CN114000210A - 一种再生聚酯混色纤维的生产方法 - Google Patents

一种再生聚酯混色纤维的生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114000210A
CN114000210A CN202111388649.1A CN202111388649A CN114000210A CN 114000210 A CN114000210 A CN 114000210A CN 202111388649 A CN202111388649 A CN 202111388649A CN 114000210 A CN114000210 A CN 114000210A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stirring
reaction
polyester
heating
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202111388649.1A
Other languages
English (en)
Inventor
方卫
胡强
钱国滨
董罡星
姜良军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jieshou Jinwu Renewable Resources Utilization Co ltd
Original Assignee
Jieshou Jinwu Renewable Resources Utilization Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jieshou Jinwu Renewable Resources Utilization Co ltd filed Critical Jieshou Jinwu Renewable Resources Utilization Co ltd
Priority to CN202111388649.1A priority Critical patent/CN114000210A/zh
Publication of CN114000210A publication Critical patent/CN114000210A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/07—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making fire- or flame-proof filaments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804—C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/18—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
    • C08J11/22—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds
    • C08J11/24—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds containing hydroxyl groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/04—Pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种再生聚酯混色纤维的生产方法，属于纤维生产技术领域，步骤如下：将再生聚酯、PET树脂和功能色母粒混合，熔融纺丝，得到长丝纤维；再生聚酯制备步骤如下：向粉碎的废旧聚酯中加入乙二醇、无水醋酸钠，反应1h得到醇解物，向醇解物中加入含有改性硅藻土的乙二醇分散液，回流搅拌2‑4h，过滤，得到脱色液；将脱色液蒸发去除乙二醇，加入缩聚催化剂和热稳定剂，搅拌反应，得到再生聚酯，熔融纺丝得到纤维，本发明在聚酯废料醇解过程中加入了改性硅藻土对其进行净化处理，在聚酯纤维制备过程中，加入功能色母粒，通过超分散剂的加入，有效改善颜料的分散性和耐热性，加入可反应阻燃剂，克服现有聚酯纤维阻燃性差的问题。

Description

一种再生聚酯混色纤维的生产方法
技术领域
本发明属于纤维生产技术领域，具体地，涉及一种再生聚酯混色纤维的生产方法。
背景技术
随着再生聚酯工业的发展，由废弃聚酯瓶和废弃纺织品为原料生产的再生聚酯纤维及纺织服装逐渐开始流行起来，再生聚酯纤维织物及服装的使用已经成为一种时尚，市场发展潜力巨大。
