Technisches Feld

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Rohstoffen aus Mischtextilabfällen. Stand der Technik

[0002] Die Rückgewinnung bzw. das Recycling von Rohstoffen aus Textilabfällen gewinnt in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung für die Textilindustrie, nicht zuletzt um die Belastung dieser Textilabfälle für die Umwelt zu reduzieren.

[0003] Das rein mechanische Recycling von Textilabfällen ist seit längerem allgemein bekannt, wobei der Textilabfall zerkleinert und daraus direkt recycelte Endprodukte wie bspw. Reinigungstücher, Füllungsmaterialen oder Isoliermaterialien hergestellt werden. Das Spinnen von Garnen aus solchen recycelten Textilfasern führt üblicherweise zu Garnen mit niedriger Qualität, welche nur bedingt für die Produktion von neuen Textilien geeignet sind. [0004] Zur Überwindung der oben genannten Probleme bieten sich chemische

Recyclingverfahren an. So können beispielsweise cellulosische Fasern nach chemischer Vorbehandlung wieder zu regenerierten cellulosischen Fasern versponnen werden. Allerdings sind solche Prozesse zur Herstellung von regenerierten cellulosischen Formkörpern sehr sensibel auf Verunreinigungen im Celluloserohstoff, womit derart recycelter Celluloserohstoff in der Regel ungeeignet ist, um daraus Fasern zu spinnen.

[0005] In WO 2015/077807 A1 wird ein Verfahren zur Vorbehandlung von recycelten Baumwollfasern aus Textilabfällen gezeigt, bei dem zuerst Metalle aus den recycelten Baumwollfasern entfernt werden und diese dann einer oxidativen Bleiche unterzogen werden. Die so recycelten Baumwollfasern können dann zur Herstellung von regenerierten cellulosischen Formkörpern verwendet werden. [0006] Die WO 2018/115428 A1 offenbart ein Verfahren zur Behandlung eines Rohmaterials auf Basis von Baumwolle unter alkalischen Bedingungen in Verbindung mit gasförmigen Oxidationsmitteln.

[0007] Die WO 2018/073177 A1 beschreibt wiederum ein Verfahren zum Recyceln eines Celluloserohstoffs aus cellulosischem Textilabfall. Dabei wird der Textilabfall unter alkalischen Bedingungen in Gegenwart eines Reduktionsmittels behandelt, um die cellulosischen Fasern im Textilabfall zu quellen und so Fremdstoffe besser zu entfernen. Nach der alkalischen Behandlung wird der Celluloserohstoff entweder mit Sauerstoff und/oder Ozon gebleicht.

[0008] Solche Verfahren verwenden als Ausgangsstoff in der Regel reinen cellulosischen Textilabfall. In der Praxis sind die Textilabfälle aus Kleidung und Stoffen allerdings Mischtextilabfälle, also Mischungen aus cellulosischen und synthetischen Fasern. Die vorherrschende Fraktion dabei bilden Mischtextilabfälle, welche Polyester und cellulosische Fasern aufweisen. Ebenso sind Textilabfälle aus Baumwoll-Textilien meist mit Polyester aus Nähfäden, Etiketten oder dergleichen verunreinigt. Verfahren der vorgenannten Art können allerdings in der Regel keine Mischtextilabfälle verarbeiten, da signifikante Kontaminationen mit synthetischen Polymerfasern nicht mehr entfernt werden können.

[0009] Die WO 2014/045062 A1 wiederum beschreibt ein Verfahren zur Extraktion von Polyester aus Textilien mit Hilfe von Extraktions-Lösungsmitteln. Dadurch wird eine Rückgewinnung der Polyesterkomponente ermöglicht; die Cellulosekomponente hingegen ist durch Rückstände an Extraktions-Lösungsmittel, signifikantem Abbau der Molekülkette bzw. durch Reste an verbleibendem Polyester stark kontaminiert und für den Einsatz in einem Verfahren zur Herstellung von regenerierten cellulosischen Formkörpern nicht geeignet. Zudem ist die Polyesterkomponente mit Fremdstoffen, Farbstoffen, Mattierungsmittel, etc. verunreinigt und durch den Löse-Prozess deutlich in ihrer Molekülkettenlänge und ihren Eigenschaften verändert, was zusätzliche Aufbereitungsprozesse der Polyesterkomponente unumgänglich macht.

