CN101760797A - 一种pbt竹炭纤维的制备方法 - Google Patents

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周仁忠
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Abstract

本发明公开了一种PBT竹炭纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将物料进行预结晶，所述物料为竹炭色母粒与PBT切片混合物；具体采用干燥热空气进行预结晶；步骤2、物料螺杆式喂入：首先将色母粒热风干燥，之后将竹炭色母粒与PBT切片混合后的物料并通过可计量色母粒的专用色母粒喂料机喂入螺杆挤压机中；步骤3、过滤，对经挤压机挤压后的混合物进行过滤，在过滤时保证纺丝的持续生产和螺杆挤压机压力的恒定；步骤4、纺丝，从过滤器出来后的混合物进入纺丝组件，通过纺丝组件从喷丝板喷出，之后进行卷绕成型。本发明制备的竹炭纤维具有良好的耐久性、尺寸稳定性和较好的弹性，而且弹性不受湿度的影响。

Description

一种PBT竹炭纤维的制备方法
技术领域
本发明属于纤维制备技术领域，特别是一种PBT竹炭纤维的制备方法。
背景技术
PBT竹炭纤维富含大量对人体有益的微量元素，具有优异的抗菌、抑菌、消臭、调湿、蓄热、保健等功效。具体为：
1、吸湿除臭：竹炭纤维内部具有很多的孔隙，这些孔隙具有极强的吸附作用，可以吸附空气中的水份、甲醛、苯、氨等有害物质，并消除不良异味等。竹炭的微多孔结构具有良好的吸放湿功能，环境温度大时能快速吸收并储藏水份，环境湿度小时能迅速释放水份，从而自动调节人体湿度平衡，而且由于这些孔隙的存在又使其具有极好的蓄热保暖作用。(远红外发射率高达0.87，日照温升速度明显快于普通面料)
2、负离子功能：竹炭在空气中由空气与植物摩擦，能产生带负电的氧离子，负离子浓度高达4000个、立方厘米，相当于郊外田野的负离子浓度含量。
3、远红外功能：竹炭因结构致密，孔隙多，矿物质含量高，且极具释放远红外线及负离子的能力特性，有助于血液循环，并具备优异的储热保温效果。
4、含有天然矿物质：这由于竹子中含有很多天然矿物质在制成竹炭过程中这些矿物质仍然留在竹炭中，这些矿物质对人体非常有益，且可以被人体吸收利用。
5、永久耐水洗：竹炭纤维制成的布料不需要染色，对环境无污染，在清洗晾干后，还能保持原有的性能不变，持久性佳。
现有技术中未见相关PBT竹炭纤维的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PBT竹炭纤维的制备方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种PBT竹炭纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将物料进行预结晶，所述物料为竹炭色母粒与PBT切片混合物；具体采用干燥热空气进行预结晶；
步骤2、物料螺杆式喂入：首先将色母粒热风干燥，之后将竹炭色母粒与PBT切片混合后的物料并通过可计量色母粒的专用色母粒喂料机喂入螺杆挤压机中；
步骤3、过滤，对经挤压机挤压后的混合物进行过滤，在过滤时保证纺丝的持续生产和螺杆挤压机压力的恒定；
步骤4、纺丝，从过滤器出来后的混合物进入纺丝组件，通过纺丝组件从喷丝板喷出，之后进行卷绕成型。
本发明与现有技术相比，由PBT制成的竹炭纤维具有聚酯纤维共有的一些性质，但由于在PBT大分子基本链节上的柔性部分较长，因而使PBT纤维的熔点和玻璃化温度较普通聚酯纤维低，导致纤维大分子链的柔性和弹性有所提高，再加上有色母粒的融入，使制成的纤维又具有明亮的色彩。具体优点如下：1)具有良好的耐久性、尺寸稳定性和较好的弹性，而且弹性不受湿度的影响；2)纤维及其制品的手感柔软，吸湿性、耐磨性和纤维卷曲性好，拉伸弹性和压缩弹性好，弹性回复率优于涤纶；3)具有良好的染色性能，可用于普通分散染料进行常压沸染，而无需载体，染得纤维色牢度及耐氯性强；4)具有优良的耐化学药品性、耐光性和耐热性；5)纤维永不褪色。
具体实施方式
本发明的一种PBT竹炭纤维的制备方法，是将PBT切片与竹炭功能母粒混合，经双螺杆混合挤出色粒，形成黑色母粒，再将母粒添加喂入双螺杆挤出机中熔融挤出，经过喷丝头进行纺丝，丝束经吹风冷却进入预拉伸机预拉伸，再经过卷绕头卷绕，即得到PBT竹炭弹力纤维。具体包括以下步骤：
步骤1、将物料进行预结晶，所述物料为竹炭色母粒与PBT切片混合物；具体采用干燥热空气进行预结晶；将物料进行预结晶时，预结晶温度为120～125℃，干燥热空气的温度为130～135℃，空气露点小于等于-60℃，物料含水量为30ppm，干燥时间为8～10小时。
步骤2、物料螺杆式喂入：首先将色母粒热风干燥，之后将竹炭色母粒与PBT切片混合后的物料并通过可计量色母粒的专用色母粒喂料机喂入螺杆挤压机中；将物料螺杆式喂入时，所述物料为PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)切片与竹炭色母粒的混合物，竹炭色母粒占混合物的2％～5％。
步骤3、过滤，对经挤压机挤压后的混合物进行过滤，在过滤时保证纺丝的持续生产和螺杆挤压机压力的恒定；过滤时的滤前压力小于等于16Mpa，过滤过程中恒定的压力为8.5Mpa，过滤的时候采用两级过滤，第一级过滤时所用过滤器的过滤网为20微米，二级过滤所用过滤器的过滤网为25微米。
