CN113512193B - 一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法 - Google Patents

一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，首先将废弃聚酰胺6在一定温度和压力条件下加入醇酸单体进行醇解生成两端分别为羧基和氨基的醇解聚酰胺6链段，随后将该链段在一定条件下进行酯化、酰胺化反应制备再生聚酰胺6，并采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维。本发明将聚酯醇解再聚合的方法原理融入到聚酰胺6的资源再生应用中，通过该种方法可以将废弃聚酰胺6回收再利用，并可以通过调节加入醇酸分子的量来控制醇解后聚酰胺6链段的数均分子量，使链段规整性得以保持。本发明的方法的提出为废弃聚酰胺6的资源再利用提供了一种新的方法，并可以广泛应用在塑料、纤维领域。

Description

一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法
技术领域
本发明属于聚酰胺6废弃物回收技术领域，涉及一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法。
背景技术
聚酰胺6由于其具有优异的物理机械性能和纺织加工性能，自问世以后，其产量在相当长的一段时间内位居合成纤维家族的第一位，同时也广泛应用在塑料领域。2017年我国聚酰胺6产量已超过300万吨，同比增长近10％。聚酰胺6具有聚酯无法比拟的优良物理性能，如断裂强度较高，耐磨性好，吸湿性好，弹性回复率和耐疲劳性能优良，染色性好等。聚酰胺6除了服装业用和装饰用外，在其他产业如轮胎帘子布、汽车用纺织品、过滤材料和BCF地毯膨体纱等也有广阔应用场景。
聚酰胺6随着产能不断的增加，每年产生的固体废弃物也越来越多。聚酰胺6化学性质稳定，在自然环境中难以降解，倘若如果不加以循环利用，势必会对环境造成极大的影响。目前聚酰胺6的资源再生利用主要依靠物理法的手段进行再生应用，一种是通过将聚酰胺6废弃料机械打碎再熔融造粒的进行回收利用，但这种方法回收的次数有限，而且并不能实现一个良好的闭环回收。一种是在高温高压下将聚酰胺6的平衡反应向逆反应方向移动进行热裂解后重新进行缩聚反应制备聚酰胺6，但是对设备的要求高，回收成本大。化学法回收一直被认为是高效绿色的可持续化的回收方式，目前化学法在聚酯的回收再生上已经具有成熟的技术并且实现了逐渐实现了产业化。但由于聚酰胺6的分子单元氨基己酸具有独特的异端基特性，在回收过程中极易破坏分子链的端基摩尔数平衡，从而失去反应活性，所以很难通过化学法实现有效的再生利用。CN200580016951.7公开了一种将聚酯聚酰胺纤维混合化学法再生的技术，主要依靠其中聚酯部分的醇解提供可反应基团然后实现次级共聚酰胺的制备，但制备出的共聚酰胺的分子结构相比聚酯聚酰胺均有较大程度的破坏，再生材料的性能无法得到很好的保证。
在日益严重的塑料污染大环境下，聚酰胺6开发出一种高效环保的资源再利用方式，成为聚酰胺6产业在高速发展中所不能忽视的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有聚酰胺6在化学法回收技术上的空白，提供一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法。本发明通过简单的两步法，首先加入异端基的醇酸分子进行醇解来克服酰胺键断裂的异端基所带来的聚合限制，并可以通过调节醇酸分子的用量来达到控聚酰胺6链段数均分子量的目的。随后将醇解后的聚酰胺6链段进行酯化、酰胺化反应，实现分子量的增长。使用醇酸分子利用带有的羟基醇解酰胺键实现聚酰胺6的断键，并极好地迎合了聚酰胺6醇解后产生的异端基结构可以作为链增长链接部分共聚到再生聚酰胺6中是多元醇所不能具有的结构优势，使通过该种方法制备的再生聚酰胺6，在分子结构上保持了原有聚酰胺6的链段完整性，并保持了原生聚酰胺6优异的物质特性，可广泛应用在塑料及纤维领域。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，首先在废弃聚酰胺6中加入醇酸分子，并于一定温度和压力的条件下进行醇解生成两端分别具有羧基和氨基的醇解聚酰胺6链段，然后将所述醇解聚酰胺6链段在一定条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，最后由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制备再生聚酰胺6纤维。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的防醚剂、醇酸分子和醇解催化剂，在温度为230～250℃、压力为0.3～1.5MPa的条件下进行醇解反应5～8h，生成两端分别具有羧基和氨基的醇解聚酰胺6链段；所述醇酸分子的添加量为废弃聚酰胺6的20～60wt％；醇解时间不宜过短，与酯键醇解不同，酰胺键的极性更大，共价键的稳定性更强，醇解的反应速度要远远低于酯键的醇解，所以要在一定的温度范围内经过较长时间的加压酯化。由于其醇解时间长，可以通过控制反应时间来进行醇解分子量调控；
(2)在温度为220～260℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，氮气吹扫的目的是将酯化、酰胺化反应生成的水脱离反应体系，提高反应效率，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为14000～30000g/mol；
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维。
如上所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，步骤(1)中，所述醇酸分子为HOOC(CH2)nCH2OH、对羟基苯甲酸、
Figure BDA0003049587970000021
和
Figure BDA0003049587970000022
中的一种以上，其中n为2～10，m为2～10。随着碳链的越长，反应难度越大，醇解所需要的时间则越长，但碳链越长分子链的柔性越好，物性越接近原生PA6材料。