化学再生聚酯是基于聚酯缩聚反应的可逆性及酯交换反应的亲核反应机理，通过小分子解聚剂对大分子链的进攻使聚酯解聚成聚合单体或中间体，经分离提纯后进行再聚合实现再生，对于废旧聚酯纺织品的回收具有明显优势。主要的解聚方法有水解、甲醇解和乙二醇解三种，乙二醇解具有反应条件较温和，但是由于废旧聚酯瓶和废弃纺织品中含有各种颜料，现有处理工艺未对聚酯解聚液中的颜料进行去除，严重影响再生聚酯后期使用价值，包括色泽差，杂质多等问题，并且现有的聚酯纤维含有纺前着色和纺后着色，纺后着色是将聚酯纤维制备成纺织品后用染料进行上色，将聚酰胺纤维浸泡到染料中，染料经过离子键等与聚酰胺分子结合，附着在纤维的表面，接着染料分子通过扩散由纤维表面进入到纤维内部，与内部分子结合，这改变了纤维的表面性质，对最后纺织品的透气性的性质有很大的影响，并且染料上色纤维的颜色耐候性差，且水洗的时候容易褪色，而且在整染过程中产生大量的废水，对环境破坏较大，因此，本发明提供一种染色效果好、污染小、工艺简单的再生聚酯混色纤维的生产方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种再生聚酯混色纤维的生产方法，以解决背景技术中所提出的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种再生聚酯混色纤维的生产方法，包括以下步骤：
第一步、准备以下重量份原料：再生聚酯60-80份、PET树脂20-30份、功能色母粒0.5-5份；
第二步、将再生聚酯、PET树脂和功能色母粒混合均匀，然后进行熔融纺丝，纺丝温度为270-290℃，纺丝速度为2000-2500m/min，拉伸温度为60-80℃，总牵伸倍率1.5-4.5倍，得到再生聚酯混色纤维。
进一步地，再生聚酯由以下步骤制成：
步骤一、将PET聚酯瓶和纺织废料进行破碎得到聚酯粉料，向其中加入乙二醇、无水醋酸钠，温度220-245℃，在0.1MPa压力保持1h，得到醇解物，向醇解物中加入含有质量分数5-10％的改性硅藻土的乙二醇分散液，回流搅拌2-4h，然后过滤，得到脱色液；其中醇解物和改性硅藻土的乙二醇分散液体积比为2：0.8-1；
步骤二、将脱色液在温度190-210℃且压力0.5-0.8atm条件下，蒸发去除乙二醇溶剂，得到解聚物，向解聚物中加入缩聚催化剂和热稳定剂，在220-240℃和压力1atm条件下，惰性气体保护下，搅拌混合30min后，升温至240-250℃，降压至1kPa，继续反应5-30min，然后升温至265-290℃，降压至20Pa，搅拌反应10-60min，得到再生聚酯。
进一步地，缩聚催化剂为乙二醇锑，用量为解聚物质量的100-200ppm，热稳定剂为磷酸三甲酯，用量为解聚物质量的50-100ppm。
进一步地，改性硅藻土由以下步骤制成：
步骤A1、将N,N-二甲基乙二胺溶解在无水乙醇中，然后加入1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液，回流搅拌反应24h，反应结束后，用乙醚洗涤反应产物，过滤，滤饼在甲醇和丙酮体积1：4组成的混合溶剂中重结晶，得到中间体1；
其中，N,N-二甲基乙二胺、无水乙醇、1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液的用量比为0.1mol：100mL：40mL，1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液由1,3-丙磺酸内酯和无水乙醇按照0.05mol：20mL混合而成，利用N,N-二甲基乙二胺的端氨基与1,3-丙磺酸内酯反应，得到含有磺酸基的中间体1，反应过程如下：
Figure BDA0003367999830000031
步骤A2、向四口烧瓶中加入中间体1和质量分数40％的异丙醇水溶液，频率40-50kHz下超声分散10min，升温至40℃，向四口烧瓶滴加质量分数28.5％的盐酸溶液，滴加结束后，保温反应4h，升温至45℃，稳定温度10min，滴加环氧氯丙烷，滴加结束升温至50℃，保温反应6h，然后滴加中间体1的异丙醇溶液，升温至85℃，保温反应12h，反应结束后，减压蒸馏去除溶剂，用丙酮和乙酸乙酯体积比1：4的混合溶剂进行重结晶，最后置于50℃烘箱中干燥24h，得到磺酸季铵盐改性剂；
其中，中间体1、异丙醇水溶液、中间体1的异丙醇溶液和环氧氯丙烷的用量比为0.05mol：50-60mL：50mL：0.05mol，盐酸溶液用量为中间体1质量的55-65％，中间体1的异丙醇溶液由中间体1和异丙醇按照0.05mol：50mL混合而成，使中间体1与环氧氯丙烷发生季铵化反应得到磺酸季铵盐改性剂，反应过程如下：
Figure BDA0003367999830000032
步骤A3、将硅藻土置于三口烧瓶中，向三口烧瓶加入浓度3mol/L的硝酸溶液，在70℃恒温水浴锅中搅拌8h后，冷却后抽滤，滤饼洗涤至洗涤液呈中性，80℃真空干燥8h过150目筛，得到酸化硅藻土；
