CN110886031A - 一种高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及资源再利用技术领域，尤其涉及一种高色牢度的原液着色再生涤纶纤维的制备方法。为了缓解废旧涤纶丝造成的资源浪费和污染环境的问题，本发明对废旧涤纶丝回收再利用，制备了一种具有高色牢度的原液着色再生涤纶纤维，本发明所制备的原液着色再生涤纶纤维具有良好的耐水洗、耐光照和耐升华色牢度和力学性能，实现了对涤纶废旧丝的再生利用，具有良好的发展前景。

Description

一种高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及再生资源利用技术领域，尤其涉及一种高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法。
背景技术
聚酯具有高强度、高刚性、耐热性、耐化学药品性、电绝缘性、安全性和尺寸稳定性等良好的物理、化学性能，广泛用于饮料瓶、纤维、薄膜、片基及电器绝缘材料等各种领域，其已经发展成为世界五大工程塑料之一。随着全球聚酯产能的剧增，聚酯纤维(废旧涤纶丝)作为白色固体污染物的重要组成部分，给环境带来了越来越大的压力。实现废旧涤纶丝的有效再生利用，可以减少环境污染和对石油能源的消耗。
通过对原生聚酯产品的再加工，得到新型再生产品，既可以有效利用资源又能保护环境、减少白色污染。随着再生聚酯工业的发展，以废弃聚酯为原料生产的再生聚酯纤维逐渐流行起来，有巨大的市场发展潜力。例如中国发明专利CN 1287188A公开了一种废聚酯塑料再改性纺织差别化功能化纤维生产工艺，以废聚酯塑料为主原料加入不饱和聚酯、邻苯二甲酸加工成二次原料，再与多种助剂复配改性，经熔融挤压、过滤抽丝后得到聚酯塑料的再生纺丝，使得聚酯塑料变废为宝，实现了资源的再生利用。
发达国家在20世纪50年代就开始研究废旧聚酯的回收方法，一些工艺比较成熟，部分已经实现了商业化，取得了较大的经济利益，而我国对废旧聚酯回收再利用的研究比较晚，技术相对落后，因此，我国还需在废旧聚酯回收利用的技术上投入更多的时间和精力，进行更深入的研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何对废旧涤纶丝再生利用，制备一种具有高色牢度的原液着色再生涤纶。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，包括以下制备步骤(物料含量以重量份数计)：
(1)将2-200旦尼尔的消光或半消光原色涤纶废丝作为主原料，经过挑选、清洗、金属检测系统去除金属、破碎、脱水，保证原料的含水率≤50ppm；
(2)将废旧涤纶丝装入单螺杆挤出机，在260℃和200r/min下挤出，冷却水冷却后，经切粒机切片，得到再生聚酯切片；
(3)将15-20份聚酯分散剂在260℃下融化，然后在聚酯分散剂中加入5-10份分散染料，在聚酯分散剂的超临界状态下600w超声处理2h，再以50g/min的投放速度将60-70份再生聚酯切片加入到聚酯分散剂中，聚酯分散剂的温度保持260±5℃，1800rpm下搅拌超声30min，依次加入1-2份增稠剂、5-8份抗氧剂、10-15份固色剂、6-10份乳化剂，搅拌45-60min混合均匀；
(3)将步骤(3)中的混合物料送入螺杆挤压机进行熔融，螺杆的外径为30-35mm，熔融温度为275-285℃，压力为8-10MPa，转速为60-80r/min，使用300目的滤泵过滤杂质；
(4)将过滤后的物料加压至25MPa，送喷丝组件抽丝，纺丝速度为1500-2000m/min，冷却风为18-22℃。
具体地，所述的聚酯分散剂为HS-180、AKN-400或STA-1400。
具体地，所述的分散颜料为分散红FB、分散蓝2BLN、分散黄2BLN、分散橙F-3R中的一种或几种。
具体地，所述的抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、或IrganoxB900。
具体地，所述的乳化剂为辛烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙中的一种或几种。
具体地，所述的固色剂为D-226或HH-365。
具体地，所述的增稠剂为ZL-329、IOTA103或南辉CO-0544。
具体地，所述喷丝板的喷丝孔为三角形、多叶形、Y形、五角形、中空形或H形。
本发明的有益效果是：
(1)本发明实现了废旧涤纶丝的再生利用，解决了废旧涤纶丝资源浪费和对环境的污染问题；
(2)本发明所制备的再生涤纶纤维具有较好的力学性能和色牢度，达到国家使用标准。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例
本发明提供一种高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将100旦尼尔的消光或半消光原色涤纶废丝作为主原料，经过挑选、清洗、金属检测系统去除金属、破碎、脱水，保证原料的含水率≤50ppm；
(2)将废旧涤纶丝装入单螺杆挤出机，在260℃和200r/min下挤出，冷却水冷却后，经切粒机切片，得到再生聚酯切片；