如上所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，步骤(1)中，醇解聚酰胺6链段的数均分子量为1000～6000g/mol，醇解后链段数均分子量不易过大，否则会影响酯化和酰胺化后聚合物的分子量分布。
如上所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，步骤(1)中，所述催化剂和防醚剂的添加量均为废弃聚酰胺6的10～500ppm，催化剂添加量不易过多否则产生爆聚现象；
所述催化剂为磷酸、硫酸、盐酸或醇酸分子的羧酸衍生物，所述防醚剂为醋酸钠或醋酸锌。
如上所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，所述再生聚酰胺6的相对粘度为2.4～3.6，熔点为190～250℃，数均分子量为14000～30000g/mol，相对粘度为2.4～3.6适合应用于塑料，服用纤维及工业丝。
如上所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，所述再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为0.2～18dtex，断裂强度为2.0～4.0cN/dtex，饱和吸水率为4～7％，上染率为80～95％。
如上所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度240～280℃，纺丝速度为1000～4000m/min，拉伸倍数1.1～1.5倍，冷却风温15～25℃，冷却风速0.5～1m/s，冷却风相对湿度60％～90％。
如上所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4～5mg*cm。
发明机理：
现有技术制备再生聚酰胺6主要是用过物理法进行的，其中包含废旧纺织品打碎再熔融和高温热裂解两种方式。前者回收次数有限，并且对废弃回收料的种类有一定的限制。后者则是利用高温高压热裂解然后在缩聚，但是该方法对设备要求高、能量消耗大，使再生成本变高，不利于再生聚酰胺6的推广与运用。相比聚酰胺6，聚酯的化学法回收目前已经逐步成熟并实现商业化。尽管聚酰胺6中的酰胺键与聚酯的酯键都可以被醇类的羟基在一定条件下实现降解，但聚酰胺6的分子单元氨基己酸具有异端基结构，醇解后不能使两端均具有乙二醇酯结构，所以使用多元醇直接进行醇解不适用于聚酰胺6的回收再利用，在现有技术中报道将聚酯聚酰胺混合料进行回收，但是均是用来制备分子量较低的线性共聚酰胺和部分聚合中间体，无法重新直接转换成高分子材料，并且很难实现聚酰胺6独立的醇解回收。
本发明通过向废弃聚酰胺6中加入异端基的醇酸分子在一定温度压力条件下将酰胺键进行醇解，生成两端分别为氨基和羧基的醇解聚酰胺6链段，随后在一定反应条件下将其链段两端进行酯化、酰胺化反应实现分子量的增长制备再生聚酰胺6。本发明使用醇酸分子进行醇解，利用醇酸分子带有的羟基醇解酰胺键实现聚酰胺6的断键，巧妙地将醇解后的聚酰胺6链段设计为一端氨基一端羧基链段，并且醇酸分子可以再次在异端基结构的基础上作为链增长的链接部分共聚到再生聚酰胺6中，这是多元醇所不能具有的结构优势。最后体系中所有的分子链段间均可进行酯化与酰胺化反应实现链增长，制备再生聚酰胺6高分子材料。
有益效果：
(1)本发明的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，通过加入异端基醇酸分子，将聚酰胺6醇解成聚酰胺6链段后两段分别具有端氨基和端羧基，具有与氨基己酸一样的末端基构成可以将体系中所有链段进行酯化与酰胺化反应实现链增长。
(2)本发明的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，可以控制体系中加入的异端基醇酸分子的添加量，从而控制醇解后的聚酰胺6链段的分子量，使聚酰胺6链段的相畴可控；
(3)本发明的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，在醇解与缩合反应中仅仅添加了一种单体作为反应剂和链接剂，最大程度的保留了聚酰胺6链段的完整性，保证了再生聚酰胺6的机械性能和理化特性的保持；
(4)本发明的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，过程简单，可以实现对废弃聚酰胺6塑料制品及纤维制品的回收再生，具有成本低易于推广的特点，并且在传统聚酰胺6设备上即可完成再生制备。
附图说明
图1为本发明的一种废弃聚酰胺6醇解再生的反应机理图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
图1为本发明的一种废弃聚酰胺6醇解再生的反应机理图，第一步为加入一端为羧基一段为羟基的醇酸单体，利用羟基进攻酰胺键实现聚酰胺6的醇解，形成一端为氨基一端为羧基的醇解聚酰胺6链段。随后在反应体系中，可以发生反应2的醇解聚酰胺6的自身酰胺化反应，反应3的醇解聚酰胺6与醇酸单体的酰胺化反应，和醇解聚酰胺6链段2的自身酯化反应，从而实现分子链的增长形成聚合物。
实施例1
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为窗帘；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸钠、HOOC(CH2)2CH2OH和磷酸，在温度为230℃、压力为1.5MPa的条件下进行醇解反应8h，生成两端分别具有羧基和氨基且数均分子量为1000g/mol的醇解聚酰胺6链段；
HOOC(CH2)2CH2OH的添加量为废弃聚酰胺6的60wt％；
磷酸的添加量为废弃聚酰胺6的10ppm；
醋酸钠的添加量为废弃聚酰胺6的10ppm；
(2)在温度为220℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为14000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为2.4，熔点为190℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度240℃，纺丝速度为1000m/min，拉伸倍数1.1倍，冷却风温15℃，冷却风速0.5m/s，冷却风相对湿度60％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为0.2dtex，断裂强度为2.0cN/dtex，饱和吸水率为6.9％，上染率为95％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4mg*cm。