其中，硅藻土和硝酸溶液的用量比为10.2-10.8g：100-110mL；
步骤A4、将无水乙醇和KH-560加入三口烧瓶中，搅拌30-60min后，加入酸化硅藻土，70℃下恒温反应24h，反应结束，冷却后抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤3-5次，80℃下真空干燥8h，得到环氧化硅藻土；
其中，无水乙醇、KH-560和酸化硅藻土的用量比为60-80mL：5-10mL：6.7-7.5g，利用偶联剂KH-560与酸化硅藻土发生接枝反应得到环氧化硅藻土；
步骤A5、氮气保护下，将磺酸季铵盐改性剂、环氧化硅藻土和DMF加入三口烧瓶中，控制温度50-60℃，搅拌反应10min，然后加入氢氧化钾，回流反应3-5h，反应结束后，转速1000r/min条件下离心10-15min，沉淀经洗涤干燥，得到改性硅藻土；
其中，磺酸季铵盐改性剂、环氧化硅藻土、DMF和氢氧化钾的用量比为1.7-2.2g：6.8-7.4g：100-110mL：3.2-3.7g，在碱性条件下，使磺酸季铵盐改性剂、环氧化硅藻土发生开环反应得到改性硅藻土。
进一步地，功能色母粒由以下步骤制成：
步骤S1、将PET粉料于80℃真空烘箱中烘干8h预结晶，然后升温至120℃继续烘干4h，得到干燥PET树脂；
步骤S2、将干燥PET树脂、颜料、超分散剂和稳定剂加入混合机中，混合均匀，然后于190-280℃下，用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒，得到功能色母粒。
进一步地，颜料为碳黑和偶氮类颜料按照任意比例混合而成。
进一步地，干燥PET树脂、有机颜料、超分散剂和稳定剂的质量比为15-20：1.8-2.5：0.4-0.6：0.1。
进一步地，稳定剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的一种或两种按照任意比例混合而成。
进一步地，超分散剂由以下步骤制成：
步骤B1、将六氯环三磷腈、对烯丙基苯酚、碳酸钾和四氢呋喃依次加入三口烧瓶中，升温至80℃，回流搅拌反应48h，反应结束后，将反应产物浓缩至原体积1/4，转移至蒸馏水中，静置24h，抽滤，滤饼用去离子水洗涤后，60℃下真空干燥至恒重，得到可反应阻燃剂；
其中，六氯环三磷腈、对烯丙基苯酚、碳酸钾和四氢呋喃的用量比为5.0g：0.1mol：8.5-9.95g：200mL，碱性条件下，使六氯环三磷腈的氯原子与对烯丙基苯酚的酚羟基发生消去HCl反应，得到可反应阻燃剂；
步骤B2、将甲基丙烯酸丁酯、可反应阻燃剂、马来酸酐、AIBN和十二硫醇混合均匀得到溶液a，将溶液a滴加至丙酮中，3h内滴加完全，氮气保护下，50℃水浴搅拌反应5-6h，反应结束后，产物用无水乙醇沉淀，抽滤后，60℃下干燥至恒重，得到超分散剂；
其中，甲基丙烯酸丁酯、可反应阻燃剂、马来酸酐和十二硫醇的质量比为6：1：4：0.3-0.5，AIBN用量为甲基丙烯酸丁酯、可反应阻燃剂和马来酸酐总质量的1-2％，在引发剂的作用下，使甲基丙烯酸丁酯、可反应阻燃剂、马来酸酐发生聚合反应得到超分散剂。
本发明的有益效果：
本发明提供一种再生聚酯混色纤维的生产方法，基于废旧聚酯布料和聚酯瓶大量产生这一现状，本发明通过醇解反应制备再生聚酯，由于废旧聚酯材料中含有印染颜料和污染杂质，导致再生聚酯色泽差，再用性能差，因此本发明在聚酯废料醇解过程中加入了改性硅藻土对其进行净化处理，先使硅藻土活化，再利用KH-560处理，最后接枝上磺酸季铵盐改性剂得到改性硅藻土，其中硅藻土本身具有较高的吸附性能，季铵盐结构、磺酸基团和羟基不仅具有较高的亲水作用，还能对阴离子染料具有良好的亲合性能，能够去除聚酯醇解过程中的染料，达到净化目的，更为重要的是，本发明在聚酯纤维制备过程中，加入了功能色母粒，克服目前有机颜料颗粒较小，表面能较大，易产生集聚现象的问题，通过超分散剂的加入，有效改善颜料的分散性和耐热性，利用超分散剂的锚固基团与颜料粉体之间形成紧密的化学结合，溶剂化链与聚酯基质相容，提高色母粒在基质中的均匀性和稳定性，并且超分散剂中还加入了可反应阻燃剂，克服现有聚酯纤维阻燃性差的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种改性硅藻土由以下步骤制成：
步骤A1、将0.1mol N,N-二甲基乙二胺溶解在100mL无水乙醇中，然后加入40mL 1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液，回流搅拌反应24h，反应结束后，用乙醚洗涤反应产物，过滤，滤饼在甲醇和丙酮体积1：4组成的混合溶剂中重结晶，得到中间体1，1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液由1,3-丙磺酸内酯和无水乙醇按照0.05mol：20mL混合而成；
