CN103215676A - 利用回收pet瓶片料生产涤纶扁平poy长丝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法，实现以回收PET瓶片料为原料，连续、规模化生产再生涤纶扁平POY长丝产品。本发明所采用的技术方案为：将回收的PET瓶片料清洗烘干后送入结晶床体内进行结晶，然后干燥塔内进行干燥，之后由螺杆挤出机进行熔融挤压，通过两级过滤装置进行过滤，均化釜内均化后进入纺丝箱，采用高速纺丝工艺进行纺丝制得扁平POY长丝。本发明喷丝板设置为96孔，特征为每孔为一字形。本发明POY长丝具有再生环保的特点。
Description
技术领域
本发明提供一种扁平POY长丝生产方法，尤其是一种利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法。
背景技术
预取向丝（高速纺丝）（POY）是涤纶长丝的一种，扁平丝是经特殊工艺纺练而成的截面为扁平状的新型维卡纤维。它集中了普通维卡纤维和麻纤维的优良性能，织物滑爽、手感弹柔，富含立体感、舒适宜人；并具有吸湿和散热快、更易于染色的特点。
近年来，人们对纺织品的舒适性和功能性的追求不断提高，另外对服装触感及光泽方面也提出了较高的要求。使用扁平纤维生产的纺织品，广泛应用于对光泽要求较高的各类纺织品。而且织物丰满、手感好、弹性好、悬垂性好、有优雅的闪光性，扁平丝集中了化学纤维的优良性能，织物滑爽、手感丰满、光泽优雅，正越来越引起人们的关注。在毛绒及玩具面料领域，扁平丝具有明显的优势。扁平丝凭着诸多优势，市场的前景被业界所看好。
在技术方面，扁平丝自1997年国内由原生聚酯料成功开发以来，逐渐打破了长期的进口垄断地位。考虑到扁平丝的诸多优点以及巨大的潜在消费需求，利用再生料开发生产环保型涤纶扁平POY。
扁平丝扁平度很高，从而使原丝断面体现出独特而优雅的光泽效果，国内化纤行业又叫“亮片丝”。突破普通的合成纤维、棉、麻等面料局限，扁平丝织物在具有良好的悬垂性、弹性、良好的皮肤触感和细腻干爽等性能的同时，还能体现出独特而闪亮的光泽效果。适合应用于对光泽要求较高的纺织品。
目前，生产涤纶扁平丝都是以原生聚酯切片为原料，通过熔体直纺和切片纺形式进行生产的。本公司从设备及技术各个方面综合考虑，决定采用再生料生产涤纶扁平POY，降低该产品的制造成本，提高产品市场竞争力。为此进行再生涤纶扁平丝研究，由于喷丝板是有规律的圆形微孔组成，生产出普通圆形截面涤纶POY，圆形截面涤纶POY原有的蜡状感，使纤维的手感变得有天然纤维的手感而没有真丝手感，研究证明再生涤纶长丝体现出独特而闪亮的光泽效果，它应具有扁平度很高纤维结构，即扁平丝。扁平丝闪亮光泽的原理：利用扁平度很高截面纤维的平面对光线的全反射（镜面反射），使纤维的光泽大大改善。用该扁平丝纤维织成的毛毯的品质提升明显。同时截面形状的改变，对纺织品的吸湿性透气性等也有了显著的改善，所以生产的扁平丝涤纶POY结构应为扁平截面结构。
传统生产扁平POY长丝的方法是以原生聚酯切片为原料，通过熔体直纺扁平丝或切片纺扁平丝，原生聚酯切片的特点为纯度高、粘度稳定、体积密度大、含水少，生产扁平丝技术成熟，扁平POY长丝质量好，并因其优异的性能及非常明显的价格优势，深受消费者欢迎。回收聚酯瓶片纺扁平POY长丝，由于回收聚酯瓶片料特性粘度变化大、质量不稳定、含水多、含杂质多、体积密度小，再生扁平POY长丝生产过程中要求瓶片熔体纯度高、含杂质少、熔体粘度均一，否则生产过程中易断头，甚至不能正常生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法，实现以回收PET瓶片料为原料，生产再生涤纶扁平POY长丝产品，POY长丝具有再生环保的特点。
本发明是这样实现的，利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法，包括如下步骤：结晶、干燥、挤压、过滤、均化和纺丝；其中纺丝所用喷丝板设置为96孔，每孔为一字形。具体地：
（1）结晶：将回收的PET瓶粉碎成片状的瓶片料，清洗后烘干，送入结晶床体内，在进入结晶床体的热风的作用下，进行结晶，结晶温度为165—168℃，结晶时间20-30分钟，瓶片料表面形成结晶层；
（2）干燥：将结晶后的瓶片料送入干燥塔，在安装有一对螺旋搅拌器的干燥塔内进行干燥，干燥温度为170—175℃，干燥时间为3-3.5小时；
（3）挤压：干燥后的瓶片料进入大螺纹螺杆挤压机进行熔融挤压成熔体，螺杆挤出机冷却区的温度≤50℃，一区至六区的温度为275—290℃，逐区升高温度；
（4）过滤：将所得的熔体送入由粗过滤器、精过滤器以及两者之间的加压泵组成的两级过滤装置进行过滤，粗过滤器的过滤精度为40μm，精过滤器的过滤精度为30μm，除去熔体中的杂质和对纺丝有害的凝聚物，各过滤器内的温度为286±1℃；
（5）均化：经过两级过滤的熔体进入均化釜，在均化釜内经均化，温度为280±1℃，时间为1-1.5小时，采用鼠笼式搅拌器搅拌；
（6）纺丝：均化后的熔体进入纺丝箱，喷丝板设置为96孔，每孔为一字形，采用高速纺丝工艺进行纺丝，制得涤纶扁平POY长丝。
本发明中的结晶、干燥和过滤所用装置的结构，与获得中国专利的公开号CN101435113B 的“由回收 PET 瓶片料生产涤纶 POY 长丝的方法”中的相同。
本发明中螺纹螺杆挤压机结构与获得中国专利的公开号CN 202448336 U的“一种熔融挤压聚酯瓶片料的螺杆装置”的相同。
本发明实现以回收PET瓶片料为原料，连续、生产涤纶扁平POY长丝。可实现日产量90吨及以上的规模。
采用本发明方法生产的再生涤纶扁平POY长丝的方法，具有如下优点：
（1）采用了充填式干燥方式，保证了干燥均匀，且中间过程少，运行成本低；在干燥塔中设置了螺旋式搅拌器，解决了回收PET瓶片料因单位体积质量小且形状不规则，而容易在干燥过程中发生“架桥”的问题。
（2）采用旋风分离法把PET瓶片料中细小粉末分离出来，解决了由于PET瓶片料中细小粉末的提前熔化，引起熔体降解，造成熔体粘度下降，对纺丝不利的问题。
（3）采用了两级过滤器进行过滤，分粗过滤和精过滤，粗过滤网目数较少，减轻过滤压力，精过滤网目数较多，保证了过滤质量，过滤效果好。在两级过滤器之间加装了加压泵，解决了由于瓶片料体积密度小、不均匀造成的熔体流动不均匀等问题。
（4）为了进一步提高熔体粘度的均匀性、稳定性，减少熔体杂质，在生产过程中增加了均化釜，解决了聚酯瓶片料熔体粘度波动大、稳定性低问题。均化原理：聚酯的生产过程是一可逆反应，在280℃的条件下，随反应时间延长，熔体中聚合度小的分子变大，聚合度大的分子变小，使熔体中分子的聚合度分布范围变窄，熔体的粘度数值波动变小，粘度更加稳定。
（5）为了纺出扁平截面结构的长丝，喷丝板设置为96孔，每孔为一字形，纺丝箱箱体温度为293±1℃，计量泵转速28-30r/min，组件配比：海砂为20－60目，采用高速纺丝工艺进行纺丝，卷绕速度3000-3200m/min。
具体实施方式
以下通过具体实施例，进一步描述本发明，但本发明不仅仅限于以下实施例。在本发明的范围内或者在不脱离本发明内容、精神和范围内，对本发明所述的方法适当改进对于本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明范围之内。
实施例1、利用回收PET瓶片料生产300D/96F涤纶扁平POY长丝的方法，具体步骤如下：
（1）结晶：将回收的PET瓶粉碎成片状的瓶片料，清洗后烘干，送入结晶床体内，在进入结晶床体的热风的作用下，进行结晶，结晶温度为165—168℃，结晶时间20-30分钟，瓶片料表面形成结晶层；
（2）干燥：将结晶后的瓶片料送入干燥塔，在安装有一对螺旋搅拌器的干燥塔内进行干燥，干燥温度为170—175℃，干燥时间为3-3.5小时；
（3）挤压：干燥后的瓶片料进入大螺纹螺杆挤压机进行熔融挤压成熔体，螺杆挤出机冷却区的温度≤50℃，一区至六区的温度为275—290℃，逐区升高温度；
（4）过滤：将所得的熔体送入由粗过滤器、精过滤器以及两者之间的加压泵组成的两级过滤装置进行过滤，粗过滤器的过滤精度为40μm，精过滤器的过滤精度为30μm，除去熔体中的杂质和对纺丝有害的凝聚物，各过滤器内的温度为286±1℃；
（5）均化：经过两级过滤的熔体进入均化釜，在均化釜内经均化，温度为280±1℃，时间为1-1.5小时，采用鼠笼式搅拌器搅拌；
（6）纺丝：均化后的熔体进入纺丝箱，喷丝板设置为96孔，每孔为一字形，采用高速纺丝工艺进行纺丝，制得涤纶扁平POY长丝。
其主要生产工艺参数如下：
瓶片特性粘度IV=0.74dl/g，含水率小于3.5%；
结晶温度166℃，结晶时间25分钟，结晶热风置换量每分钟3000立方米，瓶片流量为68.74KG/min；
干燥温度175℃，干燥时间为3.5小时，瓶片流量为66.12KG/min；
螺杆出口压力5MP；
粗过滤精度40μm，精过滤精度30μm，精过滤出口压力9MPa，熔体流量64.43KG/min；
均化时间1.5小时；
熔体纺丝温度293±1℃，熔体流量63.20KG/min；
计量泵转速28-30r/min；组件配比：海砂为20－60目；
喷丝板径Φ100，96孔，一字形微孔孔径2.8μm；
风温：23±1℃；
风速：0.50m/min ；
纺速：3000-3200m /min。
POY满卷重量10KG。
利用本发明方法，可达日产量90吨的规模。
所生产的再生涤纶扁平POY长丝产品经山东省纤维检验局检验，各项指标符合国家标准，可在很多领域替代原生料产品。
实施例2、利用回收PET瓶片料生产300D/96F涤纶扁平POY长丝的方法，具体步骤与实施例1相同。
其主要生产工艺参数如下：
瓶片特性粘度IV=0.74dl/g，含水率小于3.5%。
结晶温度165℃，结晶时间22分钟，结晶热风置换量每分钟3000立方米，瓶片流量为68.74KG/min；
干燥温度175℃，干燥时间为3小时，瓶片流量为66.12KG/min；
螺杆出口压力5MP；
粗过滤精度40μm，精过滤精度30μm，精过滤出口压力9MPa，熔体流量64.43KG/min；
均化时间1.2小时；
熔体纺丝温度293±1℃，熔体流量63.20KG/min；
计量泵转速28-30r/min；组件配比：海砂为20－60目；
喷丝板径Φ100，96孔，一字形微孔孔径2.8μm；
风温：23±1℃；
风速：0.50m/min；
纺速：3000-3200m /min。
POY满卷重量10KG。
利用本发明方法，可达日产量90吨的规模。
所生产的再生涤纶扁平POY长丝产品经山东省纤维检验局检验，各项指标符合国家标准，可在很多领域替代原生料产品。
实施例3、利用回收PET瓶片料生产300D/96F涤纶扁平POY长丝的方法，具体步骤与实施例1相同。
其主要生产工艺参数如下：
瓶片特性粘度IV=0.74dl/g，含水率小于3.5%。
结晶温度167℃，结晶时间30分钟，结晶热风置换量每分钟3000立方米，瓶片流量为68.74KG/min；
干燥温度171℃，干燥时间为3.3小时，瓶片流量为66.12KG/min；
螺杆出口压力5MP；
粗过滤精度40μm，精过滤精度30μm，精过滤出口压力9MPa，熔体流量64.43KG/min；
均化时间1.5小时；
熔体纺丝温度293±1℃，熔体流量63.20KG/min；
计量泵转速28-30r/min；组件配比：海砂为20－60目；
喷丝板径Φ100，96孔，一字形微孔孔径2.8μm；
风温：23±1℃；
风速：0.50m/min；
纺速：3000-3200m /min。
POY满卷重量10KG。
利用本发明方法，可达日产量90吨的规模。
所生产的再生涤纶扁平POY长丝产品经山东省纤维检验局检验，各项指标符合国家标准，可在很多领域替代原生料产品。
实施例4、利用回收PET瓶片料生产300D/96F涤纶扁平POY长丝的方法，具体步骤与实施例1相同。
其主要生产工艺参数如下：
瓶片特性粘度IV=0.74dl/g，含水率小于3.5%。
结晶温度168℃，结晶时间20分钟，结晶热风置换量每分钟3000立方米，瓶片流量为68.74KG/min；
干燥温度172℃，干燥时间为3.2小时，瓶片流量为66.12KG/min；
螺杆出口压力5MP；
粗过滤精度40μm，精过滤精度30μm，精过滤出口压力9MPa，熔体流量64.43KG/min；
均化时间1小时；
熔体纺丝温度293±1℃，熔体流量63.20KG/min；
计量泵转速28-30r/min；组件配比：海砂为20－60目；
喷丝板径Φ100，96孔，一字形微孔孔径2.8μm；
风温：23±1℃；
风速：0.50m/min；
纺速：3000-3200m /min。
POY满卷重量10KG。
利用本发明方法，可达日产量90吨的规模。
所生产的再生涤纶扁平POY长丝产品经山东省纤维检验局检验，各项指标符合国家标准，可在很多领域替代原生料产品。
Claims (6)
1.利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法，其特征在于，包括如下步骤：结晶、干燥、挤压、过滤、均化和纺丝；其中纺丝所用喷丝板设置为96孔，每孔为一字形。
2.如权利要求1所述的利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）结晶：将回收的PET瓶粉碎成片状的瓶片料，清洗后烘干，送入结晶床体内，在进入结晶床体的热风的作用下，进行结晶，结晶温度为165—168℃，结晶时间20-30分钟，瓶片料表面形成结晶层；
（2）干燥：将结晶后的瓶片料送入干燥塔，在安装有一对螺旋搅拌器的干燥塔内进行干燥，干燥温度为170—175℃，干燥时间为3-3.5小时；
（3）挤压：干燥后的瓶片料进入大螺纹螺杆挤压机进行熔融挤压成熔体，螺杆挤出机冷却区的温度≤50℃，一区至六区的温度为275—290℃，逐区升高温度；
（4）过滤：将所得的熔体送入由粗过滤器、精过滤器以及两者之间的加压泵组成的两级过滤装置进行过滤，粗过滤器的过滤精度为40μm，精过滤器的过滤精度为30μm，除去熔体中的杂质和对纺丝有害的凝聚物，各过滤器内的温度为286±1℃；
（5）均化：经过两级过滤的熔体进入均化釜，在均化釜内经均化，温度为280±1℃，时间为1-1.5小时，采用鼠笼式搅拌器搅拌；
（6）纺丝：均化后的熔体进入纺丝箱，喷丝板设置为96孔，每孔为一字形，采用高速纺丝工艺进行纺丝，制得涤纶扁平POY长丝。
3.如权利要求2所述的利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法，其特征在于，所述的结晶温度166℃，结晶时间25分钟；所述的干燥温度175℃，干燥时间为3.5小时；所述的均化时间为1.5小时。
4.如权利要求2所述的利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法，其特征在于，所述的结晶温度165℃，结晶时间22分钟；所述的干燥温度175℃，干燥时间为3小时；所述的均化时间为1.2小时。
5.如权利要求2所述的利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法，其特征在于，所述的结晶温度167℃，结晶时间30分钟；所述的干燥温度171℃，干燥时间为3.3小时；所述的均化时间为1.5小时。
6.如权利要求2所述的利用回收PET瓶片料生产涤纶扁平POY长丝的方法，其特征在于，所述的结晶温度168℃，结晶时间20分钟；所述的干燥温度172℃，干燥时间为3.2小时；所述的均化时间为1小时。
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