CN110938881B - 一种循环再生可降解纤维的生产工艺 - Google Patents
一种循环再生可降解纤维的生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110938881B CN110938881B CN201911140569.7A CN201911140569A CN110938881B CN 110938881 B CN110938881 B CN 110938881B CN 201911140569 A CN201911140569 A CN 201911140569A CN 110938881 B CN110938881 B CN 110938881B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- annular groove
- box
- heating
- spinning
- drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D13/00—Complete machines for producing artificial threads
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
- D01D1/06—Feeding liquid to the spinning head
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
- D01D1/06—Feeding liquid to the spinning head
- D01D1/09—Control of pressure, temperature or feeding rate
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
- D01D1/10—Filtering or de-aerating the spinning solution or melt
- D01D1/106—Filtering
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/12—Stretch-spinning methods
- D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
- D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
一种循环再生可降解纤维的生产工艺,属于纤维制备技术领域。本发明包括以下步骤:原材料预处理、原料混合、熔体制备、成丝工序、吹风处理、上油处理、拉伸处理和卷绕处理。本发明以聚乳酸母粒和聚酯切片为原料,所制得的纤维不仅具有循环再生功能,而且还具有优良的降解性,可作为新型绿色环保材料。本发明工艺简便易行,无污染,聚乳酸母粒的配比量较少,对现有循环再生纤维的生产工艺不会造成影响,具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于纤维制备技术领域,具体是涉及一种循环再生可降解纤维的生产工艺。
背景技术
随着社会发展的快速进步,生活条件的不断提高,人们对环保有了更深的认识,对环保产品的需求越来越多。在纺织涤纶行业中,根据可持续发展的市场走向,“循环再生、可降解、循环再生可降解”的理念相继提出,并对其进行研究,现已开发出循环再生纤维和可降解纤维。
亟于此,如何使纤维同时具有循环再生和可降解的功能,是本发明亟待解决的问题。因此,本案由此产生。
发明内容
本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题,提供一种循环再生可降解纤维的生产工艺。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种循环再生可降解纤维的生产工艺,包括以下步骤:
原材料预处理:将聚乳酸母粒放入干燥机中干燥;将聚酯切片预结晶后送至干燥塔中干燥;
原料混合:将干燥后的聚乳酸母粒和聚酯切片送至自动配料机,自动配料机按照生产需求对干燥后的聚乳酸母粒和聚酯切片定量输出并混合,得到混合物,然后混合物经搅拌机搅拌均匀;
熔体制备:将搅拌均匀后的混合物送至螺杆挤出机,螺杆挤出机对混合物进行加热熔融,得到纺丝熔体,然后螺杆挤出机以一定压力将纺丝熔体挤出;
成丝工序:纺丝熔体通过计量泵计量后输送至纺丝箱,纺丝箱内的过滤器对纺丝熔体进行过滤,然后提高纺丝箱的温度和压力,使纺丝熔体由纺丝箱内的喷丝板上的微孔以丝线状挤出,得到初步成型丝束;
吹风处理:向初步成型丝束的外表面吹冷却风,对初步成型丝束进行降温处理,冷却风的风速为50±2m/s;
上油处理:对冷却后的初步成型丝束进行上油处理,上油高度为1100±20mm;
拉伸处理:对上油后的初步成型丝束进行牵引拉伸、网络化处理,得到成型丝束;
卷绕处理:对成型丝束进行卷绕处理,得到成品循环再生可降解纤维。
作为优选,原材料预处理步骤中,所述聚乳酸母粒的干燥温度为80±5℃,干燥时间为24±1H,干燥风压为0.1±0.05MPa。
作为优选,原材料预处理步骤中,所述聚酯切片的预结晶温度为158±5℃,所述聚酯切片的干燥温度为160±5℃,干燥风压为0.08±0.02MPa,干燥塔料位为35%,干燥时间为10±1H。
作为优选,原料混合步骤中,所述混合物中干燥后的聚乳酸母粒的配比量为1.5%。
作为优选,熔体制备步骤中,所述螺杆挤出机上设有六个加热区,其中第一加热区的温度为270-280℃,第二加热区、第三加热区和第四加热区的温度为280-290℃,第五加热区和第六加热区的温度为285-295℃。
作为优选,成丝工序步骤中,所述过滤器包括过滤砂和过滤网,所述过滤砂为80-100目的钢砂,所述过滤网为800±40目。
作为优选,拉伸处理步骤中,牵引拉伸包括将上油后的初步成型丝束依次经过第一牵引辊和第二牵引辊进行纺丝拉伸,所述第一牵引辊的转速为2940±2m/min,所述第二牵引辊的转速为2950±2m/min。
作为优选,所述螺杆挤出机包括从上到下依次设置的输送箱、第一挤出筒、第二挤出筒和基座,所述输送箱的顶端开设有第一进料口,所述输送箱内设有容纳腔,所述容纳腔内设有传输机构,所述输送箱的底端开设有第一出料口;所述第一挤出筒的顶端开设有与第一出料口正对的第二进料口,所述第一挤出筒内设有第一螺杆,所述第一螺杆的一端转动连接第一挤出筒的一侧,所述第一螺杆的另一端贯穿第一挤出筒的另一侧,并延伸至第一挤出筒外,且所述第一螺杆的另一端连接有第一皮带轮,所述第一挤出筒的外表面从左到右依次开设有第一环形槽、第二环形槽和第三环形槽,所述第一环形槽内设有第一加热块,所述第二环形槽内设有第二加热块,所述第三环形槽内设有第三加热块,所述第一挤出筒的外表面套接有保温层,所述第一挤出筒的底端开设有第二出料口;所述第二出料口连接有传输通道,所述第二挤出筒的顶端开设有第三进料口,所述第三进料口连接传输通道的另一端,所述第三进料口通过传输通道与第二出料口相连通,所述第二挤出筒内设有与第一螺杆输送方向相反的第二螺杆,所述第二螺杆的一端贯穿第二挤出筒的一端,并延伸至第二挤出筒外,且所述第二螺杆的一端连接有第二皮带轮,所述第二挤出筒的外表面从右到左依次开设有第四环形槽、第五环形槽和第六环形槽,所述第四环形槽内设有第四加热块,所述第五环形槽内设有第五加热块,所述第六环形槽内设有第六加热块,所述第二挤出筒的外表面套接有保温层,所述第二挤出筒的另一端开设有第三出料口,所述基座上固定安装有第一驱动电机,所述第一驱动电机的输出端连接有齿轮箱,所述齿轮箱的输出端与第二皮带轮相连,所述第二皮带轮上套设有皮带,所述第二皮带轮通过皮带与第一皮带轮传动连接,所述输送箱的外壁上固定安装有控制器,所述控制器分别与第一驱动电机、第一加热块、第二加热块、第三加热块、第四加热块、第五加热块和第六加热块电性连接。
作为优选,所述传输机构包括支撑板、传送带、主动轮、从动轮和第二驱动电机,所述支撑板分别固定安装于输送箱前后两侧的内壁上,所述传送带、主动轮和从动轮位于两块所述支撑板之间,且所述主动轮和从动轮位于传送带的两侧,所述主动轮通过传送带与从动轮传动连接,所述主动轮的两端和从动轮的两端分别转动连接支撑板,所述第二驱动电机固定安装于输送箱的外壁,所述第二驱动电机的输出端依次贯穿输送箱、支撑板后与主动轮连接,所述第二驱动电机与控制器电性连接,所述主动轮和从动轮之间设有横板,所述横板的两端与支撑板固定连接,所述横板的上下两侧均设有与传送带内侧端面相贴合的辊筒组件,所述支撑板的顶端设有固定板,两个所述固定板之间设有耙匀杆,所述耙匀杆由连杆和固定在连杆上的若干分散脚构成,所述连杆的两端转动连接固定板。
作为优选,所述辊筒组件包括辊筒轴、设置在辊筒轴上的辊筒以及位于辊筒轴两端的固定底座,所述辊筒在辊筒轴上转动,所述固定底座固定在横板上。
本发明具有的有益效果:本发明工艺简便易行,无污染,所制得的纤维不仅具有循环再生功能,而且还具有优良的降解性,可作为新型绿色环保材料。本发明中,聚乳酸母粒的配比量较少,对现有循环再生纤维的生产工艺不会造成影响,具有良好的市场前景。
附图说明
图1是本发明的一种流程示意图;
图2是本发明螺杆挤出机的一种结构示意图;
图3是本发明螺杆挤出机的一种剖视结构示意图;
图4是本发明传输机构的一种结构示意图;
图5是本发明耙匀杆的一种结构示意图;
图6是本发明辊筒组件的一种结构示意图;
图7是本发明第一挤出筒和第二挤出筒的一种结构示意图。
