專利名稱：一種基于再生聚酯的超細(xì)纖維及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超細(xì)纖維材料及生產(chǎn)方法，尤其是一種利用再生聚酯原料通過(guò)熔
融復(fù)合紡絲法生產(chǎn)超細(xì)纖維材料。
背景技術(shù)：
超細(xì)纖維是指單絲纖度在0. 44dtex以下的特種纖維，由于纖維很細(xì)，使得織物手 感柔軟，表面蓬松、外觀豐滿并有防水、透氣、透濕的功能。超細(xì)纖維一經(jīng)出現(xiàn)，即對(duì)服裝市 場(chǎng)產(chǎn)生很大的沖擊力，也改變了人們對(duì)化纖的傳統(tǒng)看法，為生產(chǎn)融舒適性、功能性、柔軟性 于一體的新型織物提供了新的途徑。 超細(xì)纖維的生產(chǎn)技術(shù)有很多種，除了常用的直接紡絲和復(fù)合紡絲方法外，還有超 拉伸法、瞬時(shí)紡絲、湍流紡絲和熔噴法等方法。利用復(fù)合紡絲制造超細(xì)纖維的技術(shù)有剝離法 和海島法兩種。剝離法是將聚酰胺和聚酯兩種組分在一個(gè)噴絲孔內(nèi)交替分布，最終通過(guò)化 學(xué)處理或機(jī)械方法，將兩組分剝離，使一根纖維分裂成多瓣纖維，其單絲纖度可達(dá)O. 11 0. 44dtex。海島法是將一種聚合物做島組分，另一種聚合物做海組分，若干個(gè)島均勻分布在 海之中，并包含于一根纖維內(nèi)，做成織物后，將海的組分溶解掉，留下島組分，就得到超細(xì)纖 維，其單絲纖度可達(dá)0.011 0. lldtex。 直接紡絲法由于所采用的噴絲孔直徑較小，紡絲過(guò)程中產(chǎn)生毛絲和斷頭的概率 較高，因此對(duì)紡絲切片或熔體質(zhì)量要求較高，目前直接紡絲法受到紡絲熔體質(zhì)量、纖維加 工技術(shù)及噴絲孔加工和清洗技術(shù)的限制，難以生產(chǎn)單絲纖度在O. 33dtex以下、總纖度在 167dtex以上品種。 復(fù)合紡絲方法由于使用了雙組分原料，加工設(shè)備比單一紡絲復(fù)雜，因此紡絲加工
成本較高。在常見的剝離纖維中，由于使用15 30%的尼龍?jiān)?，因此原料成本較高；而
海島纖維中使用了 30%左右的水溶性聚酯組分，同樣使超細(xì)纖維的制造成本上升。因此通
過(guò)復(fù)合紡絲方法生產(chǎn)的纖維的生產(chǎn)成本比直接紡絲方法生產(chǎn)成本要高。 近年來(lái)，隨著對(duì)資源的再生利用的重視，再生聚酯產(chǎn)品的生產(chǎn)受到廣泛重視，但由
于再生聚酯產(chǎn)品的性能相對(duì)較差，在紡制細(xì)旦纖維時(shí)由于雜質(zhì)含量較高，紡絲過(guò)程中飄絲、
斷頭現(xiàn)象嚴(yán)重，且所得到的細(xì)旦纖維強(qiáng)度較差，很難在細(xì)旦及超細(xì)旦纖維上取得應(yīng)用，因此
目前再生聚酯主要應(yīng)用在中空纖維、短纖維及部分常規(guī)長(zhǎng)絲產(chǎn)品的生產(chǎn)上，尚無(wú)法應(yīng)用到
超細(xì)纖維的直接紡絲。如何提高再生聚酯纖維產(chǎn)品的檔次具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種充分利用再生資源生產(chǎn)成 本低廉、透氣性好、加工工藝簡(jiǎn)單、適用范圍廣、易于工業(yè)生產(chǎn)的基于再生聚酯的超細(xì)纖維 及其生產(chǎn)方法。 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述超細(xì)纖維的材料包括再生聚酯及聚己內(nèi)酰胺， 超細(xì)纖維材料的截面形狀為"米"字型、桔瓣型或"*"型；所述超細(xì)纖維材料通過(guò)80 115°C
