CN111793831A - 一种废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，属于纺丝领域。本发明包括如下步骤：第一步：废旧聚酯再生改性造粒；第二步：原料预结晶；第三步：原料干燥；第四步：熔融挤出、熔体过滤进入计量泵；第五步：溶体泵入出分配器；第六步：熔体均衡分配到喷丝组合件；第七步：熔体进入异截面喷丝模板；第八步：喷出多异截面熔体细流；第九步：吹风冷却熔体细流；第十步：上油集束剂抗静电；第十一步：预网络；第十二步：精密卷绕；第十三步：两次牵伸定型；第十四步：主网络；第十五步：卷绕成品。

Description

一种废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法
技术领域
本发明涉及一种废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，属于纺丝领域。
背景技术
旧聚酯瓶生产再生涤纶长丝，首先需要将旧聚酯瓶清洗加工成再生聚酯瓶片，要求尽量地清洗加工干净，洁净越高越好。在废旧聚酯二步法纺制仿棉麻长丝纤维中呈现天然棉麻纤维不规则细度截面的特点，现有技术中的喷丝板上的喷丝孔的截面相同、孔径相同很难呈现天然棉麻纤维所具备的特有功能。
有鉴于此，在申请号为201611174221.6的专利文献中公开了利用废旧衣物制作大棚保温被的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征点于：所述方法包括如下步骤：
第一步：废旧聚酯再生改性造粒；对PET聚酯瓶进行挑选、清洗、粉碎、摩擦洗涤、烘干、混料、预结晶、干燥去除水分以确保废旧聚酯的含水率，对废旧聚酯进行熔融，熔融过程中添加乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚增加流动性，有利于过滤杂质提高熔体纯净度，同时添加二氧化钛消光剂，使得废旧聚酯熔融过程进行充分的混合，将适度添加乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚后的熔体和添加的二氧化碳消光剂三者在重聚装置中进行反应，通过真空度控制反应，以实现废旧聚酯的改性和重聚，从而实现废旧再生聚酯特性粘度的一致性；
第二步：原料预结晶；将改性造粒后的聚酯切片进行沸腾预结晶；
第三步：原料干燥；将结晶后的再生聚酯切片通过密闭管道输送到干燥塔,将干燥后的再生聚酯切片通过密闭管道输送到熔融挤出机；
第四步：熔融挤出、熔体过滤进入计量泵；将干燥后的再生聚酯切片通过密闭管道输送到熔融挤出机，通过密闭管道进入熔体过滤器,过滤器精度为20目烧结毡过滤材料，熔体通过过滤器在密闭管道中进入熔体计量泵装置；
第五步：溶体泵入分配器；
第六步：熔体均衡分配到喷丝组合件；喷丝组合件包括异截面喷丝模板、熔体过滤网片、熔体分配板和熔体过滤沙杯；
第七步：熔体进入异截面喷丝模板；异截面喷丝模板上设置有多种不同截面、不同孔径的喷丝孔，使得每一束纤维的截面不同；
第八步：喷出多异截面熔体细流；熔体进入多异截面喷丝模板后，在恒压状态下喷出各异的熔体细流；
第九步：吹风冷却熔体细流；采用中心环吹风的方式进行冷却，根据不同截面纤维设置吹风风速和冷却风温，进而将喷出的细流进行冷却；
第十步：上油集束剂抗静电；喷出的细流经过吹风冷却，进入定量上油集束装置让纤维得到一定含量的油剂，保证纤维具有抱和性和抗静电效果，根据不同截面纤维的吸油量,每一种截面配置一组喷油装置,设定不同的喷油量，保证每一束丝含油量均匀；
第十一步：预网络；纤维经过上油集束抗静电后，为稳定纤维的集束效果，使用微型网络器,纤维通过微型网络器,在空气的作用下,纤维交叉网络，提高纤维的抱合力，减少纤维产生毛丝和断头；
第十二步：精密卷绕；使得成品丝的成型稳定，二次加工时退卷顺畅，减少断头率，降低损耗；
第十三步：两次牵伸定型；得到不同截面的两组纤维，将第一组纤维通过压棍，再导入热盘，在传动速比的作用下，区间纤维产生预牵伸，再和第二组纤维合并导入冷盘，热盘和冷盘区间在传动速比的作用下第一组纤维被牵伸，二组异常伸长率纤维在冷盘区间合并；
第十四步：主网络；二组异常伸长率纤维在冷盘区间合并后进入主网络器，将纤维交叉网络，加强纤维的抱合力；
第十五步：卷绕成品；纤维经过牵伸定型网络后卷绕成品。
进一步地，所述第一步：145°干燥去除水分以确保废旧聚酯的含水率，使用1:32的熔融挤出机，对废旧聚酯进行熔融，熔融过程中添加5/10000乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚增加流动性，同时添加0.28%～4.5%二氧化钛消光剂，熔体在真空的状态下熔体管道中流动，熔体管道2～8m，熔体通过静态混合器得到充分均匀混合，熔体管道连接废旧聚酯改性重聚装置，将适度添加5/10000乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚后的熔体和添加的二氧化碳消光剂三者在重聚装置中进行反应，熔体在重聚装置中停留时间8～15min，重聚装置是在负压状态下工作，真空度350～150 Pa，重聚后的再生聚酯特性粘度控制在0.74PL/g±0.02PL/g；
所述第二步：结晶温度控制在120～145°，结晶时间控制在8～15 min，结晶后的切片含水率120～140PPM；
所述第三步：在干燥塔中停留4～5h,干空气温度控制在120～150°，干空气压力控制在0.08～0.15MPa，最终控制切片含水率在40～50PPM；
所述第四步：针对再生聚酯高粘度的特点采用1:28长径比熔融挤出机分8区控制，控制温度在280～305°，挤出机压力控制在8.5～10 MPa通过密闭管道进入熔体过滤器；
所述第五步：溶体泵入1进10出分配器；溶体进入1进10出计量泵，由计量泵分配给10个溶体分配支点，连接10个喷丝组件连接端；
所述第九步：吹风风速0.45～0.6 m/s，冷却风温度22°±1°；
所述第十三步：在热盘上绕4～8圈，热盘温度控制在88度±1度，在冷盘上绕4～6圈，最终纤维伸长率控制在28～30%，第二组纤维伸长率控制在128～130%；
所述第十四步：主网络节点每米控制在60～80个。
进一步地，所述第一步：完成废旧聚酯再生改性把有光聚酯改性为全消光或半消光接近天然纤维材料的光泽。
进一步地，所述第一步：通过熔体增压泵将重聚装置中的熔体通过密闭管道连接到熔体喷头，熔体喷头上设置有20～40个孔，熔体压力控制在50～80MPa，熔体喷头喷出熔体条状进入水冷却槽用水的流量带动引入水下切粒机，将熔体条状进行切割成颗粒状，颗粒百粒重控制在2.5g，完成再生聚酯改性造粒。
进一步地，所述异截面喷丝模板上设置有多组喷丝孔，所述多组喷丝孔呈条状结构分布或呈环状分布。
进一步地，所述喷丝孔的数量为3～4组，通过物理法改变纤维的截面，使得在同一束纤维中呈现多种截面，以接近天然棉麻纤维不规则截面的物理特性。
进一步地，所述喷丝孔的截面为扁平形、三角形、圆环形、十字形、S字形、Y字形或C字形。
进一步地，所述喷丝孔的孔径不同，喷丝孔的孔径差异化，在纤维拉伸过程中改变纤维结晶密度，产生天然棉麻纤维的亲肤手感。
进一步地，利用高速纺和低速纺两种方式进行纺丝，使得纤维产生异常收缩蓬松感接近天然棉麻纤维。
进一步地，在线添加二氧化钛消光剂母粒在线熔融混合，仿棉麻长丝纤维光泽满足接近天然棉麻纤维。
相比现有技术，本发明具有以下优点：
1、物理法改变纤维的截面，在同一束纤维中呈现多种截面，在一块异截面喷丝模板上设计3～4组不同截面的喷丝孔，接近天然棉麻纤维不规则截面的物理特性。
2、喷丝孔径差异化，在纤维拉伸过程中改变纤维结晶密度，产生天然棉麻纤维的亲肤手感。
3、利用高速纺和低速纺两种方式，纤维产生异常收缩蓬松感接近天然棉麻纤维
4、在线添加二氧化钛消光剂母粒在线熔融混合，仿棉麻长丝纤维光泽满足接近天然棉麻纤维。
5、棉麻天然纤维最具有的鲜明特点是，光泽柔和,不规则的纤维细度和截面产生更好的蓬松感,透气性好,吸湿排汗功能优异。深受消费者青睐。
附图说明
图1是本发明实施例的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法的工艺流程结构示意图。
图2是本发明实施例的3组喷丝孔呈条状分布的结构示意图。
图3是本发明实施例的4组喷丝孔呈条状分布的结构示意图。
图4是本发明实施例的3组喷丝孔呈环状分布的结构示意图。
图5是本发明实施例的4组喷丝孔呈环状分布的结构示意图。
图中：异截面喷丝模板1、喷丝孔2。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图5所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例中的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，包括如下步骤：
第一步：废旧聚酯再生改性造粒；对PET聚酯瓶进行挑选、清洗、粉碎、摩擦洗涤、烘干、混料、预结晶、145°干燥去除水分以确保废旧聚酯的含水率，使用1:32的熔融挤出机，对废旧聚酯进行熔融，熔融过程中添加5/10000乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚增加流动性，有利于过滤杂质提高熔体纯净度，同时添加0.28%～4.5%二氧化钛消光剂，使得废旧聚酯熔融过程进行充分的混合，熔体在真空的状态下熔体管道中流动，熔体管道2～8m，熔体通过静态混合器得到充分均匀混合，熔体管道连接废旧聚酯改性重聚装置，将适度添加5/10000乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚后的熔体和添加的二氧化碳消光剂三者在重聚装置中进行反应，熔体在重聚装置中停留时间8～15min，重聚装置是在负压状态下工作，真空度350～150 Pa，通过真空度控制反应，以实现废旧聚酯的改性和重聚，从而实现废旧再生聚酯特性粘度的一致性，重聚后的再生聚酯特性粘度控制在0.74PL/g±0.02PL/g；
完成废旧聚酯再生改性把有光聚酯改性为全消光或半消光接近天然纤维材料的光泽。
通过熔体增压泵将重聚装置中的熔体通过密闭管道连接到熔体喷头，熔体喷头上设置有20～40个孔，熔体压力控制在50～80MPa，熔体喷头喷出熔体条状进入水冷却槽用水的流量带动引入水下切粒机，将熔体条状进行切割成颗粒状，颗粒百粒重控制在2.5g，完成再生聚酯改性造粒。
第二步：原料预结晶；将改性造粒后的聚酯切片进行沸腾预结晶，结晶温度控制在120～145°，结晶时间控制在8～15 min，结晶后的切片含水率120～140PPM；
第三步：原料干燥；将结晶后的再生聚酯切片通过密闭管道输送到干燥塔，在干燥塔中停留4～5h,干空气温度控制在120～150°，干空气压力控制在0.08～0.15MPa，最终控制切片含水率在40～50PPM,将干燥后的再生聚酯切片通过密闭管道输送到熔融挤出机；
第四步：熔融挤出、熔体过滤进入计量泵；将干燥后的再生聚酯切片通过密闭管道输送到熔融挤出机，针对再生聚酯高粘度的特点采用1:28长径比熔融挤出机分8区控制，控制温度在280～305°，挤出机压力控制在8.5～10 MPa通过密闭管道进入熔体过滤器,过滤器精度为20目烧结毡过滤材料，熔体通过过滤器在密闭管道中进入熔体计量泵装置；
第五步：溶体泵入1进10出分配器；溶体进入1进10出计量泵，由计量泵分配给10个溶体分配支点，连接10个喷丝组件连接端；
第六步：熔体均衡分配到喷丝组合件；喷丝组合件包括异截面喷丝模板1、熔体过滤网片、熔体分配板和熔体过滤沙杯；
第七步：熔体进入异截面喷丝模板1；异截面喷丝模板1上设置有多种不同截面、不同孔径的喷丝孔2，使得每一束纤维的截面不同；
第八步：喷出多异截面熔体细流；熔体进入多异截面喷丝模板1后，在恒压状态下喷出各异的熔体细流；
第九步：吹风冷却熔体细流；采用中心环吹风的方式进行冷却，根据不同截面纤维设置吹风风速和冷却风温，吹风风速0.45～0.6 m/s，冷却风温度22°±1°，进而将喷出的细流进行冷却；
第十步：上油集束剂抗静电；喷出的细流经过吹风冷却，进入定量上油集束装置让纤维得到一定含量的油剂，保证纤维具有抱和性和抗静电效果，根据不同截面纤维的吸油量,每一种截面配置一组喷油装置,设定不同的喷油量，保证每一束丝含油量均匀；
第十一步：预网络；纤维经过上油集束抗静电后，为稳定纤维的集束效果，使用微型网络器,纤维通过微型网络器,在空气的作用下,纤维交叉网络，提高纤维的抱合力，减少纤维产生毛丝和断头；
第十二步：精密卷绕；使得成品丝的成型稳定，二次加工时退卷顺畅，减少断头率，降低损耗；