图中:1、输送箱;2、第一挤出筒;3、第二挤出筒;4、基座;5、第一进料口;6、容纳腔;7、传输机构;8、第一出料口;9、第二进料口;10、第一螺杆;11、第一皮带轮;12、第一环形槽;13、第二环形槽;14、第三环形槽;15、第一加热块;16、第二加热块;17、第三加热块;18、保温层;19、第二出料口;20、传输通道;21、第三进料口;22、第二螺杆;23、第二皮带轮;24、第四环形槽;25、第五环形槽;26、第六环形槽;27、第四加热块;28、第五加热块;29、第六加热块;30、第三出料口;31、第一驱动电机;32、齿轮箱;33、皮带;34、控制器;35、支撑板;36、传送带;37、主动轮;38、从动轮;39、第二驱动电机;40、横板;41、辊筒组件;42、固定板;43、耙匀杆;44、连杆;45、分散脚;46、辊筒轴;47、辊筒;48、固定底座;49、导板;50、第一轴承座;51、第二轴承座。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1所示,一种循环再生可降解纤维的生产工艺,包括以下步骤:
原材料预处理:将聚乳酸母粒放入干燥机中干燥;将聚酯切片预结晶后送至干燥塔中干燥;
原料混合:将干燥后的聚乳酸母粒和聚酯切片送至自动配料机,自动配料机按照生产需求对干燥后的聚乳酸母粒和聚酯切片定量输出并混合,得到混合物,然后混合物经搅拌机搅拌均匀;
熔体制备:将搅拌均匀后的混合物送至螺杆挤出机,螺杆挤出机对混合物进行加热熔融,得到纺丝熔体,然后螺杆挤出机以一定压力将纺丝熔体挤出;
成丝工序:纺丝熔体通过计量泵计量后输送至纺丝箱,纺丝箱内的过滤器对纺丝熔体进行过滤,然后提高纺丝箱的温度和压力,使纺丝熔体由纺丝箱内的喷丝板上的微孔以丝线状挤出,得到初步成型丝束;
吹风处理:向初步成型丝束的外表面吹冷却风,对初步成型丝束进行降温处理,冷却风的风速为50±2m/s;
上油处理:对冷却后的初步成型丝束进行上油处理,上油高度为1100±20mm;
拉伸处理:对上油后的初步成型丝束进行牵引拉伸、网络化处理,得到成型丝束;
卷绕处理:对成型丝束进行卷绕处理,得到成品循环再生可降解纤维。
聚乳酸是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提供的淀粉为原料制成,聚乳酸在自然界和生物体中都可以最终转化为二氧化碳和水。所述聚乳酸母粒的玻璃化转变温度为60-65℃,熔点为155-185℃,结晶温度为110-120℃,特性粘度为0.64±0.01dl/g。所述聚酯切片为循环再生材料,聚酯切片的特性粘度为0.65±0.01dl/g,熔点≥255℃,端羧基含量≤25mol/t,二甘醇质量分子≤1.2%。
原材料预处理步骤中,所述聚乳酸母粒的干燥温度为80±5℃,干燥时间为24±1H,干燥风压为0.1±0.05MPa;所述聚酯切片的预结晶温度为158±5℃,所述聚酯切片的干燥温度为160±5℃,干燥风压为0.08±0.02MPa,干燥塔料位为35%,干燥时间为10±1H。
原料混合步骤中,所述混合物中干燥后的聚乳酸母粒的配比量为1.5%。
成丝工序步骤中,所述过滤器包括过滤砂和过滤网,所述过滤砂为80-100目的钢砂,所述过滤网为800±40目。
拉伸处理步骤中,牵引拉伸包括将上油后的初步成型丝束依次经过第一牵引辊和第二牵引辊进行纺丝拉伸,所述第一牵引辊的转速为2940±2m/min,所述第二牵引辊的转速为2950±2m/min。
上述步骤中,所述干燥机、干燥塔、自动配料机、搅拌机、纺丝箱、第一牵引辊和第二牵引辊均为现有技术中常规产品,均可从市场上买到。因此,上述产品的具体结构在此不再累述。
如图2-图7所示,所述螺杆挤出机包括从上到下依次设置的输送箱1、第一挤出筒2、第二挤出筒3和基座4,所述输送箱1的顶端开设有第一进料口5,所述输送箱1内设有容纳腔6,所述容纳腔6内设有传输机构7,所述输送箱1的底端开设有第一出料口8,靠近第一出料口8在所述输送箱1的内底壁上设有导板49;所述第一挤出筒2的顶端开设有与第一出料口8正对的第二进料口9,所述第一挤出筒1内设有第一螺杆10,所述第一螺杆10的一端转动连接第一挤出筒2的一侧,所述第一螺杆10的另一端贯穿第一挤出筒2的另一侧,并延伸至第一挤出筒2外,且所述第一螺杆10的另一端连接有第一皮带轮11,所述第一挤出筒2的外表面从左到右依次开设有第一环形槽12、第二环形槽13和第三环形槽14,所述第一环形槽12内设有第一加热块15,所述第二环形槽13内设有第二加热块16,所述第三环形槽14内设有第三加热块17,所述第一加热块15的加热温度范围为270-280℃,所述第二加热块16和第三加热块17的加热温度范围为280-290℃,所述第一挤出筒2的外表面套接有保温层18,所述第一挤出筒2的底端开设有第二出料口19。
所述第二出料口19连接有传输通道20,所述第二挤出筒3的顶端开设有第三进料口21,所述第三进料口21连接传输通道20的另一端,所述第三进料口21通过传输通道20与第二出料口19相连通,所述第二挤出筒3内设有与第一螺杆10输送方向相反的第二螺杆22,所述第二螺杆22的一端贯穿第二挤出筒3的一端,并延伸至第二挤出筒3外,且所述第二螺杆22的一端连接有第二皮带轮23,所述第二挤出筒3的外表面从右到左依次开设有第四环形槽24、第五环形槽25和第六环形槽26,所述第四环形槽24内设有第四加热块27,所述第五环形槽25内设有第五加热块28,所述第六环形槽26内设有第六加热块29,所述第四加热块27的加热温度范围为280-290℃,所述第五加热块28和第六加热块29的加热温度范围为285-295℃,所述第二挤出筒3的外表面套接有保温层18,所述第二挤出筒3的另一端开设有第三出料口30,所述基座4上固定安装有第一驱动电机31,所述第一驱动电机31的输出端连接有齿轮箱32,所述齿轮箱32的输出端与第二皮带轮23相连,所述第二皮带轮23上套设有皮带33,所述第二皮带轮23通过皮带33与第一皮带轮11传动连接,所述输送箱1的外壁上固定安装有控制器34,所述控制器34分别与第一驱动电机31、第一加热块15、第二加热块16、第三加热块17、第四加热块27、第五加热块28和第六加热块29电性连接。
