一种废旧聚酯再生制备自粘型抗菌皮芯纤维的方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧聚酯再生制备自粘型抗菌皮芯纤维的方法，其特征在于，以抗菌低熔点再生聚酯为皮层，以再生聚酯为芯层，通过熔融复合纺丝，制备同轴的自粘型抗菌皮芯结构复合纤维。本发明专利技术一方面所制纤维完全采取再生聚酯为原料，很好地保持了再生聚酯的绿色环保特性，有效地减轻当前废旧聚酯的白色污染问题，同时具有节能减排、减少石油消耗、具有很强的环保效益；另一方面本发明专利技术以纳米银或氧化亚铜为抗菌剂赋予再生聚酯以广谱抗菌的功效，显著提升了再生聚酯的自粘性能和高值化应用性，有助于提升废旧聚酯的再利用价值和推动再生聚酯产业向高端应用发展，进而推动行业发展和产业的转型升级。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧聚酯再生制备自粘型抗菌皮芯纤维的方法
本专利技术涉及化学纤维材料领域，具体涉及一种废旧聚酯再生制备自粘型抗菌皮芯纤维的方法。
技术介绍
废旧聚酯回收方法目前主要有物理再生法和化学再生法。物理回收法一般是指在废旧聚酯产品在化学结构不变的情况下通过对废旧纺织品进行破碎、开松、纺纱、热处理等物理过程生产再生产品。物理再生法原料选择要求高、降级再生，且再生聚酯的机械性能较低，在回收过程中易产生甲醛。化学再生法是将废旧聚酯类材料进行分离破碎后，在一定的化学条件下进行解聚生成低分子化合物或酯单体，再进行精制、再聚合，用于生产聚酯纤维。当前常用的废旧聚酯类材料解聚方法有水解法、甲醇解聚法、乙二醇解聚法和醇碱联合解聚法。其中醇碱联合解聚法目前尚未实现工业化生产，且乙二醇法具有相较于水解法和甲醇醇解法降解条件更加温和，回收率更高的优点，成为目前主流的化学回收方法。当前，再生聚酯一般用于常规纤维，附加值偏低，因此需对其进行功能化、差别化改性，实现废旧聚酯的高值化、功能化再利用。近年来，自粘型皮芯结构纤维是差别化纤维中的重要一类，受到市场的广泛欢迎。自粘型皮芯结构纤维由两种化学结构相近但熔点不同的聚合物组成，如皮层低熔点聚酯和芯层常规聚酯。皮层相可采用低熔点聚酯，保留了传统聚酯的基本化学结构，与芯层相常规聚酯有很好的相容性。自粘型皮芯结构纤维主要用于热粘合面料，在非织造布后处理过程中，在一定温度下低熔点皮层聚合物率先熔化，从而在纤维网中起到黏结效果。由于低熔点涤纶短纤维具有强度高、膨松性好、弹性恢复率高，其非织造布具有手感柔软、弹性高等特点，目前广泛使用在手术口罩、绷带等卫生材料和室内装饰材料等领域。然而，目前市场上该类纤维仅仅具有自粘特性，并不具有衍生的抗菌、阻燃等功能。目前常用的面料抗菌改性有复合法、涂料法以及共混法。其中复合法指聚合物与抗菌基团复合使制品具有抗菌性能，例如：在CN201811004112.9公开了一种生产抗菌聚酯材料的方法，此方法以乙二胺四乙酸二钠为熬合剂，再通过有抗菌作用的铜、锌等离子的不同沉淀系数，达到逐步熬合包覆的目的，形成具有抗菌作用的复合抗菌剂，最后通过熔融共混制得复合抗菌聚酯。可以从源头上防止细菌生物膜的形成。此方法复合抗菌聚酯母粒粘度高，复合抗菌剂含量大，对后续加工尤其是高温纺丝影响少，在聚酯纤维的加工方面具有广泛应用。例如：CN201910475933.9公开了一种抗菌聚酯工业丝及其制备方法，此专利技术是将含抗菌粉体的高粘聚酯熔体进行熔融纺丝制得抗菌聚酯工业丝，制得的抗菌聚酯工业丝的力学性能，抗菌聚酯工业丝的断裂强度大大提升。本专利技术方法简单，制得的抗菌聚酯工业丝的抗菌性能优异且力学性能较好。但目前所报道的聚酯抗菌研究仅限于原生聚酯领域，尚未发现有化学法再生聚酯领域的抗菌研究报道。本专利技术以乙二醇法再生聚酯为基本原料，采用共混法在分子聚合或加工成型过程中添加抗菌剂。共混法相较于其他方法生产成本较低、作用时间长且抗菌效果较为温和可用于日用品的生产。随着再生聚酯产业的深度发展，简单的化学再生制备常规纤维已经难以满足消费者、生产厂家的双向需求，需要在其再生产品中拓展功能化、差别化以及高附加值改性。
技术实现思路
本专利技术为了解决再生聚酯性能单一的问题，本专利技术利用化学催化醇解法进行高效解聚，然后对产物精制提纯、再聚合制备高品质的再生聚酯，添加改性剂和抗菌剂实现废旧聚酯高值化、功能化的回收利用。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种废旧聚酯再生制备自粘型抗菌皮芯纤维的方法，以抗菌低熔点再生聚酯为皮层，以再生聚酯为芯层，通过熔融复合纺丝，制备同轴的制备得到自粘型抗菌皮芯结构复合纤维。所述的抗菌低熔点再生聚酯为皮层制备步骤为：以废旧聚酯为原料，以乙二醇为溶剂，并加入催化剂，通过乙二醇醇解制备含杂解聚物，提纯后得精制解聚物，再过滤干燥后的再生聚酯解聚液与低熔点改性剂、抗菌剂、稳定剂混合进行再聚合，制备低熔点抗菌性再生聚酯，其中，所述的醇解过程中，乙二醇与废旧聚酯质量比为2:1～4:1；所述的醇解过程中，温度160～240℃；所述的醇解过程中，醇解时间30～480min；所述的醇解过程中，催化剂为占废旧聚酯和乙二醇总质量0.1％～10％的醋酸锰、醋酸锌或醋酸铅。所述的皮层聚酯再聚合过程中，改性剂占精制解聚液质量百分比的0.1％～3％；所述的低熔点改性剂采用间苯二甲酸；所述的皮层聚酯再聚合过程中，抗菌剂占精制解聚液质量百分比的5％～10％；所述的抗菌剂采用纳米银或氧化亚铜；其中所述的氧化亚铜抗菌剂通过抗坏血酸还原硫酸铜制备，粒径范围为200～500nm；所述的纳米银抗菌剂通过银盐与氨水反应制备，粒径范围为10～150nm，所述氨水的浓度标为5～8mol/L，所述银盐采用硝酸银；所述的再聚合过程中，稳定剂占精制解聚液质量百分比的0.1％～10％；所述的稳定剂采用磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酰基乙酸三乙酯中的一种；所述的聚合过程中，聚合温度为250～285℃，聚合时间为2～6h。所述的再生聚酯为芯层制备方法为：以废旧聚酯为原料，以乙二醇为溶剂，并加入催化剂，通过乙二醇醇解制备含杂解聚物，提纯后得精制解聚物，再过滤干燥后与稳定剂混合进行再聚合，制备再生聚酯，其中除了所述再聚合过程中未加入低熔点改性剂、抗菌剂外，其他醇解、再聚合步骤与所述抗菌低熔点再生聚酯为皮层制备步骤和材料加入量均相同。所述的熔融复合纺丝步骤为：制备完成的以抗菌低熔点再生聚酯为皮层和制备完成的以再生聚酯为芯层通过各自的单螺杆挤出机熔融挤出，汇入同一纺丝箱体，纺丝组件中内置皮芯结构分配板及喷丝板，纺丝温度为270～275℃；纺丝方式采用高速纺丝(POY)或纺丝拉伸一步法(FDY)，制备得到自粘型抗菌皮芯结构复合纤维。所述废旧聚酯材料包括回收所得的聚酯浆块、聚酯瓶片、聚酯纤维和聚酯废丝中的一种或多种。所述制备完成后的同轴的自粘型皮芯结构复合纤维中皮层再生聚酯的熔点为70～160℃，皮层再生聚酯的熔点为250～270℃；端羧基含量≤35mmol/kg，特性粘度为0.5dl/g～1.0dl/g；革兰阴性类菌的灭菌率为70～85％，金黄色葡萄球菌的灭菌为70～90％，大肠杆菌的灭菌为85～95％。本专利技术的有益效果为：本专利技术利用废旧聚酯化学再生品为基础原料，开发新型的集自粘型、抗菌型多功能于一体的皮芯结构再生纤维。具体以化学法醇解废旧聚酯后，抗菌剂原位聚合、低熔点改性剂共聚再缩合制备低熔点抗菌聚酯，并以此低熔点抗菌聚酯为皮层，通过熔融复合纺丝与化学再生聚酯为芯层相复合，制备自粘型的抗菌再生皮芯纤维。一方面，本专利技术所制纤维完全采取再生聚酯为原料，很好地保持了再生聚酯的绿色环保特性，有效地减轻当前废旧聚酯的白色污染问题，同时具有节能减排、减少石油消耗、具有很强的环保效益；另一方面本专利技术针对当前再生聚酯产品同质化程度高、差别化和功能化水平低、无法满足市场高品质聚酯应用的问题，以间苯二甲酸为改性剂，它保留了常规聚酯的部分特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废旧聚酯再生制备自粘型抗菌皮芯纤维的方法，其特征在于，以抗菌低熔点再生聚酯为皮层，以再生聚酯为芯层，通过熔融复合纺丝，制备同轴的自粘型抗菌皮芯结构复合纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种废旧聚酯再生制备自粘型抗菌皮芯纤维的方法，其特征在于，以抗菌低熔点再生聚酯为皮层，以再生聚酯为芯层，通过熔融复合纺丝，制备同轴的自粘型抗菌皮芯结构复合纤维。


2.如权利要求1所述的一种废旧聚酯再生制备自粘型抗菌皮芯纤维的方法，其特征在于，所述的抗菌低熔点再生聚酯为皮层制备步骤为：以废旧聚酯为原料，以乙二醇为溶剂，并加入催化剂，通过乙二醇醇解制备含杂解聚物，提纯后得精制解聚物，再过滤干燥后的再生聚酯解聚液与低熔点改性剂、抗菌剂、稳定剂混合进行再聚合，制备低熔点抗菌性再生聚酯，其中，
所述的醇解过程中，乙二醇与废旧聚酯质量比为2:1～4:1；
所述的醇解过程中，温度160～240℃；
所述的醇解过程中，醇解时间30～480min；
所述的醇解过程中，催化剂为占废旧聚酯和乙二醇总质量0.1％～10％的醋酸锰、醋酸锌或醋酸铅。


3.如权利要求2所述的一种废旧聚酯再生制备自粘型抗菌皮芯纤维的方法，其特征在于，所述的皮层聚酯再聚合过程中，改性剂占精制解聚液质量百分比的0.1％～3％；所述的低熔点改性剂采用间苯二甲酸；
所述的皮层聚酯再聚合过程中，抗菌剂占精制解聚液质量百分比的5％～10％；所述的抗菌剂采用纳米银或氧化亚铜；
其中所述的氧化亚铜抗菌剂通过抗坏血酸还原硫酸铜制备，粒径范围为200～500nm；
所述的纳米银抗菌剂通过银盐与氨水反应制备，粒径范围为10～150nm，所述氨水的浓度标为5～8mol/L，所述银盐采用硝酸银；
所述的再聚合过程中，稳定剂占精制解聚液质量百分比的0.1％～10％；所述的稳定剂采用磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酰基乙酸三乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：张须臻，施强，王秀华，黄飞桥，周锦，南婧文，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33