一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法技术

本发明专利技术公开一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法，该方法首先利用磨盘造粒机对废旧涤纶/锦纶混杂织物进行致密化处理，得到废旧涤纶/锦纶泡料；再将废旧涤纶/锦纶泡料与一定量的二元醇单体混合均匀后投入双螺杆挤出机中醇解挤出；最后醇解产物在催化剂的作用下缩聚增黏，经纺丝机熔融牵引成丝，得到再生纤维。再生纤维的线密度为50~500 dtex，断裂强度可达到2.5~10.0 cN/dtex，断裂伸长率5.0~100.0%。本发明专利技术的方法以无法筛分的废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料，经致密化、醇解、缩聚、纺丝等步骤获得物理机械性能优异的再生纤维，实现了从纤维到纤维的闭环回用。实现了从纤维到纤维的闭环回用。实现了从纤维到纤维的闭环回用。

【技术实现步骤摘要】
一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法


[0001]本专利技术涉及废旧纺织品再生及高值化利用领域，具体涉及一种以废旧涤锦织物为原料生产再生纤维的方法。

技术介绍

[0002]随着社会高速发展，人民的生活水平不断提高，对于纺织品的需求量不断增大，纤维的产量也在不断增大。其中，化学纤维产量大大超过天然纤维，在市场中占据主要地位。涤纶，以其性能稳定、机械性能良好而被广泛应用，成为产量最高的化学纤维，其产量在化学纤维占比80%以上，其次为锦纶，产量占比6 %左右。涤纶广泛应用于服装面料、装饰材料和产业织物，为提高纺织品舒适性通常与具有弹性的尼龙或氨纶混合使用。这类混杂织物废弃后进行回收时，无法通过简单的分选分离手段将其中的涤纶和锦纶分离，从而实现分类处理处置。对废旧涤纶/锦纶混杂织物不经分离直接进行熔融再生时，锦纶和涤纶易降解、不相容性的特性会导致再生产品力学性能大程度降低，难以再生利用。因此，涤锦混杂织物的回收利用难度较大。随着废旧涤锦混杂织物存量的不断增长，对其循环利用的需求十分迫切。基于此，本专利技术以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料，通过致密化处理、醇解、缩聚、纺丝等工艺获得再生纤维，实现废旧混杂纺织品的高值化闭环再利用。
[0003]国内外学者也开发了一些方法对涤锦混纺织物进行回收利用，公开号CN113248705A公布了废弃聚酯
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聚酰胺6混纺纺织品醇解再生的方法和应用，该专利以废弃聚酯
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聚酰胺6混纺织物为原料，其醇解产物和二元酸单体依次进行酯化、酰胺化和酯交换反应制得的再生聚酯酰胺，可熔融纺丝得到再生聚酯酰胺纤维。该工艺采用了二元酸进行酯化、酰胺化和酯交换反应提升再生材料性能，并且醇解剂添加量大，能耗高且反应过程较长。而本专利技术以醇解、缩聚的方式对纤维源再生涤纶/锦纶材料进行增黏，实现了废旧涤纶/锦纶织物的高值化回收利用。公开号CN101942708A公布了一种聚酯
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聚酰胺共聚物纤维及其制造方法，该专利以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、乙二醇为原料在200 ℃进行2 h的酯交换反应，升温至230 ℃加入尼龙6中间体预聚物，在钛酸四丁酯的催化下不断升温缩聚，得到的聚酯
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聚酰胺切片经纺丝牵引得到共聚物长丝，这种共聚物的生产以DMT、二元醇为原料在不同温度下分别进行缩聚和共聚，工序较为繁琐。而本专利技术的主要原料为废旧涤锦混杂织物，不经分离进行回收利用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对纺织品废料日益增多，废旧涤纶/锦纶混杂织物难回收难利用的问题，提供一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法。该方法首先将废旧涤纶/锦纶混杂织物投入磨盘造粒机中经致密化处理得到涤纶/锦纶泡料；涤纶/锦纶泡料与二元醇混合，在双螺杆挤出机中一定的温度、剪切条件和停留时间下醇解挤出，醇解后共混物熔体分子链断裂，流动性显著提高使熔体在经过双螺杆挤出机模头滤网时能够有效过滤掉大部分的固体杂质；随后将醇解粒料与催化剂混合投入高温高压反应釜中，使熔
体在高温状态下缩聚，通过真空条件脱挥带走小分子产物，分子链增长达到增黏作用。经过增黏的共混物熔体强度提高满足纺丝要求，将其投入纺丝机中牵引成丝，得到再生纤维。本方法为废旧涤纶/锦纶混杂织物的回收利用提供了一种绿色高效的高值化回收方法。
[0005]具体地说，本专利技术的目的在于提供一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法，该再生纤维的物理机械性达到纤维使用标准（GB/T 14344
