CN102168320A - 利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺。该发明是利用回收的聚酯瓶片和色母粒为主要原料，经螺杆挤压机熔融挤压、在线可切换熔体过滤器过滤、多孔细旦喷丝板纺丝、侧吹风冷却、油嘴上油、卷绕成型等工序，制成接近原生聚酯切片生产的多孔细旦有色涤纶预取向长丝产品；所采用喷丝板的喷丝孔由多个圆形孔组合而成，其排列方式呈同心圆排列，圆形孔的数量与纤维单丝数量相同，经其喷丝孔喷出，并经牵伸、冷却等后续工序成形的纤维截面形状为圆形。本发明生产的产品可替代常规方法生产的多孔细旦有色涤纶预取向长丝，纤维单丝纤度小、手感好，且生产控制稳定，该长丝可广泛用于服用织物及工业用织物领域。

Description

利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺
技术领域
本发明涉及利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺。
背景技术
现有采用回收的聚酯瓶片料纺制的涤纶长丝产品，主要为常规粗旦和一些异型截面的涤纶预取向长丝，上述纤维制成的织物手感较差，不能用于高档服装领域；其次，上述纤维在加工制成织物（坯布）后，通常需进行染色整理，易对环境造成污染，因而已不能满足现在国内外面料市场的需求。国内面料生产企业对回收的聚酯瓶片料纺涤纶长丝产品提出了更高的要求，其中包括：①采用回收的聚酯瓶片料纺制的涤纶长丝产品制成的面料要手感好、质地丰满；②纺制的涤纶长丝产品无需再进行染色，实现环境友好。为了满足以上要求，并为了拓宽我国回收的聚酯瓶片料的应用领域，本发明提出了利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺。
我国目前在回收的聚酯瓶片料纺多孔细旦有色涤纶涤纶长丝应用技术研发方面尚处在起步阶段，与国外技术相比仍存在不小差距。虽然近年来曾有回收的聚酯瓶片料纺常规纤度、异形涤纶长丝生产方法的报道，但仅仅局限于一些低端产品，如采用回收的聚酯瓶片料纺制的聚酯复合丝，以及采用回收的聚酯瓶片料纺制的“十”字型截面的异形涤纶预取向长丝，上述涤纶长丝产品通常要在染色处理之后，才能用于色织面料的生产。迄今为止尚未发现采用回收的聚酯瓶片料纺制多孔细旦有色涤纶预取向长丝的报道。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，生产出的纤维单丝纤度小、手感好，且生产控制稳定，生产过程中对环境基本无污染。
技术方案：为了事项上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1，预结晶干燥：先将回收的聚酯瓶片料进行预结晶，之后对其进行干燥，当回收的聚酯瓶片料含水率在60ppm以下时结束干燥；
步骤2，色母粒喂入：将色母粒进行热风干燥，然后借助于连续、可计量的色母粒喂料机按3-10%比例，将色母粒喂入螺杆挤压机中，并与干燥好的回收聚酯瓶片料混合均匀；
步骤3，挤压：将干燥的回收聚酯瓶片料与色母粒混合物在螺杆挤压机中加热熔融，加热熔融的聚合物熔体经螺杆挤压后，进入在线可切换熔体过滤器中；
步骤4，过滤：采用在线可切换熔体过滤器过滤，保证纺丝的持续生产和熔体压力的恒定；
步骤5，纺丝：熔体从过滤器出来后进入纺丝组件，从多孔细旦喷丝板的圆形喷丝孔喷出成丝，之后经过侧吹风冷却、油嘴上油，将丝束进行高速卷绕成型。
所述步骤1中采用特性粘度在0.68以上的经检测合格的无色回收聚酯瓶片料作为主要生产原料，预结晶温度在150℃-170℃，时间为4-16小时；干燥温度在160℃-180℃，时间为3-4小时。
所述步骤2中色母粒比例为3-10%，所用螺杆挤压机的螺杆长径比为38-48。
所述步骤3进行螺杆挤压操作时，螺杆挤压机头压力控制在10-14MPa，螺杆各区温度控制在280℃-310℃之间。
所述步骤4进行过滤的时候，在线可切换熔体过滤器采用粗、精双过滤技术，对熔体进行二次过滤，去除熔体中的杂质，粗过滤的过滤网精度为150-300目，精过滤的过滤网精度为300-400目，过滤器的温度设定在280℃-310℃之间。
所述步骤5进行纺丝的时候，纺丝箱体前的压力保持在4-5 MPa，纺丝箱体的温度为260℃-300℃之间；侧吹风的温度为18℃-28℃之间，风速为0.2-1米/秒，侧吹风长度为800-1500mm；侧吹风湿度为70-85%，上油率为0.5-0.7%，然后将纺丝后的预取向长丝按2800-3300m/min的速度卷绕成型。
所述步骤5进行纺丝的时候，所用喷丝板的圆形喷丝孔呈同心圆排列，喷丝孔的数量与纤维单丝数量相同。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点如下：
（1）采用回收的聚酯瓶片料纺制的涤纶长丝产品制成的面料要手感好、质地丰满；
（2）纺制的涤纶长丝产品无需再进行染色，实现环境友好，可广泛用于服装用织物及工业用织物领域。采用回收的聚酯瓶片料生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝，不仅可以拓展回收聚酯瓶片料（再生PET）在涤纶长丝领域的应用范围和份额，最大限度地代替PET原生料，而且，还可进一步扩大再生PET的应用范围，有效节约资源，这不仅与我国劳动密集型产业的生产结构相适应，而且由于采用回收的聚酯瓶片料生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝投入低，产出快，因此有着良好的经济社会效益和广阔的发展前景；
（3）实现本发明所采用的设备中，干燥塔外形上部采用变径形式，内部顶端增加了3个三角形的锥体，因而成功解决了连续瓶片干燥过程中由于瓶片体积大、比重轻带来的塔内搭桥、吸附、走近道等不良现象，增强了干燥效果，保证了纺丝的正常稳定运行，同时采用双级熔体过滤装置可有效地去除回收聚酯瓶片料中含量过高的杂质，提高了过滤质量，延长了组件使用周期，保证了纺丝的正常运行，提升了产品的品质；
（4）本发明生产的多孔细旦有色涤纶预取向长丝，可加工制成衬衫、夹克、运动长裤、内衣等不同用途的服用面料，其织物不仅手感良好、质地丰满，能给人以滑顺、舒适的感觉，而且无需特别处理，可机洗和烘干。
附图说明
附图为本发明的利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1，预结晶干燥：先将回用聚酯瓶片料进行预结晶，之后对其进行干燥，当回用聚酯瓶片料含水率在60ppm以下时结束干燥；具体步骤为：将回用聚酯瓶片料输送到沸腾床式预结晶器中，沸腾床底部开有大量垂直或倾斜的小孔，干热空气通过小孔吹入，使回用聚酯瓶片料沸腾达到预结晶的效果，预结晶温度在150℃-170℃，时间4-16小时；回用聚酯瓶片料经预结晶后输送到干燥塔，干热空气从塔底进入，对回用聚酯瓶片料进行干燥，干燥温度在160℃-180℃，时间3-4小时；取少量的瓶片进行含水率检测，含水率在60ppm以下，即干燥完成，含水率在60ppm以上，在前述条件下，适当延长干燥时间，直至含水率在60ppm以下。
步骤2，色母粒喂入：将色母粒进行热风干燥，然后借助于连续、可计量的色母粒喂料机按3-10%比例将色母粒喂入螺杆挤压机中，并与干燥好的回收聚酯瓶片料混合均匀；使用的色母粒尤以干燥为佳。所采用的色母粒与回收的聚酯瓶片料相容性能很好；可根据产品生产要求，在往螺杆挤压机喂入回收聚酯瓶片料的同时，由另一喂入装置喂入色母粒。回收聚酯瓶片料的喂入方法可经过特制喂料口喂入螺杆挤压机中，同样色母粒的喂入方法可借助于连续、可计量的色母粒喂料机喂入螺杆挤压机中，以生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝。
步骤3，挤压：将回收聚酯瓶片料与色母粒的混合物在螺杆挤压机中加热熔融，加热熔融的聚合物熔体经螺杆挤压后，进入在线可切换熔体过滤器中；进行挤压操作时，螺杆挤压机头压力控制在10-14MPa，螺杆各区温度控制在280℃-310℃之间。
步骤4，过滤：采用在线可切换熔体过滤器过滤，保证纺丝的持续生产和熔体压力的恒定；在线可切换熔体过滤器，采用粗、精双过滤技术，对熔体进行二次过滤，去除熔体中的杂质。粗过滤的过滤网精度为150-300目，精过滤的过滤网精度为300-400目，过滤器的温度设定在280℃-310℃之间，尤以280℃-295℃为佳。
步骤5，纺丝：熔体从过滤器出来后进入纺丝组件，从多孔细旦喷丝板的圆形喷丝孔喷出成丝，之后经过侧吹风冷却、油嘴上油、将丝束进行高速卷绕成型。纺丝箱体前的压力保持在4-5 MPa ，纺丝箱体的温度为260℃-300℃之间，尤以280℃-300℃为佳；侧吹风的温度为18℃-28℃之间，尤以20℃-28℃为佳，风速为0.2-1米/秒，尤以0.3-0.8米/秒为佳，侧吹风长度为800-1500mm，尤以1000-1400mm为佳；侧吹风湿度为70-85%，上油率为0.5-0.7%，然后将纺丝后的预取向长丝按2800-3300m/min的速度卷绕成型。满卷重量为12kg，满卷率为92%。纺丝装置设有熔体滤后压力与螺杆转速和喂入系统之间的联锁压力反馈系统，可将熔体挤压压力波动范围控制在±1.5pa之内。
下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1：
该实施例为生产125dtex/96f多孔细旦有色涤纶预取向丝的生产工艺,其生产工艺如下：采用特性粘度为0.7的回收聚酯瓶片料（含水率在40ppm）和色母粒，并将其一并喂入Φ58mm，长径比（L/D）为48的螺杆挤压机中，回收聚酯瓶片料和色母粒在螺杆挤压机中熔融，经连续式过滤器过滤，过滤精度为25μm，滤前熔体压力为12Mpa，滤后熔体压力控制在10Mpa，熔体温度为290℃，再经过齿轮泵计量，进入纺丝箱体进行纺丝，熔体通过Φ80mm96孔的喷丝板上的圆形喷丝孔喷出后，再经过侧吹风冷却、油嘴上油、高速卷绕，纺成125dtex/96f多孔细旦有色涤纶预取向丝。侧吹风风温为21℃，风速为0.4m/s，卷绕速度为3200m/min，125dtex/96f多孔细旦有色涤纶预取向丝的满卷重量为12kg，满卷率为94%，生产的多孔细旦有色涤纶预取向丝的质量指标为：
线密度：125dtex/96f        线密度变异系数：0.93%
断裂强度：2.20cN/dtex      断裂强度变异系数：3.60%
断裂伸长：125.4%           伸长变异系数：3.52%
条干均匀度：1.3%（CV）。
实施例2：
该实施例为170dtex/144f细旦多孔有色涤纶预取向丝品种的生产工艺,其生产工艺如下：采用特性粘度为0.80的回收聚酯瓶片料（含水率在50ppm）和聚酯色母粒，并将其一并喂入Φ58mm，螺杆长径比（L/D）为48的螺杆挤压机中，回收聚酯瓶片料和色母粒在螺杆挤压机中熔融，经连续式过滤器过滤，过滤精度为25μm，滤前熔体压力为12Mpa，滤后熔体压力控制在10Mpa，熔体温度为292℃，再经过齿轮泵计量，进入纺丝箱体进行纺丝，熔体通过Φ100mm144孔的喷丝板上的圆形孔喷出后，再经过侧吹风冷却、油嘴上油、高速卷绕，纺成170dtex/144f异形有色涤纶预取向丝。侧吹风风温为20℃，风速为0.5m/s，卷绕速度为3000m/min，170dtex/144f 多孔细旦有色涤纶预取向丝的满卷重量为12kg，满卷率为92%，生产的多孔细旦有色涤纶预取向丝的质量指标为：
线密度：170dtex/144f        线密度变异系数：1.02%
断裂强度：2.23cN/dtex       断裂强度变异系数：3.75%
断裂伸长：123.6%           伸长变异系数：3.67%
条干均匀度：1.37%（CV）。

Claims (7)

1.利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，预结晶干燥：先将回收的聚酯瓶片料进行预结晶，之后对其进行干燥，当回收的聚酯瓶片料含水率在60ppm以下时结束干燥；
步骤2，色母粒喂入：将色母粒进行热风干燥，然后借助于连续、可计量的色母粒喂料机按3-10%比例，将色母粒喂入螺杆挤压机中，并与干燥好的回收聚酯瓶片料混合均匀；
步骤3，挤压：将干燥的回收聚酯瓶片料与色母粒混合物在螺杆挤压机中加热熔融，加热熔融的聚合物熔体经螺杆挤压后，进入在线可切换熔体过滤器中；
步骤4，过滤：采用在线可切换熔体过滤器过滤，保证纺丝的持续生产和熔体压力的恒定；
步骤5，纺丝：熔体从过滤器出来后进入纺丝组件，从多孔细旦喷丝板的圆形喷丝孔喷出成丝，之后经过侧吹风冷却、油嘴上油，将丝束进行高速卷绕成型。
2.根据权利要求1所述的利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤1中采用特性粘度在0.68以上的经检测合格的无色回收聚酯瓶片料作为主要生产原料，预结晶温度在150℃-170℃，时间为4-16小时；干燥温度在160℃-180℃，时间为3-4小时。
3.根据权利要求1所述的利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤2中色母粒比例为3-10%，所用螺杆挤压机的螺杆长径比为38-48。
4.根据权利要求1所述的利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤3进行螺杆挤压操作时，螺杆挤压机头压力控制在10-14MPa，螺杆各区温度控制在280℃-310℃之间。
5.根据权利要求1所述的利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤4进行过滤的时候，在线可切换熔体过滤器采用粗、精双过滤技术，对熔体进行二次过滤，去除熔体中的杂质，粗过滤的过滤网精度为150-300目，精过滤的过滤网精度为300-400目，过滤器的温度设定在280℃-310℃之间。
6.根据权利要求1所述的利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤5进行纺丝的时候，纺丝箱体前的压力保持在4-5 MPa，纺丝箱体的温度为260℃-300℃之间；侧吹风的温度为18℃-28℃之间，风速为0.2-1米/秒，侧吹风长度为800-1500mm；侧吹风湿度为70-85%，上油率为0.5-0.7%，然后将纺丝后的预取向长丝按2800-3300m/min的速度卷绕成型。
7.根据权利要求1所述的利用回收的聚酯瓶片生产多孔细旦有色涤纶预取向长丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤5进行纺丝的时候，所用喷丝板的圆形喷丝孔呈同心圆排列，喷丝孔的数量与纤维单丝数量相同。
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