CN115232333A - 一种由废旧pa6织物制备pa6粉末的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,将废旧PA6织物溶于质量比为2~2.4:1的无水甲酸/水混合溶剂后形成的PA6溶液(浓度为1~3.5 wt%)作为水相,质量比为5:3:2的有机试剂(环己烷、正己烷或石油醚)、乳化剂和助表面活性剂的混合物作为油相,在7000~8000 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀,对沉淀进行破乳、洗涤、干燥即制得PA6粉末。本发明的方法具有较温和的加工条件(室温下完成反应),无需较高温度,且减少刺激性的有机溶剂的使用,有利于环境保护和资源的利用。
Description
技术领域
本发明属于废旧纺织品回收技术领域,涉及一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法。
背景技术
随着经济的发展和社会的进步,纺织品的使用量也在不断的增加,随之造成的废弃数量也不断上升,已经成为全球纺织业面临的紧要问题之一,而合成纤维的使用量远远大于天然纤维,其中尼龙纤维的使用量仅次于聚酯纤维,是合成纤维中使用量较多的一种,尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)又是尼龙商业生产和实际应用中的大多数,其中尼龙6由于优异的耐磨性和机械性能,成为广泛使用的尼龙纤维之一,因此对尼龙6纺织品进行回收具有积极的社会意义,符合可持续的社会发展观。
尼龙6的化学回收方式是指将尼龙6的酰胺键打断,使其变为单体能够重新聚合,主要有酸碱催化水解法,超临界水解法、醇解法、氨解法以及离子液体解聚法等,但是化学回收对设备要求较高、工艺要求严格,实际生产具有一定的难度。物理回收工艺简便,传统的回收方式多为熔融回收,是较为宽泛的回收方式但该法生产的再生产品品质较低,可利用领域有限,因此回收开发附加值高的再生尼龙6产品就具有较为积极的意义。
尼龙粉末是一种热塑性粉末,具有诸多优良的性能,例如电绝缘性、润滑性、耐摩擦性以及耐冲击性等,可以单独使用,也可以加入润滑剂、填料、填料和其他添加剂等混匀使用。目前尼龙粉末已经广泛用于粘合剂、填料、涂覆、电器、汽车等领域。尼龙粉末用作涂料时具有涂装加工性能较好、电气绝缘性好,且无毒无气味等优点,随着国防工业、机械工业、电子工业及汽车工业的发展,对尼龙粉末的需求量也越来越大,所以将废旧PA6回收制备成粉末材料具有积极的意义。
文献1(反相微乳液法制备聚乳酸生物微球及其载药研究[D]. 河北大学, 2017.)采用反相微乳液法与热致相分离法结合制备聚乳酸微球,具体过程为:将聚乳酸溶解在50℃的四氢呋喃中得到浓度为0.5~4%的聚乳酸溶液,然后在剧烈搅拌下将50℃的丙三醇逐渐滴加在聚乳酸溶液中,随后倒入液氮进行淬火处理,经1000mL冰水萃取24h得到微球。微乳液法是制备粉体材料的常用方法,而文献1最终制得的微球并不是单独的微乳液法作用的结果,微乳液法的主要作用是分散,表现在滴加丙三醇的过程中,聚乳酸溶液会逐渐分散在丙三醇中,而聚乳酸沉淀的析出是通过温度的变化实现的,所需的温度变化条件较为苛刻,该文献里如果使用单一的微乳液法是无法得到微球的。
文献2(Preparation of nylon 6 nanoparticles and nanocapsules by twonovel miniemulsion/solvent displacement hybrid techniques[J]. MacromolecularChemistry and Physics, 2007, 208(5): 457-466.)描述了两种制备PA6粉末的方法,第一种将溶解在甲酸中的PA6加入含有聚乙烯醇(PVA)、甲醇、水的混合溶液中,沉淀后能够制备出包覆PVA的PA6粉末,第二种通过采用微乳液法,以甲酸溶解PA6的溶液作为水相,环己烷作为油相、乳化剂为嵌段共聚物乳化剂聚(丁烯-共-乙烯)-嵌段-聚(环氧乙烷)P(B/E-b-EO),两相混合得到乳液后,在40 ℃下加入甲醇,反应180 s后得到PA6纳米胶囊。第一种方法原理:为了制备纳米颗粒,需要两种不同的溶液:第一种由溶解在水或水/甲醇混合物中的聚(乙烯醇)稳定剂组成,第二种由溶解在甲酸中的PA6 组成。在对系统进行超声处理时,将第二种溶液逐滴添加到第一种溶液中。由于甲酸可溶于水基溶液而PA6不溶于水,因此甲酸在连续相中被稀释,聚合物沉淀形成半透明分散体,其中可能含有不稳定的小前体颗粒,随后聚结形成乳状分散体。最终粒子通过使用适量的稳定剂PVA的碰撞来稳定,以防止聚结,这提供了粒子的空间稳定性。超声处理具有将聚酰胺链有效地彼此分离的作用,并且PVA用于稳定颗粒。该系统可用的小操作窗口允许生产稳定的低固含量胶乳,范围从0.2%到0.4%,制备的PA6粉末材料产量较低。第二种原理:先制备常规反相细乳液。分散相由溶解在甲酸中的PA6组成。连续相是P(B/E-b-EO)表面活性剂在环己烷中的溶液。然后甲酸与添加的甲醇在实验部分规定的条件下反应。该反应产生水,它取代了液滴中的甲酸。在反应过程中还形成了甲酸甲酯,它在 40 ℃时很容易蒸发,将分散相由甲酸置换为水,导致PA6在液滴界面沉淀形成纳米胶囊。其中第一种方法的产量较低,第二种方法需要在加热的条件下进行,并且溶解PA6的溶剂为纯甲酸,对人体具有较强的刺激性和腐蚀性。
因此,寻找一种产量较高、在温和条件下制备PA6粉末的方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题,提供一种由废旧PA6织物制备PA6粉末复合微球的方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,将PA6溶液作为水相,有机试剂、乳化剂和助表面活性剂的混合物作为油相,室温(25±2 ℃)下在7000~8000 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀,对沉淀进行破乳、洗涤、干燥即制得PA6粉末;
PA6溶液为废旧PA6织物溶于无水甲酸/水混合溶剂后形成的溶液;
PA6溶液的浓度为1~3.5 wt%,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2~2.4:1;
有机试剂为环己烷、正己烷或石油醚,这些有机试剂的特点是不溶于水和甲酸。
尼龙6具有很好的化学惰性,其中的重复的酰胺键是较强的给电子基团,需要强吸电子基团的溶剂才能溶解,故只有极少数的溶剂可以溶解尼龙6。无水甲酸是具有强吸电子基团的最简单的羧酸,所以对尼龙6具有良好的溶解性。
在制备微乳液的过程中,当溶解在无水甲酸中的PA6浓度过低时,形成了高分子稀溶液,与微乳液中的油相混合之后,此时分散在油相中的PA6与溶剂依然存在较强的相互作用,并不会形成沉淀,而过高的浓度在水相分散在油相的过程中会阻碍稳定的水相分散液滴的形成,容易造成破乳的现象,使PA6在微乳液体系中分散程度下降。
在混合微乳液的过程中,水相中的无水甲酸会与油相中的醇类助表面活性剂发生相互作用,同时使PA6与无水甲酸的相互作用降低,从而使PA6析出,但也会使助表面活性剂的作用失效,从而使原本分散液滴尺寸应在几百纳米的微乳液变为分散液滴尺寸变为几百微米的乳液液滴尺寸,导致PA6分散程度下降,引入适量的水与无水甲酸混合,使混合溶剂在室温下也依旧对PA6具有良好的溶解能力,从而替代一部分的无水甲酸,并且在微乳液的混合过程中,水分子能够与无水甲酸形成作用力强的氢键,使无水甲酸与醇类的相互作用降低,并且油相中的醇类与水不溶,两者具有一定的排斥性,使作为助表面活性剂的醇类能够发挥其大部分的作用,使通过使用单一无水甲酸作为溶剂的条件下产生的几百微米的分散液滴尺寸降低为几微米,从而使PA6的分散程度升高,并且在室温下即可进行,本发明的无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2~2.4:1,而水的使用量较低,形成的分散液滴尺寸依旧很大,水的使用量过高,混合溶剂在室温下无法溶解PA6。
作为优选的技术方案:
如上所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,油相中有机试剂、乳化剂和助表面活性剂的质量比为5:3:2,如果不是按照这样的比例会破坏稳定的微乳液状态。
如上所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,乳化剂为TritonX-100(聚乙二醇辛基苯基醚)或乳化剂-OP,助表面活性剂为正己醇或正戊醇;环己烷、正己烷或石油醚与无水甲酸/水互不相溶,需要正己醇或正戊醇作为助表面活性剂,TritonX-100或乳化剂-OP为乳化剂,使水相分散在油相里,形成稳定的微乳液状态。
如上所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,微乳液中水相与油相的质量比为1:5~6;当水相和油相进行混合的过程中,按照双方比例的不同,当油相作为分散相,水相作为连续相时为水包油型微乳液,而当水相作为分散相,油相作为连续相,此时为油包水型微乳液,粉末沉淀所需的反应空间为分散的圆形液滴,所以水相与油相按照1:5的比例混合。
如上所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,水相和油相的混合时间时间为2~2.5 h。
如上所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,破乳方式为离心破乳,离心机的转速为10000~12000 rpm。
如上所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,干燥方式为真空干燥,干燥温度为50~60 ℃,干燥时间为20~24 h。
如上所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,PA6溶液的制备过程为:将废旧PA6织物进行洗涤和干燥后加入至无水甲酸/水中,加热搅拌后过滤得到透明均一的PA6溶液;原料选择废旧PA6的原因是为了实现资源的回收,废旧PA6为纯PA6且能够被甲酸溶解,即能通过甲酸溶解制备成高分子浓溶液;
采用的废旧PA6织物为未进行染整加工的坯布,上面只会残留灰尘和一些污垢,经过简单的清洗能够将其去除;洗涤的具体过程为:将废旧PA6织物浸没于皂洗液(上海制皂厂纺织品试验专用皂片溶解在去离子水中得到)中,控制浴比为1:30~50,皂洗液的浓度为2g/L,室温(25±2 ℃)下浸泡和洗涤1h;干燥具体是在室温(25±2 ℃)下干燥12~24 h。
如上所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,加热的温度为70~80℃,加热的时间不限,只要能实现废旧PA6织物充分溶解即可,大约为2 h。无水甲酸在室温下即可溶解聚酰胺,但是充分溶解需要较长的时间,升高温度可以加速溶解过程,所以采用70~80℃作为溶解温度。
如上所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,PA6粉末的产率为100%,产率=(烘干后得到的PA6粉末的质量/原料废旧PA6织物的质量)×100%,采用本发明的方法尼龙会全部析出,产率为100%,但是由于收集或者洗涤过程中会造成一定的流失,是人为因素造成而不是实验因素造成的,如果考虑人为因素,产率为80~85%;PA6粉末的平均粒径为6~10μm。
本发明的原理如下:
本发明采用微乳液法制备PA6粉末,水相由PA6溶解在无水甲酸/水混合溶剂形成的溶液,油相为有机试剂(正己烷、环己烷或石油醚)、乳化剂、助表面活性剂(正己醇或正戊醇),通过在高速搅拌下将油相加入在水相中,油相逐渐由分散相转变为连续相,水相逐渐由连续相转变为分散相,由水相形成的具有一定尺寸的液滴将分散在油相中普通乳液的分散液滴尺寸通常在300 nm~100 μm,而微乳液通过大量表面活性剂和助表面活性剂的作用,使其变为热力学稳定的各向同性液体,分散液滴尺寸通常在10~100 nm,而在本发明的微乳液体系中,如果水相中使用单一的无水甲酸作为溶剂,在水油两相的混合过程中,无水甲酸能够与助表面活性剂结合,使PA6受无水甲酸的相互作用减弱而沉淀,但也会使助表面活性剂失去作用,从而使分散在油相中的水相液滴尺寸变为上百微米,使PA6的分散程度变差,沉淀尺寸较大,通过将水与无水甲酸按照一定的比例混合,既可以替代一部分刺激性强的无水甲酸,还能够限制无水甲酸与助表面活性剂的结合,使部分助表面活性剂能够发挥作用,并且助表面活性剂与水不溶,所以混合溶剂的分散液滴在油相中还具有较好的分散性,故将水相使用的单一甲酸的分散液滴的尺寸,通过使用一定比例的无水甲酸/水的混合溶剂,调节成几微米的尺寸,使PA6的分散程度上升,成功制备出微米级的粉末材料。
本发明与文献1的主要区别在于:文献1采用反相微乳液法与热致相分离结合制备聚乳酸微球,所使用的丙三醇作为连续相,与四氢呋喃互不相溶,并且粘度较大,在聚乳酸溶液分散在丙三醇时起到稳定的作用,并通过改变温度使聚乳酸析出。本发明使用的无水甲酸与粘度较大的丙三醇互溶,所以加入乳化剂、助表面活性剂与环己烷、正己烷或石油醚将PA6溶液分散在油相中,此时PA6溶液会形成圆形液滴充当PA6沉淀的场所,当PA6溶液分散之后,每个液滴之中的无水甲酸与水或助表面活性剂相互作用,使其与PA6的相互作用下降,PA6会沉淀在液滴之中,此沉淀过程不用通过温度的变化来实现。
本发明与文献2的主要区别在于:文献2的第一种方法是在含有稳定剂的水性溶液中制备的,产量较小,无法大规模制备,而第二种方法是需要在升温条件下进行的溶剂置换法,在水相和油相配成乳液之后,通过滴加甲醇与甲酸反应,在40 ℃下去除反应产物甲酸甲酯使PA6沉淀,并且使用的溶剂为单一的甲酸,具有较强的刺激性和腐蚀性。本发明使用水替代一部分的无水甲酸,使混合溶剂在室温下还具备对PA6的良好溶解性,并且在沉淀过程中,本发明是因为无水甲酸因为与水和助表面活性剂互溶导致无水甲酸与PA6的相互作用下降从而沉淀,不属于发生新反应产物的溶剂置换法,使得本发明采用的方法在室温下即可进行,制备的产量与文献2中的第二种制备方法相近,并远远大于第一种方法。
有益效果:
(1)本发明的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,与现有技术的微乳液法制备粉末相比,具有较温和的加工条件(室温下完成反应),无需较高温度,且减少刺激性的有机溶剂的使用;
(2)本发明的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,利用废旧PA6织物制备粉末材料,有效地解决了PA6废弃织物造成的固体废物的堆积与污染,得到了附加值较高的产品,有利于环境保护和资源的利用。
附图说明
图1为实施例1制备的PA6粉末的SEM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。
本发明采用的物质来源如下:
(1)无色废旧PA6织物:来源于江苏省苏州市吴江福华织造有限公司,高强尼龙6,克重100 g/cm2;
(2)皂洗液:将来源于上海制皂厂纺织品试验专用皂片溶解在去离子水中得到。
本发明实施例中的室温为25 ℃。
本发明中PA6粉末的产率的计算方法为:产率=(烘干后得到的PA6粉末的质量/原料废旧PA6织物的质量)×100%。
实施例1
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,具体步骤如下:
(1)将无色废旧PA6织物浸没于2g/L的皂洗液中,控制浴比为1:50,室温下浸泡和洗涤1h,然后在室温下干燥24h;
(2)将经步骤(1)处理的无色废旧PA6织物加入至无水甲酸/水混合溶剂中,于70℃下加热搅拌充分溶解后,通过孔隙为450 nm的过滤滤头进行过滤,得到透明均一的浓度为3.4 wt%的PA6溶液;
其中,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2:1;
(3)将步骤(2)得到的PA6溶液作为水相,将环己烷、TritonX-100和正己醇的混合物作为油相,室温下在7000 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合2 h,得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀;
其中,油相中环己烷、TritonX-100和正己醇的质量比为5:3:2;微乳液中水相与油相的质量比为1:5;
(4)采用离心机(转速为12000 rpm)对步骤(3)得到的沉淀进行离心破乳,然后采用去离子水和乙醇交替洗涤三次,最后在60 ℃下干燥24 h,即制得PA6粉末;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为6 μm,其SEM图如图1所示。
对比例1
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,具体步骤基本同实施例1,不同之处仅在于将步骤(2)中的无水甲酸/水混合溶剂替换为无水甲酸溶剂;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为120 μm。
将对比例1与实施例1进行对比,可以看出对比例1的PA6粉末粒径远远大于实施例1,这是因为无水甲酸虽然能够与助表面活性剂相溶,使PA6受无水甲酸的相互作用减弱而沉淀,但也会使助表面活性剂失去作用,从而使分散在油相中的水相液滴尺寸变为上百微米,使PA6的分散程度变差,沉淀尺寸较大。
对比例2
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,具体步骤基本同实施例1,不同之处仅在于步骤(2)中的无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为3:1;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为70 μm。
将对比例2与实施例1进行对比,可以看出对比例2的PA6粉末的粒径明显高于实施例1,这是因为水与无水甲酸按照一定的比例混合,既可以替代一部分刺激性强的无水甲酸,还能够限制无水甲酸与助表面活性剂的结合,无水甲酸和水已经发生了较强的相互作用,阻碍了无水甲酸破坏助表面活性剂的作用,使部分助表面活性剂能够发挥作用,尽管水能够和无水甲酸发生相互作用,但是当水的量较少时,少量的水只能和较少量的无水甲酸发生相互作用,其余大量的无水甲酸依然处于自由的状态,从而只能与助表面活性剂发生作用,使大量的助表面活性剂失去作用,但是还会有一部分的无水甲酸由于与水发生相互作用,从而无法与助表面活性剂发生相互作用,使部分的助表面活性剂依然可以发挥作用,从而减小液滴的尺寸,从而控制粉末的粒径,使粉末的尺寸与单一无水甲酸作为水相的制备的粉末尺寸相比有所下降,但仍然远远大于实施例1的粒径尺寸。
对比例3
一种对废旧PA6织物进行处理的方法,具体步骤基本同实施例1,不同之处仅在于步骤(2)中的无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为1.5:1;最终无法制得PA6粉末。
将对比例3与实施例1进行对比,可以看出实施例1能得到平均粒径为6μm的PA6粉末,而对比例3无法获得PA6粉末,这是因为水的含量过多,无水甲酸对聚酰胺的作用下降,混合溶剂室温下不能够溶解聚酰胺。
实施例2
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,具体步骤如下:
(1)将无色废旧PA6织物浸没于2g/L的皂洗液中,控制浴比为1:30,室温下浸泡和洗涤1h,然后在室温下干燥12h;
(2)将经步骤(1)处理的无色废旧PA6织物加入至无水甲酸/水混合溶剂中,于80℃下加热搅拌充分溶解后,通过孔隙为450 nm的过滤滤头进行过滤,得到透明均一的浓度为3.5 wt%的PA6溶液;
其中,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2.4:1;
(3)将步骤(2)得到的PA6溶液作为水相,将环己烷、TritonX-100和正己醇的混合物作为油相,室温下在7200 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合2.5 h,得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀;
其中,油相中环己烷、TritonX-100和正己醇的质量比为5:3:2;微乳液中水相与油相的质量比为1:6;
(4)采用离心机(转速为10000 rpm)对步骤(3)得到的沉淀进行离心破乳,然后采用去离子水和乙醇交替洗涤三次,最后在50℃下干燥20 h,即制得PA6粉末;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为8 μm。
实施例3
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,具体步骤如下:
(1)将无色废旧PA6织物浸没于2g/L的皂洗液中,控制浴比为1:35,室温下浸泡和洗涤1h,然后在室温下干燥18h;
(2)将经步骤(1)处理的无色废旧PA6织物加入至无水甲酸/水混合溶剂中,于78℃下加热搅拌充分溶解后,通过孔隙为450 nm的过滤滤头进行过滤,得到透明均一的浓度为1wt%的PA6溶液;
其中,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2.1:1;
(3)将步骤(2)得到的PA6溶液作为水相,将正己烷、乳化剂-OP和正戊醇的混合物作为油相,室温下在7400 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合2 h,得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀;
其中,油相中正己烷、乳化剂-OP和正戊醇的质量比为5:3:2;微乳液中水相与油相的质量比为1:5.5;
(4)采用离心机(转速为11500 rpm)对步骤(3)得到的沉淀进行离心破乳,然后采用去离子水和乙醇交替洗涤三次,最后在52 ℃下干燥22 h,即制得PA6粉末;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为8 μm。
实施例4
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,具体步骤如下:
(1)将无色废旧PA6织物浸没于2g/L的皂洗液中,控制浴比为1:40,室温下浸泡和洗涤1h,然后在室温下干燥15h;
(2)将经步骤(1)处理的无色废旧PA6织物加入至无水甲酸/水混合溶剂中,于75℃下加热搅拌充分溶解后,通过孔隙为450nm的过滤滤头进行过滤,得到透明均一的浓度为3wt%的PA6溶液;
其中,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2.3:1;
(3)将步骤(2)得到的PA6溶液作为水相,将石油醚、乳化剂-OP和正戊醇的混合物作为油相,室温下在7500 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合2.5 h,得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀;
其中,油相中石油醚、乳化剂-OP和正戊醇的质量比为5:3:2;微乳液中水相与油相的质量比为1:5.2;
(4)采用离心机(转速为10500 rpm)对步骤(3)得到的沉淀进行离心破乳,然后采用去离子水和乙醇交替洗涤三次,最后在58 ℃下干燥22 h,即制得PA6粉末;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为10 μm。
实施例5
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,具体步骤如下:
(1)将无色废旧PA6织物浸没于2g/L的皂洗液中,控制浴比为1:45,室温下浸泡和洗涤1h,然后在室温下干燥20h;
(2)将经步骤(1)处理的无色废旧PA6织物加入至无水甲酸/水混合溶剂中,于75℃下加热搅拌充分溶解后,通过孔隙为450 nm的过滤滤头进行过滤,得到透明均一的浓度为2.5 wt%的PA6溶液;
其中,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2.2:1;
(3)将步骤(2)得到的PA6溶液作为水相,将环己烷、TritonX-100和正己醇的混合物作为油相,室温下在7600 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合2 h,得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀;
其中,油相中环己烷、TritonX-100和正己醇的质量比为5:3:2;微乳液中水相与油相的质量比为1:5.8;
(4)采用离心机(转速为11000 rpm)对步骤(3)得到的沉淀进行离心破乳,然后采用去离子水和乙醇交替洗涤三次,最后在55 ℃下干燥24 h,即制得PA6粉末;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为10 μm。
实施例6
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,具体步骤如下:
(1)将无色废旧PA6织物浸没于2g/L的皂洗液中,控制浴比为1:35,室温下浸泡和洗涤1h,然后在室温下干燥22h;
(2)将经步骤(1)处理的无色废旧PA6织物加入至无水甲酸/水混合溶剂中,于72℃下加热搅拌充分溶解后,通过孔隙为450 nm的过滤滤头进行过滤,得到透明均一的浓度为2 wt%的PA6溶液;
其中,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2.2:1;
(3)将步骤(2)得到的PA6溶液作为水相,将环己烷、TritonX-100和正戊醇的混合物作为油相,室温下在7800 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合2.5 h,得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀;
其中,油相中环己烷、TritonX-100和正戊醇的质量比为5:3:2;微乳液中水相与油相的质量比为1:5.5;
(4)采用离心机(转速为11500 rpm)对步骤(3)得到的沉淀进行离心破乳,然后采用去离子水和乙醇交替洗涤三次,最后在52 ℃下干燥20 h,即制得PA6粉末;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为10 μm。
实施例7
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,具体步骤如下:
(1)将无色废旧PA6织物浸没于2g/L的皂洗液中,控制浴比为1:40,室温下浸泡和洗涤1h,然后在室温下干燥20h;
(2)将经步骤(1)处理的无色废旧PA6织物加入至无水甲酸/水混合溶剂中,于75℃下加热搅拌充分溶解后,通过孔隙为450 nm的过滤滤头进行过滤,得到透明均一的浓度为1.5 wt%的PA6溶液;
其中,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2.3:1;
(3)将步骤(2)得到的PA6溶液作为水相,将正己烷、乳化剂-OP和正己醇的混合物作为油相,室温下在8000 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合2 h,得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀;
其中,油相中正己烷、乳化剂-OP和正己醇的质量比为5:3:2;微乳液中水相与油相的质量比为1:5.8;
(4)采用离心机(转速为10500 rpm)对步骤(3)得到的沉淀进行离心破乳,然后采用去离子水和乙醇交替洗涤三次,最后在58 ℃下干燥22 h,即制得PA6粉末;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为9 μm。
实施例8
一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,采用微乳液法,具体步骤如下:
(1)将无色废旧PA6织物浸没于2g/L的皂洗液中,控制浴比为1:45,室温下浸泡和洗涤1h,然后在室温下干燥18h;
(2)将经步骤(1)处理的无色废旧PA6织物加入至无水甲酸/水混合溶剂中,于75℃下加热搅拌充分溶解后,通过孔隙为450 nm的过滤滤头进行过滤,得到透明均一的浓度为2.8 wt%的PA6溶液;
其中,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2.4:1;
(3)将步骤(2)得到的PA6溶液作为水相,将石油醚、乳化剂-OP和正戊醇的混合物作为油相,室温下在7500 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合2.5 h,得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀;
其中,油相中石油醚、乳化剂-OP和正戊醇的质量比为5:3:2;微乳液中水相与油相的质量比为1:5.6;
(4)采用离心机(转速为11000 rpm)对步骤(3)得到的沉淀进行离心破乳,然后采用去离子水和乙醇交替洗涤三次,最后在55 ℃下干燥22 h,即制得PA6粉末;
制得的PA6粉末的产率为100%,PA6粉末的平均粒径为9 μm。
Claims (10)
1.一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于:采用微乳液法,将PA6溶液作为水相,有机试剂、乳化剂和助表面活性剂的混合物作为油相,室温下在7000~8000 rpm的剧烈搅拌条件下将油相与水相混合得到微乳液,PA6在微乳液中形成沉淀,对沉淀进行破乳、洗涤、干燥即制得PA6粉末;
PA6溶液为废旧PA6织物溶于无水甲酸/水混合溶剂后形成的溶液;
PA6溶液的浓度为1~3.5 wt%,无水甲酸/水混合溶剂中无水甲酸和水的质量比为2~2.4:1;
有机试剂为环己烷、正己烷或石油醚。
2.根据权利要求1所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于,油相中有机试剂、乳化剂和助表面活性剂的质量比为5:3:2。
3.根据权利要求2所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于,乳化剂为TritonX-100或乳化剂-OP,助表面活性剂为正己醇或正戊醇。
4.根据权利要求1所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于,微乳液中水相与油相的质量比为1:5~6。
5.根据权利要求1所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于,水相和油相的混合时间为2~2.5 h。
6.根据权利要求1所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于,破乳方式为离心破乳,离心机的转速为10000~12000 rpm。
7.根据权利要求1所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于,干燥方式为真空干燥,干燥温度为50~60 ℃,干燥时间为20~24 h。
8.根据权利要求1所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于,PA6溶液的制备过程为:将废旧PA6织物进行洗涤和干燥后加入至无水甲酸/水中,加热搅拌后过滤得到透明均一的PA6溶液。
9.根据权利要求8所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于,加热的温度为70~80℃。
10.根据权利要求1~9任一项所述的一种由废旧PA6织物制备PA6粉末的方法,其特征在于,PA6粉末的产率为100%;PA6粉末的平均粒径为6~10 μm。
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