(3)将15-20份聚酯分散剂在260℃下融化，然后在聚酯分散剂中加入5-10份分散染料，在聚酯分散剂的超临界状态下600w超声处理2h，再以50g/min的投放速度将60-70份再生聚酯切片加入到聚酯分散剂中，聚酯分散剂的温度保持260±5℃，1800rpm下搅拌超声30min，依次加入1-2份增稠剂、5-8份抗氧剂、10-15份固色剂、6-10份乳化剂，搅拌60min混合均匀；
(3)将步骤(3)中的混合物料送入螺杆挤压机进行熔融，螺杆的外径为30mm，熔融温度为275-285℃，压力为8-10MPa，转速为60-80r/min，使用300目的滤泵过滤杂质；
(4)将过滤后的物料加压至25MPa，送喷丝组件抽丝，纺丝速度为1500m/min，冷却风为20℃。
实施例1-8和对比例1-12如下表1-3所示：
表1
Figure BDA0002305874300000041
表2
Figure BDA0002305874300000042
Figure BDA0002305874300000051
表3
Figure BDA0002305874300000052
实施例1-8的性能测试见表4：
表4
测试项目 水洗色牢度(60℃) 升华色牢度(180℃) 耐光色牢度 断裂强度(N/dtex)
测试标准 GB/T3921-1997 GB/T5718-1997 GB/T8427-1998 GB/T14337-2008
实施例1 5级 4级 8级 4.1
实施例2 5级 4级 8级 4.2
实施例3 5级 4级 7级 4.1
实施例4 5级 4级 8级 4.0
实施例5 4级 3级 7级 4.3
实施例6 4级 3级 7级 4.1
实施例7 5级 4级 8级 4.2
实施例8 4级 3级 7级 4.0
对比例1-12的性能测试见表5：
表5
测试项目 水洗色牢度(60℃) 升华色牢度(180℃) 耐光色牢度 断裂强度(N/dtex)
测试标准 GB/T3921-1997 GB/T5718-1997 GB/T8427-1998 GB/T14337-2008
对比例1 1级 1级 1级 2.2
对比例2 1级 1级 1级 2.3
对比例3 1级 1级 1级 2.1
对比例4 1级 1级 1级 2.0
对比例5 1级 1级 1级 2.1
对比例6 1-2级 1-2级 1级 2.0
对比例7 1级 1级 1级 2.1
对比例8 1级 1-2级 1-2级 2.2
对比例9 1-2级 1级 1级 2.3
对比例10 2级 2级 2级 2.1
对比例11 2级 2级 2级 2.3
对比例12 2级 2级 2级 2.1
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤（物料含量以重量份数计）：
（1）将2-200旦尼尔的消光或半消光原色涤纶废丝作为主原料，经过挑选、清洗、金属检测系统去除金属、破碎、脱水，保证原料的含水率≤50ppm；
（2）将废旧涤纶丝装入单螺杆挤出机，在260℃和200r/min下挤出，冷却水冷却后，经切粒机切片，得到再生聚酯切片；
（3）将15-20份聚酯分散剂在260℃下融化，在聚酯分散剂中加入5-10份分散染料，在聚酯分散剂的超临界状态下600w超声处理2h，再以50g/min的投放速度将60-70份再生聚酯切片加入到聚酯分散剂中，聚酯分散剂的温度保持260±5℃，1800rpm下搅拌超声30min，依次加入1-2份增稠剂、5-8份抗氧剂、10-15份固色剂、6-10份乳化剂，搅拌45-60min混合均匀；
（4）将步骤（3）中的混合物料送入螺杆挤压机进行熔融，螺杆的外径为30-35mm，熔融温度为275-285℃，压力为8-10MPa，转速为60-80r/min，使用300目的滤泵过滤杂质；
（4）将过滤后的物料加压至25MPa，送喷丝组件抽丝，纺丝速度为1500-2000m/min，冷却风为18-22℃。
2.根据权利要求1所述的高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的聚酯分散剂为HS-180、AKN-400或STA-1400。
3.根据权利要求1所述的高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的分散颜料为分散红FB、分散蓝2BLN、分散黄2BLN、分散橙F-3R中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、或IrganoxB900。
5.根据权利要求1所述的高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的乳化剂为辛烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的固色剂为D-226或HH-365。
7.根据权利要求1所述的高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的增稠剂为ZL-329、IOTA103或南辉CO-0544。
8.根据权利要求1所述的高色牢度原液着色再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述喷丝板的喷丝孔为三角形、多叶形、Y形、五角形、中空形或H形。
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