本發(fā)明涉及一種廢聚酯高值循環(huán)再利用技術(shù)，具體涉及一種微醇解廢聚酯紡織品原料進(jìn)行聚酯紡絲的方法。
背景技術(shù)：
：中國是目前全球最大的紡織品生產(chǎn)和消費(fèi)市場，2015年中國的紡織品加工總量超5000萬噸，產(chǎn)生的廢紡織品超過2000萬噸，其中的廢聚酯紡織品占比高達(dá)70％，加上前幾年累加的庫存，僅僅廢聚酯紡織品的存量就高達(dá)2億噸以上。但鑒于，廢聚酯紡織品來源復(fù)雜，加工的泡料質(zhì)量參差不齊和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)水平有限，大規(guī)模應(yīng)用或高值利用還存在較大的困難。主要體現(xiàn)在，廢聚酯紡織品加工的泡料雜質(zhì)含量高、含有較多的有機(jī)顏料易降解、分揀不徹底含混有天然纖維和其他廢聚酯纖維等。采用液相增粘技術(shù)生產(chǎn)纖維過程中遇到增塑劑、漿料、染料及其他低分子揮發(fā)導(dǎo)致的旋風(fēng)過濾器、粉塵過濾器、真空管道、列管換熱器等低聚物易凝固等問題，導(dǎo)致真空系統(tǒng)維護(hù)量增加，生產(chǎn)成本增加。另外，由于最終熔體的粘度相對較低，產(chǎn)品的質(zhì)量受到一定的影響，產(chǎn)品的差異化、高附加值產(chǎn)品的開發(fā)也受到了限制。目前現(xiàn)有的廢聚酯紡織品增粘主要是通過液相增粘的但因廢聚酯紡織品來源復(fù)雜，通過液相調(diào)質(zhì)調(diào)粘后聚酯的粘度有所增加，但增粘幅度相對有限，最為關(guān)鍵的是分子量分布比較寬，其主要原因是熔融后的聚酯熔體中打開的羧基和羥基的官能團(tuán)的數(shù)量有限，限制了在一定真空條件下(≤500Pa)、一定時間(25min～65min)段內(nèi)縮聚反應(yīng)的發(fā)生。申請人申請的中國發(fā)明專利(申請?zhí)枺?01010574044.7，申請日：2010-12-01)公開了一種廢塑料調(diào)質(zhì)調(diào)粘系統(tǒng)，包括真空分離塔；所述真空分離塔上方設(shè)有原料入口和真空口；所述真空分離塔下方設(shè)有出料口；所述真空分離塔外表設(shè)有熱媒盤管；所述真空分離塔內(nèi)部垂直方向上間隔設(shè)置有多孔板；所述出料口還連接一個二級調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置。由于加設(shè)了一個二級調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置，該裝置內(nèi)設(shè)有螺桿，不僅可以推動原料，而且能夠攪拌原料提高粘度；單加一個真空泵，進(jìn)一步提高真空度，為原料粘度提高提供了反應(yīng)環(huán)境，以上這些的因素結(jié)合促成了高粘度PET塑料原料生產(chǎn)效率的明顯提高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有以廢聚酯紡織品加工的泡料為原料采用液相增粘技術(shù)生產(chǎn)滌綸短纖維中遇到的特性粘度低、分子量分布寬的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種微醇解廢聚酯紡織品原料進(jìn)行聚酯紡絲的方法，該方法采用廢聚酯紡織品加工的泡料為原料，經(jīng)醇適量醇解后再液相增粘制備高品質(zhì)聚酯熔體的方法，通過添加適量的醇在提高熔體粘度的同時還有效解決了過濾器周期短、真空系統(tǒng)維護(hù)量大的問題，在降低生產(chǎn)成本的同時還能提高產(chǎn)品的附加值。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：一種微醇解廢聚酯紡織品原料進(jìn)行聚酯紡絲的方法，該方法在原料加入原料質(zhì)量1～8％醇，所述的醇選用甲醇、乙醇、乙二醇、1.4丁二醇、二甘醇和三甘醇中的一種或多種的混合，然后進(jìn)入螺桿擠出機(jī)共混熔融擠出，螺桿擠出機(jī)出來的熔體的熔融粘度為0.40～0.50dl/g，然后物料進(jìn)入調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置，調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置出來的熔體的熔融粘度為0.620dl/g～0.685dl/g；將調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置出來的熔體進(jìn)入紡絲工序進(jìn)行聚酯紡絲，獲得聚酯纖維。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的醇的加入量為原料質(zhì)量的3～6％。醇的加入量的計量裝置為專用的醇泵，計量后的醇通過專用管道注入螺桿進(jìn)料口的中心，在螺桿和高溫雙重作用下泡料之間相互混合醇的到迅速擴(kuò)散，在螺桿旋轉(zhuǎn)的熔融段和混鏈段醇在剪切力和摩擦力的作用下與熔體充分混合逐漸開始醇解。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的螺桿擠出機(jī)的溫度280～300℃，在螺桿擠出機(jī)的停留時間為10～20min。作為再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的螺桿擠出機(jī)的螺一區(qū)至十區(qū)溫度依次為280℃、285℃、295℃、295℃、295℃、290℃、290℃、285℃、285℃、285℃。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的螺桿擠出機(jī)出來的熔體先經(jīng)過過濾器再進(jìn)入調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置，過濾器的溫度280～290℃。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置包括相互連接的立式真空分離釜和臥式調(diào)質(zhì)調(diào)粘釜，立式真空分離塔內(nèi)由上至下設(shè)置有多層多孔板，臥式調(diào)質(zhì)調(diào)粘釜的下部設(shè)置有推進(jìn)螺桿，立式真空分離塔和臥式調(diào)質(zhì)調(diào)粘釜的溫度為280～290℃，立式真空分離塔的真空度為250pa～150Pa，臥式調(diào)質(zhì)調(diào)粘釜的真空度為150Pa～50Pa，在調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置中停留時間為30min～120min。作為優(yōu)選，立式真空分離塔的真空度為200pa～185Pa，臥式調(diào)質(zhì)調(diào)粘釜的真空度為100Pa～60Pa，在調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置中停留時間為60min～90min。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的原料由廢聚酯紡織品成泡料。作為再進(jìn)一步改進(jìn)，方法包括以下的在步驟：將廢聚酯紡織品進(jìn)行分揀、破碎或切條后進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的泡料機(jī)，泡料機(jī)溫度為150～170℃，經(jīng)過3min～6min的攪拌、混合，加入適量的水急劇降溫使其成型，從而制得泡料。作為優(yōu)選，所述的廢聚酯紡織品選用聚酯紡織品邊角料、廢聚酯服裝、聚酯無紡制品中的一種或多種的混合。為盡可能同種原料雜質(zhì)含量差異、批次之間粘度的粘度差異、色差差異等，原料在使用在需要經(jīng)過調(diào)配來滿足連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的需求。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的原料在≤-0.96MPa真空和溫度145℃±5℃條件下旋轉(zhuǎn)干燥8h～10h，最終含水≤120PPm投入螺桿擠出機(jī)。本發(fā)明從螺桿擠出機(jī)出來的熔體因醇作用，熔體的粘度較泡料直接熔融粘度有0.05dl/g～0.15dl/g的粘度降，醇解后的熔體最終粘度不超過0.50dl/g。相對泡料直接熔融得到的0.54dl/g以上的粘度，熔體的流動性的得到大幅度的提高。當(dāng)熔體經(jīng)過過濾器時由于較好的熔體流動性熔體中的機(jī)械雜質(zhì)被過濾，同時過濾器還起到良好的混合作用，在過濾的同時醇解程度更進(jìn)一步。通過調(diào)整螺桿的速度可調(diào)節(jié)熔體在熔體管道中的停留時間，通常改時間為10min～25min。經(jīng)過醇解的熔體之后進(jìn)入調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置，在真空作用下，醇解產(chǎn)生的低分子位置、泡料自身中含有的染料、漿料、油劑等低分子物質(zhì)也一起揮脫出來，熔體的純凈度得到進(jìn)一步的提高。同時醇解階段產(chǎn)生的適量的官能團(tuán)(羥基、羧基)也在真空低于500Pa的真空條件下開始縮聚，通過調(diào)節(jié)調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置中立式真空分離釜和臥式調(diào)質(zhì)調(diào)粘釜可調(diào)整熔體在該階段的停留時間，通常該過程持續(xù)30min～120min。通過上述的工藝和流程，最終獲得高品質(zhì)的紡絲熔體。本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，該方法通過在熔體中混合少量的醇，實(shí)現(xiàn)聚酯在高溫、高壓下的快速微醇解，打開聚酯熔體中部分分子鏈，釋放出部分的官能團(tuán)，為在液相調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置下實(shí)現(xiàn)再縮聚提供必要的官能團(tuán)。通過微醇解后在相同條件下熔體的特性粘度有0.05～0.12的提高，達(dá)到或接近聚酯切片熔融后的特性粘度。本發(fā)明的有效益效果在于以下幾個方面：1)節(jié)能降耗：該方法通過添加醇，熔體的粘度降低之后，熔體流動性能得到很大的改善，熔體中的機(jī)械雜質(zhì)過濾的更徹底、過濾器的使用周期延長1.5倍以上、螺桿的加熱功率和電機(jī)功率減少15％以上，節(jié)約了大量的能耗。2)液相調(diào)質(zhì)調(diào)粘過程中揮發(fā)出來的低分子物質(zhì)和少量殘留的醇具有很好的流動性，解決了常規(guī)泡料在調(diào)質(zhì)調(diào)粘過程中出現(xiàn)的旋風(fēng)分離器管道與反應(yīng)釜之間管道易堵塞和蒸汽噴射泵冷凝器易結(jié)焦的問題。3)獲得的熔體的主要質(zhì)量指標(biāo)：特性粘度0.635dl/g～0.685dl/g，粘度達(dá)到纖維級切片的水準(zhǔn)。4)此外該方法還有效的去除了熔體中殘留的部分顏料、漿料、增塑劑等雜質(zhì)對最終熔體品質(zhì)的影響。具體實(shí)施方式：下面通過不同工藝條件下的具體實(shí)施例對本發(fā)明的以廢聚酯紡織品為原料利用微醇解技術(shù)制備高品質(zhì)熔體的方法作進(jìn)一步的說明。以下實(shí)施例中調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置為立臥聯(lián)合的反應(yīng)釜裝置。實(shí)施例1：將泡料根據(jù)雜質(zhì)含量、顏色、粘度差異等復(fù)配好后在一定真空(≤-0.96MPa)和溫度(145℃±5℃)條件下旋轉(zhuǎn)干燥9h，最終含水90PPm投入紡絲料倉。調(diào)節(jié)乙二醇泵的速度使其計量出的乙二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為泡料的4％，螺桿進(jìn)料量1t/h，螺一區(qū)至十區(qū)溫度依次為280℃、285℃、295℃、295℃、295℃、290℃、290℃、285℃、285℃、285℃，過濾器溫度285℃，熔體在螺桿、過濾器和管道中的停留時間為16min。進(jìn)入液相調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置時間共75min，立式釜和臥式釜的真空度分別為200pa～185Pa和100Pa～60Pa，釜溫為285℃。在原料相近的情況下持續(xù)運(yùn)行48小時，結(jié)論如下表1：表1常規(guī)和微醇解數(shù)據(jù)對比較實(shí)施例2：將泡料根據(jù)雜質(zhì)含量、顏色、粘度差異等復(fù)配好后在一定真空(≤-0.96MPa)和溫度(145℃±5℃)條件下旋轉(zhuǎn)干燥8.5h，105PPm投入紡絲料倉。調(diào)節(jié)乙二醇泵的速度使其計量出的乙二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為泡料的5％，螺桿進(jìn)料量0.8t/h，螺一區(qū)至十區(qū)溫度依次為280℃、285℃、295℃、295℃、295℃、290℃、290℃、285℃、280℃、280℃，過濾器溫度285℃，熔體在螺桿、過濾器和管道中的停留時間為20min。進(jìn)入液相調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置時間共90min，立式釜和臥式釜的真空度分別為200pa～185Pa和100Pa～60Pa，釜溫為280℃。在原料相近的情況下持續(xù)運(yùn)行48小時，結(jié)論如下表2：表2常規(guī)和微醇解數(shù)據(jù)對比較實(shí)施例3：將泡料根據(jù)雜質(zhì)含量、顏色、粘度差異等復(fù)配好后在一定真空(≤-0.96MPa)和溫度(145℃±5℃)條件下旋轉(zhuǎn)干燥9h，最終含水90PPm投入紡絲料倉。調(diào)節(jié)二甘醇泵的速度使其計量出的二甘醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為泡料的4％，螺桿進(jìn)料量1t/h，螺一區(qū)至十區(qū)溫度依次為280℃、285℃、295℃、295℃、295℃、290℃、290℃、285℃、285℃、285℃，過濾器溫度285℃，熔體在螺桿、過濾器和管道中的停留時間為16min。進(jìn)入液相調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置時間共75min，立式釜和臥式釜的真空度分別為200pa～185Pa和100Pa～60Pa，釜溫為285℃。在原料相近的情況下持續(xù)運(yùn)行48小時，結(jié)論如下表3：表3常規(guī)和微醇解數(shù)據(jù)對比較實(shí)施例4：將泡料根據(jù)雜質(zhì)含量、顏色、粘度差異等復(fù)配好后在一定真空(≤-0.96MPa)和溫度(145℃±5℃)條件下旋轉(zhuǎn)干燥8.5h，105PPm投入紡絲料倉。調(diào)節(jié)二甘醇泵的速度使其計量出的二甘醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為泡料的5％，螺桿進(jìn)料量0.8t/h，螺一區(qū)至十區(qū)溫度依次為280℃、285℃、295℃、295℃、295℃、290℃、290℃、285℃、280℃、280℃，過濾器溫度285℃，熔體在螺桿、過濾器和管道中的停留時間為20min。進(jìn)入液相調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置時間共90min，立式釜和臥式釜的真空度分別為200pa～185Pa和100Pa～60Pa，釜溫為280℃。在原料相近的情況下持續(xù)運(yùn)行48小時，結(jié)論如下表4：表4常規(guī)和微醇解數(shù)據(jù)對比較實(shí)施例5：將泡料根據(jù)雜質(zhì)含量、顏色、粘度差異等復(fù)配好后在一定真空(≤-0.96MPa)和溫度(145℃±5℃)條件下旋轉(zhuǎn)干燥9h，最終含水90PPm投入紡絲料倉。調(diào)節(jié)1.4丁二醇泵的速度使其計量出的1.4丁二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為泡料的4％，螺桿進(jìn)料量1t/h，螺一區(qū)至十區(qū)溫度依次為280℃、285℃、295℃、295℃、295℃、290℃、290℃、285℃、285℃、285℃，過濾器溫度285℃，熔體在螺桿、過濾器和管道中的停留時間為16min。進(jìn)入液相調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置時間共75min，立式釜和臥式釜的真空度分別為200pa～185Pa和100Pa～60Pa，釜溫為285℃。在原料相近的情況下持續(xù)運(yùn)行48小時，結(jié)論如下表5：表5常規(guī)和微醇解數(shù)據(jù)對比較實(shí)施例6：將泡料根據(jù)雜質(zhì)含量、顏色、粘度差異等復(fù)配好后在一定真空(≤-0.96MPa)和溫度(145℃±5℃)條件下旋轉(zhuǎn)干燥8.5h，105PPm投入紡絲料倉。調(diào)節(jié)1.4丁二醇泵的速度使其計量出的1.4丁二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為泡料的5％，螺桿進(jìn)料量0.8t/h，螺一區(qū)至十區(qū)溫度依次為280℃、285℃、295℃、295℃、295℃、290℃、290℃、285℃、280℃、280℃，過濾器溫度285℃，熔體在螺桿、過濾器和管道中的停留時間為20min。進(jìn)入液相調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置時間共90min，立式釜和臥式釜的真空度分別為200pa～185Pa和100Pa～60Pa，釜溫為280℃。在原料相近的情況下持續(xù)運(yùn)行48小時，結(jié)論如下表6：表6常規(guī)和微醇解數(shù)據(jù)對比較實(shí)施例7：將上述實(shí)施例1～6調(diào)質(zhì)調(diào)粘裝置出來的熔體通過增壓泵把熔體經(jīng)二級過濾器送至紡絲箱體進(jìn)入紡絲工序進(jìn)行仿天然椰棕纖維聚酯紡絲，獲得仿天然椰棕纖維聚酯纖維。1)紡絲工藝條件表7紡絲工藝條件2)后處理加工工藝表8后處理加工工藝3)成品質(zhì)量指標(biāo)：通過上述工藝的處理的產(chǎn)品，表面手感粗糙、干澀、顏色與天然椰棕纖維相近，關(guān)鍵指標(biāo)如下：表9產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)序號項(xiàng)目單位指標(biāo)1線密度dtex1352膨松度V1cm3/g2253膨松度V2cm3/g824卷曲數(shù)個/2565疵點(diǎn)含量mg/100g182當(dāng)前第1頁1 2 3