一种再生聚酯短纤维的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于废旧聚醋纺织品的再生技术领域，设及一种废旧聚醋/聚氨醋混纺织 物的再生方法，特别是设及一种通过在聚醋/聚氨醋混纺织废料中添加苯乙締-马来酸酢 共聚物进行预烙融团粒后直接进行烙融共混及烙融纺丝的方法。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸乙二醇醋（简称聚醋，阳T)是一种热塑性半结晶高分子材料，具有 优异的耐磨性和尺寸稳定性，广泛的应用与化纤和包装领域，其纤维产品俗称涂绝，是目前 最大的合成纤维品种，产量为合成纤维总产量的70%。随着生活水平的提升，单纯涂绝面料 的特性已无法满足人们的需求，因此通过对不同性能的化纤混纺及制造所制备的多风格混 纺织物已日渐成为服用市场的主流。其中涂绝与聚氨醋纤维（俗称氨绝）的复合纺织品的 一个主要品种，具有优异的弹性与强度，广泛的应用于运动服、弹力内衣裤袜等方面。
[0003] 混纺织物具有性能优异、风格多变的优点，但其同时给其废旧物品的再生回收带 来很大麻烦。单纯的聚醋材料或聚氨醋材料由于都具有热塑性，可W通过将废旧物品烙融 再成型来实现再生，但运种方法名不能实现聚醋/聚氨醋混纺织物有效再生。主要原因在 于两种材料的热降解溫度和热烙加工溫度相差过大，其中聚醋的烙融加工在270-290°C，而 聚氨醋材料的在220°C就开始发生较明显的热降解反应，同时会迅速释放出异氯酸醋基，运 些端基在聚醋的烙融溫度下会极大的加速聚醋大分子中醋键的断裂，并形成无法再进行缩 聚的官能团。因次，如果直接将聚醋/聚氨醋混纺织物烙融，烙体将会发生严重的且不可逆 的热降解，完全无法进行纺丝成型。
[0004] 对于废旧聚醋纺织品的再生回收一直是化纤行业关注的热点，但目前所回收的废 旧聚醋材料多为所含杂质较易去除或杂质在高溫下为惰性的废旧聚醋瓶片和布泡料，此类 废料由于成分较为单一，可采用高效低成本的物理烙融法进行再生。对于废旧聚醋/棉混 纺织物的回收，发明专利CN102558779A采用乙二醇将聚醋醇解为可溶性聚合中间体与棉 进行分离后再重新聚合制备再生聚醋，此法虽然可W实现聚醋与棉的分离，但无发实现聚 醋/聚氨醋的分离，因为乙二醇在高溫下也会与聚氨醋发生反应产生非聚醋聚合单体杂 质，且不易与聚醋聚合中间体进行分离。发明专利CN1585798A利用酷胺系溶剂溶解废料 中的聚醋成分W实现聚醋与其它种类高聚物的分离，但是运种方法操作工艺较复杂，效率 低，且成本高。
【发明内容】
阳0化]本发明的目的是提供一种再生聚醋短纤维的制备方法，旨在解决聚醋/聚氨醋 混纺织物共烙融过程中严重的热降解问题，通过添加苯乙締-马来酸酢共聚物作为聚氨 醋高溫热降解抑制剂W及异相增容促进剂，从而实现废旧聚醋/聚氨醋织物的烙融再生可 纺，并制备具有较好力学性能的再生聚醋短纤维，是一种高效环保的废旧聚醋材料再生技 术。
[0006] 本发明的一种再生聚醋短纤维的制备方法，包括W下步骤：
[0007] 1)将废旧聚醋/聚氨醋混纺织物进行粉碎、清洗与真空干燥，获得含水率<l〇〇ppm 的聚醋/聚氨醋混纺织物碎片；
[0008] 2)将聚醋/聚氨醋混纺织物碎片与苯乙締-马来酸酢共聚物粉末，亚憐酸醋类抗 氧剂进行充分混合均匀后，在溫度为190-220°C下在涂绝泡泡料造粒机进行预烙融团粒，团 粒过程辅助氮气保护，原料在泡料机内的停留时间应控制在l-3min，此过程结束后获得改 性聚醋/聚氨醋泡料；