所述第一挤出筒2的外壁上固定安装有第一轴承座50,所述第一轴承座50转动连接第一螺杆10的另一端,所述第二挤出筒3的外壁上固定安装有第二轴承座51,所述第二轴承座51转动连接第二螺杆22的一端。
所述传输机构7包括支撑板35、传送带36、主动轮37、从动轮38和第二驱动电机39,所述支撑板35分别固定安装于输送箱1前后两侧的内壁上,所述传送带36、主动轮37和从动轮38位于两块所述支撑板35之间,且所述主动轮37和从动轮38位于传送带36的两侧,所述主动轮37通过传送带36与从动轮38传动连接,所述主动轮37的两端和从动轮38的两端分别转动连接支撑板35,所述第二驱动电机39固定安装于输送箱1的外壁,所述第二驱动电机39的输出端依次贯穿输送箱1、支撑板35后与主动轮37连接,所述第二驱动电机39与控制器34电性连接,所述主动轮37和从动轮38之间设有横板40,所述横板40的两端与支撑板35固定连接,所述横板40的上下两侧均设有与传送带36内侧端面相贴合的辊筒组件41,所述辊筒组件41包括辊筒轴46、设置在辊筒轴46上的辊筒47以及位于辊筒轴46两端的固定底座48,所述辊筒47在辊筒轴46上转动,所述固定底座48固定在横板40上,所述支撑板35的顶端设有固定板42,两个所述固定板42之间设有耙匀杆43,所述耙匀杆43由连杆44和固定在连杆44上的若干分散脚45构成,所述连杆44的两端转动连接固定板42。
本发明通过第一挤出筒、第二挤出筒和传输通道的配合使用,采用叠加式双层挤出筒的结构设计,不仅增加了螺杆的整体长度,大大增加了聚乳酸母粒和聚酯切片的熔融时间,使二者充分熔融,避免聚乳酸母粒和聚酯切片熔融不充分,导致初步成型丝束的均匀度层次不齐,丝束粗细不一,而且降低了螺杆挤出机的整体大小,提高了空间的利用率。本发明通过采用传输机构的设计,在主动轮和从动轮之间设置辊筒组件,防止主动轮和从动轮中间的传送带由于堆聚聚乳酸母粒和聚酯切片的重量而下压弯曲,通过设置耙匀杆,耙匀杆将堆聚的聚乳酸母粒和聚酯切片均匀的摊开,便于聚乳酸母粒和聚酯切片顺利进入第一挤出筒,防止聚乳酸母粒和聚酯切片瞬间进入第一挤出筒过多,超出第一螺杆的输送速度导致第一挤出筒内压力过大、堵塞第二进料口的情况发生。本发明通过在第一挤出筒和第二挤出筒的外表面套接保温层,对第一挤出筒和第二挤出筒进行保温,防止热量快速散失,节省能源。
实施例:
一种循环再生可降解纤维的生产工艺,包括以下步骤:
原材料预处理:将聚乳酸母粒放入干燥机中干燥,干燥温度为80℃,干燥时间为24H,干燥风压为0.1MPa;将聚酯切片预结晶,预结晶温度为158℃,预结晶后送至干燥塔中干燥,干燥温度为160℃,干燥风压为0.08MPa,干燥塔料位为35%,干燥时间为10H;
原料混合:将干燥后的聚乳酸母粒和聚酯切片送至自动配料机,自动配料机对干燥后的聚乳酸母粒和聚酯切片进行定量输出并混合,得到混合物,混合物中聚乳酸母粒的配比量为1.5%,然后混合物经搅拌机搅拌均匀;
熔体制备:将搅拌均匀后的混合物送至螺杆挤出机,螺杆挤出机对混合物进行加热熔融,得到纺丝熔体,其中,第一加热块的温度为278℃,第二加热块的温度为282℃,第三加热块的温度为285℃,第四加热块的温度为288℃,第五加热块的温度为290℃,第六加热块的温度为290℃;然后螺杆挤出机将纺丝熔体挤出,挤出压力为10MPa;
成丝工序:纺丝熔体通过计量泵计量后输送至纺丝箱,计量泵的泵供量为36g/min;纺丝箱内的过滤砂和过滤网对纺丝熔体进行过滤,过滤砂为80-100目的钢砂,其克重为140g,过滤网为800目;然后提高纺丝箱的温度和压力,纺丝箱的温度为310℃,纺丝箱的压力为9.28MPa,使纺丝熔体由纺丝箱内的喷丝板上的微孔以丝线状挤出,得到初步成型丝束;
吹风处理:向初步成型丝束的外表面吹冷却风,对初步成型丝束进行降温处理,冷却风的风速为50m/s;
上油处理:对冷却后的初步成型丝束进行上油处理,油剂浓度配比为11%,上油高度为1100mm;
拉伸处理:对上油后的初步成型丝束进行牵引拉伸、网络化处理,得到成型丝束;其中,牵引拉伸包括将上油后的初步成型丝束依次经过第一牵引辊和第二牵引辊进行纺丝拉伸,第一牵引辊的转速为2940m/min,第二牵引辊的转速为2950m/min,网络化压力为0.08MPa;
卷绕处理:对成型丝束进行卷绕处理,得到成品循环再生可降解纤维,其中卷绕压力为180MPa,卷绕张力为20MPa,卷绕速度为2920m/min。
