專利名稱：利用再生聚酯生產(chǎn)中空短纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用再生聚酯廢料生產(chǎn)中空短纖維的方法。
背景技術(shù)：
在國內(nèi)外化纖行業(yè)中，隨著合成纖維“天然化”的趨勢(shì)，中空纖維因其膨松性、保暖性較好而被廣泛用作床上用品、保暖用品和布藝玩具的填充料。在中空纖維的生產(chǎn)實(shí)踐中，有熔紡和濕紡兩種，其中用熔紡法生產(chǎn)聚酯短纖維的，通常都是用聚酯(PET，即聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)新料來生產(chǎn)中空短纖維，如中國發(fā)明專利01108354.9所公開的內(nèi)容，但這樣的生產(chǎn)成本相對(duì)較高。在為降低成本而用聚酯廢料再生產(chǎn)中空短纖維的過程中，一般容易出現(xiàn)以下幾個(gè)問題一是由于再生聚酯廢料含雜質(zhì)多，而中空噴絲成型孔一般為異型孔，結(jié)構(gòu)特殊，出絲縫隙特別狹窄，一般常規(guī)設(shè)備和工藝只能生產(chǎn)1小時(shí)左右就必須停車更換噴絲板和其他的紡織組件，同時(shí)又不可能把中空絲紡好；二是普遍認(rèn)為在對(duì)再生聚酯廢料進(jìn)行過濾去除雜質(zhì)的過程中過濾器的容積不能太大(一般在0.014m2以下)，過濾的時(shí)間不宜太長，否則易造成聚酯的降解。同時(shí)造成過濾精度不高，影響紡絲的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案以改進(jìn)工藝和設(shè)備，提高過濾精度，從而解決了再生聚酯廢料因雜質(zhì)多，無法在短周期內(nèi)紡高檔短纖維的難題。
本發(fā)明的方案是利用再生聚酯生產(chǎn)中空短纖維的方法，它包括將聚酯(PET)其他的聚酯下腳廢料先經(jīng)過清理、清洗、粉碎、干燥、熔融擠壓；預(yù)過濾、泵計(jì)量、組件過濾；中空噴絲板噴絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、牽引、卷繞、集束；油浴一次拉伸；過熱蒸汽二次拉伸；卷曲、熱定型、切斷打包；其特征在于在泵計(jì)量前的預(yù)過濾是將熔融體聚酯并列的經(jīng)過n個(gè)容積為0.003--0.005立方米、過濾面積為0.4-0.6平方米的預(yù)過濾器過濾，預(yù)過濾精度控制在60微米以下。
上述的利用再生聚酯廢料生產(chǎn)中空短纖維的方法，其預(yù)過濾器的最佳容積為0.0708立方米，過濾面積9.5平方米，預(yù)過濾精度可控制在60微米以下；在組件過濾器中的金屬絲過濾網(wǎng)是180目-250目，用200目較為適宜。
上述方法中主要工藝參數(shù)干燥溫度控制在130～145、真空度為0.085～0.096Mpa、干燥時(shí)間為8h～10h；紡絲流程中聚酯熔融體的溫度控制在275～282℃，環(huán)吹風(fēng)溫度為20～27℃、環(huán)吹風(fēng)速度為2～2.5m/s，一次拉伸油浴溫度為67-75℃，一次拉伸蒸汽溫度為80-100℃，熱定型時(shí)的烘干燥溫度為140-180℃，烘干定型時(shí)間為40-60min。
由上述方法生產(chǎn)中空短纖維，由于增加了清理粉碎的工藝，同時(shí)將聚酯熔融體放入了一個(gè)超大容量的預(yù)過濾器里過濾，過濾面積大大增加，而過濾時(shí)間相對(duì)縮短，較好地避開了為提高過濾精度而延長過濾時(shí)間所產(chǎn)生的聚酯降解的矛盾。由上述方法生產(chǎn)出的中空短纖維與原來的實(shí)芯絲相比，其比重比常規(guī)產(chǎn)品輕15-20％，壓縮回彈性比常規(guī)產(chǎn)品高8-10％；與聚酯新料為原料用常規(guī)方法生產(chǎn)出的中空短纖維相比，諸性能基本相同，由于利用了來源廣泛的再生聚酯廢料，不僅有利環(huán)保，也降低了生產(chǎn)成本，使中空短纖維產(chǎn)品的性能價(jià)格比大大提高。


附圖1為用本發(fā)明所生產(chǎn)出來的一束短纖維斷面在400倍顯微鏡下的照片。
附圖2為本發(fā)明所用的預(yù)過濾器中的過濾芯，圖中示意了3個(gè)單體過濾芯的組件。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例是將聚酯(PET)廢料和聚酯下腳料先經(jīng)過挑選、清洗、粉碎等一系列的原料準(zhǔn)備工作后，再經(jīng)高溫真空干燥，干燥的溫度為130--145℃，真空度為0.085-0.096Mpa，干燥時(shí)間為8-10h，將高溫干燥后的聚酯廢料在高溫下熔化，并用螺桿擠壓，再將上述擠壓出來的熔融體通過一個(gè)特制的預(yù)過濾器，用于過濾聚酯廢料中的雜質(zhì)，該過濾器由19個(gè)過濾芯并列的安置在一個(gè)過濾筒中，其容積達(dá)0.0708m2，過濾筒的過濾面積由常規(guī)的0.92m2增加到9.5m2，預(yù)過濾精度也從原來的200微米提高到了60微米以下，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是它是一個(gè)超大體積的預(yù)過濾器，一般認(rèn)為如果過濾雜質(zhì)的時(shí)間過長，會(huì)導(dǎo)致聚酯降解，導(dǎo)致原料變性，所以，在以往利用聚酯廢料生產(chǎn)中空短纖維的過程中所采用的過濾器一般體積都很小，不超過0.014m2。因此就產(chǎn)生了雜質(zhì)去除精度不高的問題，影響了中空纖維絲的紡絲速度和紡絲質(zhì)量。在本實(shí)施例中，首先是在預(yù)過濾器中提高了過濾精度，為熔融體經(jīng)過泵計(jì)量后再次提高過濾精度打下了基礎(chǔ)，即將精過濾組件中原來使用的80目的金屬絲網(wǎng)提高到200目，再一次提高了紡絲前的過濾精度，從而解決了再生聚酯廢料雜質(zhì)多，紡高檔纖維周期特別短，無法紡絲的大難題。在本實(shí)施例中，經(jīng)過兩次過濾后的熔融體經(jīng)過中空噴絲板噴絲，在生產(chǎn)中，可以將單孔孔徑設(shè)計(jì)在1.2-2.6mm，并經(jīng)合理變形設(shè)計(jì)(間隙設(shè)計(jì)控制在0.1-0.2mm)、科學(xué)排列，在紡絲過程中可使單根纖維絲的截面復(fù)合成4孔、7孔、8孔、9孔的中空短纖維，在本實(shí)施例中生產(chǎn)出來的短纖維由8孔組成，如圖1所示的為該短纖截面在高倍顯微鏡下所觀察到的8孔形狀。由噴絲板噴出后的中空纖維絲經(jīng)環(huán)吹風(fēng)冷卻、牽引、卷繞、集束、油浴一次拉伸、過熱蒸汽二次拉伸后，卷曲、熱定型、切斷打包，即為中空纖維絲成品。其中在實(shí)施噴絲工序時(shí)，要嚴(yán)格控制溫度熔融體溫度275-145℃、濕度(60±2)％、紡絲線速度(800±5)米/分鐘，一個(gè)紡絲位流量1800±3克/分鐘、環(huán)冷吹風(fēng)速度2-2.5米/秒，環(huán)吹風(fēng)溫度20--27℃，單個(gè)紡絲位常規(guī)冷卻風(fēng)量57立方米/分鐘，以保證短纖維的中空成型準(zhǔn)確。在實(shí)施后工序中，一次拉伸油浴溫應(yīng)控制在67-75℃，二次拉伸蒸汽溫度應(yīng)控制在80-100℃，熱定型時(shí)的烘干溫度應(yīng)控制在140-180℃，烘干定型時(shí)間為40-60min。
