CN106192033A - 一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,包括以下步骤:将回收的瓶子放入粉碎机中进行粉碎,并将粉碎后的碎片浸泡2‑3小时后进行清洗,在清洗的过程中进行高速搅拌,搅拌后晾水后放入烘干箱内进行烘干干燥;将烘干干燥后的原材料放入高温熔融器中进行高温熔融处理,将熔融后的材料放入恒温炉中进行恒温蒸煮,使得熔融液的粘度控制在0.54‑0.68dl/g;将熔融蒸煮后的纺丝原材料经过螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体,并通过纺丝箱体上的十字多孔真空喷丝板板上的喷丝孔喷出,得到纺丝纤维;将制得的纺丝纤维进行冷却裁剪得到相应长度的十字多孔中空短纤维,能够保持十字多孔结构,中空程度好,能够有效改善纤维特性。

Description

一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法
技术领域
本发明涉及合成纤维加工技术领域,具体涉及一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法。
背景技术
中空短纤维由于具有中空结构,减轻了纤维的重量并使他的内部富含静止空气,由于孔隙程度高,具有很多良好的性质,具体表现为改善纤维织物的蓬松感、光泽效应以及柔软性,特别是提高了纤维织物的透气吸湿性和抗起毛特性等。与普通的中空短纤维相比,异形中空由于中空度进一步的提高,使得回弹性更好、比表面积更大、手感柔软以及吸湿性能更好的特点,具有更加明显的性能优势和应用价值,因此,随着人们对于生活要求的不断提高,对于异形中空短纤维的需求量更高。
目前来说,广泛应用的以回收瓶片为原材料制备的中空短纤维均是采用圆形单孔的普通结构,对于其他形状多孔结构的应用较少,而异形多孔的结构也仅仅局限于三角形、矩形以及三孔、四孔等极为简单的形状结构,而这类结构难以满足实际生产中所需的高孔隙度结构。
发明内容
针对以上问题,本发明提供了一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,制备的纤维能够保持十字多孔结构,中空程度好,能够有效改善纤维特性,可以有效解决背景技术中的问题。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,包括以下步骤:
S1、将回收的瓶子放入粉碎机中进行粉碎,并将粉碎后的碎片浸泡2-3小时后进行清洗,在清洗的过程中进行高速搅拌,搅拌后晾水后放入烘干箱内进行烘干干燥;
S2、将烘干干燥后的原材料放入高温熔融器中进行高温熔融处理,将熔融后的材料放入恒温炉中进行恒温蒸煮,使得熔融液的粘度控制在0.54-0.68dl/g;
S3、将熔融蒸煮后的纺丝原材料经过螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体,并通过纺丝箱体上的十字多孔真空喷丝板板上的喷丝孔喷出,得到纺丝纤维;
S4、将制得的纺丝纤维进行冷却裁剪得到相应长度的十字多孔中空短纤维。
根据上述技术方案,在所述步骤S1中,所述烘干干燥温度为110-140℃,烘干干燥时间为6-8小时,烘干干燥后外表面不可见明显水迹。
根据上述技术方案,在所述步骤S2中,所述高温熔融的温度为350-400℃,升温速率为8-15℃/min,高温熔融的时间为4-6小时。
根据上述技术方案,在所述步骤S2中,所述恒温蒸煮的温度为265-285℃,并保持一定的温度一边,恒温维持4-5小时。
根据上述技术方案,在所述步骤S3中,所述螺纹挤压机的温度为265-285℃,纺丝箱体的温度为285-300℃,且纺丝速率为1000-1200m/min。
根据上述技术方案,在所述步骤S4中冷却方法为风冷箱,具体为纺丝纤维匀速通过风冷箱,风冷箱内部鼓风的温度逐渐降低直至常温,降温速率小于10℃/min。
本发明的有益效果:
本发明以回收的再生聚酯瓶片为主要原料,经过粉碎清洗除杂等措施后在进行高温熔融、恒温蒸煮措施,采用高压挤出的方法制备出具有十字多孔结构,中空程度好,能够有效改善纤维特性的短纤维,具有优良的物理性能。
附图说明
图1为本发明升温速率与纤度的关系曲线图。
图2为本发明蒸煮时间与孔隙度的关系曲线图。
图3为本发明纺丝速度与产品力学性能的关系曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,包括以下步骤:
S1、将回收的瓶子放入粉碎机中进行粉碎,并将粉碎后的碎片浸泡2小时后进行清洗,在清洗的过程中进行高速搅拌,搅拌后晾水后放入烘干箱内进行烘干干燥;
S2、将烘干干燥后的原材料放入高温熔融器中进行高温熔融处理,将熔融后的材料放入恒温炉中进行恒温蒸煮,使得熔融液的粘度控制在0.54dl/g;
S3、将熔融蒸煮后的纺丝原材料经过螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体,并通过纺丝箱体上的十字多孔真空喷丝板板上的喷丝孔喷出,得到纺丝纤维;
S4、将制得的纺丝纤维进行冷却裁剪得到相应长度的十字多孔中空短纤维。
优选的是,在所述步骤S1中,所述烘干干燥温度为110℃,烘干干燥时间为6小时,烘干干燥后外表面不可见明显水迹。
优选的是,在所述步骤S2中,所述高温熔融的温度为350℃,升温速率为8℃/min,高温熔融的时间为4小时。
优选的是,在所述步骤S2中,所述恒温蒸煮的温度为265℃,并保持一定的温度一边,恒温维持4小时。
优选的是,在所述步骤S3中,所述螺纹挤压机的温度为265℃,纺丝箱体的温度为285℃,且纺丝速率为1000m/min。
优选的是,在所述步骤S4中冷却方法为风冷箱,具体为纺丝纤维匀速通过风冷箱,风冷箱内部鼓风的温度逐渐降低直至常温,降温速率小于10℃/min。
实施例2:
一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,包括以下步骤:
S1、将回收的瓶子放入粉碎机中进行粉碎,并将粉碎后的碎片浸泡2.5小时后进行清洗,在清洗的过程中进行高速搅拌,搅拌后晾水后放入烘干箱内进行烘干干燥;
S2、将烘干干燥后的原材料放入高温熔融器中进行高温熔融处理,将熔融后的材料放入恒温炉中进行恒温蒸煮,使得熔融液的粘度控制在0.61dl/g;
S3、将熔融蒸煮后的纺丝原材料经过螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体,并通过纺丝箱体上的十字多孔真空喷丝板板上的喷丝孔喷出,得到纺丝纤维;
S4、将制得的纺丝纤维进行冷却裁剪得到相应长度的十字多孔中空短纤维。
优选的是,在所述步骤S1中,所述烘干干燥温度为125℃,烘干干燥时间为7小时,烘干干燥后外表面不可见明显水迹。
优选的是,在所述步骤S2中,所述高温熔融的温度为375℃,升温速率为11.5℃/min,高温熔融的时间为5小时。
优选的是,在所述步骤S2中,所述恒温蒸煮的温度为275℃,并保持一定的温度一边,恒温维持4-5小时。
优选的是,在所述步骤S3中,所述螺纹挤压机的温度为275℃,纺丝箱体的温度为292.5℃,且纺丝速率为1100m/min。
优选的是,在所述步骤S4中冷却方法为风冷箱,具体为纺丝纤维匀速通过风冷箱,风冷箱内部鼓风的温度逐渐降低直至常温,降温速率小于10℃/min。
实施例3:
一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,包括以下步骤:
S1、将回收的瓶子放入粉碎机中进行粉碎,并将粉碎后的碎片浸泡3小时后进行清洗,在清洗的过程中进行高速搅拌,搅拌后晾水后放入烘干箱内进行烘干干燥;
S2、将烘干干燥后的原材料放入高温熔融器中进行高温熔融处理,将熔融后的材料放入恒温炉中进行恒温蒸煮,使得熔融液的粘度控制在0.68dl/g;
S3、将熔融蒸煮后的纺丝原材料经过螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体,并通过纺丝箱体上的十字多孔真空喷丝板板上的喷丝孔喷出,得到纺丝纤维;
S4、将制得的纺丝纤维进行冷却裁剪得到相应长度的十字多孔中空短纤维。
优选的是,在所述步骤S1中,所述烘干干燥温度为140℃,烘干干燥时间为8小时,烘干干燥后外表面不可见明显水迹。
优选的是,在所述步骤S2中,所述高温熔融的温度为400℃,升温速率为15℃/min,高温熔融的时间为6小时。
优选的是,在所述步骤S2中,所述恒温蒸煮的温度为285℃,并保持一定的温度一边,恒温维持5小时。
优选的是,在所述步骤S3中,所述螺纹挤压机的温度为285℃,纺丝箱体的温度为300℃,且纺丝速率为1200m/min。
优选的是,在所述步骤S4中冷却方法为风冷箱,具体为纺丝纤维匀速通过风冷箱,风冷箱内部鼓风的温度逐渐降低直至常温,降温速率小于10℃/min。
通过以下测试方法研究了高温熔融过程中升温速率、蒸煮时间以及纺丝速度等对十字多孔中空短纤维性能的影响。
(1)高温熔融过程中升温速率对纤度的影响(如图1所示)
在初始温度和最终温度均一致的情况下,升温速率对产品的纤度有明显的影响,随着升温速率的不断加快,产品纤度呈现先增大后减少的趋势,而且随着后期升温速率的加快,产品纤度的较少趋势越来越快。其中,当升温速率低于11℃/min时,产品的纤度随着升温速率的加快纤度在逐渐增强,而且达到了19 dtex,升温速率在11-14℃/min时,产品的纤度随着升温速率的加快纤度在逐渐减少,由19 dtex减少到15 dtex,当升温速率大于14℃/min时,产品的纤度随着升温速率的加快纤度在迅速减少,由15dtex减少到6dtex时逐渐变缓。
(2)蒸煮时间对孔隙度的影响(如图2所示)
蒸煮时间是指将已经完全熔融后的产品再在一定的温度下进行恒温蒸煮,是为了将纺织原料中的杂质通过蒸煮进行进一步的排出。由图2可以看出,产品的孔隙度随着蒸煮时间的延长而降低。当蒸煮时间低于4小时时,产品的孔隙较高,平均孔隙度为32%,因此具有良好的孔隙结构,当蒸煮时间延长至4.5小时时,孔隙度明显降低,平均孔隙度为25%,孔隙结构被破坏,当蒸煮时间大于5小时时,产品的孔隙度极低,平均孔隙度为10%,这对于纺织产品来说,孔隙度已经是极低的了。
这是由于随着内部杂质的排出,而熔融在其中的空气等能够提高孔隙度的气度也随着蒸煮时间的延长而被进一步蒸发驱除,导致产品孔隙度逐渐变低。
(3)纺丝速度对产品力学性能的影响(如图3所示)
随着纺织速度的提高,纤维的抗折和抗压能力进一步提高,这是由于产品在高速纺织的过程中由于高速的原因使得内部结构更加的紧密和贴合,能够减少在熔融过程中由于高温条件下的较大分子间距所致。
基于上述,本发明的优点在于,本发明以回收的再生聚酯瓶片为主要原料,经过粉碎清洗除杂等措施后在进行高温熔融、恒温蒸煮措施,采用高压挤出的方法制备出具有十字多孔结构,中空程度好,具有坚韧、孔隙度好,柔韧性和抗压抗拉能力都较强,回弹性更好、比表面积更大、手感柔软,能够有效改善纤维特性的短纤维,具有优良的物理性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将回收的瓶子放入粉碎机中进行粉碎,并将粉碎后的碎片浸泡2-3小时后进行清洗,在清洗的过程中进行高速搅拌,搅拌后晾水后放入烘干箱内进行烘干干燥;
S2、将烘干干燥后的原材料放入高温熔融器中进行高温熔融处理,将熔融后的材料放入恒温炉中进行恒温蒸煮,使得熔融液的粘度控制在0.54-0.68dl/g;
S3、将熔融蒸煮后的纺丝原材料经过螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体,并通过纺丝箱体上的十字多孔真空喷丝板板上的喷丝孔喷出,得到纺丝纤维;
S4、将制得的纺丝纤维进行冷却裁剪得到相应长度的十字多孔中空短纤维。
2.根据权利要求1所述的一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述烘干干燥温度为110-140℃,烘干干燥时间为6-8小时,烘干干燥后外表面不可见明显水迹。
3.根据权利要求1所述的一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述高温熔融的温度为350-400℃,升温速率为8-15℃/min,高温熔融的时间为4-6小时。
4.根据权利要求1所述的一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述恒温蒸煮的温度为265-285℃,并保持一定的温度一边,恒温维持4-5小时。
5.根据权利要求1所述的一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,其特征在于,在所述步骤S3中,所述螺纹挤压机的温度为265-285℃,纺丝箱体的温度为285-300℃,且纺丝速率为1000-1200m/min。
6.根据权利要求1所述的一种采用回收瓶片纺制十字多孔中空短纤维的方法,其特征在于,在所述步骤S4中冷却方法为风冷箱,具体为纺丝纤维匀速通过风冷箱,风冷箱内部鼓风的温度逐渐降低直至常温,降温速率小于10℃/min。
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Effective date of registration: 20201028

Address after: No.369 Jinhe Road, Jinhu Economic Development Zone, Huaian City, Jiangsu Province

Patentee after: Jiangsu Haike Fiber Co.,Ltd.

Address before: 311400, Zhejiang, Hangzhou province Fuyang District Spring Street Street Village

Patentee before: HANGZHOU OCEANTEX FIBER Co.,Ltd.

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: A Method of Spinning Cross Porous Hollow Short Fiber with Recycled Flask

Effective date of registration: 20221210

Granted publication date: 20180821

Pledgee: Jiangsu Jinhu Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Jiangsu Haike Fiber Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980026504

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
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Date of cancellation: 20230217

Granted publication date: 20180821

Pledgee: Jiangsu Jinhu Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Jiangsu Haike Fiber Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980026504