[0009] 扣将改性聚醋/聚氨醋泡料进行真空干燥，保证其含水率<l〇〇ppm;
[0010] 4)将干燥后的改性聚醋/聚氨醋泡料送入纺丝螺杆，在一定溫度下进行烙融纺 丝，制备再生聚醋短纤维，其纤维强度为3. 52-4. 15cNAltex，断裂伸长率为23. 5-48. 3%。
[0011] 如上所述的一种再生聚醋短纤维的制备方法，所述的废旧聚醋/聚氨醋混纺织物 中，聚醋的含量为70 % -99wt%，聚氨醋的含量为1 % -30wt%，针对废旧聚醋混纺织物中聚 氨醋含量大于30wt%的废料，或对回收原料的中两种组分的含量有特殊要求的，可W通过 补加适量的废旧纯聚醋布泡料来调节比例。
[0012] 如上所述的一种再生聚醋短纤维的制备方法，所述的聚醋为聚对苯二甲酸乙二醇 醋，聚氨醋为聚醋型聚氨醋或聚酸型聚氨醋中的一种或两种的混合物。
[0013] 如上所述的一种再生聚醋短纤维的制备方法，所述的苯乙締-马来酸酢共聚物中 马来酸酢单元摩尔含量为5-15 %，所述的粉末为直径为0. 05-0. 5mm的苯乙締-马来酸酢共 聚物固体颗粒。
[0014] 如上所述的一种再生聚醋短纤维的制备方法，所述的苯乙締-马来酸酢共聚物粉 末的添加量为聚醋/聚氨醋混纺织物碎片质量的l-15wt% ;亚憐酸醋类抗氧剂的添加量为 聚醋/聚氨醋混纺织物碎片质量的0. 02% -0. 4wt%。
[0015] 如上所述的一种再生聚醋短纤维的制备方法，所述的亚憐酸醋类抗氧剂为无酪亚 憐酸醋抗氧剂YIP册S3010,叫tranox626,双酪亚憐醋型抗氧剂Irga化S168中的一种或多 种复合。
[0016] 如上所述的一种再生聚醋短纤维的制备方法，所述纺丝螺杆进料段溫度为 245-260°C，压缩段溫度为263-273°C，均化计量段溫度为268-280°C，纺丝箱体溫度 268-280 °C。
[0017] 如上所述的一种再生聚醋短纤维的制备方法，再生聚醋短纤维类型为短纤，其 纺丝工艺分别如下：纺丝速度为800-1500m/min，拉伸溫度为70-85°C，预牵伸倍率为 1. 02-1. 10, 一道牵伸倍率为1. 8-2. 5,二道牵伸倍率为1. 02-1. 1，然后经切断制得纤度为 1. 1-11. 1化ex,长度为30mm-50mm的再生聚醋短纤维。
[0018] 添加苯乙締-马来酸酢共聚物粉末进行预烙融团粒的优势在于：
[0019] 1)苯乙締-马来酸酢共聚物和聚氨醋W及聚醋都具有较好的相容性，有利于烙融 共混后获得后相分布合理的材料，保证共混材料的力学性能。
[0020] 2)苯乙締-马来酸酢共聚物中的酸酢单元可W有效的抑制聚氨醋的热降解反应。 聚氨醋中、最主要的官能单元为氨基甲酸醋单元，且其热解的起始溫度仅为160°C，其分解 反应的主要产物为W异氯酸醋基和径基为端基的低分子链段，虽然运个反应具有一定的可 逆性，但是由于聚氨醋与聚醋共混的溫度高，且废旧料中杂质多，所W当异氯酸醋基运种 高活性的端基产生后就会很快的发生不可逆的劣化反应，使聚氨醋分子链发生不可逆的断 裂，并释放含氮小分子化合物加速对聚醋大分子链中幾基碳的亲核进攻，进而导致聚醋发 生严重的热降解。因此减少废旧聚醋/聚氨醋混纺织物在烙融共混过程中严重热降解的关 键在于如何控制聚氨醋热解最初产生的异氯酸醋基。本发明创新性的通过加入苯乙締-马 来酸酢共聚物粉末与聚醋/聚氨醋混纺织先在190-220°C进行预烙融团粒后再进入纺丝螺 杆烙融共混可有效的解决运个问题。首先，190-220°C溫度下，聚氨醋的热解反应速度较慢， 同时热解产生异氯酸醋端基可W和苯乙締-马来酸酢共聚物中的酸酢及时的反应生成耐 热性能高的酷亚胺基团，并形成适度的交联结构，具体反应如下：
