專利名稱：一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源再生領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法，該方法是用于連續(xù)化處理廢滌棉紡織品并使其得到回收再利用的工業(yè)化回收方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)紡織品的需求不斷擴(kuò)大，天然纖維早已不能滿足人們的需求，人造纖維成了紡織原料中的主體，而且滌綸作為我國(guó)化纖行業(yè)中的最大品種，2010年其產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到四00多萬(wàn)噸，占世界的2/3以上，而石油轉(zhuǎn)換生產(chǎn)的聚酯纖維在人造纖維中占了重大比重，石油的緊張，又影響了聚酯纖維的生產(chǎn)。因此，滌綸紡織品的空間污染將會(huì)更加突出，因而大規(guī)模的回收滌綸紡織品再利用具有非常緊迫性。以廢聚酯產(chǎn)品回收生產(chǎn)的再生聚酯纖維，既解決了對(duì)石油的直接依賴，又減少了白色污染，成為綠色紡織未來(lái)發(fā)展的一個(gè)主要方向。聚酯的回收利用是高分子回收利用中十分重要的領(lǐng)域。廢棄聚酯回收技術(shù)分為物理回收技術(shù)和化學(xué)回收技術(shù)兩大類。物理回收是將廢棄聚酯加熱熔融，提純后通過(guò)螺桿擠壓機(jī)擠出成型，一般過(guò)程是分類-破碎-清洗-脫水-千燥-造粒(紡絲)。化學(xué)回收方法是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將廢棄聚酯解聚成低分子化合物如對(duì)苯二甲酸(TPA)、對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)、對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(BHET)、對(duì)苯二甲酸二異新酯(DOTP)、L-醇(EG)等，醇解產(chǎn)物經(jīng)純化后可重新作為聚酯原料，或制成其他產(chǎn)品?；瘜W(xué)回收方法還包括化學(xué)改進(jìn)，通常采用增鏈改性、交聯(lián)改性、氯化改性等改變聚酯的鏈長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)，從而提高其某些特性。目前，國(guó)內(nèi)外在廢聚酯產(chǎn)品回收領(lǐng)域還幾乎都是局限于聚酯瓶回收領(lǐng)域，例如美國(guó)利用廢PET瓶經(jīng)過(guò)甲醇醇解，生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸二甲酯和己二醇，再直接進(jìn)行縮聚制備新聚酯。這些大部分都是根據(jù)原料的當(dāng)初的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行回收降級(jí)使用。近來(lái)，國(guó)外對(duì)回收聚酯紡織品進(jìn)行了相關(guān)報(bào)道，即從“纖維到纖維再生技術(shù)”。該技術(shù)是指將使用過(guò)的制服、運(yùn)動(dòng)服等聚酯纖維產(chǎn)品進(jìn)行化學(xué)處理，還原出聚酯原料，然后生產(chǎn)出新的聚酯纖維產(chǎn)品的過(guò)程。目前，日本帝人公司在日本愛(ài)媛縣的松山事業(yè)所開(kāi)展此項(xiàng)業(yè)務(wù)。美國(guó)杜邦也對(duì)此進(jìn)行了研究，其回收采用的是甲醇醇解方法，將聚酯解聚為DMT和EG。 但是這些工藝方法大多是對(duì)純聚酯纖維和間歇處理的方法，且未能進(jìn)行連續(xù)化、工業(yè)化實(shí)施程度低，同時(shí)采用的溶劑毒性強(qiáng)，未提供溶劑循環(huán)利用的清潔生產(chǎn)工藝方法。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種廢滌棉紡織品回收再利用方法，回收得到高粘度、高附加值的聚酯纖維再利用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)回收溶劑的循環(huán)利用，保證了該工業(yè)化技術(shù)
的清潔生產(chǎn)。本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法，其包括以下的步驟