对比例:
现有循环再生纤维的生产工艺,与实施例的区别为在生产中不添加聚乳酸母粒,其步骤为:
原材料预处理:将聚酯切片预结晶,预结晶温度为158℃,预结晶后送至干燥塔中干燥,干燥温度为160℃,干燥风压为0.08MPa,干燥塔料位为35%,干燥时间为10H;
原料混合:将干燥后的聚酯切片送至自动配料机,自动配料机对干燥后的聚酯切片进行定量输出;
熔体制备:将干燥后的聚酯切片送至螺杆挤出机,螺杆挤出机对干燥后的聚酯切片进行加热熔融,得到纺丝熔体,其中,第一加热块的温度为278℃,第二加热块的温度为284℃,第三加热块的温度为286℃,第四加热块的温度为288℃,第五加热块的温度为288℃,第六加热块的温度为288℃;然后螺杆挤出机将纺丝熔体挤出,挤出压力为8.4MPa;
成丝工序:纺丝熔体通过计量泵计量后输送至纺丝箱,计量泵的泵供量为42.9g/min;纺丝箱内的过滤砂和过滤网对纺丝熔体进行过滤,过滤砂为60-80目的钢砂,其克重为140g,过滤网为800目;然后提高纺丝箱的温度和压力,纺丝箱的温度为300℃,纺丝箱的压力为11.6MPa,使纺丝熔体由纺丝箱内的喷丝板上的微孔以丝线状挤出,得到初步成型丝束;
吹风处理:向初步成型丝束的外表面吹冷却风,对初步成型丝束进行降温处理,冷却风的风速为50m/s;
上油处理:对冷却后的初步成型丝束进行上油处理,油剂浓度配比为11%,上油高度为1100mm;
拉伸处理:对上油后的初步成型丝束进行牵引拉伸、网络化处理,得到成型丝束;其中,牵引拉伸包括将上油后的初步成型丝束依次经过第一牵引辊和第二牵引辊进行纺丝拉伸,第一牵引辊的转速为3180m/min,第二牵引辊的转速为3190m/min,网络化压力为0.08MPa;
卷绕处理:对成型丝束进行卷绕处理,得到成品循环再生纤维,其中卷绕压力为190MPa,卷绕张力为16MPa,卷绕速度为3160m/min。
实施例和对比例的生产工艺经对比发现,由于聚乳酸母粒的配比量为1.5%,配比量较少,生产过程中各参数的调整幅度较小,对现有循环再生纤维的生产工艺没有造成影响。卷绕处理步骤中,现有循环再生纤维的卷绕速度偏大,是因为能够达到工艺要求下实现更高效的生产所致。
对实施例所制得的循环再生可降解纤维和对比例所制得的循环再生纤维进行物性检测,其中,条干均匀度和纤度的检测采用瑞士进口UT5-C800乌斯特条干测试仪,断裂强度、断裂强度变异系数和断裂伸长率的检测采用上常州纺仪YG023P缕纱强伸仪,含油率的检测采用上海纳铁士精密仪器MQC3365含油测试仪,热应力CN和热应力CV的检测采用瑞士USTER快速强力仪,具体检测结果如表1所示:
表1实施例和对比例的物性检测结果
检测项目 | 检测指标 | 循环再生可降解纤维 | 循环再生纤维 |
条干均匀度(CV%) | ≦1.1 | 0.66 | 0.69 |
纤度(dtex) | 132±1.5 | 132.42 | 131.87 |
断裂强度(cn/dtex) | ≧2.13 | 2.43 | 2.35 |
断裂强度变异系数(%) | ≦5.0 | 4.62 | 4.83 |
断裂伸长率(%) | 130±6.0 | 130.95 | 134.6 |
含油率(%) | 0.4±0.1 | 0.402 | 0.422 |
热应力CN(N) | 40±10 | 42.97 | 42.73 |
热应力CV(N) | ≦5.0 | 2.06 | 2.58 |
由表1物性检测结果可知,循环再生可降解纤维的物性指标和循环再生纤维的物性指标相接近。在现有循环再生纤维的生产工艺中添加聚乳酸母粒,对循环再生纤维的物性指标没有影响。
对实施例所制得的循环再生可降解纤维进行降解试验,试验方法:土壤掩埋法;试验条件:土壤PH值为6.7,土壤湿度为23-28%,土壤微生物含量为16%,环境温度为19℃,掩埋深度100cm;试验组数量为三组,取平均值;具体试验结果如表2所示。
表2循环再生可降解纤维丝降解试验结果
掩埋时间 | 降解程度 | 掩埋时间 | 降解程度 |
一个月 | 0.97% | 十二个月 | 64.3% |
三个月 | 5.6% | 十五个月 | 78.3% |
六个月 | 25.1% | 十八个月 | 86.4% |
九个月 | 42.4% | 二十一个月 | 95.1% |
由表2降解试验结果可知,循环再生可降解纤维在自然环境中,可通过土壤掩埋在短周期内完全降解;循环再生可降解纤维在回收利用过程中的处理更加简易;当采用DMT法处理时,成本可进一步缩减。
综上所述,本发明工艺简便易行,无污染,所制得的纤维不仅具有循环再生功能,而且还具有优良的降解性,可作为新型绿色环保材料。本发明中,聚乳酸母粒的配比量较少,对现有循环再生纤维的生产工艺不会造成影响,具有良好的市场前景。
最后,应当指出,以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然,本发明不限于上述实施例,还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均应认为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种循环再生可降解纤维的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
原材料预处理:将聚乳酸母粒放入干燥机中干燥;将聚酯切片预结晶后送至干燥塔中干燥;
原料混合:将干燥后的聚乳酸母粒和聚酯切片送至自动配料机,自动配料机按照生产需求对干燥后的聚乳酸母粒和聚酯切片定量输出并混合,得到混合物,然后混合物经搅拌机搅拌均匀;
熔体制备:将搅拌均匀后的混合物送至螺杆挤出机,螺杆挤出机对混合物进行加热熔融,得到纺丝熔体,然后螺杆挤出机以一定压力将纺丝熔体挤出;
成丝工序:纺丝熔体通过计量泵计量后输送至纺丝箱,纺丝箱内的过滤器对纺丝熔体进行过滤,然后提高纺丝箱的温度和压力,使纺丝熔体由纺丝箱内的喷丝板上的微孔以丝线状挤出,得到初步成型丝束;
吹风处理:向初步成型丝束的外表面吹冷却风,对初步成型丝束进行降温处理,冷却风的风速为50±2m/s;
上油处理:对冷却后的初步成型丝束进行上油处理,上油高度为1100±20mm;
拉伸处理:对上油后的初步成型丝束进行牵引拉伸、网络化处理,得到成型丝束;
卷绕处理:对成型丝束进行卷绕处理,得到成品循环再生可降解纤维;
所述螺杆挤出机包括从上到下依次设置的输送箱、第一挤出筒、第二挤出筒和基座,所述输送箱的顶端开设有第一进料口,所述输送箱内设有容纳腔,所述容纳腔内设有传输机构,所述输送箱的底端开设有第一出料口;所述第一挤出筒的顶端开设有与第一出料口正对的第二进料口,所述第一挤出筒内设有第一螺杆,所述第一螺杆的一端转动连接第一挤出筒的一侧,所述第一螺杆的另一端贯穿第一挤出筒的另一侧,并延伸至第一挤出筒外,且所述第一螺杆的另一端连接有第一皮带轮,所述第一挤出筒的外表面从左到右依次开设有第一环形槽、第二环形槽和第三环形槽,所述第一环形槽内设有第一加热块,所述第二环形槽内设有第二加热块,所述第三环形槽内设有第三加热块,所述第一挤出筒的外表面套接有保温层,所述第一挤出筒的底端开设有第二出料口;所述第二出料口连接有传输通道,所述第二挤出筒的顶端开设有第三进料口,所述第三进料口连接传输通道的另一端,所述第三进料口通过传输通道与第二出料口相连通,所述第二挤出筒内设有与第一螺杆输送方向相反的第二螺杆,所述第二螺杆的一端贯穿第二挤出筒的一端,并延伸至第二挤出筒外,且所述第二螺杆的一端连接有第二皮带轮,所述第二挤出筒的外表面从右到左依次开设有第四环形槽、第五环形槽和第六环形槽,所述第四环形槽内设有第四加热块,所述第五环形槽内设有第五加热块,所述第六环形槽内设有第六加热块,所述第二挤出筒的外表面套接有保温层,所述第二挤出筒的另一端开设有第三出料口,所述基座上固定安装有第一驱动电机,所述第一驱动电机的输出端连接有齿轮箱,所述齿轮箱的输出端与第二皮带轮相连,所述第二皮带轮上套设有皮带,所述第二皮带轮通过皮带与第一皮带轮传动连接,所述输送箱的外壁上固定安装有控制器,所述控制器分别与第一驱动电机、第一加热块、第二加热块、第三加热块、第四加热块、第五加热块和第六加热块电性连接。
2.根据权利要求1所述一种循环再生可降解纤维的生产工艺,其特征在于,原材料预处理步骤中,所述聚乳酸母粒的干燥温度为80±5℃,干燥时间为24±1H,干燥风压为0.1±0.05MPa。
3.根据权利要求1所述一种循环再生可降解纤维的生产工艺,其特征在于,原材料预处理步骤中,所述聚酯切片的预结晶温度为158±5℃,所述聚酯切片的干燥温度为160±5℃,干燥风压为0.08±0.02MPa,干燥塔料位为35%,干燥时间为10±1H。
4.根据权利要求1所述一种循环再生可降解纤维的生产工艺,其特征在于,原料混合步骤中,所述混合物中干燥后的聚乳酸母粒的配比量为1.5%。
5.根据权利要求1所述一种循环再生可降解纤维的生产工艺,其特征在于,熔体制备步骤中,所述螺杆挤出机上设有六个加热区,其中第一加热区的温度为270-280℃,第二加热区、第三加热区和第四加热区的温度为280-290℃,第五加热区和第六加热区的温度为285-295℃。
6.根据权利要求1所述一种循环再生可降解纤维的生产工艺,其特征在于,成丝工序步骤中,所述过滤器包括过滤砂和过滤网,所述过滤砂为80-100目的钢砂,所述过滤网为800±40目。
7.根据权利要求1所述一种循环再生可降解纤维的生产工艺,其特征在于,拉伸处理步骤中,牵引拉伸包括将上油后的初步成型丝束依次经过第一牵引辊和第二牵引辊进行纺丝拉伸,所述第一牵引辊的转速为2940±2m/min,所述第二牵引辊的转速为2950±2m/min。
8.根据权利要求1所述一种循环再生可降解纤维的生产工艺,其特征在于,所述传输机构包括支撑板、传送带、主动轮、从动轮和第二驱动电机,所述支撑板分别固定安装于输送箱前后两侧的内壁上,所述传送带、主动轮和从动轮位于两块所述支撑板之间,且所述主动轮和从动轮位于传送带的两侧,所述主动轮通过传送带与从动轮传动连接,所述主动轮的两端和从动轮的两端分别转动连接支撑板,所述第二驱动电机固定安装于输送箱的外壁,所述第二驱动电机的输出端依次贯穿输送箱、支撑板后与主动轮连接,所述第二驱动电机与控制器电性连接,所述主动轮和从动轮之间设有横板,所述横板的两端与支撑板固定连接,所述横板的上下两侧均设有与传送带内侧端面相贴合的辊筒组件,所述支撑板的顶端设有固定板,两个所述固定板之间设有耙匀杆,所述耙匀杆由连杆和固定在连杆上的若干分散脚构成,所述连杆的两端转动连接固定板。
9.根据权利要求8所述一种循环再生可降解纤维的生产工艺,其特征在于,所述辊筒组件包括辊筒轴、设置在辊筒轴上的辊筒以及位于辊筒轴两端的固定底座,所述辊筒在辊筒轴上转动,所述固定底座固定在横板上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911140569.7A CN110938881B (zh) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 一种循环再生可降解纤维的生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911140569.7A CN110938881B (zh) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 一种循环再生可降解纤维的生产工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110938881A CN110938881A (zh) | 2020-03-31 |
CN110938881B true CN110938881B (zh) | 2020-12-22 |
Family
ID=69907884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911140569.7A Active CN110938881B (zh) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 一种循环再生可降解纤维的生产工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110938881B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112617392A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-09 | 东莞全球环保科技有限公司 | 一种纺丝刷毛的制造方法以及含有其纺丝刷毛制成的刷具 |
CN113026143B (zh) * | 2021-03-17 | 2023-04-18 | 江苏文明人造草坪有限公司 | 一种人造草坪用可降解草纤维及其制备工艺 |
CN113235203A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-08-10 | 萨伍提·吾普尔 | 一种抗菌布料及其制备方法 |
CN115262010A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-01 | 江苏索力得新材料集团有限公司 | 一种生物可降解高强涤纶工业丝的制备方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51149367A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-22 | Unitika Ltd | Device for melting and molding thermoplastic polymer |
JPS523654A (en) * | 1975-06-25 | 1977-01-12 | Teijin Ltd | Screw type melting device |
CN201343584Y (zh) * | 2009-01-15 | 2009-11-11 | 龙岩成冠化纤有限公司 | 一种真空双螺杆挤压机的冷却防堵料装置 |
US20150126091A1 (en) * | 2012-04-29 | 2015-05-07 | Nature Works Llc | Process for making non-woven fabrics using polylactide resin blends |
CN105297182A (zh) * | 2014-11-29 | 2016-02-03 | 耿云花 | 一种抗紫外短纤维 |
CN105220264B (zh) * | 2015-09-13 | 2017-10-13 | 天津工业大学 | 一种改性聚乳酸纤维及其制备方法 |
CN105200551B (zh) * | 2015-10-23 | 2017-08-01 | 揭东巴黎万株纱华纺织有限公司 | 一种有色聚酯纤维制备工艺 |