按照本實(shí)施例方法生產(chǎn)出來的短纖其總牽伸倍數(shù)可達(dá)3.6-4.7倍，壓縮彈性率為75％，徑向異形度為63.2％，截面異形度為15％-18％，中空率達(dá)95％。完全符合產(chǎn)品出廠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1，一種利用再生聚酯生產(chǎn)中空短纖維的方法，該方法包括以下步驟對(duì)聚酯廢料清理、清洗、粉碎、干燥、熔融擠壓；預(yù)過濾、泵計(jì)量、組件過濾；中空噴絲板噴絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、牽引、卷繞、集束；油浴一次拉伸；過熱蒸汽二次拉伸；卷曲、熱定型、切斷打包；其特征在于在泵計(jì)量前的預(yù)過濾是將熔融體聚酯并列的經(jīng)過由n個(gè)容積為0.003-0.005立方米，過濾面積為0.4-0.6平方米的單體組成的預(yù)過濾器過濾，預(yù)過濾精度控制在60微米以下。
2.如權(quán)利要求1所述的利用再生聚酯生產(chǎn)中空短纖維的方法，其特征在于預(yù)過濾是將熔融體聚酯并列的經(jīng)過由19個(gè)單體組成的預(yù)過濾器過濾，預(yù)過濾器的容積為0.0708立方米，過濾面積9.5平方米；
3.如權(quán)利要求1所述的利用再生聚酯生產(chǎn)中空短纖維的方法，其特征在于組件過濾器中使用的金屬絲過濾網(wǎng)是180目-250目。
4.如權(quán)利要求1或3所述的利用再生聚酯生產(chǎn)中空短纖維的方法，其特征在于組件過濾器中使用的金屬絲過濾網(wǎng)是200目。
5.如權(quán)利要求1所述的利用再生聚酯生產(chǎn)中空短纖維的方法，其特征在于干燥溫度控制在130～145℃、真空度為0.085～0.096Mpa、干燥時(shí)間為8h～10h；紡絲流程中熔融體的溫度控制在275～282℃，環(huán)吹風(fēng)溫度為20～27℃、環(huán)吹風(fēng)速度為2～2.5m/s，一次拉伸油浴溫度為67-75℃，二次拉伸蒸汽溫度為80-100℃，熱定型時(shí)的烘干燥溫度為140-180℃，烘干定型時(shí)間為40-60min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用再生聚酯廢料生產(chǎn)中空短纖維的方法。該方法包括以下步驟對(duì)聚酯廢料清理、清洗、粉碎、干燥、熔融擠壓；預(yù)過濾、泵計(jì)量、組件過濾；中空噴絲板噴絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、牽引、卷繞、集束；油浴一次拉伸；過熱蒸汽二次拉伸；卷曲、熱定型、切斷打包；其特征在于在泵計(jì)量前的預(yù)過濾是將聚酯熔融體經(jīng)過容積為0.0708立方米，過濾面積為9.5平方米的預(yù)過濾器過濾，預(yù)過濾精度在60微米以下。由上述方法與用聚酯新料為原料生產(chǎn)出的中空短纖維相比，諸性能基本相同，使中空短纖維產(chǎn)品的性能價(jià)格比大大提高。
文檔編號(hào)D01D5/08GK1456715SQ02118799
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2002年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月10日
發(fā)明者杜國強(qiáng) 申請(qǐng)人:寧波大發(fā)化纖有限公司