一種廢舊pet織物半降解增粘製備長絲級切片的方法
2023-12-11 05:29:42 2
一種廢舊pet織物半降解增粘製備長絲級切片的方法
【專利摘要】一種廢舊PET織物半降解增粘製備長絲級切片的方法，其步驟包括：破碎後的廢舊PET織物([]≤0.59dl/g)經專用裝置進行緻密化處理後先後進入第一和第二醇解反應器，經乙二醇醇解為3～30聚合度的BHET後進入預縮裝置進行預縮，再經終縮液相增粘後鑄帶切粒，得到特性黏數0.65dl/g～0.75dl/g的長絲級PET切片。本發明由於對廢舊PET紡織品採用了緻密化和半降解處理，與現有的同類工藝相比，具有反應器利用效率高、能耗低、EG消耗量小、最終切片質量指標能完全滿足紡制PET長絲要求等優勢外，還能有效去除廢舊PET紡織品中微量夾帶的其他聚合物如PP、PE、PVC等雜質對最終切片品質的影響。
【專利說明】一種廢舊PET織物半降解增粘製備長絲級切片的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高分子材料資源高值化再生利用技術，具體涉及一種長絲級PET切片的製備方法。
【背景技術】
[0002]中國是世界紡織服裝生產、消費、貿易大國，因此也必然是廢舊紡織服裝的產生大國，每年廢丨H紡織品的產生總量達近3000萬噸。上述廢丨日紡織品中約有50 %為PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)紡織品，其中各類制式服裝的PET比例更是高達85%以上，PET的原料為不可再生的石油，目前國內對廢舊PET紡織品的處理方式大部分採取填埋或焚燒的方法，一方面造成資源的嚴重浪費，此外還因PET分解時間長達數百年而造成嚴重的土壤和環境汙染。在廢舊PET紡織品回收再利用方面，行業普遍存在技術含量不高，不成規模，且多採用簡單的物理回收，通過破碎、開松製成絮棉填充料或毛氈等抵擋產品；少量採用化學回收的方法即將廢舊PET紡織品熔融造粒，所得切片特性黏數低([η]≤0.59dl/g)且其他質量指標如端羧基含量、DEG含量、分子量分布等不佳，難以用於製備高附加值的長絲，只能和PET瓶片等混配製備短纖，產品附加值低，極大地影響了回收企業的積極性。因此，亟需解決廢舊PET紡織品的高效、高附加值回收再利用難題，促進我國廢舊PET紡織品回收利用工業的規模化、無害化和高值化。
【發明內容】
[0003]針對現有技術製備的再生PET切片特性黏數低、分子量分布寬、端羧基及二甘醇含量高，難以用於製備PET長絲的缺陷，本發明提供了一種採用廢舊PET紡織品為原料，經乙二醇半降解(部分醇解)後再液相增粘製備長絲級PET切片的新方法，該方法製備的PET切片質量指標能完全滿足紡制PET長絲要求，從而提高了廢舊PET紡織品再生產品的附加值。
[0004]為實現上述目的，本發明包括如下技術方案:
[0005]一種廢舊PET織物半降解增粘製備長絲級切片的方法，包括以下步驟:
[0006]I)將廢舊的PET織物(服裝、邊角料、包裝布等)破碎成布條或片，再進行緻密化處理，緻密化過程的工藝參數為:溫度248~255°C，壓力0.8~lOMPa，時間3~5min ；
[0007]2)將緻密化後的廢舊PET織物投入第一醇解裝置中，該步驟的工藝參數為:溫度255~265°C，壓力≤0.20MPa，停留時間15~20min，物料與乙二醇的質量比為8~100: I ;然後進入第二醇解裝置，該步驟的溫度、壓力、物料與乙二醇的質量比均與第一醇解步驟相同，停留時間為10~15min，經第二醇解反應器後物料被部分降解成平均聚合度為3~30的BHET ；
[0008]3)部分降解後的物料經過濾後進入預縮反應器，預縮反應的工藝參數為:溫度275~280°C，真空餘壓≤lOOOpa，物料停留時間30~50min ;經預縮後的物料過濾後進入終縮反應器進行液相增粘，工藝參數為:溫度280~285°C，真空餘壓70~150pa，物料停留時間90~2IOmin ；
[0009]4)經終縮液相增粘後的熔體經冷卻水槽冷卻鑄帶切粒後得到再生PET切片。
[0010]如上所述的方法，優選地，所述步驟2)的第一醇解步驟和第二醇解步驟的壓力均為 0.15MPa ~0.20MPa。
[0011]如上所述的方法，優選地，所述步驟3)的預縮反應步驟中真空餘壓為690~720pa。
[0012]如上所述的方法，優選地，所述第一醇解步驟和第二醇解步驟均使用全混流攪拌釜式反應器。
[0013]如上所述的方法，優選地，所述預縮反應器為直立塔盤式反應器。
[0014]如上所述的方法，優選地，所述終縮反應器為帶圓盤攪拌的臥式縮聚反應器。
[0015]本發明的技術構思為:以廢舊PET紡織品為原料，通過破碎、緻密化處理、部分降解(半降解)、液相增粘的工藝路線，製備出長絲級再生PET切片。
[0016]本發明的有益效果在於以下幾個方面:
[0017]1、該方法大大降低了能耗，節約了資源，提高了最終再生PET切片的品質使其達到了長絲級可紡，實現高值化廢舊物品再利用；
[0018]2、工藝中無廢水、廢氣外排，廢液和廢渣亦可封閉循環利用，對建立環境友好、資源節約型社會及發展循環經濟將有巨大推動作用；
[0019]3、獲得切片的主要質量指標:特性黏數0.esdi/V1~0.75dl/g，端羧基含量(41mol/t, D乙二醇含量≤2.3%，完全達到長絲級PET切片的要求；
[0020]4、該方法還能有效去除廢舊PET紡織品中夾帶的微量其他聚合物如PP、PE、PVC等雜質對最終切片品質的影響。
【具體實施方式】
[0021]下面通過不同工藝條件下的具體實施例對本發明的廢舊PET織物半降解增粘製備長絲級切片的方法作進一步說明。以下實施例中第一醇解步驟和第二醇解步驟均使用全混流攪拌釜式反應器。預縮反應器為直立塔盤式反應器。縮反應器為帶圓盤攪拌的臥式縮聚反應器。
[0022]實施例1:
[0023]將廢舊的PET織物破碎成布條或片，於250°C，7.5MPa壓力下進行緻密化處理
3.5min(緻密化前廢舊PET紡織品[η] = 0.590dl/g，緻密化後[η] = 0.586dl/g)。該過程無需對不同顏色織物進行分揀、洗滌及烘乾處理，也無需去除夾帶的微量非滌綸化纖織物部分。將緻密化後物料投入第一醇解反應器中，同時加入乙二醇(EG) (PET/EG質量比為8)，於255°C，0.15MPa下醇解20min ;然後進入第二醇解反應器，於同樣溫度、壓力下醇解20min。隨後將產物(產物BHET平均聚合度為3)打入預縮反應器，於275°C，真空餘壓700Pa下停留30min ;再進入終縮反應器，於283 °C，真空餘壓70Pa進行液相增粘210min。其後冷卻鑄帶切粒得到再生PET切片，經測試切片主要質量指標如下表1:
[0024]表1.再生PET切片的質量指標
【權利要求】
1.一種廢舊PET織物半降解增粘製備長絲級切片的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟: 1)將廢舊的PET織物破碎成布條或片，再進行緻密化處理，緻密化過程的工藝參數為:溫度248~255°C，壓力0.8~lOMPa，時間3~5min ； 2)將緻密化後的廢舊PET織物投入第一醇解裝置中，該步驟的工藝參數為:溫度255~265 °C，壓力≤0.20MPa,停留時間15~20min，物料與乙二醇的質量比為8~100: I ;然後進入第二醇解裝置，該步驟的溫度、壓力、物料與乙二醇的質量比均與第一醇解步驟相同，停留時間為10~15min，經第二醇解反應器後物料被部分降解成平均聚合度為3~30的BHET ； 3)部分降解後的物料經過濾後進入預縮反應器，預縮反應的工藝參數為:溫度275~280°C，真空餘壓< lOOOpa，物料停留時間30~50min ;經預縮後的物料過濾後進入終縮反應器進行液相增粘，工藝參數為:溫度280~285°C，真空餘壓70~150pa，物料停留時間90 ~210min ； 4)經終縮液相增粘後的熔體經冷卻水槽冷卻鑄帶切粒後得到再生PET切片。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟2)的第一醇解步驟和第二醇解步驟的壓力均為0.15MPa~0.20MPa。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟3)的預縮反應步驟中真空餘壓為690 ~720pa。
4.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述第一醇解步驟和第二醇解步驟均使用全混流攪拌釜式反應器。
5.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述預縮反應器為直立塔盤式反應器。
6.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述終縮反應器為帶圓盤攪拌的臥式縮聚反應器。
【文檔編號】C08G63/183GK103755933SQ201410015464
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月14日 優先權日:2014年1月14日
【發明者】趙國樑, 楊中開, 李文霞, 張天驕, 王曉春 申請人:北京服裝學院