專利名稱：一種利用廢舊聚酯原料制備滌綸長絲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備滌綸長絲的方法，尤其是涉及一種利用廢舊聚酯原料制備滌綸長絲的方法。
背景技術(shù)：
熱塑性聚酯按用途包括纖維級、瓶級和膜級聚酯等主要品種。2010年我國僅瓶級聚酯的需求量就超過了 360萬噸，尤其是用于食品、飲料包裝和醫(yī)藥、日化等包裝用的瓶級聚酯，年增長率超過了 15%。聚酯行業(yè)快速發(fā)展的同時，也給全球帶來了一個無法回避的問題原料來源和廢料處理。從80年代起，世界各國對能源、資源和環(huán)保等問題日益重視，廢舊聚酯的回收利用引起人們的高度重視，國外60年代起就開始研究如何回收利用廢舊聚酯。由于化學(xué)回收利用(聚酯的解聚)工藝復(fù)雜(如申請?zhí)枮?00810123544. I的我國專利所述)，目前多以熔融再加工的物理回收利用為主，我國已有多個申請和授權(quán)專利涉及廢舊聚酯的回收利用。 熱塑性聚酯中的聚酯瓶在適當(dāng)?shù)幕厥绽眉夹g(shù)和工藝下，均可以采用物理方法再次回收利用，如申請?zhí)枮?201110176957. 8,200610152509. 3,201010300670. 7 和 200910020159. 9 的我國專利中，對利用廢舊聚酯瓶和滌綸紡織品進(jìn)行再次紡絲進(jìn)行了闡述。聚酯在加工、使用和回收過程中，在熱和水分的作用下，不可避免的造成聚酯的不同程度的降解，從而導(dǎo)致聚酯分子量的降低。如何針對不同的廢舊聚酯原料，合理有效的控制聚酯的分子量，提高再生纖維的加工效率和質(zhì)量，是目前廢舊、回收和再生聚酯加工滌綸纖維(長絲和短纖)的技術(shù)關(guān)鍵之一。為避免聚酯加工和使用過程中分子量的降低，大多采用固相縮聚或回收料與新料混用的方式，前者需要較長的處理時間，加工效率較低，后者需要較高的新料比例，回收料利用率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用廢舊聚酯原料制備滌綸長絲的方法，是利用廢舊聚酯瓶制備滌綸長絲。所制備的滌綸長絲可以用于服裝、家用紡織品和某些高檔產(chǎn)業(yè)紡織品用FDY長絲。本發(fā)明采用的技術(shù)方案的步驟如下(I)原料制備將所述的廢舊聚酯原料進(jìn)行分揀、清洗、粉碎和干燥，得到含水率低于O. I粉碎后周長小于20mm,最大邊長小于8mm的回收瓶片；(2)熔體制備與紡絲將步驟(I)制備的回收瓶片輸送至干燥裝置中在120_140°C 下干燥10-30min，在140_170°C下干燥3_6h，干燥后含水率低于50ppm，然后按聚酯瓶片質(zhì)量的O. 5-3%加入聚酯擴(kuò)鏈劑，將聚酯瓶片和聚酯擴(kuò)鏈劑一起輸送至反應(yīng)型排氣式螺桿擠出機(jī)，熔融、混煉后將熔體計量輸送至紡絲單元，制備滌綸長絲，整個熔體停留時間為3 IOmin0步驟(2)中所述的聚酯擴(kuò)鏈劑為能和聚酯瓶片中末端羧基發(fā)生加成反應(yīng)的苯基二噁唑啉，以及能和聚酯瓶片中末端羥基發(fā)生加成反應(yīng)的羰基二(1，-己內(nèi)酰胺)，二者的摩爾比例為O I : I O。所述的廢舊聚酯原料為廢舊聚酯瓶。本發(fā)明具有的有益效果是(I)通過聚酯擴(kuò)鏈劑的加入，有效提高了廢舊聚酯的分子量，提高了廢舊聚酯紡絲的加工效率和再生滌綸纖維的質(zhì)量；(2)所采用的聚酯擴(kuò)鏈劑不會發(fā)生聚酯分子間的交聯(lián)，避免了紡絲熔體發(fā)生凝膠現(xiàn)象，保證了紡絲熔體所必須的分子鏈線性度；(3)該方法不僅可以應(yīng)用于再生滌綸纖維的制備，還可以應(yīng)用于其他廢舊聚酯回收利用工藝技術(shù)中，如通過注塑或型材擠出等方式加工再生聚酯塑料制品。本發(fā)明所制備的滌綸長絲可以用于服裝、家用紡織品和某些高檔產(chǎn)業(yè)紡織品用 FDY長絲。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例說明本發(fā)明是如何具體實施的。實施例I :所用廢舊聚酯原料為廢舊聚酯可樂瓶(特性粘度O. 58g/dl)。采用以下工藝條件進(jìn)行再生滌綸長絲的制備(I)原料制備將廢舊聚酯瓶按顏色進(jìn)行初步分揀，然后清洗以去除污潰，清洗條件為合成洗滌劑3g/l，三聚磷酸鈉4g/l，片堿O. 8g/l，溫度90°C，去除聚酯瓶標(biāo)簽、瓶蓋等非聚酯成分。然后采用破碎機(jī)將清洗后的聚酯瓶粉碎為周長小于20mm,最大邊小于8_的回收瓶片，最后將粉碎后的廢舊聚酯瓶片在熱風(fēng)烘燥機(jī)中烘干5h，使含水率降至O. 1%。(2)熔體制備與紡絲將步驟(I)制備的聚酯瓶片輸送至干燥裝置中在120°C下干燥30min，然后在140°C下干燥6h，干燥后含水率為25ppm，然后按聚酯瓶片質(zhì)量的O. 5% 加入摩爾比為I : I的1，4_苯基二噁唑啉(1，4-PB0)和羰基二(1，-己內(nèi)酰胺)(CBC)聚酯擴(kuò)鏈劑，將聚酯瓶片和擴(kuò)鏈劑一起輸送至反應(yīng)型排氣式螺桿擠出機(jī)，螺桿直徑D為65mm， 螺桿長徑比L/D為30，螺桿共有五個功能段，包括加料段、熔融段、真空排氣段(真空度
O.2-0. 3MPa)、勻化段和計量段，各區(qū)長度為 6D、9D、3D、6D、6D，溫度為 235°C>260°C>265°C> 270°C、27(TC，熔融、混煉后將熔體計量輸送至紡絲單元，輸送管道溫度275°C，紡絲單元主要參數(shù)為熔體過濾器過濾精度25 μ m,紡絲箱體溫度275°C，噴絲板孔數(shù)48，噴絲孔孔徑
O.2臟,噴絲孔長徑比I. 5,冷卻風(fēng)溫度30°C,濕度65%,風(fēng)速4m/min,紡絲速度2500m/min。 冷卻后的初生絲經(jīng)上油、卷繞、牽伸等常規(guī)滌綸紡絲工序，制備出200D/48F的POY長絲。該 POY經(jīng)過DTY變形工藝，制備出150D/48F的DTY長絲。為保證較好的擴(kuò)鏈效果，整個熔體停留時間(熔體經(jīng)過螺桿熔融段到離開噴絲孔的時間)為3min。實施例2 所用廢舊聚酯原料為廢舊聚酯水瓶(特性粘度O. 75g/dl)。采用以下工藝條件進(jìn)行再生滌綸長絲的制備(I)原料制備將廢舊聚酯瓶按顏色進(jìn)行初步分揀，然后清洗以去除污潰，清洗條件為合成洗滌劑3g/l，三聚磷酸鈉4g/l，片堿O. 8g/l，溫度90°C，去除聚酯瓶標(biāo)簽、瓶蓋等非聚酯成分。然后采用破碎機(jī)將清洗后的聚酯瓶粉碎為周長小于20mm,最大邊小于8_的回收瓶片，最后將粉碎后的廢舊聚酯瓶片在熱風(fēng)烘燥機(jī)中烘干4h，使含水率降至O. 05%。(2)熔體制備與紡絲將步驟(I)制備的聚酯瓶片輸送至干燥裝置中在140°C下干燥lOmin，然后在170°C下干燥3h，干燥后含水率40ppm，然后按聚酯瓶片質(zhì)量的I. 5%加入摩爾比為I : I的1，4-苯基二噁唑啉(1，4-PB0)聚酯擴(kuò)鏈劑，將聚酯瓶片和擴(kuò)鏈劑一起輸送至反應(yīng)型排氣式螺桿擠出機(jī)，螺桿直徑D為90mm，螺桿長徑比L/D為30，螺桿共有五個功能段，包括加料段、熔融段、真空排氣段(真空度O. 2-0. 3MPa)、勻化段和計量段，各區(qū)長度為6D、9D、3D、6D、6D，溫度為240°C、265°C、265°C、280 V、280°C，熔融、混煉后將熔體計量輸送至紡絲單元，輸送管道溫度285°C，紡絲單元主要參數(shù)為熔體過濾器過濾精度35μπι，紡絲箱體溫度285°C，噴絲板孔數(shù)96，噴絲孔孔徑O. 4mm,噴絲孔長徑比2. 5，冷卻風(fēng)溫度30°C， 濕度65%,風(fēng)速4m/min,紡絲速度3500m/min。冷卻后的初生絲經(jīng)上油、卷繞、牽伸等常規(guī)漆綸紡絲工序，制備出420D/96F的POY長絲。該POY經(jīng)過牽伸工藝，制備出192D/96F的FDY 長絲。為保證較好的擴(kuò)鏈效果，整個熔體停留時間(熔體經(jīng)過螺桿熔融段到離開噴絲孔的時間)為IOmin。實施例3 所用廢舊聚酯原料為廢舊聚酯水瓶(特性粘度O. 68g/dl)。采用以下工藝條件進(jìn)行再生滌綸長絲的制備(I)原料制備將廢舊聚酯瓶按顏色進(jìn)行初步分揀，然后清洗以去除污潰，清洗條件為合成洗滌劑3g/l，三聚磷酸鈉4g/l，片堿O. 8g/l，溫度90°C，去除聚酯瓶標(biāo)簽、瓶蓋等非聚酯成分。然后采用破碎機(jī)將清洗后的聚酯瓶粉碎為小于20mm,最大邊小于8_的回收瓶片，最后將粉碎后的廢舊聚酯瓶片在熱風(fēng)烘燥機(jī)中烘干4h，使含水率降至O. 05%。(2)熔體制備與紡絲將步驟(I)制備的聚酯瓶片輸送至干燥裝置中在130°C下干燥20min，然后在160°C下干燥5h，干燥后含水率45ppm，然后按聚酯瓶片質(zhì)量的3%加入羰基二(1，-己內(nèi)酰胺)(CBC)聚酯擴(kuò)鏈劑，將聚酯瓶片和聚酯擴(kuò)鏈劑一起輸送至反應(yīng)型排氣式螺桿擠出機(jī)，螺桿直徑D為90mm，螺桿長徑比L/D為30，螺桿共有五個功能段，包括加料段、熔融段、真空排氣段(真空度O. 2-0. 3MPa)、勻化段和計量段，各區(qū)長度為6D、9D、3D、 6D、6D，溫度為240 V、265 V、265 V、280 V、280 °C，熔融、混煉后將熔體計量輸送至紡絲單元，輸送管道溫度285°C，紡絲單元主要參數(shù)為熔體過濾器過濾精度30 μ m，紡絲箱體溫度 2850C，噴絲板孔數(shù)96，噴絲孔孔徑O. 4mm,噴絲孔長徑比2. 5，冷卻風(fēng)溫度30°C，濕度65%， 風(fēng)速4m/min,紡絲速度3500m/min。冷卻后的初生絲經(jīng)上油、卷繞、牽伸等常規(guī)漆纟侖紡絲工序，制備出420D/96F的POY長絲。該POY經(jīng)過牽伸工藝，制備出192D/96F的FDY長絲。為保證較好的擴(kuò)鏈效果，整個熔體停留時間(熔體經(jīng)過螺桿熔融段到離開噴絲孔的時間)為 5min。
權(quán)利要求
1.一種利用廢舊聚酯原料制備滌綸長絲的方法，其特征在于該方法的步驟如下(1)原料制備將所述的廢舊聚酯原料進(jìn)行分揀、清洗、粉碎和干燥，得到含水率低于O.1%，粉碎后周長小于20mm,最大邊長小于8mm的回收瓶片；(2)熔體制備與紡絲將步驟(I)制備的回收瓶片輸送至干燥裝置中在120-140°C下干燥10-30min，在140_170°C下干燥3_6h，干燥后含水率低于50ppm，然后按聚酯瓶片質(zhì)量的O.5-3%加入聚酯擴(kuò)鏈劑，將聚酯瓶片和聚酯擴(kuò)鏈劑一起輸送至反應(yīng)型排氣式螺桿擠出機(jī)， 熔融、混煉后將熔體計量輸送至紡絲單元，制備滌綸長絲，整個熔體停留時間為3 30min。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用廢舊聚酯原料制備滌綸長絲的方法，其特征在于 步驟(2)中所述的聚酯擴(kuò)鏈劑為能和聚酯瓶片中末端羧基發(fā)生加成反應(yīng)的苯基二噁唑啉， 以及能和聚酯瓶片中末端羥基發(fā)生加成反應(yīng)的羰基二(1，-己內(nèi)酰胺)，二者的摩爾比例為 O I: I O。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用廢舊聚酯原料制備滌綸長絲的方法，其特征在于 所述的廢舊聚酷原料為廢舊聚酷瓶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用廢舊聚酯原料制備滌綸長絲的方法。將廢舊聚酯瓶片進(jìn)行分揀、清洗、粉碎和干燥后，經(jīng)過干燥后輸送入反應(yīng)型排氣式螺桿擠出機(jī)，按聚酯瓶片質(zhì)量的0.5-3%加入苯基二噁唑啉和羰基二(1,-己內(nèi)酰胺)聚酯擴(kuò)鏈劑，將聚酯瓶片和聚酯擴(kuò)鏈劑一起輸送至反應(yīng)型排氣式螺桿擠出機(jī)，熔融、混煉后將熔體計量輸送至紡絲單元，制備滌綸長絲。該方法可以改善廢舊聚酯在加工和使用過程中的降解，提高廢舊聚酯分子量，改善滌綸長絲的加工效率和長絲質(zhì)量。本發(fā)明所制備的滌綸長絲可以用于服裝、家用紡織品和某些高檔產(chǎn)業(yè)紡織品用FDY長絲。
文檔編號D01F6/84GK102605456SQ20121000679
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者唐紅艷, 張華鵬, 朱海霖, 郭玉海, 陳建勇 申請人:浙江理工大學(xué)