Спосіб переробки відходів текстильної промисловості

Изобретение относится к области утилизации отходов текстильной промышленности, в частности отходов зонтичной ткани, содержащих смесь поликапроамида с полиэтилентерефталатом, и может быть использовано для получения полимерной композиции, пригодной для формования изделий широкого потребления. Известен способ переработки отходов текстильной промышленности, в частности полиэфирного волокна, путем обработки смеси волокон концентрированной серной кислоты и последующей деполимеризацией с помощью глицерина до образования порошкообразного продукта умеренного молекулярного веса, пригодного для формования (Частичная деполимеризация отходов при производстве полиэфирного волокна // Man - Made Text. India, 1987, 30, №12. - С.573 - 575). Однако известный способ не пригоден для утилизации отходов зонтичной ткани, содержащих вышеуказанную смесь, вследствие образования побочных смолистых продуктов деструкции полиамида, имеющегося в утилизируемых отходах, при их обработке концентрированной серной кислотой. Кроме того, использование известного метода утилизации для заявляемых отходов приводит к образованию газообразных отходов переработки, нуждающихся в обезвреживании, что снижает его эффективность. Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков и, который принят за прототип, является способ переработки отходов текстильной промышленности, например полиамидных волокон путем их гомогенизации в пластическом состоянии в условиях сдвигового деформирования, заключающийся в предварительном нагреве отходов волокон в атмосфере инертного газа до температуры 180 200°C с последующим их плавлением при температуре 250 - 300°C до получения готового продукта в виде расплава пригодного к формованию (Патент ГДР №264034, кл. D01D1/04, 1989). Описанный способ также не пригоден для утилизации заявляемой смеси отходов, так как при ее обработке в токе инертного газа до температуры 180 - 200°C полиэтилентерефталат не претерпевает деполимеризации, характерной для чистого полиамида. Кроме того, при последующем плавлении до температуры 300°C смесевой ткани поликапроамида с полиэтилентерефталатом происходит интенсивное осмоление, обусловленное процессами деструкции и сополимеризации с получением термореактивного полимера, который не пригоден для формования, а значит и для дальнейшего использования. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа переработки отходов текстильной промышленности, в частности смеси поликапроамида и полиэтилентерефталата, за счет гомогенизации в экструдере до получения полимерной композиции пригодной для формования, что позволило бы повысить эффективность переработки данного вида отходов, решив таким образом вопрос их утилизации. Поставленная задача решается тем, что в известном способе переработки отходов текстильной промышленности, в частности смеси поликапроамида и полиэтилентерефталата путем их гомогенизации в пластическом состоянии в условиях сдвигового деформирования, согласно изобретению, гомогенизацию предварительно измельченных отходов, ведут в экструдере, имеющем три зоны нагрева, в первой зоне при температуре 180 - 200°C, во второй зоне от температуры, достигнутой в первой зоне и до 220°C, а в третьей зоне от температуры, достигнутой в предыдущей зоне до 230°C с получением готового продукта в виде однородного полимера. Использование заявляемого способа в совокупности со всеми существенными признаками, включая отличительные, где гомогенизация, предварительно измельченных отходов, осуществляется в экструдере, имеющем три зоны нагрева, первую - при температуре 180 200°C, вторую - от 200 до 220°C и третью от 220 230°C позволяет во-первых, при наличии трех зон нагрева обеспечивать равномерный нагрев смесевой композиции, что исключает местный перегрев, возможный при одноступенчатом нагреве, как у прототипа, во-вторых, такой интервал температур в трех зонах от 180°C до 230°C позволяет не допустить образование непригодного к формованию термореактивного полимера, так как исключается деструкция, сополимеризация, сшивка цепей. Нагрев в первой зоне до температуры ниже 180°C не желателен, так как при этом в виде готового продукта получается рыхлая несвязанная масса частично спекшихся частиц ткани. Нагрев в первой зоне при температуре выше 200°C ускоряет процесс деформации отходов, что также в этой зоне не желательно. Проведение второй зоны нагрева при температуре ниже 200°C также не способствует достижению нужной степени уплотнения отходов, в тоже самое время осуществление второй зоны нагрева при температуре выше 220°C ускоряет процесс спекания в этой зоне, что приводит к усилению деструкции и сшивке полимерных цепей в последней зоне обогрева и, в конечном итоге, ухудшает способность продукта к формованию. При температуре ниже 220°C в третьей зоне нагрева не происходит полное спекание волокон и полимерная масса на выходе из экструдера рыхлая, неоднородная с вкраплениями непереработанной ткани, плохо проходит через фильеру и т.о. полученный полимер непригоден для дальнейшего формования. При температуре выше 230°C в третьей зоне нагрева наблюдается частичное превращение полимера в разветвленный и даже сшитый (трехмерный), что сопровождается уменьшением текучести полимера, а в целом его способности к формованию. Кроме того, при температуре выше 230°C одновременно с описанным процессом происходит частичное осмоление и коксообразование отходов смеси поликапроамида и полиэтилентерефталата, что также не способствует решению поставленной задачи. Таким образом, осуществление заявленного способа позволит получить дополнительное количество полимера, пригодного для формования изделий широкого потребления, что значительно повысит эффективность переработки такого вида отходов, полностью решив вопрос их утилизации. Способ осуществляют следующим образом. Отходы зонтичной ткани, представляющие собой смесь поликапроамида и полиэтилентерефталата измельчают с помощью, например, ножевой дробилки, до размеров 10 - 20мм в поперечнике и в количестве 50кг подают в загрузочную зону одношнекового экструдера (Прессы червячные для переработки термопластов ГОСТ 14773 - 80), диаметр шнеков 32мм, отношение длины к диаметру равно 15, имеющего три зоны нагрева. В этих зонах проводят гомогенизацию отходов в условиях сдвигового деформирования. В первой зоне гомогенизацию ведут при нагреве до температуры 180°C, во второй - при температуре 220°C. В этих 2 - х зонах отходы уплотняются за счет деформации и продвигаясь в третью зону нагрева, при температуре 230°C спекаются. Готовый продукт в виде однородной пластичной массы продвигаясь к фильере с отверстиями 3 ´ 4мм продавливается через эти отверстия. Получают полимер, который на выходе из фильеры охлаждают. Испытание физико-механических свойств полученного полимера проводят на литьевой машине ГШП-2. Характеристики полученного полимера в зависимости от условий проведения процесса сведены в таблицу. Таким образом, как видно из таблицы, применение предлагаемого способа позволяет получать полимер, который вполне пригодный для формования изделий широкого потребления, что дает возможность повысить эффективность переработки такого вида отходов, решив тем самым вопрос их утилизации.