TWI836285B - 去除聚矽氧的方法及再循環聚醯胺製品的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之方法係具有下列步驟：使聚醯胺纖維製品進行開纖之步驟；及藉由溶解聚矽氧之溶解液處理經開纖之聚醯胺纖維製品的步驟。
Description
本發明係關於一種去除聚矽氧的方法及再循環聚醯胺製品的製造方法。
尼龍6,6等之聚醯胺製的製品已被使用於各種的用途。聚醯胺為合成樹脂。從環境負荷之觀點而言，希望使聚醯胺再循環。
聚醯胺製品之中，有藉由塗佈有聚矽氧之布所構成者。就如此之聚醯胺纖維製品而言，例如，可列舉氣囊之基布。為了防止空氣之洩漏，氣囊之基布有時塗佈聚矽氧。
為了使塗佈有聚矽氧之聚醯胺纖維製品進行再循環，必須從聚醯胺製品去除聚矽氧。
與此相關，在專利文獻1(日本特開2009-269475號公報)已記載一種源自氣囊基布之聚矽氧除去方法，其係藉由使塗佈有聚矽氧之聚醯胺纖維所構成氣囊基布浸漬於鹼-異丙醇液中，並從氣囊基布去除塗敷於氣囊基布之聚矽氧，並在裁切氣囊基布之後，浸漬於鹼-異丙醇液中。
為了使塗佈有聚矽氧之聚醯胺製品的再循環實用化，必須為以更短時間去除聚矽氧之技術。因此，本發明之課題在於提供一種技術，其係可以短時間從布狀之聚醯胺纖維製品去除聚矽氧之技術。
發明人係經致力研究之結果，發現藉由進行開纖處理，可解決上述課題。亦即，本發明係包含以下之事項者。
〔1〕一種去除聚矽氧的方法，係從塗佈有聚矽氧的布狀之聚醯胺纖維製品去除聚矽氧，且該方法係具有下列步驟：使前述聚醯胺纖維製品進行開纖之步驟；及藉由溶解聚矽氧之溶解液處理前述經開纖之聚醯胺纖維製品之步驟。
〔2〕如〔1〕所述之方法，其中，藉由前述溶解液進行處理之步驟具有攪拌前述溶解液之步驟。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述之方法，其中，藉由前述溶解液進行處理之步驟為在前述開纖之步驟後進行。
〔4〕如〔1〕或〔2〕所述之方法，其中，使前述聚醯胺纖維製品進行開纖之步驟為與藉由前述溶解液進行處理之步驟同時地進行。
〔5〕如〔4〕所述之方法，其中，藉由前述溶解液進行處理之步驟，係具有使用攪拌裝置而攪拌前述溶解液之步驟，前述攪拌裝置為具有在攪拌時進行旋轉之攪拌葉，且以在攪拌時前述溶解液中之前述聚醯胺纖維製品碰撞前述攪拌葉之方式構成前述攪拌裝置。
〔6〕如〔4〕或〔5〕所述之方法，其更具備裁切前述聚醯胺纖維製品之步驟，前述經裁切之聚醯胺纖維製品被投入於前述溶解液中。
〔7〕如〔1〕至〔6〕中任一項所述之方法，其中，前述聚醯胺纖維製品為氣囊。
〔8〕如〔1〕至〔7〕中任一項所述之方法，其中，前述聚醯胺纖維製品為脂肪族聚醯胺製。
〔9〕一種再循環聚醯胺製品之製造方法，係包含：藉由〔1〕至〔8〕中任一項所述之方法，從前述聚醯胺纖維製品去除前述聚矽氧，獲得洗淨畢的聚醯胺纖維之步驟；及
加工前述洗淨畢的聚醯胺纖維，製造再循環聚醯胺製品之步驟。
〔10〕如〔9〕所述之製造方法，其中，前述再循環聚醯胺製品為衣料品。
依據本發明，可提供一種技術，其係可以短時間從布狀之聚醯胺纖維製品去除聚矽氧。
有關本發明之方法係有關一種從塗佈有聚矽氧的布狀之聚醯胺纖維製品去除聚矽氧之方法、及利用該方法之聚醯胺製品的製造方法(再循環方法)。
有關本發明之方法係具有下列步驟：使布狀之聚醯胺纖維製品進行開纖之步驟；及藉由溶解聚矽氧之溶解液處理前述經開纖之聚醯胺纖維製品之步驟。並非
布狀直接藉由溶解液進行處理，而對於經開纖之聚醯胺纖維製品進行溶解液處理，藉此可以短時間去除聚矽氧。
以下，詳述有關本發明之實施型態。
(1)第1實施型態(乾式開纖)
有關本實施型態之方法係具備：進行開纖處理之步驟(步驟S1)；藉由溶解液進行處理之步驟(步驟S2)；及製造再循環聚醯胺製品之步驟(步驟S3)。以下，說明有關各步驟。
(步驟S1：開纖)
首先，準備布狀之聚醯胺纖維製品，依需要而裁切成適當的大小，以乾式實施開纖處理。
在本發明中，所謂開纖處理係指使布狀之聚醯胺纖維返回綿狀。在開纖處理可使用一般所使用之反毛開纖機。
又，在本實施型態中成為被處理之對象的聚醯胺纖維製品只要為聚醯胺纖維經編織之布狀者即可，並無特別限定。
例如，可列舉脂肪族聚醯胺製，較佳係藉由編織尼龍6,6製之纖維所形成之布等。
具體而言，聚醯胺纖維製品係可列舉氣囊之基布等。製造氣囊之基布時會產生端材。對於如此之端材若可以再循環，則較佳。另一方面，在氣囊之基布係以防止空氣洩漏等作為目的，有時塗佈聚矽氧。有關本實施型態之方法因可以短時間去除聚矽氧，故適合應用於塗佈有聚矽氧的氣囊之基布的再循環。
在本實施型態中被去除之聚矽氧並無特別限定，但較佳係以矽氧烷鍵結(-Si-O-Si-)作為主骨架之高分子化合物，亦即，聚矽氧橡膠。
就聚矽氧橡膠之具體例而言，例如，可列舉甲基聚矽氧橡膠、乙烯基/甲基聚矽氧橡膠、及苯基/甲基聚矽氧橡膠等。
(步驟S2：以溶解液所進行的處理)
繼而，藉由具有溶解聚矽氧之功能的溶解液處理在步驟S1中經開纖之聚醯胺纖維製品。具體而言，係將經開纖之聚醯胺纖維製品投入於溶解液中，並攪拌溶解液。藉此，從聚醯胺纖維製品去除聚矽氧，獲得洗淨畢的聚醯胺纖維。
在本步驟中所使用之溶解液只要為具有溶解聚矽氧之功能者即可，並無特別限定。
較佳係使用含有烷基苯磺酸與鏈狀飽和烴之液體作為溶解液。若使用如此的液體，可以更短時間去除聚矽氧。
烷基苯磺酸更佳係十二烷基苯磺酸。
溶解液中之烷基苯磺酸的含量係可設定成溶解聚矽氧且不使屬於回收對象之聚醯胺溶解。溶解液中之烷基苯磺酸的含量例如，為0.1至75質量%，較佳係1至50質量%，更佳係1至15質量%。又，進行去除之聚矽氧為甲基聚矽氧橡膠或乙烯基/甲基聚矽氧橡膠時，烷基苯磺酸之含量只要為1質量%以上即可。另一方面，聚矽氧包含苯基/甲基聚矽氧橡膠時，烷基苯磺酸之含量以6質量%以上為較佳。
鏈狀飽和烴可列舉十二烷、癸烷、異辛烷、三甲基戊烷等。鏈狀飽和烴係具有溶解聚矽氧之功能。另一方面，作為回收對象之聚醯胺纖維係不易
溶解於鏈狀飽和烴中。因此，藉由使用鏈狀飽和烴作為溶劑，可選擇性溶解聚矽氧。
鏈狀飽和烴之結構並無特別限定，可為直鏈結構者，亦可為支鏈結構者。
鏈狀飽和烴較佳係使用碳數6至16者，更佳係使用碳數8至14者。
又，鏈狀飽和烴較佳係使用閃點高者(具體而言係在1氣壓中之閃點為70℃以上)。從消防之觀點而言，閃點高之鏈狀飽和烴係容易操作，故較佳。
從溶劑之衛生性/安全性或操作性之法規制度等的觀點而言，最佳的鏈狀飽和烴為十二烷。
又，在溶解液中，就各種之目的而言，可含有烷基苯磺酸及鏈狀飽和烴以外之添加劑。
但，較佳係烷基苯磺酸及鏈狀飽和烴佔有溶解液之大部分。具體而言，溶解液中之烷基苯磺酸與鏈狀飽和烴之合計含量以超過80質量%為較佳，以合計含量85質量%以上為更佳，以合計含量90質量%以上為更佳。
溶解液之溫度例如，為0至50℃，較佳係5至40℃。若為如此的範圍內，可在短時間去除聚矽氧。另一方面，成為回收對象之聚醯胺纖維不容易溶解。因此，容易選擇性去除聚矽氧。
以溶解液所進行的聚醯胺纖維製品之處理時間例如，為0.1至100分鐘，較佳係0.5至60分鐘。若為如此的處理時間，可充分去除聚矽氧，同時成為回收對象之聚醯胺纖維不容易溶解。因此，容易選擇性去除聚矽氧。
又，溶解液若處理性能降低，可以進行真空蒸餾(約1至500torr)而純化，並再利用。
步驟S3：來自洗淨畢的聚醯胺纖維之再循環聚醯胺製品的製造
繼而，以在步驟S2所得到之洗淨畢的聚醯胺纖維作為原料，製造再循環聚醯胺製品。本步驟並無特別限定，但例如，可藉由具備下列步驟之方法來實現：從溶解液分離洗淨畢的聚醯胺纖維之步驟(步驟S3-1)；使洗淨畢的聚醯胺纖維進行脫色之步驟(步驟S3-2)；使經脫色之洗淨畢的聚醯胺纖維進行塑粒化之步驟(步驟S3-3)；及使用塑粒而獲得聚醯胺製品之步驟(步驟S3-4)。以下，說明有關各步驟。
步驟S3-1：分離
在步驟S2所得到之洗淨畢的聚醯胺纖維係成為溶解液滲入於聚醯胺纖維之狀態。因此，使用離心分離器，分離洗淨畢的聚醯胺纖維與溶解液。離心分離機之旋轉例如，為3000至8000rpm，較佳係1500至5000rpm。藉此，可從溶解液分離洗淨畢的聚醯胺纖維，並回收。
步驟S3-2：脫色
繼而，依需要，進行脫色處理。例如，使用二甲基甲醯胺，藉由在120至160℃下進行處理10至60分鐘，可使洗淨畢的聚醯胺纖維脫色。脫色後，使用離心分離器，藉由以300至8000rpm進行處理，從洗淨畢的聚醯胺纖維分離經使用於脫色之溶劑。
又，經使用於脫色之二甲基甲醯胺等的脫色溶劑若脫色性能降低，例如，可藉由以50至500torr之真空度進行蒸餾，而再使用。
步驟S3-3：塑粒化
繼而，使洗淨畢的聚醯胺纖維進行塑粒化。塑粒化只要使用公知之手段進行即可。
步驟S3-4：再循環聚醯胺製品之製造
繼而，從在步驟S2-3所得到之塑粒，製造再循環聚醯胺製品。例如，以塑粒作為原料而進行紡絲處理，製作聚醯胺長纖維，可使用此而製造衣料品。
如以上說明，若依據本實施型態，藉由進行開纖處理，可以短時間從聚醯胺纖維製品去除聚矽氧，並使聚醯胺進行再循環。
(2)第2實施型態(濕式開纖)
繼而，說明有關第2實施型態。在第1實施型態，係說明有關開纖處理在以溶解液所進行的處理前實施的情形。亦即，說明有關以乾式進行開纖處理之情形。相對於此，在本實施型態係開纖處理為與以溶解液所進行的處理同時地進行。亦即，以濕式進行開纖處理。
以下，說明有關本實施型態之方法。又，對於可採用與第1實施型態同樣之構成的部分係省略說明。有關本實施型態之方法係具備：進行裁切之步驟(步驟S4)、進行以溶解液所進行的處理及開纖的步驟(步驟S5)、及製造再循環聚醯胺製品之步驟(步驟S6)。以下，說明有關各步驟。
(步驟S4：裁切)
首先，裁切布狀之聚醯胺纖維製品。例如，將聚醯胺纖維製品裁切成1邊之大小為0.1至50cm之範圍的不定形。或者，裁切成面積為1至2500cm2之範圍。裁切後之形狀係以接近正方形為較佳。
(步驟S5：以溶解液所進行的處理及開纖)
繼而，將經裁切之聚醯胺纖維製品投入於溶解液中。接著，攪拌溶解液以使經裁切之聚醯胺纖維製品被開纖。藉此，可獲得洗淨畢的聚醯胺纖維。
例如，溶解液之攪拌係可使用一種在攪拌時具有朝中心軸四周進行旋轉之攪拌葉的攪拌裝置來實施。較佳係使用一種在攪拌時以經裁切之聚醯胺纖維製品碰撞攪拌葉之方式所構成的裝置作為攪拌裝置。使用如此的裝置，以高速(例如，6000至30000rpm，較佳係8000至20000rpm)使攪拌葉旋轉。藉此，經裁切之聚醯胺纖維製品會碰撞攪拌葉，並可藉由衝擊力(剪切力)使聚醯胺纖維製品進行開纖。
(步驟S6：來自洗淨畢的聚醯胺纖維之再循環聚醯胺製品的製造)
在此之後，從洗淨畢的聚醯胺纖維製造再循環聚醯胺製品。本步驟係可設為與在第1實施型態中之步驟S3相同的處理。
如以上說明，如本實施型態，藉由以濕式進行開纖處理，亦可以短時間去除聚矽氧。
[實施例]
以下，使用實施例，而更詳細地說明本發明。又，本發明係不應受以下之實施例限定性解釋者。
(實驗例1)
取得塗佈有聚矽氧的尼龍6,6製之氣囊基布之製品。又，分析之結果，確認出被塗佈之聚矽氧為乙烯基/甲基聚矽氧橡膠或甲基聚矽氧橡膠。
將經準備之氣囊基布裁切成1邊為1至1.5cm之矩形狀，準備切割布，作為切割布之測試試樣。
另一方面，利用乾式開纖設備(反毛機)使氣囊基布進行開纖，亦獲得綿狀之測試試樣。
將經準備之切割布的測試試樣及綿狀之測試試樣投入於分別置入有溶解液之試樣瓶中，以攪拌子攪拌。作為溶解液係使用由NaOH約0.7g、水7g、及異丙醇12.5g所構成的液體。改變溫度及時間而進行試驗，觀察在試驗後是否聚矽氧已被去除。又，聚矽氧因被著色，故可藉由目視確認是否聚矽氧已被去除。
將試驗條件及結果表示於表1中。又，在表1之結果中，「布」係以切割布作為測試試樣時之結果，「綿」係藉由開纖處理所得到之綿狀的測試試樣時之結果。
如表1所示，對於「布」係以任一者之條件皆無法去除聚矽氧。另一方面，對於「綿」係以任一者之條件皆可去除聚矽氧。亦即，可理解為藉由進行開纖處理，可以短時間去除聚矽氧。
(實驗例2)
繼而，變更溶解液之組成及試驗條件(溫度及時間)，確認出聚矽氧之去除性。氣囊基布係準備與實驗例1相異者(製品A)。分析塗佈於製品A之聚矽氧，結果，為乙烯基甲基聚矽氧橡膠。使用經準備之製品A，變更各種條件，與實驗例1同樣地研究聚矽氧之去除性。
又，溶解液係使用IP-1016(出光興產公司製之非環狀脂肪族烴溶劑之商品名、異石蠟系溶劑)與DBSA(正十二烷基苯磺酸)之混合物。
將試驗條件及結果表示於表2中。如表2所示，DBSA為1質量%之情況，對於「布」係在常溫下進行120分鐘之處理，亦無法去除聚矽氧，但對於「綿」係可去除聚矽氧(參照例2-1)。
又，如例2-2所示，在DBSA為5質量%，在常溫、30分鐘之條件下，對於「布」係亦無法去除聚矽氧，但對於「綿」係可去除。從此等實驗結果，亦確認出開纖處理之有效性。
(實驗例3)實機測試
準備設有如可以濕式使氣囊基布開纖之攪拌裝置作為溶解槽。具體而言，係準備一種攪拌裝置，其係具有連結於旋轉軸之攪拌葉，當攪拌經投入有切割布之溶解液之情況，以切割布會碰撞攪拌葉而對切割布施加剪斷力之方式所構成。
另一方面，準備由屬於鏈狀飽和烴之一種的十二烷與十二烷基苯磺酸(10重量%)所構成的液體(其他成分係不存在)作為溶解液。
測試試樣係準備一種將塗佈有聚矽氧的氣囊基布裁切成1cm×1cm之正方形的切割布。又，在投入溶解液之前係不進行開纖處理。
將測試試樣投入於溶解槽中，並使攪拌裝置高速旋轉(約9000至16000rpm)，觀察直至去除聚矽氧為止之時間。
其結果，在30秒後，確認出切割布被開纖，同時聚矽氧已被去除。亦即，可知藉由以濕式進行解纖處理，亦可以短時間去除聚矽氧。
[表1]
[表2]
Claims (10)
- 一種去除聚矽氧的方法，係從塗佈有聚矽氧的布狀之聚醯胺纖維製品去除聚矽氧，且該方法係具有下列步驟：使前述聚醯胺纖維製品開纖成綿狀之步驟；及藉由溶解聚矽氧之溶解液處理經前述開纖之聚醯胺纖維製品的步驟。
- 如請求項1所述之方法，其中，藉由前述溶解液進行處理之步驟具有攪拌前述溶解液之步驟。
- 如請求項1或2所述之方法，其中，藉由前述溶解液進行處理之步驟為在前述進行開纖之步驟後進行。
- 如請求項1或2所述之方法，其中，使前述聚醯胺纖維製品進行開纖之步驟為與藉由前述溶解液進行處理之步驟同時地進行。
- 如請求項4所述之方法，其中，藉由前述溶解液進行處理之步驟具有使用攪拌裝置而攪拌前述溶解液之步驟，前述攪拌裝置具有攪拌時進行旋轉之攪拌葉，且以攪拌時前述溶解液中之前述聚醯胺纖維製品碰撞前述攪拌葉之方式構成前述攪拌裝置。
- 如請求項4所述之方法，其更具備裁切前述聚醯胺纖維製品之步驟，前述經裁切之聚醯胺纖維製品被投入於前述溶解液中。
- 如請求項1或2所述之方法，其中，前述聚醯胺纖維製品為氣囊。
- 如請求項1或2所述之方法，其中，前述聚醯胺纖維製品為脂肪族聚醯胺製。
- 一種再循環聚醯胺製品之製造方法，係包含：藉由請求項1至8中任一項所述之方法，從前述聚醯胺纖維製品去除前述聚矽氧，獲得洗淨畢的聚醯胺纖維之步驟；及加工前述洗淨畢的聚醯胺纖維，製造再循環聚醯胺製品之步驟。
- 如請求項9所述之製造方法，其中，前述再循環聚醯胺製品為衣料品。
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