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(1)回收再利用的聚合系統(tǒng)；(2)副產(chǎn)物收集和溶劑循環(huán)利用的凈化系統(tǒng)。所述步驟(1)中的回收再利用的聚合系統(tǒng)包括以下的步驟(1)廢滌棉紡織品原料熔融醇解系統(tǒng)；(2)縮聚系統(tǒng)；(3)色母粒注入系統(tǒng)；所述步驟O)中的副產(chǎn)物收集和溶劑循環(huán)利用的凈化體系包括以下的步驟(1)來(lái)自回收再利用的聚合系統(tǒng)的醇解釜抽出的乙二醇進(jìn)入一個(gè)乙二醇脫輕塔， 去除醇解乙二醇中的輕組分，在塔頂收集到輕組分，在塔底得到了不含輕組分的乙二醇；(2)經(jīng)乙二醇脫輕塔處理后的乙二醇進(jìn)入一個(gè)乙二醇脫重塔進(jìn)行處理，將在塔底的重組分進(jìn)行收集處理，在塔頂?shù)玫郊兌却笥?5%的乙二醇；(3)從乙二醇脫重塔出來(lái)的高純度乙二醇分成四部分第一部分去醇解釜，為醇解熔融工序提供醇解乙二醇，第二部分經(jīng)真空系統(tǒng)的乙二醇蒸發(fā)器去真空系統(tǒng)的噴射泵， 第三部分進(jìn)入乙二醇噴射泵熱井，最后一部分回到新鮮的乙二醇儲(chǔ)罐；(4)乙二醇噴射泵熱井的乙二醇經(jīng)泵輸入終縮聚釜的乙二醇熱井，用于終縮聚釜的乙二醇噴淋；(5)終縮聚釜的乙二醇熱井溢流進(jìn)入預(yù)縮聚德乙二醇熱井，用于預(yù)縮聚釜的乙二醇噴淋，該部分產(chǎn)生的乙二醇中其它組分含量較高，再回到乙二醇脫輕塔進(jìn)行循環(huán)處理；(6)用乙二醇儲(chǔ)罐不斷補(bǔ)充整個(gè)裝置消耗的乙二醇的量，同時(shí)部分輸送至回收裝置使用，形成一個(gè)循環(huán)密閉的系統(tǒng)。本發(fā)明的另一方面，所述步驟廢滌棉紡織品原料熔融醇解系統(tǒng)包括如下步驟(1)廢滌棉布料破碎后經(jīng)料倉(cāng)進(jìn)入碎布熔融機(jī)，同時(shí)加入醇解乙二醇對(duì)其進(jìn)行部分醇解，加熱乙二醇的量是廢滌棉紡織品質(zhì)量的5% -2000%，熔融醇解的溫度為 150-265°C，在醇解釜的醇解過(guò)程的真空度為絕壓10001^-100001 ；(2)醇解得滌和棉纖維經(jīng)滌棉過(guò)濾器過(guò)濾實(shí)現(xiàn)了棉纖維和滌醇解物的分離，得到的棉纖維進(jìn)行回收后處理。本發(fā)明的另一方面，所述步驟縮聚系統(tǒng)包括如下步驟(1)經(jīng)醇解釜進(jìn)一步醇解后的物料進(jìn)入第三個(gè)階段即預(yù)縮聚階段，在進(jìn)入預(yù)縮聚階段前或/和加催化劑來(lái)脫出醇解物中的小分子，同時(shí)進(jìn)行部分聚合以減小終縮聚釜需要大幅度提高物料粘度的壓力，該階段需要在一定負(fù)壓下進(jìn)行，該過(guò)程的溫度控制在 250-280°C，真空度為絕壓 1000Pa-5000Pa ；(2)經(jīng)預(yù)縮聚階段處理后的物料進(jìn)入終縮聚階段，終縮聚采用增粘釜，脫出乙二醇及其它小分子，該過(guò)程的溫度控制在250-295°C，其真空度控制為絕壓501^-5001^。本發(fā)明的另一方面，所述的色母粒注入系統(tǒng)為將所述色母粒與縮聚出來(lái)的熔體混
I=I O本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明公開(kāi)的廢紡織品回收再利用的方法，將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模廢紡織品的連續(xù)化回收再利用，工程化程度極高，而且回收過(guò)程中采用的溶劑可以循環(huán)使用，本發(fā)明的方法成功實(shí)施將在滿足人們對(duì)紡織纖維增加的要求前提下，可減少對(duì)石油的需求，減少工業(yè)品生產(chǎn)排
5量。同時(shí)減少了污染，有利環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)紡織可持續(xù)發(fā)展。符合紡織業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀和特點(diǎn)， 實(shí)現(xiàn)聚酯行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。


圖1是廢滌棉紡織品回收再利用的工藝流程圖；圖2是所用溶劑的循環(huán)利用清潔生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1稱取廢滌棉混紡紡織品120kg/h，進(jìn)入螺桿熔融，同時(shí)往螺桿加入乙二醇600kg/ h，在常壓、溫度為200°C下醇解lOmin，經(jīng)碎布熔融機(jī)進(jìn)行醇解熔融后再經(jīng)滌棉過(guò)濾系統(tǒng)處理，回收棉纖維進(jìn)行后續(xù)的清洗處理，而分離出來(lái)的純滌醇解物進(jìn)入醇解釜，在微負(fù)壓下進(jìn)行進(jìn)一步的醇解，溫度為250°C下醇解lOmin，保證了廢聚酯充分醇解，該階段抽出的乙二醇進(jìn)入乙二醇處理系統(tǒng)。經(jīng)醇解釜進(jìn)一步醇解后的物料進(jìn)入預(yù)縮聚階段，在進(jìn)入預(yù)縮聚階段前加入催化劑0. 5g/h，配成催化劑乙二醇濃度為30%，在真空度為lOOOPa，反應(yīng)溫度為 280°C，反應(yīng)時(shí)間為30min，脫出醇解物中的小分子，同時(shí)部分聚合，經(jīng)預(yù)縮聚處理后的物料進(jìn)入終縮聚，在真空度< lOOPa，反應(yīng)溫度為285°C，反應(yīng)應(yīng)時(shí)間為lOOmin，脫出乙二醇等小分子，得到再生的聚酯的特性粘度> 0. 67dl/g。實(shí)施例2稱取廢滌棉混紡紡織品150kg/h，進(jìn)入螺桿熔融，同時(shí)往螺桿加入乙二醇700kg/ h，在常壓、溫度為200°C下醇解lOmin，經(jīng)碎布熔融機(jī)進(jìn)行醇解熔融后再經(jīng)滌棉過(guò)濾系統(tǒng)處理，回收棉纖維進(jìn)行后續(xù)的清洗處理，而分離出來(lái)的純滌醇解物進(jìn)入醇解釜，在微負(fù)壓下進(jìn)行進(jìn)一步的醇解，溫度為250°C下醇解lOmin，保證了廢聚酯充分醇解，該階段抽出的乙二醇進(jìn)入乙二醇處理系統(tǒng)。經(jīng)醇解釜進(jìn)一步醇解后的物料進(jìn)入預(yù)縮聚階段，在進(jìn)入預(yù)縮聚階段前加入催化劑0. 5g/h，配成催化劑乙二醇濃度為30%，在真空度為lOOOPa，反應(yīng)溫度為 280°C，反應(yīng)時(shí)間為30min，脫出醇解物中的小分子，同時(shí)部分聚合，經(jīng)預(yù)縮聚處理后的物料進(jìn)入終縮聚，在真空度< lOOPa，反應(yīng)溫度為290°C，反應(yīng)應(yīng)時(shí)間為lOOmin，脫出乙二醇等小分子，得到再生的聚酯的特性粘度> 0. 70dl/g。實(shí)施例3稱取廢滌棉混紡紡織品2000kg/h，進(jìn)入螺桿熔融，同時(shí)往螺桿加入乙二醇800kg/ h，在常壓、溫度為200°C下醇解lOmin，經(jīng)碎布熔融機(jī)進(jìn)行醇解熔融后再經(jīng)滌棉過(guò)濾系統(tǒng)處理，回收棉纖維進(jìn)行后續(xù)的清洗處理，而分離出來(lái)的純滌醇解物進(jìn)入醇解釜，在微負(fù)壓下進(jìn)行進(jìn)一步的醇解，溫度為250°C下醇解lOmin，保證了廢聚酯充分醇解，該階段抽出的乙二醇進(jìn)入乙二醇處理系統(tǒng)。經(jīng)醇解釜進(jìn)一步醇解后的物料進(jìn)入預(yù)縮聚階段，在進(jìn)入預(yù)縮聚階段前加入催化劑0. 5g/h，配成催化劑乙二醇濃度為30%，在真空度為lOOOPa，反應(yīng)溫度為 280°C，反應(yīng)時(shí)間為30min，脫出醇解物中的小分子，同時(shí)部分聚合，經(jīng)預(yù)縮聚處理后的物料進(jìn)入終縮聚，在真空度< lOOPa，反應(yīng)溫度為285°C，反應(yīng)應(yīng)時(shí)間為lOOmin，脫出乙二醇等小分子，得到再生的聚酯的特性粘度> 0. 70dl/g。
實(shí)施例4來(lái)自主工藝回收裝置的醇解釜抽出的乙二醇100kg/h，進(jìn)入一個(gè)乙二醇脫輕塔處理，去除醇解乙二醇中的輕組分，在塔頂收集到輕組分并將該部分輕組分收集進(jìn)行外銷處理，在塔底得到脫出了輕組分的乙二醇98kg/h，進(jìn)入一個(gè)乙二醇脫重塔進(jìn)行處理，將在塔底的重組分進(jìn)行收集外銷處理，在塔頂?shù)玫礁呒兌鹊囊叶?4kg/h，純度為> 85% .應(yīng)該理解以上的敘述對(duì)于如權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明僅僅是示例和說(shuō)明性的，并非對(duì)其加以限制。根據(jù)本文所披露的本發(fā)明的內(nèi)容，本發(fā)明的其它實(shí)施方案對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)該指出的是本說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅應(yīng)被看做為示例，本發(fā)明的實(shí)際范圍應(yīng)由權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法，其特征在于其包括以下的步驟(1)回收再利用的聚合系統(tǒng)；(2)副產(chǎn)物收集和溶劑循環(huán)利用的凈化系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法，其特征在于所述步驟(1)中的回收再利用的聚合系統(tǒng)包括以下的步驟(1)廢滌棉紡織品原料熔融醇解系統(tǒng)；(2)縮聚系統(tǒng)；(3)色母粒注入系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法，其特征在于所述步驟(2)中的副產(chǎn)物收集和溶劑循環(huán)利用的凈化系統(tǒng)包括以下的步驟(1)來(lái)自回收再利用的聚合系統(tǒng)的醇解釜抽出的乙二醇進(jìn)入一個(gè)乙二醇脫輕塔，去除醇解乙二醇中的輕組分，在塔頂收集到輕組分，在塔底得到了不含輕組分的乙二醇；(2)經(jīng)乙二醇脫輕塔處理后的乙二醇進(jìn)入一個(gè)乙二醇脫重塔進(jìn)行處理，將在塔底的重組分進(jìn)行收集處理，在塔頂?shù)玫郊兌却笥?5%的乙二醇；(3)從乙二醇脫重塔出來(lái)的高純度乙二醇分成四部分第一部分去醇解釜，為醇解熔融工序提供醇解乙二醇，第二部分經(jīng)真空系統(tǒng)的乙二醇蒸發(fā)器去真空系統(tǒng)的噴射泵，第三部分進(jìn)入乙二醇噴射泵熱井，最后一部分回到新鮮的乙二醇儲(chǔ)罐；(4)乙二醇噴射泵熱井的乙二醇經(jīng)泵輸入終縮聚釜的乙二醇熱井，用于終縮聚釜的乙二醇噴淋；(5)終縮聚釜的乙二醇熱井溢流進(jìn)入預(yù)縮聚德乙二醇熱井，用于預(yù)縮聚釜的乙二醇噴淋，該部分產(chǎn)生的乙二醇中其它組分含量較高，再回到乙二醇脫輕塔進(jìn)行循環(huán)處理；(6)用乙二醇儲(chǔ)罐不斷補(bǔ)充整個(gè)裝置消耗的乙二醇的量，同時(shí)部分輸送至回收裝置使用，形成一個(gè)循環(huán)密閉的系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法，其特征在于所述步驟廢滌棉紡織品原料熔融醇解系統(tǒng)包括如下步驟(1)廢滌棉布料破碎后經(jīng)料倉(cāng)進(jìn)入碎布熔融機(jī)，同時(shí)加入醇解乙二醇對(duì)其進(jìn)行部分醇解，加熱乙二醇的量是廢滌棉紡織品質(zhì)量的5% -2000%，熔融醇解的溫度為150-265°C，在醇解釜的醇解過(guò)程的真空度為絕壓10001^-100001 ；(2)醇解得滌和棉纖維經(jīng)滌棉過(guò)濾器過(guò)濾實(shí)現(xiàn)了棉纖維和滌醇解物的分離，得到的棉纖維進(jìn)行回收后處理。
5.如權(quán)利要求2所述的一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法，其特征在于所述步驟縮聚系統(tǒng)包括如下步驟(1)經(jīng)醇解釜進(jìn)一步醇解后的物料進(jìn)入第三個(gè)階段即預(yù)縮聚階段，在進(jìn)入預(yù)縮聚階段前或/和加催化劑來(lái)脫出醇解物中的小分子，同時(shí)進(jìn)行部分聚合以減小終縮聚釜需要大幅度提高物料粘度的壓力，該階段需要在一定負(fù)壓下進(jìn)行，該過(guò)程的溫度控制在250-280°C， 真空度為絕壓1000Pa-5000Pa ；(2)經(jīng)預(yù)縮聚階段處理后的物料進(jìn)入終縮聚階段，終縮聚采用增粘釜，脫出乙二醇及其它小分子，該過(guò)程的溫度控制在250-295°C，其真空度控制為絕壓501^-5001Pa。
6.如權(quán)利要求2所述的一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法，其特征在于所述色母粒注入系統(tǒng)為將所述色母粒與縮聚后的熔體混合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種廢滌棉紡織品回收再利用的方法，其包括以下步驟(1)回收再利用的聚合系統(tǒng)；(2)副產(chǎn)物收集和溶劑循環(huán)利用的凈化系統(tǒng)。本發(fā)明采用連續(xù)不斷的處理廢滌棉紡織品，使廢滌棉紡織品中的聚酯和棉纖維回收利用，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模廢滌棉紡織品的回收利用，滿足人們對(duì)紡織纖維增加的要求，減少行業(yè)對(duì)石油的依賴程度，節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)紡織行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展聚酯行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
文檔編號(hào)C08J3/22GK102558779SQ20111040149
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者傅金龍, 唐世君, 汪少朋, 甘勝華, 鄭弢 申請(qǐng)人:上海聚友化工有限公司