实施例2
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为地毯；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸钠、对羟基苯甲酸和硫酸，在温度为235℃、压力为1.2MPa的条件下进行醇解反应8h，生成两端分别具有羧基和氨基的数均分子量为1500g/mol的醇解聚酰胺6链段；
对羟基苯甲酸的添加量为废弃聚酰胺6的50wt％；
硫酸的添加量为废弃聚酰胺6的50ppm；
醋酸钠的添加量为废弃聚酰胺6的100ppm；
(2)在温度为230℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为22000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为2.9，熔点为210℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度256℃，纺丝速度为2500m/min，拉伸倍数1.4倍，冷却风温18℃，冷却风速0.6m/s，冷却风相对湿度65％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为7dtex，断裂强度为3.7cN/dtex，饱和吸水率为4.5％，上染率为82％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为5mg*cm。
实施例3
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为渔网线；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸钠、
Figure BDA0003049587970000051
和盐酸，在温度为240℃、压力为1MPa的条件下进行醇解反应7h，生成两端分别具有羧基和氨基的数均分子量为2500g/mol的醇解聚酰胺6链段；
Figure BDA0003049587970000052
的添加量为废弃聚酰胺6的40wt％；
盐酸的添加量为废弃聚酰胺6的100ppm；
醋酸钠的添加量为废弃聚酰胺6的50ppm；
(2)在温度为240℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为26000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为3.2，熔点为230℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度263℃，纺丝速度为3000m/min，拉伸倍数1.4倍，冷却风温20℃，冷却风速0.7m/s，冷却风相对湿度70％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为10dtex，断裂强度为4cN/dtex，饱和吸水率为4％，上染率为80％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为5mg*cm。
实施例4
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为尼龙编织袋；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸锌、
Figure BDA0003049587970000061
和NaOOC(CH2)4CH2OH，在温度为244℃、压力为0.8MPa的条件下进行醇解反应7h，生成两端分别具有羧基和氨基的数均分子量为4000g/mol的醇解聚酰胺6链段；
Figure BDA0003049587970000062
的添加量为废弃聚酰胺6的30wt％；
NaOOC(CH2)4CH2OH的添加量为废弃聚酰胺6的200ppm；
醋酸锌的添加量为废弃聚酰胺6的240ppm；
(2)在温度为245℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为16000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为2.7，熔点为195℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度245℃，纺丝速度为1500m/min，拉伸倍数1.2倍，冷却风温22℃，冷却风速0.8m/s，冷却风相对湿度75％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为1dtex，断裂强度为2.8cN/dtex，饱和吸水率为5.3％，上染率为88％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4.5mg*cm。
实施例5
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为汽车内饰；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸锌、HOOC(CH2)5CH2OH和磷酸，在温度为246℃、压力为0.6MPa的条件下进行醇解反应6h，生成两端分别具有羧基和氨基的数均分子量为4500g/mol的醇解聚酰胺6链段；
HOOC(CH2)5CH2OH的添加量为废弃聚酰胺6的25wt％；
磷酸的添加量为废弃聚酰胺6的300ppm；
醋酸锌的添加量为废弃聚酰胺6的360ppm；
