一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法技术

本申请属于废聚酯回收利用领域，尤其涉及一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法。该方法包括以下的步骤：1）将回收分类的聚酯分类；2）然后在螺杆挤出机中进行熔融造粒，在造粒过程中通入物理或者化学发泡剂，通过冷却水槽后在废聚酯颗粒表面及内部形成微型孔洞；3）将此含微孔的废聚酯粒料先利用溶解剂分离出其中的易溶杂质；4）再按比例和乙二醇在催化剂作用下进行解聚，过滤制得高纯度的废聚酯解聚液；5）最后将解聚物送至缩聚釜中，加入相对粘度为1.0‑1.8的锦纶和共聚催化剂和稳定剂进行低真空共聚反应1‑4小时，然后转至高真空进行最后的缩聚制备聚酯酰胺共聚物。该方法最后制得再生共聚酯酰胺，实现废聚酯的高值化回收利用。

A method to prepare copolyester amide by depolymerizing waste polyester and adding nylon on line

【技术实现步骤摘要】
一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法
本申请属于废聚酯回收利用领域，尤其涉及一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是由对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙二醇聚合而成。由于具有良好的物理化学稳定性、可加工性等，广泛应用于纺织服装、装饰、食品包装等领域。但是由于PET在自然条件下具有极强的化学惰性，难以被生物降解，大量的废弃聚酯给环境造成巨大的压力，因此，对废旧聚酯制品进行回收，实现资源的有效循环利用，减少环境污染，成为聚酯工业的重要课题。目前对聚酯废料回收利用主要有物理法和化学法。物理法主要是将废聚酯及其制品经过切断、粉碎、混合、造粒等过程制成再生切片后重新加以利用，但因再生切片的质量波动较大，对纤维的制备和品质会带来较大的影响。化学法主要是通过化学处理的方法，如水解法、甲醇醇解法、乙二醇醇解法等，将废聚酯解聚成生产聚酯的原料或中间体，并通过提纯、除杂等工序得到高品质的原料单体。公开号CN106113319A公开了“含涤废旧纺织品回收再生工艺”，将经处理后聚酯废料，用乙二醇在醇解釜完成醇解、酯化、缩聚和多级过滤后，得到再生聚酯。公开号CN108641120A公开了“一种废旧聚酯纺织品回收再利用的方法及其回收系统”，将废旧聚酯用乙二醇进行醇解、过滤、精制、缩聚后，得到再生聚酯。公开号CN101906211B公开了“一种聚酯-聚酰胺共聚物及其合成制备方法”，是通过在聚酯聚合过程中添加相对粘度较低的尼龙，使聚酯预聚物与尼龙6发生共聚反应，制备出具有酰胺集团的聚酯共聚物。目前对共聚酯酰胺的制备多是采用纯PET原料对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙反应，而本专利技术创造性的用废聚酯先解聚成对苯二甲酸乙二醇酯，再与尼龙共聚反应，制备共聚酯酰胺，是对废聚酯进行功能化利用。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本申请的目的是提供一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法，该方法然后将制备好的含微孔锦纶废聚酯按比例和乙二醇在催化剂作用下进行解聚反应，得到含对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）及齐聚物的解聚产物。最后将此解聚产物送至缩聚釜中，并通过在线添加锦纶的方式使其进行共聚、缩聚，最后制得再生共聚酯酰胺，实现废聚酯的高值化回收利用。为了实现上述的目的，本申请采用了以下的技术方案：一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法，该方法包括以下的步骤：1）将回收分类的聚酯分类；2）然后在螺杆挤出机中进行熔融造粒，在造粒过程中通入物理或者化学发泡剂，通过冷却水槽后在废聚酯颗粒表面及内部形成微型孔洞；3）将此含微孔的废聚酯粒料先利用溶解剂分离出其中的易溶杂质；4）再按比例和乙二醇在催化剂作用下进行解聚，过滤制得高纯度的废聚酯解聚液；5）最后将解聚物送至缩聚釜中，加入相对粘度为1.0-1.8的锦纶和共聚催化剂和稳定剂进行低真空共聚反应1-4小时，然后转至高真空进行最后的缩聚制备聚酯酰胺共聚物。