步骤4、纺丝，从过滤器出来后的混合物进入纺丝组件，通过纺丝组件从喷丝板喷出，之后进行卷绕成型。进行喷丝的喷丝孔为十字形喷丝孔，所述纺丝组件为30/120/150/400/250/400目的过滤网，纺丝时的温度为250～280℃，纺丝速度为2500～2800米\分钟，冷却吹风的风速为0.4～0.6m/s，风温为23～25℃，相对湿度为70～80％。
本发明生产出的竹炭纤维适用于袜类、内衣、毛衣、家居用品等。另外可替代氨纶生产低弹织物，一般用于制作游泳衣、连裤袜、健美服、弹力牛仔裤等高弹性纺织品。
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述：
实施例1
一种PBT竹炭纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将物料进行预结晶，所述物料为竹炭色母粒与PBT切片混合物；具体采用干燥热空气进行预结晶；将物料进行预结晶时，预结晶温度为120℃，干燥热空气的温度为130℃，空气露点为-60℃，物料含水量为30ppm，干燥时间为8小时。
步骤2、物料螺杆式喂入：首先将色母粒热风干燥，之后将竹炭色母粒与PBT切片混合后的物料并通过可计量色母粒的专用色母粒喂料机喂入螺杆挤压机中；将物料螺杆式喂入时，所述物料为PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)切片与竹炭色母粒的混合物，竹炭色母粒占混合物的2％。
步骤3、过滤，对经挤压机挤压后的混合物进行过滤，在过滤时保证纺丝的持续生产和螺杆挤压机压力的恒定；过滤时的滤前压力为16Mpa，过滤过程中恒定的压力为8.5Mpa，过滤的时候采用两级过滤，第一级过滤时所用过滤器的过滤网为20微米，二级过滤所用过滤器的过滤网为25微米。
步骤4、纺丝，从过滤器出来后的混合物进入纺丝组件，通过纺丝组件从喷丝板喷出，之后进行卷绕成型。进行喷丝的喷丝孔为十字形喷丝孔，所述纺丝组件为30/120/150/400/250/400目的过滤网，纺丝时的温度为250℃，纺丝速度为2500米\分钟，冷却吹风的风速为0.4m/s，风温为23℃，相对湿度为70％。
实施例2
一种PBT竹炭纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将物料进行预结晶，所述物料为竹炭色母粒与PBT切片混合物；具体采用干燥热空气进行预结晶；将物料进行预结晶时，预结晶温度为125℃，干燥热空气的温度为135℃，空气露点为-59℃，物料含水量为30ppm，干燥时间为10小时。
步骤2、物料螺杆式喂入：首先将色母粒热风干燥，之后将竹炭色母粒与PBT切片混合后的物料并通过可计量色母粒的专用色母粒喂料机喂入螺杆挤压机中；将物料螺杆式喂入时，所述物料为PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)切片与竹炭色母粒的混合物，竹炭色母粒占混合物的5％。
步骤3、过滤，对经挤压机挤压后的混合物进行过滤，在过滤时保证纺丝的持续生产和螺杆挤压机压力的恒定；过滤时的滤前压力为15Mpa，过滤过程中恒定的压力为8.5Mpa，过滤的时候采用两级过滤，第一级过滤时所用过滤器的过滤网为20微米，二级过滤所用过滤器的过滤网为25微米。
步骤4、纺丝，从过滤器出来后的混合物进入纺丝组件，通过纺丝组件从喷丝板喷出，之后进行卷绕成型。进行喷丝的喷丝孔为十字形喷丝孔，所述纺丝组件为30/120/150/400/250/400目的过滤网，纺丝时的温度为280℃，纺丝速度为2800米\分钟，冷却吹风的风速为0.6m/s，风温为25℃，相对湿度为80％。
实施例3
一种PBT竹炭纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将物料进行预结晶，所述物料为竹炭色母粒与PBT切片混合物；具体采用干燥热空气进行预结晶；将物料进行预结晶时，预结晶温度为123℃，干燥热空气的温度为133℃，空气露点为-55℃，物料含水量为30ppm，干燥时间为9小时。
步骤2、物料螺杆式喂入：首先将色母粒热风干燥，之后将竹炭色母粒与PBT切片混合后的物料并通过可计量色母粒的专用色母粒喂料机喂入螺杆挤压机中；将物料螺杆式喂入时，所述物料为PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)切片与竹炭色母粒的混合物，竹炭色母粒占混合物的4％。
步骤3、过滤，对经挤压机挤压后的混合物进行过滤，在过滤时保证纺丝的持续生产和螺杆挤压机压力的恒定；过滤时的滤前压力为13Mpa，过滤过程中恒定的压力为8.5Mpa，过滤的时候采用两级过滤，第一级过滤时所用过滤器的过滤网为20微米，二级过滤所用过滤器的过滤网为25微米。
步骤4、纺丝，从过滤器出来后的混合物进入纺丝组件，通过纺丝组件从喷丝板喷出，之后进行卷绕成型。进行喷丝的喷丝孔为十字形喷丝孔，所述纺丝组件为30/120/150/400/250/400目的过滤网，纺丝时的温度为270℃，纺丝速度为2700米\分钟，冷却吹风的风速为0.5m/s，风温为24℃，相对湿度为75％。

Claims (5)

1.一种PBT竹炭纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将物料进行预结晶，所述物料为竹炭色母粒与PBT切片混合物；具体采用干燥热空气进行预结晶；
步骤2、物料螺杆式喂入：首先将色母粒热风干燥，之后将竹炭色母粒与PBT切片混合后的物料并通过可计量色母粒的专用色母粒喂料机喂入螺杆挤压机中；
步骤3、过滤，对经挤压机挤压后的混合物进行过滤，在过滤时保证纺丝的持续生产和螺杆挤压机压力的恒定；
步骤4、纺丝，从过滤器出来后的混合物进入纺丝组件，通过纺丝组件从喷丝板喷出，之后进行卷绕成型。
2.根据权利要求1所述的PBT竹炭纤维的制备方法，其特征在于，步骤1将物料进行预结晶时，预结晶温度为120～125℃，干燥热空气的温度为130～135℃，空气露点小于等于-60℃，物料含水量为30ppm，干燥时间为8～10小时。
3.根据权利要求1所述的PBT竹炭纤维的制备方法，其特征在于，步骤2将物料螺杆式喂入时，所述物料为PBT切片与竹炭色母粒的混合物，竹炭色母粒占混合物的2％～5％。
4.根据权利要求1所述的PBT竹炭纤维的制备方法，其特征在于，步骤3过滤时的滤前压力小于等于16Mpa，过滤过程中恒定的压力为8.5Mpa，过滤的时候采用两级过滤，第一级过滤时所用过滤器的过滤网为20微米，二级过滤所用过滤器的过滤网为25微米。
5.根据权利要求1所述的PBT竹炭纤维的制备方法，其特征在于，步骤4进行喷丝的喷丝孔为十字形喷丝孔，所述纺丝组件为30/120/150/400/250/400目的过滤网，纺丝时的温度为250～280℃，纺丝速度为2500～2800米\分钟，冷却吹风的风速为0.4～0.6m/s，风温为23～25℃，相对湿度为70～80％。
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