CN102703999A

CN102703999A - 一种废旧聚酯纺高强度涤纶短纤维的方法

Info

Publication number: CN102703999A
Application number: CN2012101892238A
Authority: CN
Inventors: 马俊滨; 张开友; 付文虎
Original assignee: GUANGDONG QIU SHENG RESOURCES CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG QIU SHENG RESOURCES CO Ltd
Priority date: 2012-06-10
Filing date: 2012-06-10
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明涉及一种废旧聚酯纺高强度涤纶短纤维的方法，其特征在于：在常规纺丝工艺条件基础上，在纺丝组件内添加海沙过滤器，使熔融物料经过海沙过滤器的精密过滤，从而得到与原生料一致的清洁度熔体；在环吹风冷却工艺之后，增设中心上油工序，环吹风冷却之后的丝束再经中心上油装置的上油，使丝束吸附油剂之后进一步得到冷却，同时也消除了静电；紧张热定型装置分为四组共十七个辊筒，第一组由5个辊筒组成，其余每组由4个辊筒组成，辊筒内由饱和蒸汽加热，各组加热温度分别为：第一组125～130℃；第二组145～150℃；第三组165～170℃；第四组185～190℃。由其生产的再生涤纶短纤维，纤维线密度在1.2旦以内，断裂强度在6.0cN/dtex，干热收缩率在5~7%范围内，达到高强低伸的优良指标。

Description

一种废旧聚酯纺高强度涤纶短纤维的方法

技术领域

本发明属于再生聚酯纤维生产技术领域，具体涉及一种由废旧聚酯原料制造的涤纶短纤维的方法。

背景技术

现有的1.2旦涤纶短纤维全部是由原生聚酯切片和熔体直纺而成，其产品也就是通常讲的“大化纤”，由于原生聚酯切片和熔体直纺均需要消耗大量的石油提炼而成，成本高，资源有限。目前以废旧聚酯材料制造的高强度1.2旦涤纶短纤维还没有见文献报道。

发明内容

本发明的目的在于对现有废旧聚酯纺制涤纶短纤维的工艺进行改进，提供一种以废旧聚酯制造的高强度1.2旦涤纶短纤维的方法。

本发明，主要工序包括：真空干燥、挤压熔融、过滤、高压纺丝、环吹风冷却、牵伸、紧张热定型、卷曲和松弛热定型，其改进的工艺包括：（1）在常规纺丝工艺条件基础上，在纺丝组件内添加海砂过滤器，使熔融物料经过海砂过滤器的精密过滤，从而得到与原生料一致的清洁度熔体；（2）在环吹风冷却工艺之后，增设中心上油工序，环吹风冷却之后的丝束再经中心上油装置的上油，使丝束吸附油剂之后进一步得到冷却，同时也消除了静电；（3）将紧张热定型装置分为四组共十七个辊筒，第一组由5个辊筒组成，第二、第三和第四组每组由4个辊筒组成，辊筒内由饱和蒸汽加热，各组加热温度分别为：第一组辊筒为125～130℃；第二组辊筒为145～150℃；第三组辊筒为165～170℃；第四组辊筒为185～190℃。

本发明，所述的纺丝组件包括自上而下设置的组件头套、海砂过滤器、耐压板、分配板和喷丝板，海砂过滤器、耐压板、分配板和喷丝板通过压环固定连接在组件头套的下方，熔体进口设置在组件头套的侧边上，在组件头套的上部，设有吊环。所述海砂过滤器由定位圈、设置于定位圈上面的250目金属过滤网、设置于定位圈下面的250目金属过滤网和填充于所述两层金属过滤网之间经过筛选和恒定重量的40目海砂组成。

本发明，所述中心上油装置包括导丝圆锥头、上油盘、上油环、回油盘和基座，导丝圆锥头通过连接件与上油盘固定连接，上油环与上油盘固定连接，上油盘与基座固定连接，回油盘固定连接在上油盘的下方，在上油盘上，设有第一油槽、第二油槽和进油管，进油管的出口设在第一油槽上，第一油槽和第二油槽相通，进油管通过基座与油泵连接，在回油盘的下方，设有回油管，回油管通过基座与油箱连接，基座与动力传动装置连接后实现中心上油装置的移动。

当开启油泵时，油剂通过进油管流入第一油槽，第一油槽的油满后溢流到第二油槽，第二油槽的油满后，油剂从上油环的上表面向外溢流，当丝束从上油环的外侧边经过时，吸附到上油环上的油剂，油剂可以使丝束进一步得到冷却，同时也消除了静电。

