CN116815339A - 一种涤纶短纤制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涤纶短纤制备工艺，包括以下步骤：S1、聚合反应：将聚酯原料和催化剂加入到聚合釜中，进行聚合反应，生成聚合物A待用；S2、精密过滤：将聚合物A进行过滤，去除其中的杂质和固体颗粒物质，得到聚合物B待用；S3、凝固拉伸：将聚合物B依次经过凝固、拉伸和热定型加工，使聚合物B形成纤维状结构的长丝；S4、切碎：将长丝进行切割，得到所需长度的短纤；S5、成网：将短纤进行纺纱、牵伸、加热和冷却，形成纤维网状结构。本发明提供的涤纶短纤制备工艺可以消除涤纶短纤中存在的杂质，使得制备的涤纶短纤纯度更高，强度更大，不易出现断裂现象，从而使得制备的涤纶短纤的质量更高，有利于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及涤纶短纤生产技术领域，特别涉及一种涤纶短纤制备工艺。
背景技术
涤纶短纤是由聚酯加工而成的纤维，涤纶短纤主要用于棉纺行业，单独纺纱或与棉、粘胶纤维、麻、毛、维纶等混纺，所得纱线用于服装织布为主，还可用于家装面料，包装用布，充填料和保暖材料。
现有技术中的涤纶短纤制备工艺在制备涤纶短纤时，由于原材料在加工过程中存在杂质，导致加工出来的产物纯度不足，容易影响涤纶短纤的强度，从而使得制备的涤纶短纤容易出现断裂的情况，降低了涤纶短纤的生产质量，因此，亟需研发一种涤纶短纤制备工艺来解决现今涤纶短纤生产质量较低，容易断裂的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涤纶短纤制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种涤纶短纤制备工艺，包括以下步骤：
S1、聚合反应：将聚酯原料和催化剂加入到聚合釜中，在设定的温度和压力下进行聚合反应，生成聚合物A待用；
S2、精密过滤：将所述S1中生成的聚合物A进行过滤，去除其中的杂质和固体颗粒物质，得到纯净的聚合物B待用；
S3、凝固拉伸：将所述S2中得到的聚合物B依次经过凝固、拉伸和热定型加工，使聚合物B形成纤维状结构的长丝；
S4、切碎：将所述S3加工得到的长丝进行切割，得到所需长度的短纤；
S5、成网：将所述S4中加工得到的短纤进行纺纱、牵伸、加热和冷却，形成纤维网状结构，从而获得涤纶短纤。
优选的，在所述S1中聚合反应使用的聚氨酯原料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯中任意一种，所述催化剂为坏血酸或锰酸钾中的任意一种，所述催化剂的用量为0.05％至0.2％之间。
优选的，在所述S1中的聚合反应中，所述聚合反应的温度值为250℃至290℃之间，所述聚合反应的压力值为5MPa至10MPa之间，所述聚合反应的反应时间为1至3小时之间。
优选的，在所述S2中使用多层网式过滤器进行聚合物A进行过滤，所述多层网式过滤器的目数为40至100目之间。
优选的，在所述S3中，所述凝固加工的温度为40℃至70℃之间，拉伸比例为1∶2至1∶5之间，热定型的温度为180℃至220℃之间，拉伸速度为200m/min至800m/min之间。
优选的，在所述S5中，所述纺丝的温度为260℃至290℃之间，所述牵伸的比例为1∶2至1∶4之间。
优选的，在所述S5中，所述加热定型的温度为180℃至220℃之间，所述加热定型的时间为1s至3s之间。
优选的，在所述S5中，所述通风冷却的温度为40℃至60℃之间，所述通风冷却的风速为0.8m/s至1.2m/s之间。
相比于现有技术，本发明的技术效果和优点：