作为优选，回收分类的聚酯包括回收的聚酯瓶片、聚酯浆块、聚酯纤维制品和聚酯废丝中的一种或多种；其中：聚酯薄膜或聚酯纤维制品，先通过热摩擦成型工艺进行致密化处理制成泡料；优选，热摩擦成型工艺温度150～260℃，压力0.1～10MPa，时间5～15min；将聚酯瓶片或聚酯浆块则不需要制成的泡料，进行清洗和干燥即可。作为优选，步骤2）得到含微孔的废聚酯粒料废聚酯粒料的平均泡孔直径为30-200μm，相对密度0.3-0.7。作为优选，步骤2）物理发泡剂为氮气、二氧化碳及惰性气体等一种或多种组合；化学发泡剂为发泡剂AC、发泡剂DPT、发泡剂ABIN、发泡剂OBSH、发泡剂NTA中的一种或多种组合；优选，螺杆挤出机温度220-320℃，喂料百分比为5%-15%，螺杆转速40-80rpm，压力70-100Mpa；优选，气体通入量为0.05-0.3L/min，发泡剂与废聚酯料比例为1:100-500。作为优选，所述的步骤2）螺杆造粒机在模头前添加一个过滤装置，过滤装置规则在100-200目；步骤4）所述的解聚完成后解聚液过滤精度为100目-200目。作为优选，步骤3）以温度20-180℃的上述溶解剂将含微孔的废聚酯粒充分接触浸渍10-40min，溶解其中的氨纶、锦纶和可能存在的除聚酯之外的易溶纤维，然后固液分离后对废聚酯粒进行纯净水清洗；优选，所述的溶解剂为二甲基乙酰胺、N-N二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙醚、二甲苯、正丁醇、甲酸、间甲酚、三甘醇、四氢呋喃、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、三氟乙醇、苯二酚、邻二氯苯、环己酮、环戊酮、丙酮、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种组份的组合；再优选为N-N二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲酸中的一种或几种组份的组合。作为优选，所述的步骤4）所述的解聚催化剂为醋酸盐类中的一种或者几种，优选为醋酸锌；步骤5）所述的共聚催化剂为钛化合物和锑化合物中的一种或者几种，优选为钛酸四丁酯；稳定剂为磷酸三苯酯、亚磷酸和磷酸三甲酯中的一种或者几种，优选磷酸三苯酯。作为优选，步骤4）所述的解聚反应，按废聚酯重复单元：乙二醇的摩尔百分比1:1～6的比例投入解聚釜，其中解聚釜中含有占投入废聚酯总量10～30%质量百分比的对苯二甲酸乙二醇酯及齐聚物，并添加解聚催化剂；控制解聚反应温度190～210℃、反应时间30分钟～5小时，压力0.1-0.3Mpa；在解聚釜缩聚釜间均设置多级过滤，过滤精度依次提升；得到含对苯二甲酸乙二醇酯及齐聚物的解聚物。作为优选，步骤5）所述的锦纶为PA6、PA11、PA12、PA66、PA1010中的一种或者几种，粘度为1.0-1.8；优选，锦纶添加量为废聚酯质量分数的10-30%；优选，所述的共聚包括两步，①低真空200-400Kpa，反应温度为220-240℃，反应时间1-4小时；②高真空30-100Kpa，反应温度255-290℃，反应时间3-8小时。本申请还公开了上述的方法制备的共聚酯酰胺，所述的共聚酯酰胺成品特性黏度为0.7-0.9dL/g，端羧基含量小于20mol/t，熔点180～250℃，凝集粒子≤5个/mg。进一步，本申请还公开了对步骤4）废聚酯解聚液进行沉淀吸附处理和磁流体沉降处理获得高纯度的废聚酯解聚液，本申请引入中国专利申请号为2019110064695、2019110065132、2019110065113的全部内容。作为优选，所述的沉淀除杂用的沉淀剂包括以下的组分：纳米氧化钙4-12份硅藻土2-10份纳米氧化铝5-15份氢氧化钾1-6份碳酸钙2-10份羟乙基纤维素钠1-5份聚丙烯酰胺2-10份。作为再优选，该沉淀剂由以下的组分构成：纳米氧化钙6-8份硅藻土3-5份纳米氧化铝8-10份氢氧化钾2-4份碳酸钙4-6份羟乙基纤维素钠2-3份聚丙烯酰胺3-4份。本申请还公开了上述的沉淀剂的制备方法，将纳米氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：/n1）将回收分类的聚酯分类；/n2）然后在螺杆挤出机中进行熔融造粒，在造粒过程中通入物理或者化学发泡剂，通过冷却水槽后在废聚酯颗粒表面及内部形成微型孔洞；/n3）将此含微孔的废聚酯粒料先利用溶解剂分离出其中的易溶杂质；/n4）再按比例和乙二醇在催化剂作用下进行解聚，过滤制得高纯度的废聚酯解聚液；/n5）最后将解聚物送至缩聚釜中，加入相对粘度为1.0-1.8的锦纶和共聚催化剂和稳定剂进行低真空共聚反应1-4小时，然后转至高真空进行最后的缩聚制备聚酯酰胺共聚物。/n