(2)在温度为250℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为18000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为2.8，熔点为200℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度250℃，纺丝速度为2000m/min，拉伸倍数1.3倍，冷却风温24℃，冷却风速0.9m/s，冷却风相对湿度80％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为3dtex，断裂强度为2.2cN/dtex，饱和吸水率为6.4％，上染率为93％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4mg*cm。
实施例6
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为家用电器外壳；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸锌、
Figure BDA0003049587970000071
和硫酸，在温度为248℃，压力为0.4MPa的条件下进行醇解反应6h，生成两端分别具有羧基和氨基的数均分子量为3500g/mol的醇解聚酰胺6链段；
Figure BDA0003049587970000072
的添加量为废弃聚酰胺6的34wt％；
硫酸的添加量为废弃聚酰胺6的400ppm；
醋酸锌的添加量为废弃聚酰胺6的420ppm；
(2)在温度为257℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为28000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为3.4，熔点为240℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度276℃，纺丝速度为3500m/min，拉伸倍数1.5倍，冷却风温24℃，冷却风速0.9m/s，冷却风相对湿度85％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为16dtex，断裂强度为2.6cN/dtex，饱和吸水率为5.6％，上染率为90％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4mg*cm。
实施例7
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为窗帘；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸锌、
Figure BDA0003049587970000081
和磷酸，在温度为250℃、压力为0.3MPa的条件下进行醇解反应5h，生成两端分别具有羧基和氨基的数均分子量为6000g/mol的醇解聚酰胺6链段；
Figure BDA0003049587970000082
的添加量为废弃聚酰胺6的20wt％；
磷酸的添加量为废弃聚酰胺6的500ppm；
醋酸锌的添加量为废弃聚酰胺6的500ppm；
(2)在温度为260℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为33000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为3.6，熔点为250℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度280℃，纺丝速度为4000m/min，拉伸倍数1.5倍，冷却风温25℃，冷却风速1m/s，冷却风相对湿度90％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为18dtex，断裂强度为3.4cN/dtex，饱和吸水率为4.8％，上染率为84％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4.5mg*cm。
实施例8
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为地毯；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸锌、
Figure BDA0003049587970000083
和磷酸，在温度为233℃、压力为1.3MPa的条件下进行醇解反应8h，生成两端分别具有羧基和氨基的数均分子量为1300g/mol的醇解聚酰胺6链段；
Figure BDA0003049587970000084
的添加量为废弃聚酰胺6的52wt％；
磷酸的添加量为废弃聚酰胺6的30ppm；
醋酸锌的添加量为废弃聚酰胺6的30ppm；
(2)在温度为225℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为18000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为2.8，熔点为205℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度254℃，纺丝速度为2300m/min，拉伸倍数1.3倍，冷却风温16℃，冷却风速0.6m/s，冷却风相对湿度63％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为6dtex，断裂强度为3cN/dtex，饱和吸水率为5.5％，上染率为86％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4mg*cm。
实施例9
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为渔网线；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸锌、
Figure BDA0003049587970000091
和硫酸，在温度为237℃、压力为1.1MPa的条件下进行醇解反应8h，生成两端分别具有羧基和氨基的数均分子量为2300g/mol的醇解聚酰胺6链段；
Figure BDA0003049587970000092
的添加量为废弃聚酰胺6的42wt％；
硫酸的添加量为废弃聚酰胺6的70ppm；
醋酸锌的添加量为废弃聚酰胺6的40ppm；
