[发明专利]一种间位芳纶纤维废料的回收方法及回收料

说明书

本发明提出一种间位芳纶纤维废料的回收方法及回收料，属于高分子化学技术领域。包括：（1）将间位芳纶纤维废料烘干，经切断或破碎处理后制成短切纤维或沉析碎片；（2）将步骤（1）中的短切纤维或沉析碎片与有机溶剂一起常压浸泡，得到浆料；（3）将浆料与助溶剂混合，在密闭条件下搅拌反应，得到无色透明的间位芳纶树脂溶液。本发明回收方法采用的设备简单，工艺过程简单，处理成本低，具有工业化可行性；溶剂耗费相对较少，低毒环保；工艺过程避免了高温有氧环境，制得的间位芳纶树脂溶液表观颜色未明显变黄，不会影响后续产品性能，可以直接用于纺丝或制备沉析纤维，解决了间位芳纶纤维造成的环境污染问题，提高了间位芳纶树脂投入产出率。

技术领域

本发明涉及高分子化学技术领域，具体涉及一种间位芳纶纤维废料的回收方法及回收料。

背景技术

间位芳纶纸具有优异的机械性能、耐化学腐蚀、耐高温和电绝缘性能，广泛用于轨道交通、航空航天和新能源等关键领域。我国对间位芳纶材料的研究起步较晚，但近些年随着高速列车、地铁轻轨的快速发展及电网改造，国内对间位芳纶纸的需求量日益增长，随之间位芳纶纸原材料开始逐步国产化。国内间位芳纶纤维生产线规模和产量不断扩大的同时，间位芳纶纤维废料造成的浪费及污染问题开始凸显。目前关于间位芳纶纤维废料的回收利用尚未引起研究者们的关注。

申请号为CN201010248541.8的发明专利公开了一种废旧芳纶纸的回收利用方法，其处理方法是将废旧芳纶纸碎解后，用有机溶剂常压浸泡后加压浸泡，经疏解处理，再加助溶剂加热溶解得到透明的芳纶树脂原液。该原液经脱泡、静置后得到沉析原液，再与沉析溶剂混合可用来制备沉析纤维。该专利介绍了废旧芳纶纸的回收方法：浸泡时间长，需要进行加压浸泡；溶剂消耗多，且均有一定的刺激气味，不环保；另外加热溶解时间也长，一般需在6h以上；未对加热溶解条件进行严格控制，芳纶纤维在热空气条件下易发生端胺基氧化反应或自由基降解反应，最终导致树脂原液变色和分子链逐渐降解，从而影响后期产品的性能。

申请号为CN201811216607.8的发明专利公开了一种对位芳纶纺丝废料回收处理方法，废料主要为聚对苯二甲酰对苯二甲胺与浓硫酸的混合体，其处理方法是通过将废料进行破碎、水洗、压力过滤、真空干燥得到芳纶粉体。该方法只是将纺丝废料中的对位芳纶树脂与浓硫酸进行了分离。

申请号为201910148771.8的发明专利公开了一种从芳纶纤维/酚醛树脂复合材料废弃物中回收芳纶纤维的方法，其处理方法是在一定温度和压力条件下，采用磷酸/冰醋酸混合物作为溶剂，复合材料中的将酚醛树脂降解，用去离子水清洗即得到芳纶纤维。

这两个专利是将一种含芳纶纤维的混合物进行分离，该技术方案不适用于间位芳纶纤维废料的回收。

此外，芳纶纤维和芳纶纸的制备工艺不一样，溶解回收的工艺条件也会有差别。暂未发现针对间位芳纶纤维废料回收的研究或报道。

发明内容

本发明的目的在于提出一种间位芳纶纤维废料的回收方法及回收料，解决间位芳纶纤维生产过程中产生的调试废料、边角废料和服役期满的间位芳纶纤维造成的浪费及环境污染问题，实现资源再利用，降低生产成本。目前缺乏有效、易行的技术手段对间位芳纶纤维废料进行回收利用。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种间位芳纶纤维废料的回收方法，包括以下步骤：

（1）将间位芳纶纤维废料烘干，经切断或破碎处理后制成短切纤维或沉析碎片；

（2）将步骤（1）中的短切纤维或沉析碎片与有机溶剂一起常压浸泡1～2h，得到浆料；

（3）将浆料与助溶剂混合，在密闭条件下搅拌反应，得到无色透明的间位芳纶树脂溶液。

作为本发明的进一步改进，步骤（1）中所述短切纤维长度不超过10mm，沉析碎片面积不大于1cm²。