【技术特征摘要】
1.一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：
1）将回收分类的聚酯分类；
2）然后在螺杆挤出机中进行熔融造粒，在造粒过程中通入物理或者化学发泡剂，通过冷却水槽后在废聚酯颗粒表面及内部形成微型孔洞；
3）将此含微孔的废聚酯粒料先利用溶解剂分离出其中的易溶杂质；
4）再按比例和乙二醇在催化剂作用下进行解聚，过滤制得高纯度的废聚酯解聚液；
5）最后将解聚物送至缩聚釜中，加入相对粘度为1.0-1.8的锦纶和共聚催化剂和稳定剂进行低真空共聚反应1-4小时，然后转至高真空进行最后的缩聚制备聚酯酰胺共聚物。


2.根据权利要求1所述的一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法，其特征在于，回收分类的聚酯包括回收的聚酯瓶片、聚酯浆块、聚酯纤维制品和聚酯废丝中的一种或多种；其中：聚酯薄膜或聚酯纤维制品，先通过热摩擦成型工艺进行致密化处理制成泡料；优选，热摩擦成型工艺温度150～260℃，压力0.1～10MPa，时间5～15min；将聚酯瓶片或聚酯浆块则不需要制成的泡料，进行清洗和干燥即可。


3.根据权利要求1所述的一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法，其特征在于，步骤2）得到含微孔的废聚酯粒料废聚酯粒料的平均泡孔直径为30-200μm，相对密度0.3-0.7。


4.根据权利要求1所述的一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法，其特征在于，步骤2）物理发泡剂为氮气、二氧化碳及惰性气体等一种或多种组合；化学发泡剂为发泡剂AC、发泡剂DPT、发泡剂ABIN、发泡剂OBSH、发泡剂NTA中的一种或多种组合；优选，螺杆挤出机温度220-320℃，喂料百分比为5%-15%，螺杆转速40-80rpm，压力70-100Mpa；优选，气体通入量为0.05-0.3L/min，发泡剂与废聚酯料比例为1:100-500。


5.根据权利要求1所述的一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备共聚酯酰胺的方法，其特征在于，所述的步骤2）螺杆造粒机在模头前添加一个过滤装置，过滤装置规则在100-200目；步骤4）所述的解聚完成后解聚液过滤精度为100目-200目。


6.根据权利要求1所述的一种解聚废聚酯在线添加锦纶制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱军，杜国强，马哲峰，钱仁飞，邢喜全，王秀华，王勇，
申请(专利权)人：宁波大发化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33