回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的生產方法
2023-10-09 19:06:39 4
專利名稱：回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的生產方法
技術領域：
本發明屬於纖維製備技術領域，特別是一種回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌 綸預取向長絲的生產方法。
背景技術：
現有採用回收的聚酯瓶片料紡制的異形滌綸長絲產品，主要為"十"字型和
"Y"字型截面的異形滌綸預取向長絲，上述纖維的吸溼排汗性能不夠理想，蓬鬆
性、彈性較差；其次，上述纖維在加工製成織物(胚布)後，通常需進行染色整
理，易對環境造成汙染，因而已不能滿足現在國內外市場的需求。國內面料生產
企業對回收的聚酯瓶片料紡異形長絲產品提出了更高的要求①採用回收的聚酯
瓶片料紡制的異形滌綸長絲產品吸水、疏水性能要強；②紡制的異形滌綸長絲產
品無需再進行染色，實現環境友好；③紡制的異形有色滌綸長絲材料要有天然織
物的柔軟手感、毛細效應、透氣性和蓬鬆性，彈性要大。
我國目前在回收的聚酯瓶片料紡異形滌綸滌綸長絲應用技術研發方面尚處
在起步階段，與國外技術相比仍存在不小差距。雖然近年來曾有聚酯瓶片料紡異
形滌綸長絲生產方法的報導，但僅僅局限於一些常規產品，如採用回收的聚酯瓶
片料紡制的聚酯複合絲，以及採用回收的聚酯瓶片料紡制的十"字型截面的異形
滌綸預取向長絲，上述滌綸長絲產品通常要在染色處理之後，才能用於色織面料
的生產。迄今為止尚未發現採用回收的聚酯瓶片料紡制"壬"字型截面的異形滌綸
預取向長絲的方法，更不用說採用回收的聚酯瓶片料紡制"壬"字型截面的異形有
色滌綸預取向長絲的方法，也未曾見採用"壬"字型噴絲孔的噴絲板紡制截面形狀
為"壬"字型滌綸纖維(長絲和短纖維)的報導。
發明內容
本發明的目的在於提供一種生產出的纖維表面光澤度、吸溼排汗性、蓬鬆性 和手感都較好，且生產控制穩定的回收瓶片料紡異形有色漆綸預取向長絲的生產 方法。
實現本發明目的的技術解決方案為以回用聚酯瓶片料和特殊色母粒為原 料，採用螺杆擠壓機熔融擠壓，經在線可切換熔體過濾器過濾、噴絲頭噴絲、牽 伸、冷卻上油、巻繞成型等工序，製成異形有色滌綸預取向長絲產品。具體包括
4以下步驟
步驟l、先將回用聚酯瓶片料進行預結晶，之後對其進行乾燥，當回用聚酯 瓶片料含水率在60ppm以下時結束乾燥；
步驟2、色母粒餵入將色母粒熱風乾燥，然後藉助於連續、可計量的色母 粒餵料機將色母粒餵入螺杆擠壓機中，並與回用聚酯瓶片料混和均勻；
步驟3、擠壓將回用聚酯瓶片料與色母粒在螺杆擠壓機中加熱熔融，加熱 熔融的聚合物熔體經螺杆擠壓後，進入在線可切換熔體過濾器中；
步驟4、過濾採用在線可切換熔體過濾器過濾，保證紡絲的持續生產和熔 體壓力的恆定；
步驟5、紡絲熔體從過濾器出來後進入紡絲組件，從噴絲板的"壬"字型噴 絲孔擠壓成絲，之後將紡絲後的預取向長絲巻繞成型。
本發明與現有技術相比，其顯著優點(1)以回用聚酯瓶片料紡制的異形有 色滌綸預取向長絲，符合FZ/T54003-93標準要求，可替代常規方法生產的異形 滌綸預取向長絲(如"十"字型和"Y"字型滌綸預取向長絲)；(2)通過本發明涉及 的技術方案製成的異形有色滌綸預取向長絲，可廣泛用於產服用織物及工業用織 物的生產。採用回用聚酯瓶片料生產異形有色滌綸預取向長絲，不僅可以拓展回 用聚酯瓶片料(再生PET)在滌綸長絲領域的應用範圍和份額，可最大限度地代 替PET原生料，而且，還可進一步擴大再生PET的應用範圍，並有效節約資源， 這不僅與我國勞動密集型產業的生產結構相適應，而且由於採用回用聚酯瓶片料
生產異形有色滌綸預取向長絲投入低，產出快，因此有著良好的經濟社會效益和 廣闊的發展前景。(3)實現本發明的生產方法所採用的設備中，乾燥塔外形上部 採用變徑形式，內部頂端增加了3個三角形的錐體，因而成功解決了連續瓶片幹 燥過程中由於其瓶片體積大、比重輕帶來的塔內搭橋、吸附、走近道等不良現象， 增強了乾燥效果，保證了紡絲的正常穩定運行，同時採用2級熔體過濾裝置可有 效地去除回用聚酯瓶片料中含量過高的雜質，提高了過濾質量，延長了組件使用 周期，保證了紡絲的正常運行，提升了產品的品質。(4)通過本發明所述的設備 和生產方法，以及上述技術結構的專用噴絲板生產異^有色滌綸預取向長絲，當 熔體從噴絲板"壬"字型噴絲孔噴出後，根據膨化原理和熔體流變學原理，形成異 形纖維，而"壬"字型噴絲孔組合排列的形狀就是絲條橫截面的整體形狀。由於本 發明將自然界的毛細管原理導入了紡織品的開發，纖維的縱向產生了許多溝槽，纖維通過這些溝槽的芯吸效應能快速地吸水、疏水、擴散和揮發，從而達到了吸
溼排汗的功能。(5)本發明生產的"壬"字型纖維的橫截面積覆蓋率在70-80%之
間，在纖維質量(重量)相同的情況下，表面積比普通異形纖維增加20-30%,
因而極大改善了纖維的蓬鬆性、彈性，使纖維有天然織物的手感、毛細效應和透
氣性，芯吸能力大大超過普通異形纖維紡織品。(6)由本發明生產的異形有色滌
綸預取向長絲異形纖維，可加工製成襯衫、夾克、運動長褲、內衣等不同用途的
服飾面料，其織物不僅質地輕盈，能給人以滑順、透氣、舒適的感覺，而且無需
特別處理，可機洗和烘千。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
附圖為本發明的一種回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的生產 方法流程圖。
具體實施例方式
結合附圖，本發明的一種回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的生
產方法，包括以下步驟
步驟l、先將回用聚酯瓶片料進行預結晶，之後對其進行乾燥，當回用聚酯 瓶片料含水率在60ppm以下時結束乾燥；具體為將回用聚酯瓶片料輸送到沸 騰床式預結晶器中，沸騰床底部開有大量垂直或傾斜的小？L，乾熱空氣通過小孔
吹入，使回用聚酯瓶片料沸騰達到預結晶的效果，預結晶溫度在16(TC-18(TC， 時間4-16小時；回用聚酯瓶片料經預結晶後輸送到乾燥塔，乾熱空氣從塔底進 入，對回用聚酯瓶片料進行乾燥，乾燥溫度在160°C-180°C，時間3-4小時；取 少量的瓶片進行含水率檢測，含水率在60ppm以下，即乾燥完成，含水率在60ppm 以上，在前述條件下，適當延長千燥時間，直至含水率在60ppm以下。
用於生產上述異形纖維的乾燥設備為回用瓶片預結晶器和乾燥塔。乾燥塔外 形上部採用變徑形式，內部頂端增加了3個三角形的錐體。
步驟2、色母粒餵入將色母粒熱風乾燥，然後藉助於連續、可計量的色母 粒餵料機將色母粒餵入螺杆擠壓機中，並與回用聚酯瓶片料混和均勻；色母粒佔 混合物總量的3-10%,使用的色母粒尤以乾燥為佳。所釆用的色母粒與回用聚酯 瓶片料相容性能很好；可根據產品生產要求，在往螺杆擠壓機餵入回用聚酯瓶片 料的同時，由另一餵入裝置餵入色母粒。回用聚酯瓶片料的餵入方法可經過特製
6餵料口餵入螺杆擠壓機中，同樣色母粒的餵入方法可藉助於連續、可計量的色母 粒餵料機餵入螺杆擠壓機中，以生產異形有色滌綸預取向長絲。所述色母粒為聚 酯色母粒(市購)。
步驟3、擠壓將回用聚酯瓶片料與色母粒在螺杆擠壓機中加熱熔融，加熱 熔融的聚合物熔體經螺杆擠壓後，進入在線可切換熔體過濾器中；進行擠壓操作 時，螺杆擠壓機頭壓力控制在10-14MPa,螺杆各區溫度控制在28(TC-330'C之間。
步驟4、過濾採用在線可切換熔體過濾器過濾，保證紡絲的持續生產和熔 體壓力的恆定；在線可切換熔體過濾器，採用粗、精雙過濾技術，對熔體進行二 次過濾，去除熔體中的雜質。粗過濾的過濾網精度為150-350目，精過濾的過濾 網精度為300-400目，過濾器的溫度設定在280。C-33(TC之間，尤以280°C-295°C 為佳。
步驟5、紡絲熔體從過濾器出來後進入紡絲組件，從噴絲板的"壬"字型噴 絲孔擠壓成絲，之後將紡絲後的預取向長絲巻繞成型。紡絲箱體前的壓力保持在
4-5 MPa ，紡絲箱體的溫度為260。C-298。C之間，尤以280。C-298。C為佳；側吹 風的溫度為18'C-28'C之間，尤以2(TC-28'C為佳，風速為0.2-1米/秒，尤以0.3-0.8 米/秒為佳，側吹風長度為800-1500mm，尤以1000-1400mm為佳；側吹風溼度 為70-85%，上油率為0.5-0.7%，然後將紡絲後的預取向長絲按3000-3300m/min 的速度巻繞成型。滿巻重量為12kg，滿巻率為92%。紡絲裝置設有熔體濾後壓 力與螺杆轉速和餵入系統之間的聯鎖壓力反饋系統，可將熔體擠壓壓力波動範圍 控制在士1.5pa之內。
下面結合實施例對本發明做進一歩詳細的說明 實施例l:
該實施例為生產267dtex/36f異形有色滌綸預取向絲的生產工藝,其生產工藝 如下採用特性粘度為0.70的回用聚酯瓶片料(含水率在40ppm)和聚酯色母 粒，色母粒佔混合物總量的3%,並將其一併餵入(D58mm，螺杆長徑比(L/D) 為48的擠壓機中，回用聚酯瓶片料和特殊色母粒在螺杆擠壓機中熔融，經連續 式過濾器過濾(過濾精度為25(am，濾前熔體壓力為12Mpa，濾後熔體壓力控制 在10Mpa，熔體溫度為292°C)後，再經過齒輪泵計量，進入紡絲箱體進行紡絲， 熔體通過(D80mm36孔的噴絲板上的"壬"字型噴絲孔紡絲後，再經過側吹風冷卻， 上油高速巻繞，紡成267dtex/36f異形有色滌綸預取向絲。側吹風風溫為2rC,風速為0.4m/s，巻繞速度為3200m/min， 267dtex/36f'壬"字型異形有色滌綸預取 向絲的滿巻重量為12kg，滿巻率為92%，生產的"壬"字型異形有色滌綸預取向 絲的質量指標為-
線密度變異係數0.93% 斷裂強度變異係數2.60% 斷裂強度2.16cN/dtex 斷裂伸長126.4%
伸長變異係數3.52%
條幹均勻度1.2% (CV)
實施例2:
該實施例為540dtex/96f"壬"字型異形有色滌綸預取向絲品種的生產方法，其 生產工藝如下採用特性粘度為0.80的回用聚酯瓶片料(含水率在50ppm)和 聚酯色母粒，色母粒佔混合物總量的6%，並將其一併餵入058mm，螺杆長徑 比(L/D)為48的擠壓機中，回用聚酯瓶片料和特殊色母粒在螺杆擠壓機中熔 融，經連續式過濾器過濾(過濾精度為25pm，濾前熔體壓力為12Mpa，濾後熔 體壓力控制在10Mpa，熔體溫度為290。C)後，再經過齒輪泵計量，進入紡絲箱 體進行紡絲，熔體通過O100mm96孔的噴絲板上的"壬"字型噴絲孔紡絲後，再 經過側吹風冷卻，上油高速巻繞，紡成540dtex/96f異形有色滌綸預取向絲。側 吹風風溫為20。C,風速為0.5m/s，巻繞速度為3000m/min， 540dtex/96f "壬"字型 異形有色滌綸預取向絲的滿巻重量為12kg，滿巻率為92%,生產的"壬"字型異 形有色滌綸預取向絲的質量指標為 線密度變異係數0.85% 斷裂強度變異係數2.85% 斷裂強度2.15cN/dtex 斷裂伸長122.3%
伸長變異係數4.12%
條幹均勻度1.0% (CV)
實施例3:
該實施例為165dtex/48f"壬"字型異形有色滌綸預取向絲品種的生產方法， 其生產工藝如下採用特性粘度為0.90的回用聚酯瓶片料(含水率在45ppm) 和聚酯色母粒，色母粒佔混合物總量的10%,並將其一併餵入C)58mm，螺杆長 徑比(L/D)為48的擠壓機中，回用聚酯瓶片料和特殊色母粒在螺杆擠壓機中 熔融，經連續式過濾器過濾(過濾精度為25pm，濾前熔體壓力為12Mpa，濾後熔體壓力控制在10Mpa，熔體溫度為29rC)後，再經過齒輪泵計量，進入紡絲 箱體進行紡絲，熔體通過①80mm48孔的噴絲板上的"壬"字型噴絲孔紡絲後，再 經過側吹風冷卻，上油高速巻繞，紡成165dtcx/48f異形有色滌綸預取向絲。側 吹風風溫為23。C，風速為0.60m/s，巻繞速度為3600m/min， 165dtex/48f "壬"字 型異形有色滌綸預取向絲的滿巻重量為12kg,滿巻率為92%，生產的"壬"字型 異形有色滌綸預取向絲的質量指標為 線密度變異係數0.89% 斷裂強度變異係數2.76% 斷裂強度2.81cN/dtex 斷裂伸長128.1%
伸長變異係數3.83%
條幹均勻度1.1% (CV)。
權利要求