步骤A2、向四口烧瓶中加入0.05mol中间体1和50mL质量分数40％的异丙醇水溶液，频率40kHz下超声分散10min，升温至40℃，向四口烧瓶滴加质量分数28.5％的盐酸溶液，滴加结束后，保温反应4h，升温至45℃，稳定温度10min，滴加0.05mol环氧氯丙烷，滴加结束升温至50℃，保温反应6h，然后滴加50mL中间体1的异丙醇溶液，升温至85℃，保温反应12h，反应结束后，减压蒸馏去除溶剂，用丙酮和乙酸乙酯体积比1：4的混合溶剂进行重结晶，最后置于50℃烘箱中干燥24h，得到磺酸季铵盐改性剂，盐酸溶液用量为中间体1质量的55％，中间体1的异丙醇溶液由中间体1和异丙醇按照0.05mol：50mL混合而成；
步骤A3、将10.2g硅藻土置于三口烧瓶中，向三口烧瓶加入100mL浓度3mol/L的硝酸溶液，在70℃恒温水浴锅中搅拌8h后，冷却抽滤，滤饼洗涤至洗涤液呈中性，80℃真空干燥8h过150目筛，得到酸化硅藻土；
步骤A4、将60mL无水乙醇和5mL KH-560加入三口烧瓶中，搅拌30min后，加入6.7g酸化硅藻土，70℃下恒温反应24h，反应结束，冷却后抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤3次，80℃下真空干燥8h，得到环氧化硅藻土；
步骤A5、氮气保护下，将1.7g磺酸季铵盐改性剂、6.8g环氧化硅藻土和100mL DMF加入三口烧瓶中，控制温度50℃，搅拌反应10min，然后加入3.2g氢氧化钾，回流反应3h，反应结束后，转速1000r/min条件下离心10min，沉淀经洗涤干燥，得到改性硅藻土。
实施例2
本实施例提供一种改性硅藻土由以下步骤制成：
步骤A1、将0.1mol N,N-二甲基乙二胺溶解在100mL无水乙醇中，然后加入40mL 1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液，回流搅拌反应24h，反应结束后，用乙醚洗涤反应产物，过滤，滤饼在甲醇和丙酮体积1：4组成的混合溶剂中重结晶，得到中间体1，1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液由1,3-丙磺酸内酯和无水乙醇按照0.05mol：20mL混合而成；
步骤A2、向四口烧瓶中加入0.05mol中间体1和55mL质量分数40％的异丙醇水溶液，频率45kHz下超声分散10min，升温至40℃，向四口烧瓶滴加质量分数28.5％的盐酸溶液，滴加结束后，保温反应4h，升温至45℃，稳定温度10min，滴加0.05mol环氧氯丙烷，滴加结束升温至50℃，保温反应6h，然后滴加50mL中间体1的异丙醇溶液，升温至85℃，保温反应12h，反应结束后，减压蒸馏去除溶剂，用丙酮和乙酸乙酯体积比1：4的混合溶剂进行重结晶，最后置于50℃烘箱中干燥24h，得到磺酸季铵盐改性剂，盐酸溶液用量为中间体1质量的58％，中间体1的异丙醇溶液由中间体1和异丙醇按照0.05mol：50mL混合而成；
步骤A3、将10.6g硅藻土置于三口烧瓶中，向三口烧瓶加入105mL浓度3mol/L的硝酸溶液，在70℃恒温水浴锅中搅拌8h后，冷却抽滤，滤饼洗涤至洗涤液呈中性，80℃真空干燥8h过150目筛，得到酸化硅藻土；
步骤A4、将70mL无水乙醇和8mL KH-560加入三口烧瓶中，搅拌40min后，加入6.9g酸化硅藻土，70℃下恒温反应24h，反应结束，冷却后抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤4次，80℃下真空干燥8h，得到环氧化硅藻土；
步骤A5、氮气保护下，将1.9g磺酸季铵盐改性剂、7.2g环氧化硅藻土和105mL DMF加入三口烧瓶中，控制温度55℃，搅拌反应10min，然后加入3.5g氢氧化钾，回流反应4h，反应结束后，转速1000r/min条件下离心12min，沉淀经洗涤干燥，得到改性硅藻土。
实施例3
本实施例提供一种改性硅藻土由以下步骤制成：
步骤A1、将0.1mol N,N-二甲基乙二胺溶解在100mL无水乙醇中，然后加入40mL 1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液，回流搅拌反应24h，反应结束后，用乙醚洗涤反应产物，过滤，滤饼在甲醇和丙酮体积1：4组成的混合溶剂中重结晶，得到中间体1，1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液由1,3-丙磺酸内酯和无水乙醇按照0.05mol：20mL混合而成；
