一种废旧聚酯/聚氨酯混纺织物的再生利用方法

文档序号:9446869阅读:1205来源:国知局
一种废旧聚酯/聚氨酯混纺织物的再生利用方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于废旧聚醋纺织品的再生技术领域,设及一种废旧聚醋/聚氨醋混纺织 物的再生方法,特别是设及一种通过在聚醋/聚氨醋混纺织废料中添加苯乙締-马来酸酢 共聚物进行预烙融团粒后,可直接进行烙融共混注塑成型。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸乙二醇醋(简称聚醋,阳T)是一种热塑性半结晶高分子材料,具有 优异的耐磨性和尺寸稳定性,广泛的应用与化纤和包装领域,其纤维产品俗称涂绝,是目前 最大的合成纤维品种,产量为合成纤维总产量的70%。随着生活水平的提升,单纯涂绝面料 的特性已无法满足人们的需求,因此通过对不同性能的化纤混纺及制造所制备的多风格混 纺织物已日渐成为服用市场的主流。其中涂绝与聚氨醋纤维(俗称氨绝)的复合纺织品的 一个主要品种,具有优异的弹性与强度,广泛的应用于运动服、弹力内衣裤袜等方面。
[0003]混纺织物具有性能优异、风格多变的优点,但其同时给其废旧物品的再生回收带 来很大麻烦。单纯的聚醋材料或聚氨醋材料由于都具有热塑性,可W通过将废旧物品烙融 再成型来实现再生,但运种方法名不能实现聚醋/聚氨醋混纺织物有效再生。主要原因在 于两种材料的热降解溫度和热烙加工溫度相差过大,其中聚醋的烙融加工在270-290°C,而 聚氨醋材料的在220°C就开始发生较明显的热降解反应,同时会迅速释放出异氯酸醋基,运 些端基在聚醋的烙融溫度下会极大的加速聚醋大分子中醋键的断裂,并形成无法再进行缩 聚的官能团。因次,如果直接将聚醋/聚氨醋混纺织物烙融,烙体将会发生严重的且不可逆 的热降解,完全无法满足注塑成型的要求,或所获得的再生注塑制品力学性能极差。
[0004] 对于废旧聚醋纺织品的再生回收再生行业关注的热点,但目前聚醋废料的再生回 收过程多为对所含杂质较易去除或杂质在高溫下为惰性的废旧聚醋瓶片和布泡料的回收, 此类废料由于成分较为单一,可采用高效低成本的物理烙融法进行再生。对于废旧聚醋/ 棉混纺织物的回收,发明专利CN102558779A采用乙二醇将聚醋醇解为可溶性聚合中间体 与棉进行分离后再重新聚合制备再生聚醋,此法虽然可W实现聚醋与棉的分离,但无发实 现聚醋/聚氨醋的分离,因为乙二醇在高溫下也会与聚氨醋发生反应产生非聚醋聚合单体 杂质,且不易与聚醋聚合中间体进行分离。发明专利CN1585798A利用酷胺系溶剂溶解废 料中的聚醋成分W实现聚醋与其它种类高聚物的分离,但是运种方法操作工艺较复杂,效 率低,且成本高。

【发明内容】
阳0化]本发明的目的是提供一种废旧聚醋/聚氨醋混纺织物的再生利用方法,W解决现 有技术存在的问题。
[0006] 本发明的一种废旧聚醋/聚氨醋混纺织物的再生利用方法,包括W下步骤:
[0007] 1)将废旧聚醋/聚氨醋混纺织物进行粉碎、清洗与真空干燥,获得含水率<l〇〇ppm 的聚醋/聚氨醋混纺织物碎片;
[0008] 2)将聚醋/聚氨醋混纺织物碎片与苯乙締-马来酸酢共聚物粉末w及亚憐酸醋类 抗氧剂进行充分混合均匀后,在溫度为180-220°C下进行预烙融团粒,团粒过程辅助氮气保 护,时间控制在l-3min,此过程结束后获得改性聚醋/聚氨醋泡料;
