CN108517580B

CN108517580B - 一种氨纶废液再生利用方法

Info

Publication number: CN108517580B
Application number: CN201810209518.4A
Authority: CN
Inventors: 顾奕; 李江平; 刘正伟; 黄建刚; 丁洁琼
Original assignee: Jiangyin Lv Chemical Fiber Process Technologiesco Ltd
Current assignee: Jiangyin Lv Chemical Fiber Process Technologiesco Ltd
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2038-03-14
Also published as: CN108517580A

Abstract

本发明提供了一种氨纶废液再生利用方法。本发明将清洗第一反应器、第二反应器、原液过滤器的废液回收，经过一定的方法处理综合加工后，再回到装置中，最终经纺丝生产出合格的氨纶纤维。本发明经济效果显著，同时社会效益明显，通过对氨纶生产过程中所有废料的全回收，可以大大减少固废量，有效降低公司环保压力，同时为公司节省可观费用。

Description

一种氨纶废液再生利用方法

技术领域

本发明涉及一种氨纶废液再生利用方法。

背景技术

在氨纶生产过程中，为保证产生的质量，对反应器和过滤器要进行定期清洗，需要清洗的设备为第一反应器、第二反应器、原液过滤器。

这三处清洗产生的聚合物废液物性不同，第一反应器清洗产生的废液是预聚合物（简称第一废液），动力粘度约800泊。第二反应器清洗产生的废液是刚发生聚合反应产生的聚合物（简称第二废液），动力粘度约2500泊。原液过滤器清洗产生的废液为达到一定分子量可以去纺丝的聚合物（简称第三废液），动力粘度约4500泊。目前氨纶工厂处理废液的方法是将这些废液投入水中浸泡，废液中的DMAC与水互溶从废液中分离出来，剩下的预聚合物和聚合物就形成固体，作为废弃物请专业处理公司负责处理。DMAC和水溶液送到精制装置，将DMAC从水中分离出来回用。

在氨纶生产中涉及废液回收的主要以终聚物(聚氨酯脲)为对象进行废液回收，只经过简单的搅拌、混合、储存、过滤后制得原液，通过干法纺丝技术进行纺丝成型，从而达到溶剂回收并生产出氨纶丝。回收对象主要针对氨纶生产后道工序已经反应结束的废液(即聚氨酯脲)。但是在整个氨纶生产工序中，前道预聚合工序产生的大量的预聚物废液由于反应没有结束，相对回收难度大，基本采用凝固废弃后由企业出钱找专业的环保公司进行处理，而且容易产生二次环境污染。

因目前生产管理上没有将这些废液分类处理，最终混杂到一起后，无法再利用，固体废弃物要请专业公司处理还要出处理费，从经济和环保的角度来讲都是不合理的。

中国专利201310551849.3，公开一种干纺法氨纶废料的综合处理方法。包括以下步骤：（1）破碎，（2）捏炼：将碎废丝、废胶块颗粒、废浆料、重钙、颜料和DMAC捏炼15—25分钟，得捏炼均匀的可塑性生胶；（3）挤出：将可塑性生胶挤出成型；（4）固化：生胶置入萃取槽中将生胶中的DMAC萃取出来，使胶料固化；（5）破碎：将固化好的胶料破碎，得到颗粒，（6）烘干：将步骤（5）得到的颗粒加入到烘干器中在100℃—105℃温度下烘干至含水率低于3%得到聚氨酯颗粒。此方法回收性能不佳，不能满足现有的需求。

CN105483855B公开了一种利用氨纶预聚物废液生产氨纶丝的方法，通过对回收在预聚合工序中排放的满足回收要求的摩尔比的预聚物进行处理，生产氨纶丝。该方法只对预聚合工序中废液进行处理，对其它生产阶段的废液没有涉及，不能实现最大化废液再利用。

发明内容

针对上述问题，本发明通过将清洗第一反应器、第二反应器、原液过滤器的废液回收，经过一定的方法处理综合加工后，再回到装置中，最终经纺丝生产出合格的氨纶纤维。

本发明提供一种氨纶废液再生利用方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

（1）第一废液固体粉碎物投入到废液一级反应器R1中，反应器夹套内通入90度热水加热，将固体融熔搅拌，根据物料的NCO值分析结果，在反应釜中加入4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI和聚四氢呋喃PTMG,继续搅拌反应30-120分钟，经检测NCO值达到要求后，用齿轮泵送到废液二级反应器R2；

（2）在废液二级反应器R2中加入计量的DMAC溶液，废液一级反应器R1送过来的预聚合物进行搅拌混合，混合充分后加入混合胺溶液，在废液二级反应器R2进行聚合反应，聚合反应器的夹套通入冷媒，将反应热带走，反应达到一定粘度后，用齿轮泵将聚合物送到原液反应器R3；

（3）第二废液固体粉碎物投入到原液反应器R3中，同时在加入计量的DMAC溶剂和混合胺，进一步聚合反应，夹套内通入热水；

（4）第三废液固体粉碎物投入到原液反应器R4中，同时加入计量的的DMAC和纺丝添加剂，夹套内通入热水，将固体全部溶解，并搅拌混合均匀；

（5）经取样分析原液反应器R3和原液反应器R4内的聚合物溶液动力粘度一致后，分别用泵输送，经管道上原液静态混合器混合后进入纺丝槽，最终送到纺丝生产线进行干法纺丝，得到合格的产品。

进一步地，其中第一废液固体粉碎物为清洗氨纶生产工艺的第一反应器的废液经过经水浸泡后静置分离，机械破碎机破碎，真空干燥机干燥后得到的固体粉碎物；第二废液固体粉碎物为清洗氨纶生产工艺的第二反应器的废液经过经水浸泡后静置分离，机械破碎机破碎，真空干燥机干燥后得到的固体粉碎物；第三废液固体粉碎物为清洗氨纶生产工艺的原液过滤器的废液经过经水浸泡后静置分离，机械破碎机破碎，真空干燥机干燥后得到的固体粉碎物。

进一步地，其中步骤（1）中4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI和聚四氢呋喃PTMG反应经检测NCO值达到2.35后，用齿轮泵送到废液二级反应器R2。

进一步地，其中步骤（2）加入计量的DMAC溶液，保证固含量为27%；步骤（3）中加入计量的DMAC溶剂和混合胺，保证固含量27%；步骤（4）中加入计量的DMAC，保证固含量27%。

进一步地，其中步骤（2）和（3）中混合胺溶液为EDA、DEA、PDA三种胺和DMAC的混合溶液，胺的总比例为7%。

进一步地，其中步骤（2）中反应达到2500±50泊的粘度后，用齿轮泵将聚合物送到原液反应器R3。

进一步地，其中步骤（5）中经取样分析原液反应器R3和原液反应器R4内的聚合物溶液动力粘度一致，均在粘度在5500~6000泊之间后，分别用泵输送。

本发明的有益技术效果：

（1）本发明经济效果显著，平均每万吨产能年回收效益在30-50万元，生产规模越大效益越可观，同时社会效益明显，通过对氨纶生产过程中所有废料的全回收，可以大大减少固废量，有效降低公司环保压力，同时为公司节省因委托处理废弃物而支出的可观费用。

（2）本发明的制备方法生产得到的产品，与现有的产品比较，性能并未下降。

附图说明

图1是本发明的第一、第二、第三废液固体粉碎物的生产流程图。

图2是本发明的氨纶废液再生利用方法的生产流程图的前半部分。

图3是本发明的氨纶废液再生利用方法的生产流程图的后半部分

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

（1）第一废液固体粉碎物投入到废液一级反应器R1中，反应器夹套内通入90度热水加热，将固体融熔搅拌，根据物料的NCO值分析结果，在反应釜中加入计量的4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI和聚四氢呋喃PTMG,继续搅拌反应30-120分钟，经检测NCO值达到2.35左右要求后，用齿轮泵送到废液二级反应器R2；

（2）在废液二级反应器R2中按计量加入DMAC溶液，使固含量为27%，废液一级反应器R1送过来的预聚合物进行搅拌混合，混合充分后计量加入调配好的混合胺溶液，EDA、DEA、PDA三种胺和DMAC的混合溶液，胺的比例点7%，在废液二级反应器R2进行聚合反应，聚合反应器的夹套通入-10度的冷媒，将反应热带走，反应达到一定粘度2500±50泊后，用齿轮泵将聚合物送到原液反应器R3；

（3）第二废液固体粉碎物投入到原液反应器R3中，同时在加入计量的DMAC溶剂和上述相同的少量混合胺，保证固含量27%，进一步聚合反应，夹套内通入70度热水；

（4）第三废液固体粉碎物投入到原液反应器R4中，同时加入一定比例，保证固含量27%的DMAC和纺丝添加剂，夹套内通入70度热水，将固体全部溶解，并搅拌混合均匀；

（5）经取样分析原液反应器R3和原液反应器R4内的聚合物溶液动力粘度一致粘度在5500~6000泊之间后，分别用泵输送，经管道上原液静态混合器混合后进入纺丝槽，最终送到纺丝生产线进行干法纺丝，得到合格的产品。

对比例1

与实施例1相同的工艺，除了不加入第一废液固体粉碎物。

（1）第二废液固体粉碎物投入到原液反应器R3中，同时在加入计量的DMAC溶剂和上述相同的少量混合胺，保证固含量27%，进一步聚合反应，夹套内通入70度热水；

（2）第三废液固体粉碎物投入到原液反应器R4中，同时加入一定比例，保证固含量27% 的DMAC和纺丝添加剂，夹套内通入70度热水，将固体全部溶解，并搅拌混合均匀；

（3）经取样分析原液反应器R3和原液反应器R4内的聚合物溶液动力粘度一致粘度在5500~6000泊之间后，分别用泵输送，经管道上原液静态混合器混合后进入纺丝槽，最终送到纺丝生产线进行干法纺丝，得到产品。

对比例2

与实施例1相同的工艺，除了不加入第二废液固体粉碎物，即不进行步骤3。

对比例3

与实施例1相同的工艺，除了不加入第三废液固体粉碎物，即将步骤3得到产物直接进行纺丝。

经制得的产品与FZ/T54010《氨纶长丝》中的性能批标相比，结果如下。

序号	项目	一等品指标	实施例1测试值	对比例1测试值	对比例2测试值	对比例3测试值
							1	线密度偏差率/（%）	±5	±4	±6	±7	±7
2	线密度变异系数/（%）	≤5	4	7	8	8
							3	断裂强度/（cN/dtex）	≥0.7	0.64	0.81	0.83	0.86
4	断裂伸长率/（%）	M1±75	M1±60	M1±80	M1±85	M1±85
							5	300%伸长时强度/（cN/dtex）	≥0.15	0.22	0.14	0.15	0.12
6	300%伸长时强度变异系数/（%）	≤13	11	13	15	15
							7	300%伸长时弹性回复率/（%）	≥90	94	81	78	75

根据上述试验结果对比可知，通过将三种废液固体粉碎物联合使用，制备得到的产品基本符合一等品的指标，为高质量的纺丝产品。而对比例1-3，不通过将3种联合使用，制备得到的产品性能欠佳。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种氨纶废液再生利用方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

（3）第二废液固体粉碎物投入到原液反应器R3中，同时加入计量的DMAC溶剂和混合胺，进一步聚合反应，夹套内通入热水；

（4）第三废液固体粉碎物投入到原液反应器R4中，同时加入计量的DMAC和纺丝添加剂，夹套内通入热水，将固体全部溶解，并搅拌混合均匀；

（5）经取样分析原液反应器R3和原液反应器R4内的聚合物溶液动力粘度一致后，分别用泵输送，经管道上原液静态混合器混合后进入纺丝槽，最终送到纺丝生产线进行干法纺丝，得到合格的产品；

其中第一废液固体粉碎物为清洗氨纶生产工艺的第一反应器的废液经过经水浸泡后静置分离，机械破碎机破碎，真空干燥机干燥后得到的固体粉碎物；第二废液固体粉碎物为清洗氨纶生产工艺的第二反应器的废液经过经水浸泡后静置分离，机械破碎机破碎，真空干燥机干燥后得到的固体粉碎物；第三废液固体粉碎物为清洗氨纶生产工艺的原液过滤器的废液经过经水浸泡后静置分离，机械破碎机破碎，真空干燥机干燥后得到的固体粉碎物；所述第一反应器为预聚合物反应器，所述第二反应器为聚合物反应器。

2.根据权利要求1所述的氨纶废液再生利用方法，其中步骤（1）中4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI和聚四氢呋喃PTMG反应经检测NCO值达到2.35后，用齿轮泵送到废液二级反应器R2。

3.根据权利要求1所述的氨纶废液再生利用方法，其中步骤（2）加入计量的DMAC溶液，保证固含量为27%；步骤（3）中加入计量的DMAC溶剂和混合胺，保证固含量27%；步骤（4）中加入计量的DMAC，保证固含量27%。

4.根据权利要求1所述的氨纶废液再生利用方法，其中步骤（2）中混合胺溶液为 EDA、DEA、PDA三种胺和DMAC的混合溶液，胺的总比例为7%，步骤（3）中混合胺为 EDA、DEA、PDA三种胺。

5.根据权利要求1所述的氨纶废液再生利用方法，其中步骤（2）中反应达到2500±50泊的粘度后，用齿轮泵将聚合物送到原液反应器R3。

6.根据权利要求1所述的氨纶废液再生利用方法，其中步骤（5）中经取样分析原液反应器R3和原液反应器R4内的聚合物溶液动力粘度一致，均在粘度在5500~6000泊之间后，分别用泵输送。