本发明，所述油剂由以下组分组成：甘油1.5～2.2wt%；平平加1.5～2.2wt%；抗静电剂SN3.0～4.0wt%；蒸馏水加至100wt%。

本发明具有如下积极效果：

本发明，由于增设海砂过滤器，使熔体过滤精度的提高，为设计喷丝板孔径0.22×0.5㎜生产1.2旦纤维打下了良好的基础，另外由于组件内压均匀，喷丝板从常规的Φ328×3220孔提高至Φ358×4600孔，既提高了产量又降低了纤维的半成品细度；由于喷丝孔数的增加，相应的为冷却也增加了困难，如果靠单一的环吹风冷却系统，中间丝束由于风力渗透力的减弱势必产生粘结和冷却点不一致，若增加风速，又会使外部纤维过早凝固和影响喷丝板温度。本发明在环吹风的下方，设计中心上油装置，弥补了以上缺陷，为实现高产能、高质量打下了牢固的基础；调整紧张热定型工艺条件，并把它分为四组，每一组设计不同的温度，解决了纤维在拉伸过程中由于分子链激烈运动后产生的急速收缩，降低了纤维的收缩率，提高了纤维的强度。使再生纤维达到高强度1.2旦的技术指标。

本发明，以废旧聚酯瓶片和废旧聚酯纺织品边角料为原料，在现有工艺的基础上，通过以上工艺的改进，可纺制出高强度1.2旦再生涤纶短纤维，替代“大化纤”作为缝纫线等高强度纺纱原料，成本低，附加值高，资源循环利用，既节约国家资源，符合国家提倡的循环经济、环保经济政策，又降低生产成本，提高了经济效益和社会效益。

附图说明

图1为实施例之纺丝组件的结构示意图；图2为实施例之中心上油装置的结构示意图；图3为实施例之中心上油装置的上油状态示意图；图4为实施例之紧张热定型装置的结构示意图。

图中，1、吊环 2、熔体进口 3、组件头套 4、海砂过滤器 5、耐压板 6、分配板 7、喷丝板 8、压环 21、导丝圆锥头 22、连接件 23、上油环 24、回油盘 25、上油盘 26、回油管 27、进油管 28、基座 29、第一油槽 30、第二油槽 41、定位圈 42、金属过滤网 43、金属过滤网 44、海砂 51、纺丝箱体 52、环吹风装置 53、丝束 54、下丝口 55、辊筒。

具体实施方式

现以废旧聚酯纺高强度1.2旦再生涤纶短纤维的方法为例，说明本发明的具体实施方式。

废旧聚酯纺高强度1.2旦再生涤纶短纤维的方法，主要工序包括：真空干燥、挤压熔融、过滤、高压纺丝、环吹风冷却、牵伸、紧张热定型、卷曲和松弛热定型，本实施方法，是在上述常规工艺流程中作如下改进和调整：

（1）在常规纺丝工艺条件基础上，在纺丝组件内添加海砂过滤器，使熔融物料经过海砂过滤器的精密过滤，从而得到与原生料一致的清洁度熔体。

参照图1，现有纺丝组件由组件头套3、耐压板5、分配板6和喷丝板7构成，耐压板5、分配板6和喷丝板7通过压环8固定连接在组件头套3的下方，熔体进口2设置在组件头套3的侧边上，在组件头套3的上部，设有吊环1。本实施例所述的纺丝组件与现有技术的纺丝组件的区别在于：

a）在纺丝组件内添加海砂过滤器4，海砂过滤器4由定位圈41、设置于定位圈上面的250目金属过滤网42、设置于定位圈下面的250目金属过滤网43和填充于所述两层金属过滤网之间的海砂44组成，海砂过滤层的厚度设计值为10cm，海砂为天然海砂，经过筛选和具有恒定规格的40目海砂，海砂过滤器4位于耐压板5的上方，海砂过滤器4、耐压板5、分配板6和喷丝板7通过压环8固定连接在组件头套3的下方；通过挤压熔融的熔体经过滤器进入纺丝箱体，由经熔体管道再进入组件，在螺杆挤压力的作用下，熔体渗透海砂内，并充满组件腔，由此产生内压，微粒杂质在海砂中进行精过滤，同时由于海砂在组件内过滤层具有10㎝的高度，熔体受阻力后，整个组件内无死角，每一个喷丝孔能承受同等的压力，确保熔体在高压状态下均匀地流向到每一个喷丝孔，保证熔体质量的稳定性和均匀性，使纤维均匀性更好，无断丝、注头丝；

b）喷丝板的直径为Φ358mm，孔径为0.22mm，喷丝孔数为4600孔，使纤维经牵伸后线密度达到1.2旦的技术指标，既能保证半成品细度又由于增加了喷丝孔数（常规喷丝孔数最多为3220孔），使产能不受影响，经济效益更高。

（2）在环吹风冷却工艺之后，增设中心上油工序，环吹风冷却之后的丝束53再经中心上油装置的上油，使丝束具有冷却和消除静电的双重作用，使纤维无断丝，无并丝。

参照图2-图3，所述中心上油装置包括导丝圆锥头21、上油盘25、上油环23、回油盘24和基座28，导丝圆锥头21通过连接件22与上油盘25固定连接，上油环23与上油盘25固定连接，上油盘25与基座28固定连接，回油盘24固定连接在上油盘25的下方，在上油盘25上，设有第一油槽29、第二油槽30和进油管27，进油管27的出口设在第一油槽29上，第一油槽29和第二油槽30相通，进油管27通过基座与油泵（图中未画出）连接，在回油盘24的下方，设有回油管26，回油管26通过基座28与油箱（图中未画出）连接，基座28与动力传动装置（图中未画出）连接后实现中心上油装置的移动。

当开启油泵时，油剂通过进油管流入第一油槽，第一油槽的油满后溢流到第二油槽，第二油槽的油满后，油剂从上油环的上表面向外溢流，当丝束从上油环的外侧边经过时，吸附到上油环上的油剂，油剂的作用可以使丝束进一步得到冷却，同时也可以消除静电。另外，从上油环23外溢的油剂，除一部分被丝束吸附外，多余的油剂由回油盘24收纳，多余的油剂通过回油管26连接到油箱中，再由油泵送至中心上油装置，形成循环。

本实施例，所述油剂由以下组分组成：甘油1.5～2.2wt%；平平加1.5～2.2wt%；抗静电剂SN3.0～4.0 wt %；蒸馏水加至100wt%。

（3）调整紧张热定型的工艺条件：参照图4，紧张热定型装置分为四组共十七个辊筒55，按丝束运行的方向顺序，第一组由5个辊筒组成，第二、第三和第四组每组由4个辊筒组成，辊筒内由饱和蒸汽加热，各组加热温度分别为：第一组辊筒为125～130℃；第二组辊筒为145～150℃；第三组辊筒为165～170℃；第四组辊筒为185～190℃。同时四组牵伸比为负0.005%。纤维经3.5~3.6的高倍拉伸作用后，分子结构排列得到稳定并迅速在高温中定型，提高了纤维的断裂强度，并使纤维的收缩率控制在最低的范围内。由于每一组设计不同的温度，解决了纤维在拉伸过程中由于分子链激烈运动后产生的急速收缩，降低了纤维的收缩率，提高了纤维的强度。使纤维达到高强度1.2旦的技术指标。

本实施例，以废旧聚酯瓶片和废旧聚酯纺织品边角料为原料，生产的再生涤纶短纤维，纤维线密度在1.2旦以内，断裂强度在6.0cN/dtex（行业标准为5.0cN/dtex，1旦=1.11 dtex），干热收缩率在5~7%范围内，达到高强低伸的优良指标。

Claims

1.一种废旧聚酯纺高强度涤纶短纤维的方法，主要工序包括：真空干燥、挤压熔融、过滤、高压纺丝、环吹风冷却、牵伸、紧张热定型、卷曲和松弛热定型，其特征在于：在常规纺丝工艺条件基础上，在纺丝组件内添加海砂过滤器，使熔融物料经过海砂过滤器的精密过滤，从而得到与原生料一致的清洁度熔体；在环吹风冷却工艺之后，增设中心上油工序，环吹风冷却之后的丝束（53）再经中心上油装置的上油，使丝束吸附油剂之后进一步得到冷却，同时也消除了静电；所述紧张热定型装置分为四组共十七个辊筒（55），第一组由5个辊筒组成，第二、第三和第四组每组由4个辊筒组成，辊筒内由饱和蒸汽加热，各组加热温度分别为：第一组辊筒为125～130℃；第二组辊筒为145～150℃；第三组辊筒为165～170℃；第四组辊筒为185～190℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述纺丝组件包括自上而下设置的组件头套（3）、海砂过滤器（4）、耐压板（5）、分配板（6）和喷丝板（7），海砂过滤器（4）、耐压板（5）、分配板（6）和喷丝板（7）通过压环（8）固定连接在组件头套（3）的下方，熔体进口（2）设置在组件头套（3）的侧边上，在组件头套（3）的上部，设有吊环（1）。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述海砂过滤器由定位圈（41）、设置于定位圈上面的250目金属过滤网（42）、设置于定位圈下面的250目金属过滤网（43）和填充于所述两层金属过滤网之间的40目海砂（44）组成。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述中心上油装置包括导丝圆锥头（21）、上油盘（25）、上油环（23）、回油盘（24）和基座（28），导丝圆锥头（21）通过连接件（22）与上油盘（25）固定连接，上油环（23）与上油盘（25）固定连接，上油盘（25）与基座（28）固定连接，回油盘（24）固定连接在上油盘（25）的下方，在上油盘（25）上，设有第一油槽（29）、第二油槽（30）和进油管（27），进油管（27）的出口设在第一油槽（29）上，第一油槽（29）和第二油槽（30）相通，进油管（27）通过基座与油泵连接，在回油盘（24）的下方，设有回油管（26），回油管（26）通过基座（28）与油箱连接，基座（28）与动力传动装置连接后实现中心上油装置的移动。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述油剂由以下组分组成：甘油1.5～2.2wt%；平平加1.5～2.2wt%；抗静电剂SN3.0～4.0 wt %；蒸馏水加至100wt%。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述油剂由以下组分组成：甘油1.5～2.2wt%；平平加1.5～2.2wt%；抗静电剂SN3.0～4.0 wt %；蒸馏水加至100wt%。