CN102102241B - 利用回收聚酯瓶片生产阻燃涤纶短纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种由回收的聚酯瓶片料直接制造阻燃涤纶短纤维的生产方法，包括以下步骤：对回收废聚酯瓶片进行预处理；对阻燃涤纶母粒进行干燥处理；将已经干燥好的聚酯瓶片和阻燃涤纶母粒送入计量喂料机混合，得到混合料，其中，阻燃涤纶母粒占混合物总浓度的2～5％；将混合料进行螺杆熔融挤压，得到熔体，熔体经过过滤、计量纺丝、环吹风冷却、卷绕上油、牵引喂入、盛丝落桶；对桶内的丝进行集束处理，经过油浴牵伸、蒸汽二次牵伸、紧张热定型、上油、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包，得到阻燃涤纶短纤维产品。本发明成本低，性能满足要求，同时减轻了废弃物对环境的危害，解决了环境保护问题。

Description

利用回收聚酯瓶片生产阻燃涤纶短纤维的方法
技术领域
本发明涉及一种生产阻燃涤纶短纤维的方法，具体地说是一种利用回收聚酯瓶片生产阻燃涤纶短纤维的方法。
背景技术
随着人民生活水平的提高，纺织品应用领域越来越广泛，社会对纺织品的要求也越来越高。生活中由纺织品引发的火灾，造成重大人身伤亡事故和经济上巨大损失的事故屡有发生，所以提高纺织品的阻燃性，对确保财产生命安全，减少火灾事故发生有着重要的意义。目前市场上提供的阻燃纤维主要是采用普通纤维作表面阻燃加工处理，或是采用聚酯熔体或聚酯切片添加阻燃剂制作纤维，前者虽能暂时阻燃，但时间一长，或经过多次水洗后会失去阻燃效果，而后者阻燃效果十分良好，属永久阻燃纤维产品，但由于制造成本较高，影响了该产品的大幅推广使用，严重制约着阻燃涤纶短纤维在纺织行业中的发展。
用瓶级聚酯切片为原料制得的系列瓶子、胶片、器物等产品具有强度高、亮度好、重量轻、透明度好、便于加工、尺寸稳定等等诸多优点，因此全球需求量逐年增加，随着聚酯瓶类等产品的大量使用，由于几乎所有的聚酯瓶都是不可生物降解的，它们的废弃物成了一个全球严重的环境污染大问题。大力开发聚酯瓶回收和再利用技术，如何更好地处理和合理再利用废弃聚酯瓶已经成为聚酯工业可持续发展的关键问题。虽然近年来人们也开发了一些回收再利用的方法，但也仅仅局限于一些低端型的产品，诸如把回收的瓶片料利用传统的工艺转化成使用条件不苛刻的纤维填充料、纺粘产品等。目前把回收聚酯瓶片应用在有阻燃要求方面：比如航空、娱乐场所、家饰装潢材料或某些特殊行业所需的防护服等领域的高端应用均未有报道。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种利用回收聚酯瓶片生产阻燃涤纶短纤维的方法，该方法解决了回收聚酯瓶片因杂质多、无法生产高端化纤产品的难题，方便简洁，降低了该产品的制造成本，促进了阻燃纤维产品在下道用户产品开发中的大幅推广使用，推动了阻燃涤纶短纤维在纺织行业中的发展，并能节约资源，保护环境。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种利用回收聚酯瓶片生产阻燃涤纶短纤维的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1)对回收废聚酯瓶片进行预处理；对回收废聚酯瓶片进行预处理包括对废聚酯瓶片进行分拣、粉碎、清洗和干燥，所述干燥，是将洗净好的瓶片投入转鼓真空干燥机，投好料后，转鼓夹套中通3～5kg蒸汽或通导热油，同时低速转动转鼓，温度保持130～160℃，同时开动真空泵抽真空，真空度保持在0.06～0.10Mpa，干燥时间8～12小时，干燥后的瓶片水分含量控制在100PPm以下。
2)对阻燃涤纶母粒进行干燥处理；对阻燃涤纶母粒进行干燥处理，是将阻燃涤纶母粒投入一个大的密封料仓中，料仓底部通入干燥好的热空气，温度保持120～140℃，干燥时间10～12小时，干燥后的阻燃涤纶母粒水分含量控制在60PPm以下。
3)将已经干燥好的聚酯瓶片和阻燃涤纶母粒送入计量喂料机混合，得到混合料，其中，阻燃涤纶母粒占混合物总浓度的2～5％；干燥好的聚酯瓶片从计量喂料机A处孔经过，而干燥好的阻燃涤纶母粒从计量喂料机B处孔经过，通过调整转速定量控制阻燃涤纶母粒有效成分占混合物总浓度的2～5％。
4)将混合料进行螺杆熔融挤压，得到熔体，熔体经过过滤、计量纺丝、环吹风冷却、卷绕上油、牵引喂入、盛丝落桶；具有一定浓度混合好的阻燃涤纶母粒瓶片料进入螺杆熔融挤压时，螺杆各区温度控制在260～310℃之间，螺杆机头压力控制在10～18Mpa，熔融后的阻燃聚酯熔体进入熔体过滤器，过滤器的过滤网精度为120～250目，过滤器的过滤总面积为4.5～12m2，过滤器温度控制在260～290℃。
熔体计量纺丝为：熔体经过计量泵精确计量进入纺丝箱体，从喷丝板挤出原丝，纺丝箱体前压力保持在4Mpa～6Mpa，纺丝箱体温度保持在260～290℃；环吹风的温度为15～32℃，风速为0.6～2米/秒；卷绕速度为800～1200米/分钟。
5)对桶内的丝进行集束处理，经过油浴牵伸、蒸汽二次牵伸、紧张热定型、上油、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包，得到阻燃涤纶短纤维产品。其中，满桶后的整批丝束在集束区生头；切断成38mm、51mm、65mm或76mm长度的短纤维；油浴牵伸浴槽温度为60～80℃，蒸汽箱温度为90～120℃，紧张热定型温度为130～160℃，松弛热定型温度为120～150℃，时间为15～30分钟。
通过本发明，利用回收聚酯瓶片生产阻燃涤纶短纤维，其纺制出来的纤维产品质量指标达到或超过国内外同行业聚酯原生料的指标，因此可以替代用聚酯原生料为主要原料通过添加阻燃涤纶母粒生产出来的阻燃涤纶短纤维产品。
与现有技术相比，本发明由于采用了来源广泛的回收聚酯瓶片，不仅有利于环保，也降低了生产成本；而且由于聚酯瓶片的粘度远高于聚酯熔体和切片，使其产品的性价比大大提高，各项指标不仅能达到常规聚酯熔体直纺或聚酯切片纺指标，有的指标还超过了常规聚酯原生料纺丝指标。本发明具有较大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
一种本发明所述的利用回收聚酯瓶片生产阻燃涤纶短纤维的方法，见图1，首先对回收废聚酯瓶片进行预处理和干燥。预处理包括将回收的聚酯瓶片进行分拣、粉碎、清洗等一系列的原料准备工作后，再经过高温真空干燥，干燥温度为130～160℃，真空度为0.06～0.10Mpa，干燥时间8～12小时，干燥后的瓶片水分含量≤100PPm。
同时对阻燃涤纶母粒进行干燥，是将阻燃涤纶母粒投入一个大的密封料仓中，料仓底部通入干燥好的热空气，温度保持120～140℃，干燥时间10～12小时，干燥后的阻燃涤纶母粒水分含量控制在60PPm以下。
之后将已经干燥好的聚酯瓶片从专用计量喂料机A处孔经过，而干燥好的阻燃涤纶母粒从专用计量喂料机B处孔经过，通过调整转速定量控制，保证阻燃涤纶母粒有效成分占两者混合物总浓度的2～5％。
再将已经干燥好具有一定浓度混合好的阻燃涤纶母粒瓶片料通过螺杆挤压机熔化，同时给予一定的压力，螺杆的各区温度为260～310℃之间，螺杆机头压力控制在10～18Mpa，熔融后的聚酯熔体进入熔体过滤器，过滤器的过滤网精度为120～250目，过滤器的过滤总面积为4.5～12m2，过滤器温度控制在260～290℃。过滤后的聚酯熔体再进入纺丝箱体，通过计量泵定量供给，同时保持一定的压力，进入组件，再从喷丝板挤出原丝，由喷丝板挤出的原丝经环吹风冷却、卷绕上油、牵引喂入、盛丝落桶。
最后将桶内的原丝集束、油浴牵伸、蒸汽牵伸、紧张热定型、上油、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包，即可生产出阻燃涤纶短纤维成品。
其中在实施纺丝工序时，一定要严格控制温度：纺丝熔体温度保持在260～290℃；环吹风的温度为15～32℃，风速为0.6～2米/秒；卷绕速度为800～1200米/分钟；而在实施后纺工序中，油浴牵伸浴槽温度为60～80℃，蒸汽箱温度为90～120℃，紧张热定型温度为130～160℃；松弛定型温度为120～150℃，时间为15～30分钟；切断长度为38mm、51mm、65mm或76mm的短纤维。
按照本实施例方法生产出来的短纤维其后纺牵伸总倍率控制在3.5～4.5倍，生产的纤维纤度为2.6～2.8dtex，断裂强力≥5.2cN/dtex-1，断裂伸长率为23～36％，极限氧指数≥30％，平均长度为38mm、51mm、65mm或76mm，卷曲数10～13(个.25mm-1)，含油率为0.13～0.20％，180℃干热收缩率≤6.5％，完全符合产品出厂质量标准。
本发明得到的产品售价低廉，同时又不影响到下道用户产品的生产、加工和使用，而且减轻了废弃物对环境的危害，解决了环境保护问题。

Claims (1)

1.一种利用回收聚酯瓶片生产阻燃涤纶短纤维的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 
(1)、对回收废聚酯瓶片进行预处理： 
步骤(1)中，对回收废聚酯瓶片进行预处理包括对废聚酯瓶片进行分拣、粉碎、清洗和干燥，所述干燥，是将洗净好的瓶片投入转鼓真空干燥机，投好料后，转鼓夹套中通3～5kg蒸汽或通导热油，同时低速转动转鼓，温度保持130～160℃，同时开动真空泵抽真空，真空度保持在0.06～0.10Mpa，干燥时间8～12小时，干燥后的瓶片水分含量控制在100ppm以下； 
(2)、对阻燃涤纶母粒进行干燥处理： 
对阻燃涤纶母粒进行干燥处理是将阻燃涤纶母粒投入一个大的密封料仓中，料仓底部通入干燥好的热空气，温度保持120～140℃，干燥时间10～12小时，干燥后的阻燃涤纶母粒水分含量控制在60ppm以下； 
(3)、将已经干燥好的聚酯瓶片和阻燃涤纶母粒送入计量喂料机混合，得到混合料，其中，阻燃涤纶母粒占混合料总浓度的2～5％； 
步骤(3)中，干燥好的聚酯瓶片从计量喂料机A处孔经过，而干燥好的阻燃涤纶母粒从计量喂料机B处孔经过，通过调整转速定量控制阻燃涤纶母粒有效成分占混合料总浓度的2～5％； 
(4)、将混合料进行螺杆熔融挤压，得到熔体，熔体经过过滤、计量纺丝、环吹风冷却、卷绕上油、牵引喂入、盛丝落桶；具有一定浓度混合好的阻燃涤纶母粒瓶片料进入螺杆熔融挤压时，螺杆各区温度控制在260～310℃之间，螺杆机头压力控制在10～18Mpa，熔融后的阻燃聚酯熔体进入熔体过滤器，过滤器的过滤网精度为120～250目，过滤器的过滤总面积为4.5～12m2，过滤器温度控制在260～290℃；熔体计量纺丝为：熔体经过计量泵精确计量进入纺丝箱体，从喷丝板挤出原丝，纺丝箱体前压力保持在4Mpa～6Mpa，纺丝箱体温度保持在260～290℃；环吹风的温度为15～32℃，风速为0.6～2米/秒；卷绕速度为800～1200米/分钟； 
(5)对桶内的丝进行集束处理，经过油浴牵伸、蒸汽二次牵伸、紧张热定型、上油、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包，得到阻燃涤纶短纤维产品； 
步骤(5)中，满桶后的整批丝束在集束区生头；切断成38mm、51mm、65mm或76mm长度的短纤维；油浴牵伸浴槽温度为60～80℃，蒸汽箱温度为90～120℃，紧张热定型温度为130～160℃，松弛热定型温度为120～150℃，时间为15～30分钟。 
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