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(zhǎng)絲的方法及制得的滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲。

背景技術(shù)：

1、隨著碳達(dá)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(kāi)辟?gòu)U棄聚酯瓶再利用的新途徑。近年來(lái)，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(chǎng)對(duì)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(zhǎng)絲要達(dá)到連續(xù)不間斷高速紡絲，對(duì)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(guò)分離、破碎、洗滌及干燥處理進(jìn)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(qiáng)度低于原生絲強(qiáng)度。

3、采用原生切片制備滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的過(guò)程中，紡絲組件中采用三層過(guò)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(zhǎng)絲的過(guò)程中，雜質(zhì)相對(duì)多，熔體對(duì)過(guò)濾網(wǎng)的沖擊較大，導(dǎo)致過(guò)濾結(jié)構(gòu)堵塞以及紡絲組件升壓快；紡絲過(guò)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(wèn)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(guò)選擇合適的熔融、紡絲、冷卻、拉伸工藝，確保物性、毛絲等指標(biāo)合格；

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

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)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(zhǎng)絲的方法及制得的滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)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(zhǎng)絲的方法，包括如下步驟：

3、步驟1、將黏度為0.65～0.8dl/g、過(guò)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(shí)，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(shí)，以使得瓶子回收再生聚酯切片的黏度通過(guò)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(jī)，通過(guò)螺桿擠壓機(jī)擠出熔體，其中，螺桿擠壓機(jī)的螺桿出口溫度≥280℃；螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)料段、熔融段、計(jì)量段的長(zhǎng)度比為1：(1.0～3.0)：(1.0～4.0)；

5、步驟3、螺桿擠壓機(jī)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(guò)濾后紡絲熔體從噴絲板噴出，得到熔體流；過(guò)濾精度為5～30μm；

6、步驟4、對(duì)熔體流進(jìn)行緩冷處理，再通過(guò)環(huán)吹風(fēng)或側(cè)吹風(fēng)方式對(duì)熔體流進(jìn)行冷卻，得到絲條本體；

7、步驟5、冷卻后的絲條本體進(jìn)入紡絲甬道后進(jìn)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(zhǎng)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(jìn)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(zhǎng)絲。

8、在優(yōu)選的實(shí)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(jī)中進(jìn)料段、熔融段、計(jì)量段的長(zhǎng)度比為1：(1.5～2.5)：(2.5～4)。更優(yōu)選地，螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)料段、熔融段、計(jì)量段的長(zhǎng)度比為1：(1.8～2.2)：(2.8～4)。

10、進(jìn)一步地，步驟4中，緩冷處理通過(guò)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(dòng)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(shí)施方案中，步驟3中，采用多層金屬過(guò)濾網(wǎng)，多層金屬過(guò)濾網(wǎng)中過(guò)濾精度沿著紡絲熔體的行進(jìn)方向逐層減少，且將紡絲熔體均勻分配到噴絲孔中。

12、進(jìn)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(zhǎng)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(zhǎng)絲，斷裂強(qiáng)度≥6.0cn/dtex。

14、進(jìn)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(zhǎng)絲，斷裂強(qiáng)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(zhǎng)度與噴絲孔的直徑的比值為1.0～3.0。

16、進(jìn)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(zhǎng)絲，斷裂伸長(zhǎng)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(zhǎng)絲，中間伸長(zhǎng)率為5-20％。

18、由于回收瓶片特性黏度高、熔點(diǎn)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(shí)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(wèn)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(dá)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(zhǎng)絲，且再生滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲各項(xiàng)指標(biāo)與同規(guī)格原生絲接近。

19、本發(fā)明的又一個(gè)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(zhǎng)絲的方法制得的滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲。

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

21、相對(duì)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(guò)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(duì)瓶片的熔體特點(diǎn)設(shè)計(jì)了紡前過(guò)濾值測(cè)試用以排除異常影響：經(jīng)試驗(yàn)研究，每次使用1kg瓶子回收再生切片在過(guò)濾性能測(cè)試裝置上進(jìn)行過(guò)濾值(也叫壓濾差：在規(guī)定條件下，切片經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融擠出，機(jī)頭過(guò)濾網(wǎng)前最高壓力值與初始?jí)毫χ抵?，其中單螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速頻率為10hz)測(cè)試，過(guò)濾值滿足0～5mpa即可用于切片紡絲；如果過(guò)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(yán)重時(shí)無(wú)法正常生產(chǎn)。

23、2.由于瓶子回收切片的制備過(guò)程中將廢舊pet瓶經(jīng)過(guò)分離、破碎、洗滌及干燥處理進(jìn)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(duì)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(shí)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(jìn)行增黏反應(yīng)，溫度使用過(guò)高會(huì)導(dǎo)致切片氧化發(fā)黃；c.增加織襪、染色、判色的過(guò)程，將標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)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(diǎn)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(zhǎng)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(shí)間，通過(guò)優(yōu)化各功能段(進(jìn)料段、熔融段和計(jì)量段，增加熔融段和計(jì)量段長(zhǎng)度，減少進(jìn)料段長(zhǎng)度)的長(zhǎng)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(jìn)行。

25、瓶子回收再生切片的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)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(shí)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(duì)溫和的熔融條件，即適當(dāng)加長(zhǎng)熔融段或計(jì)量段以延長(zhǎng)停留時(shí)間(增加黏度以提升再生滌綸長(zhǎng)絲的機(jī)械性能)，適當(dāng)降低熔融段和計(jì)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(dāng)加大計(jì)量段的長(zhǎng)度，以增加其停留時(shí)間，有效穩(wěn)定螺桿擠出壓力，對(duì)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(guò)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(duì)瓶子回收增黏切片的紡絲熔體特點(diǎn)設(shè)計(jì)了適合的組件過(guò)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(wèn)題，降低了熔體通過(guò)噴絲孔的剪切速率，膨化現(xiàn)象得到明顯抑制，疵點(diǎn)、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(dá)到5600m/min，已達(dá)到原生料熔體直紡的同等水平。

27、5.通過(guò)再生切片過(guò)濾值、特性黏度、增黏的控制，以及適當(dāng)加長(zhǎng)熔融段和計(jì)量段以延長(zhǎng)停留時(shí)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(zhǎng)絲的性能參數(shù)更接近原生切片所制備的滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲。