CN103774260A - 一种再生皮芯结构复合纤维的制备装置 - Google Patents
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Abstract
一种再生皮芯结构复合纤维的制备装置，包括废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜、缩聚反应釜、芯层材料螺杆挤出机、皮层材料螺杆挤出机、静态混合器、芯层材料计量泵、皮层材料计量泵和复合纺丝箱。本发明的废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜将废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚后送入缩聚反应釜与纳米二氧化钛进行原位聚合，因此制得的再生皮芯结构复合纤维质量更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种再生皮芯结构复合纤维的制备装置，属于纺织设备技术领域。
背景技术
目前，由于聚酯（PET，即聚对苯二甲酸乙二醇酯）产品的大量使用，造成石油资源的枯竭，加上聚酯的大量堆积对环境造成一定程度的污染。《“十二五”资源综合利用指导意见》明确指出，力争在2015年将主要再生资源的回收利用率提高至70%，并将“废塑料的回收利用”和“废旧纺织品”作为重点发展领域。因此废弃聚酯的回收可望解决废弃聚酯引起的环境污染和资源短缺问题。目前利用再生聚酯制备涤纶短纤已有报道，但是制备再生皮芯结构的涤纶短纤以及长丝均未见国内外报道。
全消光涤纶纤维是目前全球用于抵抗紫外线的服用纤维，是减少皮肤癌患病率的首选纺织纤维，但其抗紫外能力较弱，虽有技术人员通过添加过多二氧化钛含量来增加抗紫外能力，但是由于二氧化钛含量过多导致在高温反应状态下二氧化钛的团聚，从而会导致纺丝以及编织过程中出现毛丝、断丝，从而使得其纤维织物的质量难以达到穿着舒适、美观、挺括的优良性能而被摒弃。，因此有必要提供一种再生皮芯结构复合纤维的制备装置，用以提高再生聚酯的利用程度。
发明内容
本发明提供一种再生皮芯结构复合纤维的制备装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种再生皮芯结构复合纤维的制备装置，包括废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜、缩聚反应釜、芯层材料螺杆挤出机、皮层材料螺杆挤出机、静态混合器、芯层材料计量泵、皮层材料计量泵和复合纺丝箱；所述废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜的出料口通过管路与所述缩聚反应釜的进料口连通，所述缩聚反应釜的出料口通过管路与所述芯层材料螺杆挤出机的进料口连通，所述芯层材料螺杆挤出机的出料口与所述芯层材料计量泵的进料口连通，所述芯层材料计量泵的出料口与所述复合纺丝箱的芯层材料进口连通；所述静态混合器的出料口通过管路与所述皮层材料螺杆挤出机的进料口连通，所述皮层材料螺杆挤出机的出料口与所述皮层材料计量泵的进料口连通，所述皮层材料计量泵的出料口与所述复合纺丝箱的皮层材料进口连通。
优选的技术方案为：还包括一注射泵，该注射泵的出料口通过管路与所述静态混合器的进料口连通。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、由于本发明的废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜将废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚后送入缩聚反应釜与纳米二氧化钛进行原位聚合，因此制得的再生皮芯结构复合纤维质量更好。
2、本发明具有结构简单，操作方便的优点。
附图说明
附图1为再生皮芯结构复合纤维的制备装置示意图。