Offenbarung der Erfindung

[0010] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Rückgewinnung von Rohstoffen aus Mischtextilabfällen der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, welches die Rückgewinnung von Rohstoffen in einer höheren Reinheit ermöglicht. [0011] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.

[0012] Durch Bereitstellen eines Mischtextilabfalls, welcher zumindest eine Cellulosekomponente und zumindest eine Polyesterkomponente enthält, Behandeln des Mischtextilabfalls in einer wässrigen Behandlungslösung, um die Polyesterkomponente zu depolymerisieren und in der Behandlungslösung zu lösen, Abtrennen der Cellulosekomponente von der Behandlungslösung und Rückgewinnung eines Celluloserohstoffs, kann auf verfahrenstechnisch einfache Weise ein Celluloserohstoff aus Mischtextilabfällen in hoher Qualität zurückgewonnen werden und somit einer erneuten Verwendung als cellulosischer Ausgangsstoff zugeführt werden. Weiter kann durch Filterung der Behandlungslösung, um Fremdstoffe aus der Behandlungslösung zu entfernen, und Ausfällen von Terephthalsäure aus der Behandlungslösung, Abtrennen der ausgefällten Terephthalsäure und Rückgewinnung eines Terephthalsäure aufweisenden Polyesterrohstoffs, eine besonders vorteilhafte Verwertung und Rückgewinnung der Polyesterkomponente erreicht werden, wobei der erhaltene Polyesterrohstoff wieder als Ausgangsstoff zur Produktion von Polyester zugeführt werden kann.

[0013] Unter „Polyester“ wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Polyethylenterephthalat (PET) verstanden, das aus den Monomeren Terephthalsäure und Ethylenglycol besteht. Mit anderen weit verbreiteten Polyestern wie Polypropylenterephthalat (PPT) Polytrimethylenterephthalat (PTT) Polybutylenterephthalat (PBT) und ähnlichen, oder auch Mischungen dieser Polyester funktioniert die Erfindung jedoch ebenfalls sehr gut. Wichtig ist jeweils, daß die alkoholische Komponente, d.h. Ethylenglycol, Butandiol, Propylendiol, Trimethylenglycol, etc. in der Behandlungslösung gut löslich ist und beim Ausfällen der Terephthalsäure nicht mit ausgefällt wird.

[0014] Umfasst die Filterung der Behandlungslösung in Schritt d) zumindest eine Filterung durch ein adsorbierendes Filtermedium, insbesondere um Farbstoffe und Metallionen aus der Behandlungslösung zu entfernen, so kann sichergestellt werden, dass der in Schritt e) erhaltene Niederschlag der Terephthalsäure nach dem Ausfällen aus der Behandlungslösung eine hohe Reinheit aufweist. Die Metallionen bzw. Farbstoffe haben nämlich ansonsten eine hohe Affinität, sich an die Terephthalat- Moleküle zu binden, wodurch diese den Terephthalsäure-Niederschlag beim Ausfällen kontaminieren würden und die Qualität des rückgewonnenen, Terephthalsäure aufweisenden Ausgangsstoffs stark beeinträchtigen würden. Durch die erfindungsgemäße Filterung durch ein adsorbierendes Filtermedium können effizient die Hauptkontaminationen bereits vor dem Ausfällen aus der Behandlungslösung entfernt werden, da diese bevorzugt an die Partikel des adsorbierenden Filtermediums gebunden werden.

