CN103881311A - 一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺 - Google Patents

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Abstract

一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺，它涉及废弃聚酯芯材再生工艺。采用以下工艺步骤：废弃聚酯芯材预处理-缩合-化学溶解-漂白剂粉末干燥-熔融造粒经过过滤-挤出-冷却-切片-得到成品；本发明采用先进行化学溶解的方法破坏聚酯大分子链，成功的降低了熔融温度；同时，产生的废料可作为燃料又不产生有毒气体，反应的溶剂也可回收利用，整个工艺过程，到最终废弃物的处理都体现了节能减排，保护环境的理念。

Description

一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺
 
技术领域：
    本发明涉及废弃聚酯芯材再生工艺，具体涉及一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺。
背景技术：
涤纶是我国乃至世界上应用量最大，运用范围最广的一种合成纤维。涤纶纤维大量用于成衣，衣料，床上用品，装饰布料，国防军用等特殊织物以及其他工业领域。然而伴随着聚酯工业的迅速发展,我国每年产生7~12万t废料。
目前国内回收涤纶废丝处理后主要用于再生涤纶短纤维，也就是利用各种回收化纤废丝进行重新加工造粒——这称为泡泡料，然后将泡泡料再作为涤纶短纤维的原料，是一种循环利用的环保技术。但是这一循环工艺的难点主要存在三处：1.由于涤纶的强伸性能好，耐热，耐磨，耐光和耐酸的优秀特性，使得涤纶废丝再生泡泡料的工艺的显得尤为艰难;2.由废丝生产出的树脂切片和国外经过很好处理的聚酯切片还是有一定区别。3.这个生产过程中，由于要使得涤纶废丝熔融充分，所需能耗大并且带来成本提高和环境污染的隐患。所以在不增加损耗能源和成本的前提下尽最大可能的生产出性能规格媲美国外进口聚酯切片的泡泡料有着很大的经济和环境价值，同时对于促进出口增强我国贸易竞争优势也有着很大的帮助。
目前，对于涤纶废丝的回收再利用有着诸多的发明，如CN97181621.8：介绍了一种利用涤纶废料回收对苯二甲酸和乙二醇的方法，专利CN101736444A公布了一种对于涤纶废丝的回收方法。但是大多数在节约能源和提高产品质量上并没有很大的进展。 
发明内容：
本发明的目的是提供一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺，它采用先进行化学溶解的方法破坏聚酯大分子链，成功的降低了熔融温度；同时，产生的废料可作为燃料又不产生有毒气体，反应的溶剂也可回收利用，整个工艺过程，到最终废弃物的处理都体现了节能减排，保护环境的理念。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下工艺步骤：
1、废弃聚酯芯材预处理：回收废弃聚酯芯材后首先要进行预处理，即对废弃聚酯芯材进行分拣后，用碱液洗去表面附着的杂质，油剂，之后再送入干燥箱进行干燥。
2、缩合：将软的，经细碾磨过的聚酯纤维，送入螺杆进行压缩，物料压缩到所要求的表观密度后，再送入双螺杆挤压进行熔融重新造粒。
3、化学溶解：将缩合的物料和溶剂以及催化剂置入反应釜内在200℃之下进行溶解。
4、漂白剂粉末干燥：将漂白剂粉末投入一个密封料仓中进行干燥，干燥温度为125-140℃，干燥时间8-12小时，干燥后的漂白剂粉末含水量控制在50ppm以下。将干燥好的漂白剂粉末以1-1.5%的重量比和缩合物料进行混合。
5、熔融造粒：将混合均匀的缩合物料，漂白剂粉末以及增粘剂环氧树脂扩链剂和均苯四甲酸二酐（PMDA）送入双螺杆挤压机进行熔融造粒。经过过滤，挤出，冷却，切片，得到成品——泡泡料。
所述的工艺步骤2进行缩合操作前的聚酯纤维表观密度为100 KG/m3,，特性粘系数为0.6 dL/g，进行缩合操作之后物料表观密度要求达到600 KG/m3。
所述的工艺步骤3的溶解剂为DMF（N,N-二甲基甲酰胺），邻氯苯酚，苯酚，乙二醇，四氯乙烷，硝基苯等混合物，催化剂采用钠，镁或其他金属盐类；溶解温度设为200℃。
所述的工艺步骤4漂白剂粉末干燥中的漂白剂为专用于泡泡料的二氯异氰尿酸钠（SDIC），该漂白剂针对泡泡料的特征，既能有效漂白，又增加切片光泽，大大提高了切片的表观性能。
本发明生产出的泡泡料还要进行充分干燥，采用泡泡料专用干燥塔，干燥温度为160-170。干燥时间3-4小时。
本发明具有以下有益效果：采用先进行化学溶解的方法破坏聚酯大分子链，成功的降低了熔融温度；同时，产生的废料可作为燃料又不产生有毒气体，反应的溶剂也可回收利用，整个工艺过程，到最终废弃物的处理都体现了节能减排，保护环境的理念。
附图说明：
    图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式：
参看图1，本具体实施方式采用以下工艺步骤：
1、废弃聚酯芯材预处理：回收废弃聚酯芯材后首先要进行预处理，即对废弃聚酯芯材进行分拣后，用碱液洗去表面附着的杂质，油剂，之后再送入干燥箱进行干燥。
2、缩合：将软的，经细碾磨过的聚酯纤维，送入螺杆进行压缩，物料压缩到所要求的表观密度后，再送入双螺杆挤压进行熔融重新造粒。
3、化学溶解：将缩合的物料和溶剂以及催化剂置入反应釜内在200℃之下进行溶解。
4、漂白剂粉末干燥：将漂白剂粉末投入一个密封料仓中进行干燥，干燥温度为125-140℃，干燥时间8-12小时，干燥后的漂白剂粉末含水量控制在50ppm以下。将干燥好的漂白剂粉末以1-1.5%的重量比和缩合物料进行混合。
5、熔融造粒：将混合均匀的缩合物料，漂白剂粉末以及增粘剂环氧树脂扩链剂和均苯四甲酸二酐（PMDA）送入双螺杆挤压机进行熔融造粒。经过过滤，挤出，冷却，切片，得到成品——泡泡料。
所述的工艺步骤2进行缩合操作前的聚酯纤维表观密度为100 KG/m3,，特性粘系数为0.6 dL/g，进行缩合操作之后物料表观密度要求达到600 KG/m3。
所述的工艺步骤3的溶解剂为DMF（N,N-二甲基甲酰胺），邻氯苯酚，苯酚，乙二醇，四氯乙烷，硝基苯等混合物，催化剂采用钠，镁或其他金属盐类；溶解温度设为200℃。
所述的工艺步骤4漂白剂粉末干燥中的漂白剂为专用于泡泡料的二氯异氰尿酸钠（SDIC），该漂白剂针对泡泡料的特征，既能有效漂白，又增加切片光泽，大大提高了切片的表观性能。
所述的工艺步骤5在熔融造粒为了提高最终聚酯切片的粘度，此处采用的是扩链增粘法，是在熔融液中加入扩链剂，使扩链剂与PET大分子链的至少两个端基发生扩链反应，达到PET特性粘度增加、分子量升高的目的；且扩链增粘法要求扩链剂含有两个或两个以上的反应点，充当链增长剂的作用，能够短时间内与PET的端羧基基团或端羟基基团发生加聚反应，使PET分子量大幅度增长。同时，由于是在PET熔融态下反应，还要求扩链剂在高温下状态稳定，不易挥发；并且容易制备，反应后不生成挥发性产物。扩链增粘法由于具有反应迅速、扩链效果好、便于控制、易于操作、可高效生产等优点而受到各研究机构的青睐，且具有很好的工业发展前景。
本发明生产出的泡泡料还要进行充分干燥，采用泡泡料专用干燥塔，干燥温度为160-170。干燥时间3-4小时。
本发明将缩合后的废弃聚酯芯材物料和上述溶剂，催化剂置入反应釜内在200℃之下进行溶解。溶解后所剩的固体杂质可以用作燃料进行焚烧处理不仅不会对环境造成严重污染，还可以取代部分燃煤。同时，溶解用的溶剂催化剂可以重复回收利用，符合节能减排的要求。聚酯纤维经过溶解后，由原来的固态变为固液共存态，形似胶质装，在双螺杆造粒的过程中由于大分子链的断裂，对于熔融温度的要求大大降低，起到了降低能耗的作用。

Claims (7)

1.一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺，其特征在于采用以下工艺步骤：
1)、废弃聚酯芯材预处理：回收废弃聚酯芯材后首先要进行预处理，即对废弃聚酯芯材进行分拣后，用碱液洗去表面附着的杂质，油剂，之后再送入干燥箱进行干燥；
2)、缩合：将软的，经细碾磨过的聚酯纤维，送入螺杆进行压缩，物料压缩到所要求的表观密度后，再送入双螺杆挤压进行熔融重新造粒；
3)、化学溶解：将缩合的物料和溶剂以及催化剂置入反应釜内在200℃之下进行溶解；
4)、漂白剂粉末干燥：将漂白剂粉末投入一个密封料仓中进行干燥，干燥温度为125-140℃，干燥时间8-12小时，干燥后的漂白剂粉末含水量控制在50ppm以下；将干燥好的漂白剂粉末以1-1.5%的重量比和缩合物料进行混合；
5)、熔融造粒：将混合均匀的缩合物料，漂白剂粉末以及增粘剂环氧树脂扩链剂和均苯四甲酸二酐（PMDA）送入双螺杆挤压机进行熔融造粒；经过过滤，挤出，冷却，切片，得到成品——泡泡料。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺，其特征在于所述的工艺步骤2进行缩合操作前的聚酯纤维表观密度为100 KG/m3,，特性粘系数为0.6 dL/g，进行缩合操作之后物料表观密度要求达到600 KG/m3。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺，其特征在于所述的工艺步骤3的溶解剂为DMF（N,N-二甲基甲酰胺），邻氯苯酚，苯酚，乙二醇，四氯乙烷，硝基苯等混合物。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺，其特征在于所述的工艺步骤3的催化剂采用钠、镁。
5.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺，其特征在于所述的工艺步骤3的溶解温度设为200℃。
6.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺，其特征在于所述的工艺步骤4漂白剂粉末干燥中的漂白剂为专用于泡泡料的二氯异氰尿酸钠。
7.根据权利要求1所述的一种利用废弃聚酯芯材制备泡泡料的再生工艺，其特征在于本发明生产出的泡泡料还要进行充分干燥，采用泡泡料专用干燥塔，干燥温度为160-170,干燥时间3-4小时。
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