CN114057621A - 一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法及其应用，该方法是：将过滤后的废旧聚酰胺6熔体送入含有亚临界水的解聚釜中并与其中的亚临界水混合均匀，在保持混合体系动力粘度不高于10Pa·s的条件下进行解聚，其中，解聚的时间为10～40min；废旧聚酰胺6熔体的解聚率≥98％。该应用是：将解聚后的解聚液直接送入精馏塔中进行精制以提纯己内酰胺，再将提纯的己内酰胺送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品，且提纯的己内酰胺的纯度≥99.5％。本发明所述的回收方法所需水解时间短，水的用量少，且不需要任何催化剂，水解步骤完成后不需要蒸馏浓缩，水解物直接进入精制塔进行提纯，节省浓缩设备。

Description

一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法及其应用

技术领域

本发明属于聚酰胺6的回收技术领域，涉及一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法及其应用。

背景技术

聚酰胺6(聚己内酰胺)因其具有优良的物理化学性能，广泛应用于纤维、塑料等领域。随着聚酰胺6工业近年的迅猛发展，废旧聚酰胺6的数量日益增加，大部分的废旧聚酰胺6采用填埋的方式进行处理，聚酰胺6难以实现自然降解，若不对其进行回收利用，不仅会造成严重的资源浪费，而且会给环境造成极大的污染。基于环境意识的增强及可持续性发展的需求，废旧聚酰胺6的回收利用成为必然趋势。

目前，废旧聚酰胺6的回收方法主要有物理法回收和化学法回收。物理回收方法较为简单、经济，但由于受原料品质波动以及回收过程二次加工的影响，再生聚酰胺6的产品性能差。化学法降解聚酰胺6不但可实现聚酰胺闭环、高质量的回收和再利用，而且具有广阔的应用前景。目前，化学法降解聚酰胺6主要常见的化学回收技术有醇解法、氨解法、水解法等。

醇解法是指醇与废旧聚酰胺6在适宜的条件下反应后，生成降解单体的回收方法。醇解法常用的溶剂有甲醇、乙醇等。醇解法相对于其他方法来说，反应条件温和，反应速度较快，但是反应过程中会产生许多难以分离的副产物。

氨解法是指在氨气存在的条件下对废旧聚酰胺6进行解聚反应，使其转化为单体的回收方法。聚酰胺6的二步氨解的最终产物为6-氨基己腈和己内酰胺。氨解法回收的聚酰胺6解聚单体纯度较高，回收效果较好，但是反应过程中会产生一些副产物，且需要进一步加氢反应，而且反应过程中催化剂易失活，操作也较为复杂。

水解法是通过介质水与废旧聚酰胺6反应导致其完全降解形成单体的回收方法，主要包括水的扩散和水解反应两个阶段。在水解法中，由于亚临界水溶解性好，可以作为废旧聚酰胺6的溶剂，符合绿色发展的要求，因此，对亚临界水有大量的研究，但是现有技术中在水的亚临界状态下一般通过加入催化剂加快水解速度。

申请号为200810203959.X的中国专利申请公开了一种催化废尼龙6降解回收ε-己内酰胺的方法，其中，以水为反应介质，废尼龙6粉粒料与水按质量比为1:10～15，加入磷钨杂多酸，在高温高压反应釜中进行反应，从而回收ε-己内酰胺。磷钨杂多酸需要进行中和，而且采用萃取的方式回收ε-己内酰胺，其中催化剂的去除较复杂，而且使用酸会对设备造成严重的腐蚀，反应结束后容易产生大量的废水，而且反应结束后需要进行中和催化剂，再进行萃取回收己内酰胺，操作复杂。

申请号为201510201799.5的中国专利申请公开了一种亚临界催化水解MC尼龙制备己内酰胺的方法，利用H型分子筛催化废旧MC尼龙在亚临界水中降解制备单体己内酰胺的方法。但是该方法不但要引入H型分子筛，反应结束后还要从液相产物中分离出H型分子筛，流程长，使用催化剂还会增加回收MC尼龙的成本。

申请号为201510201806.1的中国专利申请公开了一种铸型尼龙亚临界水解用固体催化剂的制备方法，此发明涉及固体催化剂的制备方法。同样，催化剂的引入虽然会降低聚酰胺解聚的活化能，在废旧聚酰胺6水解反应体系中，会出现成本高、催化剂分离难和产物复杂的难题。

而为了不使用催化剂，申请号为200680043693.6的中国专利申请公开了一种聚酰胺的解聚方法，其是在烃溶剂和水的共同作用下进行解聚反应，其中的水相对于烃溶剂和水的总质量的比例为30wt％以下。虽然可以在不使用催化剂的条件下进行解聚反应。但是，该方法中使用的溶剂不符合生态和环保的要求。另有申请号为98810888.7的中国专利申请公开了一种制备提纯的己内酰胺的方法，包括下列步骤：(a)使含聚酰胺地毯在蒸汽存在下解聚，从而获得粗己内酰胺和蒸汽；(b)从所述粗己内酰胺和蒸汽中移出基本全部所述水；(c)在小于约8mmHg的压力和约110℃～约145℃的温度下对所获得的浓缩粗己内酰胺进行蒸馏，从而生成己内酰胺的塔顶产物和塔底产物；以及(d)使所述己内酰胺塔顶产物结晶，从而获得己内酰胺晶体和母液。最终提纯的己内酰胺随后被用于制造聚己内酰胺，后者可用于工程材料或纺成纤维。该方法采用了过热蒸汽解聚虽然不需要催化剂，但是存在制备流程复杂、成本高、而且固液解聚效率低等问题。申请号为95196757.6的专利公开了由熔化聚己内酰胺的水解分裂获得己内酰胺的方法，该方法是让含有以下重复单元-[-N(H)-(CH₂)₅-C(O)-]-的聚合物与过热水在280～320℃和7.5～15MPa下进行接触，其中水与含有重复单元-[-N(H)-(CH₂)₅-C(O)-]-的聚合物的重量比是5∶1～13∶1和反应时间少于3小时，前提条件是在水解条件下反应混合物—主要由水和所使用的聚合物或所使用的混合物组成—不含有气相。该方法存在能耗较高，反应结束后会产生大量的废水，流程复杂等问题。综上可知，在现有的废旧聚酰胺6的亚临界条件下水解的技术中，存在着解聚效率低、用水量大且同时引入催化剂所引起水解成本的提高、催化剂难以去除以及设备腐蚀的难题。因此，研究一种能够有效解决废旧聚酰胺6在亚临界条件下水解时存在的上述难题，且能有效去除废旧聚酰胺6中的染料、消光剂、污垢、助剂等杂质，以实现废旧聚酰胺6高值再利用的目的，对实现废旧高分子材料的回收和再利用具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中问题，本发明提供一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法及其应用，该方法是：将废旧聚酰胺6进行熔融，再采用亚临界水对聚酰胺6熔体进行解聚反应，这种方法由于聚酰胺6在熔融状态下和亚临界水是液-液反应，反应界面大，这样大大提高了反应速度，所需解聚时间短，不需要催化剂，降低了水的用量。进一步地，将该方法解聚得到的解聚液直接送入精馏塔中进行精制以提纯己内酰胺，再将提纯的己内酰胺送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品。实现了整个废旧聚酰胺6回用流程中的工艺简化和用水量的下降。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法，将过滤后的废旧聚酰胺6熔体(废旧聚酰胺6熔体中不含有催化剂)送入含有亚临界水的解聚釜(解聚釜中不含有催化剂)中并与其中的亚临界水混合均匀，在保持混合体系动力粘度不高于10Pa·s的条件下进行解聚；

解聚釜中亚临界水的温度在250～320℃(优选270～300℃)；解聚釜中的压力为4.0～12.0MPa；

解聚的时间为10～40min；

废旧聚酰胺6熔体的解聚率≥98％。

亚临界水是指将水加热至沸点以上、临界点以下，并控制系统压力使水保持为液态的水。本发明中限定的反应温度为250～320℃，是因为亚临界水的电离常数在270℃附近有一极大值(饱和蒸气压下)，约为10^-11.05mol²/L。亚临界水中的[H₃O⁺]和[OH^-]浓度已接近弱酸或者弱碱，自身具有一定的催化功能。亚临界水的温度在250～320℃的时候水的饱和蒸气压为4.0～12.0MPa。

本发明使用熔体进料，且与亚临界水混合均匀后呈现混合体系动力粘度不高于10Pa·s，能够使反应体系在均相的条件下进行解聚(熔融状态解聚反应的初期并不是严格均相反应，也会受到水分子向废旧聚酰胺6熔体的扩散限制，但是在此高温条件下，反应速度较快，动力学研究往往将此状态下的解聚反应当作均相来处理)，从而可以达到非均相反应体系中加入催化剂才能达到的目的。在非均相反应体系中，废旧聚酰胺6首先要进行熔融，体积变大，此时亚临界水分子能够攻击大分子链中可以自由活动的羰基基团，从而引起大分子链的断裂，生成能够溶于水的低聚物和己内酰胺。所以在提高解聚效率时，通常会引入催化剂或者增加亚临界水的含量进而加速反应的进行。而在均相条件下，废旧聚酰胺6直接是熔体与亚临界水进行接触，亚临界水与废旧聚酰胺6熔体的接触机会变多，亚临界水分子更容易进攻大分子链中自由活动的羰基，从而引起大分子链的断裂，生成溶于水的低聚物和己内酰胺。

作为优选的技术方案：

如上所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，过滤后的废旧聚酰胺6熔体是将废旧聚酰胺6颗粒料(一般指废旧聚酰胺6进行造粒得到)送入螺杆挤压机进行熔融且经过过滤器过滤得到，且螺杆压力高于解聚釜压力1～3MPa(螺杆压力高于解聚釜的压力把熔体加入到解聚釜中)，过滤器的过滤精度为40～200μm。

如上所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，螺杆挤压机中的熔融温度为240～280℃。聚酰胺6的熔点为220℃左右，熔融温度的设置一方面是实现废旧聚酰胺6的熔融，同时温度不能太高，防止聚酰胺6的热降解，避免对后面的解聚产生不利影响，另一方面是为了能够采用40～200μm的过滤器进行过滤。

如上所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，废旧聚酰胺6颗粒料是将形态为废料块、废纤维、废旧薄膜或者废旧织物的废旧聚酰胺6进行造粒得到的。造粒原理是将废旧聚酰胺6进行熔粘压缩制备成颗粒度大小基本一致的切片。

如上所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，保持混合体系动力粘度不高于10Pa·s是指：采用花洒装置将过滤后的废旧聚酰胺6熔体以细流的方式且按照一定的速率送入解聚釜中，进入解聚釜中的熔体采用搅拌的方式(一般是采用锚式搅拌器)使所述细流和亚临界水混合迅速形成均匀分散体系，混合后体系温度不低于220℃(混合体系的温度需要高于聚酰胺6的熔点，温度过低，聚酰胺6会凝固，不利于亚临界水对自由运动的大分子链中的羰基进行攻击，反应速率会变慢)；

花洒装置是由一总进料口和30～200个直径为1～5mm出料微孔组成的装置；微孔数量和直径选择依赖于过滤后的废旧聚酰胺6熔体的进料量和在水中的分散状态，如果进料量大，可以采用数个花洒装置或者增加微孔的数量来实现过滤后的废旧聚酰胺6熔体在水中迅速分散。

当采用间歇式进料(即解聚釜中先加入所有需要的亚临界水后，再加入熔体)时，所述一定的速率是指每分钟按照0.03～0.2kg废旧聚酰胺6熔体/kg水；其中，所述废旧聚酰胺6熔体与亚临界水的总重量比为1.0:0.5～4.0；

当采用连续式进料(即过滤后的废旧聚酰胺6熔体和水同时并分别送入解聚釜中)时，所述一定的速率是指废旧聚酰胺6熔体和水按照重量比为1.0:0.5～4.0同步加入到解聚釜中(在进料时，加入的水不必是亚临界状态，此时，熔体和水只是一个初步的混合过程，只需要保证解聚釜内的条件使与聚酰胺6熔体混合在一起的水为亚临界状态即可)。

理论上聚酰胺6解聚需要的水极少，为了减少水耗和能耗，加入的水量越小越好，但是如果水量太少，不利于聚酰胺6的溶解，解聚速率也较慢，解聚率低，通过实验，在上述范围内可以达到解聚和水用量的平衡。

控制聚酰胺6熔体以细流的方式加入，且加入的速度和控制体系的温度，保证混合体系动力粘度不高于10Pa·s。

如上所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，己内酰胺产率≥90％。现有技术中的水解解聚方法己内酰胺产率通常在70～80％。

己内酰胺产率的计算方法：配置己内酰胺的标准溶液，浓度在0～1.0mg/mL，通过标准曲线得到斜率和截距；降解样品的浓度配置在0～1.0mg/mL，通过峰面积计算出配置后降解样品的实际浓度C₁，假设容量瓶的体积V₁，定容时取样的体积为V₂，降解液的体积为V₃，那么降解样品的实际浓度为C₀，废旧聚酰胺6的初始质量为m₀，己内酰胺的产率用Y_CPL来表示，计算公式如下：

本发明还提供如上任一项所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法的应用，将解聚后的解聚液直接送入精馏塔中进行精制以提纯己内酰胺，再将提纯的己内酰胺送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品；通过高真空精馏塔精制，塔顶主要是水和低沸点物质，塔中得到精己内酰胺，塔底主要为废旧聚酰胺6中的染料、消光剂、污垢、助剂等杂质以及微量没有解聚或者解聚不完全的聚酰胺6。

为了避免己内酰胺自聚反应，精馏塔的温度控制在60～135℃，精馏塔的绝对压强≤1300Pa，高真空情况下提取己内酰胺，不需要对解聚物进行蒸馏浓缩，同时也避免了高温下己内酰胺自聚反应。

本发明中的己内酰胺被直接送入聚合釜中进行开环、聚合等工序均为现有技术，且其用水量与现有技术中采用原生己内酰胺的开环、聚合等工序一致。

作为优选的技术方案：

如上所述的应用，其提纯的己内酰胺的纯度≥99.5％。(采用高效液相色谱测试)

如上所述的应用，聚合的温度为240～270℃，聚合的时间为5～15h。温度过高和时间过长，会引起聚酰胺6的热降解。

如上所述的应用，再生聚酰胺6切片成品的相对粘度为2.0～3.6(达到纺丝级要求)。

本发明的机理如下：

本发明的反应过程中均处于密闭状态，其反应体系中的压力几乎接近亚临界状态下水的饱和蒸气压。亚临界水富含氢离子和氢氧根离子，可以作为酸或者碱性催化剂催化相关反应。在本发明的无催化亚临界水解反应体系中，一方面水电离出的氢离子会成为废旧聚酰胺6化学解聚的关键，另一方面由于压力的作用，会进一步增加废旧聚酰胺6的化学解聚速率。这种方法由于聚酰胺6在熔融状态下和亚临界水是液-液反应，反应界面大，无需引入催化剂，这样大大提高了反应速度，所需解聚时间短，降低了水的用量。

有益效果

本发明将废旧聚酰胺6进行造粒，螺杆熔融，然后将熔融的聚酰胺6加入到亚临界水中，进行快速解聚。解聚后的产物直接进入精馏塔中进行提纯己内酰胺，提纯后的己内酰胺再聚合为再生聚酰胺6。这种方法由于聚酰胺6在熔融状态下和亚临界水是液-液反应，反应界面大，大大提高了反应速度，所需解聚时间短，同时降低了水的用量。本发明所述的回收方法采用在水的亚临界状态下，使聚酰胺6物料在熔融状态下进行解聚，所需醇解时间短，只需要10～40min，废旧聚酰胺6熔体与亚临界水的重量比仅为1.0:0.5～4.0，且不需要任何催化剂，而现有技术的聚酰胺6水解方法，水的用量是聚酰胺6质量的10～30倍，且需要添加酸、碱等催化剂。同时，由于本发明水用量少，水解步骤完成后不需要蒸馏浓缩，水解物直接进入精制塔进行提纯，节省浓缩设备。

附图说明

图1为本发明中的花洒装置在解聚釜中的安装位置示意图，其中，1-废旧聚酰胺6颗粒料存储罐，2-螺杆挤压机，3-过滤器，4-花洒装置，5-搅拌桨，6-水存储罐。

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。

本发明中采用的废旧聚酰胺6颗粒料是将形态为废料块、废纤维、废旧薄膜或者废旧织物的废旧聚酰胺6进行造粒得到的；只要是纯聚酰胺6废料都可以造粒。

本发明的花洒装置安装在解聚釜的侧面，详见图1。从图中可以看出，本发明中的解聚釜上连接2个进料口，右边的进料口用于送入水，与水存储罐6连接，左边的进料口在解聚釜内连接花洒装置4，并使废旧聚酰胺6颗粒料存储罐1、螺杆挤出机2、过滤器3和花洒装置4依次连通，用于输送废旧聚酰胺6熔体。解聚釜内部设有搅拌桨5用于快速混合反应体系。

实施例1A

一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法，步骤如下：先在解聚釜中加入100kg水，加热到250℃。将废旧聚酰胺6颗粒料送入螺杆挤压机在240℃条件下进行熔融且经过过滤精度为40μm的过滤器过滤得到废旧聚酰胺6熔体，200kg过滤后的废旧聚酰胺6熔体采用花洒装置(由一总进料口和200个直径为1mm出料微孔组成的装置)以细流的方式且按照每分钟20kg送入解聚釜中，螺杆压力5MPa，进入解聚釜中的熔体采用搅拌的方式使所述细流和亚临界水混合形成均匀分散体系，且控制解聚釜中的温度为250℃，此时混合体系动力粘度不高于8Pa·s，在压力为4MPa的条件下解聚40min。该废旧聚酰胺6熔体的解聚率为98.5％，己内酰胺产率为90％。

然后将解聚后的解聚液直接送入精馏塔中，在温度为100℃，且绝对压强为400Pa条件下进行精制以提纯己内酰胺，提纯的己内酰胺的纯度为99.5％，再将提纯的己内酰胺直接送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合(聚合的温度为240℃，聚合的时间为5h)、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品；该再生聚酰胺6切片成品的相对粘度为2.0。

实施例2A

一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法，步骤如下：先在解聚釜中加入100kg水，加热到280℃。将废旧聚酰胺6颗粒料送入螺杆挤压机在260℃条件下进行熔融且经过过滤精度为100μm的过滤器过滤得到废旧聚酰胺6熔体，50kg过滤后的废旧聚酰胺6熔体采用花洒装置(由一总进料口和100个直径为3mm出料微孔组成的装置)以细流的方式且按照每分钟10kg送入解聚釜中，螺杆压力8MPa，进入解聚釜中的熔体采用搅拌的方式使所述细流和亚临界水混合形成均匀分散体系，且控制解聚釜中的温度为280℃，此时混合体系动力粘度不高于5Pa·s，在压力为6.4MPa的条件下解聚25min。废旧聚酰胺6熔体的解聚率为99％，己内酰胺产率为92％。

然后将解聚后的解聚液直接送入精馏塔中，在温度为120℃，且绝对压强为800Pa条件下进行精制以提纯己内酰胺，提纯的己内酰胺的纯度为99.6％，再将提纯的己内酰胺直接送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合(聚合的温度为260℃，聚合的时间为10h)、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品；该再生聚酰胺6切片成品的相对粘度为2.8。

实施例3A

一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法，步骤如下：先在解聚釜中加入100kg水，加热到320℃。将废旧聚酰胺6颗粒料送入螺杆挤压机在280℃条件下进行熔融且经过过滤精度为200μm的过滤器过滤得到废旧聚酰胺6熔体，25kg过滤后的废旧聚酰胺6熔体采用花洒装置(由一总进料口和30个直径为5mm出料微孔组成的装置)以细流的方式且按照每分钟3kg送入解聚釜中，螺杆压力13MPa，进入解聚釜中的熔体采用搅拌的方式使所述细流和亚临界水混合形成均匀分散体系，且控制解聚釜中的温度为320℃，此时混合体系动力粘度不高于2Pa·s，在压力为11.2MPa的条件下解聚15min。废旧聚酰胺6熔体的解聚率为99.5％，己内酰胺产率为94％。

然后将解聚后的解聚液直接送入精馏塔中，在温度为135℃，且绝对压强为1300Pa条件下进行精制以提纯己内酰胺，提纯的己内酰胺的纯度为99.9％，再将提纯的己内酰胺直接送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合(聚合的温度为270℃，聚合的时间为15h)、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品；该再生聚酰胺6切片成品的相对粘度为3.6。

实施例1B

一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法，步骤如下：先将废旧聚酰胺6颗粒料送入螺杆挤压机，在240℃条件下进行熔融且经过过滤精度为40μm的过滤器过滤得到废旧聚酰胺6熔体，过滤后的废旧聚酰胺6熔体采用花洒装置(由一总进料口和200个直径为1mm出料微孔组成的装置)以细流的方式和水按照重量比为1.0:4.0分别同步加入到解聚釜中，螺杆压力5MPa(即连续进料以实现连续解聚)，进入解聚釜中的熔体采用搅拌的方式使所述细流和亚临界水混合形成均匀分散体系，且控制解聚釜中的温度为250℃，此时混合体系动力粘度不高于3Pa·s，在压力为4.0MPa的条件下解聚35min；该废旧聚酰胺6熔体的解聚率为99.6％，己内酰胺产率为95％。

然后将解聚后的解聚液直接送入精馏塔中，在温度为100℃，且绝对压强为400Pa条件下进行精制以提纯己内酰胺，提纯的己内酰胺的纯度为99.9％，再将提纯的己内酰胺直接送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合(聚合的温度为240℃，聚合的时间为8h)、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品；该再生聚酰胺6切片成品的相对粘度为2.0。

实施例2B

一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法，步骤如下：

先将废旧聚酰胺6颗粒料送入螺杆挤压机，在260℃条件下进行熔融且经过过滤精度为100μm的过滤器过滤得到废旧聚酰胺6熔体，过滤后的废旧聚酰胺6熔体采用花洒装置(由一总进料口和100个直径为3mm出料微孔组成的装置)将过滤后的废旧聚酰胺6熔体以细流的方式和水按照重量比为1.0:2.0分别同步加入到解聚釜中，螺杆压力8MPa(即连续进料以实现连续解聚)，进入解聚釜中的熔体采用搅拌的方式使所述细流和亚临界水混合形成均匀分散体系，且控制解聚釜中的温度为280℃，此时混合体系动力粘度不高于4Pa·s，在压力为6.4MPa的条件下解聚20min；该废旧聚酰胺6熔体的解聚率为99.2％，己内酰胺产率为93％。

然后将解聚后的解聚液直接送入精馏塔中，在温度为120℃，且绝对压强为800Pa条件下进行精制以提纯己内酰胺，提纯的己内酰胺的纯度为99.8％，再将提纯的己内酰胺直接送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合(聚合的温度为260℃，聚合的时间为10h)、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品；该再生聚酰胺6切片成品的相对粘度为2.8。

实施例3B

一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法，步骤如下：

先将废旧聚酰胺6颗粒料送入螺杆挤压机，在280℃条件下进行熔融且经过过滤精度为200μm的过滤器过滤得到废旧聚酰胺6熔体，过滤后的废旧聚酰胺6熔体采用花洒装置(由一总进料口和30个直径为5mm出料微孔组成的装置)将过滤后的废旧聚酰胺6熔体以细流的方式和水按照重量比为1.0:0.5分别同步加入到解聚釜中，螺杆压力13MPa(即连续进料以实现连续解聚)，进入解聚釜中的熔体采用搅拌的方式使所述细流和亚临界水混合形成均匀分散体系，且控制解聚釜中的温度为320℃，此时混合体系动力粘度不高于10Pa·s，在压力为11.2MPa的条件下解聚15min；该废旧聚酰胺6熔体的解聚率为99.6％，己内酰胺产率为95％。

然后将解聚后的解聚液直接送入精馏塔中，在温度为135℃，且绝对压强为1300Pa条件下进行精制以提纯己内酰胺，提纯的己内酰胺的纯度为99.9％，再将提纯的己内酰胺直接送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合(聚合的温度为270℃，聚合的时间为15h)、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品；该再生聚酰胺6切片成品的相对粘度为3.6。

Claims (10)

1.一种废旧聚酰胺6高效解聚的方法，其特征是：将过滤后的废旧聚酰胺6熔体送入含有亚临界水的解聚釜中并与其中的亚临界水混合均匀，在保持混合体系动力粘度不高于10Pa·s的条件下进行解聚；

解聚釜中亚临界水的温度为250～320℃；解聚釜中的压力为4.0～12.0MPa；

解聚的时间为10～40min；

废旧聚酰胺6熔体的解聚率≥98％。

2.根据权利要求1所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，其特征在于，过滤后的废旧聚酰胺6熔体是将废旧聚酰胺6颗粒料送入螺杆挤压机进行熔融且经过过滤器过滤得到，且螺杆压力高于解聚釜压力1～3MPa，过滤器的过滤精度为40～200μm。

3.根据权利要求2所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，其特征在于，螺杆挤压机中的熔融温度为240～280℃。

4.根据权利要求2所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，其特征在于，废旧聚酰胺6颗粒料是将形态为废料块、废纤维、废旧薄膜或者废旧织物的废旧聚酰胺6进行造粒得到的。

5.根据权利要求1所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，其特征在于，保持混合体系动力粘度不高于10Pa·s是指：采用花洒装置将过滤后的废旧聚酰胺6熔体以细流的方式且按照一定的速率送入解聚釜中，进入解聚釜中的熔体采用搅拌的方式使所述细流和亚临界水混合形成均匀分散体系，混合后体系温度不低于220℃；

花洒装置是由一总进料口和30～200个直径为1～5mm出料微孔组成的装置；

当采用间歇式进料时，所述一定的速率是指每分钟按照0.03～0.2kg废旧聚酰胺6熔体/kg水；其中，所述废旧聚酰胺6熔体与亚临界水的总重量比为1.0:0.5～4.0；

当采用连续式进料时，所述一定的速率是指废旧聚酰胺6熔体和水按照重量比为1.0:0.5～4.0同步加入到解聚釜中。

6.根据权利要求1所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法，其特征在于，己内酰胺产率≥90％。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的废旧聚酰胺6高效解聚的方法的应用，其特征是：将解聚后的解聚液直接送入精馏塔中进行精制以提纯己内酰胺，再将提纯的己内酰胺送入聚合釜中进行开环反应，然后经过聚合、造粒、萃取和干燥得到再生聚酰胺6切片成品；

精馏塔的温度控制在60～135℃，精馏塔的绝对压强≤1300Pa。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，提纯的己内酰胺的纯度≥99.5％。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，聚合的温度为240～270℃，聚合的时间为5～15h。

10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，再生聚酰胺6切片成品的相对粘度为2.0～3.6。

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