以上附图中：1、废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜；2、缩聚反应釜；3、芯层材料螺杆挤出机；4、皮层材料螺杆挤出机；5、静态混合器；6、芯层材料计量泵；7、皮层材料计量泵；8、复合纺丝箱；9、注射泵。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：一种再生皮芯结构复合纤维的制备装置
参见附图1所示，一种再生皮芯结构复合纤维的制备装置，包括废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜1、缩聚反应釜2、芯层材料螺杆挤出机3、皮层材料螺杆挤出机4、静态混合器5、芯层材料计量泵6、皮层材料计量泵7和复合纺丝箱8；所述废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜1的出料口通过管路与所述缩聚反应釜2的进料口连通，所述缩聚反应釜2的出料口通过管路与所述芯层材料螺杆挤出机3的进料口连通，所述芯层材料螺杆挤出机3的出料口与所述芯层材料计量泵6的进料口连通，所述芯层材料计量泵6的出料口与所述复合纺丝箱8的芯层材料进口连通；所述静态混合器5的出料口通过管路与所述皮层材料螺杆挤出机4的进料口连通，所述皮层材料螺杆挤出机4的出料口与所述皮层材料计量泵7的进料口连通，所述皮层材料计量泵7的出料口与所述复合纺丝箱8的皮层材料进口连通。还包括一注射泵9，该注射泵9的出料口通过管路与所述静态混合器5的进料口连通。
采用该装置制备再生皮芯结构复合纤维的具体实施方式如下：
实施方式一：一种再生皮芯结构复合纤维及其制备方法
首先在自制解聚釜中倒入乙二醇与1，3丙二醇解聚回收的聚酯瓶片进行解聚反应，等解聚反应到3小时后，解聚程度达到100%，反应温度控制在150℃，加入已处理好的二氧化钛浆料，添加抗氧剂三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、以及脱色剂活性炭将釜中反应温度升高到260℃，进行抽真空缩聚，聚合成纳米复合芯层聚合物；通过温度为270℃的螺杆挤出机中挤出，通过计量泵进入纺丝箱中，纺丝温度设置为270℃。
所述的乙二醇与1.3丙三醇的质量比为8:2。
所述的芯层聚合物占总聚合物的质量分数为50%。
所述的的二氧化钛含量占芯层聚合物的含量为12%。
所述的的二氧化钛浆料是指在低于150℃下在乙二醇溶液中进行分散得到，分散时间为30min。
其次，待芯层纺丝箱体温度升到230℃以上时，将聚对苯二甲酸丁二醇酯通过温度为260℃的螺杆挤出机中挤出，通过计量泵进入纺丝箱，进行纺丝。
所述聚对苯二甲酸丁二醇酯占总聚合物的质量分数为50%。
皮芯结构的聚合物通过环吹风系统，经过卷绕、后加工制得再生皮芯结构复合纤维。
实施方式二：一种再生皮芯结构复合纤维及其制备方法
首先在自制解聚釜中倒入乙二醇与1，3丙二醇解聚回收聚酯瓶片进行解聚反应，等解聚反应到2小时后，解聚程度达到100%，加入已处理好的二氧化钛浆料，添加抗氧剂四【β-(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸】季戊四醇酯、以及脱色剂离子交换树脂将釜中反应温度升高到240℃，,进行抽真空缩聚，聚合成纳米复合芯层聚合物；通过温度为260℃的螺杆挤出机中挤出，通过计量泵进入纺丝箱芯层中，纺丝温度设置为260℃。
所述的乙二醇与1.3丙三醇的质量比为7:3。
所述的芯层聚合物含量为99.5%。
所述的的二氧化钛含量占芯层聚合物的含量为3%。
所述的的二氧化钛浆料是指在低于140℃下在乙二醇溶液中进行分散得到，分散时间为10min。
其次，待芯层纺丝箱体温度升到230℃时，将处理好的占皮层聚合物含量为3%、颗粒尺寸小于1um的二氧化钛加入到PTT中进行分散，通过静态混合器，通过温度为260℃的螺杆挤出机中挤出，通过计量泵进入纺丝箱皮层中，进行纺丝。
所述皮层聚合物是指PTT，其含量为0.5%。
皮芯结构的聚合物通过环吹风系统，经过卷绕、后加工制得再生皮芯结构复合纤维。