CN105543987A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-05-04 | 苏州金泉新材料股份有限公司 | 一步法制备聚酯短纤维的方法 |
CN206768286U (zh) * | 2017-01-05 | 2017-12-19 | 浙江逸含化纤有限公司 | 一种涤纶纤维双螺杆挤出机 |
CN108624986A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-10-09 | 同济大学 | 新型pla/pet双组分皮芯结构纤维及其制备方法 |
CN108716029B (zh) * | 2018-06-03 | 2021-07-16 | 上海同巽环保科技有限公司 | 一种复合烟用丝束的制备方法 |
CN208375674U (zh) * | 2018-07-07 | 2019-01-15 | 浙江新力新材料股份有限公司 | 一种双螺杆挤出机 |
CN109778341A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-21 | 江苏鸿顺合纤科技有限公司 | 一种聚酯纤维的生产工艺 |
-
2019
- 2019-11-20 CN CN201911140569.7A patent/CN110938881B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110938881A (zh) | 2020-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110938881B (zh) | 一种循环再生可降解纤维的生产工艺 | |
CN101792938B (zh) | 一种聚甲醛纤维的新型制备方法 | |
CN101857981B (zh) | 采用聚乳酸基生产纳米竹炭纤维的工艺方法 | |
CN102277646B (zh) | 高尺寸稳定性高模量低收缩聚酯工业丝的生产方法 | |
CN103668540B (zh) | 一种pbat纤维及其制备方法 | |
CN102776588A (zh) | 高特纶全牵伸长丝纺丝卷绕联合制造工艺 | |
CN104805519B (zh) | 一种锦纶6异形纤维的生产方法 | |
CN102418158A (zh) | 一种工业用聚酯长丝制备方法 | |
CN102586905A (zh) | 热牵伸型高特纶预取向长丝纺丝卷绕联合制造工艺 | |
CN110952155B (zh) | 一种循环再生抗静电纤维的生产工艺 | |
CN104480556A (zh) | 一种高速纺潜在卷缩涤纶长丝的生产工艺 | |
CN104278344A (zh) | 一种涤纶半消光三角异形fdy纤维的生产工艺 | |
CN109023564A (zh) | 一种聚乳酸有色短纤维的制备方法 | |
CN105887232A (zh) | 一种线束材料专用黑色涤纶短纤维的制备方法 | |
CN102995155A (zh) | 一种活化型高模低收缩涤纶工业丝及其制备方法 | |
CN103225117A (zh) | 涤纶阳离子复合丝纺丝方法 | |
CN107326456B (zh) | 一种利用基础油剂作为第一道上油的活化丝生产方法 | |
CN207537607U (zh) | 一种色纺细旦锦纶丝生产设备 | |
CN116988174A (zh) | 一种高强低伸涤纶工业丝的制备方法 | |
CN217628752U (zh) | 一种消光细旦纤维生产设备 | |
CN103305941A (zh) | 一种超细涤纶扁平长丝及其制备工艺 | |
CN107974724B (zh) | 基于聚酯的人造丝的制备方法及产品 | |
CN113122940A (zh) | 一种涤纶黑色异形poy纤维生产设备及生产方法 | |
CN106319653A (zh) | 阳离子染料可染锦纶6牵伸丝及其生产工艺 | |
CN108914228A (zh) | 土工织物用高模低伸涤纶工业丝及其生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Building 7, No.5, Haitang Road, Yuecheng District, Shaoxing City, Zhejiang Province Applicant after: ZHEJIANG JIAREN NEW MATERIALS Co.,Ltd. Address before: 312071 building 7, No. 5, Haitang Road, Paojiang, Shaoxing, Zhejiang Province Applicant before: ZHEJIANG JIAREN NEW MATERIALS Co.,Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |