專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用回收尼龍及尼龍酸生產(chǎn)熱熔膠的方法，生產(chǎn)的熱熔膠作為粘結(jié)材料可廣泛應(yīng)用于紡織、汽車(chē)、皮革、涂料及油墨等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
尼龍(Nylon)，簡(jiǎn)稱(chēng)PA，主要有三大類(lèi)脂肪族尼龍、脂肪一芳香族尼龍、芳香族尼龍。其中，脂肪族尼龍品種最多，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。我國(guó)每年尼龍的需求量為30萬(wàn)噸左右，所以每年也會(huì)產(chǎn)生大量的廢舊尼龍。但是，尼龍?jiān)谧匀粭l件下很難降解，所以，如果不對(duì)這些廢舊尼龍進(jìn)行合適的回收處理，就會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。因此，對(duì)廢舊尼龍進(jìn)行資源化的回收利用具有重要意義。同時(shí)，由于石油資源日益減少、石油價(jià)格不斷攀升，以石油工業(yè)為基礎(chǔ)的尼龍產(chǎn)品也面臨著很大的成本壓力， 若能對(duì)廢舊尼龍進(jìn)行回收再生利用，其經(jīng)濟(jì)效益也是非常顯著的。尼龍回收利用或處理的一般方式可分為四大類(lèi)①填埋處理、②能量回收、③物理回收或機(jī)械回收、④化學(xué)回收或裂解回收。采用填埋處理的方式不僅會(huì)占用大量的土地，而且尼龍材料在地下水和微生物的作用下會(huì)緩慢降解，這些降解產(chǎn)物滲透到地下水中會(huì)污染水源。能量回收的方法主要是基于尼龍材料的熱值較高，約為32 MJ / kg進(jìn)行的處理。 其主要是對(duì)廢棄量較少、不容易大規(guī)?；厥铡⒎蛛x場(chǎng)合又比較困難的廢舊尼龍采取的以焚燒回收能量的處理方式。但是，尼龍含有大量的N和0元素，焚燒會(huì)產(chǎn)生大量的污染氣體如 NO和CO等，因此，能量回收的方法在實(shí)際中很少采用。物理回收或機(jī)械回收的方式主要利用尼龍的特性通過(guò)粉碎、熔融、擠出或注塑的方式對(duì)廢舊尼龍進(jìn)行的處理，可以將廢舊尼龍制成品質(zhì)相對(duì)較低的再生尼龍制品?；瘜W(xué)回收或裂解回收是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)解聚以后直接回收單體，將其重新用于尼龍聚合或其它場(chǎng)合，以達(dá)到循環(huán)利用的目的。這種回收利用的模式由于工藝復(fù)雜、投資較大、 對(duì)于分離要求較高、需要充足的原料供應(yīng)才能保證連續(xù)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，因此，目前采用這種回收處理方式的比重還比較低。另一方面，目前制備熱熔膠的主要材質(zhì)有乙烯醋酸乙烯共聚物、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚酰胺及聚酯等。紡織行業(yè)現(xiàn)在使用的熱熔膠粘背現(xiàn)象嚴(yán)重，這是因?yàn)樗褂玫臒崛苣z粉熔點(diǎn)較低、固化速度慢而產(chǎn)生的。一般服裝聚酰胺熱熔膠的熔點(diǎn)范圍在100 125°C，而均聚尼龍的熔點(diǎn)大都在200°C以上，因此，它不能適應(yīng)服裝襯布的要求。而乙烯醋酸乙烯共聚物熔點(diǎn)較低，低密度聚乙烯、高密度聚乙烯的粘結(jié)強(qiáng)度較低，所以開(kāi)發(fā)熔點(diǎn)適宜、粘結(jié)力強(qiáng)、固化速度快的熱熔膠對(duì)服裝行業(yè)具有現(xiàn)實(shí)和重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用化學(xué)方法利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，用其生產(chǎn)的熱熔膠粉應(yīng)該具有粘結(jié)強(qiáng)度高、耐水性好、熔點(diǎn)高、分子量分布較窄、熔融范圍窄、固化速度快、無(wú)毒且成本低的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其特征是，其主要步驟包括
(1)利用復(fù)合固體酸催化方法或非催化方法將回收尼龍和水在高溫高壓下進(jìn)行降解， 生成ε-己內(nèi)酰胺、己二酸、己二胺、葵二酸、葵二胺、十二烷二酸、十一酰胺，然后將上述生成物加入到反應(yīng)器中，采用高溫裂解的方法，將生成物裂解生成的中小分子尼龍或尼龍單體如ε-己內(nèi)酰胺、己二酸、己二胺、葵二酸、葵二胺、十二烷二酸及十一酰胺，再加入到耐高溫高壓的反應(yīng)器中；
(2)利用空氣催化氧化法，將聚乙烯蠟及聚丙烯蠟氧化到酸值30mgK0H/g，將空氣氧化的氧化聚乙烯蠟或氧化聚丙烯蠟加入到高溫高壓反應(yīng)器中；
(3)將生產(chǎn)二元酸時(shí)產(chǎn)生的混合二酸副產(chǎn)物即尼龍酸加入到高溫高壓反應(yīng)器中； 在生產(chǎn)己二酸時(shí)，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物混合二元酸，又名尼龍酸；尼龍酸的
主要組成是丁二酸、戊二酸及己二酸。每生產(chǎn)1噸己二酸產(chǎn)品一般會(huì)產(chǎn)生50 60kg的尼龍酸副產(chǎn)物；由于尼龍酸含有雜質(zhì)、水分多，顏色呈綠色或黃褐色，因此難以利用，如處理不當(dāng)不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且也會(huì)造成資源的浪費(fèi)；所以，在步驟(3)將生產(chǎn)二元酸時(shí)產(chǎn)生的尼龍酸加入到耐高溫高壓的反應(yīng)器中之前，須對(duì)尼龍酸采用白土精制以過(guò)濾去除雜質(zhì)；
(4)將二元胺，包括己二胺、壬二胺或葵二胺加入到高溫高壓反應(yīng)器中；
(5)用真空泵對(duì)高溫高壓反應(yīng)器抽真空，然后充入氮?dú)猓?br> (6)將高溫高壓反應(yīng)器慢慢升溫升壓，在160 310°C溫度下，反應(yīng)壓力為0.5 3. 8Mpa，反應(yīng)0. 1 6小時(shí)；
(7)反應(yīng)結(jié)束后，通入冷卻水、降壓、降低反應(yīng)器物料溫度，出料、造粒，然后粉碎制成工藝要求粒徑的熱熔膠粉。步驟(1)所述的回收尼龍包括但不限于尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍612、尼龍 1010、尼龍11及尼龍12 ；其中，尼龍6的原料是己內(nèi)酰胺，尼龍610的原料是癸二酸和己二胺，尼龍66的原料是己二酸和己二胺，尼龍612的原料是十二烷二酸和己二胺；尼龍1010 是由癸二酸與癸二胺聚合而成的，尼龍11是由十一酰胺聚合而成，而尼龍12的主要原料是十二酰胺。其中以尼龍6、尼龍66的產(chǎn)量最大，約占全部尼龍產(chǎn)量的90%以上。步驟(1)所述的降解主要為催化降解及非催化降解。所述催化降解使用的催化劑為液體酸，包括硫酸、鹽酸、磷酸、對(duì)甲苯磺酸、氨基磺酸。所述催化降解使用的催化劑為固體酸，包括固載化液體酸、氧化物包括簡(jiǎn)單氧化物和復(fù)合氧化物、硫化物、金屬鹽、沸石分子篩、雜多酸、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、天然粘土礦、固體超強(qiáng)酸，如so42_ / TiO2固體酸、全氟磺酸、大孔聚苯乙烯磺酸樹(shù)脂、強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、 雜多酸。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，使用復(fù)合型固體酸具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，不產(chǎn)生非酸液；廢固體酸回收簡(jiǎn)單易行，采用簡(jiǎn)單過(guò)濾即可；酸催化尼龍降解速度快，反應(yīng)時(shí)間短。步驟(2)所述的氧化聚乙烯蠟是用聚乙烯蠟經(jīng)過(guò)空氣氧化而得到的產(chǎn)品，其酸值一般為20、25、30、35、40 mgKOH/g，分子量一般在2000 4000之間。一般常見(jiàn)的氧化聚乙烯蠟酸值在25 35 mgKOH/g之間，酸值超過(guò)40 mgKOH/g的氧化聚乙烯蠟比較少見(jiàn)。氧化聚乙烯蠟的分子量一般在2000 4000之間，較低分子量的氧化聚乙烯蠟或較高分子量的氧化聚乙烯蠟都比較少見(jiàn)。步驟(2)所述的氧化聚丙烯蠟是用聚丙烯蠟經(jīng)過(guò)空氣催化氧化而得到的產(chǎn)品，其酸值一般為20、25、30、35、40 mgKOH/g，分子量一般在2000-4000之間。一般常見(jiàn)的氧化聚丙烯蠟酸值在25 35 mgKOH/g之間，酸值超過(guò)40 mgKOH/g的氧化聚丙烯蠟比較少見(jiàn)。氧化聚丙烯蠟的分子量一般在2000 4000之間，較低分子量的氧化聚乙烯蠟和較高分子量的氧化聚乙烯蠟都比較少見(jiàn)。在步驟(3)將生產(chǎn)二元酸時(shí)產(chǎn)生的尼龍酸加入到耐高溫高壓的反應(yīng)器中之前，須對(duì)尼龍酸采用白土精制以過(guò)濾去除雜質(zhì)。本發(fā)明一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法的積極效果是
(1)熱熔膠粉具有粘結(jié)強(qiáng)度高、耐水性好、熔點(diǎn)高、分子量分布較窄、熔融范圍窄、固化速度快、無(wú)毒且成本低等優(yōu)點(diǎn)；
(2)在用于服裝的粘合襯時(shí)可以使服裝具有耐干洗、耐水洗的性能，而且挺刮、圓潤(rùn)、耐穿，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的織物用熱熔膠；
(3)制備工藝不復(fù)雜，容易操作和控制，而且投資不大，有較好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式以下說(shuō)明本發(fā)明一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法的具體實(shí)施方式
，提供2個(gè)實(shí)施例，需要指出的是，本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。實(shí)施例1
一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，包括以下制備步驟
(1)稱(chēng)取2公斤廢舊尼龍6，0.5公斤水，放入高溫高壓反應(yīng)器中；固體酸催化劑采用擬8型大孔聚苯乙烯磺酸樹(shù)脂(負(fù)載三氯化鋁)5克和S042_ / TiO2固體酸2g (兩種催化劑均由華東理工大學(xué)提供)；加入催化劑后，反應(yīng)器抽真空，升溫，在觀(guān)01溫度、反應(yīng)壓力1.9 Mpa的條件下反應(yīng)1. 5小時(shí)；
(2)將步驟(1)的反應(yīng)產(chǎn)物過(guò)濾出催化劑和其它固體物，將剩余液體放入另外一個(gè)高溫高壓反應(yīng)器中；
(3)取0.5克過(guò)氧化二異丙苯放入500克的聚丙烯蠟燒杯中，慢慢加熱到160°C并攪拌均勻；然后把該混合物倒入氧化反應(yīng)器中，通入氧氣，利用氧化法把聚丙烯蠟氧化到酸值 30mgK0H/g ；取0. 2公斤所述的氧化聚丙烯蠟加入到步驟(2)的高溫高壓反應(yīng)器中；