步骤A2、向四口烧瓶中加入0.05mol中间体1和60mL质量分数40％的异丙醇水溶液，频率50kHz下超声分散10min，升温至40℃，向四口烧瓶滴加质量分数28.5％的盐酸溶液，滴加结束后，保温反应4h，升温至45℃，稳定温度10min，滴加0.05mol环氧氯丙烷，滴加结束升温至50℃，保温反应6h，然后滴加50mL中间体1的异丙醇溶液，升温至85℃，保温反应12h，反应结束后，减压蒸馏去除溶剂，用丙酮和乙酸乙酯体积比1：4的混合溶剂进行重结晶，最后置于50℃烘箱中干燥24h，得到磺酸季铵盐改性剂，盐酸溶液用量为中间体1质量的65％，中间体1的异丙醇溶液由中间体1和异丙醇按照0.05mol：50mL混合而成；
步骤A3、将10.8g硅藻土置于三口烧瓶中，110mL浓度3mol/L的硝酸溶液，在70℃恒温水浴锅中搅拌8h后，冷却抽滤，滤饼洗涤至洗涤液呈中性，80℃真空干燥8h过150目筛，得到酸化硅藻土；
步骤A4、将80mL无水乙醇和10mL KH-560加入三口烧瓶中，搅拌60min后，加入7.5g酸化硅藻土，70℃下恒温反应24h，反应结束，冷却后抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤5次，80℃下真空干燥8h，得到环氧化硅藻土；
步骤A5、氮气保护下，将2.2g磺酸季铵盐改性剂、7.4g环氧化硅藻土和110mL DMF加入三口烧瓶中，控制温度60℃，搅拌反应10min，然后加入3.7g氢氧化钾，回流反应5h，反应结束后，转速1000r/min条件下离心15min，沉淀经洗涤干燥，得到改性硅藻土。
对比例1
本实施例提供一种改性硅藻土，由以下步骤制成：
将10.8g硅藻土置于三口烧瓶中，向三口烧瓶加入110mL浓度3mol/L的硝酸溶液，在70℃恒温水浴锅中搅拌8h后，冷却抽滤，滤饼洗涤至洗涤液呈中性，80℃真空干燥8h过150目筛，得到改性硅藻土。
对比例2
本实施例提供一种改性硅藻土，由以下步骤制成：
将80mL无水乙醇和10mL KH-550加入三口烧瓶中，搅拌60min后，加入7.5g酸化硅藻土，70℃下恒温反应24h，反应结束，冷却后抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤5次，80℃下真空干燥8h，得到改性硅藻土。
对比例3
本对比例为河北辉浩环保科技有限公司出售的污水处理用硅藻土。
将实施例1-3和对比例1-3的硅藻土材料进行印染废水净化处理试验，试验过程如下：
制备浓度100mg/L的甲基橙溶液，取6组100mL甲基橙溶液主要锥形瓶中，然后分别向锥形瓶内添加各组硅藻土，25℃恒温水浴下以400r/min的转速下进行吸附120min，吸附结束后，快速取样反应溶液并通过0.45μm亲水性聚醚砜注射器，采用紫外-可见分光光度计测得吸光度，计算各组硅藻土的燃料吸附量(q)和去除率(r)，计算公式如下：
q＝(c0-c1)×V/m；r＝(c0-c1)/c0×100％；
其中，c0和c1分别表示染料溶液的吸附前和吸附后的浓度(mg/L)，V表示燃料溶液的体积(mL)，m为硅藻土的质量(g)，测试结果如表1所示：
表1
项目 q(mg/g) r(％)
实施例1 108.9 100
实施例2 109.1 100
实施例3 109.0 100
对比例1 88.5 89
对比例2 85.4 84
对比例3 67.2 71
由表1可以看出，实施例1-3所制备的硅藻土对染料溶液的吸附能力更强，说明本发明制备的改性硅藻土能够较好地去除聚酯回收料中的印染色素。
实施例4
一种再生聚酯混色纤维的生产方法，包括以下步骤：
第一步、准备以下重量份原料：再生聚酯60份、PET树脂20份、功能色母粒0.5份；
第二步、将再生聚酯、PET树脂和功能色母粒混合均匀，然后进行熔融纺丝，纺丝温度为270℃，纺丝速度为2000m/min，拉伸温度为60℃，总牵伸倍率1.5倍，得到再生聚酯混色纤维。
其中，再生聚酯由以下步骤制成：
步骤一、将PET聚酯瓶和纺织废料进行破碎得到聚酯粉料，向其中加入乙二醇、无水醋酸钠，温度220℃，在0.1MPa压力保持1h，得到醇解物，向醇解物中加入含有质量分数5％的实施例1的改性硅藻土的乙二醇分散液，回流搅拌2h，然后过滤，得到脱色液；其中醇解物和改性硅藻土的乙二醇分散液体积比为2：0.8；
步骤二、将脱色液在温度190℃且压力0.5atm条件下，蒸发去除乙二醇溶剂，得到解聚物，向解聚物中加入缩聚催化剂和热稳定剂，在220℃和压力1atm条件下，惰性气体保护下，搅拌混合30min后，升温至240℃，降压至1kPa，继续反应5min，然后升温至265℃，降压至20Pa，搅拌反应10min，得到再生聚酯，缩聚催化剂为乙二醇锑，用量为解聚物质量的100ppm；热稳定剂为磷酸三甲酯，用量为解聚物质量的50ppm。
其中，功能色母粒由以下步骤制成：
步骤S1、将PET粉料于80℃真空烘箱中烘干8h预结晶，然后升温至120℃继续烘干4h，得到干燥PET树脂；
步骤S2、将15g干燥PET树脂、1.8g颜料、0.4g超分散剂和抗氧剂1010加入混合机中，混合均匀，然后于190℃下，用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒，得到功能色母粒，颜料为碳黑、苯胺黄质量比1：1混合而成。
其中，超分散剂由以下步骤制成：
步骤B1、将5.0g六氯环三磷腈、0.1mol对烯丙基苯酚、8.5g碳酸钾和200mL四氢呋喃依次加入三口烧瓶中，升温至80℃，回流搅拌反应48h，反应结束后，将反应产物浓缩至原体积1/4，转移至蒸馏水中，静置24h，抽滤，滤饼用去离子水洗涤后，60℃下真空干燥至恒重，得到可反应阻燃剂；
步骤B2、将6g甲基丙烯酸丁酯、1g可反应阻燃剂、4g马来酸酐、AIBN和0.3g十二硫醇混合均匀得到溶液a，将溶液a滴加至丙酮中，3h内滴加完全，氮气保护下，50℃水浴搅拌反应5h，反应结束后，产物用无水乙醇沉淀，抽滤后，60℃下干燥至恒重，得到超分散剂，AIBN用量为甲基丙烯酸丁酯、可反应阻燃剂和马来酸酐总质量的1％。
实施例5
一种再生聚酯混色纤维的生产方法，包括以下步骤：
第一步、准备以下重量份原料：再生聚酯70份、PET树脂25份、功能色母粒1份；
第二步、将再生聚酯、PET树脂和功能色母粒混合均匀，然后进行熔融纺丝，纺丝温度为280℃，纺丝速度为2200m/min，拉伸温度为70℃，总牵伸倍率2.5倍，得到再生聚酯混色纤维。
其中，再生聚酯由以下步骤制成：
步骤一、将PET聚酯瓶和纺织废料进行破碎得到聚酯粉料，向其中加入乙二醇、无水醋酸钠，温度230℃，在0.1MPa压力保持1h，得到醇解物，向醇解物中加入含有质量分数8％的实施例2的改性硅藻土的乙二醇分散液，回流搅拌3h，然后过滤，得到脱色液；其中醇解物和改性硅藻土的乙二醇分散液体积比为2：0.9；
步骤二、将脱色液在温度200℃且压力0.7atm条件下，蒸发去除乙二醇溶剂，得到解聚物，向解聚物中加入缩聚催化剂和热稳定剂，在230℃和压力1atm条件下，惰性气体保护下，搅拌混合30min后，升温至245℃，降压至1kPa，继续反应10min，然后升温至278℃，降压至20Pa，搅拌反应20min，得到再生聚酯，缩聚催化剂为乙二醇锑，用量为解聚物质量的150ppm；热稳定剂为磷酸三甲酯，用量为解聚物质量的80ppm。
其中，功能色母粒由以下步骤制成：
步骤S1、将PET粉料于80℃真空烘箱中烘干8h预结晶，然后升温至120℃继续烘干4h，得到干燥PET树脂；
步骤S2、将18g干燥PET树脂、1.9g颜料、0.5g超分散剂和抗氧剂1010加入混合机中，混合均匀，然后于198℃下，用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒，得到功能色母粒，颜料为碳黑、苯胺黄质量比1：1混合而成。
其中，超分散剂由以下步骤制成：
步骤B1、将5.0g六氯环三磷腈、0.1mol对烯丙基苯酚、8.9g碳酸钾和200mL四氢呋喃依次加入三口烧瓶中，升温至80℃，回流搅拌反应48h，反应结束后，将反应产物浓缩至原体积1/4，转移至蒸馏水中，静置24h，抽滤，滤饼用去离子水洗涤后，60℃下真空干燥至恒重，得到可反应阻燃剂；
步骤B2、将6g甲基丙烯酸丁酯、1g可反应阻燃剂、4g马来酸酐、AIBN和0.4g十二硫醇混合均匀得到溶液a，将溶液a滴加至丙酮中，3h内滴加完全，氮气保护下，50℃水浴搅拌反应5.5h，反应结束后，产物用无水乙醇沉淀，抽滤后，60℃下干燥至恒重，得到超分散剂，AIBN用量为甲基丙烯酸丁酯、可反应阻燃剂和马来酸酐总质量的1.5％。
实施例3
一种再生聚酯混色纤维的生产方法，包括以下步骤：
第一步、准备以下重量份原料：再生聚酯80份、PET树脂30份、功能色母粒5份；
第二步、将再生聚酯、PET树脂和功能色母粒混合均匀，然后进行熔融纺丝，纺丝温度为290℃，纺丝速度为2500m/min，拉伸温度为80℃，总牵伸倍率4.5倍，得到再生聚酯混色纤维。
其中，再生聚酯由以下步骤制成：
步骤一、将PET聚酯瓶和纺织废料进行破碎得到聚酯粉料，向其中加入乙二醇、无水醋酸钠，温度245℃，在0.1MPa压力保持1h，得到醇解物，向醇解物中加入含有质量分数10％的实施例3的改性硅藻土的乙二醇分散液，回流搅拌4h，然后过滤，得到脱色液；其中醇解物和改性硅藻土的乙二醇分散液体积比为2：1；
步骤二、将脱色液在温度210℃且压力0.8atm条件下，蒸发去除乙二醇溶剂，得到解聚物，向解聚物中加入缩聚催化剂和热稳定剂，在240℃和压力1atm条件下，惰性气体保护下，搅拌混合30min后，升温至250℃，降压至1kPa，继续反应30min，然后升温至290℃，降压至20Pa，搅拌反应60min，得到再生聚酯，缩聚催化剂为乙二醇锑，用量为解聚物质量的200ppm；热稳定剂为磷酸三甲酯，用量为解聚物质量的100ppm。
功能色母粒与实施例4相同。
对比例4
将实施例4中的改性硅藻土替换成等量对比例3的硅藻土，其余原料及制备过程均不变。
对比例5
将实施例5中的超分散剂替换成等量聚乙烯蜡，其余原料及制备过程均不变。
将实施例4-6和对比例4-5的聚酯纤维进行性能测试，阻燃性：利用各种纤维丝织造密度为295×264根/10cm(经密×纬密)的机织物，按照标准GB/T5454-1997进行阻燃性能测试，测试其极限氧指数LOI(％)，色彩牢固度：利用各种纤维丝织造密度为295×264根/10cm(经密×纬密)的机织物，将各组机织物进行水洗50次，观察各组机织物是否脱色，及其脱色的程度大小；测试结果如表2所示：
表2
项目 LOI(％) 洗涤50次后色泽变化
实施例4 29.8 无变化
实施例5 29.5 无变化
实施例6 29.8 无变化
对比例4 28.4 有褪色
对比例5 14.2 有褪色
由表2可以看出，实施例4-6所制备的聚酯纤维具有更好的阻燃性和固色性。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种再生聚酯混色纤维的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将PET聚酯瓶和纺织废料进行破碎得到聚酯粉料，加入乙二醇、无水醋酸钠，温度220-245℃，在0.1MPa压力保持1h，得到醇解物，向醇解物中加入含有改性硅藻土的乙二醇分散液，回流搅拌2-4h，过滤，得到脱色液；
步骤二、将脱色液蒸发得到解聚物，向解聚物中加入缩聚催化剂和热稳定剂，在220-240℃和压力1atm条件下，惰性气体保护下，搅拌混合30min后，升温至240-250℃，降压至1kPa，继续反应5-30min，然后升温至265-290℃，降压至20Pa，搅拌反应10-60min，得到再生聚酯；
步骤三、将再生聚酯、PET树脂和功能色母粒混合，熔融纺丝，得到再生聚酯混色纤维。
2.根据权利要求1所述的一种再生聚酯混色纤维的生产方法，其特征在于，步骤三中纺丝温度为270-290℃，纺丝速度为2000-2500m/min，拉伸温度为60-80℃，总牵伸倍率1.5-4.5倍。
3.根据权利要求1所述的一种再生聚酯混色纤维的生产方法，其特征在于，改性硅藻土由以下步骤制成：
氮气保护下，将磺酸季铵盐改性剂、环氧化硅藻土和DMF混合，50-60℃下搅拌反应10min，加入氢氧化钾，回流反应3-5h，离心，洗涤，得到改性硅藻土。
4.根据权利要求3所述的一种再生聚酯混色纤维的生产方法，其特征在于，磺酸季铵盐改性剂由以下步骤制成：
步骤A1、将N,N-二甲基乙二胺溶解在无水乙醇中，加入1,3-丙磺酸内酯的乙醇溶液，回流搅拌反应24h，洗涤，过滤，重结晶，得到中间体1；
步骤A2、向四口烧瓶中加入中间体1和异丙醇水溶液，超声分散后升温至40℃，滴加盐酸溶液，保温反应4h，升温至45℃，稳定温度10min，滴加环氧氯丙烷，滴加结束升温至50℃，保温反应6h，滴加中间体1的异丙醇溶液，升温至85℃，保温反应12h，减压蒸馏，重结晶，干燥，得到磺酸季铵盐改性剂。
5.根据权利要求4所述的一种再生聚酯混色纤维的生产方法，其特征在于，步骤A2中中间体1的异丙醇溶液由中间体1和异丙醇按照0.05mol：50mL混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种再生聚酯混色纤维的生产方法，其特征在于，功能色母粒由以下步骤制成：
步骤S1、将PET粉料于80℃真空烘箱中烘干8h预结晶，然后升温至120℃继续烘干4h，得到干燥PET树脂；
步骤S2、将干燥PET树脂、颜料、超分散剂和稳定剂混合均匀，于190-280℃下，熔融，挤出造粒，得到功能色母粒。
7.根据权利要求6所述的一种再生聚酯混色纤维的生产方法，其特征在于，超分散剂由以下步骤制成：
将甲基丙烯酸丁酯、可反应阻燃剂、马来酸酐、AIBN和十二硫醇混合均匀得到溶液a，将溶液a滴加至丙酮中，氮气保护下，50℃水浴搅拌反应5-6h，产物用无水乙醇沉淀，抽滤，干燥，得到超分散剂。
8.根据权利要求7所述的一种再生聚酯混色纤维的生产方法，其特征在于，可反应阻燃剂由以下步骤制成：
将六氯环三磷腈、对烯丙基苯酚、碳酸钾和四氢呋喃混合，升温至80℃，回流搅拌反应48h，反应结束后，产物浓缩后转移至蒸馏水中，抽滤，滤饼洗涤，干燥，得到可反应阻燃剂。
CN202111388649.1A 2021-11-22 2021-11-22 一种再生聚酯混色纤维的生产方法 Withdrawn CN114000210A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111388649.1A CN114000210A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种再生聚酯混色纤维的生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111388649.1A CN114000210A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种再生聚酯混色纤维的生产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114000210A true CN114000210A (zh) 2022-02-01

Family

ID=79929761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111388649.1A Withdrawn CN114000210A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种再生聚酯混色纤维的生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114000210A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874551A (zh) * 2022-06-22 2022-08-09 广东安拓普聚合物科技有限公司 一种基于废弃聚丙烯的色母粒及其制备方法
CN115323617A (zh) * 2022-09-13 2022-11-11 吉祥三宝高科纺织有限公司 一种具有消除异味效果的家纺絮片的生产方法
CN115637505A (zh) * 2022-09-07 2023-01-24 江苏江南高纤股份有限公司 再生涤纶短纤维及其生产工艺

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874551A (zh) * 2022-06-22 2022-08-09 广东安拓普聚合物科技有限公司 一种基于废弃聚丙烯的色母粒及其制备方法
CN114874551B (zh) * 2022-06-22 2022-12-13 广东安拓普聚合物科技有限公司 一种基于废弃聚丙烯的色母粒及其制备方法
CN115637505A (zh) * 2022-09-07 2023-01-24 江苏江南高纤股份有限公司 再生涤纶短纤维及其生产工艺
CN115323617A (zh) * 2022-09-13 2022-11-11 吉祥三宝高科纺织有限公司 一种具有消除异味效果的家纺絮片的生产方法
CN115323617B (zh) * 2022-09-13 2023-07-14 吉祥三宝高科纺织有限公司 一种具有消除异味效果的家纺絮片的生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114000210A (zh) 一种再生聚酯混色纤维的生产方法
CN106146877B (zh) 一种利用离子液体回收废旧纺织品的方法
CN113999499A (zh) 一种阻燃增强的再生pet复合材料
CN113480800B (zh) 一种生物可降解塑料及其制备方法
CN104404647A (zh) 一种纤维素纳米晶改性的亲水聚酯纤维及其制备方法
CN118007260B (zh) 利用再生聚酯瓶片生产复合低熔点涤纶长丝的方法
CN116254637A (zh) 一种防水阻燃涤纶面料
CN110128634B (zh) 一种石墨烯改性聚酯切片的制备方法
CN112608497B (zh) 一种保健功能纤维母粒及其制备方法
CN113845723A (zh) 一种生物可降解塑料及其制备方法
CN110105728B (zh) 一种具有高耐光性能的着色母粒及该母粒的清洁制备方法
CN114907666B (zh) 一种阻燃高强度abs塑料
CN102618963B (zh) 一种改性聚丙烯纤维的制造方法
CN111978522B (zh) 一种亲水抗静电抗菌共聚酯母粒的制备方法
CN113322533B (zh) 一种本征阻燃聚乙烯醇纤维及其制备方法
CN104988599A (zh) 一种复合纤维的制备方法
CN110468460A (zh) 一种再生腈纶的制备方法及再生腈纶产品
CN115445657A (zh) 一种用于呔哔克合成的催化剂及其制备方法
CN112538264A (zh) 一种电磁屏蔽塑料及其制备方法
CN101220214A (zh) 一种聚合物型有机颜料及其制备方法
CN114000209B (zh) 基于离子液体的三聚氰胺纺丝溶液的制备方法及其应用
CN116217445B (zh) 一种间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的制备方法
CN115897015A (zh) 一种再生纤维梭织布
CN116446198A (zh) 一种提高聚芳酯纤维染色色深的方法
CN115110172B (zh) 一种耐紫外光的聚对苯撑苯并二噁唑纤维及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220201