1、一種回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的生產方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟1、先將回用聚酯瓶片料進行預結晶，之後對其進行乾燥，當回用聚酯瓶片料含水率在60ppm以下時結束乾燥；步驟2、色母粒餵入將色母粒熱風乾燥，然後藉助於連續、可計量的色母粒餵料機將色母粒餵入螺杆擠壓機中，並與回用聚酯瓶片料混和均勻；步驟3、擠壓將回用聚酯瓶片料與色母粒在螺杆擠壓機中加熱熔融，加熱熔融的聚合物熔體經螺杆擠壓後，進入在線可切換熔體過濾器中；步驟4、過濾採用在線可切換熔體過濾器過濾，保證紡絲的持續生產和熔體壓力的恆定；步驟5、紡絲熔體從過濾器出來後進入紡絲組件，從噴絲板的「壬」字型噴絲孔擠壓成絲，之後將紡絲後的預取向長絲卷繞成型。
2、 根據權利要求1所述的回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的 生產方法，其特徵在於，步驟1中採用特性粘度在0.68以上的經檢測合格的無 色回用聚酯瓶片料作為主要生產原料，預結晶溫度在16(TC-18(rC，時間為4-16 小時；乾燥溫度在160。C-18(TC，時間為3-4小時。
3、 根據權利要求1所述的回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的 生產方法，其特徵在於，步驟2中色母粒與聚酯瓶片料混和後，色母粒佔混合物 總量的3-10%，所用螺杆擠壓機的螺杆長徑比為38-48。
4、 根據權利要求1所述的回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的 生產方法，其特徵在於，步驟3進行擠壓操作時，螺杆擠壓機頭壓力控制在 10-14MPa，螺杆各區溫度控制在28(TC-330。C之間。
5、 根據權利要求1所述的回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的 生產方法，其特徵在於，步驟4進行過濾的時候，在線可切換熔體過濾器採用粗、 精雙過濾技術，對熔體進行二次過濾，去除熔體中的雜質，粗過濾的過濾網精度 為150-350目，精過濾的過濾網精度為300-400目，過濾器的溫度設定在 280。C-330。C之間。
6、 根據權利要求5所述的回收的聚酯瓶片料紡異形有色漆綸預取向長絲的生產方法，其特徵在於，步驟4進行過濾的時候，過濾器的溫度設定在 280。C-295。C之間。
7、 根據權利要求1所述的回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的 生產方法，其特徵在於，步驟5進行紡絲的時候，紡絲箱體前的壓力保持在4-5 MPa,紡絲箱體的溫度為260。C-298。C之間；側吹風的溫度為18。C-28。C之間，風 速為0.2-1米/秒，側吹風長度為800-1500mm;側吹風溼度為70-85%，上油率為 0.5-0.7%，然後將紡絲後的預取向長絲按3000-3300m/min的速度巻繞成型。
8、 根據權利要求7所述的回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的 生產方法,其特徵在於，步驟5進行紡絲的時候，紡絲箱體的溫度為280°C-298°C， 側吹風的溫度為20°C-28°C，側吹風的風速為0.3-0.8米/秒，側吹風長度為 1000-1400mm;所用噴絲板的"壬"字型的噴絲孔呈同心圓排列，噴絲孔的數量與 纖維單絲數量相同，從而使經噴絲孔紡制的預取向纖維橫截面為"壬"字型。
全文摘要
本發明公開了一種回收的聚酯瓶片料紡異形有色滌綸預取向長絲的生產方法，是以回用聚酯瓶片和特殊色母粒為主要原料，經螺杆擠壓機熔融擠壓、在線可切換熔體過濾器過濾、噴絲頭噴絲、牽伸、冷卻上油、卷繞成型等工序，製成接近原生聚酯切片紡生產的異形有色滌綸預取向長絲產品；所採用的噴絲板的噴絲孔由「壬」字型的孔組合而成，其排列方式呈同心圓排列「壬」字型孔的數量與纖維單絲數量相同，經其噴絲孔噴出，並經牽伸、冷卻等後續工序成形的纖維截面形狀為「壬」字型。本發明生產的產品符合FZ/T54003-93標準要求，可替代常規方法生產的異形滌綸預取向長絲，該長絲可廣泛用於產服用織物及工業用織物的生產。
文檔編號D01D5/00GK101638813SQ200910184118
公開日2010年2月3日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者朱光宇 申請人:江蘇菲霖纖維科技有限公司