[0015] Weist das adsorbierende Filtermedium zudem Aktivkohle und/oder Zeolith auf, so können durch die adsorbierende und reduktive Eigenschaft der Aktivkohle Verunreinigungen, wie z.B. Abbauprodukte der Farbstoffe und Textilhilfsmittel, besonders zuverlässig und teils selektiv adsorbiert und aus der Behandlungslösung entfernt werden. Diese Selektivität kann durch zusätzliches Beschichten des adsorbierenden Filtermediums weiter erhöht werden.

[0016] Unter recyceltem Celluloserohstoff im Sinne dieser Erfindung wird im Allgemeinen Recyclingzellstoff, Textilzellstoff, Baumwollzellstoff, Hadernzellstoff oder dergleichen oder Kombinationen davon verstanden. Dieser Celluloserohstoff kann insbesondere als Ausgangsmaterial für die Herstellung von regenerierten Cellulosefasern wie Lyocell-, Viskose-, Modal- oder Cupro-Fasern geeignet sein. Alternativ kann der recycelte Celluloserohstoff als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Papier, papierähnlichen Materialien oder Vliesstoffen aus Zellstoff dienen.

[0017] Im Allgemeinen wird erwähnt, dass der Mischtextilabfall im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Mischung, enthaltend beliebige Cellulosefasern, welche die Cellulosekomponente des Mischtextilabfalls bilden, und beliebige Polyesterfasern, welche die Polyesterkomponente bilden, sein kann. Geeignete Cellulosefasern umfassen beispielsweise natürliche Cellulosefasern, wie etwa Baumwolle, Flachs, Hanf, Ramie, Kapok, etc., oder regenerierte Cellulosefasern, wie etwa Rayon, Viskose, Lyocell, Cupro oder Modal. Die synthetische Polymerkomponente kann zum Beispiel Polyamid- oder Polyesterfasern oder auch andere synthetische Fasern umfassen, die durch Hydrolyse abgebaut werden können. Die oben angegebenen Fasern können in Durchmesser und Länge variieren und können Endlosfasern (Filamente) oder Stapelfasern sein oder auch in Vliesform vorliegen. Ein solcher Mischtextilabfall weist jeweils zumindest 1 Gew.-%, bevorzugt zumindest 2 Gew.-%, besonders bevorzugt zumindest 3 Gew.-%, der Cellulose- und der Polyesterkomponente auf. [0018] Ferner kann ein besonders ökonomisches und zuverlässiges Recyclingverfahren bereitgestellt werden, wenn der Mischtextilabfall ein Pre- und / oder Post-Consumer-Textilabfall ist. Unter Post-Consumer-Textilabfall werden Textilien verstanden, die bereits beim Endverbraucher angelangt waren und daher durch ihre Verwendung Fremdstoffe, in teils erheblichem Umfang, enthalten können. Post-Consumer-Textilabfall kann eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: getragene Kleidungsstücke wie Hemden, Jeans, Röcke, Kleider, Anzüge, Overalls, Hosen, Unterwäsche, Pullover, und der gleichen; gebrauchte Heimtextilien wie Bettwäsche, Handtücher, Vorhänge, Tücher, Tischdecken, Sitzbezüge, Vorhänge, Möbelstoffe oder dergleichen; Vliesartikel wie Tücher, Windeln, Filter oder ähnliches. Unter Pre-Consumer-Textilabfällen werden textile Materialien verstanden, die noch nicht beim Endverbraucher angelangt waren, sondern als Abfall im Verlauf der Herstellung angefallen sind. Das können etwa Zuschnittreste oder Abfälle aus der Herstellung von Kleidungsstücken, Heimtextilien, Vliesstoffen usw. oder Produktionsabfälle aus der Herstellung von Garnen, Textilien oder regenerierten Cellulosefasern sein.

