CN112064146A - 一种环保再生型涤纶短纤制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保再生型涤纶短纤制备方法，包括以下步骤：将涤纶布回收料进行分拣、粉碎、除杂、清洗和干燥处理；将涤纶布回收料放到高压反应釜内，加入处理液并搅拌均匀后升温处理，清洗、真空烘干；将涤纶布回收料置于加热釜中，加热至完全熔融，保温，加入助剂，真空保温搅拌；将再生涤纶与新涤纶纤维混合，进入螺杆挤压机加热熔融；将混合物料进入纺丝箱，过滤去除部分固体杂质，通过喷丝板喷丝，得到环保再生型涤纶短。本发明环保再生型涤纶短纤的物理性能与政策涤纶短纤基本相同，并且断裂伸长率比正常产品有一定提高，可单独进行纺织，也可进行混纺，使用方法简单方便，经济效益高，适合工业化生产。

Description

一种环保再生型涤纶短纤制备方法
技术领域
本发明涉及化纤加工技术领域，具体涉及一种环保再生型涤纶短纤制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的逐渐提高，衣服更新换代的频率也越来越快，因此产生的废旧衣物也越来越多。涤纶纤维因其优良的性能已成为用途最广、耗量最大的纤维品种，由此而产生的涤纶废布也逐渐增多，如若不加以利用而随便丢弃不仅污染环境，还会造成资源的大量浪费。因此，需要一种合理的方法对废旧涤纶布进行回收再利用。
中国专利CN110846736A公开了一种废旧涤纶纤维的回收处理方法，包括以下步骤：清洗；碱处理；酸处理；熔融；再生；纺丝，向熔融涤纶中加入处理剂来提高涤纶纤维的强度和耐磨性，但该专利使用酸碱处理涤纶纤维对纤维的损害较大，影响涤纶纤维的力学性能。
中国专利CN109457321A公开了一种涤纶纺织物的回收再利用处理工艺，包括如下步骤：(1)预处理：水洗除去涤纶纺织物上的脏渍和污垢，烘干，得到清洗后的涤纶纺织物；向清洗后的涤纶纺织物中加入3％～8％NaOH溶液，然后于35-50℃水浴中加热1～2h，将处理后的涤纶纺织物剪切成布头，烘干待用；(2)醇解：将布头置于反应釜内，加入溶剂和催化剂，于5℃-200℃下，加入苯二甲酸乙二醇酯进行醇解反应；(3)抽滤；(4)脱色结晶；(5)增粘；(6)织造。但该专利对涤纶纺织物回收再利用的工艺复杂，不易工业化生产。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种环保再生型涤纶短纤制备方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保再生型涤纶短纤制备方法，包括以下步骤：
步骤S10，将涤纶布回收料进行分拣、粉碎、除杂、清洗和干燥处理，所述除杂的具体过程为：将粉碎后的涤纶布回收料放到四氯乙烷和乙醇以重量比(0.5～1.5):100混合得到的除杂液中，搅拌混合5～15分钟，将涤纶布回收料取出并干燥；使用四氯乙烷的乙醇溶液对涤纶布回收料进行处理可有效去除涤纶布中的污油、胶粘剂等，提高熔融喷丝的均匀性；
步骤S20，将涤纶布回收料放到高压反应釜内，加入处理液并搅拌均匀后升温至155～170℃，保温3～5小时，分别用丙酮、乙醇和去离子浸泡清洗3～5次，真空烘干，得到预处理涤纶布回收料；使用特殊处理液处理赋予涤纶短纤一定的磁性；
步骤S30，将预处理涤纶布回收料置于加热釜中，加热至完全熔融，保温15～30分钟，加入聚丙烯酸钾、蓖麻油、微晶纤维素、抗菌微粒、二甲基乙酰胺、三异硬脂酰基钛酸异丙酯，真空保温搅拌30分钟，得到再生涤纶；
步骤S40，将再生涤纶与新涤纶纤维以重量比40:10～25混合，进入螺杆挤压机加热熔融，得到混合物料；将一定比例的新涤纶添加到再生涤纶中来改善混合物料的成丝性；
步骤S50，将混合物料进入纺丝箱，过滤去除部分固体杂质，通过喷丝板喷丝，纺丝速度为700～1200米/分钟，牵伸温度为80～100℃，牵伸倍数为2～4倍，得到环保再生型涤纶短纤。
进一步的，步骤S20中，上述真空烘干的具体过程为：将清洗干净的涤纶布回收料放到转鼓真空干燥机中，转鼓夹套中通如蒸汽，保持温度在120～135℃，同时打开真空泵抽真空，干燥5～7小时，保证干燥后涤纶布回收料的含水量小于110ppm。
更进一步的，上述抽真空的真空度保持在0.04～0.08MPa。
进一步的，步骤S20中，上述处理液的原料包括：水100份、硝酸铁3.5～8份、草酸5～12份。
进一步的，步骤S30中，上述再生涤纶的原料中预处理涤纶布回收料100份、聚丙烯酸钾2～4份、蓖麻油2～6份、微晶纤维素0.2～1.5份、抗菌微粒6～14份、二甲基乙酰胺1.2～3.5份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯1.4～2.6份。
进一步的，步骤S30中，上述抗菌微粒的制备方法为：将8～12份艾叶提取物加入到100份水中，再加入2～6份甲壳素、8～15份硅藻土、3～6份纳米二氧化钛，搅拌混合2～3小时，经过滤、干燥、研磨，得到抗菌微粒。
更进一步的，上述抗菌微粒的粒径在500～1000目。
进一步的，步骤S40中，上述螺杆挤压机的螺杆温度为265～285℃。
本发明的另一发明目的在于提供一种环保再生型涤纶短纤制备方法，根据上述的制备方法制备而成。
从上述的技术方案可以看出，本发明的优点是：
1.本发明以涤纶布回收料为主要原料生产再生型涤纶短纤，避免了涤纶布废料掩埋和焚烧对环境带来的污染，是一种高效率生产工艺技术，使用四氯乙烷的乙醇溶液对涤纶布回收料进行处理可有效去除涤纶布中的污油、胶粘剂等，保证后续回收材料的正常使用；
2.本发明环保再生型涤纶短纤制备方法在预处理涤纶布回收料中添加抗菌微粒，以艾叶提取物、纳米二氧化钛、壳聚糖为主要抗菌原料，通过与硅藻土进行预混合，将抗菌原料包裹在多孔的硅藻土中，保证抗菌剂在后续加工中的稳定性，并且抗菌微粒形式可提高涤纶短纤多次水洗后的抗菌效果；制备再生涤纶的过程中加入聚丙烯酸钾、蓖麻油、微晶纤维素、二甲基乙酰胺、三异硬脂酰基钛酸异丙酯，能够增强涤纶短纤的强度、耐磨性和流动性，保证后期的纺丝成型性，减少纺丝过程中出现断裂、不均匀等问题；
3.本发明环保再生型涤纶短纤的物理性能与政策涤纶短纤基本相同，并且断裂伸长率比正常产品有一定提高，可单独进行纺织，也可进行混纺，使用方法简单方便，经济效益高，适合工业化生产。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种环保再生型涤纶短纤制备方法，包括以下步骤：
步骤S10，将涤纶布回收料进行分拣、粉碎、除杂、清洗和干燥处理，所述除杂的具体过程为：将粉碎后的涤纶布回收料放到四氯乙烷和乙醇以重量比1.0:100混合得到的除杂液中，搅拌混合10分钟，将涤纶布回收料取出并干燥；
步骤S20，将涤纶布回收料放到高压反应釜内，加入处理液并搅拌均匀后升温至160℃，保温4小时，分别用丙酮、乙醇和去离子浸泡清洗4次，真空烘干，得到预处理涤纶布回收料；上述处理液的原料包括：水100份、硝酸铁6份、草酸8.5份；上述真空烘干的具体过程为：将清洗干净的涤纶布回收料放到转鼓真空干燥机中，转鼓夹套中通如蒸汽，保持温度在125℃，同时打开真空泵抽真空，保持真空度在0.06MPa，干燥6小时，保证干燥后涤纶布回收料的含水量小于110ppm；
步骤S30，将预处理涤纶布回收料置于加热釜中，加热至完全熔融，保温15～30分钟，加入聚丙烯酸钾、蓖麻油、微晶纤维素、抗菌微粒、二甲基乙酰胺、三异硬脂酰基钛酸异丙酯，真空保温搅拌30分钟，得到再生涤纶；上述再生涤纶的原料中预处理涤纶布回收料100份、聚丙烯酸钾3份、蓖麻油4份、微晶纤维素0.8份、抗菌微粒10份、二甲基乙酰胺2.3份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯2.0份；上述抗菌微粒的制备方法为：将10份艾叶提取物加入到100份水中，再加入4份甲壳素、12份硅藻土、4.5份纳米二氧化钛，搅拌混合2.5小时，经过滤、干燥、研磨，得到粒径在500～1000目的抗菌微粒；
步骤S40，将再生涤纶与新涤纶纤维以重量比40:18混合，进入螺杆挤压机加热熔融，上述螺杆挤压机的螺杆温度为275℃，得到混合物料；
步骤S50，将混合物料进入纺丝箱，过滤去除部分固体杂质，通过喷丝板喷丝，纺丝速度为950米/分钟，牵伸温度为90℃，牵伸倍数为3倍，得到环保再生型涤纶短纤。
实施例2
一种环保再生型涤纶短纤制备方法，包括以下步骤：
