[发明专利]一种利用废弃瓶片料生产纺织用高档芯材的生产工艺

说明书

 

技术领域：

    本发明涉及生产纺织用芯材材料的方法，具体涉及一种回收废弃瓶片料生产纺织用芯材材料的新方法。

背景技术：

PET在非纤领域的应用主要是制造饮料、食品等包装容器及薄膜，尤其是饮料瓶的生产近年来得到很大发展。据不完全统计, 2004年全世界约有30万~40万吨PET被用于饮料瓶的生产,饮料热灌装PET瓶超过110亿个, 而且其消费量以每年10%的速度迅猛增长，由此也带来了废弃PET瓶产生的白色污染。因此，从节约能源和资源、保护环境的角度出发，对使用后PET瓶的回收再利用已经成为当前国际社会日益关注的课题。据统计，PET瓶的平均回收利用率为20.4%，回收利用率高的国家如瑞士、德国和日本等分别为100%、49%和46%，而我国仅为1.7%。我国对于废弃瓶片料的利用主要在以下用途，如：中国专利申请公开号为200610157145：利用聚酯回收瓶生产食品级聚酯瓶片的生产工艺，苏州市科创聚合物有限公司开发了一种利用废气瓶片料生产阻燃性片槽材料的工艺。随着废气瓶片料的重复利用价值日益引起人们的重视，生产涤纶长丝，功能性纤维的发明报道也陆续提出，例如：专利申请公开号CN1355336A：瓶级回收共聚酯多孔絮棉的生产工艺；福州恒利化纤有限公司提出的利用聚酯瓶片料生产阻燃短纤维的方法，山东龙福环能科技有限股份公司在2011年最新报道的利用废气瓶片料生产涤纶长丝的方法。

但是将回收的PET瓶片直接挤出造粒后其特性粘度会大幅降低至0. 4~0. 5 dL/g。这是因为PET瓶片在清洗过程中会残留一定的水分,在挤出过程中极易发生水解和热解,导致其分子链发生断裂,相对分子质量会大幅度降低而发脆易断裂,其力学性能难以满足应用要求。而工业用的PET粒料,即使要求很低的纺织纤维或薄膜用PET的特性粘度都要求高于0. 6 dL/g。为此,可采用反应增粘方法来提高其相对分子质量,以达到较高的特性粘度。但是大多数聚酯切片增粘纺丝工艺为：干燥——螺杆熔融挤出——级过滤——纺丝。其工序多，成本高，消耗大量石油能源，不能很好体现回收废弃瓶片料所带来的经济价值，同时也不能体现节能减排的环境保护倡导。

发明内容：

本发明的目的是提供一种利用废弃瓶片料生产纺织用高档芯材的生产工艺，它能将原本特性粘度仅为0.4-0.5dL/g的聚酯切片提升至0.8-1.1dL/g,可以用于生产对于强度要求较高的长丝，生产出的芯材材料质量优秀，有着良好的市场应用前景同时降低生产成本，并且起到保护环境节约能源的作用。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下生产工艺：1、瓶片料预处理，2、重新造粒，3、熔融纺丝。

所述的瓶片料预处理1为：

1.1、回收回来的瓶片料要先通过分选与分离，切片，清洗以及干燥工艺。

1.2、得到的小块聚酯切片送入填充式干燥箱进行干燥。干燥箱干燥温度设为168-182℃，干燥时间为4-5小时，使得聚酯瓶片料含水率≤80ppm。 干燥后的聚酯切片送入螺杆挤压机进行熔融。

所述的重新造粒2为：

2.1、将干燥好的聚酯瓶片料和环氧树脂扩链剂以及均苯四甲酸二酐（PMDA）进行充分混合。然后将混合料送入双螺杆挤出机进行挤出，冷却，造粒。设定一到六区的温度为250-280℃；机头温度为：245℃；螺杆转速为：80rpm；喂料速度：19.0rpm。

2.2、聚酯切片干燥：瓶级聚酯切片经过重新熔融造粒后，制得的规则聚酯切片需要重新送入干燥箱进行熔融干燥，此处采用真空转鼓干燥箱。真空度为0.80MPA,干燥时间为20-22小时，干燥温度为60-90℃。

所述的熔融纺丝3为：

3.1、前纺丝：经干燥后的PET切片，在LHFJ03小型纺丝机上进行熔融纺丝，熔体经过喷丝板喷(喷丝孔直径0.35mm)出后到达徐冷保温区，形成熔体细流，通过冷却吹风固化成型，然后到达给油装置，通过给油给水使初生纤维集束，最后卷绕成形。纺丝温度为250-290℃，徐冷温度为150-180℃，侧吹风风速为0.35m/s,风温为19-20℃。卷绕速度为1300m/min。

3.2、后纺丝：将卷绕好的丝进行集束处理，经过油浴牵伸，同时加入涤纶短纤油剂，其重量为原料总重量的2%-3%。经过油浴槽后进行拉伸处理，拉伸后又送入卷曲机卷曲，然后至烘箱进行烘干定型，从烘干机出来的丝再送到切断机进行切断。油浴牵伸槽温度为60-75℃，蒸汽箱温度为110-120℃，热定型温度为125-150℃，时间为15-30分钟。