專利名稱：利用回收的聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向長絲的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種利用回收的聚酯瓶片生產滌綸預取向長絲的方法，具體涉及利用回收的聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向長絲的方法。
背景技術：
目前，中空纖維是指內部具有空穴結構的纖維，采用異形噴絲孔的噴絲板紡絲制得。噴絲孔一般采用中間為實心，兩“半圓”或“C”型孔，紡絲時高粘度的聚酯熔體高壓擠出后，在形成初生纖維的過程中，熔體膨化使纖維壁相互粘接，并迅速冷卻固化形成中空，經牽伸和熱定型制成服用中空纖維，它具有回弾性、蓬松性和高保暖性等特點，在運動服裝、女裝、內衣、T恤衫等領域都有廣闊的應用前景。但是常規(guī)異形絲織物通常需進行染色處理，易對環(huán)境造成污染，因而已不能滿足國內外市場的需求。目前，國內面料生產企業(yè)對回 用聚酯瓶片料紡制的異形長絲產品提出了更高的要求，其中包括①紡制的異形滌綸長絲產品吸水、疏水性能要強；②紡制的異形滌綸長絲產品無需再進行染色，實現(xiàn)環(huán)境友好紡制的異形有色滌綸長絲材料要有天然織物的柔軟手感、毛細效應、透氣性和蓬松性，弾性要大。此外，由于回用聚酯瓶片料體積大、比重輕，其干燥過程中常出現(xiàn)塔內搭橋、吸附、走近道等問題。我國目前在利用回收的聚酯瓶片料紡異形滌綸滌綸長絲應用技術研發(fā)方面尚處在起步階段，與國外技術相比仍存在不小差距。雖然近年來曾有利用聚酯瓶片料紡異形滌綸長絲生產方法的報道，但僅僅局限于ー些常規(guī)產品，例如采用回收的聚酯瓶片料紡制的聚酯復合絲，以及采用回收的聚酯瓶片料紡制的十”字型截面的異形滌綸預取向長絲，上述產品通常要在染色處理之后，才能用于色織面料的生產。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供ー種利用回收的聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向(POY)長絲的方法，本發(fā)明生產エ藝簡單、控制穩(wěn)定，制得的產品纖維回彈性好、保暖效果佳、質地輕盈、手感柔軟。為解決上述技術問題，本發(fā)明ー種利用回收的聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向(POY)長絲的方法，包括以下步驟
(1)采用特性粘度在O.68以上的經檢測合格的無色回收聚酯瓶片料作為主要生產原料，先將檢測合格的回用聚酯瓶片料進行預結晶，預結晶溫度在160-180°C，時間為4-16h ；之后對預結晶后的回用聚酯瓶片料進行干燥，干燥溫度在160-180°C，時間為3-4h，當回用聚酯瓶片料的含水率在60ppm以下時結束干燥；
(2)將色母粒進行熱風干燥，干燥溫度為120-150°C，干燥時間為3-5h;然后借助于連續(xù)、可計量的母粒喂料機將色母粒喂入螺桿擠壓機中，與干燥后的回用聚酯瓶片料混和均勻；所述色母粒重量為回用聚酯瓶片料總重量的3-12% ;所述螺桿擠壓機的螺桿長徑比為38-48 ；(3)將混合均勻的回用聚酯瓶片料、色母粒在螺桿擠壓機中加熱熔融，加熱熔融的聚合物熔體經螺桿擠壓后，所述螺桿擠壓機頭壓カ控制在10-14MPa，螺桿各區(qū)溫度控制在280-330 0C ；
(4)經螺桿擠壓后的熔體進入在線可切換熔體過濾器，對熔體進行二次過濾，去除熔體中的雜質；在線可切換熔體過濾器采用粗、精雙過濾技術，粗過濾的過濾網精度為150-350目，精過濾的過濾網精度為300-400目，過濾器的溫度設定在280-330°C ；