(4)對(duì)生產(chǎn)二元酸時(shí)產(chǎn)生的尼龍酸采用白土進(jìn)行精制以過(guò)濾去除雜質(zhì)，然后，將處理后的尼龍酸0. 2公斤加入步驟(3)的高溫高壓反應(yīng)器中；再將0. 2公斤的己二胺加入步驟(3) 的高溫高壓反應(yīng)器中；
(5)用真空泵對(duì)高溫高壓反應(yīng)器抽真空，然后充入氮?dú)猓?br> (6)將高溫高壓反應(yīng)器慢慢升溫升壓，在250°C溫度、2.3Mpa壓力條件下反應(yīng)5小時(shí)；
(7)反應(yīng)結(jié)束后，通入冷卻水、降壓、降低反應(yīng)器物料溫度，出料、造粒，然后粉碎制成工藝要求粒徑的熱熔膠粉。實(shí)施例2
一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，包括以下制備步驟(1)稱(chēng)取1.6公斤回收尼龍6，0. 9公斤水，放入高溫高壓反應(yīng)器中；反應(yīng)催化劑采用HD 型酸性分子篩催化劑1. 5克及3. 9克GH型磷鎢酸雜多酸催化劑(兩種催化劑均由華東理工大學(xué)提供)；加入催化劑后，反應(yīng)器抽真空，升溫，在265°C溫度、反應(yīng)壓力1. SMpa的條件下反應(yīng)1. 6小時(shí)；
(2)將步驟(1)的反應(yīng)產(chǎn)物過(guò)濾出催化劑和其它固體物，將剩余液體放入另外一個(gè)高溫高壓反應(yīng)器中；
(3)取0.25克過(guò)氧化二異丙苯放入250克的聚乙烯蠟燒杯中，慢慢加熱到160°C并攪拌均勻；然后把該混合物倒入氧化反應(yīng)器中，通入氧氣，利用氧化法把聚乙烯蠟氧化到酸值 30mgK0H/g ；取0. 2公斤所述的氧化聚乙烯蠟加入到步驟(2)的高溫高壓反應(yīng)器中；
(4)對(duì)生產(chǎn)二元酸時(shí)產(chǎn)生的尼龍酸采用白土進(jìn)行精制以過(guò)濾去除雜質(zhì)，然后，將處理后的尼龍酸0. 2公斤加入步驟(3)的高溫高壓反應(yīng)器中；再將0. 2公斤的己二胺加入步驟(3) 的高溫高壓反應(yīng)器中；
(5)用真空泵對(duì)高溫高壓反應(yīng)器抽真空，然后充入氮?dú)猓?br> (6)將高溫高壓反應(yīng)器慢慢升溫升壓，在250°C溫度、2.3Mpa壓力條件下反應(yīng)5小時(shí)；
(7)反應(yīng)結(jié)束后，通入冷卻水、降壓、降低反應(yīng)器物料溫度，出料、造粒，然后粉碎制成工藝要求粒徑的熱熔膠粉。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其特征在于，其主要步驟包括(1)利用復(fù)合固體酸催化方法或非催化方法將回收尼龍和水在高溫高壓下進(jìn)行降解， 生成ε-己內(nèi)酰胺、己二酸、己二胺、葵二酸、葵二胺、十二烷二酸、十一酰胺，然后將上述生成物加入到反應(yīng)器中，采用高溫裂解的方法，將生成物裂解生成的中小分子尼龍或尼龍單體如ε-己內(nèi)酰胺、己二酸、己二胺、葵二酸、葵二胺、十二烷二酸及十一酰胺，再加入到耐高溫高壓的反應(yīng)器中；(2)利用空氣催化氧化法，將聚乙烯蠟及聚丙烯蠟氧化到酸值30mgK0H/g，將空氣氧化的氧化聚乙烯蠟或氧化聚丙烯蠟加入到高溫高壓反應(yīng)器中；(3)將生產(chǎn)二元酸時(shí)產(chǎn)生的混合二酸副產(chǎn)物即尼龍酸加入到高溫高壓反應(yīng)器中；(4)將二元胺，包括己二胺、壬二胺或葵二胺加入到高溫高壓反應(yīng)器中；(5)用真空泵對(duì)高溫高壓反應(yīng)器抽真空，然后充入氮?dú)猓?6)將高溫高壓反應(yīng)器慢慢升溫升壓，在160 310°C溫度下，反應(yīng)壓力為0.5 3. 8Mpa，反應(yīng)0. 1 6小時(shí)；(7)反應(yīng)結(jié)束后，通入冷卻水、降壓、降低反應(yīng)器物料溫度，出料、造粒，然后粉碎制成工藝要求粒徑的熱熔膠粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其特征在于，步驟(1) 所述的回收尼龍包括但不限于尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍612、尼龍1010、尼龍11及尼龍12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其特征在于，步驟(1) 所述的降解主要為催化降解及非催化降解。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其特征在于，所述催化降解使用的催化劑為液體酸，包括硫酸、鹽酸、磷酸、對(duì)甲苯磺酸、氨基磺酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其特征在于，所述催化降解使用的催化劑為固體酸，包括固載化液體酸、氧化物包括簡(jiǎn)單氧化物和復(fù)合氧化物、 硫化物、金屬鹽、沸石分子篩、雜多酸、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、天然粘土礦、固體超強(qiáng)酸，如SO/— / TiO2固體酸、全氟磺酸、大孔聚苯乙烯磺酸樹(shù)脂、強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、雜多酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其特征在于，步驟(2) 所述的氧化聚乙烯蠟是用聚乙烯蠟經(jīng)過(guò)空氣氧化而得到的產(chǎn)品，其酸值一般為20、25、30、 35,40 mgKOH/g，分子量一般在2000 4000之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其特征在于，步驟(2) 所述的氧化聚丙烯蠟是用聚丙烯蠟經(jīng)過(guò)空氣催化氧化而得到的產(chǎn)品，其酸值一般為20、25、 30、35、40 mgKOH/g，分子量一般在 2000-4000 之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其特征在于，在步驟 (3)將生產(chǎn)二元酸時(shí)產(chǎn)生的尼龍酸加入到耐高溫高壓的反應(yīng)器中之前，須對(duì)尼龍酸采用白土精制以過(guò)濾去除雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用回收尼龍生產(chǎn)熱熔膠的方法，其主要步驟包括①利用復(fù)合固體酸催化方法或非催化方法將回收尼龍和水在高溫高壓下進(jìn)行降解，將生成物加入反應(yīng)器高溫裂解，再將生成的中小分子尼龍加入高溫高壓反應(yīng)器中；②利用空氣催化氧化法氧化聚乙烯蠟和聚丙烯蠟，并將氧化聚乙烯蠟或氧化聚丙烯蠟加入反應(yīng)器；③對(duì)尼龍酸進(jìn)行精制后將尼龍酸加入反應(yīng)器；④將二元胺加入到反應(yīng)器；⑤用真空泵對(duì)反應(yīng)器抽真空，然后充入氮?dú)?；⑥將反?yīng)器慢慢升溫升壓，在160～310℃、反應(yīng)壓力0.5～3.8Mpa的條件下反應(yīng)0.1～6小時(shí)；⑦反應(yīng)結(jié)束后，通入冷卻水、降壓、降低反應(yīng)器物料溫度，出料、造粒，然后粉碎制成工藝要求粒徑的熱熔膠粉。
文檔編號(hào)C09J177/06GK102399363SQ201110305749
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者馮夫軍, 馮強(qiáng), 馮彤彤, 馮躍躍, 張會(huì)學(xué), 張小霞, 張建信, 張建軍, 張建雨 申請(qǐng)人:上海焦耳蠟業(yè)有限公司