CN102899729A - 废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉一种生产再生涤纶短纤维的方法，具体地说是一种利用废聚酯纺织品物理法加工再生涤纶短纤维的方法。废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，该方法包括以下的步骤：对回收的废聚酯纺织品制成的摩擦料进行配色、配比和干燥；再将干燥后的摩擦料进行挤压熔融，得到熔体；熔体经过初级过滤后送至高真空调质调粘反应釜；熔体在熔体经过滤后进入纺丝箱体，计量纺丝；纺丝后的初生纤维集束后，经过浸渍槽、牵伸槽上油、蒸汽二次牵伸、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包得到再生涤纶短纤维。本发明实现了回收料纺制高品质在生涤纶短纤维的技术难题，在降低了生产再生涤纶短纤维原料成本的同时，解决费聚酯纺织品的回收问题。
Description
技术领域
本发明涉一种生产再生涤纶短纤维的方法，具体地说是一种利用废聚酯纺织品物理法加工再生涤纶短纤维的方法。
背景技术
中国是纺织服装生产大国，也是纺织服装的消费大国。目前大量的纺织废弃物——生产过程的下脚料、废布、穿过的旧衣服、废弃的家装面料等大多通过焚烧或掩埋来处理，这既造成了资源浪费，也带来由此引起的环境污染。因此，本发明研究如何对这些废弃纺织品实施回收再生利用，既是从事再生资源利用行业人员的责任，更是我国可持续发展的战略需要。“支持废旧纺织品循环利用”第一次被写入“中国纺织工业‘十二五’规划（2011－2015年）”。
目前聚酯瓶片和聚酯废丝的回收技术利用已经比较成熟，而对于废聚酯类纺织品的回收利用技术却还处在探索的初级阶段，因此聚酯纺织品的回收利用空间很大，研发聚酯类纺织品回收再利用的工艺技术和装备技术将会成为再生纺化纤行业的主要发展方向。
2000年初日本帝人纤维株式会社研制出了一种利用化学法回收利用废旧衣服的技术，即将废旧服装回收，送进工厂，经过破碎、造粒、脱色、化学反应生产出合格的单体，经再次聚合、纺丝、织造等步骤，制成新的服装面料，名叫“ECOCIRCLE”。但其昂贵的加工费用阻碍了该技术的进一步推广应用。
目前国内大部分回收的废旧纺织品都是经多功能切料开松机，切成短纤维，然后用它生产出低品质毛毯或直接作为床上用品和毛绒玩具的填充料。这类商品无安全保障和质量保障，已被工商和质检部门列入打击的对象。
还有一些小企业把废旧纺织品分拣，把聚酯类的选出来后，先切成条，然后加工成颗粒，进行纺丝再利用。但由于废旧纺织品原料中染料的存在、造粒过程产生的严重热降解等原因，使得粒料的特性粘度低，一般的颗粒粘度都在0.6以下，而且因杂质的存在，严重影响纺丝的生产。
发明内容
为解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，该方法解决了回收废旧纺织品原料中由染料引起的摩擦力制作过程和螺杆熔融过程中特性粘度降解大无法用于涤纶短纤维生产的难题，而且实现了全废聚酯纺织品回收料纺制高品质在生涤纶短纤维的技术难题，在降低了生产再生涤纶短纤维原料成本的同时，解决费聚酯纺织品的回收问题，实现了企业经济效益和社会效益的双丰收。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，该方法包括以下的步骤：
1）对回收的废聚酯纺织品制成的摩擦料进行配色、配比和干燥；所述干燥是将配比好的的摩擦料在115℃～120℃热风作用下进行预热、除湿至摩擦料温度稳定在123~126℃，1.5~2.5小时后，再投入真空转鼓干燥机进行真空条件下，温度为120℃～125℃条件下连续3～5小时的干燥，干燥后的摩擦料的含水控制在110PPm以下；
2）将干燥后的摩擦料投入螺杆进行挤压熔融，得到熔体，所述的螺杆各个区的设定温度较PET瓶片温度设定要低20℃～25℃；
3）熔体经过初级过滤后经增压泵送至高真空调质调粘反应釜，反应釜的釜体温度设定在268℃～276℃，真空度200Pa～15Pa，熔体输出时的特性粘度根据不同规格产品的特点控制在0.585～0.685；
4）达到纺丝要求的熔体在熔体输送泵的作用下从反应釜底部送至二级过滤器过滤后的熔体进入纺丝箱体，计量纺丝、冷却上油、牵引喂入、落桶；所述的二级过滤器的过滤网精度为120目～150目；
5）经过平衡后的初生纤维集束后，经过浸渍槽、牵伸槽上油、蒸汽二次牵伸、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包得到再生涤纶短纤维。
作为优选，上述的步骤4）中熔体在二级过滤器过滤后通过静态混合器，然后再进入纺丝箱体进行计量纺丝。通过在纺丝箱体前得熔体管道上增加静态混合器提高熔体品质的均一性，提高纤维的可纺性。
作为优选，上述的步骤4）过滤器的过滤面积为15㎡。
作为优选，上述的步骤4）纺丝箱体的温度控制在276℃～286℃。
作为优选，上述的步骤4）初生纤维冷却采用半敞开式的环吹方式，送风温度22℃～26℃，风速度0.80m/s～1.50m/s，纺速450m/min～1150m/min。
作为优选，上述的步骤5）中牵伸槽浴槽的温度为72℃～78℃。
作为优选，上述的步骤5）中蒸汽二次牵伸和叠丝之间包括紧张热定型，紧张热定型的温度145℃～170℃。
作为优选，上述的步骤5）中蒸汽二次牵伸中蒸汽箱的温度为90℃～105℃，一道牵伸倍率占牵伸倍率的85%～90%，松弛热定型的温度为125℃～170℃，时间为35min～55min。
作为优选，上述的步骤5）中牵伸槽上油的上油剂为硅油或专用无硅整理剂。
本发明的另外一个目的是提供上述的方法制备得到的再生涤纶短纤维。
本发明所述配色是为保证生产的批次纤维的颜色稳定按照不同摩擦料的色泽、数量进行配备保证批次产品的颜色稳定性；所述的配比是为保证生产过程中纤维的可纺性和颜色稳定性根据不同摩擦料的特性粘度的差异和摩擦料颜色的差异，通过合理的调配实现熔体粘度的相对稳定；本发明高真空调质调粘反应釜采用中国发明专利（申请号：201010574044.7，申请日：2010-12-01）所述的一种废塑料调质调粘系统。
本发明以废聚酯纺织品为原料经过专用的废聚酯纺织品分拣出纯的废聚酯纺织品，后经切条、摩擦造粒获得生产再生涤纶选纤维加工所需要的纺丝原料。为废聚酯纺织品的循环再利用找了一中切实可行的方法。在此基础上，本发明通过专用的高真空调质调粘反应釜对以废纺织品为原料的聚酯熔体进行调制调粘，将染料和废纺织品中低分子杂质气化分离、聚酯大分子进一步发生缩聚反应，以提高聚合物的纯净度和粘度，获取高品质的熔体，从而纺制出高强度和弹性、内在质量稳定的再生涤纶短纤维。该方法制备纤维过程自动化程度高、过程可控，特别适合以纯废聚酯纺织品为原料的再生涤纶短纤维的制备。其纺制出来的纤维产品质量达或超过国内外同行以PET瓶片为主要原料生产再生涤纶短纤维的指标，因此可部分替代对颜色要求不高的以PET瓶片为原料生产的再生涤纶短纤维和部分原生涤纶短纤维。
与现有的技术相比，本发明由于采用了来源广泛的废聚酯纺织品和具有专利知识产权的高真空调质调粘反应釜装置，使得废聚酯纺织品能够作为纺丝原料大批量的用在再生纺化纤中，不仅有利于降低生产成本，还有利于环保，而经高真空调质调粘反应釜增粘后达到或超过PET瓶片直接纺丝熔体的粘度，产品的性能指标达到PET瓶片的直纺生产的再生涤纶短纤维的质量指标，有的智能表还超过同类原生聚酯产品的质量指标。最主要是该发明符合国家“十二五”规划倡导的废聚酯纺织品循环利用的政策，具有较大的经济效益和社会效益，对行业来讲是一个很好的示范。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，该方法包括以下步骤：
1、对以回收的废聚酯纺织品制成的摩擦料进行预处理：
对回收的废聚酯纺织品制成的摩擦料进行配色、配比和干燥，所述配色是为保证生产的批次纤维的颜色稳定按照不同摩擦料的色泽、数量进行配备保证批次产品的颜色稳定性；
所述的配比是为保证生产过程中纤维的可纺性和颜色稳定性根据不同摩擦料的特性粘度的差异和摩擦料颜色的差异，通过合理的调配实现熔体粘度的相对稳定；
所述干燥是将配比好的的摩擦料在115℃～120℃热风作用下进行预热、除湿至摩擦料温度稳定在125℃约2小时后，再投入真空转鼓干燥机进行真空条件下（≤-0.96）温度为120℃～125℃条件下连续3～5小时的干燥，干燥后的摩擦料的含水控制在110PPm以下。（为尽可能降低摩擦料在干燥过程中的水解，干燥温度不超过130℃。）
2、将干燥后的摩擦料投入螺杆进行挤压熔融，得到熔体，通常螺杆各个区的设定温度较PET瓶片温度设定要低20℃～25℃，在276℃～296℃，这是由于85%以上摩擦料的特性粘度不足0.6，过高的螺杆温度会导致熔体的粘度降解过大影响纤维的可纺性。熔体经过初级过滤后经增压泵送至高真空调质调粘反应釜，反应釜的釜体温度设定在268℃～276℃，真空度200Pa～15Pa，熔体输出时的特性粘度根据不同规格产品的特点控制在0.585～0.685。熔体在釜内格栅作用下进行纵向和横向的交叉拉膜，拉膜过程中熔体夹杂的低分子物质或低分子不容物（有机颜料、低分子无机物、短链大分子等）在真空条件下被抽除，同时聚酯熔体大分子携带的活性基团在该釜内发生酯化反应，熔体的特性粘度进一步的提高。该过程由DCS监控系统实现，通过该系统可观察到可对熔体在反应釜中的停留时间、液位、特性粘度等进行在线监测。达到纺丝要求的熔体在熔体输送泵的作用下从反应釜底部送至二级过滤器过滤后的熔体进入静态混合器，然后再进入纺丝箱体，计量纺丝、冷却上油、牵引喂入、落桶。本发明的二级过滤器的过滤网精度为120目～150目，过滤器的过滤面积为15㎡。纺丝箱体的温度控制在276℃～286℃。初生纤维冷却采用半敞开式的环吹方式，送风温度22℃～26℃，风速度0.80m/s～1.50m/s，纺速450m/min～1150m/min。
