CN105887233A - 一种特白再生涤纶短纤维的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种特白再生涤纶短纤维的制备方法，其纺丝原料按50wt％‑55wt％化纤泡泡料、44.53wt％‑49.53wt％废旧聚酯瓶、0.45wt％增白母粒、0.0226wt％增白剂投入真空转鼓干燥系统初步干燥8‑9h后，加入0.019wt‰‑0.023wt‰兰粉持续干燥2‑3h，喂入螺杆挤压机进行熔融纺丝，然后卷绕、落桶、平衡后，集束送入后加工系统进行油浴牵伸、蒸汽牵伸、卷曲、松弛热定型和切断，制得特白再生涤纶短纤维。与现有市场产品相比，其原料50wt％‑55wt％采用回收的工业聚酯废丝经清洗、团粒后制得的泡泡料，投入成本低，所制得的纤维白度高且各项性能优异，具有实际推广意义。

Description

一种特白再生涤纶短纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及非织造及棉纺织品领域，具体涉及一种特白再生涤纶短纤维的制备方法。

背景技术

从古至今，服装及家用纺织品一直是人类最基本的需求。而在众多服装及家纺织品中，涤纶产品以其良好抗皱性和保型性、易洗快干以及良好的洗可穿性等优点，受到更多消费者的青睐。因此，涤纶短纤维成为服装及家用纺织品生产中必不可少的生产原料。并且在近几年，随着我国产业用纺织品的迅速发展，一项新技术“非织造布”跃然涌入市场。非织造布是以纤维的形式存在于布中，因此对于直接影响其性能的纤维原料具有一定的选择性。涤纶短纤维以其较高的强度、良好的耐磨性、尺寸稳定性等优点而位居其一。

为进一步满足市场需求，或完善现有产品的不足、或提供多种性能产品、或研发新产品等目的，涤纶短纤维的生产需要不断更新技术改进工艺，以制备具有不同特性的涤纶产品。例如，一种奢侈品内衬专用非织造布在满足外观高白度要求的同时，还应具有平整挺阔、坚固耐磨、不易变形等特点。因此，进一步要求其所用纤维原料必须具有较高的白度，同时满足其他各项性能要求。而在现有高白度与优良性能指标共存的涤纶短纤维的生产上，或直接选用清洁原料，或加入各类助剂以达到要求效果。

响应社会对循环经济与可持续发展的号召，有效利用废旧纤维既可解决造成的环境污染问题，也可以使有限的资源得到重新使用的机会。本申请人针对特定废旧纤维进行回收再利用方面进行深入研究，制成品性能优异，是涤纶生产技术上的一项创新。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特白再生涤纶短纤维的制备方法，其原料50％以上采用回收的工业聚酯废丝，再经清洗、团粒之后直接应用于生产，其制得纤维具有很高的白度，并且其他各项性能均比较优异。与现有市场产品相比，本产品投入成本低，生产过程不制造污染，聚酯废丝的回收减轻环境负担，具有实际推广意义。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种特白再生涤纶短纤维的制备方法，包括如下步骤：

①将50wt％-55wt％化纤泡泡料、44.53wt％-49.53wt％废旧聚酯瓶片、0.45wt％增白母粒、0.0226wt％增白剂投入真空转鼓干燥系统初步干燥8-9h后，再加入0.019wt‰-0.023wt‰兰粉作为调色助剂持续干燥2-3h，待助剂搅拌均匀、原料混合与干燥充分之后，喂入熔融纺丝系统的螺杆挤压机进行熔融纺丝，然后经卷绕阶段预取向得到具有一定特性的卷绕丝；

②将上述卷绕丝经落桶收集、平衡后，集束送入后加工系统进行油浴牵伸、蒸汽牵伸、卷曲、松弛热定型和切断，制得特白再生涤纶短纤维。

进一步，所述化纤泡泡料为废旧的半消光长丝团粒制得，所述该化纤泡泡料特性粘度为0.7-0.75dl/g，熔点为258-265℃，该聚酯瓶片特性粘度为0.75-0.8dl/g，熔点为255-258℃。

进一步，所述熔融纺丝段螺杆挤压机第三区、第四区尽量选择较高温度，但同时满足原料熔融粘度降在10％以内，卷绕丝冷拉倍率在2.9-2.95之间。本申请优选第三区、第四区温度设为308℃。

