论文摘要
随着我国纺织服装工业的不断发展,各类聚酯纺织品产量逐年提高,与之相应的纺织品边角料、民用服装、制式服装、产业用纺织品等废旧聚酯纺织品数量逐年加大。然而,由于废旧服装纺织品纤维成分复杂,且含有染料、颜料及其他纺化助剂,故长期以来其回收多采用简单物理方法,制成絮棉、拖把等低附加值产品。本文从纤维成分单一的制式废旧涤纶军装入手,开展醇解、再聚合、纺丝等工艺研究,探索废旧聚酯纺织品化学回收和纺丝规律,对缓解目前废旧军装库存压力,提升废旧民用服装回收技术水平,减少我国废旧服装资源的浪费和对环境的长期污染具有重要理论和实际意义。本研究首先开展了聚酯宏观形态对其醇解反应的影响研究。选用纯涤纶军装、涤棉军装、熔融挤出料、瓶片、有光切片等5种不同宏观形态的聚酯为原料,以乙二醇（EG）为醇解剂,选用完全降解方式,研究了醇解催化剂、反应时间、温度、MPET/MEG比等因素对醇解速度、产率的影响;采用差示扫描量热仪（DSC）、傅里叶红外（FTIR）、核磁（1H NMR）等手段,对醇解产物进行了分析。研究结果表明,在一定温度下,5种不同宏观形态聚酯的醇解速度从大至小顺序依次为：涤棉军装>瓶片>纯涤纶军装>熔融挤出料>有光切片；醇解产物BHET的最终产率从大至小顺序依次为：有光切片>熔融挤出料>瓶片>纯涤军装>涤棉军装；BHET产率随着醇解时间、醇解温度、乙二醇添加量的增加而增加,在本研究条件下,最佳醇解时间为1h;最佳醇解温度190℃；最佳配比MPET/MEG=1:4;DSC、FTIR、1H NMR测试结果表明,经重结晶后,醇解产物主要为BHET;有光切片、瓶片、涤棉军装、熔融挤出料、涤纶军装醇解产物的L值（白度）依次下降。其次,本研究以经过致密化废旧纯涤纶军装和乙二醇（EG）为原料,采用实验室设备和中试装置,应用降解再增粘工艺,开展了MEG/MPET比对再生聚酯特性粘数[η]、分子量分布、热性能等结构性能的影响；同时研究了不同再生聚酯熔体剪切速率与剪切应力、表观粘度之间的关系以及不同再生聚酯的非牛顿指数、粘流活化能;并对所得再生聚酯可纺性及纤维结晶性、强度等进行了研究。研究结果表明,通过工艺控制可以实现废旧聚酯纺织品的半降解、再增粘,在配比MEG/MPET=1:8时,所得再生切片特性粘数可达0.71dl/g,高于纺丝级聚酯对特性粘度0.65dl/g的要求;再生聚酯熔体为典型的非牛顿假塑性流体；在相同温度和剪切应力条件下,再生聚酯熔体的表观粘度低于原生聚酯;再生聚酯的粘流活化能大于原生聚酯,最高达246.1KJ/mol;当MEG/MPET=1:8时,再生聚酯的可纺性较好,熔融纺丝所得纤维横截面均匀规整,纤维断裂强度可达3.58 cN·dtex-1,纤维结晶度为32.5%,其热稳定性略低于原生聚酯,性能指标基本达到民用短纤维要求：由于尚未调节至最佳工艺,采用中试装置生产的再生聚酯切片,特性粘数[η]=0.63d1/g,略低于纤维级聚酯要求,再生聚酯纺丝过程中特性粘数降较原生聚酯大,纺丝后所得再生纤维断裂强度为2.88 cN·dtex-1,略低于服用纤维力学指标要求。