步骤S10，将涤纶布回收料进行分拣、粉碎、除杂、清洗和干燥处理，所述除杂的具体过程为：将粉碎后的涤纶布回收料放到四氯乙烷和乙醇以重量比0.5:100混合得到的除杂液中，搅拌混合5分钟，将涤纶布回收料取出并干燥；
步骤S20，将涤纶布回收料放到高压反应釜内，加入处理液并搅拌均匀后升温至155℃，保温3小时，分别用丙酮、乙醇和去离子浸泡清洗3次，真空烘干，得到预处理涤纶布回收料；上述处理液的原料包括：水100份、硝酸铁3.5份、草酸5份；上述真空烘干的具体过程为：将清洗干净的涤纶布回收料放到转鼓真空干燥机中，转鼓夹套中通如蒸汽，保持温度在120℃，同时打开真空泵抽真空，保持真空度在0.04MPa，干燥5小时，保证干燥后涤纶布回收料的含水量小于110ppm；
步骤S30，将预处理涤纶布回收料置于加热釜中，加热至完全熔融，保温15分钟，加入聚丙烯酸钾、蓖麻油、微晶纤维素、抗菌微粒、二甲基乙酰胺、三异硬脂酰基钛酸异丙酯，真空保温搅拌30分钟，得到再生涤纶；上述再生涤纶的原料中预处理涤纶布回收料100份、聚丙烯酸钾2份、蓖麻油2份、微晶纤维素0.2份、抗菌微粒6份、二甲基乙酰胺1.2份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯1.4份；上述抗菌微粒的制备方法为：将8份艾叶提取物加入到100份水中，再加入2份甲壳素、8份硅藻土、3份纳米二氧化钛，搅拌混合2小时，经过滤、干燥、研磨，得到粒径在500～1000目的抗菌微粒；
步骤S40，将再生涤纶与新涤纶纤维以重量比40:10混合，进入螺杆挤压机加热熔融，上述螺杆挤压机的螺杆温度为265℃，得到混合物料；
步骤S50，将混合物料进入纺丝箱，过滤去除部分固体杂质，通过喷丝板喷丝，纺丝速度为700米/分钟，牵伸温度为80℃，牵伸倍数为2倍，得到环保再生型涤纶短纤。
实施例3
一种环保再生型涤纶短纤制备方法，包括以下步骤：
步骤S10，将涤纶布回收料进行分拣、粉碎、除杂、清洗和干燥处理，所述除杂的具体过程为：将粉碎后的涤纶布回收料放到四氯乙烷和乙醇以重量比1.5:100混合得到的除杂液中，搅拌混合15分钟，将涤纶布回收料取出并干燥；
步骤S20，将涤纶布回收料放到高压反应釜内，加入处理液并搅拌均匀后升温至170℃，保温5小时，分别用丙酮、乙醇和去离子浸泡清洗5次，真空烘干，得到预处理涤纶布回收料；上述处理液的原料包括：水100份、硝酸铁8份、草酸12份；上述真空烘干的具体过程为：将清洗干净的涤纶布回收料放到转鼓真空干燥机中，转鼓夹套中通如蒸汽，保持温度在135℃，同时打开真空泵抽真空，保持真空度在0.08MPa，干燥7小时，保证干燥后涤纶布回收料的含水量小于110ppm；
步骤S30，将预处理涤纶布回收料置于加热釜中，加热至完全熔融，保温30分钟，加入聚丙烯酸钾、蓖麻油、微晶纤维素、抗菌微粒、二甲基乙酰胺、三异硬脂酰基钛酸异丙酯，真空保温搅拌30分钟，得到再生涤纶；上述再生涤纶的原料中预处理涤纶布回收料100份、聚丙烯酸钾4份、蓖麻油6份、微晶纤维素1.5份、抗菌微粒14份、二甲基乙酰胺3.5份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯2.6份；上述抗菌微粒的制备方法为：将12份艾叶提取物加入到100份水中，再加入6份甲壳素、15份硅藻土、6份纳米二氧化钛，搅拌混合3小时，经过滤、干燥、研磨，得到粒径在500～1000目的抗菌微粒；
步骤S40，将再生涤纶与新涤纶纤维以重量比40:25混合，进入螺杆挤压机加热熔融，上述螺杆挤压机的螺杆温度为285℃，得到混合物料；
步骤S50，将混合物料进入纺丝箱，过滤去除部分固体杂质，通过喷丝板喷丝，纺丝速度为1200米/分钟，牵伸温度为100℃，牵伸倍数为4倍，得到环保再生型涤纶短纤。
实施例4
一种环保再生型涤纶短纤制备方法，包括以下步骤：
步骤S10，将涤纶布回收料进行分拣、粉碎、除杂、清洗和干燥处理，所述除杂的具体过程为：将粉碎后的涤纶布回收料放到四氯乙烷和乙醇以重量比1.2:100混合得到的除杂液中，搅拌混合12分钟，将涤纶布回收料取出并干燥；上述真空烘干的具体过程为：将清洗干净的涤纶布回收料放到转鼓真空干燥机中，转鼓夹套中通如蒸汽，保持温度在130℃，同时打开真空泵抽真空，保持真空度在0.05MPa，干燥5.5小时，保证干燥后涤纶布回收料的含水量小于110ppm；
步骤S20，将涤纶布回收料放到高压反应釜内，加入处理液并搅拌均匀后升温至165℃，保温3.5小时，分别用丙酮、乙醇和去离子浸泡清洗3次，真空烘干，得到预处理涤纶布回收料；上述处理液的原料包括：水100份、硝酸铁4.5份、草酸10份；
步骤S30，将预处理涤纶布回收料置于加热釜中，加热至完全熔融，保温25分钟，加入聚丙烯酸钾、蓖麻油、微晶纤维素、抗菌微粒、二甲基乙酰胺、三异硬脂酰基钛酸异丙酯，真空保温搅拌30分钟，得到再生涤纶；上述再生涤纶的原料中预处理涤纶布回收料100份、聚丙烯酸钾2.5份、蓖麻油5份、微晶纤维素0.5份、抗菌微粒12份、二甲基乙酰胺1.5份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯2.2份；上述抗菌微粒的制备方法为：将11份艾叶提取物加入到100份水中，再加入5份甲壳素、9份硅藻土、7份纳米二氧化钛，搅拌混合2.5小时，经过滤、干燥、研磨，得到粒径在500～1000目的抗菌微粒；
步骤S40，将再生涤纶与新涤纶纤维以重量比40:20混合，进入螺杆挤压机加热熔融，上述螺杆挤压机的螺杆温度为280℃，得到混合物料；
步骤S50，将混合物料进入纺丝箱，过滤去除部分固体杂质，通过喷丝板喷丝，纺丝速度为1000米/分钟，牵伸温度为85℃，牵伸倍数为3倍，得到环保再生型涤纶短纤。
对比例1
一种环保再生型涤纶短纤制备方法，包括以下步骤：
步骤S10，将涤纶布回收料进行分拣、粉碎、清洗和干燥处理；
步骤S20，将涤纶布回收料放到高压反应釜内，加入处理液并搅拌均匀后升温至160℃，保温4小时，分别用丙酮、乙醇和去离子浸泡清洗4次，真空烘干，得到预处理涤纶布回收料；上述处理液的原料包括：水100份、硝酸铁6份、草酸8.5份；上述真空烘干的具体过程为：将清洗干净的涤纶布回收料放到转鼓真空干燥机中，转鼓夹套中通如蒸汽，保持温度在125℃，同时打开真空泵抽真空，保持真空度在0.06MPa，干燥6小时，保证干燥后涤纶布回收料的含水量小于110ppm；
步骤S30，将预处理涤纶布回收料置于加热釜中，加热至完全熔融，保温15～30分钟，得到再生涤纶；
步骤S40，将再生涤纶与新涤纶纤维以重量比40:18混合，进入螺杆挤压机加热熔融，上述螺杆挤压机的螺杆温度为275℃，得到混合物料；
步骤S50，将混合物料进入纺丝箱，过滤去除部分固体杂质，通过喷丝板喷丝，纺丝速度为950米/分钟，牵伸温度为90℃，牵伸倍数为3倍，得到环保再生型涤纶短纤。
对比例2
一种环保再生型涤纶短纤制备方法，包括以下步骤：
步骤S10，将涤纶布回收料进行分拣、粉碎、除杂、清洗和干燥处理，所述除杂的具体过程为：将粉碎后的涤纶布回收料放到四氯乙烷和乙醇以重量比1.0:100混合得到的除杂液中，搅拌混合10分钟，将涤纶布回收料取出并干燥；
步骤S20，将涤纶布回收料放到高压反应釜内，加入处理液并搅拌均匀后升温至160℃，保温4小时，分别用丙酮、乙醇和去离子浸泡清洗4次，真空烘干，得到预处理涤纶布回收料；上述处理液的原料包括：水100份、硝酸铁6份、草酸8.5份；上述真空烘干的具体过程为：将清洗干净的涤纶布回收料放到转鼓真空干燥机中，转鼓夹套中通如蒸汽，保持温度在125℃，同时打开真空泵抽真空，保持真空度在0.06MPa，干燥6小时，保证干燥后涤纶布回收料的含水量小于110ppm；
步骤S30，将预处理涤纶布回收料置于加热釜中，加热至完全熔融，保温15～30分钟，加入聚丙烯酸钾、蓖麻油、微晶纤维素、抗菌微粒、二甲基乙酰胺、三异硬脂酰基钛酸异丙酯，真空保温搅拌30分钟，得到再生涤纶；上述再生涤纶的原料中预处理涤纶布回收料100份、聚丙烯酸钾3份、蓖麻油4份、微晶纤维素0.8份、抗菌微粒10份、二甲基乙酰胺2.3份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯2.0份；上述抗菌微粒的制备方法为：将10份艾叶提取物加入到100份水中，再加入4份甲壳素、12份硅藻土、4.5份纳米二氧化钛，搅拌混合2.5小时，经过滤、干燥、研磨，得到粒径在500～1000目的抗菌微粒；
