CN101760799B - 一种干纺氨纶废丝的再生方法 - Google Patents
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Abstract
一种干纺氨纶废丝的再生方法，首先进行废丝分检、去除杂质、常温机械切断成短纤维；在反应釜中加入废丝、有机溶液和除油剂，40～110℃下反应4-10小时，得到适合的纺丝溶液；经过过滤，脱泡、纺丝、上油、卷绕成型为氨纶丝。除油剂中含有聚醚改性聚硅氧烷非离子表面活性剂和/或脂肪酸聚氧乙烯酯非离子表面活性剂。常温粉碎，避免低温粉碎，节约能源。采用除油剂，不需去除废丝中的油剂，直接进行溶解，能有效地分散附着在废丝表面的油剂，不仅便于溶解，而且能够降低溶解温度，缩短溶解时间，提高纺丝品质。其操作方法简便，投资少，效益高，解决了废丝处理带来的环境污染问题，节约了宝贵的资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种氨纶纺丝技术，特别是一种干纺氨纶废丝的再生方法。
背景技术
氨纶有4种生产工艺：干法纺丝、湿法纺丝、反应法纺丝和熔融纺丝。其中技术最成熟、产品质量最好的是干法纺丝，以美国DuPont、韩国Hyosung(晓星)、日本东洋纺等为代表，不同生产商的聚合方法、纤维生产技术和加工过程具有独特的技术特征。目前，我国主要的氨纶生产企业都采用干法纺丝技术(产能约占90％)。
采用干法纺丝技术生产氨纶的过程中，聚合体不可能100％转化为成品的氨纶丝，生产过程中因种种因素达不到控制标准的产品会被降为废丝，干法纺丝的氨纶企业正常运行时，吨丝废丝率一般在15kg左右，即生产1吨的氨纶丝会产生15kg废丝。以年产2万吨的企业为例，每年废丝就达300吨，而氨纶废丝因自身缺陷，绝大多数不能被后道客户使用，需作为固废物送至有专业资质的处理中心焚烧处理，这样，企业成本上升，也给国家环保工作增加了负担。
如果能够将这部分废丝转化为成品丝，也将给企业带来可观的收益，在适当的工艺条件下，将氨纶生产过程中产生的废丝转化为可用的氨纶丝，变废品为成品具有较好的研究价值和经济价值。
现有技术中，专利号为200410054329.2的专利，公开了一种熔融纺氨纶废丝的再利用方法，上述专利技术适用熔融纺氨纶废丝处理中但不适合于干法纺氨纶废丝的回收利用。专利申请号为200710015256.X专利，公开了一种利用将干法纺氨纶废丝制造成正常氨纶丝的工艺方法，其缺点是：(1)采用超低温-30℃以下温度粉碎废丝将长纤维变成短纤维，实际操作难度大，浪费大量能源，成本高、操作复杂。(2)用水及洗涤剂洗去废丝上的油剂，产生大量的废水，污染环境、耗费洗涤剂和大量人工成本。(3)洗涤后的废丝要采取脱水，烘干浪费大量能源，人工，操作难道大，增加成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种操作过程简便、生产成本低的干纺氨纶废丝的再生方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种干纺氨纶废丝的再生方法，其特点是：
(1)废氨纶丝预处理：废丝分检、去除杂质、常温机械切断成短纤维；
(2)废丝溶解：在反应釜中加入废丝、有机溶剂和除油剂，在40～110℃下反应4-10小时，得到适合的纺丝溶液；
其中氨纶废丝与有机溶剂质量比为1∶1～4，有机溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，除油剂用量为废丝质量的1-5％；
(3)干法纺丝设备进行纺丝：经过过滤，脱泡、纺丝、上油、卷绕成型为氨纶丝；
所述除油剂中含有非离子表面活性剂，非离子表面活性剂采用聚醚改性聚硅氧烷非离子表面活性剂和/或脂肪酸聚氧乙烯酯非离子表面活性剂
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，非离子表面活性剂采用聚醚改性聚硅氧烷非离子表面活性剂和脂肪酸聚氧乙烯酯非离子表面活性剂，两者的质量比为1∶0.3-1.5。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，除油剂中的溶剂采用二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，非离子表面活性剂占溶剂质量的10-30％。
废丝基本上都是纺丝成形过程中的一些异常所致，其本身的聚合体并没有什么大的问题，其与氨纶合格品的生产工艺相比较，有以下相同点：1、纺丝所用的原液为一定浓度的聚氨酯溶液；2、纺丝工序主要是一种溶剂蒸发的物理过程，所得的氨纶丝与原液中的聚氨酯成分一样，仍是聚氨酯大分子；3、聚氨酯溶液的挥发和溶解是可逆的，也就是说固化成型后的氨纶丝是可以重新溶解在DMF(或DMAC)等溶剂中的。因此对于氨纶废丝的利用，如果能够将其用溶剂溶解后还原至可纺丝的聚氨酯溶液，然后再重复一遍纺丝工序，则可得到具备可使用性的氨纶丝，就达到了变废品为成品的目的。
本发明与现有技术相比，常温下对废丝进行粉碎，避免低温粉碎，节约能源。采用除油剂，不需去除废丝中的油剂，直接进行溶解，该除油剂能有效地分散附着在废丝表面的油剂，不仅便于溶解，而且能够降低溶解温度，缩短溶解时间，提高纺丝品质。避免废丝需清洗去 油、烘干等费时费工操作程序。本发明能够有效地将所有干法纺氨纶废丝加工成正常的氨纶丝，操作方法简便，投资少，效益高，还能够解决废丝处理带来的环境污染问题，节约宝贵的资源。
具体实施方式
一种干纺氨纶废丝的再生方法，包括如下步骤：
(1)废氨纶丝预处理：废丝分检、去除杂质、常温机械切断成短纤维；
(2)废丝溶解：在反应釜中加入废丝、有机溶剂和除油剂，在40～110℃下反应4-10小时，得到适合的纺丝溶液；
其中氨纶废丝与有机溶剂质量比为1∶1～4，有机溶剂为二甲基
甲酰胺或二甲基乙酰胺，除油剂用量为废丝质量的1-5％；
(3)干法纺丝设备进行纺丝：经过过滤，脱泡、纺丝、上油、卷绕成型为氨纶丝；
所述除油剂中含有非离子表面活性剂。
非离子表面活性剂采用聚醚改性聚硅氧烷非离子表面活性剂或脂肪酸聚氧乙烯酯非离子表面活性剂。
非离子表面活性剂采用聚醚改性聚硅氧烷非离子表面活性剂和脂肪酸聚氧乙烯酯非离子表面活性剂，两者的质量的最佳配比为1∶0.3-1.5。
除油剂中的溶剂采用二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，非离子表面活性剂占溶剂质量最佳比例是10-30％。
Claims (3)
1.一种干纺氨纶废丝的再生方法，其特征在于：
(1)废氨纶丝预处理：废丝分检、去除杂质、常温机械切断成短纤维；
(2)废丝溶解：在反应釜中加入废丝、有机溶剂和除油剂，在40-110℃下反应4-10小时，得到适合的纺丝溶液，
其中氨纶废丝与有机溶剂质量比为1∶1-4，有机溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，除油剂用量为废丝质量的1-5％；
(3)干法纺丝设备进行纺丝：经过过滤，脱泡、纺丝、上油、卷绕成型为氨纶丝；
所述除油剂中含有非离子表面活性剂，非离子表面活性剂采用聚醚改性聚硅氧烷非离子表面活性剂和/或脂肪酸聚氧乙烯酯非离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的干纺氨纶废丝的再生方法，其特征在于：
非离子表面活性剂采用聚醚改性聚硅氧烷非离子表面活性剂和脂肪酸聚氧乙烯酯非离子表面活性剂，两者的质量比为1∶0.3-1.5。
3.根据权利要求1所述的干纺氨纶废丝的再生方法，其特征在于：
除油剂中的溶剂采用二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，非离子表面活性剂占溶剂质量的10-30％。
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