再生滌綸短纖維及其生產工藝制造技術

本申請涉及紡織技術領域，具體公開了一種再生滌綸短纖維及其生產工藝。所述再生滌綸短纖維由再生熔體經過擠出紡絲后得到，所述再生熔體由再生混合料熔融后得到，所述再生混合料包括如下重量份的組分：再生聚酯20

【技術實現步驟摘要】
再生滌綸短纖維及其生產工藝


[0001]本申請涉及紡織
，更具體地說，它涉及一種再生滌綸短纖維及其生產工藝。

技術介紹

[0002]聚酯纖維俗稱滌綸，是一種由有機二元酸和二元醇的縮聚產物經過紡絲得到的聚酯材料，作為民用織物及工業用織物都有廣泛的用途。PET制品是一類常見的聚酯塑料制品，也是塑料廢棄物的主要來源之一。PET廢料在化學組分上符合生產滌綸的條件，因此制備再生滌綸纖維有希望成為PET廢料的主要處置方式。
[0003]相關技術中有一種再生滌綸短纖維的制備方法，包括以下步驟：(1)對聚酯廢料進行清洗和破碎，然后將破碎產物和醇解劑、催化劑混合，得到第一反應液，在氮氣保護下對第一反應液進行加熱醇解，得到醇解液；對醇解液進行過濾，將剩余的液體、改性單體按照10:1.7的重量比混合，得到第二反應液，在270℃、真空度70Pa的條件下加熱第二反應液50min，得到再生聚酯；本步驟中，改性單體由間苯二甲酸二甲酯
?5?
磺酸鈉和丁二酸按照12:5的重量比混合而成；(2)對聚酯廢料進行回收、破碎和清洗后，按照1:1的重量比與步驟(1)獲得的再生PET混合，得到再生混合料，在150℃的條件下干燥再生混合料12h，然后將再生混合料熔融，得到再生熔體；(3)將再生熔體輸送到紡絲箱中擠出紡絲，得到再生滌綸短纖維。
[0004]針對上述中的相關技術，專利技術人認為，相關技術雖然以聚酯廢料為原料制備了再生滌綸短纖維，但是步驟(2)中為了降低熔體中的水分含量，需要長時間對再生混合料進行干燥，導致生產再生滌綸短纖維所需的總時間延長，不利于提高生產效率。而如果不經過干燥直接進行加工，則水分會在熔體中誘發鏈降解，導致再生滌綸短纖維的力學性能下降。

技術實現思路

[0005]相關技術中，如果對再生混合料進行長時間的干燥，會導致生產再生滌綸短纖維所需的總時間延長，不利于提高生產效率。而如果不經過干燥直接進行加工，則水分會在熔體中誘發鏈降解，導致再生滌綸短纖維的力學性能下降。為了改善這一缺陷，本申請提供一種再生滌綸短纖維及其生產工藝。
[0006]第一方面，本申請提供一種再生滌綸短纖維，采用如下的技術方案：一種再生滌綸短纖維，所述再生滌綸短纖維由再生熔體經過擠出紡絲后得到，所述再生熔體由再生混合料熔融后得到，所述再生混合料包括如下重量份的組分：再生聚酯20
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24份，溶脹劑2.2
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2.6份，聚酯廢料16
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18份，異氰酸酯3.2
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3.6份，硅酸鋰0.2
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0.4份，偶聯劑1.4
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1.8份，填料4
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6份。
[0007]通過采用上述技術方案，本申請與相關技術相比，在再生混合料中添加了溶脹劑。溶脹劑能夠令聚酯鏈段發生溶脹，有利于令再生聚酯和聚酯廢料充分釋放水分。異氰酸酯能夠與再生熔體中的水蒸氣反應，并產生脲和二氧化碳，從而消耗了水分，降低了再生熔體
的含水率，減少了水在再生熔體中誘發鏈降解的可能。產生的二氧化碳被硅酸鋰吸收，因此不容易在再生滌綸短纖維中產生氣泡。本申請的干燥過程發生在再生熔體中，省去了對再生混合料進行干燥的步驟，因此縮短了生產再生滌綸短纖維的總時間，有利于提高再生滌綸短纖維的生產效率。
[0008]作為優選，所述異氰酸酯的分子中至少含有兩個異氰酸酯基。
[0009]通過采用上述技術方案，當選用的異氰酸酯為單異氰酸酯時，異氰酸酯與水蒸氣反應產生的是易揮發的取代脲。當異氰酸酯的分子中至少含有兩個異氰酸酯基時，異氰酸酯與水反應的產物中仍然含有異氰酸酯基，因此能夠繼續與水反應，最終經過多次縮聚生成聚脲。聚脲與單異氰酸酯生成的取代脲相比，不僅不容易揮發，而且能夠改善再生滌綸短纖維的力學性能。
[0010]作為優選，所述偶聯劑選用硅烷偶聯劑，所硅烷偶聯劑的分子中帶有異氰酸酯基。
[0011]通過采用上述技術方案，硅烷偶聯劑能夠改善硅酸鋰與再生熔體中其余組分的相容性，有助于減少再生滌綸短纖維中的缺陷。硅烷偶聯劑分子中的異氰酸酯基能夠消耗水蒸氣，從而阻礙了聚酯鏈段的降解，有助于改善再生滌綸短纖維的力學性能。另外，硅烷偶聯劑分子中的異氰酸酯基也能夠參與聚脲的形成，從而增加了聚脲的聚合度。
[0012]作為優選，所述溶脹劑選用二甲基亞砜。
[0013]通過采用上述技術方案，二甲基亞砜對聚酯鏈段具有良好的溶脹效果，使得再生聚酯和聚酯廢料更容易釋放水分子，增加了水蒸氣與異氰酸酯接觸的幾率，使得異氰酸酯對水蒸氣的去除更加徹底，有利于提高再生滌綸短纖維的力學性能。
[0014]作為優選，所述填料選用改性高嶺土，所述改性高嶺土按照如下方法制備：將高嶺土、二甲基亞砜、水混合，然后將得到的混合物持續攪拌16
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20h，再對混合物進行抽濾，將抽濾后剩余的固體在260
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300℃保溫32
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36h，得到改性高嶺土。
[0015]通過采用上述技術方案，本申請使用二甲基亞砜和水對高嶺土進行插層處理，將二甲基亞砜的分子和水分子插入了高嶺土的層間，增大了高嶺土層結構的的層間距。在260
?
300℃經過保溫之后，高嶺土失去層間的大部分水和二甲基亞砜，殘留物即為改性高嶺土。改性高嶺土的層間距適合二甲基亞砜進入，因此改性高嶺土與普通高嶺土相比更容易吸收二甲基亞砜。在加熱再生熔體的過程中，作為溶脹劑的二甲基亞砜令聚酯鏈段溶脹，并將聚酯鏈段中的染料溶出。改性高嶺土在吸收二甲基亞砜的同時，也對二甲基亞砜中溶解的染料進行了吸收，從而實現了對聚酯廢料的脫色處理，有助于減少再生滌綸短纖維中殘留的雜色。
[0016]作為優選，所述再生聚酯按照如下方法制備：(1)對聚酯廢料進行清洗和破碎，然后將破碎產物、催化劑和醇解劑混合，得到第一反應液，在氮氣保護下對第一反應液進行加熱，加熱結束后得到醇解液，保溫備用；本步驟中，醇解劑為乙二醇，聚酯廢料的材質為聚對苯二甲酸乙二醇酯，加熱反應液的溫度為250
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260℃，加熱反應液的時間為3
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5h；(2)對醇解液進行過濾，棄去濾渣，然后將剩余的液體、改性單體、脫色劑混合，得到第二反應液，在260
?
280℃、真空度60
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80Pa的條件下加熱第二反應液40
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60min，得到再生聚酯；本步驟中，所述改性單體的包括間苯二甲酸二甲酯
?5?
磺酸鈉、飽和脂肪酸中的至少一種。
[0017]通過采用上述技術方案，在第一反應液中，乙二醇在催化劑的協助下對聚酯廢料中的聚對苯二甲酸乙二醇酯進行了醇解，于250
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260℃得到了含有對苯二甲酸二乙二醇酯的醇解液。醇解液經過過濾除雜后，與改性單體以及脫色劑混合，得到了第二反應液。在溫度為260
?
280℃、真空度60
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80Pa的條件下，第二反應液中的對苯二甲酸二本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種再生滌綸短纖維，其特征在于，所述再生滌綸短纖維由再生熔體經過擠出紡絲后得到，所述再生熔體由再生混合料熔融后得到，所述再生混合料包括如下重量份的組分：再生聚酯20
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24份，溶脹劑2.2
?
2.6份，聚酯廢料16
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18份，異氰酸酯3.2
?
3.6份，硅酸鋰0.2
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0.4份，偶聯劑1.4
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1.8份，填料4
?
6份。2.根據權利要求1所述的再生滌綸短纖維，其特征在于，所述異氰酸酯的分子中至少含有兩個異氰酸酯基。3.根據權利要求2所述的再生滌綸短纖維，其特征在于，所述偶聯劑選用硅烷偶聯劑，所硅烷偶聯劑的分子中帶有異氰酸酯基。4.根據權利要求1所述的再生滌綸短纖維，其特征在于，所述溶脹劑選用二甲基亞砜。5.根據權利要求4所述的再生滌綸短纖維，其特征在于，所述填料選用改性高嶺土，所述改性高嶺土按照如下方法制備：將高嶺土、二甲基亞砜、水混合，然后將得到的混合物持續攪拌16
?
20h，再對混合物進行抽濾，將抽濾后剩余的固體在260
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300℃保溫32
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36h，得到改性高嶺土。6.根據權利要求5所述的再生滌綸短纖維，其特征在于，所述再生聚酯按照如下方法制備：（1）對聚酯廢料進行清洗和破碎，然后將破碎產物、催化劑和醇解劑混合，得到第一反應液，在氮氣保護下對第一反應液進行加熱，加熱結束后得到醇解液，保溫備用；本步驟中，醇解劑為乙二醇，聚酯廢料的材質為聚對苯二甲酸乙二醇酯，加熱反應...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫帥，陶冶，錢燕明，汪紅興，
申請(專利權)人：江蘇江南高纖股份有限公司，
類型：發明
國別省市：