废旧涤纶纺织品回收BHET聚合及再生切片纺丝性能研究

为实现废旧涤纶纺织品的产业化循环利用,在前期小试研究的基础上,以公斤级废旧涤纶纺织品为原料,通过乙二醇(EG)蒸气脱色、EG醇解、回收对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)纯化及缩聚制得百克级再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片,并对再生PET切片进行模拟熔融纺丝,研究了回收BHET的纯度及色度、再生PET切片的结构及性能、再生PET初生纤维的性能。结果表明：回收BHET的纯度为98.69%、色度L值为99.46,其品质优于市售石油基BHET;由回收BHET聚合制备的再生PET的特性黏数为0.681 dL/g,端羧基含量为15 mol/t,色度L值为89.59、a值为-1.82、b值为2.99,各项指标均达到纤维级切片国家标准要求;制备的再生PET初生纤维的断裂强度为0.78 cN/dtex、断裂模量为0.42 cN/dtex、断裂伸长率为182.98%,与石油基PET初生纤维的断裂强度、断裂模量及断裂伸长率相当;本回收方法为实现废旧涤纶纺织品“纤维到纤维”的化学法循环利用提供了可行新途径。     

再生聚酯的流变性能研究

以废旧聚酯(PET)纺织品为原料,加入不同量的乙二醇使其醇解,经液相增黏制得再生PET切片。采用毛细管流变仪对再生PET及纯PET的流变行为进行了对比研究。结果表明:再生PET流体为非牛顿假塑性流体,其流变行为与纯PET基本相同;在同一温度和剪切速率下,再生PET的熔体特性黏数小于纯PET熔体特性黏数;再生PET的黏流活化能(Eη)大于纯PET的Eη,最高达到246.1 kJ/mol;不同再生PET对温度有不同的敏感性,在纺丝加工时应采用不同工艺。     

PET/TPEE共混物的结构与性能

通过熔融共混的方法制备不同组成的PET/TPEE共混物,并采用DSC、仪器化冲击仪和SEM等测试手段,对PET/TPEE共混体系的结构和冲击性能进行研究.DSC测试表明:PET/TPEE共混物中两组份仍保持着各自分子链的规整性,进一步加热两组分仍可以分别结晶.力学性能结果显示:在15%TPEE添加量条件下,TPEE可以有效地改善PET的冲击性能.同时SEM照片显示:冲击断面生成许多新层面,有助于冲击性能的改善.     

再生PCTG增韧改性再生PET的性能研究

通过再生聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯（rPCTG）的添加来对再生聚对苯二甲酸乙二醇酯（rPET）进行增韧改性,从而制备得到透明增韧rPET/rPCTG合金。研究了不同rPCTG添加量对材料力学性能、透明度以及热性能的影响。结果表明,随着rPCTG含量的增加,材料的拉伸性能、弯曲性能和透明度呈下降趋势,而冲击强度明显增加;当rPCTG含量为15%（质量分数,下同）时,材料的冲击强度由原来的54.8 J/m增加到68.0 J/m,增加了24.2%;而此含量下,材料的拉伸与弯曲性能、透明度和雾度基本未发生明显变化。     

废旧聚酯纺织品的再生扩链改性研究

以均苯四甲酸二酐(PMDA)为扩链剂,对废旧聚酯纺织品(Post-PET)进行扩链改性,将PMDA与Post-PET按不同配比在Hakke转矩流变仪中进行反应挤出,制备了不同PMDA含量的扩链改性PET(RPET),研究了反应挤出工艺条件及R-PET的性能。结果表明:反应挤出最佳工艺条件为PMDA(相对PostPET)质量分数0.9%,反应温度280℃,反应时间300 s,转速40 r/min,在此条件下制得的R-PET的特性黏数为0.784 d L/g,端羧基含量为67.1 mol/t;与Post-PET比较,R-PET的差示扫描量热曲线中出现了熔融双峰,热失重曲线表明R-PET的热稳定性能没有明显降低;动态流变性能表明,R-PET具有明显的剪切变稀现象,其复数黏度、储能模量、损耗模量均高于Post-PET,满足了R-PET加工对于熔体粘弹性的要求。     

超支化聚酯对PET非等温结晶行为的影响

利用差示扫描量热法(DSC)研究了2种不同端基的超支化聚酯(HBP)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非等温结晶行为的影响,用莫志深法对非等温结晶动力学进行了分析,通过偏光显微镜(POM)观察了各体系的结晶形态。结果表明:PET和PET/HBP的非等温结晶过程可用莫志深动力学方程来描述;HBP的加入并没有改变PET的结晶成核机理和生长方式;端羟基超支化聚酯(HBP-OH)的加入使得PET的结晶速率变慢,对晶体生长起到了抑制作用;端十六烷基超支化聚酯(HBP-C16)在PET中起到了很好的结晶促进剂作用,能够促进PET结晶。     

PET/PTT共混纤维的制备及结构性能研究

将聚对苯二甲酸乙二酯(PET)与聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)共混纺丝制备PET/PTT共混纤维,研究了共混纤维的结构与性能。结果表明,随着PTT含量的增加,PET/PTT共混纤维的晶粒尺寸逐渐增大;PET/PTT共混纤维的断裂强度较PTT纤维大,回弹性较PET纤维好,沸水收缩率较PET纤维大;当PTT质量分数为50%时,共混纤维的结晶度出现最小值,沸水收缩率出现最大值。     

端苯基超支化聚酯对PET结晶行为和构象的影响

采用差示扫描量热法(DSC)和衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)研究了不同代数和含量的端苯基超支化聚酯(HBP)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)结晶行为和构象的影响,计算了晶带与内标峰的吸光度比值以及左右式构象的相对含量.其中975 cm?1和1340 cm?1处的吸收峰归属于反式构象,1370 cm?1处归属于左右式构象,793 cm?1和873 cm?1处的吸收峰为内标峰.结果表明,6%的第三代超支化聚酯对PET的结晶促进能力最强.随着超支化聚酯含量或代数的增加,各吸光度比值基本上都呈现出先增大后减小的趋势,左右式构象的含量则表现出先减小后增大的趋势.端苯基超支化聚酯既可以充当成核剂,又可以充当结晶促进剂,因而可以促进PET结晶.     

连续醇解工艺对废旧涤纶再生切片性能的影响

以废旧涤纶军装为原料,采用双螺杆挤出机对废旧涤纶进行连续化醇解,并采用间歇聚合釜对醇解产物进行再聚合得到再生切片,研究了醇解工艺对废旧涤纶再生切片性能的影响。结果表明:在双螺杆挤出机上可以对废旧涤纶实现连续化醇解,螺杆转速为200 r/min,醇解温度为230℃时,得到的再生切片的特性黏数为0.66 d L/g,具有良好的热稳定性;与采用反应釜间歇醇解相比,双螺杆连续醇解得到的再生切片二甘醇含量明显降低;连续醇解所得再生切片具有良好的可纺性,再生纤维断裂强度达2.6 c N/dtex,断裂伸长率为12%,可满足服用纤维的加工要求。     

有机膦系阻燃剂改性再生聚酯纺丝及性能研究

采用有机膦系阻燃剂(OP)对再生聚酯(RPET)进行熔融共混挤出造粒,将切片干燥,熔融纺丝制备改性RPET纤维,研究了改性RPET的性能。结果表明:在RPET中加入阻燃剂OP,得到的改性RPET熔点下降,玻璃化转变温度和结晶温度上升,改性RPET纤维强度下降,阻燃性能提高;当阻燃剂OP质量分数为4.7%,拉伸倍数为3.3时,制得的改性REPT纤维的断裂强度为2.2 cN/dtex,断裂伸长率为44%,极限氧指数为27.1%;当OP质量分数为5.9%时,改性RPET纤维的极限氧指数为28.3%。     

PET/COPET共混纤维的结构与性能研究

研究了PET/COPET共混物的流变性能,考察了纤维结构,探讨了碱水解条件对纤维的力学性能和导湿性能的影响。结果表明:PET/COPET共混物与PET的流动特性相似,但粘度较低。纤维具有中空多孔结构,微孔半径随碱水解时间延长而增大。纤维线密度和强度均随碱水解时间的延长和温度的升高而减小。经碱水解后,织物的导湿率均在98％以上。     

纺丝温度对PET/PTT纤维结构与性能的影响

采用质量比为50/50的PET/PTT进行复合纺丝,纺丝速度2 300 m/min,经拉伸1.56倍,生产166dtex/72 f PET/PTT复合纤维,探讨了纺丝温度对PET/PTT复合纤维结构与性能的影响。结果表明:纺丝温度低时,PET/PTT纤维特性黏数高,纤维截面趋向于花生形;纺丝温度高时,纤维特性黏数低,纤维截面呈圆形;选择纺丝温度约275℃时,PET/PTT复合纤维具有良好的力学性能和卷曲性能,卷曲收缩率达39.6%。     

回收PET瓶片/接枝PE反应共混物的形态及性能

利用有反应活性的各种接枝聚乙烯(PE)作为回收聚对苯二甲酸乙二酯(PET)瓶片的改性剂,使接枝PE上的活性酐基与PET的端羟基在不同的挤出设备中熔融反应,制备相分散均匀、力学性能较好的PET基工程塑料.结果表明,挤出设备的选择对混合效果影响较大,缩聚型反应挤出机和双螺杆挤出机比普通单螺杆挤出机具有更优良的混合效果;各种接枝PE的改性效果优劣次序是:马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯,马来酸酐接枝低密度聚乙烯,马来酸酐接枝高密度聚乙烯;接枝PE添加质量分数为20%时,可大幅度提高反应共混物的冲击性能.     

PET非织造布等离子改性及抗菌性能研究

采用低温氧等离子体处理聚对苯二甲酸乙二酯(PET)非织造布接枝丙烯酸(AA)后,再接枝壳聚糖,探讨了氧等离子体参数对接枝AA后PET亲水性的影响,以及接枝壳聚糖后其PET非织造布抗菌性能的变化。结果表明:低温氧等离子体处理PET非织造布后,其纤维表面粗糙度增加,接枝AA后PET亲水性提高。低温氧等离子体处理PET非织造布接枝AA改性的最佳条件为:工作压强30 Pa,放电功率40 W,处理时间2 min。接枝壳聚糖后,PET非织造布具有抑菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果。     

分散染料易染聚酯切片的性能及结构研究

对分散染料常压沸温易染聚酯切片的流变性和热性能进行了较系统的分析,阐明了该改性共聚酯的结构性能与其可纺性的关系。     

干湿热处理对PET/PTT纤维结构与性能的影响

通过对167dtex和111dtex聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)双组分复合纤维的卷曲率、拉伸性能、声速取向及外观形态的测试,研究了干湿热处理对纤维结构与性能的影响。结果表明:经干、湿热处理后,纤维的断裂强度、声速值较处理前有显著下降,而卷曲率和断裂伸长率则明显著上升;湿热处理较干热处理对PET/PTT复合纤维断裂强度的影响较小。     

固相缩聚法生产聚酯中黏切片工艺分析

提出了用同相缩聚法生产聚酯中黏切片的新工艺。与熔融缩聚工艺流程相比,用新工艺生产的产品颗粒小,可提高固相反应速率;结晶度高(50％～55％),可省略使用过程中的结晶工序;乙醛含量低,约为熔融缩聚法的1／3．可提高最终产品的热稳定性。由于新工艺流程未使用有动力设备的最终缩聚釜,运行费用可减少20％,并减少了维修费用。     

拉伸工艺对PET/PTT复合纤维性能的影响

以310 dtex/48 f聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)复合预向丝为原料,经拉伸后得到PET/PTT复合纤维,探讨了拉伸工艺对PET/PTT复合纤维力学性能和卷曲性能的影响。结果表明:在卷绕速度为500 m/min,拉伸温度160℃,热定型温度150℃的条件下,随着拉伸倍数的增加,PET/PTT复合纤维的断裂强度、沸水收缩率、卷曲收缩率明显提高,断裂伸长率呈下降趋势,卷曲稳定度变化不明显;拉伸温度和热定型温度对PET/PTT复合纤维力学性能和卷曲性能的影响相对较小;拉伸过程中,控制拉伸倍数为1.95～2.00,拉伸温度为140～160℃,热定型温度为130～170℃,PET/PTT复合纤维性能较好。     

PET/EHDPET异形共混纤维非织造布的吸排水性能

研究了不同碱减量率的聚酯/水溶性聚酯(PET/EHDPET)异形共混纤维非织造布的吸排水性能,探讨了碱减量率和温度等因素对非织造布吸排水速率的影响。结果表明,PET/EHDPET异形共混纤维非织造布随着碱减量率的增大吸排水性能提高;随着温度的升高,排水速率增大。