[发明专利]一种再生凉爽PET聚酯纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种利用PET废料制备再生凉爽PET纤维的方法，包括如下步骤：1)废PET聚酯的预处理；2)预处理后废PET聚酯的乙二醇醇解；3)解聚产物的脱色及提纯；4)解聚产物的再聚合及功能化；5)将得到的再生凉爽聚酯干燥后经过圆形孔喷丝板熔融纺丝成型得到再生凉爽PET聚酯纤维；最终得到的再生凉爽PET的特性粘度为0.611～0.648dl/g、断裂强度在3.18～3.42cN/dt、水平导热率在0.32‑0.48W/m·k、垂直导热率在0.35‑0.49W/m·k。本发明制得的再生凉爽PET纤维可运用在多种服装产品制备方面，实现PET废料的高值化回收利用。

技术领域

本发明涉及废PET聚酯回收利用技术领域，特别是涉及一种再生凉爽 PET纤维的制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，简称聚酯)是一种性能优异的半结晶态热塑性高分子材料，广泛的应用于化纤、包装、医药、电子机械等领域，是化学纤维的第一大品种。聚酯行业在飞速发展的同时，废旧聚酯制品的处理问题接踵而来，社会中废弃聚酯制品的巨大存量不仅给生态环境带来了巨大的压力，同时造成了石化资源的严重浪费。因此，对废弃聚酯制品的再生回收不仅可以变废为宝，缓解石油等不可再生资源短缺的压力，同时对生态环境的保护以及聚酯行业的可持续发展等都具有重大意义。

结合聚酯的物化特性，其回收方式主要分为物理再生和化学再生两种。物理再生法基于聚酯的热塑性，通过将废旧聚酯制品除杂、清洗、粉碎干燥后进行熔融再造粒的方法实现聚酯的再生，物理再生虽然具有成本低、技术简单的特点，但对于杂质成分复杂且不易分离的废旧聚酯制品，特别是废旧聚酯纺织品的回收而言，物理回收只能实现降级回收，最终产生无法回收废弃物，不能实现聚酯材料的封闭式循环，并且物理再生难以对再生的聚酯进行功能化改性，从而增加了进一步改性的成本投入，造成资源的浪费。化学再生基于聚酯缩聚反应的可逆性及酯交换反应的亲核反应机理，通过小分子解聚剂对大分子链的进攻使聚酯解聚成聚合单体或中间体，经分离提纯后进行再聚合实现再生，在再聚合的同时可以通过添加少量改性添加剂，从而得到不同功能的再生聚酯，这对于废旧聚酯纺织品的回收及功能化具有明显优势。化学法中主要的解聚方法有水解、甲醇解和乙二醇解三种，其中水解反应需要高浓度的酸或碱，甲醇解反应需要高温高压环境，因此对设备要求高，工业化难度大；相比之下，乙二醇解具有反应条件较温和，工艺流程短，易于实现连续化生产等突出的特点，因而备受行业青睐。

再生聚酯的质量决定了再生聚酯纤维的品质，因此聚酯化学回收的工艺是尤为重要，与此同时传统的PET聚酯纤维面料吸湿性差，透气性低，穿着有闷热感，影响穿着的舒适度。因此，如何克服废聚酯醇解法再生过程中存在的问题以及对聚酯纤维进行高值化改性，是再生聚酯领域研究和突破的重点。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种再生凉爽聚酯纤维的制备方法，此再生凉爽聚酯纤维的制备方法中，采用一种可溶解于乙二醇的乙二醇钛酸钠作为催化剂，催化废旧聚酯制品的解聚及解聚产物的再聚合过程，因此制备再生聚酯的过程无需将催化剂从解聚产物中除去便可用于再缩聚，大大节约解聚产物分离提纯成本的同时保证了再生聚酯品质。在再缩聚过程中，添加少量的纳米h-BN使得到的再生聚酯具有优异的导热性能，从而实现聚酯纤维的高值化回收利用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种再生凉爽PET聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：

(a)废PET聚酯的预处理；

(b)对预处理后的废PET聚酯进行乙二醇解聚：将醇解催化剂溶解于解聚剂乙二醇中，得到解聚溶液；将解聚溶液与废PET聚酯混合并搅拌进行解聚反应；

(c)对所得到的解聚产物进行脱色及提纯，得到高纯度的解聚产物；

(d)解聚产物的再聚合及功能化：在聚合反应釜中，将缩聚催化剂、热稳定剂以及导热材料添加剂加入获得的高纯度的解聚产物中，搅拌混合；接着在一定的反应条件下，反应一段时间后即获得再生凉爽聚酯；