CN114182373A - 一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，包括如下步骤：1)未牵伸丝束的制备，制得未牵伸丝束；2)未牵伸丝束的后加工，制得规格为1.33～13.3dtex/38～64mm的自卷曲再生涤纶短纤维。本发明利用高低黏再生PET生产具有自卷曲特性的短纤维，拓宽了再生PET应用领域、提高了产品的附加值；第二采用聚合物双层共挤的方法，可以保证良好的成膜性，灵活控制薄膜的厚度和丝条的宽度，调整纤维规格；第三制得的自卷曲再生涤纶短纤维不但有较好的卷曲率和压缩弹性回复率，而且因扁平截面，使单纤维间具有优良的平滑性。

Description

一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，属于新型化学纤维领域。更具体的是以回收再利用的高特性黏度和低特性黏度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料，采用双层共挤方法，先将聚合物挤出成膜、分切、合股并入盛丝桶，再在短纤后加工设备上进行牵伸、热定型、卷曲、切断、包装等过程，制得自卷曲再生涤纶短纤维。
背景技术
自卷曲纤维(或三维卷曲纤维)的生产主要有二种方式：一是通过特殊设计的喷丝孔和不对称冷却方式生产单组分三维卷曲纤维；二是通过并列或偏芯复合的方式生产双组分三维卷曲纤维。其中后者主要是利用两种结构或性能不同的聚合物，通过平行、交叉、包复或其它排列方式并沿纤维轴向复合而成。由于两种聚合物的结构或性能不同，得到的复合纤维在受热或受力的作用下，因其收缩率的不同而产生螺旋状的三维卷曲，成为一种自卷曲纤维，广泛用于服装、家纺、汽车座垫等高档填充材料。
并列型自卷曲复合纤维制备技术发展较快，常用的复合组分主要有PET/PTT、PET/PBT及不同分子量的PET1/PET2等。随着PET回收再利用技术的进步，可以实现不同分子量的回收再利用PET的制备，为高低黏再生PET复合纤维的制备提供可能。但高低黏PET生产并列复合纤维时，由于二者的黏度相差较大，易出现弯头丝现象而影响可纺性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，本发明包括以回收再利用的高特性黏度和低特性黏度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料，采用双层共挤方法，先将聚合物挤出成膜、分切、合股并入盛丝桶，再在短纤后加工设备上进行牵伸、热定型、卷曲、切断、包装等过程，制得自卷曲再生涤纶短纤维。该方法制得的纤维具有卷曲稳定性高、单纤维间平滑性好等特点，可应用于服装、家纺、汽车座垫等高档填充材料。
本发明的技术方案是：
一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，包括如下步骤：1)未牵伸丝束的制备：以废旧纺织品经乙二醇醇解、甲醇酯交换法回收的单体再聚合得到的低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为组分A、以低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)经固相增黏后的高黏聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为组分B，分别设置二条单螺杆挤出机，控制B、A两组分螺杆挤出机各区的温度为290～320℃和260～290℃、模头的温度为300～320℃，采用双层共挤模头，得到由二种聚合物并列挤出的复合膜，其中高黏B组分侧在下层与冷却鼓紧贴，得到厚度100～300μm的薄膜，并用分条机分切成一定宽度的丝条，然后将丝条全部合股引入盛丝桶，制得未牵伸丝束。
2)未牵伸丝束的后加工：将步骤1)制得的未牵伸丝束引出，在常规短纤后加工设备上，设定总牵伸倍数4～6倍、牵伸温度80～100℃、松驰热定型温度160～180℃、后加工速度200～300m/min等，制得规格为1.33～13.3dtex/38～64mm的自卷曲再生涤纶短纤维。
所述的低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)特性黏度0.505～0.515dL/g(浙江佳人新材料有限公司)；所述高黏聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)特性黏度0.905～0.915dL/g(宁波大发化纤有限公司)。
所述低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯以废旧纺织品经乙二醇醇解、甲醇酯交换法回收的单体再聚合制得；所述高黏聚对苯二甲酸乙二醇酯以制备得到的低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯经固相增黏后制得。
本发明的有益效果为：本发明利用高低黏再生PET生产具有自卷曲特性的短纤维，拓宽了再生PET应用领域、提高了产品的附加值；第二采用聚合物双层共挤的方法，可以保证良好的成膜性，灵活控制薄膜的厚度和丝条的宽度，调整纤维规格；第三制得的自卷曲再生涤纶短纤维不但有较好的卷曲率和压缩弹性回复率，而且因扁平截面，使单纤维间具有优良的平滑性。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明作进一步的描述，其中：
特性黏度：按GB/T 14190-2015，以苯酚与四氯乙烷1：1作溶剂进行测试；
卷曲数：按FZ/T 50009.3试验方法测试；
压缩弹性回复率：按FZ/T 52010-2014再生涤纶短纤维附录A方法测试。
实施例1
本实施例的一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，包括如下步骤：1)未牵伸丝束的制备：以废旧纺织品经乙二醇醇解、甲醇酯交换法回收的单体再聚合制得特性黏度0.505dL/g的再生PET为低黏度组分A、以低黏再生PET经固相增黏后的特性黏度0.910dL/g的再生PET为高黏度组分B，分别设置二条单螺杆挤出机，控制高黏B和低黏A两组分螺杆挤出机各区的温度为290～310℃和260～280℃、模头的温度为310℃，采用双层共挤模头，得到由二种聚合物并列挤出的复合膜，其中高黏B组分侧在下层与冷却鼓紧贴，得到厚度100μm的薄膜，并用分条机分切成一定宽度的丝条，然后将丝条全部合股引入盛丝桶，制得未牵伸丝束。
2)未牵伸丝束的后加工：将步骤1)制得的未牵伸丝束引出，在常规短纤后加工设备上，设定总牵伸倍数4倍、牵伸温度90℃、松驰热定型温度160℃、后加工速度200m/min等过程，制得规格为1.33dtex/38mm的自卷曲再生涤纶短纤维(见表1，表1为主要工艺参数与物理性能指标汇总表)。
本实施例利用高低黏再生PET生产具有自卷曲特性的短纤维，拓宽了再生PET应用领域、提高了产品的附加值；第二采用聚合物双层共挤的方法，可以保证良好的成膜性，灵活控制薄膜的厚度和丝条的宽度，调整纤维规格；第三制得的自卷曲再生涤纶短纤维不但有较好的卷曲率和压缩弹性回复率，而且因扁平截面，使单纤维间具有优良的平滑性。
实施例2
本实施例的一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，包括如下步骤：1)未牵伸丝束的制备：以废旧纺织品经乙二醇醇解、甲醇酯交换法回收的单体再聚合制得特性黏度0.510dL/g的再生PET为低黏度组分A、以低黏再生PET经固相增黏后的特性黏度0.910dL/g的再生PET为高黏度组分B，分别设置二条单螺杆挤出机，控制高黏B和低黏A两组分螺杆挤出机各区的温度为290～310℃和260～285℃、模头的温度为310℃，采用双层共挤模头，得到由二种聚合物并列挤出的复合膜，其中高黏侧在下层与冷却鼓紧贴，得到厚度200μm的薄膜，并用分条机分切成一定宽度的丝条，然后将丝条全部合股引入盛丝桶，制得未牵伸丝束。
2)未牵伸丝束的后加工：将步骤1)制得的未牵伸丝束引出，在常规短纤后加工设备上，设定总牵伸倍数5倍、牵伸温度90℃、松驰热定型温度170℃、后加工速度250m/min等过程，制得规格为7.78dtex/64mm的自卷曲再生涤纶短纤维(见表1)。
本实施例利用高低黏再生PET生产具有自卷曲特性的短纤维，拓宽了再生PET应用领域、提高了产品的附加值；第二采用聚合物双层共挤的方法，可以保证良好的成膜性，灵活控制薄膜的厚度和丝条的宽度，调整纤维规格；第三制得的自卷曲再生涤纶短纤维不但有较好的卷曲率和压缩弹性回复率，而且因扁平截面，使单纤维间具有优良的平滑性。
实施例3
本实施例的一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，包括如下步骤：1)未牵伸丝束的制备：以废旧纺织品经乙二醇醇解、甲醇酯交换法回收的单体再聚合制得特性黏度0.515dL/g的再生PET为低黏度组分A、以低黏再生PET经固相增黏后的特性黏度0.910dL/g的再生PET为高黏度组分B，分别设置二条单螺杆挤出机，控制高黏B和低黏A两组分螺杆挤出机各区的温度为290～310℃和260～290℃、模头的温度为310℃，采用双层共挤模头，得到由二种聚合物并列挤出的复合膜，其中高黏侧在下层与冷却鼓紧贴，得到厚度300μm的薄膜，并用分条机分切成一定宽度的丝条，然后将丝条全部合股引入盛丝桶，制得未牵伸丝束。
2)未牵伸丝束的后加工：将步骤1)制得的未牵伸丝束引出，在常规短纤后加工设备上，设定总牵伸倍数6倍、牵伸温度90℃、松驰热定型温度180℃、后加工速度300m/min等过程，制得规格为13.3dtex/90mm的自卷曲再生涤纶短纤维(见表1)。
本实施例利用高低黏再生PET生产具有自卷曲特性的短纤维，拓宽了再生PET应用领域、提高了产品的附加值；第二采用聚合物双层共挤的方法，可以保证良好的成膜性，灵活控制薄膜的厚度和丝条的宽度，调整纤维规格；第三制得的自卷曲再生涤纶短纤维不但有较好的卷曲率和压缩弹性回复率，而且因扁平截面，使单纤维间具有优良的平滑性。
实施例4