[0022] 此反应可有效的解决聚氨醋热解产生的高活性异氯酸醋基的劣化，抑制聚氨醋的 进一步热解，进而保证聚氨醋与聚醋进入纺丝螺杆后，在更高溫度下共烙融的热稳定性，同 时适度酷亚胺交联结构的形成也可有效的提升烙融再生纤维的力学性能。此外，190-220°C 运个溫度范围，聚氨醋和苯乙締-马来酸酢共聚物都处于较好的烙融软化状态，聚醋也处 于较易形变的状态，因此可有效的保证反应和团粒的进行，提升聚氨醋热稳定性的同时也 大幅提高了物料密度，解决了混纺织物螺杆进料困难的问题。 阳〇2引有益效果：
[0024] 1)本发明的一种再生聚醋短纤维的制备方法，可实现对废旧聚醋/聚氨醋混纺 织物直接共烙融纺丝，具有操作简单，工艺流程短，成本低，效率高的优点，同时契合废物利 用，低碳排，绿色环保等可持续发展的主题。
[00巧]2)采用本法所提供的烙融加工方法可有效的抑制废旧聚醋/聚氨醋混纺织物在 共烙融过程中严重的热降解问题，并可获得具有适度交联结构且相分布合理的共混烙体， 因此所获得的再生纤维具有较优秀的力学性能。
【具体实施方式】
[00%] 下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。应理解，运些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术 人员可W对本发明作各种改动或修改，运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。 阳〇27] 实施例1
[0028] 1)将废旧聚醋/聚氨醋混纺织物（其中聚醋为聚对苯二甲酸乙二醇醋，其含量为 85% (质量分数），聚氨醋为聚醋型聚氨醋，其含量为15% (质量分数））进行粉碎、清洗与 真空干燥，获得含水率99ppm的聚醋/聚氨醋混纺织物碎片；
[0029] 2)将聚醋/聚氨醋混纺织物碎片与占其质量分数9%的苯乙締-马来酸酢共聚 物（其中马来酸酢单元含量为7% (摩尔比））粉末（粉末直径为0.25mm)，占其质量分数 0. 1 %的抗氧剂YIP册S3010进行充分混合均匀后，在溫度为210°C下在涂绝泡泡料造粒机 进行预烙融团粒，团粒过程辅助氮气保护，原料在泡料机内的停留时间应控制在Imin,此过 程结束后获得改性聚醋/聚氨醋泡料；
[0030] 3)将改性聚醋/聚氨醋泡料进行真空干燥，保证其含水率98ppm;
[0031] 4)将干燥后的改性聚醋/聚氨醋泡料送入纺丝螺杆，进行烙融纺丝，制备再生聚 醋短纤维，具体工艺如下：纺丝螺杆进料段溫度为253°C，压缩段溫度为267°C，均化计量段 溫度为27rC，纺丝箱体溫度276°C;纺丝速度为1200m/min，拉伸溫度80°C，预牵伸倍率为 1. 10, 一道牵伸倍率为2. 3,二道牵伸倍率为1. 08,然后经切断制得纤度为4. 8化ex,长度为 45mm的再生聚醋短纤。
[0032] 经化学纤维短纤维拉伸性能试验方法GB/T14337-2008对所制备的再生聚醋短纤 进行评价，纤维强度为3. 52cN/化ex,断