[0009] 扣将改性聚醋/聚氨醋泡料进行真空干燥,保证其含水率<l〇〇ppm;
[0010] 4)将干燥后的改性聚醋/聚氨醋泡料进行注塑成型,即获得成品,其抗拉强度为 45~58MPa,断裂伸长率为10. 5~16%,缺口冲击强度3. 5~4. 6kJ?m2。 阳011] 作为优选的技术方案:
[0012] 如上所述的一种废旧聚醋/聚氨醋混纺织物的再生利用方法,所述废旧聚醋/聚 氨醋混纺织物中,聚醋的含量为60-99wt%,聚氨醋的含量为l-40wt%。针对废旧聚醋混纺 织物中聚氨醋含量大于40wt%的废料,或对回收原料的中两种组分的含量有特殊要求的, 可W通过补加适量的废旧纯聚醋布泡料来调节比例。
[0013] 如上所述的一种废旧聚醋聚氨醋混纺织物的再生利用方法,所述的聚醋为聚对苯 二甲酸乙二醇醋,聚氨醋为聚醋型聚氨醋或聚酸型聚氨醋中的一种或两种的混合物。
[0014] 如上所述的一种废旧聚醋聚氨醋混纺织物的再生利用方法,所述苯乙締-马来酸 酢共聚物中马来酸酢单元的摩尔含量为5-25%,所述苯乙締-马来酸酢共聚物粉末是直径 为0. 05-0. 5mm的苯乙締-马来酸酢共聚物固体颗粒。
[0015] 如上所述的一种废旧聚醋聚氨醋混纺织物的再生利用方法,所述苯乙締-马来酸 酢共聚物粉末的添加量为聚醋/聚氨醋混纺织物碎片质量的l-30wt%;所述亚憐酸醋类抗 氧剂的添加量为聚醋/聚氨醋混纺织物碎片质量的0. 02-0. 4wt%。
[0016] 如上所述的一种废旧聚醋聚氨醋混纺织物的再生利用方法,所述亚憐酸醋类抗氧 剂为无酪亚憐酸醋抗氧剂YIP册S3010、叫tranox626或双酪亚憐醋型抗氧剂Irga化S168中 的一种或多种的复合。
[0017] 如上所述的一种废旧聚醋聚氨醋混纺织物的再生利用方法,所述注塑成型的 溫度参数:螺杆进料段溫度为240-260°C,压缩段溫度为255-275°C,均化计量段溫度为 265-280 °C。
[0018] 如上所述的一种废旧聚醋聚氨醋混纺织物的再生利用方法,所述注塑成型的注射 工艺参数:口模溫度为268-280°C,模具溫度为60-120°C,注射压力为3(K)bar-13(K)bar。
[0019] 添加苯乙締-马来酸酢共聚物粉末进行预烙融团粒的优势在于:
[0020] 1)苯乙締-马来酸酢共聚物和聚氨醋W及聚醋都具有较好的相容性,有利于烙融 共混后获得后相分布合理的材料,保证共混材料的力学性能。
[0021] 2)苯乙締-马来酸酢共聚物中的酸酢单元可W有效的抑制聚氨醋的热降解反应。 聚氨醋中、最主要的官能单元为氨基甲酸醋单元,且其热解的起始溫度仅为160°C,其分解 反应的主要产物为W异氯酸醋基和径基为端基的低分子链段,虽然运个反应具有一定的可 逆性,但是由于聚氨醋与聚醋共混的溫度高,且废旧料中杂质多,所W当异氯酸醋基运种 高活性的端基产生后就会很快的发生不可逆的劣化反应,使聚氨醋分子链发生不可逆的断 裂,并释放含氮小分子化合物加速对聚醋大分子链中幾基碳的亲核进攻,进而导致聚醋发 生严重的热降解。因此减少废旧聚醋/聚氨醋混纺织物在烙融共混过程中严重热降解的关 键在于如何控制聚氨醋热解最初产生的异氯酸醋基。本发明创新性的通过加入苯乙締-马 来酸酢共聚物粉末与聚醋/聚氨醋混纺织先在190-220°C进行预烙融团粒后再进入纺丝螺 杆烙融共混可有效的解决运个问题。首先,190-220°C溫度下,聚氨醋的热解反应速度较慢, 同时热解产生异氯酸醋端基可W和苯乙締-马来酸酢共聚物中的酸酢及时的反应生成耐 热性能高的酷亚胺基团,并形成适度的交联结构,具体反应如下:
[0022]
[0023] 此反应可有效的解决聚氨醋热解产生的高活性异氯酸醋基的劣化,抑制聚氨醋的 进一步热解,进而保证聚氨醋与聚醋进入纺丝螺杆后,在更高溫度下共烙融的热稳定性,同 时适度酷亚胺交联结构的形成也可有效的提升烙融再生注塑制品的尺寸稳定性、抗冲击性 和力学强度。此外,180-220°C运个溫度范围,聚氨醋和苯乙締-马来酸酢共聚物都处于较 好的烙融软化状态,聚醋也处于较易形变的状态,因此可有效的保证反应和团粒的进行,提 升聚氨醋热稳定性的同时也大幅提高了物料密度,解决了混纺织物螺杆进料困难的问题。
[0024] 有益效果:
[0025] 1)本发明提供了一种对废旧聚醋聚氨醋混纺织物的再生利用方法,可实现对废旧 聚醋/聚氨醋混纺织物直接共烙融并注塑成型,具有操作简单,工艺流程短,成本低,效率 高的优点,同时契合废物利用,低碳排,绿色环保等可持续发展的主题。
[00%] 2)采用本法所提供的烙融加工方法可有效的抑制废旧聚醋/聚氨醋混纺织物在 共烙融过程中严重的热降解问题,并可获得具有适度交联结构且相分布合理的共混烙体, 因此可获得初性、抗冲击性和力学强度都较为优异的再生塑料制品。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合【具体实施方式】,进一步阐述本发明。应理解,运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W对本发明作各种改动或修改,运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。 阳0測实施例1
[0029] 1)将废旧聚醋/聚氨醋混纺织物(其中聚醋为聚对苯二甲酸乙二醇醋,其含量为 70% (质量分数),聚氨醋为聚醋型聚氨醋的含量为30% (质量分数))进行粉碎、清洗与 真空干燥,获得含水率98ppm的聚醋/聚氨醋混纺织物碎片;
[0030] 2)将聚醋/聚氨醋混纺织物碎片与占其质量分数10%的苯乙締-马来酸酢共聚 物(其中马来酸酢单元含量为10% (摩尔比))粉末(粉末直径为0.3mm),占其质量分数 0. 25%的抗氧剂YIP册S3010进行充分混合均匀后,在溫度为205°C下在涂绝泡泡料造粒机 进行预烙融团粒,团粒过程辅助氮气保护,原料在造料机内的停留时间应控制在2min,此过 程结束后获得改性聚醋/聚氨醋泡料;
[0031] 3)将改性聚醋/聚氨醋泡料进行真空干燥,保证其含水率99ppm;
[0032] 4)将干燥后的改性聚醋/聚氨醋泡料送入注塑螺杆,进行注塑成型;注塑成型 过程中的工艺参数设定如下:螺杆进料段溫度为245°C,压缩段溫度为262°C,均化计量 27rC,口模溫度为275°C,模具溫度为80°C,注射压力为ll(K)bar。
[0033] 经过上述螺杆挤出造粒后的粒料所制备的标准力学样条按国标GB/T1040-2006 和GB/T1043-1993评价其拉伸和抗冲击性能如下:抗拉强度为50. 12MPa,断裂伸长率为 11. 59%,缺口冲击强度4.
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