(5)過濾后的熔體進入紡絲組件，從噴絲板的“C”字型噴絲孔擠壓成絲，然后將預取向長絲按3000-3300m/min的速度卷繞成型，得到橫截面為圓中空、中空度> 5%的預取向長絲；所述紡絲組件中的紡絲箱體前的壓カ保持在4-5 MPa，紡絲箱體的溫度為260-298°C ；側吹風的溫度為18-28 °C，風速為O. 2-lm/s，側吹風長度為800-1500mm ;側吹風濕度為70-85%，上油率為 O. 5-0. 7%ο優(yōu)選地，步驟(2)中所述色母粒為聚酯色母粒。優(yōu)選地，步驟(4)中過濾器的溫度設定在280-295°C。優(yōu)選地，步驟(5)中紡絲箱體的溫度為280-298°C，側吹風的溫度為20-28°C，側吹風的風速為O. 3-0. 8 m/s，側吹風長度為IOOO-HOOmm ;所用噴絲板的“ C”字型的噴絲孔呈同心圓排列，噴絲孔的數(shù)量與纖維單絲數(shù)量相同。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果
第一，通過本發(fā)明所述的設備和生產方法，以及帶“C”字型噴絲孔的專用噴絲板生產中空有色滌綸預取向長絲，當熔體從噴絲板“ C”字型噴絲孔噴出后，根據(jù)膨化原理和熔體流變學原理，形成中空纖維，而“C”字型噴絲孔組合排列的形狀就是絲條橫截面的整體形狀。第二，由噴絲孔形狀為“C”的噴絲板紡制的中空有色滌綸預取向長絲，符合FZ/T54003-93標準要求，中空纖維的中空率在20-30%，因而極大地改善了纖維的回彈性、保暖性，其纖維、織物無需染色，可廣泛用于服用織物及エ業(yè)用織物的生產，可加工制成夾克、運動長褲、內衣等不同用途的服飾面料，其織物不僅質地輕盈，能給人以滑順、保暖的感覺，而且無需特別處理，可機洗和烘干。第三，采用在線可切換熔體過濾器過濾，保證紡絲的持續(xù)生產和熔體壓力的恒定；采用2級熔體過濾裝置可有效地去除回用聚酯瓶片料中含量過高的雜質，提高了過濾質量，延長了組件使用周期，保證了紡絲的正常運行，提升了產品的品質。第四，采用回用聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向長絲，可替代原生聚酯生產中空有色長絲，不僅可以增加回用聚酯瓶片(再生PET)在滌綸長絲領域的市場份額，最大限度地代替PET原生料，而且，還可進一步擴大再生PET的應用范圍，有效節(jié)約資源，這不僅與我國勞動密集型產業(yè)的生產結構相適應，而且采用回用聚酯瓶片料生產中空有色滌綸預取向長絲投入低，產出快，因此有著良好的經濟社會效益和廣闊的發(fā)展前景。第五，干燥エ藝中采用的設備干燥塔，其外形上部采用變徑形式，其內部頂端增加了 3個三角形的錐體，因此成功解決連續(xù)瓶片干燥過程中由于其瓶片體積大、比重輕帶來的干燥塔內搭橋、吸附、走近道等不良現(xiàn)象，增強干燥效果，保證紡絲的正常穩(wěn)定運行。
具體實施例方式實施例Iー種利用回收的聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向(POY)長絲的方法，包括以下步
驟
I、預結晶、干燥采用特性粘度在O. 68以上的經檢測合格的無色回收聚酯瓶片料作為主要生產原料，先將檢測合格的回用聚酯瓶片料進行預結晶，將回用聚酯瓶片料輸送到沸騰床式預結晶器中，沸騰床底部開有大量垂直或傾斜的小孔，干熱空氣通過小孔吹入，使回用聚酯瓶片料沸騰達到預結晶的效果，預結晶溫度在160-180°C，時間為4-16h。回用聚酯瓶片料經預結晶后輸送到干燥塔，干熱空氣從塔底進入，對回用聚酯瓶片料進行干燥，干燥溫度在160-180°C，時間為3-4h。取少量的回用聚酯瓶片料進行含水率檢測，含水率在60ppm以下，即干燥完成；如果含水率在60ppm以上，在前述條件下，適當延長干燥時間，直至含水率在60ppm以下。用于生產上述中空長絲的干燥設備為回用瓶片預結晶器和干燥塔。干燥塔外形上部采用變徑形式，內部頂端增加了 3個三角形的錐體。 2、色母粒喂入將色母粒進行熱風干燥，干燥溫度為120-150°C，干燥時間為3_5h;然后借助于連續(xù)、可計量的母粒喂料機將色母粒喂入螺桿擠壓機中，與干燥后的回用聚酯瓶片料混和均勻；所述色母粒重量為回用聚酯瓶片料總重量的3-12% ;所述螺桿擠壓機的螺桿長徑比為38-48。色母粒為聚酯色母粒，通過市場購得。所采用的色母粒與回用聚酯瓶片料相容性能很好?？筛鶕?jù)產品生產要求，在往螺桿擠壓機喂入回用聚酯瓶片料的同吋，由另ー喂入裝置喂入色母粒?；赜镁埘テ科系奈谷敕椒山涍^特制喂料ロ喂入螺桿擠壓機中，同樣色母粒的喂入方法可借助于連續(xù)、可計量的色母粒喂料機喂入螺桿擠壓機中。3、擠壓將混合均勻的回用聚酯瓶片料、色母粒在螺桿擠壓機中加熱熔融，加熱熔融的聚合物熔體經螺桿擠壓后，所述螺桿擠壓機頭壓カ控制在10-14MPa，螺桿各區(qū)溫度控制在 280-330°C。4、過濾經螺桿擠壓后的熔體進入在線可切換熔體過濾器，對熔體進行二次過濾，去除熔體中的雜質；在線可切換熔體過濾器采用粗、精雙過濾技術，粗過濾的過濾網精度為150-350目，精過濾的過濾網精度為300-400目，過濾器的溫度設定在280_330°C。5、紡絲過濾后的熔體進入紡絲組件，從噴絲板的“C”字型噴絲孔擠壓成絲，然后將預取向長絲按3000-3300m/min的速度卷繞成型，得到橫截面為圓中空、中空度> 5%的預取向長絲。所述紡絲組件中的紡絲箱體前的壓カ保持在4-5 MPa，紡絲箱體的溫度為260-298°C;側吹風的溫度為18-28°C，風速為O. 2_lm/s，側吹風長度為800-1500mm ;側吹風濕度為70-85%，上油率為O. 5-0. 7%。滿卷重量為12kg，滿卷率為92%。紡絲裝置設有熔體濾后壓力與螺桿轉速和喂入系統(tǒng)之間的聯(lián)鎖壓力反饋系統(tǒng)，可將熔體擠壓壓カ波動范圍控制在± I. 5pa之內。優(yōu)選地，步驟(4)中所述過濾器的溫度設定在280-295°C。優(yōu)選地，步驟(5)中所述紡絲箱體的溫度為280-298°C，側吹風的溫度為20_28°C，側吹風的風速為O. 3-0. 8 m/s，側吹風長度為IOOO-HOOmm ;所述噴絲板的“C”字型的噴絲孔呈同心圓排列，噴絲孔的數(shù)量與纖維單絲數(shù)量相同。實施例2
該實施例為生產278dtex/96f中空有色滌綸預取向絲的生產方法，其生產エ藝如下采用特性粘度為O. 7的回用聚酯瓶片料(含水率在40ppm)和聚酯色母粒，并將其一并喂入Φ58πιπι，螺桿長徑比(L/D)為48的擠壓機中，回用聚酯瓶片料和聚酯色母粒在螺桿擠壓機中熔融，經連續(xù)式過濾器過濾(過濾精度為25μπι，濾前熔體壓カ為12Mpa，濾后熔體壓カ控制在lOMpa，熔體溫度為292 °C)后，再經過齒輪泵計量，進入紡絲箱體進行紡絲，熔體通過Φ100πιπι96孔的噴絲板上的“ C”字型噴絲孔紡絲后，再經過側吹風冷卻，上油高速卷繞，紡成278dtex/96f中空有色滌綸預取向絲。側吹風風溫為21°C，風速為O. 4m/s，卷繞速度為3200m/min,278dtex/96f圓中空有色滌綸預取向絲的滿卷重量為12kg，滿卷率為92%，生產的中空有色滌綸預取向絲的質量指標為
線密度278dtex/96f線密度變異系數(shù)1. 05%
斷裂強度2. 26cN/dtex 斷裂強度變異系數(shù)3. 54%
斷裂伸長124. 7%斷裂伸長變異系數(shù)3. 87%
含油率0. 35%中空度10%。 實施例3
該實施例為268dtex/48f中空有色滌綸預取向絲品種的生產方法，其生產エ藝如下采用特性粘度為O. 80的回用聚酯瓶片料(含水率在50ppm)和聚酯色母粒，并將其ー并喂入の58臟，螺桿長徑比(L/D)為48的擠壓機中，回用聚酯瓶片料和聚酯色母粒在螺桿擠壓機中熔融，經連續(xù)式過濾器過濾(過濾精度為25Mm，濾前熔體壓カ為12Mpa，濾后熔體壓カ控制在lOMpa，熔體溫度為290°C )后，再經過齒輪泵計量，進入紡絲箱體進行紡絲，熔體通過Φ 100mm48孔的噴絲板上的“C”字型噴絲孔紡絲后，再經過側吹風冷卻，上油高速卷繞，紡成268dtex/48f中空有色滌綸預取向絲。側吹風風溫為20°C，風速為O. 5m/s，卷繞速度為3000m/min，268dtex/48f中空有色滌綸預取向絲的滿卷重量為12kg，滿卷率為93%，生產的圓中空有色滌綸預取向絲的質量指標為
線密度268dtex/48f線密度變異系數(shù)0. 90%
斷裂強度2. 20cN/dtex 斷裂強度變異系數(shù)3. 3%
斷裂伸長120.3%斷裂伸長變異系數(shù)4. 12%
含油率O. 3%中空度>8%。
權利要求
1.一種利用回收的聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向長絲的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)采用特性粘度在O.68以上的經檢測合格的無色回收聚酯瓶片料作為主要生產原料，將檢測合格的回用聚酯瓶片料進行預結晶，預結晶溫度在160-180°C，預結晶時間為4-16h ;之后對預結晶后的回用聚酯瓶片料進行干燥，干燥溫度在160-180°C，干燥時間為3-4h，當回用聚酯瓶片料的含水率在60ppm以下時結束干燥； (2)將色母粒進行熱風干燥，干燥溫度為120-150°C，干燥時間為3-5h;然后借助于連續(xù)、可計量的母粒喂料機將色母粒喂入螺桿擠壓機中，與干燥后的回用聚酯瓶片料混和均勻；所述色母粒重量為回用聚酯瓶片料總重量的3-12% ;所述螺桿擠壓機的螺桿長徑比為38-48 ； (3)將混合均勻的回用聚酯瓶片料、色母粒在螺桿擠壓機中加熱熔融，加熱熔融的聚合物熔體經螺桿擠壓后，所述螺桿擠壓機頭壓力控制在10-14MPa，螺桿各區(qū)溫度控制在280-330 0C ； (4)經螺桿擠壓后的熔體進入在線可切換熔體過濾器，在線可切換熔體過濾器采用粗、精雙過濾技術，粗過濾的過濾網精度為150-350目，精過濾的過濾網精度為300-400目，過濾器的溫度設定在280-330°C ； (5)過濾后的熔體進入紡絲組件，從噴絲板的“C”字型噴絲孔擠壓成絲，然后將預取向長絲按3000-3300m/min的速度卷繞成型，得到橫截面為圓中空、中空度> 5%的預取向長絲；所述紡絲組件中的紡絲箱體前的壓力保持在4-5 MPa，紡絲箱體的溫度為260-298°C ；側吹風的溫度為18-28°C，風速為O. 2-lm/s，側吹風長度為800-1500mm ;側吹風濕度為70-85%，上油率為 O. 5-0. 7%ο
2.根據(jù)權利要求I所述的利用回收聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向(POY)長絲的方法，其特征在于步驟(2)中所述色母粒為聚酯色母粒。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的利用回收聚酯瓶片料生產中空有色滌綸預取向(POY)長絲的方法，其特征在于步驟(4)中所述過濾器的溫度設定在280-295°C。
4.根據(jù)權利要求3所述的利用回收聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向(POY)長絲的方法，其特征在于步驟(5)中所述紡絲箱體的溫度為280-298°C，側吹風的溫度為20_28°C，側吹風的風速為O. 3-0. 8 m/s，側吹風長度為IOOO-HOOmm ;所述噴絲板的“C”字型的噴絲孔呈同心圓排列，噴絲孔的數(shù)量與纖維單絲數(shù)量相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用回收的聚酯瓶片生產中空有色滌綸預取向長絲的方法，是以回收的聚酯瓶片料和色母粒為主要原料，經螺桿擠壓機擠壓熔融、熔體過濾器過濾、噴絲頭噴絲、冷卻上油、卷繞成型等工序，制成接近原生聚酯切片紡生產的中空有色滌綸預取向長絲產品；所采用的噴絲板的噴絲孔由“C”字型的孔組合而成，其排列方式呈同心圓排列，“C”字型孔的數(shù)量與纖維單絲數(shù)量相同，通過其噴絲孔噴出，并經牽伸、冷卻等后續(xù)工序成形的纖維截面形狀為圓中空，中空率≥5%。本發(fā)明生產的產品符合FZ/T54003-93標準要求，可替代常規(guī)原生聚酯生產的中空有色滌綸預取向長絲，該長絲經后道加工后可廣泛用于服用織物及工業(yè)用織物的生產。
文檔編號D01D1/04GK102864511SQ201210353999
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2012年9月21日
發(fā)明者朱光宇 申請人:江蘇菲霖纖維科技有限公司