进一步，所述兰粉加入量0.021wt‰。

进一步，所述初步干燥8h后，加入兰粉持续干燥3h，至所述原料水分含量＜80PPM。

进一步，所述真空转鼓干燥系统的干燥温度为145℃，蒸汽压力0.45Mpa，真空度为-0.096Mpa。进一步，所述卷绕速度根据成品丝纤度进行调整，卷绕阶段油剂配方为：丝束平滑剂10-12kg,抗静电剂10-12kg，水2000kg，然后进行落丝、平衡，所述平衡时间为10h。

进一步，所述牵伸总倍数为3.5，油浴牵伸倍数为2.9，所述油浴牵伸温度控制为70-75℃，蒸汽牵伸倍数为1.3，所述蒸汽牵伸温度控制为110-120℃。

进一步，所述油浴牵伸油剂配方为丝束平滑剂50-60kg，抗静电剂50-60kg，柔软剂50-60kg，亲水剂50-60kg，水2000kg。

进一步，所述松弛热定型温度最高控制为150℃；所述松弛热定型时间为20-25min。

采用上述技术方案后，本发明具有如下有益效果：

因回收工业聚酯废丝品质较差，部分含有少量油渍以及污渍，其各项指标参差不齐，因此采取以下措施进行规避：

1.化纤泡泡料是纺丝过程中产生的化纤回收料，由于其性能稳定性相对较差，一般其作为原料配方的比例低于20wt％，否则影响成品色泽的稳定性，产品质量不均一。本发明采用化纤泡泡料作为原料可将其用量控制在50wt％-55wt％范围内。由于选用的制作泡泡料的原料为废旧的半消光长丝，对于调整纤维颜色白度的作用十分显著。

2.由于作为原料的泡泡料熔融粘度、熔点等物性指标不稳定，且随着泡泡料配比的增加，成品各项性能明显下降。通过调整纺丝温度，控制粘度降10％以内，同时冷拉倍率可达到2.9-2.95，是成品纤维获得高断裂强度的前提。后道牵伸过程中，合理设置牵伸倍数，以满足涤纶短纤维各项指标需要。

3.本发明生产原料50wt％-55wt％为工业聚酯废丝团粒制得的化纤泡泡料。由于该废丝在团粒的前清洗处理的过程中不添加清洗助剂，因此所得泡泡料颜色不均匀，部分团粒烘后颜色偏黄。为防止成品颜色发黄，本发明在生产过程中添加0.45wt％增白母粒。实验证实，当增白母粒含量超过0.45wt％时，原料熔融纺丝阶段降解严重，制得成品疵点多。当增白母粒含量低于0.45wt％时，增白效果不明显，批次色差难以规避。

4.因增白母粒用量受到限制，产品白度很难进一步提升，因此本发明在生产过程中添加0.0226wt％增白剂，目的在于消除黄光，提高成品白度。经过多次试验，当增白剂加入量低于0.0226wt％时，白度改善效果不明显；当增白剂加入量超过0.0226wt％时，其增白效果无显著变化。且因最终产品的特殊要求，原料中增加0.019wt‰-0.023wt‰兰粉作为调色助剂，成品整体白度高，且色泽均匀，光泽好。实验证明，当兰粉添加量超过0.023wt‰时，成品颜色带蓝色光泽；当兰粉添加量少于0.019wt‰时，成品白度不够，均无法满足成品要求。因此控制兰粉加入量为0.019wt‰-0.023wt‰，成品白度高，光泽好。为进一步保证质量，控制成品颜色稳定，本发明优选兰粉加入量0.021wt‰。

5.为保干燥后的原料水分含量＜80PPM,且不浪费太多时间，本发明有限干燥时间合计11-12h即可达到要求效果。为确保兰粉不因干燥时间过久而影响微量助剂发挥明显作用，且要求颜色搅拌均匀着色效果好，本发明初步干燥时间优选8h，之后加入兰粉持续干燥3h。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

实施例一

本发明的一种特白再生涤纶短纤维的制备方法，通过如下步骤实现(以2.5D*64mm特白再生涤纶短纤维为例)：

1、纺丝原料采用1155.00kg化纤泡泡料，1045.00kg废旧聚酯瓶片，增白母粒10kg，增白剂500g,调色助剂兰粉优选4.6g。所述聚酯瓶片特性粘度为0.75-0.8dl/g，熔点为255-258℃；化纤泡泡料特性粘度为0.70-0.75dl/g，熔点为258-265℃。

2、将上述纺丝原料经真空转鼓干燥系统充分混合与干燥，其中干燥温度为145℃，蒸汽压力0.45Mpa，真空度为-0.096Mpa，干燥时间8h之后加入4.6g兰粉，持续干燥3h，至所述原料水分含量＜80PPM。

3、将上述干燥后的纺丝原料喂入熔融纺丝系统的螺杆挤压机进行熔融纺丝。所述熔融纺丝螺杆七区温度设置为288℃、295℃、308℃、308℃、303℃、303℃、270℃，熔融纺丝喷丝板选择1800孔，计量泵的转速设置22r/min。

4、将上述所得的初生纤维进行卷绕，所述卷绕速度设为1100m/min。卷绕阶段油剂配方为丝束平滑剂10kg、抗静电剂10kg、水2000kg。然后将此卷绕丝进行落丝、平衡，控制平衡时间为12h。

5、将平衡后的卷绕丝经集束后送入后加工系统进行牵伸，牵伸总倍数根据控制为3.5。其中油浴牵伸倍数为2.9，温度控制为75℃，蒸汽牵伸倍数1.3，温度控制为110℃。

6、上述步骤5中卷绕阶段油剂配方为丝束平滑剂50kg，抗静电剂50kg，柔软剂50kg，亲水剂50kg，水2000kg。

7、将上述经过牵伸的纤维进行卷曲和松弛热定型，所述松弛热定型三个区温度控制为：烘干区120-150℃，热定型温度控制为150℃，冷却区温度120℃及以下，松弛热定型时间为22min。再经切断，长度控制为51mm，然后进行打包。

实施例二

步骤1兰粉加入量为5.1g，其余同实施例一。

实施例三

步骤1兰粉加入量为4.2g，其余同实施例一。

对比例一

步骤1兰粉加入量为5.6g，其余同实施例一。

对比例二

步骤1兰粉加入量为3.8g，其余同实施例一。

对比例三

步骤1原料初步烘干8h后加入兰粉，持续烘干4h，其余同实施例一

对比例四

步骤2原料初步烘干9h后加入兰粉，持续烘干2h，其余同实施例一

对上述所制得的涤纶短纤维进行性能测试，数据如下表所示:

上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种特白再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

①将50wt％-55wt％化纤泡泡料、44.53wt％-49.53wt％废旧聚酯瓶片、0.45wt％增白母粒、0.0226wt％增白剂投入真空转鼓干燥系统初步干燥8-9h后，再加入0.019wt‰-0.023wt‰兰粉作为调色助剂持续干燥2-3h，待助剂搅拌均匀、原料混合与干燥充分之后，喂入熔融纺丝系统的螺杆挤压机进行熔融纺丝，然后经卷绕阶段预取向得到卷绕丝；

②将上述卷绕丝经落桶收集、平衡后，集束送入后加工系统进行油浴牵伸、蒸汽牵伸、卷曲、松弛热定型和切断，制得特白再生涤纶短纤维。

2.如权利要求1所述的特白再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，所述化纤泡泡料为废旧的半消光长丝团粒制得，该化纤泡泡料特性粘度为0.7-0.75dl/g，熔点为258-265℃；所述聚酯瓶片特性粘度为0.75-0.8dl/g，熔点为255-258℃。

3.如权利要求2所述的特白再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，所述熔融纺丝螺杆挤压机第三区、第四区温度设置为308℃，纺丝原料熔融粘度降≤10％。

4.如权利要求3所述的特白再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，所述卷绕丝的冷拉倍率为2.9-2.95。

5.如权利要求4所述的特白再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，所述油浴牵伸倍数为2.9，油浴牵伸温度控制为70-75℃；所述蒸汽牵伸倍数为1.3，牵伸温度控制为110-120℃。

6.如权利要求1所述的特白再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，所述兰粉加入量为0.021wt‰。

7.如权利要求1所述的特白再生涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，所述初步干燥8h后，加入兰粉持续干燥3h，至所述原料水分含量＜80PPM。