步骤S40，再生涤纶进入螺杆挤压机加热熔融，上述螺杆挤压机的螺杆温度为275℃，得到混合物料；
步骤S50，将混合物料进入纺丝箱，过滤去除部分固体杂质，通过喷丝板喷丝，纺丝速度为950米/分钟，牵伸温度为90℃，牵伸倍数为3倍，得到环保再生型涤纶短纤。
实验例
为了进一步说明本发明的技术进步性，现采用实验进一步说明。
实验方法：对本发明制备的环保再生型涤纶短纤进行性能测试以及对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抗菌效果，结果如表1所示。
表1.
Figure BDA0002651358800000101
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环保再生型涤纶短纤制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，将涤纶布回收料进行分拣、粉碎、除杂、清洗和干燥处理，所述除杂的具体过程为：将粉碎后的涤纶布回收料放到四氯乙烷和乙醇以重量比(0.5～1.5):100混合得到的除杂液中，搅拌混合5～15分钟，将涤纶布回收料取出并干燥；
步骤S20，将涤纶布回收料放到高压反应釜内，加入处理液并搅拌均匀后升温至155～170℃，保温3～5小时，分别用丙酮、乙醇和去离子浸泡清洗3～5次，真空烘干，得到预处理涤纶布回收料；
步骤S30，将预处理涤纶布回收料置于加热釜中，加热至完全熔融，保温15～30分钟，加入聚丙烯酸钾、蓖麻油、微晶纤维素、抗菌微粒、二甲基乙酰胺、三异硬脂酰基钛酸异丙酯，真空保温搅拌30分钟，得到再生涤纶；
步骤S40，将再生涤纶与新涤纶纤维以重量比40:10～25混合，进入螺杆挤压机加热熔融，得到混合物料；
步骤S50，将混合物料进入纺丝箱，过滤去除部分固体杂质，通过喷丝板喷丝，纺丝速度为700～1200米/分钟，牵伸温度为80～100℃，牵伸倍数为2～4倍，得到环保再生型涤纶短纤。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S20中，所述真空烘干的具体过程为：将清洗干净的涤纶布回收料放到转鼓真空干燥机中，转鼓夹套中通如蒸汽，保持温度在120～135℃，同时打开真空泵抽真空，干燥5～7小时，保证干燥后涤纶布回收料的含水量小于110ppm。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述抽真空的真空度保持在0.04～0.08MPa。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S20中，所述处理液的原料包括：水100份、硝酸铁3.5～8份、草酸5～12份。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S30中，所述再生涤纶的原料中预处理涤纶布回收料100份、聚丙烯酸钾2～4份、蓖麻油2～6份、微晶纤维素0.2～1.5份、抗菌微粒6～14份、二甲基乙酰胺1.2～3.5份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯1.4～2.6份。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S30中，所述抗菌微粒的制备方法为：将8～12份艾叶提取物加入到100份水中，再加入2～6份甲壳素、8～15份硅藻土、3～6份纳米二氧化钛，搅拌混合2～3小时，经过滤、干燥、研磨，得到抗菌微粒。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述抗菌微粒的粒径在500～1000目。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S40中，所述螺杆挤压机的螺杆温度为265～285℃。
9.一种环保再生型涤纶短纤，其特征在于，根据权利要求1～8中任一项所述的制备方法制备而成。
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