[发明专利]常压易染再生基涤纶长丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成纤维及其制备方法，具体是一种常压易染再生基涤纶长丝及其制备方法

背景技术

聚酯塑料制品由于其用途广泛造成其大量使用，从而造成大量废旧聚酯的堆积以及对环境的污染。且其以石油资源为基础，也必将造成石油资源在几十年内日益枯竭。因此，资源的再生技术是避免石油枯竭与环境污染的必要手段。《“十二五”资源综合利用指导意见》明确指出，力争在2015年，将主要再生资源的回收利用率提高至70％，并将“废塑料的回收利用”和“废旧纺织品”作为重点发展领域，所以涤纶的再生是目前科学研究人员所要研究的重点。但是目前由于其再生资源的纯度以及结构性能的改变，目前主要是短纤维的开发，难以制备高品质的纤维制品，导致其应用受到限制。

另外由于聚酯分子结构较为紧密，涤纶染色存在困难，为了改善聚酯纤维的染色性能，通常采用物理或化学改性的方法改变聚酯纤维的分子结构或超分子结构，引入染料分子接受基或增大容纳染料分子的空间，制备了一系列阳离子和阴离子染料可染聚酯，但目前大多数聚酯纤维仍需采用分散染料染色。但高温高压染色法存在能耗高、难以连续化工业生产的缺点，且难以与不耐高温的氨纶、羊毛等纤维同浴染色等问题。

为了克服上述难题，我们利用专利(冯淑芹，王建华，梅峰等.Patent 2011CN102505175A)所制备的解聚产品对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)采用低温分散修饰纳米蒙脱土(MMT)，通过在再生聚酯的聚合过程中引入纳米组分为染料提供染座，导致染料进入PET空隙中，易于染色。同时在线添加第三与第四单体改变再生聚酯的结晶度、结晶速率和降低熔点等结构和性能提高染色性，来制备常压可染涤纶长丝。所得到的常压可染再生基涤纶长丝的机械强度和染色性能相比纯涤纶都有很大的提高，实现了开创性工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提出了利用废旧聚酯制备常压易染再生基涤纶长丝，尤其一种利用废旧聚酯的解聚产物低温修饰纳米蒙脱土(MMT)，体系中通过引入纳米无机颗粒进行聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的原位聚合，为分散染料提供染座，有利于染色；另外通过共聚第三单体及第四单体，降低体系的结晶度，将涤纶纤维非结晶的内部孔道打开，改变涤纶的染色性能，最终制备常压易染高着色率再生易染涤纶长丝。制备方法简单、经济，适合工业化生产。

常压易染再生基涤纶长丝，其特征在于常压易染再生基涤纶长丝力学性能2.0～8.0cN/dtex，纤维纤度为0.01dtex～200dtex。

常压易染再生基涤纶长丝的制备方法，包括如下步骤：

a.在如图1所示的反应流程图解聚釜1中，投入一定物料配比的聚酯废料，乙二醇、催化剂一定温度与压力下进行解聚反应，解聚结束后解聚产物分流到低温反应釜3中，与分流到聚合釜2中进行反应。

所述的聚酯废料为聚酯瓶片、聚酯短纤、聚酯长纤、以及废旧聚酯制品；

所述的乙二醇与聚酯废料按重量比为1/10～10/1；

所述的催化剂为乙二醇锑、肽酸正丁酯、三氧化二锑、乙烷基氧化铝、醋酸锌、氧化锌、醋酸估中一种或一种以上；

所述的催化剂与聚酯废料的重量比率为0.005～0.3％；

所述的解聚反应条件温度为197～260℃、压力为1～8Kg；

所述的通入低温反应釜3中分流的解聚产物占总解聚产物的重量比为0.5％～20％；

所述的通入聚合釜2中分流的解聚产物占总解聚产物的重量比为80％～99.5％。

b.在如图1所示的反应流程图解聚釜1中分流出解聚产物通入到低温反应釜3中，按一定配比投入纳米无机粒子MMT以及改性剂在一定温度下进行反应0.5h到12h，通入到聚合釜2中。

所述的纳米无机粒子MMT与解聚产物配比按质量比为1∶99～99∶1，最佳配比为20∶80～80∶20；

所述的改性剂为硅烷偶联剂(KH570)、聚环氧乙烯、己内酰胺、BHET、三苯基磷十二烷基溴离子液体中一种或一种以上；

所述的温度为30℃～200℃。

c.在聚合釜2中通入解聚釜1中的解聚产物，同时按一定配比添加第三以及第四单体以及0～500ppm的稳定剂，另外通入低温反应釜3中低温修饰的纳米MMT，并将调整聚合釜2的温度，升高温度到235℃～260℃之间抽真空进行预缩聚，时间为10min～1.5h，当真空度达到100Pa以下升高温度到250～295℃进行缩聚反应；