CN103289122A - 一种用乙二醇法解聚废弃聚酯纤维的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种用乙二醇解聚废弃聚酯纤维的生产方法,涉及聚酯解聚技术、高分子材料解聚等领域。本发明利用乙二醇醇解法解聚废弃聚酯纤维,用醋酸锌作为催化剂,乙二醇作为醇解剂,经多次洗涤、结晶、提纯等步骤,得到对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)。
Description
技术领域
用乙二醇法解聚废弃聚酯纤维,具体涉及用乙二醇作为醇解剂,醋酸锌作催化剂,加热降解聚酯纤维,然后对产物蒸馏结晶的方法,属于聚酯解聚的技术领域。
背景技术
目前,聚酯业不断发展壮大,聚酯的用量也在日益增加。聚酯纤维作为一种高分子材料在各个行业中被广泛应用,同时,废弃聚酯数量的增多,若不对废弃聚酯进行回收处理,不仅会造成资源浪费,而且还会给环境带来大量的污染,也会对聚酯业产生不必要的副作用,因此,废弃聚酯的回收成为了当前聚酯工业发展的重大研究课题。虽然废弃聚酯对环境不会产生直接污染,但因其具有极强的化学惰性,很难被空气或微生物降解,会占据大量的空间,从而对地球环境造成很大的负担。因此,本发明是用乙二醇法降解聚酯纤维,工艺条件简单,温度要求相对较低,易于控制。反应为常压过程,对装置无特殊要求,且乙二醇可以回收利用,降低了反应的成本。因此,选用乙二醇法降解聚酯纤维可以减轻对环境的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废弃聚酯纤维的解聚方法,将废弃聚酯纤维与乙二醇、催化剂醋酸锌,并通入保护气体氮气反应,使聚酯分子量降低,得到单体对苯二甲酸乙二醇酯(BHET),经结晶提纯后,BHET纯度可达96%。
本发明的技术方案:生产过程分为两部分,首先,利用乙二醇降解废弃聚酯纤维,得到不纯的对苯二甲酸乙二醇酯(BHET);然后,将得到的混合产物溶解、结晶、提纯,得到纯度较高的对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)。
解聚聚酯纤维的的主要原料(重量份数)及方法:
废弃聚酯纤维 100
乙二醇 200
醋酸锌 0.2
把乙二醇和催化剂醋酸锌混合,开启搅拌器,并加热至醋酸锌完全溶解,再把已经清洗、干燥过的废弃聚酯纤维放入反应装置,并缓缓通入氮气,以排除烧瓶内的氧气,防止发生氧化反应。缓慢升温至乙二醇的沸点196℃时,开始发生回流现象后反应若干小时。在醇解反应的后期,每半小时取一次样,将样品冷却到室温时,加入等体积比的94号汽油和二甲苯的混合溶液进行溶解,以此来检测醇解反应是否达到终点,醇解反应达到终点时即可停止加热,当反应后的混合溶液冷却到140℃时,再进行洗涤、过滤、干燥、提纯等步骤,并且反复进行3次,以便得到纯度较高的BHET单体。
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,醇解产物的羟值和酸值值分别为425.6mgKOH/g、0.13mgKOH/g,而BHET的理论羟值为441.5mgKOH/g,酸值为零。BHET的熔点为109.740℃,醇解产物的初始温度在220℃左右。
本发明的优点:利用乙二醇解聚废弃聚酯纤维,得到了纯度较高的降解产物对苯二甲酸乙二醇酯(BHET),可以用于制备聚氨酯泡沫、聚酯浆料、固化树脂等。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的阐述,其目的是为更好理解本发明的内容。因此,所举的例子并不影响本发明的保护范围。
实施例1
将乙二醇200份与0.2份醋酸锌混合,开启搅拌器,转速设置为150r/min,再加热至醋酸锌完全溶解,然后加入100份洗净的废弃聚酯纤维,并缓缓通入氮气,避免氧化反应。缓慢升温直到196℃,乙二醇开始发生回流,反应5小时后停止加热,搅拌器和氮气继续。将反应液冷却到140℃,停止搅拌和通氮气。然后进行洗涤、过滤、提纯等步骤,重复进行3次,得到BHET单体96份。
实施例2
将乙二醇300份与0.2份醋酸锌混合,开启搅拌器,转速设置为150r/min,再加热至醋酸锌完全溶解,然后加入100份洗净的废弃聚酯纤维,并缓缓通入氮气,避免氧化反应。缓慢升温直到196℃,乙二醇开始发生回流,反应5小时后停止加热,搅拌器和氮气继续。将反应液冷却到140℃,停止搅拌和通氮气。然后进行洗涤、过滤、提纯等步骤,重复进行3次,得到BHET单体96份。
实施例3
将乙二醇200份与0.3份醋酸锌混合,开启搅拌器,转速设置为150r/min,再加热至醋酸锌完全溶解,然后加入100份洗净的废弃聚酯纤维,并缓缓通入氮气,避免氧化反应。缓慢升温直到196℃,乙二醇开始发生回流,反应5小时后停止加热,搅拌器和氮气继续。将反应液冷却到140℃,停止搅拌和通氮气。然后进行洗涤、过滤、提纯等步骤,重复进行3次,得到BHET单体96份。
实施例4
将乙二醇200份与0.2份醋酸锌混合,开启搅拌器,转速设置为150r/min,再加热至醋酸锌完全溶解,然后加入100份洗净的废弃聚酯纤维,并缓缓通入氮气,避免氧化反应。缓慢升温直到196℃,乙二醇开始发生回流,反应3小时后停止加热,搅拌器和氮气继续。将反应液冷却到140℃,停止搅拌和通氮气。然后进行洗涤、过滤、提纯等步骤,重复进行3次,得到BHET单体96份。
Claims (1)
1.一种用乙二醇解聚废弃聚酯纤维的方法,其特征在于利用乙二醇醇解工艺降解废弃聚酯纤维,得到纯度较高的对苯二甲酸乙二醇酯BHET,步骤如下:按重量份数计:
(1)废弃聚酯纤维的解聚:
a、安装反应装置:取四口烧瓶为反应容器,分别安置温度计、回流冷凝装置和通氮气装置;
b、降解反应:取乙二醇200份、催化剂醋酸锌0.2份加入四口烧瓶混合,将四口烧瓶放入油浴锅中,加热至醋酸锌完全溶解;取经清洗、干燥后的废弃聚酯纤维100份加入反应装置,打开通氮气装置通入氮气以排除烧瓶内的氧气,打开搅拌器加速反应的进行,缓慢升温至乙二醇的沸点196℃,发生回流现象后继续反应2h;自有回流现象起每半小时取样1mL;
c、样品处理:取等体积比的94号汽油和二甲苯充分混合配置成溶剂;将步骤b中取得的样品冷却到室温后,加入所配置的溶剂溶解样品;直至所取样品能完全溶解于溶剂中时停止反应;
(2)BHET单体的制备:将步骤(1)所得混合溶液冷却至140℃,倒入装有蒸馏水的烧杯中,加热至90℃,溶液呈透明状时进行过滤,将过滤液放入冰浴中8h,析出针状物晶体,再过滤,将过滤得到的针状固体放入烧杯中再加热过滤,重复上述操作3次,即可得到BHET单体。
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