(2)在温度为235℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为24000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为3，熔点为225℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度260℃，纺丝速度为2800m/min，拉伸倍数1.4倍，冷却风温19℃，冷却风速0.7m/s，冷却风相对湿度68％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为8dtex，断裂强度为3.2cN/dtex，饱和吸水率为5.1％，上染率为85％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4.5mg*cm。
实施例10
一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，废弃聚酰胺6的具体形态为尼龙编织袋；废弃聚酰胺6醇解再生的具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的醋酸锌、质量之比为1:1的HOOC(CH2)10CH2OH与对羟基苯甲酸的混合物和盐酸，在温度为242℃、压力为0.9MPa的条件下进行醇解反应7h，生成两端分别具有羧基和氨基的数均分子量为3800g/mol的醇解聚酰胺6链段；
HOOC(CH2)10CH2OH与对羟基苯甲酸的混合物的添加量为废弃聚酰胺6的28wt％；
盐酸的添加量为废弃聚酰胺6的150ppm；
醋酸锌的添加量为废弃聚酰胺6的200ppm；
(2)在温度为240℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为15000g/mol；
制得的再生聚酰胺6(切片)的相对粘度为2.6，熔点为193℃。
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维；
熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度240℃，纺丝速度为1300m/min，拉伸倍数1.1倍，冷却风温20℃，冷却风速0.8m/s，冷却风相对湿度74％。
制得的再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为0.8dtex，断裂强度为2.5cN/dtex，饱和吸水率为6.7％，上染率为91％，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4mg*cm。

Claims (9)

1.一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，其特征是：首先在废弃聚酰胺6中加入醇酸分子，并于一定温度和压力的条件下进行醇解生成两端分别具有羧基和氨基的醇解聚酰胺6链段，然后将所述醇解聚酰胺6链段在一定条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，最后由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制备再生聚酰胺6纤维。
2.根据权利要求1所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)在废弃聚酰胺6中加入一定量的防醚剂、醇酸分子和醇解催化剂，在温度为230～250℃、压力为0.3～1.5MPa的条件下进行醇解反应5～8h，生成两端分别具有羧基和氨基的醇解聚酰胺6链段；所述醇酸分子的添加量为废弃聚酰胺6的20～60wt％；
(2)在温度为220～260℃，氮气吹扫的条件下进行酯化和酰胺化反应制备再生聚酰胺6，终止条件为再生聚酰胺6的分子量为14000～30000g/mol；
(3)由再生聚酰胺6采用熔融纺丝的方法制得再生聚酰胺6纤维。
3.根据权利要求2所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述醇酸分子为HOOC(CH2)nCH2OH、对羟基苯甲酸、
Figure FDA0003049587960000011
Figure FDA0003049587960000012
中的一种以上，其中n为2～10，m为2～10。
4.根据权利要求2所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，其特征在于，步骤(1)中，醇解聚酰胺6链段的数均分子量为1000～6000g/mol。
5.根据权利要求2所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述催化剂和防醚剂的添加量均为废弃聚酰胺6的10～500ppm；
所述催化剂为磷酸、硫酸、盐酸或所述醇酸分子的羧酸衍生物，所述防醚剂为醋酸钠或醋酸锌。
6.根据权利要求1所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，其特征在于，所述再生聚酰胺6的相对粘度为2.4～3.6，熔点为190～250℃，数均分子量为14000～30000g/mol。
7.根据权利要求1所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，其特征在于，所述再生聚酰胺6纤维的单丝纤度为0.2～18dtex，断裂强度为2.0～4.0cN/dtex，饱和吸水率为4～7％，上染率为80～95％。
8.根据权利要求1所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，其特征在于，熔融纺丝的工艺参数为：纺丝温度240～280℃，纺丝速度为1000～4000m/min，拉伸倍数1.1～1.5倍，冷却风温15～25℃，冷却风速0.5～1m/s，冷却风相对湿度60％～90％。
9.根据权利要求1所述的一种废弃聚酰胺6醇解再生的方法，其特征在于，由再生聚酰胺6纤维制得的织物的刚度为4～5mg*cm。
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