3、经过平衡后的初生纤维集束后，经过浸渍槽、牵伸槽、蒸汽二次牵伸、紧张热定型（根据产品的定位可不用）、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包得到再生涤纶短纤维。通常上油在牵伸槽进行，牵伸槽浴槽的温度为72℃～78℃，蒸汽箱的温度为90℃～105℃，一道牵伸倍率占牵伸倍率的85%～90%，紧张热定型的温度145℃～170℃，松弛热定型的温度为125℃～170℃，时间为35min～55min。产品所上油剂为硅油或专用无硅整理剂。切段长度根据客户需求定制，一般为25mm、32mm、38mm、64mm、76mm。
Claims (10)
1.废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：
1）对回收的废聚酯纺织品制成的摩擦料进行配色、配比和干燥；所述干燥是将配比好的的摩擦料在115℃～120℃热风作用下进行预热、除湿至摩擦料温度稳定在123~126℃，1.5~2.5小时后，再投入真空转鼓干燥机进行真空条件下，温度为120℃～128℃条件下连续3～5小时的干燥，干燥后的摩擦料的含水控制在110PPm以下；
2）将干燥后的摩擦料投入螺杆进行挤压熔融，得到熔体，所述的螺杆各个区的设定温度较PET瓶片温度设定要低20℃～25℃；
3）熔体经过初级过滤后经增压泵送至高真空调质调粘反应釜，反应釜的釜体温度设定在268℃～276℃，真空度200Pa～15Pa，熔体输出时的特性粘度根据不同规格产品的特点控制在0.585～0.685；
4）达到纺丝要求的熔体在熔体输送泵的作用下从反应釜底部送至二级过滤器过滤后的熔体进入纺丝箱体，计量纺丝、冷却上油、牵引喂入、落桶；所述的二级过滤器的过滤网精度为120目～150目；
5）经过平衡后的初生纤维集束后，经过浸渍槽、牵伸槽上油、蒸汽二次牵伸、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包得到再生涤纶短纤维。
2.根据权利要求1所述的废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，其特征在于熔体在二级过滤器过滤后通过静态混合器，然后再进行计量纺丝。
3.根据权利要求1所述的废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，其特征在于步骤4）过滤器的过滤面积为15㎡。
4.根据权利要求1所述的废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，其特征在于步骤4）纺丝箱体的温度控制在276℃～286℃。
5.根据权利要求1所述的废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，其特征在于步骤4）初生纤维冷却采用半敞开式的环吹方式，送风温度22℃～26℃，风速度0.80m/s～1.50m/s，纺速450m/min～1150m/min。
6.根据权利要求1所述的废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，其特征在于步骤5）中牵伸槽浴槽的温度为72℃～78℃。
7.根据权利要求1所述的废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，其特征在于步骤5）中蒸汽二次牵伸和叠丝之间包括紧张热定型，紧张热定型的温度145℃～170℃。
8.根据权利要求1或7所述的废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，其特征在于步骤5）中蒸汽二次牵伸中蒸汽箱的温度为90℃～105℃，一道牵伸倍率占牵伸倍率的85%～90%，松弛热定型的温度为125℃～170℃，时间为35min～55min。
9.根据权利要求1所述的废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法，其特征在于步骤5）中牵伸槽上油的上油剂为硅油或专用无硅整理剂。
10.根据权利要求1~7任意一项权利要求所述的废聚酯纺织品加工再生涤纶短纤维的方法制备得到的再生涤纶短纤维。
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