用されるとき、用語「テレフタリル」は次の基を含む分子をいう:
【0261】
【0262】
[0280]本明細書で使用されるとき、用語「主要なテレフタリル」は加溶媒分解施設から回収される主要または重要なテレフタリル生成物をいう。
[0281]本明細書で使用されるとき、用語「グリコール」は分子当たり2個以上の-OH官能基を含む成分をいう。
【0263】
[0282]本明細書で使用されるとき、用語「主要なグリコール」は加溶媒分解施設から回収される主要なグリコール生成物をいう。
[0283]本明細書で使用されるとき、用語「標的分離密度」は、密度分離プロセスに供される材料の密度がこれより高いとその材料が優先的により高い密度の産物に分離され、これより低い密度の材料はより低い密度の産物に分離される密度をいう。標的分離密度は、その値より高い密度を有するすべてのプラスチックおよびその他の固体材料がより高い密度の産物に分離され、その値より低い密度を有するすべてのプラスチックおよびその他の固体材料がより低い密度の産物に分離されることが意図される密度値を規定する。しかしながら、密度分離プロセスにおける材料の実際の分離効率は滞留時間および特定の材料の密度と標的密度分離値の相対的な近さを含めて様々な要因に依存し得る。
【0264】
[0284]本明細書で使用されるとき、用語「廃プラスチック」は使用された、スクラップにされた、および/または捨てられたプラスチック材料、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリオレフィン(PO)、および/またはポリ塩化ビニル(PVC)をいう。廃プラスチックはまた合計で10重量パーセント未満、個別には1重量パーセント未満の廃プラスチック含量を表すいくつかのより少ないプラスチック成分も含み得る。1つの実施形態またはそれより多くの実施形態において、廃プラスチックはまた合計で50未満、40未満、30未満、20未満、15未満、または10重量パーセント未満、場合により個別に30未満、20未満、15未満、10未満、または1重量パーセント未満の廃プラスチック含量を表すことができるいくつかのより少ないプラスチック成分(PETおよびポリオレフィン以外)も含み得る。
【0265】
[0285]本明細書で使用されるとき、語句「少なくとも一部分」は少なくとも一部分および全体の量または時間期間まで、およびこれを含む。
[0286]本明細書で使用されるとき、「下流」は:
a.場合により1つまたはそれ以上の中間の単位操作、容器、または機器を介して、クラッカー炉の放射部からの出口流と流体(液体または気体)連通または配管連絡しているか、または
b.場合により1つまたはそれ以上の中間の単位操作、容器、または機器を介して、クラッカー炉の放射部からの出口流と流体(液体または気体)連通または配管連絡していた(但し、標的の単位操作、容器、または機器はクラッカー施設(炉およびすべての関連した下流の分離機器を含む)の装置の境界内に留まる)標的の単位操作、容器、または機器を意味する。
特許請求の範囲は開示された実施形態に限定されない
[0287]上記した本発明の好ましい形態は単に例示として使用され、本発明の範囲を解釈するために限定する意味合いで使用されてはならない。上に記載された代表的な実施形態に対する修正は当業者により本発明の思想から逸脱することなく容易になされることができよう。
【0266】
[0288]本発明者は、本発明は以下の特許請求の範囲に記載の本発明の文字通りの範囲外であるがその範囲から実質的には逸脱しないあらゆる装置に関するので、本発明の合理的に公正な範囲を決定し評価するのに均等論に依拠する本発明者の意図をここに宣言する。
前記第1の密度分離段階が少なくとも90パーセントのPETに関する分離効率を有し、および/または前記第2の密度分離段階が少なくとも90パーセントのPETに関する分離効率を有する、請求項4に記載の方法。
前記分離するステップが第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含み、前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、請求項8に記載の方法。
[0288]本発明者は、本発明は以下の特許請求の範囲に記載の本発明の文字通りの範囲外であるがその範囲から実質的には逸脱しないあらゆる装置に関するので、本発明の合理的に公正な範囲を決定し評価するのに均等論に依拠する本発明者の意図をここに宣言する。
本発明は以下の実施態様を含む。
[1]混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む廃プラスチック分離方法であって、前記PET富化流が乾燥基準で少なくとも70重量パーセントのPETならびに乾燥基準で少なくとも0.1重量パーセントおよび10重量パーセント以下のハロゲンを含む、方法。
[2]前記PET富化流がPVCも富化され、前記PET枯渇流がPVCも枯渇される、[1]に記載の方法。
[3]前記PET富化流はポリオレフィンが枯渇され、前記PET枯渇流はポリオレフィンが富化される、[1]または[2]に記載の方法。
[4]前記PET富化流が乾燥基準で2重量パーセント以下の接着剤を含み、および/または前記PET富化流が乾燥基準で4重量パーセント以下のプラスチック充填剤および添加剤を含む、[1]または[2]に記載の方法。
[5]前記PET枯渇流が乾燥基準で10重量パーセント以下のPVCを含む、[1]または[2]に記載の方法。
[6]前記PET富化流が乾燥基準で50重量パーセント以下のポリオレフィンを含む、[1]または[2]に記載の方法。
[7]前記PET枯渇流が乾燥基準で少なくとも50重量パーセントのポリオレフィンを含む、[1]または[2]に記載の方法。
[8]前記分離するステップが少なくとも1つの密度分離段階を含む、[1]または[2]に記載の方法。
[9]前記分離するステップが少なくとも第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含む、[8]に記載の方法。
[10]前記少なくとも1つの密度分離段階が浮沈法分離段階および/または遠心力分離段階を含む、[8]に記載の方法。
[11]前記分離するステップが第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含み、前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、[10]に記載の方法。
[12]前記PET富化流および前記PET枯渇流の各々が少なくとも90重量パーセントのプラスチックを含む、[1]または[2]に記載の方法。
[13]前記PET富化流中のPETの濃度が前記PET枯渇流中のPETの濃度より高い、[1]または[2]に記載の方法。
[14]前記方法が前記MPWを少なくとも2つのPET枯渇流に分離するステップを含む、[1]または[2]に記載の方法。
[15]PVCが前記MPWまたは前記PET富化流に対してPVC富化流として前記MPWまたは前記PET富化流から分離されない、[1]または[2]に記載の方法。
[16]前記MPW中のPVC含量の少なくとも50重量パーセントが前記MPWからPETと共に前記PET富化流に分離される、[1]または[2]に記載の方法。
[17]前記PET富化流中のPVC含量が、前記PET富化流中のPETを化学的リサイクルプロセスで処理する前に前記PET富化流から分離されない、[1]または[2]に記載の方法。
[18](a)混合された廃プラスチック(MPW)微粒子を第1の密度分離段階に導入するステップ;および
(b)前記第1の密度分離段階からの産物流を第2の密度分離段階に供給するステップ
を含む廃プラスチック分離方法であって、
前記第1および第2の密度分離段階の一方が低密度分離段階であり、前記第1および第2の密度分離段階の他方が高密度分離段階であり、
前記低密度分離段階が1.35g/cc未満および/または少なくとも1.25g/ccの標的分離密度を有し、
前記高密度分離段階が前記低密度分離段階の標的分離密度より少なくとも0.01g/cc大きい標的分離密度を有する、方法。
[19]前記高密度分離段階の標的分離密度が少なくとも1.31g/ccおよび/または1.45g/cc以下である、[18]に記載の方法。
[20]前記MPW微粒子がPETおよびポリオレフィンを少なくとも50重量パーセントの量で一緒に含む、[18]または[19]に記載の方法。
[21]前記MPW微粒子が少なくとも5重量パーセントのPETを含む、[18]または[19]に記載の方法。
[22]前記第1の密度分離段階が少なくとも90パーセントのPETに関する分離効率を有し、および/または前記第2の密度分離段階が少なくとも90パーセントのPETに関する分離効率を有する、[18]または[19]に記載の方法。
[23]前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、[18]または[19]に記載の方法。
[24]前記第1の密度分離段階が前記高密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が前記低密度分離段階である、[18]または[19]に記載の方法。
[25]a)MPW微粒子を第1の密度分離段階に導入して微粒子状プラスチック固体産物流および前記微粒子状プラスチック固体産物流より高い平均微粒子状プラスチック固体密度を有する高密度の微粒子状プラスチック固体流を形成するステップ、ならびに
b)前記微粒子状プラスチック固体産物流の少なくとも一部分を第2の密度分離段階に供給して中密度の微粒子状プラスチック固体流および低密度の微粒子状プラスチック固体流を形成するステップ
を含む廃プラスチック分離方法であって、
高密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度が中密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度より高く、中密度の微粒子状プラスチック固体流が低密度の微粒子状プラスチック固体流の平均微粒子状プラスチック固体密度より高い平均微粒子状プラスチック固体密度を有する、方法。
[26]前記第1の密度分離段階が前記産物流として第1のPET富化流を、PETが枯渇した前記高密度の微粒子状プラスチック固体流として重質分富化流を生成する、[25]に記載の方法。
[27]前記第2の密度分離段階が前記第1のPET富化流を前記中密度の微粒子状プラスチック固体流としての第2のPET富化流および前記低密度の微粒子状プラスチック固体流としてのポリオレフィン富化流に分離する、[26]に記載の方法。
[28]前記産物流がPVC富化される、[25]~[27]のいずれかに記載の方法。
[29]前記低密度プラスチック流が10重量パーセント未満のPETを含む、[25]~[27]のいずれかに記載の方法。
[30]前記中密度プラスチック流がPVC富化される、[25]~[27]のいずれかに記載の方法。
[31]前記第2のPET富化流および/または前記中密度プラスチック流がポリオレフィン枯渇される、[25]~[27]のいずれかに記載の方法。
[32]前記高密度プラスチック流が乾燥プラスチック基準で10重量パーセント未満のPETを含む、[25]~[27]のいずれかに記載の方法。
[33]前記高密度プラスチック流が非プラスチック固体および/または1.41g/ccより大きい密度を有する重いプラスチックを含む、[25]~[27]のいずれかに記載の方法。
[34]前記非プラスチック固体が砂、金属、および/またはガラスを含む、[33]に記載の方法。
[35]前記高密度の微粒子状プラスチック固体流の質量が乾燥プラスチック基準で前記産物流の質量未満である、[25]または[26]に記載の方法。
[36]前記高密度の微粒子状プラスチック固体流の質量が乾燥プラスチック重量基準で前記第1の密度分離段階に導入される前記MPW微粒子の20重量パーセント以下である、[25]または[26]に記載の方法。
[37]前記高密度の微粒子状プラスチック固体流のプラスチック質量の前記中密度の微粒子状プラスチック固体流のプラスチック質量に対する比が10:1~1:10である、[25]または[26]に記載の方法。
[38]前記中密度の微粒子状プラスチック固体流が、前記低密度の微粒子状プラスチック固体流および/または前記高密度の微粒子状プラスチック固体流と比べてPETが富化された、[25]または[26]に記載の方法。
[39]前記中密度の微粒子状プラスチック固体流が前記低密度の微粒子状プラスチック固体流および前記高密度の微粒子状プラスチック固体流の組み合わせと比べてPETが富化された、[25]または[26]に記載の方法。
[40]前記低密度の微粒子状プラスチック固体流および前記高密度の微粒子状プラスチック固体流が単一の流れに合わせられる、[25]または[26]に記載の方法。
[41]前記低密度の微粒子状プラスチック固体流が前記中密度の微粒子状プラスチック固体流と比べてポリオレフィンが富化された、[25]または[26]に記載の方法。
[42]前記中密度の微粒子状プラスチック固体流が乾燥プラスチック基準で少なくとも0.1重量パーセントおよび10重量パーセント以下の量でPVCをさらに含む、[25]または[26]に記載の方法。
[43]前記第1の密度分離段階および第2の密度分離段階の各々が遠心力分離段階および/または浮沈法分離段階を含む、[18]または[25]に記載の方法。
[44]前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、[43]に記載の方法。
[45]第1のPET富化流を前記第1の分離段階から回収し、第2のPET富化流を前記第2の分離段階から回収するステップをさらに含み、前記第2のPET富化流が乾燥プラスチック基準で前記第1のPET富化流より高いPET濃度を有する、[18]または[25]に記載の方法。
[46]前記第1のPET富化流が乾燥プラスチック基準で少なくとも55重量パーセントのPETを含み、および/または前記第2のPET富化流が乾燥プラスチック基準で少なくとも90重量パーセントのPETを含む、[45]に記載の方法。
[47]前記第2のPET富化流を固液分離、および/または乾燥に付してPETが富化されたプラスチック材料製品を提供するステップをさらに含む、[45]に記載の方法。
[48]塩および/または糖類を水と混合して濃縮された塩および/または糖類溶液を形成し、前記濃縮された塩および/または糖類溶液を前記第1または第2の密度分離段階の少なくとも1つに供給するステップをさらに含む、[18]または[25]に記載の方法。
[49]前記濃縮された塩および/または糖類溶液が糖類または非ハロゲン化塩、例えば酢酸塩、炭酸塩、クエン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、および/または水酸化物を含む、[48]に記載の方法。
[50]前記濃縮された塩および/または糖類溶液が炭酸カリウムを含む、[49]に記載の方法。
[51]炭酸カリウムを含む前記濃縮塩溶液が前記第1の密度分離段階に供給される、[50]に記載の方法。
[52]前記濃縮塩溶液が前記第1および第2の密度分離段階の両者に供給される、[51]に記載の方法。
[53]前記第1または第2の密度分離段階の一方の塩濃度が前記第1または第2の密度分離段階の他方より大きくなるように、前記濃縮塩溶液の流量を制御するステップをさらに含む、[52]に記載の方法。
[54]苛性成分と水を混合して苛性溶液を形成し、前記苛性溶液を前記MPW微粒子、前記第1の密度分離段階、出口流、前記第2の分離段階、および/または前記第1または前記第2の密度分離段階からの1つまたはそれ以上のPET富化またはポリオレフィン富化流に供給するステップをさらに含む、[18]または[25]に記載の方法。
[55]別の苛性成分が前記第1の密度分離段階および/または前記第2の密度分離段階に導入されず、および/または前記MPW微粒子が前記第1の密度分離段階に導入される前に別の抗菌処理段階に供されない、[48]に記載の方法。
[56](a)塩および/または糖類を水と混合して濃縮された塩および/または糖類溶液を形成し、前記濃縮された塩および/または糖類溶液を第1または第2の密度分離段階の少なくとも1つに供給するステップ;
(b)混合された廃プラスチック(MPW)微粒子を前記第1の密度分離段階に導入するステップ;ならびに
(c)前記第1の密度分離段階からの産物流を第2の密度分離段階に供給するステップ
を含む廃プラスチック分離方法であって、
前記第1および第2の密度分離段階の一方が低密度分離段階であり、前記第1および第2の密度分離段階の他方が高密度分離段階であり、
別の苛性成分が前記第1の密度分離段階および/または前記第2の密度分離段階に導入されず、および/または前記MPW微粒子が前記第1の密度分離段階に導入される前に別の抗菌処理段階に付されない、方法。
[57]前記濃縮された塩および/または糖類溶液が糖類または非ハロゲン化塩、例えば酢酸塩、炭酸塩、クエン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、および/または水酸化物を含む、[56]に記載の方法。
[58]前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、[57]に記載の方法。
[59]前記濃縮された塩および/または糖類溶液が前記第1の密度分離段階に供給される、[57]または[58]に記載の方法。
[60](a)混合プラスチック廃棄物(MPW)微粒子を高密度浮沈法密度分離段階に導入するステップ;および
(b)前記高密度浮沈法密度分離段階からの産物流を低密度遠心力密度分離段階に供給するステップ
を含む、廃プラスチック分離方法。
[61]混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む廃プラスチック分離方法であって、前記PET富化流はナイロンが枯渇される、方法。
