基于废旧衣物制备高性能涤纶纤维新工艺
技术领域
本发明涉及资源再利用技术领域,具体涉及一种基于废旧衣物制备高性能涤纶纤维新工艺。
背景技术
资源的匮乏和被污染,这是当今全球共同面临的问题。而纺织工业与人们的生活密切相关,当今世界纺织工业也面临着两大问题:一是随着世界经济和科技的发展,纺织品的应用领域逐渐扩大,但其使用周期反而缩短,加之世界人口的飞速增长,纺织品的消耗量极具增加,导致纺织品原料出现紧缺,价格大幅度上扬。二是大量使用过的旧衣服大都被当作垃圾掩埋或焚烧,这既造成了资源浪费,又污染了环境。一件服装的完成包含了一个复杂的产业链和大量的能源消耗,在能源和资源越来越紧张的今天,废旧衣物的回收利用必将成为大家关注的焦点。
废旧衣物回收是一个不断壮大的产业领域。从经济的角度考虑,目前主要的纺织纤维价格上扬也促使厂家认真考虑如何提高利润。加强废旧衣物废料的回收利用,变废为宝,不仅对弥补纺织原料的不足具有重要意义,而且也是一项成本低、效益高、资源再利用、节能环保的项目。目前,大多数针对废旧衣物回收都采用物理回收法,即进行初步机械加工,开松或熔融等方法,再作为玩具或枕芯等填充物或工业用途织物。此法投资少,技术简单,但其获得的再生纤维品质差,企业利润低,极大地限制了废旧衣物的回收价值和再生经济价值。
如中国专利(CN103924325A)公开了一种混合材质的废旧衣物再生成为可纺纤维生产工艺技术,主要技术特征是:整个生产线设有非织物固体异物去除工序和设有均匀分布沉降的工序及采用多次钢针滚梳理工序,同时采用物理过滤的除尘技术,采用渐进式的风动技术,从而形成了一种全新的可将各种混合材质的废旧衣物再生成可纺纤维的无污染的自动化生产线,为解决大量废旧衣物的无害化处理提供了一种有效的方法。但其制成的可纺纤维在性能上并没有多大改善,利用率较低。
再如中国专利(CN103924326A)公开了一种从混合材质废旧衣物中再生可纺纤维的方法,先将废旧衣物进行消毒,把废旧衣物剪切成50—100平方毫米的碎布块,再进行连续两次的开松处理,使碎布块中大块的纠结纤维撕扯松解为小块或束状纤维,然后进行连续四次的分解梳松,使碎布块中的纤维得到进一步的分解梳理,最终得到可重新再利用的可纺纤维。不但解决了手工操作成本高的问题,提高了生产效率数十倍,而且解决了杂质污染和环保的问题,整个过程环保清洁,同时,得到的可纺纤维比传统加工工艺加工出来的纤维长、棉结少。虽然这是一种较为可行的方法,但其制备出来的纤维也只能用于普通产品的使用,无法得到高效利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种方法简单,环境、经济效益好的基于废旧衣物制备高性能涤纶纤维新工艺。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种基于废旧衣物制备高性能涤纶纤维新工艺,其工艺步骤如下,
1)首先对回收回来的废旧衣物进行分类,将颜色相同或相近的分为一批,去除衣物上的杂质;
2)然后将分类后衣物上的纽扣,拉链或金属物件等剪掉,再将废旧衣物放入粉碎机中进行粉碎,高速搓揉,使粉碎后的衣物表面出现绒毛;
3)粉碎完成后将物料送入泡料机,加水进行搅拌泡料,水温控制在80℃左右,浸泡120分钟;
4)泡料完成后将湿润状态下的物料送入转鼓中进行混合搅拌,同时将转鼓加温至300-400℃,时间在40分钟左右,压力在150-200Mpa;对物料进行烘干处理;
5)烘干完成后根据实际产品需要进行颜色配比,然后将物料送入挤出机进行挤出,由挤出机挤出的物料呈熔融状态;
6)将熔融状态的物料送入到熔体过滤器中进行过滤,除去物料中的杂质,过滤完成后将物料引入到拉丝模头,进行拉丝处理,拉丝模头在拉丝前需要先预热至240℃,再安装进行拉丝,拉丝模头采用960孔或1080孔的模头;
7)将上述步骤拉出的丝集成丝束,分成小卷进行卷绕,然后再集成一束经齿轮辊轧后卷成大卷,齿轮辊轧的目的是将丝轧成波浪状,呈不规则状态;
8)对大卷上的丝进行拉伸,使丝束变长,然后经除静电装置对丝束进行除静电工序,完成后经牵引辊进入卷曲辊进一步进行卷曲;
9)卷曲完成后对丝束进行烘干,烘干温度在80℃左右,压力在0.6Mpa左右,时间在20-30分钟,烘干完成后进行切断打包即可。
在上述步骤3)泡料机中加入有杀菌剂,杀菌剂与水的比例为1:100,所述杀菌剂是由以下重量份数的组分构成:硼酸水溶液2-5份、柠檬酸2-4份、叔丁醇5-10份、木糖醇水溶液5-10份、大蒜汁5-8份、石灰粉10-30份、茶叶生物碱1-3份、辣椒水提取物0.1-2份、次氯酸钙5-15份、环乙酮2-4份、大豆分离蛋白2-3份、连翘水提取物0.5-1份、金银花水提取物0.5-1份及烟头水1-3份组成,用于浸泡废旧衣物,可起到杀菌、消毒、除油、除杂等功用。
在上述步骤8)中除静电装置内放入有抗静电剂,并对抗静电剂进行加温至260-270℃,使抗静电剂能够溶解在丝里面,从而达到抗静电目的;上述抗静电剂是由以下重量份数的组分构成:二甲基二烯丙基氯化铵20份、丙烯酸羟乙酯15份、苯乙烯单体20份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐10份、二甲基硅油50份、氯化铵5份、石墨烯微片10份、聚乙烯二醇10份、茶叶生物碱5份、烟草纤维素5份;与涤纶纤维相容性好,抗静电性能持久,耐水洗性能优良。
上述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成(如同金刚石矿类),而每一个碳原子的四个价电子都形成共价键被束缚住了,不能形成定向移动的电子流,于是就不能导电,生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式,以单一方向研磨,产生厚度为纳米化,面积为微米化的石墨烯微片。
上述步骤5)中在挤出机中加入物料的同时还加入有扩链增黏剂,所述扩链增黏剂的添加量占物料总重量的0.5-1%;
上述扩链增黏剂是由以下重量份数的组分构成:甲苯80份、丙烯酸缩水甘油酯15份、苯乙烯10份、丙烯酸正丁酯10份、十二烷基硫醇5份、十八醇5份、桐油2份、山漆2份;采用丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯酸正丁酯等为单体,以甲苯为溶剂,加入十二烷基硫醇等链转移剂与自由基引发剂,采用自由基溶液聚合的方法合成带环氧官能团的共聚物。控制单体用量与配比、单体加入方式、链转移剂用量、引发剂用量、聚合温度等因素,合成一系列分子量不同、环氧基与丙烯酸酯的比例不同、以及玻璃化转变温度不同的丙烯酸酯类共聚物。
本申请可根据下游产业的需要生产抗起线/抗静电/导电/防臭/防水/防辐射等功能的高性能纤维。
本发明的有益效果是:本发明具有节约能源、节省资源、减少污染物排放的优点,产品附加值高,经济效益突出,而且解决了废旧衣物无法大量利用的问题,为资源的再利用提供了一条新的途径,制备的涤纶纤维具有抗起线、抗静电、导电、防臭、防水、防辐射等功能。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
一种基于废旧衣物制备高性能涤纶纤维新工艺,其工艺步骤如下,
1)首先对回收回来的废旧衣物进行分类,将颜色相同或相近的分为一批,去除衣物上的杂质;
2)然后将分类后衣物上的纽扣,拉链或金属物件等剪掉,再将废旧衣物放入粉碎机中进行粉碎,高速搓揉,使粉碎后的衣物表面出现绒毛;
3)粉碎完成后将物料送入泡料机,加水进行搅拌泡料,水温控制在80℃左右,浸泡120分钟;
4)泡料完成后将湿润状态下的物料送入转鼓中进行混合搅拌,同时将转鼓加温至350℃,时间在40分钟左右,压力在180Mpa;对物料进行烘干处理;
5)烘干完成后根据实际产品需要进行颜色配比,然后将物料送入挤出机进行挤出,由挤出机挤出的物料呈熔融状态;
6)将熔融状态的物料送入到熔体过滤器中进行过滤,除去物料中的杂质,过滤完成后将物料引入到拉丝模头,进行拉丝处理,拉丝模头在拉丝前需要先预热至240℃,再安装进行拉丝,拉丝模头采用960孔或1080孔的模头;
7)将上述步骤拉出的丝集成丝束,分成小卷进行卷绕,然后再集成一束经齿轮辊轧后卷成大卷,齿轮辊轧的目的是将丝轧成波浪状,呈不规则状态;
8)对大卷上的丝进行拉伸,使丝束变长,然后经除静电装置对丝束进行除静电工序,完成后经牵引辊进入卷曲辊进一步进行卷曲;
9)卷曲完成后对丝束进行烘干,烘干温度在80℃左右,压力在0.6Mpa左右,时间在20-30分钟,烘干完成后进行切断打包即可。
在上述步骤3)泡料机中加入有杀菌剂,杀菌剂与水的比例为1:100,所述杀菌剂是由以下重量份数的组分构成:硼酸水溶液5份、柠檬酸2份、叔丁醇10份、木糖醇水溶液5份、大蒜汁8份、石灰粉10份、茶叶生物碱3份、辣椒水提取物0.1份、次氯酸钙15份、环乙酮2份、大豆分离蛋白3份、连翘水提取物0.5份、金银花水提取物1份及烟头水1份组成,用于浸泡废旧衣物,可起到杀菌、消毒、除油、除杂等功用。
在上述步骤8)中除静电装置内放入有抗静电剂,并对抗静电剂进行加温至260-270℃,使抗静电剂能够溶解在丝里面,从而达到抗静电目的;上述抗静电剂是由以下重量份数的组分构成:二甲基二烯丙基氯化铵20份、丙烯酸羟乙酯15份、苯乙烯单体20份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐10份、二甲基硅油50份、氯化铵5份、石墨烯微片10份、聚乙烯二醇10份、茶叶生物碱5份、烟草纤维素5份;与涤纶纤维相容性好,抗静电性能持久,耐水洗性能优良。
上述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成(如同金刚石矿类),而每一个碳原子的四个价电子都形成共价键被束缚住了,不能形成定向移动的电子流,于是就不能导电,生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式,以单一方向研磨,产生厚度为纳米化,面积为微米化的石墨烯微片。
实施例2
一种基于废旧衣物制备高性能涤纶纤维新工艺,其工艺步骤如下,
1)首先对回收回来的废旧衣物进行分类,将颜色相同或相近的分为一批,去除衣物上的杂质;
2)然后将分类后衣物上的纽扣,拉链或金属物件等剪掉,再将废旧衣物放入粉碎机中进行粉碎,高速搓揉,使粉碎后的衣物表面出现绒毛;
3)粉碎完成后将物料送入泡料机,加水进行搅拌泡料,水温控制在80℃左右,浸泡120分钟;
4)泡料完成后将湿润状态下的物料送入转鼓中进行混合搅拌,同时将转鼓加温至300-400℃,时间在40分钟左右,压力在150-200Mpa;对物料进行烘干处理;
5)烘干完成后根据实际产品需要进行颜色配比,然后将物料送入挤出机进行挤出,由挤出机挤出的物料呈熔融状态;
6)将熔融状态的物料送入到熔体过滤器中进行过滤,除去物料中的杂质,过滤完成后将物料引入到拉丝模头,进行拉丝处理,拉丝模头在拉丝前需要先预热至240℃,再安装进行拉丝,拉丝模头采用960孔或1080孔的模头;
7)将上述步骤拉出的丝集成丝束,分成小卷进行卷绕,然后再集成一束经齿轮辊轧后卷成大卷,齿轮辊轧的目的是将丝轧成波浪状,呈不规则状态;
8)对大卷上的丝进行拉伸,使丝束变长,然后经除静电装置对丝束进行除静电工序,完成后经牵引辊进入卷曲辊进一步进行卷曲;
9)卷曲完成后对丝束进行烘干,烘干温度在80℃左右,压力在0.6Mpa左右,时间在20-30分钟,烘干完成后进行切断打包即可。
在上述步骤8)中除静电装置内放入有抗静电剂,并对抗静电剂进行加温至260-270℃,使抗静电剂能够溶解在丝里面,从而达到抗静电目的;上述抗静电剂是由以下重量份数的组分构成:二甲基二烯丙基氯化铵20份、丙烯酸羟乙酯15份、苯乙烯单体20份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐10份、二甲基硅油50份、氯化铵5份、石墨烯微片10份、聚乙烯二醇10份、茶叶生物碱5份、烟草纤维素5份;与涤纶纤维相容性好,抗静电性能持久,耐水洗性能优良。
上述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成(如同金刚石矿类),而每一个碳原子的四个价电子都形成共价键被束缚住了,不能形成定向移动的电子流,于是就不能导电,生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式,以单一方向研磨,产生厚度为纳米化,面积为微米化的石墨烯微片。
实施例3
一种基于废旧衣物制备高性能涤纶纤维新工艺,其工艺步骤如下,
1)首先对回收回来的废旧衣物进行分类,将颜色相同或相近的分为一批,去除衣物上的杂质;
2)然后将分类后衣物上的纽扣,拉链或金属物件等剪掉,再将废旧衣物放入粉碎机中进行粉碎,高速搓揉,使粉碎后的衣物表面出现绒毛;
3)粉碎完成后将物料送入泡料机,加水进行搅拌泡料,水温控制在80℃左右,浸泡120分钟;
4)泡料完成后将湿润状态下的物料送入转鼓中进行混合搅拌,同时将转鼓加温至300-400℃,时间在40分钟左右,压力在150-200Mpa;对物料进行烘干处理;
5)烘干完成后根据实际产品需要进行颜色配比,然后将物料送入挤出机进行挤出,由挤出机挤出的物料呈熔融状态;
6)将熔融状态的物料送入到熔体过滤器中进行过滤,除去物料中的杂质,过滤完成后将物料引入到拉丝模头,进行拉丝处理,拉丝模头在拉丝前需要先预热至240℃,再安装进行拉丝,拉丝模头采用960孔或1080孔的模头;
7)将上述步骤拉出的丝集成丝束,分成小卷进行卷绕,然后再集成一束经齿轮辊轧后卷成大卷,齿轮辊轧的目的是将丝轧成波浪状,呈不规则状态;
8)对大卷上的丝进行拉伸,使丝束变长,然后经除静电装置对丝束进行除静电工序,完成后经牵引辊进入卷曲辊进一步进行卷曲;
9)卷曲完成后对丝束进行烘干,烘干温度在80℃左右,压力在0.6Mpa左右,时间在20-30分钟,烘干完成后进行切断打包即可。
在上述步骤3)泡料机中加入有杀菌剂,杀菌剂与水的比例为1:100,所述杀菌剂是由以下重量份数的组分构成:硼酸水溶液2份、柠檬酸4份、叔丁醇5份、木糖醇水溶液10份、大蒜汁5份、石灰粉30份、茶叶生物碱1份、辣椒水提取物2份、次氯酸钙5份、环乙酮4份、大豆分离蛋白2份、连翘水提取物1份、金银花水提取物0.5份及烟头水3份组成,用于浸泡废旧衣物,可起到杀菌、消毒、除油、除杂等功用。
在上述步骤8)中除静电装置内放入有抗静电剂,并对抗静电剂进行加温至260-270℃,使抗静电剂能够溶解在丝里面,从而达到抗静电目的;上述抗静电剂是由以下重量份数的组分构成:二甲基二烯丙基氯化铵20份、丙烯酸羟乙酯15份、苯乙烯单体20份、聚二甲基硅氧烷二季胺盐10份、二甲基硅油50份、氯化铵5份、石墨烯微片10份、聚乙烯二醇10份、茶叶生物碱5份、烟草纤维素5份;与涤纶纤维相容性好,抗静电性能持久,耐水洗性能优良。
上述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成(如同金刚石矿类),而每一个碳原子的四个价电子都形成共价键被束缚住了,不能形成定向移动的电子流,于是就不能导电,生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式,以单一方向研磨,产生厚度为纳米化,面积为微米化的石墨烯微片。
上述步骤5)中在挤出机中加入物料的同时还加入有扩链增黏剂,所述扩链增黏剂的添加量占物料总重量的0.5-1%;
上述扩链增黏剂是由以下重量份数的组分构成:甲苯80份、丙烯酸缩水甘油酯15份、苯乙烯10份、丙烯酸正丁酯10份、十二烷基硫醇5份、十八醇5份、桐油2份、山漆2份;采用丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯酸正丁酯等为单体,以甲苯为溶剂,加入十二烷基硫醇等链转移剂与自由基引发剂,采用自由基溶液聚合的方法合成带环氧官能团的共聚物。控制单体用量与配比、单体加入方式、链转移剂用量、引发剂用量、聚合温度等因素,合成一系列分子量不同、环氧基与丙烯酸酯的比例不同、以及玻璃化转变温度不同的丙烯酸酯类共聚物。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。