[0019] Das Verfahren kann weiter verbessert werden, wenn das wässrige Behandlungsmedium mindestens ein Hydrolysemittel aufweist. Weiter kann dabei insbesondere die Menge des mindestens einen Hydrolysemittels auf die Menge der Polyesterkomponente im Mischtextilabfall eingestellt werden, so dass die Polyesterkomponente während des Behandelns in Schritt b) im Wesentlichen vollständig depolymerisiert wird, d.h. dass das Hydrolysemittel in zumindest einer derartigen Menge zugesetzt wird, dass im Wesentlichen alle hydrolytisch spaltbaren Bindungen in der Polyesterkomponente während der Behandlung in Schritt b) aufgebrochen werden. Das Hydrolysemittel kann dabei die Hydrolysereaktion bei der Spaltung der hydrolytisch spaltbaren Bindungen in der Polyesterkomponente beschleunigen. Die hydrolytisch spaltbaren Bindungen in der Polyesterkomponente sind im Wesentlichen die zwischen den Monomeren Terephthalsäure und Ethylenglykol ausgebildeten Esterbindungen. Die in Bezug auf den Gehalt der Polyesterkomponente im Mischtextil benötigte Menge an Hydrolysemittel kann durch entsprechendes Dosieren vor und/oder nach dem Behandeln in Schritt b) der Behandlungslösung zugefügt werden. Das Dosieren kann dabei insbesondere derart erfolgen, dass nach der vollständigen Depolymerisation der Polyesterkomponente kein überschüssiges Hydrolysemittel in der Behandlungslösung verbleibt, womit ein vermehrter Abbau der Cellulosekomponente durch das überschüssige Hydrolysemittel nicht stattfindet und somit eine Verbesserung der Qualität des in Schritt c) rückgewonnenen Celluloserohstoffs erreicht werden kann. Weiter kann das Dosieren aber auch derart erfolgen, dass nach vollständiger Depolymerisation der Polyesterkomponente gezielt eine bestimmte Menge an Hydrolysemittel in der Behandlungslösung verbleibt, durch welche die Kettenlänge der Moleküle in der Cellulosekomponente in einem gewünschten Maß abgebaut werden und so die Viskosität des rückgewonnenen Celluloserohstoffs eingestellt werden kann. Ein Verfahren mit verbesserter Kontrolle über das Verhalten der Abbaureaktionen von Polyesterkomponente und Cellulosekomponente kann so bereitgestellt werden.

[0020] Wenn die wässrige Behandlungslösung eine wässrige alkalische Behandlungslösung ist, so kann die Steuerbarkeit des Verfahrens weiter verbessert werden. Die Hydrolyse der Polyesterkomponente in der Behandlungslösung kann dabei vorwiegend als alkalische Hydrolyse oder Verseifung ablaufen und eine gegenüber der wässrigen Hydrolyse schnellere Reaktionsgeschwindigkeit aufweisen. Ist das Hydrolysemittel dabei eine Base, so kann zudem ein besonders einfaches und kostengünstiges Verfahren geschaffen werden. Die Base kann als wirksamer Beschleuniger bei der alkalischen Hydrolysereaktion zur Spaltung der Esterbindungen wirken. Während dieser alkalischen Hydrolysereaktion wird die Base bei der Reaktion - etwa durch die Bildung von Salzen mit den Monomer-Bestandteilen der gespaltenen Polyesterkomponente - verbraucht. Das gebildete Salz der Terephthalsäure (Dinatrium-Terephthalat) weist zudem vorteilhaft in der wässrigen Lösung eine hohe Löslichkeit auf. Nach vollständigem Abbau der synthetischen Polymerkomponente verbleibt somit nur ein geringer Überschuss an freier Base in der wässrigen alkalischen Behandlungslösung und der Abbau der Cellulosekomponente kann effektiv reduziert werden. Weiter können durch die Behandlung der Cellulosekomponente in der wässrigen alkalischen Behandlungslösung die an die Cellulosekomponente gebundenen Farbstoffe, Fremdstoffe, Verunreinigungen oder Textilhilfsmittel (beispielsweise Vernetzer) entfernt werden. Ein gereinigter, recycelter Celluloserohstoff mit höherer Qualität kann so erhalten werden.

[0021] Wenn die als Hydrolysemittel verwendete Base Natriumhydroxid (NaOH) ist, welches in großem Umfang für die Behandlung von Zellstoff und Zellulose-Rohmaterial verwendet wird, kann ein zuverlässiges und kosteneffizientes Verfahren bereitgestellt werden. Der Gesamtgehalt an NaOH in dem wässrigen alkalischen Behandlungsmedium kann dabei im Bereich von 10 bis 300 g, wie beispielsweise 20 bis 250 g, pro kg des Mischtextilabfalls liegen, abhängig vom Anteil der Polyesterkomponente im Mischtextilabfall.

[0022] Weist die Behandlungslösung während des Behandelns des Mischtextilabfalls in Schritt b) eine Temperatur von größer als 100 °C, insbesondere von größer als 110 °C, auf, so kann eine sehr zuverlässige Depolymerisierung der Polyesterkomponente in ihre Monomer-Bestandteile erfolgen. Weist die Behandlungslösung zudem eine Temperatur von kleiner als 200 °C auf, so können ausreichend milde Prozessbedingungen gewährleistet werden, so dass ein übermäßiger Abbau der Cellulosekomponente vermieden werden kann. In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann die Temperatur insbesondere zwischen 110 °C und 190 °C, bevorzugt zwischen 120 °C und 180 °C, besonders bevorzugt zwischen 125 °C und 175 °C, weiter bevorzugt zwischen 130 °C und 170 °C betragen.

[0023] Weist weiter das Abtrennen der Cellulosekomponente in Schritt c) zumindest ein Sieben, ein Abpressen oder ein Zentrifugieren der Behandlungslösung auf, so kann der rückgewonnene Celluloserohstoff auf technisch einfache Weise aus der Behandlungslösung erhalten werden. Dabei kann die im Wesentlichen nicht abgebaute bzw. im Wesentlichen nicht gelöste Cellulosekomponente einfach von der Behandlungslösung getrennt werden. Ein Teil der Cellulosekomponente kann durch die beschriebenen Abbauprozesse in der Behandlungslösung gelöst vorliegen und verbleibt somit - wie auch die gelösten Monomer-Bestandteile der Polyesterkomponente und Fremdstoffe - während dem Abtrennen in Schritt c) in der Behandlungslösung.

[0024] Das Ausfällen der T erephthalsäure in Schritt e) kann erleichtert werden, wenn Schritt e) zumindest ein Ansäuern der Behandlungslösung aufweist. Ein solches Ansäuern kann insbesondere ein Hinzufügen einer Säure zu der Behandlungslösung beinhalten, wobei das Hinzufügen der Säure beispielsweise bis zum vollständigen Ausfällen der Terephthalsäure bzw. alternativ bis zum Unterschreiten eines bestimmten pH-Werts erfolgen kann. Als Säure kann sich dabei vorteilhafterweise Schwefelsäure (H2SO4) eignen, welche regelmäßig in Verfahren zum Aufschluss von Cellulose zur Verwendung kommt.

[0025] Die Zuverlässigkeit des Verfahrens kann weiter verbessert werden, wenn der Mischtextilabfall vor der Behandlung in Schritt b) zerkleinert und / oder vereinzelt wird. Das Zerkleinern und / oder Vereinzeln des Mischtextilabfalls kann dazu dienen, die Celluloseteilchen mechanisch von den Polyesterteilchen zu trennen und somit einen zuverlässigeren Abbau (Lösen) der Polyesterkomponente in dem wässrigen Behandlungsmedium zu ermöglichen.

[0026] Die Zuverlässigkeit des Verfahrens kann noch weiter verbessert werden, wenn vor der Behandlung in Schritt b) nicht-Faser-Feststoffe zumindest teilweise aus dem Mischtextilabfall entfernt werden. Nicht-Faser-Feststoffe können beispielsweise Knöpfe, Reißverschlüsse, Dekorationselemente, Drucke, Etiketten und / oder Schmutz oder Teile davon enthalten.

[0027] Der gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren rückgewonnene Celluloserohstoff kann sich erfindungsgemäß zudem zur Herstellung regenerierter cellulosischer Fasern, insbesondere nach einem Viskose-, Modal-, Cupro- oder Lyocellverfahren eignen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0028] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ersten Ausführungsvariante exemplarisch dargestellt. Weitere Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in der Beschreibung erwähnten Abwandlungen, welche in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden können.

[0029] Gemäß einer ersten Ausführungsvariante wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Rückgewinnung von Rohstoffen aus Mischtextilabfällen in einem ersten Schritt ein Mischtextilabfall bereitgestellt, welcher zumindest eine Cellulosekomponente und zumindest eine Polyesterkomponente aufweist. Ein solcher Mischtextilabfall enthält dabei eine Mischung aus beliebigen Cellulosefasern, welche die Cellulosekomponente bilden, und beliebigen Polyesterfasern, welche die Polyesterkomponente bilden. In einer Ausführungsvariante etwa enthält der Mischtextilabfall eine Mischung aus Baumwoll- und Polyesterfasern (insbesondere PET), wobei diese im Mischtextil auf Garnebene vermischt sein können.

[0030] In einem weiteren Schritt wird der Mischtextilabfall dann in einer wässrigen Behandlungslösung behandelt, um die Polyesterkomponente zu depolymerisieren und in der Behandlungslösung zu lösen. In der ersten Ausführungsvariante ist die wässrige Behandlungslösung eine wässrige alkalische Behandlungslösung, insbesondere eine verdünnte Natronlauge, welche als Hydrolysemittel NaOH aufweist. Die Behandlung findet dabei bei Temperaturen von größer als 100 °C statt, bzw. bevorzugt bei Temperaturen von größer als 110 °C. Während der Depolymerisation der Polyesterkomponente wird das Molekulargewicht und die Molekülkettenlänge der Polyestermoleküle durch Hydrolyse, die in Gegenwart der wässrigen Behandlungslösung stattfindet, gezielt verringert. Auf diese Weise werden die abgebauten Moleküle der Polyesterkomponente in ihrer Molekülkettenlänge immer weiter reduziert und schließlich in ihre monomeren Ausgangsstoffe Terephthalsäure und dem Alkohol Ethylenglykol (C2H6O2) aufgespalten. Die Terephthalsäure konsumiert dabei zwei Nationen und bildet ein Terephthalat-Salz, nämlich Dinatriumterephthalat (CsH ₄ 0 ₄ Na ₂ ). Infolge der Hydrolyse liegen das gut lösliche Dinatriumterephthalat und Ethylenglykol in der wässrigen Behandlungslösung gelöst vor. Dies ermöglicht in weiterer Folge eine verfahrenstechnisch einfache Trennung der depolymerisierten Polyesterkomponente von der Cellulosekomponente, wodurch der Celluloserohstoff aus dem Mischtextilabfall mit hoher Reinheit rückgewonnen werden kann. Durch die in der Regel milden Prozessbedingungen findet nämlich nur ein geringer, eher unwesentlicher Abbau der Cellulose-Polymere in der Cellulosekomponente statt, insbesondere so gering, dass im Wesentlichen keine bzw. nur geringfügige Mengen an Glucose-Monomeren von den Cellulose-Polymeren abgespalten werden. Gleichzeitig kann die Cellulosekomponente jedoch vorteilhafterweise durch die Behandlungslösung teilweise aufgeschlossen und von Verunreinigungen, wie etwa gebundenen Farbstoffen oder Vernetzern, befreit werden, was wiederum der Qualität bzw. Reinheit des rückgewonnenen Celluloserohstoffs zuträglich ist.

[0031] In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens enthält der Mischtextilabfall andere Polyester, wie etwa PTT, PBT, etc., als Polyesterkomponente, wodurch bei der Depolymerisation entsprechend andere Alkohole als monomere Ausgangsstoffe gebildet werden. Das oben beschriebene Verfahren kann dabei analog angewendet werden.

[0032] In einem weiteren Schritt wird dann die Cellulosekomponente von der Behandlungslösung abgetrennt und dabei ein Celluloserohstoff rückgewonnen. Da die depolymerisierte Polyesterkomponente zusammen mit den aus der Cellulosekomponente herausgelösten Färb- und Fremdstoffen in der wässrigen Behandlungslösung gelöst vorliegt, kann die unlösliche Cellulosekomponente durch einfache fest-flüssig-Separation, wie etwa Sieben, Abpressen, oder Zentrifugieren, von dem flüssigen Anteil, nämlich der Behandlungslösung, getrennt werden. Eine gereinigte und aufbereitete Cellulosekomponente wird damit als Celluloserohstoff erhalten. Dieser Celluloserohstoff kann in weiterer Folge noch gewaschen und/oder getrocknet werden, um diesen für eine weitere Verwendung aufzubereiten. Die bei der Separation als Flüssigkeit verbleibende wässrige alkalische Behandlungslösung enthält nun noch die depolymerisierten Polyesterkomponenten (Dinatriumterephthalat und Ethylenglycol) und etwaige Verunreinigungen durch Fremdstoffe.

[0033] Die verbleibende Behandlungslösung wird nun in einem nächsten Schritt gefiltert, um die ungewünschten Stoffe von der depolymerisierten Polyesterkomponente zu separieren. Die Behandlungslösung wird dabei erfindungsgemäß durch ein adsorbierendes Filtermedium gefiltert. Diese Filtration kann insbesondere in Form eines Festbettfilters erfolgen, aber es ist auch möglich, das Filtermedium in der Behandlungslösung zu dispergieren und das mit den abzutrennenden Feststoffen beladene Filtermedium anschließend mittels einer einfachen fest-flüssig-Separation wieder abzutrennen. In der ersten Ausführungsvariante enthält das adsorbierende Filtermedium dabei Aktivkohle und/oder Zeolith. In weiteren Ausführungsvarianten kann das Filtermedium allerdings auch andere adsorbierende Filtermedien umfassen, welche zur Adsorption von Metallionen/Farbstoffen, etc. geeignet sind. Die Aktivkohle ermöglich nämlich eine besonders zuverlässige und sogar selektive Adsorption von Farbstoffen, Metallionen oder Textilhilfsmitteln wie etwa Vernetzern, wobei diese Stoffe durch die reduktive Wirkung der Aktivkohle bevorzugt adsorbiert werden. Diese Selektivität kann beispielsweise in einer weiteren Ausführungsvariante durch zusätzliches Beschichten des adsorbierenden Filtermediums, d.h. insbesondere der Aktivkohle bzw. des Zeoliths mit geeigneten Substanzen weiter erhöht werden.

[0034] In einem letzten Schritt wird die Terephthalsäure aus der Behandlungslösung als Niederschlag ausgefällt, um somit einen weiterverwendbaren und gereinigten Polyesterrohstoff zurückzugewinnen. Mit der vorhergehenden Filterung kann sichergestellt werden, dass während dem Fällungs-Schritt keine Fremdstoffe in dem Terephthalsäure-Niederschlag inkorporiert werden, welche schließlich zu teils erheblichen Verunreinigungen führen würden, sodass die Terephthalsäure für die nachfolgende Anwendbarkeit, z.B. zur Repolymerisierung, nur mit aufwändigen und kostenintensiven Reinigungsschritten wieder zugänglich gemacht werden könnte. Zur Fällung wird die Behandlungslösung mit einer geeigneten Säure, bspw. Schwefelsäure, versetzt, bzw. angesäuert, bis sich die Terephthalsäure als Niederschlag von der Behandlungslösung absetzt. Da sich die Säure-Anionen mit den Na ⁺ -Kationen des Dinatriumterephthalats neutralisieren, wird beim Ansäuern Terephthalsäure gebildet, welche eine sehr geringe Löslichkeit aufweist und sofort aus der Lösung ausfällt. Nach vollständigem Ausfällen der Terephthalsäure wird diese wiederum durch einfache fest-flüssig-Separation mit grundsätzlich bekannten Verfahrensschritten von der Flüssigkeit abgetrennt, falls notwendig nachgewaschen und die Terephthalsäure schließlich als Polyester-Ausgangsstoff erhalten.

Beispiele

[0035] Beispiel 1: Post-Consumer Alttextilien (Mischung aus Baumwolle und Polyester, 80 zu 20 Gew.-%) wurden mit Natronlauge (15 Gew.-% NaOH, bezogen auf die Masse an Alttextilien) bei einem Flottenverhältnis von 1:7 (Masse Alttextil: Lauge) gekocht. Die Temperatur betrug 150°C, bei einer Kochdauer von120 min. Aufgrund der unter diesen Bedingungen stattfindenden Depolymerisation der Polyesterfasern gelangte das gebildete und unter diesen Bedingungen wasserlösliche Dinatriumterephthalat in die Kocherlauge und diese wurde schließlich vom verbliebenen Feststoff (den Baumwollfasern) durch ein Sieb abgetrennt.

[0036] Die abgetrennte Lauge wurde mit einem Überschuss an Aktivkohle aufgerührt, wodurch Verunreinigungen wie z.B. Metallionen und Farbstoffe bzw. deren Abbauprodukte selektiv adsorbiert und somit aus der Lauge entfernt wurden. Verwendet wurden ca. 100g Aktivkohle auf 2000ml Lauge, welche 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt wurden. Anschließend wurde die Aktivkohle mittels einer Filtration und anschließendem Zentrifugieren abgetrennt und sedimentiert und der Überstand über einen Papierfilter abgesaugt. Das aktivkohlefreie Filtrat wurde dann mittels Schwefelsäure auf pH2 angesäuert. Dadurch fiel die Terephthalsäure als Niederschlag aus, welcher anschließend mittels Glasfritten abgesaugt und im Trockenschrank getrocknet wurde.

[0037] Durch die vorangehende Aktivkohle-Filterung war die erhaltene Terephthalsäure nahezu frei von Verunreinigungen, was beispielhaft anhand der analysierten Metallgehalte gezeigt wird (siehe Tabelle 1), somit ohne aufwändige weitere Reinigungsschritte wiederverwendet werden. [0038] Die Metallgehalte wurden folgendermaßen ermittelt: Ca. 20g der Probe wurden verascht, von der Asche anschließend ein Schmelzaufschluss mit Natriumtetraborat durchgeführt und der Rückstand mit 1,6 M Salpetersäure gelöst. Zur photometrischen Bestimmung des Eisen-Gehaltes wurde die Probe mit Kaliumthiocyanat versetzt und anschließend die Rotfärbung des Eisenthiocyanats mittels Kalibrierkurve gemessen. Zur photometrischen Bestimmung des Silizium- Gehaltes wurde die Probe mit Ammoniummolybdat versetzt und anschließend die Blaufärbung des Siliziummolybdats mittels Kalibrierkurve gemessen. Phosphate wurden durch Oxalsäure komplex gebunden, um diese zu maskieren. [0039] Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel): Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch ohne die Aktivkohle-Reinigungsstufe.

[0040] Tabelle 1: