[发明专利]一种利用涤纶短纤生产过程中的废丝制备膜支撑体的方法

说明书

本发明所述一种利用涤纶短纤生产过程中的废丝制备膜支撑体的方法，按如下工艺步骤进行a)将纺丝位产生的未取向废丝和牵伸后、卷曲前产生的取向废丝，分别经过导丝装置集束成桶；b)将未取向丝和取向丝松弛热定型c)分别将松弛热定型后的未取向废丝和取向废丝切断；d)将一定长度的未取向废丝和取向废丝经湿法成网系统成网；e)干燥、热轧压延成型。本发明有效回收再利用涤纶短纤生产过程中产生的废丝，拓展了废弃涤纶短纤的回收和利用空间，从而节约生产成本，提高了产品竞争力。

技术领域

本发明属于液体分离与过滤用材料制造技术领域，具体地说，涉及一种利用涤纶短纤生产过程中的废丝制备膜支撑体的方法。

背景技术

膜技术作为新型分离技术已广泛应用于气体分离、物料分离和水处理，其中水处理领域对膜产品的需求量最大、应用最广。微滤膜、超滤膜应用于净水场的水处理，反渗透膜主要用于海水的淡水化处理。另外，反渗透膜、纳滤膜被用于进行半导体制造用水、热水器用水、医疗用水和试验用纯水等的处理。同时在地下废水处理中，利用微滤膜、超滤膜来进行膜分离洁性污泥。

单纯的膜结构很脆弱，无法承受较高的操作压力，目前市场上销售的平板超滤膜以及反渗透膜绝大多数都是以无纺布作为支撑体的。一般具有分离功能的膜和支撑体通过下述方法来一体化，即在无纺布、织布等的支撑体上流延并固化一层具有分离功能的膜。另外，对于反渗透膜而言，先在无纺布、织布等的支撑体上流延高分子聚合物的溶液以形成底膜，然后在该底膜上形成分离膜，通过这样的方法等来一体化。

目前分离膜支撑材料仍然主要以涤纶纤维为主，大多通过湿法成型的方式制备涤纶分离膜支撑材料。另外涤纶短纤在制备过程中，生产过程中由于天气原因、原料波动或需要设备维护等等因素经常会有纺丝、牵伸停车，开车时也会产生一定数量的废丝，这些丝通常要全部变成废丝或废料。在纺丝位和牵伸过程中产生的主要是未取向丝或取向不完全丝，在牵伸工序和卷曲工序之间产生的废丝主要是取向丝。涤纶短纤制备过程中产生的废丝大约是25kg/t,2015年我国涤纶短纤的产量约1000万吨，产生废丝约25万吨。但目前涤纶短纤的利用率不到15％，目前废丝的处理仍采用堆积、填埋、焚烧等方法，不论哪种方法都会对环境产生二次污染，因此废弃涤纶短纤的回收利用引起了人们的极大关注，如专利CN102691139B公开了一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺，但该方法中将未牵伸丝和牵伸丝均一同卷绕进行二次牵伸和热定型制备再生涤纶短纤维，由于制备的二化学维的牵伸和取向不同，会导致最终纤维性能的差异较大。

本发明利用涤纶短纤制备过程中，产生的大量未牵伸丝废丝和牵伸废丝的问题，结合目前分离膜支撑体以牵伸涤纶纤维和未牵伸涤纶纤维为主体纤维的现状，以废弃涤纶短纤为原料制备分离膜支撑材料，相关研发还未见报道，有望为废弃涤纶短纤的回收利用开辟新的途径和空间。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种利用涤纶短纤生产过程中的废丝制备膜支撑体的方法，解决了长期以来一直困扰业界的涤纶短纤生产过程中产生的未取向丝和牵伸丝无法有效处理和再充分回收利用的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用涤纶短纤生产过程中的废丝制备膜支撑体的方法，按如下工艺步骤进行：

a)将纺丝位产生的未取向废丝和牵伸后卷曲前产生的取向废丝，分别经过导丝装置集束成桶；

b)将未取向丝和取向丝松弛热定型；

c)分别将未取向废丝和取向废丝切断成长度1mm-8mm的短纤维；

d)将未取向短纤维和取向短纤维按混合，加入水制成浆料；

e)将乳液有机硅类消泡剂和浆内分散剂分别加入水配成溶液后，按比例混合制成辅料；

f)将步骤d)得到的浆料以及步骤e)得到的辅料混合，加入水制成重量浓度为0.01-0.05％的浆液；