本实施例的一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，包括如下步骤：1)未牵伸丝束的制备：以废旧纺织品经乙二醇醇解、甲醇酯交换法回收的单体再聚合制得特性黏度0.510dL/g的再生PET为低黏度组分A、以低黏再生PET经固相增黏后的特性黏度0.905dL/g的再生PET为高黏度组分B，分别设置二条单螺杆挤出机，控制高黏B和低黏A两组分螺杆挤出机各区的温度为290～300℃和260～285℃、模头的温度为300℃，采用双层共挤模头，得到由二种聚合物并列挤出的复合膜，其中高黏侧在下层与冷却鼓紧贴，得到厚度200μm的薄膜，并用分条机分切成一定宽度的丝条，然后将丝条全部合股引入盛丝桶，制得未牵伸丝束。
2)未牵伸丝束的后加工：将步骤1)制得的未牵伸丝束引出，在常规短纤后加工设备上，设定总牵伸倍数5倍、牵伸温度80℃、松驰热定型温度170℃、后加工速度250m/min等过程，制得规格为7.78dtex/64mm的自卷曲再生涤纶短纤维(见表1)。
本实施例利用高低黏再生PET生产具有自卷曲特性的短纤维，拓宽了再生PET应用领域、提高了产品的附加值；第二采用聚合物双层共挤的方法，可以保证良好的成膜性，灵活控制薄膜的厚度和丝条的宽度，调整纤维规格；第三制得的自卷曲再生涤纶短纤维不但有较好的卷曲率和压缩弹性回复率，而且因扁平截面，使单纤维间具有优良的平滑性。
实施例5
本实施例的一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，包括如下步骤：1)未牵伸丝束的制备：以废旧纺织品经乙二醇醇解、甲醇酯交换法回收的单体再聚合制得特性黏度0.510dL/g的再生PET为低黏度组分A、以低黏再生PET经固相增黏后的特性黏度0.915dL/g的再生PET为高黏度组分B，分别设置二条单螺杆挤出机，控制高黏B和低黏A两组分螺杆挤出机各区的温度为290～320℃和260～285℃、模头的温度为320℃，采用双层共挤模头，得到由二种聚合物并列挤出的复合膜，其中高黏侧在下层与冷却鼓紧贴，得到厚度200μm的薄膜，并用分条机分切成一定宽度的丝条，然后将丝条全部合股引入盛丝桶，制得未牵伸丝束。
2)未牵伸丝束的后加工：将步骤1)制得的未牵伸丝束引出，在常规短纤后加工设备上，设定总牵伸倍数5倍、牵伸温度100℃、松驰热定型温度180℃、后加工速度250m/min等过程，制得规格为7.78dtex/64mm的自卷曲再生涤纶短纤维(见表1)。
本实施例利用高低黏再生PET生产具有自卷曲特性的短纤维，拓宽了再生PET应用领域、提高了产品的附加值；第二采用聚合物双层共挤的方法，可以保证良好的成膜性，灵活控制薄膜的厚度和丝条的宽度，调整纤维规格；第三制得的自卷曲再生涤纶短纤维不但有较好的卷曲率和压缩弹性回复率，而且因扁平截面，使单纤维间具有优良的平滑性。
表1
Figure BDA0003307726180000091

Claims (3)

1.一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)未牵伸丝束的制备：以低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯为组分A、以低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯经固相增黏后的高黏聚对苯二甲酸乙二醇酯为组分B，分别设置二条单螺杆挤出机，控制A、B两组分螺杆挤出机各区的温度为290～320℃和260～290℃、模头的温度为300～320℃，采用双层共挤模头，得到由二种聚合物并列挤出的复合膜，其中高黏B组分侧在下层与冷却鼓紧贴，得到厚度100～300μm的薄膜，并用分条机分切成一定宽度的丝条，然后将丝条全部合股引入盛丝桶，制得未牵伸丝束。
2)未牵伸丝束的后加工：将步骤1)制得的未牵伸丝束引出，在常规短纤后加工设备上，设定总牵伸倍数4～6倍、牵伸温度80～100℃、松驰热定型温度160～180℃、后加工速度200～300m/min等，制得规格为1.33～13.3dtex/38～64mm的自卷曲再生涤纶短纤维。
2.如权利要求1所述的一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，所述的低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯特性黏度0.505～0.515dL/g；所述高黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯特性黏度0.905～0.915dL/g。
3.如权利要求1所述的一种自卷曲再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，所述低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯以废旧纺织品经乙二醇醇解、甲醇酯交换法回收的单体再聚合制得；所述高黏聚对苯二甲酸乙二醇酯以制备得到的低黏再生聚对苯二甲酸乙二醇酯经固相增黏后制得。
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