本发明提供的涤纶短纤制备工艺可以消除涤纶短纤中存在的杂质，使得制备的涤纶短纤纯度更高，强度更大，不易出现断裂现象，从而使得制备的涤纶短纤的质量更高，有利于推广应用。
附图说明
图1为本发明涤纶短纤制备的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种涤纶短纤制备工艺，包括以下步骤：
S1、聚合反应：将聚酯原料和催化剂加入到聚合釜中，在设定的温度和压力下进行聚合反应，生成聚合物A待用；
S2、精密过滤：将S1中生成的聚合物A进行过滤，去除其中的杂质和固体颗粒物质，得到纯净的聚合物B待用；
S3、凝固拉伸：将S2中得到的聚合物B依次经过凝固、拉伸和热定型加工，使聚合物B形成纤维状结构的长丝；
S4、切碎：将S3加工得到的长丝进行切割，得到所需长度的短纤；
S5、成网：将S4中加工得到的短纤进行纺纱、牵伸、加热和冷却，形成纤维网状结构，从而获得涤纶短纤。
在优选的实施例中，在S1中聚合反应使用的聚氨酯原料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯中任意一种，这些聚氨酯原料主要是对苯二甲酸和乙二醇的缩聚产物，具有良好的热稳定性、物理性能和可加工性，可以满足纤维的要求，提高涤纶纤维的制备质量，同时还可通过添加如碳纤维、玻璃纤维等增强剂来达到提高制备的涤纶短纤的强度和耐磨性，而且还可通过添加如纳米材料、聚合物改性剂等来增加制备的涤纶短纤的柔韧性和耐高温性能，催化剂为坏血酸或锰酸钾中的任意一种，催化剂的用量为0.05％至0.2％之间，涤纶短纤制备中聚合反应使用的催化剂一般为金属催化剂，这些催化剂可以促进聚酯原料的缩聚反应，加速聚合反应速度，提高聚合物的分力量和分子结构等，除了坏血酸和锰酸钾之外可还采用锌盐或锰盐。
在S1中的聚合反应中，聚合反应的温度值为250℃至290℃之间，其中以270℃为最佳，聚合反应的压力值为5MPa至10MPa之间，聚合反应的反应时间为1至3小时之间，聚合反应过程中最佳的压力值为8MPa，反应时间为2.5小时。
在S2中使用多层网式过滤器进行聚合物A进行过滤，多层网式过滤器的目数为40至100目之间，多层式过滤器一般由多层金属网或塑料网组成，去除聚合反应过程中的杂质和固体颗粒，多层式过滤器能够达到对聚合物A的多级筛分过滤，使得筛选出的聚合物A纯度更高，有助于提高涤纶短纤的制备质量，过滤网更高的目数代表着更细的过滤孔径，可以更好的过滤较小的杂质和颗粒，单也会增加阻力，因此根据涤纶短纤的制备的产品需求，其目数选在40至100目之间为最佳。
在S3中，凝固加工的温度为40℃至70℃之间，涤纶短纤的凝固加工温度是指将聚合反应生成的聚合物从熔融状态迅速冷却到固化态的温度，过高或过低的凝固温度可能导致纤维结构的不完善或不理想，因此凝固温度需要控制在40℃至70℃之间，拉伸比例为1∶2至1∶5之间，拉伸比例是指将凝固的聚合物纤维拉伸到所需长度的比率，在凝固拉伸过程中，拉伸比率的选择对纤维的性能和结构有着重要影响，过高的拉伸比率容易导致纤维断裂或拉伸不均匀，而过低的拉伸比率则可能得不到理想的纤维性能，因此需要将拉伸比例控制在1∶2至1∶5之间，热定型的温度为180℃至220℃之间，热定型温度是指将拉伸后的纤维在恒定的温度下进行热处理，使其结构进一步稳定，热定型稳定的选择也是根据速度可能导致纤维结构的不完善，而过慢的拉伸速度可能导致纤维断裂或不均匀拉伸拉伸速度为200m/min至800m/min之间，合理的拉伸速度的把握，能够使得拉伸过程加工的纤维结构更加完善合理，提高加工质量。
优选的，在S5中，纺丝的温度为260℃至290℃之间，纺丝温度是指将涤纶短纤熔融并从纺丝孔中拉伸出来形成纤维的温度，合适的纺丝温度可以使熔融聚合物顺利地从纺丝孔中流出，并形成细丝，牵伸的比例为1∶2至1∶4之间，牵伸比例是指将纺丝得到得短纤纤维拉伸至所需得长度，适合得牵伸比例可以改变纤维的结构和性能，同时增强其拉伸能力和强度，如此即可增加涤纶短纤的制备质量。
优选的，在S5中，加热定型的温度为180℃至220℃之间，加热定型的时间为1s至3s之间，经过纺丝和牵伸后的纤维需要进行加热定型，以达到进一步稳定纤维的形态和结构的目的，同时为了增加涤纶短纤在加热定型工艺中的质量，其定型温度最佳为200℃，加热时间一般为2s。
优选的，在S5中，通风冷却的温度为40℃至60℃之间，通风冷却的风速为0.8m/s至1.2m/s之间，在涤纶短纤的成网过程中，纤维需要经过适当的通风冷却，以使纤维可以更好的固化并保持其形态稳定，合适的通风条件能够避免纤维粘连以及变形，因此在成网的加工工艺，涤纶短纤的通风冷却温度一般控制在40℃至60℃之间。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种涤纶短纤制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、聚合反应：将聚酯原料和催化剂加入到聚合釜中，在设定的温度和压力下进行聚合反应，生成聚合物A待用；
S2、精密过滤：将所述S1中生成的聚合物A进行过滤，去除其中的杂质和固体颗粒物质，得到纯净的聚合物B待用；
S3、凝固拉伸：将所述S2中得到的聚合物B依次经过凝固、拉伸和热定型加工，使聚合物B形成纤维状结构的长丝；
S4、切碎：将所述S3加工得到的长丝进行切割，得到所需长度的短纤；
S5、成网：将所述S4中加工得到的短纤进行纺纱、牵伸、加热和冷却，形成纤维网状结构，从而获得涤纶短纤。
2.根据权利要求1所述的一种涤纶短纤制备工艺，其特征在于，在所述S1中聚合反应使用的聚氨酯原料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯中任意一种，所述催化剂为坏血酸或锰酸钾中的任意一种，所述催化剂的用量为0.05％至0.2％之间。
3.根据权利要求2所述的一种涤纶短纤制备工艺，其特征在于，在所述S1中的聚合反应中，所述聚合反应的温度值为250℃至290℃之间，所述聚合反应的压力值为5MPa至10MPa之间，所述聚合反应的反应时间为1至3小时之间。
4.根据权利要求1所述的一种涤纶短纤制备工艺，其特征在于，在所述S2中使用多层网式过滤器进行聚合物A进行过滤，所述多层网式过滤器的目数为40至100目之间。
5.根据权利要求1所述的一种涤纶短纤制备工艺，其特征在于，在所述S3中，所述凝固加工的温度为40℃至70℃之间，拉伸比例为1∶2至1∶5之间，热定型的温度为180℃至220℃之间，拉伸速度为200m/min至800m/min之间。
6.根据权利要求1所述的一种涤纶短纤制备工艺，其特征在于，在所述S5中，所述纺丝的温度为260℃至290℃之间，所述牵伸的比例为1∶2至1∶4之间。
7.根据权利要求1所述的一种涤纶短纤制备工艺，其特征在于，在所述S5中，所述加热定型的温度为180℃至220℃之间，所述加热定型的时间为1s至3s之间。
8.根据权利要求1所述的一种涤纶短纤制备工艺，其特征在于，在所述S5中，所述通风冷却的温度为40℃至60℃之间，所述通风冷却的风速为0.8m/s至1.2m/s之间。
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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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20230929 |