[62]前記PET富化流が乾燥プラスチック基準で1重量パーセント以下のナイロンを含む、[61]に記載の方法。
[63]前記PET枯渇流はナイロンが富化され、および/またはPET枯渇流中のナイロンのPET富化流中のナイロンに対する重量比が少なくとも1:1である、[61]または[62]に記載の方法。
[64]前記分離するステップが第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含み、前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、[61]または[62]に記載の方法。
[65]混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む廃プラスチック分離方法であって、前記PET富化流は多層ポリマーが枯渇される、方法。
[66]前記PET富化流が乾燥基準で10重量パーセント以下の多層ポリマーを含む、[65]に記載の方法。
[67]前記PET枯渇流は多層ポリマーが富化され、および/またはPET枯渇流中の多層ポリマーのPET富化流中の多層ポリマーに対する重量比が少なくとも1:1である、[65]または[66]に記載の方法。
[68]前記分離するステップが第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含み、前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、[65]または[66]に記載の方法。
[69]前記PET枯渇流が乾燥基準で少なくとも0.1重量パーセントのナイロンを含む、[65]または[66]に記載の方法。
[70]前記MPWがPETおよび少なくとも1種の他の合成天然ポリマーまたは非ポリマー固体を含む多層ポリマーを含み、方法が前記分離するステップの前に前記MPWを前処理して前記多層ポリマー中の前記PETの少なくとも一部分を解離させるステップをさらに含む、[65]または[66]に記載の方法。
[71]混合プラスチック廃棄物(MPW)をポリエチレンテレフタレート(PET)富化流およびPET枯渇流に分離するステップを含む廃プラスチック分離方法であって、前記PET富化流は多成分ポリマーが枯渇される、方法。
[72]前記PET富化流が乾燥基準で10重量パーセント以下の多成分ポリマーを含む、[71]に記載の方法。
[73]前記PET枯渇流は多成分ポリマーが富化され、および/またはPET枯渇流中の多成分ポリマーのPET富化流中の多成分ポリマーに対する重量比が少なくとも1:1である、[71]または[72]に記載の方法。
[74]前記分離するステップが第1の密度分離段階および第2の密度分離段階を含み、前記第1の密度分離段階が高密度浮沈法密度分離段階であり、前記第2の密度分離段階が低密度遠心力密度分離段階である、[71]または[72]に記載の方法。
[75]前記PET枯渇流が乾燥プラスチック基準で少なくとも0.1重量パーセントのナイロンを含む、[71]または[72]に記載の方法。
[76]前記多成分ポリマーがPET、相溶化剤、および少なくとも1種の非PET合成または天然ポリマーまたは非ポリマー成分の不均一な混合物を含む、[71]または[72]に記載の方法。
[77]前記MPWがPETおよび少なくとも1種の他の合成または天然ポリマーもしくは非ポリマーの固体成分を含む多成分ポリマーを含み、方法が前記分離するステップの前に前記MPWを前処理して前記多成分ポリマー中の前記PETの少なくとも一部分を解離させるステップをさらに含む、[71]または[72]に記載の方法。
[78][1]、[18]、[25]、[57]、[60]、[61]、[65]、または[71]のいずれかに記載の方法により形成されたPETが富化されたプラスチック材料。
[79]乾燥プラスチック基準で少なくとも90重量パーセントのPETを含む、[78]のPETが富化されたプラスチック材料。
[80]乾燥プラスチック基準で10重量パーセント未満のポリオレフィンを含む、[78]に記載のPETが富化されたプラスチック材料。
[81][1]、[18]、[25]、[57]、[60]、[61]、[65]、または[71]のいずれかに記載の方法により形成されたポリオレフィンが富化されたプラスチック材料。
[82]乾燥プラスチック基準で10重量パーセント未満のPETを含む、[81]に記載のポリオレフィンが富化されたプラスチック材料。
[83]乾燥プラスチック基準で10重量パーセント未満のPVCを含む、[81]に記載のポリオレフィンが富化されたプラスチック材料。