实施方式三：一种再生皮芯结构复合纤维及其制备方法
首先在自制解聚釜中倒入乙二醇与1，3丙二醇解聚回收聚酯废丝进行解聚反应，等解聚反应到1小时后，解聚程度达到100%，反应温度控制在130℃，加入颗粒尺寸小于1um的二氧化钛浆料进行搅拌20分钟后，添加抗氧剂4，4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚）、以及脱色剂离子交换纤维将釜中反应温度升高到250℃，,进行抽真空缩聚，聚合成纳米复合芯层聚合物；通过温度为270℃的螺杆挤出机中挤出，通过计量泵进入芯层纺丝箱中进行纺丝，芯层纺丝温度设置为280℃。
所述的乙二醇与1.3丙三醇的质量比为9:1。
上述芯层聚合物含量为80%。
所述的的二氧化钛含量占芯层聚合物的含量为6%。
其次，待芯层纺丝箱体温度升到230℃时，将含有2%、颗粒尺寸小于1um的二氧化钛的再生聚酯的混合物通过静态混合器，通过温度为270℃的螺杆挤出机中挤出，通过计量泵进入皮层纺丝箱中，皮层纺丝温度设置为280℃。
所述再生聚酯含量为20%。
皮芯结构的聚合物通过环吹风系统，经过卷绕、后加工制得再生皮芯结构复合纤维。
实施方式四：一种再生皮芯结构复合纤维及其制备方法
首先在自制解聚釜中倒入乙二醇和1，3丙二醇解聚回收聚酯废丝进行解聚反应，等解聚反应到1小时后，解聚程度达到100%，加入已处理好的二氧化钛浆料，添加抗氧剂N，N’-双【β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰】肼、以及脱色剂壳聚糖膜将釜中反应温度升高到240℃，,进行抽真空缩聚，聚合成纳米复合芯层聚合物；通过温度为260℃的螺杆挤出机中挤出，通过计量泵进入纺丝箱芯层中，纺丝温度设置为230℃。
所述的芯层聚合物含量为95%。
上述的已处理的二氧化钛浆料是指将占聚酯总含量为3%的二氧化钛在低于140℃下在乙二醇溶液中进行分散得到，分散时间为10min。
其次，待芯层纺丝箱体温度升到230℃时，将处理好的占皮层聚合物含量为3%、颗粒尺寸小于1um的二氧化钛加入到PTT中进行分散，通过静态混合器，通过温度为230℃的螺杆挤出机中挤出，通过计量泵进入纺丝箱皮层中，进行纺丝。
所述皮层聚合物PTT含量为5%。
皮芯结构的聚合物通过环吹风系统，经过卷绕、后加工制得再生皮芯结构复合纤维。
实施方式五：一种再生皮芯结构复合纤维及其制备方法
将实例3的皮芯结构聚合物通过环吹风系统，经过卷绕、经过1倍牵伸以及100℃热定型得到再生皮芯结构复合纤维，通过编织得到经纬密度为110×76红色坯布的UPF值为65%。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种再生皮芯结构复合纤维的制备装置，其特征在于：包括废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜、缩聚反应釜、芯层材料螺杆挤出机、皮层材料螺杆挤出机、静态混合器、芯层材料计量泵、皮层材料计量泵和复合纺丝箱；所述废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯制品解聚反应釜的出料口通过管路与所述缩聚反应釜的进料口连通，所述缩聚反应釜的出料口通过管路与所述芯层材料螺杆挤出机的进料口连通，所述芯层材料螺杆挤出机的出料口与所述芯层材料计量泵的进料口连通，所述芯层材料计量泵的出料口与所述复合纺丝箱的芯层材料进口连通；所述静态混合器的出料口通过管路与所述皮层材料螺杆挤出机的进料口连通，所述皮层材料螺杆挤出机的出料口与所述皮层材料计量泵的进料口连通，所述皮层材料计量泵的出料口与所述复合纺丝箱的皮层材料进口连通。
2.根据权利要求1所述的再生皮芯结构复合纤维的制备装置，其特征在于： 还包括一注射泵，该注射泵的出料口通过管路与所述静态混合器的进料口连通。
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