CN114108125A - 一种微穴中空抗紫外再生pet纤维长丝制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，包括以下步骤：(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分别放入真空转鼓烘箱中干燥预处理；(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂混合均匀，通过双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒，得到复合再生PET母粒；(3)将复合再生PET母粒通过熔融纺丝并使用异形喷丝板挤压出得到中空抗紫外再生PET纤维；(4)将中空抗紫外再生PET纤维与酸溶液共热，再经水洗，烘干，即得微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝。本发明的有益效果为：制得的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝提高了PET纤维的亲水性能，热稳定性能增强，韧性大幅提高，抗紫外性能提高，服用性能增强。

Description

一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺
技术领域
本发明涉及工业化再生PET纤维长丝的工艺方法，特别是一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺。
背景技术
我国是纤维生产和使用大国，每年纤维的消耗总量超过三千万吨，其中聚酯(PET)纤维用量最大，约占市场的35％。目前，聚酯薄膜(PET)作为一种高分子塑料薄膜，因为其优良的综合性能优良被广泛应用。而聚酯薄膜中大部分是用于包装材料和印刷行业，使用后就几乎成为废料，因此废旧薄膜的数量是很可观的。随着纺织工业的高速发展以及近些年化工生产的环保考量，聚酯纤维的产量也逐渐成为制约纺织工业发展的瓶颈，建立从废料到原料的循环回用是解决这两大难题的有效办法。实现废旧聚酯的回收再利用，不仅可以解决环境污染问题，而且可以改善目前我国产业用纺织品产量、规模等严重不足的现状。实现废旧聚酯薄膜的合理再使用具有巨大的经济效益和社会效益，是我国纺织行业发展循环经济的重要领域，再生聚酯纤维的新兴成为实现废旧聚酯合理再使用的重要渠道之一。
再生聚酯纤维是指以再生聚酯为主要原料的纤维，包括短纤与长丝等，原料来源主要有废弃饮用水和饮料包装瓶、膜片、服装与非织布、在聚酯与纤维生产工序中产生的废丝、废块等，本发明以废旧聚酯薄膜为主要原料来源。目前再生纤维原料的主要回收技术有物理回收、化学回收、循环回收、直接回收和红外处理回收,其中大多采用化学方法和物理方法回收废弃聚酯物，然后将回收过的废弃聚酯物加工成再生聚酯纤维。使用再生聚酯纤维为原料开发出的面料不仅环保而且符合可持续发展的要求，而随着我国回收利用技术的不断提高，再生聚酯纤维的品质也在不断提高，有逐步取代原生聚酯纤维的一种趋势。
针对目前基于再生聚酯纤维的高附加值产品以及再生聚酯纤维差别化产品的发展趋势，本发明的目的是开发出具有亲水性、抗紫外多功能的环保型微穴中空抗紫外再生PET纤维。
发明内容
本发明的目的是提供一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，以解决现有技术中的技术问题，它能够获得纤维内部中空，表面刻蚀微穴，回潮率高、抗紫外性能好的微穴中空抗紫外再生PET纤维。
本发明提供了一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分别放入真空转鼓烘箱中干燥预处理；
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂混合均匀，通过双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒，得到复合再生PET母粒；
(3)将步骤(2)中制得的复合再生PET母粒通过熔融纺丝并使用异形喷丝板挤压出得到中空抗紫外再生PET纤维；
(4)将步骤(3)中制得的中空抗紫外再生PET纤维与酸溶液共热，再经水洗，烘干，即得微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝。
如上所述的一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其中，优选的是，步骤(1)中所述干燥预处理过程为在温度60-80℃下，真空干燥4-6h，再升温至130-150℃，真空干燥6-8h。
如上所述的一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其中，优选的是，步骤(2)中所述再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂质量比分别为79.7:2:18:0.3、79.7:3:17:0.3、79.7:4:16:0.3、79.7:5:15:0.3。
如上所述的一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其中，优选的是，步骤(3)中所述双螺杆挤出机的螺杆转速为130-170r/min。
如上所述的一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其中，优选的是，熔融温度为240-280℃。
如上所述的一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其中，优选的是，步骤(3)中所述熔融纺丝机的喷丝板孔的形状为凸缘型、Y型、圆型、三叶型。
如上所述的一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其中，优选的是，步骤(4)中所述酸溶液为盐酸，所述盐酸质量浓度依次为3.0g/L、3.5g/L、4.0g/L、4.5g/L、5.0g/L。
如上所述的一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其中，优选的是，步骤(4)中所述共热时间分别为10min、30min、60min、90min。
如上所述的一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其中，优选的是，步骤(4)中所述共热温度分别为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃。
如上所述的一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其中，优选的是，步骤(4)中所述水洗次数至少5次。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的方法所制得的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝，内部中空，表面微穴结构很大程度上提高了PET纤维的亲水性能，热稳定性能增强，韧性大幅提高，抗紫外性能提高，服用性能增强，PET扩链剂的添加解决了再生PET特性粘度下降的问题，增强了再生聚酯母粒的可纺性能，可以规模化生产、大面积应用于服饰家纺领域。
附图说明
图1是本发明的微穴抗紫外再生PET纤维长丝的制备流程；
图2是本发明的实施例1的方法制备的微穴抗紫外再生PET纤维长丝的截面中空结构图；
图3是本发明的实施例1的方法制备的微穴抗紫外再生PET纤维长丝的表面微穴结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分别放入真空转鼓烘箱中干燥预处理；
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂混合均匀，通过双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒，得到复合再生PET母粒；
(3)将步骤(2)中制得的复合再生PET母粒通过熔融纺丝并使用异形喷丝板挤压出得到中空抗紫外再生PET纤维；
(4)将步骤(3)中制得的中空抗紫外再生PET纤维与酸溶液共热，再经水洗，烘干，即得微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝。
步骤(1)中所述干燥预处理过程为在温度60-80℃下，真空干燥4-6h，再升温至130-150℃，真空干燥6-8h。
步骤(2)中所述再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂质量比分别为79.7:2:18:0.3、79.7:3:17:0.3、79.7:4:16:0.3、79.7:5:15:0.3。
步骤(2)中所述双螺杆挤出机的螺杆转速为130-170r/min。
步骤(2)中所述熔融温度为240-280℃。
步骤(3)中所述熔融纺丝机的喷丝板孔的形状为凸缘型、Y型、圆型、三叶型。
步骤(4)中所述酸溶液为盐酸，所述盐酸质量浓度依次为3.0g/L、3.5g/L、4.0g/L、4.5g/L、5.0g/L。
步骤(4)中所述共热时间分别为10min、30min、60min、90min。
步骤(4)中所述共热温度分别为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃。
步骤(4)中所述水洗次数至少5次。
本发明的实施例1：
一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分别放入真空转鼓烘箱中，真空干燥机先升温至60℃，烘干4h,再升温至130℃，烘干6h,得到干燥的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂。
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂按照一定的质量比79.7:3:17:0.3混合均匀双螺杆挤出机中熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆转速为140r/min，熔融温度为240℃，切粒，得到复合再生PET母粒。
(3)将步骤(2)中制得的复合再生PET母粒通过凸缘型喷丝板孔挤压出得到中空抗紫外再生PET纤维。
(4)将步骤(3)中制得的中空抗紫外再生PET纤维与浓度为3.5g/L的盐酸溶液共热，在温度为70℃下，反应时间为90min，再经水洗5遍，烘干，称重，得到微穴中空结构的微穴中空抗紫外再生PET纤维。
本发明的实施例2：
一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分别放入真空转鼓烘箱中，真空干燥机先升温至70℃，烘干5h,得再升温至140℃，烘干7h,到干燥的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂。
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂按照一定的质量比79.7:4:16:0.3混合均匀双螺杆挤出机中熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆转速为150r/min，熔融温度为250℃，切粒，得到复合再生PET母粒。
(3)将步骤(2)中制得的复合再生PET母粒通过Y型喷丝板孔挤压出得到中空抗紫外再生PET纤维。
(4)将步骤(3)中制得的中空抗紫外再生PET纤维与浓度为4.0g/L的盐酸溶液共热，在温度为80℃下，反应时间为60min，再经水洗5遍，烘干，称重，得到微穴中空结构的微穴中空抗紫外再生PET纤维。
本发明的实施例3：
一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分别放入真空转鼓烘箱中，真空干燥机先升温至80℃，烘干6h,再升温至150℃，烘干8h,得到干燥的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂。
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂按照一定的质量比79.7:5:15:0.3混合均匀双螺杆挤出机中熔融挤出，双螺杆挤出机的螺杆转速为160r/min，熔融温度为260℃，切粒，得到复合再生PET母粒。
(3)将步骤(2)中制得的复合再生PET母粒通过圆型喷丝板孔挤压出得到中空抗紫外再生PET纤维。
(4)将步骤(3)中制得的中空抗紫外再生PET纤维与浓度为4.5g/L的盐酸溶液共热，在温度为90℃下，反应时间为30min，再经水洗5遍，烘干，称重，得到微穴中空结构的微穴中空抗紫外再生PET纤维。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛分别放入真空转鼓烘箱中干燥预处理；
(2)将干燥后的再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂混合均匀，通过双螺杆挤出机中熔融挤出，切粒，得到复合再生PET母粒；
(3)将步骤(2)中制得的复合再生PET母粒通过熔融纺丝并使用异形喷丝板挤压出得到中空抗紫外再生PET纤维；
(4)将步骤(3)中制得的中空抗紫外再生PET纤维与酸溶液共热，再经水洗，烘干，即得微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝。
2.根据权利要求1所述的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：步骤(1)中所述干燥预处理过程为在温度60-80℃下，真空干燥4-6h，再升温至130-150℃，真空干燥6-8h。
3.根据权利要求1所述的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：步骤(2)中所述再生PET母粒、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、PET扩链剂质量比分别为79.7:2:18:0.3、79.7:3:17:0.3、79.7:4:16:0.3、79.7:5:15:0.3。
4.根据权利要求1所述的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：步骤(2)中所述双螺杆挤出机的螺杆转速为130-170r/min。
5.根据权利要求1所述的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：步骤(2)中所述熔融温度为240-280℃。
6.根据权利要求1所述的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：步骤(3)中所述熔融纺丝机的喷丝板孔的形状为凸缘型、Y型、圆型、三叶型。
7.根据权利要求1所述的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：步骤(4)中所述酸溶液为盐酸，所述盐酸质量浓度依次为3.0g/L、3.5g/L、4.0g/L、4.5g/L、5.0g/L。
8.根据权利要求1所述的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：步骤(4)中所述共热时间分别为10min、30min、60min、90min。
9.根据权利要求1所述的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：步骤(4)中所述共热温度分别为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃。
10.根据权利要求1所述的微穴中空抗紫外再生PET纤维长丝制备工艺，其特征在于：步骤(4)中所述水洗次数至少5次。
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