第十三步：两次牵伸定型；得到不同截面的两组纤维，将第一组纤维通过压棍，再导入热盘，在热盘上绕4～8圈，热盘温度控制在88度±1度，在传动速比的作用下，区间纤维产生预牵伸，再和第二组纤维合并导入冷盘，在冷盘上绕4～6圈，热盘和冷盘区间在传动速比的作用下第一组纤维被牵伸，最终纤维伸长率控制在28～30%，第二组纤维伸长率控制在128～130%，二组异常伸长率纤维在冷盘区间合并；
第十四步：主网络；二组异常伸长率纤维在冷盘区间合并后进入主网络器，将纤维交叉网络，主网络节点每米控制在60～80个，加强纤维的抱合力；
第十五步：卷绕成品；纤维经过牵伸定型网络后卷绕成品。
异截面喷丝模板1上设置有多组喷丝孔2，多组喷丝孔2呈条状结构分布或呈环状分布；喷丝孔2的数量为3～4组，通过物理法改变纤维的截面，使得在同一束纤维中呈现多种截面，以接近天然棉麻纤维不规则截面的物理特性。
喷丝孔2的截面为扁平形、三角形、圆环形、十字形、S字形、Y字形或C字形；喷丝孔2的孔径不同，喷丝孔2的孔径差异化，在纤维拉伸过程中改变纤维结晶密度，产生天然棉麻纤维的亲肤手感。
利用高速纺和低速纺两种方式进行纺丝，使得纤维产生异常收缩蓬松感接近天然棉麻纤维；在线添加二氧化钛消光剂母粒在线熔融混合，仿棉麻长丝纤维光泽满足接近天然棉麻纤维。
使用消费后的生活垃圾中各种PET聚酯瓶包括食用，油瓶，酱油瓶，矿泉水瓶，可乐瓶，经过挑选,清洗,粉碎,摩擦洗涤,烘干,混料,预结晶,145°干燥去除水分,确保废旧聚酯含水率。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
第一步：废旧聚酯再生改性造粒；对PET聚酯瓶进行挑选、清洗、粉碎、摩擦洗涤、烘干、混料、预结晶、干燥去除水分以确保废旧聚酯的含水率，对废旧聚酯进行熔融，熔融过程中添加乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚增加流动性，有利于过滤杂质提高熔体纯净度，同时添加二氧化钛消光剂，使得废旧聚酯熔融过程进行充分的混合，将适度添加乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚后的熔体和添加的二氧化碳消光剂三者在重聚装置中进行反应，通过真空度控制反应，以实现废旧聚酯的改性和重聚，从而实现废旧再生聚酯特性粘度的一致性；
第二步：原料预结晶；将改性造粒后的聚酯切片进行沸腾预结晶；
第三步：原料干燥；将结晶后的再生聚酯切片通过密闭管道输送到干燥塔,将干燥后的再生聚酯切片通过密闭管道输送到熔融挤出机；
第四步：熔融挤出、熔体过滤进入计量泵；将干燥后的再生聚酯切片通过密闭管道输送到熔融挤出机，通过密闭管道进入熔体过滤器,过滤器精度为20目烧结毡过滤材料，熔体通过过滤器在密闭管道中进入熔体计量泵装置；
第五步：溶体泵入分配器；
第六步：熔体均衡分配到喷丝组合件；喷丝组合件包括异截面喷丝模板（1）、熔体过滤网片、熔体分配板和熔体过滤沙杯；
第七步：熔体进入异截面喷丝模板（1）；异截面喷丝模板（1）上设置有多种不同截面、不同孔径的喷丝孔（2），使得每一束纤维的截面不同；
第八步：喷出多异截面熔体细流；熔体进入多异截面喷丝模板（1）后，在恒压状态下喷出各异的熔体细流；
第九步：吹风冷却熔体细流；采用中心环吹风的方式进行冷却，根据不同截面纤维设置吹风风速和冷却风温，进而将喷出的细流进行冷却；
第十步：上油集束剂抗静电；喷出的细流经过吹风冷却，进入定量上油集束装置让纤维得到一定含量的油剂，保证纤维具有抱和性和抗静电效果，根据不同截面纤维的吸油量,每一种截面配置一组喷油装置,设定不同的喷油量，保证每一束丝含油量均匀；
第十一步：预网络；纤维经过上油集束抗静电后，为稳定纤维的集束效果，使用微型网络器,纤维通过微型网络器,在空气的作用下,纤维交叉网络，提高纤维的抱合力，减少纤维产生毛丝和断头；
第十二步：精密卷绕；使得成品丝的成型稳定，二次加工时退卷顺畅，减少断头率，降低损耗；
第十三步：两次牵伸定型；得到不同截面的两组纤维，将第一组纤维通过压棍，再导入热盘，在传动速比的作用下，区间纤维产生预牵伸，再和第二组纤维合并导入冷盘，热盘和冷盘区间在传动速比的作用下第一组纤维被牵伸，二组异常伸长率纤维在冷盘区间合并；
第十四步：主网络；二组异常伸长率纤维在冷盘区间合并后进入主网络器，将纤维交叉网络，加强纤维的抱合力；
第十五步：卷绕成品；纤维经过牵伸定型网络后卷绕成品。
2.根据权利要求1所述的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：
所述第一步： 145°干燥去除水分以确保废旧聚酯的含水率，使用1:32的熔融挤出机，对废旧聚酯进行熔融，熔融过程中添加5/10000乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚增加流动性，同时添加0.28%～4.5%二氧化钛消光剂，熔体在真空的状态下熔体管道中流动，熔体管道2～8m，熔体通过静态混合器得到充分均匀混合，熔体管道连接废旧聚酯改性重聚装置，将适度添加5/10000乙二醇对废旧聚酯进行适度解聚后的熔体和添加的二氧化碳消光剂三者在重聚装置中进行反应，熔体在重聚装置中停留时间8～15min，重聚装置是在负压状态下工作，真空度350～150 Pa，重聚后的再生聚酯特性粘度控制在0.74PL/g±0.02PL/g；
所述第二步：结晶温度控制在120～145°，结晶时间控制在8～15 min，结晶后的切片含水率120～140PPM；
所述第三步：在干燥塔中停留4～5h,干空气温度控制在120～150°，干空气压力控制在0.08～0.15MPa，最终控制切片含水率在40～50PPM；
所述第四步：针对再生聚酯高粘度的特点采用1:28长径比熔融挤出机分8区控制，控制温度在280～305°，挤出机压力控制在8.5～10 MPa通过密闭管道进入熔体过滤器；
所述第五步：溶体泵入1进10出分配器；溶体进入1进10出计量泵，由计量泵分配给10个溶体分配支点，连接10个喷丝组件连接端；
所述第九步：吹风风速0.45～0.6 m/s，冷却风温度22°±1°；
所述第十三步：在热盘上绕4～8圈，热盘温度控制在88度±1度，在冷盘上绕4～6圈，最终纤维伸长率控制在28～30%，第二组纤维伸长率控制在128～130%；
所述第十四步：主网络节点每米控制在60～80个。
3.根据权利要求1所述的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：所述第一步：完成废旧聚酯再生改性把有光聚酯改性为全消光或半消光接近天然纤维材料的光泽。
4.根据权利要求1所述的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：所述第一步：通过熔体增压泵将重聚装置中的熔体通过密闭管道连接到熔体喷头，熔体喷头上设置有20～40个孔，熔体压力控制在50～80MPa，熔体喷头喷出熔体条状进入水冷却槽用水的流量带动引入水下切粒机，将熔体条状进行切割成颗粒状，颗粒百粒重控制在2.5g，完成再生聚酯改性造粒。
5.根据权利要求1所述的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：所述异截面喷丝模板（1）上设置有多组喷丝孔（2），所述多组喷丝孔（2）呈条状结构分布或呈环状分布。
6.根据权利要求5所述的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：所述喷丝孔（2）的数量为3～4组，通过物理法改变纤维的截面，使得在同一束纤维中呈现多种截面，以接近天然棉麻纤维不规则截面的物理特性。
7.根据权利要求1所述的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：所述喷丝孔（2）的截面为扁平形、三角形、圆环形、十字形、S字形、Y字形或C字形。
8.根据权利要求1所述的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：所述喷丝孔（2）的孔径不同，喷丝孔（2）的孔径差异化，在纤维拉伸过程中改变纤维结晶密度，产生天然棉麻纤维的亲肤手感。
9.根据权利要求1所述的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：利用高速纺和低速纺两种方式进行纺丝，使得纤维产生异常收缩蓬松感接近天然棉麻纤维。
10.根据权利要求1所述的废旧聚酯纺制仿棉麻纤维的方法，其特征在于：在线添加二氧化钛消光剂母粒在线熔融混合，仿棉麻长丝纤维光泽满足接近天然棉麻纤维。
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