3高溫氫氧化鈉水溶液處理，將聚己內(nèi)酰胺與再生聚酯剝離，得到再生聚酯超細(xì)纖維。 所述的超細(xì)纖維材料由重量百分比為65 85%的再生聚酯和15 35%的聚己
內(nèi)酰胺通過(guò)復(fù)合紡絲及加彈加工(DTY加工)而成。 所述超細(xì)纖維材料經(jīng)過(guò)氫氧化鈉水溶液處理后，所述再生聚酯超細(xì)纖維的單絲細(xì) 度為0. lldtex 0. 44dtex，所述單絲的截面為扇形。 所述再生聚酯的原料切片的特性粘度為0. 52 0. 83dl/g，所述再生聚酯的原料 來(lái)自于以下途徑或物質(zhì)中的一種 A、廢PET聚酯瓶清洗、粉碎后，經(jīng)過(guò)干燥作為原料直接使用；
B、廢PET聚酯瓶清洗、粉碎及再熔融后，重新切粒； C、廢PET瓶坯、廢PET薄膜或吸塑片等原料經(jīng)清洗、粉碎直接使用，或經(jīng)過(guò)清洗、粉 碎及再熔融后，重新切粒； D、聚酯廢絲經(jīng)過(guò)摩擦加工成泡泡料，或者再熔融重新切粒；
E、廢聚酯切片經(jīng)清洗或清洗后再熔融切粒； F、將上述A E幾種廢原料中的兩種或數(shù)種進(jìn)行混合直接使用，或再熔融后切 粒； G、將上述A F所述的原料添加或不添加增白劑、消光劑或顏料等粉體或母粒作 為原料使用。 所述聚己內(nèi)酰胺原料的特性粘度為2. 4 2. 7dl/g。 —種超細(xì)纖維的生產(chǎn)方法，特征在于，所述方法包括下列步驟 ①再生聚酯切片為第一原料；再生聚酯切片干燥后進(jìn)入第一螺桿擠壓機(jī)，經(jīng)過(guò)第
一螺桿擠壓機(jī)的熔融擠壓成為可紡絲的聚酯熔體，并將該聚酯熔體輸送到紡絲箱體中，進(jìn)
一步均勻分配到紡絲箱體的復(fù)合紡絲組件中，作為第一組分； ②以聚己內(nèi)酰胺切片為第二原料，干燥后進(jìn)入第二螺桿擠出機(jī)，經(jīng)過(guò)第二螺桿擠 出機(jī)的熔融擠壓成為可紡絲的聚酯熔體，并將該聚酯熔體輸送到紡絲箱體中，進(jìn)一步均勻 分配到紡絲箱體的復(fù)合紡絲組件中，作為第二組分； ③將紡絲箱體的復(fù)合紡絲組件中成型的第一組分與第二組分?jǐn)D出，經(jīng)吹風(fēng)、冷卻、 上油及巻繞處理，得到雙組分超細(xì)P0Y纖維，巻繞速度為2500m/min 3800m/min。
得到的雙組分超細(xì)POY纖維在牽伸倍率為1. 3 1. 95、熱箱溫度為120 200°C 的條件下進(jìn)行DTY加工，得到所述超細(xì)纖維材料。 本發(fā)明所提出的超細(xì)纖維材料可用于超細(xì)毛巾、超細(xì)雪尼爾紗及高級(jí)清潔材料等 方面，與傳統(tǒng)復(fù)合超細(xì)纖維相比，原料價(jià)格要低廉；與直接紡超細(xì)纖維相比，纖維細(xì)度要低。 在提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，由于所使用的原料為資源的再生應(yīng)用，兼具了循環(huán)利用、節(jié)約資 源的優(yōu)勢(shì)。


圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述的超細(xì)纖維材料原料按重量百分比計(jì)算，再生聚酯占總重量的65% 85%，聚己內(nèi)酰胺占總重量的15% 35%。經(jīng)過(guò)80 115t:的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行開 纖處理后，再生聚酯纖維具有明顯的扇形特征，處理后的單絲纖度范圍為O. 11dtex 0.44dtex。 本發(fā)明所述超細(xì)纖維材料的生產(chǎn)方法為將上述兩種原料利用雙組分紡絲機(jī)分別 經(jīng)過(guò)螺桿擠壓、熔融、輸送及計(jì)量后進(jìn)入復(fù)合紡絲組件，再經(jīng)過(guò)冷卻、上油及巻繞，得到POY 纖維；再經(jīng)過(guò)加彈處理得到可用于織造的超細(xì)纖維材料。 在本發(fā)明產(chǎn)品的制備過(guò)程中由雙組分紡絲機(jī)制得纖維材料及堿水解法進(jìn)行剝離 過(guò)程中的原料和方法均屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員和生產(chǎn)人員公知的技術(shù)內(nèi)容，因此在具體實(shí)施 例中對(duì)這部分內(nèi)容予以省略。 下述實(shí)施例中未對(duì)雙組分紡絲機(jī)進(jìn)行限定，是因?yàn)殡p組分紡絲機(jī)的生產(chǎn)廠家和型
號(hào)雖然不同，但并不影響所述超細(xì)纖維的制備。
實(shí)施例1 參見附圖所示，本發(fā)明基于普通雙組分纖維生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行再生聚酯超細(xì)纖維POY 生產(chǎn)，它分別由以回收聚酯飲料瓶經(jīng)切碎、干燥后再熔融進(jìn)行造粒所得的再生聚酯切片A 及聚己內(nèi)酰胺切片B為原料(再生聚酯切片A的特性粘度為0. 695，聚己內(nèi)酰胺切片B的 特性粘度為2. 4)，將再生聚酯切片A及聚己內(nèi)酰胺切片B兩種原料經(jīng)過(guò)結(jié)晶干燥機(jī)1干燥 后，分別經(jīng)第一擠壓機(jī)2第二擠壓機(jī)3擠壓熔融后送入復(fù)合紡絲箱體4，經(jīng)保溫的紡絲計(jì)量 泵精確計(jì)量擠出，分配到各個(gè)復(fù)合紡絲組件中，擠出后再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻成型，油嘴5上油， 及第一導(dǎo)絲盤6、第二導(dǎo)絲盤7導(dǎo)引，被巻繞頭8巻取成超細(xì)POY纖維。
在上述過(guò)程中，再生聚酯切片A經(jīng)干燥后，其含水率< 35PPM，聚己內(nèi)酰胺切片B經(jīng) 干燥后，其含水率< 130PPM，在對(duì)再生聚酯切片A的擠壓熔融過(guò)程中設(shè)有若干的加熱區(qū)，各 區(qū)的加熱溫度設(shè)在260 28『C之間，在對(duì)聚己內(nèi)酰胺切片B的擠壓熔融過(guò)程中設(shè)有若干的 加熱區(qū)，各區(qū)的加熱溫度設(shè)在245 28(TC之間；巻取速度為2500m/min 3800m/min，加工 出來(lái)的再生聚酯超細(xì)纖維POY絲餅，其纖度為290dtex，斷裂強(qiáng)度^ 1. 5cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng) 率E = 96 160%，含油率為0. 4 0. 7%，條干U值《1.4%。 將所得POY纖維在摩擦片式上加彈機(jī)上進(jìn)行加彈，第一熱箱、第二熱箱溫度分別 為165 195。C及室溫 150。C，牽伸比為1. 52 1. 79， D/Y比為1. 32 1. 78，加工速度 為450 750m/min。所得DTY纖維纖度為190dtex，斷裂強(qiáng)度^ 2. 5cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率E =15 32%，含油率為2. 5 5. 5X，纖維染色M率(灰卡4. 0級(jí))為93%以上。
將上述纖維為主要原料，在針織大圓機(jī)上進(jìn)行緯編加工后，再經(jīng)過(guò)堿減量開纖、染 色及定型處理(與滌錦復(fù)合超細(xì)纖維緯編毛巾加工工藝相同，為業(yè)內(nèi)公開技術(shù))，得到單絲 纖度為0. 3dtex的超細(xì)纖維組成的緯編毛巾?？捎糜诟邫n清潔用布。
實(shí)施例2 參見附圖所示，本發(fā)明基于普通雙組分纖維生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行再生聚酯超細(xì)纖維POY 生產(chǎn)，它分別由以回收聚酯飲料瓶經(jīng)清洗、分揀及切碎所得的再生聚酯切片C及聚己內(nèi)酰 胺切片B為原料(再生聚酯切片C的特性粘度為0. 736，聚己內(nèi)酰胺切片B的特性粘度為 2. 4)，將再生聚酯切片C及聚己內(nèi)酰胺切片B兩種原料經(jīng)過(guò)結(jié)晶干燥機(jī)1干燥后，分別經(jīng)第 一擠壓機(jī)2第二擠壓機(jī)3擠壓熔融后送入復(fù)合紡絲箱體4，經(jīng)保溫的紡絲計(jì)量泵精確計(jì)量擠 出，分配到各個(gè)復(fù)合紡絲組件中，擠出后再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻成型，油嘴5上油，及第一導(dǎo)絲盤6、第二導(dǎo)絲盤7導(dǎo)引，被巻繞頭8巻取成超細(xì)P0Y纖維。 在上述過(guò)程中，再生聚酯切片C經(jīng)干燥后，其含水率< 45PPM，聚己內(nèi)酰胺B經(jīng)干燥 后，其含水率< 130PPM，在對(duì)再生聚酯切片C的擠壓熔融過(guò)程中設(shè)有若干的加熱區(qū)，各區(qū)的 加熱溫度設(shè)在250 27『C之間，在對(duì)聚己內(nèi)酰胺切片B的擠壓熔融過(guò)程中設(shè)有若干的加熱 區(qū)，各區(qū)的加熱溫度設(shè)在245 275°C之間；巻取速度為2500m/min 3800m/min，加工出來(lái) 的再生聚酯超細(xì)纖維POY絲餅，其斷裂強(qiáng)度^ 1.4cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率E = 101 167%， 含油率為0.4 0. 7X，條干U值《1.6%。 將所得POY纖維在摩擦片式上加彈機(jī)上進(jìn)行加彈，第一熱箱、第二熱箱溫度分別 為155 195。C及室溫到150。C，牽伸比為1. 52 1. 85， D/Y比為1. 32 1. 78，加工速度 為450 750m/min。所得DTY纖維斷裂強(qiáng)度^ 2. 4cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率E = 15 32%，含 油率為2. 5 5. 5X，纖維染色M率(灰卡4.0級(jí))為93%以上。 將上述纖維為主要原料，與20s滌棉紗進(jìn)行雪尼爾紗加工(常規(guī)雪尼爾紗加工工 藝，業(yè)內(nèi)公開技術(shù))，可得到0. 8s ls的雪尼爾紗線，再在簇絨地毯機(jī)上進(jìn)行地毯加工后， 經(jīng)過(guò)堿減量開纖、染色及定型處理，得到單絲纖度為0. 28dtex的超細(xì)纖維組成的雪尼爾紗 地毯?？捎糜诟邫n地墊、高檔抹布等清潔用布。
實(shí)施例3 參見附圖所示，本發(fā)明基于普通雙組分纖維生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行再生聚酯超細(xì)纖維POY 生產(chǎn)，它分別由以常規(guī)滌綸紡絲過(guò)程產(chǎn)生的無(wú)油絲經(jīng)過(guò)摩擦加工所得的泡泡料再生聚酯切 片D及聚己內(nèi)酰胺切片B為原料(再生聚酯切片D的特性粘度為0. 586，聚己內(nèi)酰胺切片B 的特性粘度為2. 7)，將再生聚酯切片D及聚己內(nèi)酰胺切片B兩種原料經(jīng)過(guò)結(jié)晶干燥機(jī)1干 燥后(再生聚酯切片D原料不需要進(jìn)行預(yù)結(jié)晶)，分別經(jīng)第一擠壓機(jī)2第二擠壓機(jī)3擠壓 熔融后送入復(fù)合紡絲箱體4，經(jīng)保溫的紡絲計(jì)量泵精確計(jì)量擠出，分配到各個(gè)復(fù)合紡絲組件 中，擠出后再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻成型，油嘴5上油，及第一導(dǎo)絲盤6、第二導(dǎo)絲盤7導(dǎo)引，被巻繞頭 8巻取成超細(xì)POY纖維。 在上述過(guò)程中，泡泡料再生聚酯切片D經(jīng)干燥后，其含水率< 35PPM，聚己內(nèi)酰胺 切片B經(jīng)干燥后，其含水率< 130PPM，在對(duì)再生聚酯切片D的擠壓熔融過(guò)程中設(shè)有若干的加 熱區(qū)，各區(qū)的加熱溫度設(shè)在245 28(TC之間，在對(duì)聚己內(nèi)酰胺切片B的擠壓熔融過(guò)程中設(shè) 有若干的加熱區(qū)，各區(qū)的加熱溫度設(shè)在245 28(TC之間；巻取速度為2500m/min 3800m/ min，加工出來(lái)的再生聚酯超細(xì)纖維POY絲餅，其斷裂強(qiáng)度^ 1.5cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率E = 90 150%，含油率為0. 4 0. 7%，條干U值《1. 4%。 將所得POY纖維在摩擦片式上加彈機(jī)上進(jìn)行加彈，第一熱箱、第二熱箱溫度分別 為150 195。C及室溫 150。C，牽伸比為1. 52 1. 79， D/Y比為1. 32 1. 78，加工速度 為450 750m/min。所得DTY纖維斷裂強(qiáng)度^ 2. 5cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率E = 15 32%，含 油率為2. 5 5. 5X，纖維染色M率(灰卡4.0級(jí))為90%以上。 將上述纖維為經(jīng)編面紗，常規(guī)150D滌綸低彈絲為經(jīng)編底紗，在經(jīng)編毛巾機(jī)加工成 毛巾后，再經(jīng)過(guò)堿減量開纖、染色及定型處理，得到單絲纖度為0. 28dtex的超細(xì)纖維組成 的超細(xì)纖維毛巾?？捎糜谠∫?、干發(fā)巾、及高檔抹布。
權(quán)利要求
一種基于再生聚酯的超細(xì)纖維，其特征是所述超細(xì)纖維的材料包括再生聚酯及聚己內(nèi)酰胺，超細(xì)纖維材料的截面形狀為“米”字型、桔瓣型或“*”型；所述超細(xì)纖維材料通過(guò)80～115℃高溫氫氧化鈉水溶液處理，將聚己內(nèi)酰胺與再生聚酯剝離，得到再生聚酯超細(xì)纖維。
2. 如權(quán)利要求l所述的超細(xì)纖維，其特征是所述的超細(xì)纖維材料由重量百分比為 65 85%的再生聚酯和15 35%的聚己內(nèi)酰胺通過(guò)復(fù)合紡絲及加彈加工而成。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的超細(xì)纖維，其特征是所述超細(xì)纖維材料經(jīng)過(guò)氫氧化鈉水 溶液處理后，所述再生聚酯超細(xì)纖維的單絲細(xì)度為0. lldtex 0. 44dtex，所述單絲的截面 為扇形。
4. 如權(quán)利要求2所述的超細(xì)纖維，其特征是所述再生聚酯的原料切片的特性粘度為 0. 52 0. 83dl/g，所述再生聚酯的原料來(lái)自于以下途徑或物質(zhì)中的一種A、 廢PET聚酯瓶清洗、粉碎后，經(jīng)過(guò)干燥作為原料直接使用；B、 廢PET聚酯瓶清洗、粉碎及再熔融后，重新切粒；C、 廢PET瓶坯、廢PET薄膜或吸塑片經(jīng)清洗、粉碎直接使用，或經(jīng)過(guò)清洗、粉碎及再熔融 后，重新切粒；D、 聚酯廢絲經(jīng)過(guò)摩擦加工成泡泡料，或者再熔融重新切粒；E、 廢聚酯切片經(jīng)清洗或清洗后再熔融切粒；F、 將上述A E幾種廢原料中的兩種或數(shù)種進(jìn)行混合直接使用，或再熔融后切粒；G、 將上述A F所述的原料添加增白劑、消光劑或顏料的粉體或母粒作為原料使用。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的超細(xì)纖維，其特征是所述聚己內(nèi)酰胺原料的特性粘度為 2. 4 2. 7dl/g。
6. 生產(chǎn)權(quán)利要求1或2所述超細(xì)纖維的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟① 再生聚酯切片為第一原料；再生聚酯切片干燥后進(jìn)入第一螺桿擠壓機(jī)，經(jīng)過(guò)第一螺 桿擠壓機(jī)的熔融擠壓成為可紡絲的聚酯熔體，并將該聚酯熔體輸送到紡絲箱體中，進(jìn)一步 均勻分配到紡絲箱體的復(fù)合紡絲組件中，作為第一組分；② 以聚己內(nèi)酰胺切片為第二原料，干燥后進(jìn)入第二螺桿擠出機(jī)，經(jīng)過(guò)第二螺桿擠出機(jī)的熔融擠壓成為可紡絲的聚酯熔體，并將該聚酯熔體輸送到紡絲箱體中，進(jìn)一步均勻分配 到紡絲箱體的復(fù)合紡絲組件中，作為第二組分；③ 將紡絲箱體的復(fù)合紡絲組件中成型的第一組分與第二組分?jǐn)D出，經(jīng)吹風(fēng)、冷卻、上油 及巻繞處理，得到雙組分超細(xì)P0Y纖維，巻繞速度為2500m/min 3800m/min。
7. 如權(quán)利要求6所述超細(xì)纖維的方法，其特征是得到的雙組分超細(xì)POY纖維在牽伸 倍率為1. 3 1. 95、熱箱溫度為120 20(TC的條件下進(jìn)行DTY加工，得到所述超細(xì)纖維材 料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于雙組分纖維生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行再生聚酯超細(xì)纖維的生產(chǎn)方法，它是以再生聚酯切片及聚己內(nèi)酰胺切片為原料，將兩種原料分別經(jīng)過(guò)結(jié)晶干燥、擠壓熔融后送入復(fù)合紡絲箱體，經(jīng)保溫的紡絲計(jì)量泵精確計(jì)量擠出，分配到各個(gè)復(fù)合紡絲組件中，兩個(gè)組分按噴絲組件設(shè)定的形狀復(fù)合成形，擠出再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻成型，油嘴上油，被卷繞頭卷取成再生聚酯超細(xì)POY絲餅，然后經(jīng)過(guò)后續(xù)的加彈加工得到可應(yīng)用的超細(xì)纖維。采用該方法后，通過(guò)調(diào)整加工工藝，使再生聚酯原料在高檔纖維上得到應(yīng)用，提高了資源的有效應(yīng)用，并節(jié)約了成本，具備經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境保護(hù)雙重意義。
文檔編號(hào)D01F8/12GK101787581SQ20091026475
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者嚴(yán)建華, 朱一順, 李茂春, 高學(xué)軍 申請(qǐng)人:無(wú)錫海絲路紡織新材料有限公司