本發(fā)明屬于化纖領(lǐng)域，具體涉及一種用瓶子回收再生聚酯切片制備滌綸工業(yè)長絲的方法及制得的滌綸工業(yè)長絲。

背景技術(shù)：

1、隨著碳達峰、碳中和政策推行，可持續(xù)發(fā)展理念的深入，將回收的瓶片回歸到紡絲制品中，開辟廢棄聚酯瓶再利用的新途徑。近年來，利用廢舊pet瓶片紡制再生滌綸短纖維的技術(shù)已近成熟，市場對各類再生滌綸工業(yè)絲的需求也較大。由于pet瓶片與原生滌綸切片自身特性區(qū)別，紡制的長絲要達到連續(xù)不間斷高速紡絲，對原料、工藝等要求都要高于紡制再生滌綸短絲的技術(shù)水平。

2、將廢舊pet瓶經(jīng)過分離、破碎、洗滌及干燥處理進行再造粒，再生pet瓶片中含有pvc、hdpe、鋁等雜質(zhì)，其存在是影響pet色澤的關(guān)鍵因素。再生切片中含有ipa、小分子、雜質(zhì)等，制備的再生絲的強度低于原生絲強度。

3、采用原生切片制備滌綸工業(yè)長絲的過程中，紡絲組件中采用三層過濾結(jié)構(gòu)，中間為氈網(wǎng)，上下由篩板支撐。再生切片制備滌綸工業(yè)長絲的過程中，雜質(zhì)相對多，熔體對過濾網(wǎng)的沖擊較大，導(dǎo)致過濾結(jié)構(gòu)堵塞以及紡絲組件升壓快；紡絲過程中容易出現(xiàn)孔口膨化現(xiàn)象，導(dǎo)致紡絲黏板、毛絲、注頭絲多。

4、需要解決的技術(shù)問題：

5、1)如何篩選瓶子回收再生聚酯切片，在紡前排除異常；

6、2)選擇合適的固相增黏工藝；

7、3)通過選擇合適的熔融、紡絲、冷卻、拉伸工藝，確保物性、毛絲等指標合格；

8、4)由于車用產(chǎn)品對于色值要求高，故需研究對于車用產(chǎn)品色值的管控方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用再生聚酯切片制備滌綸工業(yè)長絲的方法及制得的滌綸工業(yè)長絲。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種用瓶子回收再生聚酯切片制備滌綸工業(yè)長絲的方法，包括如下步驟：

3、步驟1、將黏度為0.65～0.8dl/g、過濾值為0～5mpa的瓶子回收再生聚酯切片，以及一定量的原生切片，置于間歇式固相聚合反應(yīng)釜內(nèi)，在真空度10～15pa的條件下，將間歇式固相聚合反應(yīng)釜內(nèi)的溫度均勻升溫至150～180℃并加熱2～12小時，得到預(yù)結(jié)晶切片；繼續(xù)將間歇式固相聚合反應(yīng)釜內(nèi)的溫度均勻升溫至180～220℃，并繼續(xù)加熱20～40小時，以使得瓶子回收再生聚酯切片的黏度通過固相聚合提升至1.0～1.3dl/g，形成再生高黏切片；

4、步驟2、將再生高黏切片輸送到螺桿擠壓機，通過螺桿擠壓機擠出熔體，其中，螺桿擠壓機的螺桿出口溫度≥280℃；螺桿擠壓機中進料段、熔融段、計量段的長度比為1：(1.0～3.0)：(1.0～4.0)；

5、步驟3、螺桿擠壓機擠出的熔體被分配至紡絲箱體形成紡絲熔體，在295～305℃條件下，經(jīng)過濾后紡絲熔體從噴絲板噴出，得到熔體流；過濾精度為5～30μm；

6、步驟4、對熔體流進行緩冷處理，再通過環(huán)吹風(fēng)或側(cè)吹風(fēng)方式對熔體流進行冷卻，得到絲條本體；

7、步驟5、冷卻后的絲條本體進入紡絲甬道后進行拉伸定型以及卷繞處理，得到再生聚酯切片制備的滌綸工業(yè)長絲，其中，拉伸定型的參數(shù)為：牽引速度為300～4000米/分鐘，拉伸定型前在絲條本體表面上油；總拉伸倍數(shù)在1.0～6.5；定型溫度在230℃～260℃；總松馳率在1.6～9％，并在卷繞速度為2000～7000米/分鐘的條件下進行卷繞成型，制得用瓶子回收再生聚酯切片制備的滌綸工業(yè)長絲。

8、在優(yōu)選的實施方案中，瓶子回收再生聚酯切片和原生切片構(gòu)成切片總體，切片總體中瓶子回收再生聚酯切片的質(zhì)量占比為≥10wt％且≤100wt％；一定量的原生切片指切片總體中原生切片的質(zhì)量占比為≥0wt％且≤90wt％。

9、優(yōu)選地，螺桿擠壓機中進料段、熔融段、計量段的長度比為1：(1.5～2.5)：(2.5～4)。更優(yōu)選地，螺桿擠壓機中進料段、熔融段、計量段的長度比為1：(1.8～2.2)：(2.8～4)。

10、進一步地，步驟4中，緩冷處理通過溫度為300～350℃的加熱罩以及高度為50～500mm的隔熱筒完成；環(huán)吹風(fēng)溫度為50～70℃，動壓為0.02～0.06kpa，濕度為50～70％；側(cè)吹風(fēng)溫度為18～25℃，風(fēng)速為0.4～0.6m/s，濕度為50～70％。

11、在優(yōu)選的實施方案中，步驟3中，采用多層金屬過濾網(wǎng)，多層金屬過濾網(wǎng)中過濾精度沿著紡絲熔體的行進方向逐層減少，且將紡絲熔體均勻分配到噴絲孔中。

12、進一步地，所述的用瓶子回收再生聚酯切片制備的滌綸工業(yè)長絲，纖度為167～3300dtex。

13、優(yōu)選地，所述的用瓶子回收再生聚酯切片制備的滌綸工業(yè)長絲，斷裂強度≥6.0cn/dtex。

14、進一步地，所述的用瓶子回收再生聚酯切片制備的滌綸工業(yè)長絲，斷裂強度變異系數(shù)≤4.0％。

15、優(yōu)選地，步驟3中，噴絲孔的微孔通道長度與噴絲孔的直徑的比值為1.0～3.0。

16、進一步地，所述的用瓶子回收再生聚酯切片制備的滌綸工業(yè)長絲，斷裂伸長率為7-33％。

17、優(yōu)選地，所述的用瓶子回收再生聚酯切片制備的滌綸工業(yè)長絲，中間伸長率為5-20％。

18、由于回收瓶片特性黏度高、熔點低，故選用0.65～0.8dl/g的再生pet切片，經(jīng)增黏后得到1.0～1.3dl/g的再生增黏切片，在現(xiàn)有工業(yè)絲生產(chǎn)線上紡絲；控制螺桿溫度在280～330℃，使切片充分熔融的同時確保熔體不因含有ipa而大量降解，并保證了螺桿出口壓力的穩(wěn)定；紡絲組件選用5～30μm的多層金屬濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以改善再生切片雜質(zhì)多導(dǎo)致紡絲組件升壓快的問題；優(yōu)化調(diào)整拉伸定型條件，使物性、毛絲以及可紡性均能達到要求?？偨Y(jié)出適合再生切片的生產(chǎn)工藝參數(shù)，能穩(wěn)定再生滌綸工業(yè)長絲，且再生滌綸工業(yè)長絲各項指標與同規(guī)格原生絲接近。

19、本發(fā)明的又一個目的是提供前述的用瓶子回收再生聚酯切片制備滌綸工業(yè)長絲的方法制得的滌綸工業(yè)長絲。

20、進一步地，所述的滌綸工業(yè)長絲用于制備輪胎簾子布、安全帶、氣囊或縫紉線。

21、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：

22、1.瓶子回收再生切片經(jīng)熔融后，其熔體黏度高、雜質(zhì)多、易降解，紡絲過程中容易出現(xiàn)孔口膨化現(xiàn)象，導(dǎo)致紡絲黏板、毛絲、注頭絲多，針對瓶片的熔體特點設(shè)計了紡前過濾值測試用以排除異常影響：經(jīng)試驗研究，每次使用1kg瓶子回收再生切片在過濾性能測試裝置上進行過濾值(也叫壓濾差：在規(guī)定條件下，切片經(jīng)單螺桿擠出機熔融擠出，機頭過濾網(wǎng)前最高壓力值與初始壓力值之差，其中單螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速頻率為10hz)測試，過濾值滿足0～5mpa即可用于切片紡絲；如果過濾值高于5mpa，將導(dǎo)致紡絲組件升壓異常，造成紡絲斷頭、毛絲、產(chǎn)品線密度小，嚴重時無法正常生產(chǎn)。

23、2.由于瓶子回收切片的制備過程中將廢舊pet瓶經(jīng)過分離、破碎、洗滌及干燥處理進行再造粒，所以再生pet中含有pvc、hdpe、鋁等雜質(zhì)，其存在是影響pet色澤的關(guān)鍵因素，而車用產(chǎn)品對于色值的要求比較高，所以從兩方面入手解決：a.控制固相增黏的轉(zhuǎn)鼓真空度，使其真空度盡可能小，一方面可以增加反應(yīng)速率，減少反應(yīng)時間。一方面可以減少切片與氧氣的接觸，以減少再生pet中雜質(zhì)與氧氣反應(yīng)而導(dǎo)致色值的變化；b.固相增黏溫度使用220℃以下的溫度進行增黏反應(yīng)，溫度使用過高會導(dǎo)致切片氧化發(fā)黃；c.增加織襪、染色、判色的過程，將標準樣件與每次生產(chǎn)的再生產(chǎn)品一同織襪、染色，將未出現(xiàn)色差的再生產(chǎn)品應(yīng)用于車用產(chǎn)品中；

24、3.經(jīng)試驗研究，與原生料切片相比，瓶子回收再生切片的百粒重是原生料切片的1.1～1.3倍，而熔點低于原生料4～7℃，特性黏度比原生料高0.06～0.1dl/g。因此使用瓶子回收再生切片紡絲，所使用螺桿的各功能區(qū)的長度都應(yīng)有別于原生料切片紡絲。根據(jù)瓶子回收再生切片干燥后的堆積密度和熔融時間，通過優(yōu)化各功能段(進料段、熔融段和計量段，增加熔融段和計量段長度，減少進料段長度)的長度，可以保證螺桿擠出量和擠出壓力的穩(wěn)定，從而確保紡絲生產(chǎn)的正常進行。

25、瓶子回收再生切片的軟化點和熔點都低于原生切片料，且干燥后的結(jié)晶度也低于原生切片料，因此熔融溫度和時間都要低于原生切片料。另外由于瓶子回收再生切片成分復(fù)雜，不同組分之間、不同形狀顆粒之間熔融的速率相差大，因此，與原生切片紡絲相比，瓶子回收再生切片紡絲的熔融工藝應(yīng)采用相對溫和的熔融條件，即適當加長熔融段或計量段以延長停留時間(增加黏度以提升再生滌綸長絲的機械性能)，適當降低熔融段和計量段溫度以減少熔體降解。根據(jù)上述瓶子回收再生切片和原生切片的特性差異，還可以適當加大計量段的長度，以增加其停留時間，有效穩(wěn)定螺桿擠出壓力，對穩(wěn)定紡絲也起到了重要作用。

26、4.瓶子回收增黏切片的紡絲熔體黏度高(比原生料高0.06～0.1dl/g)、雜質(zhì)多、易降解，紡絲過程中容易出現(xiàn)孔口膨化現(xiàn)象，導(dǎo)致紡絲黏板、毛絲、注頭絲多。針對瓶子回收增黏切片的紡絲熔體特點設(shè)計了適合的組件過濾元件，多層金屬濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以改善再生切片雜質(zhì)多導(dǎo)致組件升壓快的問題，降低了熔體通過噴絲孔的剪切速率，膨化現(xiàn)象得到明顯抑制，疵點、注頭絲大幅度減少，可紡性大大提高。目前瓶片紡最高紡絲速度可達到5600m/min，已達到原生料熔體直紡的同等水平。

27、5.通過再生切片過濾值、特性黏度、增黏的控制，以及適當加長熔融段和計量段以延長停留時間，以及多層金屬濾網(wǎng)，使再生切片所制備的滌綸工業(yè)長絲的性能參數(shù)更接近原生切片所制備的滌綸工業(yè)長絲。