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2008）。
[0006]本专利技术所述的一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法，该方法流程简单，成本低且绿色环保，适宜进行工业化生产。
[0007]为实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：如上所述的一种以废旧涤纶/锦纶6混杂织物为原料生产再生纤维的方法具体步骤为：（1）将废旧涤纶/锦纶混杂织物经破碎后投入磨盘造粒机中团聚成粒，破碎得到涤纶/锦纶泡料，大小为40目以下；（2）将步骤（1）中所得的涤纶/锦纶泡料进行转鼓干燥，使其含水率低于100ppm；（3）将步骤（2）中所得干燥后的泡料与0.2~10 phr的二元醇混合均匀后投入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的温度为100~280 ℃，主机螺杆转速为100~400 rpm，喂料螺杆转速为50~100 rpm，造粒机转速为80~200 rpm，制得废旧涤纶/锦纶泡料的醇解粒料。需要注意的是，需要通过控制二元醇醇解剂添加量控制废旧涤纶/锦纶泡料的醇解程度；（4）将步骤（3）中得到的醇解粒料与50~450 ppm锑系催化剂混合后投入到高温高压反应釜中，反应温度230~290 ℃，搅拌桨转速150~750 rpm，真空度≤200 Pa，反应时间1~3 h，得到增黏熔体。首先，需要通过控制高温高压反应釜反应温度使缩聚过程在涤纶/锦纶共混物熔体状态下进行。其次，需要通过控制搅拌桨搅拌效率和真空度使缩聚过程产生的小分子或低聚物被脱挥带走，缩聚反应能够高效正向进行。最后，需要通过控制缩聚时间，使缩聚过程尽量能够达到反应的平衡状态。值得注意的是，增黏熔体的黏度与醇解过程中二元醇添加量有很大关联，需要通过控制二元醇醇解剂的投加量控制缩聚产物的黏度，黏度过高可能会导致结晶性能下降，过低则会导致缩聚后续纺丝过程中熔体强度不足，纺丝稳定性差。
[0008]（5）将缩聚后涤纶/锦纶共混物投入熔融纺丝机中，熔融纺丝机的工艺条件中主机螺杆温度80~280 ℃，主机螺杆转速25~50 rpm，热拉伸温度75~120 ℃，牵伸倍数1.0~4.0，所得再生纤维线密度为50~500 dtex。
[0009]具体地说，一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法，其步骤包括：步骤一：将回收的废旧涤纶/锦纶混杂织物破碎后，在磨盘团粒机中经致密化处理得到涤纶/锦纶泡料；步骤二：将干燥后的涤纶/锦纶泡料与二元醇醇解剂混合均匀，投入双螺杆挤出机中，在一定的温度条件、喂料螺杆转速和主机螺杆转速条件下醇解挤出并通过造粒机造粒，获得醇解粒料；步骤三：将步骤二得到的醇解粒料与催化剂按比例混合后投入到高温高压反应釜中，在一定的温度、真空度、搅拌桨转速和反应时间下缩聚、造粒得到涤纶/锦纶再生粒料；步骤四：将步骤三得到的涤纶/锦纶再生粒料投入熔融纺丝机中，在一定的温度条
件、主机螺杆转速、牵伸速度下牵引成丝，得到再生纤维。
[0010]上述步骤一中所述的废旧涤纶/锦纶混杂织物为废涤纶织物和废锦纶织物混合物、废旧涤纶/锦纶混纺织物、废旧涤纶/锦纶混并织物、废旧涤纶/锦纶交织织物中的任意一种、两种或三种的混合物，原料中锦纶的含量不高于10 wt%。
[0011]上述步骤二中所述的涤纶/锦纶泡料经干燥后含水率≤100 ppm；步骤二中所述的二元醇醇解剂包括但不限于乙二醇、二乙二醇和丙二醇，二元醇醇解剂添加量为0.2~10 phr；步骤二中所述的双螺杆挤出机的温度为100~280 ℃、主机螺杆转速为100~400 rpm、喂料螺杆转速为50~10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法，其步骤包括：步骤一：将回收的废旧涤纶/锦纶混杂织物破碎后，在磨盘团粒机中经致密化处理得到涤纶/锦纶泡料；步骤二：将干燥后的涤纶/锦纶泡料与二元醇醇解剂混合均匀，投入双螺杆挤出机中，在一定的温度条件、喂料螺杆转速和主机螺杆转速条件下醇解挤出并通过造粒机造粒，获得醇解粒料；步骤三：将步骤二得到的醇解粒料与催化剂按比例混合后投入到高温高压反应釜中，在一定的温度、真空度、搅拌桨转速和反应时间下缩聚、造粒得到涤纶/锦纶再生粒料；步骤四：将步骤三得到的涤纶/锦纶再生粒料投入熔融纺丝机中，在一定的温度条件、主机螺杆转速、牵伸速度下牵引成丝，得到再生纤维。2.根据权利要求1所述的一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法，其特征在于，步骤一中所述的废旧涤纶/锦纶混杂织物为废涤纶织物和废锦纶织物混合物、废旧涤纶/锦纶混纺织物、废旧涤纶/锦纶混并织物、废旧涤纶/锦纶交织织物中的任意一种、两种或三种的混合物，原料中锦纶的含量不高于10 wt%。3.根据权利要求1所述的一种以废旧涤纶/锦纶混杂织物为原料生产再生纤维的方法，其特征在于，步骤二中所述的涤纶/锦纶泡料经干燥后含水率≤100 ppm；步骤二中所述的二元醇醇解剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓丽，罗立滨，陈溶，连雨欣，黄宝铨，肖荔人，陈庆华，钱庆荣，杨松伟，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：