CN102505177A - 一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非织造专用混合涤纶再生纤维的制备方法，其纺丝原料采用瓶片、化纤摩擦料、泡泡料和荧光增白剂；此纺丝原料混合后经真空转鼓干燥器进行干燥后，再进行熔融纺丝，经两个或多个熔融纺丝设备的纺丝箱体得到两种或者多种纤度的初生纤维，再将此初生纤维依次进行卷绕、落丝、集束，再经油浴牵伸、蒸汽牵伸和卷取，最后进行热定型，制得非织造专用混合再生涤纶纤维。与现有技术相比，通过本发明方法生产出来的纤维本身具有两种或两种以上的纤度，且配比稳定混合均匀，可使非织造材料开松、混合效果极佳，能有效改善非织造材料的技术指标。本发明的混合纤维可生产不同风格的非织造材料，并提高工作效率，降低生产成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及非织造领域，具体涉及非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法。
【背景技术】
非织造材料不同于传统纺织品，它是由纤维原料直接构成的纤维集合体。而非织造工业使用的纤维原料中，化学纤维的比重越来越大，占到了约90％，主要包括涤纶、丙纶、锦纶、粘胶、热融纤维等。根据非织造材料的使用功能，选择不同纤度、不同长度、不同卷曲度、不同截面形状、不同表面性状的纤维搭配组合、优势互补，可以起到意想不到的效果。常使用的方法是采用不同纤维原料的搭配使用，或者同种纤维不同纤度的原料搭配使用，以提升非织造材料的性能、品质和价格。目前非织造行业几乎所有产品均是采用以上两种方式进行搭配生产。复合纤维的研制与技术发展，大大促进了非织造材料的产品升级，专利ZL96193989.3公开了一种复合纤维非织造织物及其用途，专利ZL95117161.5公开了复合纤维无纺布的制造方法，美国专利20100191207公开了一种非织造材料及其制造方法等众多关于非织造材料制造方法的专利均采用复合纤维为原料。但是同种纤维不同纤度的混合原料使用较少，主要应用于聚合物直接成网法非织造材料，美国专利20100086745公开了一种复合纺粘非织造材料，专利200880106893.0公开了一种混合纤维和由其制备的非织造织物，均是采用多箱体纺丝，混合成网的方法。然而，应用于生产干法、湿法非织造材料的混合纤维却少有开发，喂棉工序采用人工称重与混合，一方面提高了人工劳动强度，另一方面人工混棉均匀性差。在混合纤维制备过程中，由于是按一定比例混合的两种细度的纤维，相比普通的涤纶生产工艺和喷丝板规格，二个箱体纺出的原丝无法得到充分牵伸，造成相对粗旦的纤维强度低和伸长大，技术指标达不到再生涤纶纤维行业标准。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其可提高非织造原料纤维配比混合的均匀性，改善产品质量。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其纺丝原料采用79.98wt％-99.98wt％瓶片、0wt％-20wt％化纤摩擦料、0wt％-20wt％泡泡料和200PPM荧光增白剂；此纺丝原料混合后经真空转鼓干燥器进行干燥后，再喂入熔融纺丝设备的螺杆挤压机，进行熔融纺丝，经两个或多个熔融纺丝设备的纺丝箱体得到两种或者多种纤度的初生纤维，再将此初生纤维依次进行卷绕、落丝、集束，再经油浴牵伸、蒸汽牵伸和卷取，最后进行热定型，制得非织造专用混合再生涤纶纤维。
所述的瓶片为废旧塑料回收料，其特性黏度为0.60-0.80dl/g，熔点为255-260℃，PVC含量＜0.04wt％。
所述的化纤摩擦料和泡泡料均为废旧塑料回收料，其特性黏度为0.50-0.65dl/g，熔点为250-265℃，PVC含量＜0.04wt％。
所述真空转鼓干燥器的干燥温度约为150℃，蒸汽压力约为5.5kg，真空度约为-0.098Mpa，干燥9-11h左右，至所述纺丝原料水分含量＜150PPM。
所述的熔融纺丝的速度为1200-1300m/min，纺丝温度控制在260-285℃，熔融纺丝设备的计量泵转速和喷丝板型号需要根据混合纤维的纤度和混合比例进行调整，使不同纤度的初生纤维冷牵伸倍率一致。
所述的卷绕，给油配方为丝束平滑剂3-5公斤、柔软剂3-5公斤和水2000公斤，然后进行落丝、集束。
所述的油浴牵伸的牵伸倍数为3.3-3.6，温度为70-75℃，所用的油剂配方为18-20kg丝束平滑剂、50-80kg柔软剂、15-25kg抗静电剂、8-12kg亲水剂和2000公斤水；所述的蒸汽牵伸的牵伸倍数为1.12-1.14，温度为100-110℃。
所述的热定型通过松弛热定型烘箱进行，松弛热定型烘箱分5个加热区，温度控制为105-180℃，干燥时间约为40-50min。
采用上述方案后，本发明的一种非织造专用混合涤纶再生纤维的制备方法，其优点在于：
1、通过本发明方法生产的纤维为两种或两种以上的纤度，配比稳定且混合均匀，使得用这种纤维生产出来的非织造材料开松、混合效果极佳，有效改善了非织造材料的技术指标。
2、所制得的纤维可以根据要求，生产不同风格的非织造材料，是单一纤度纤维无法达到的。
3、由于非织造材料的特性，其生产多采用多种规格纤维，方法采用人工称重混棉，使用本发明方法制得的纤维可省去以上生产环节，提高工作效率，降低生产成本。
【附图说明】
图1是本发明一个实施例的工艺流程图；
图2是本发明另一个实施例的工艺流程图。
【具体实施方式】
以下结合实施例对本发明的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法进行详细说明：
实施例一：
如图1所示，本发明的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，通过如下步骤实现：
1、纺丝原料选用2399.52公斤废旧PET瓶片和0.48公斤荧光增白剂；其中废旧PET瓶片熔点为256℃，粘度为0.65dl/g，PVC含量为0.034％。
2、将上述纺丝原料共混均匀后加入到转鼓真空机中进行干燥，将转鼓真空机的真空度设为-0.098Mpa，蒸汽压力设为5.4kg，干燥温度设为150℃，干燥10h，使废旧PET瓶片的水分为132PPM。
3、将上述干燥后的纺丝原料，喂入熔融纺丝设备的螺杆挤压机，通过熔融纺丝设备的纺丝箱体进行熔融纺丝。本实施例中，采用两个纺丝箱体(1#纺丝箱体和2#纺丝箱体)进行纺丝，1#纺丝箱体喷丝板规格为2400孔；2#纺丝箱体喷丝板规格为1800孔。所述1#纺丝箱体螺杆挤压机七区温度分别设为262℃、268℃、285℃、280℃、280℃、270℃、270℃，出料温度设为275℃；2#纺丝箱体螺杆挤压机七区温度分别设为265℃、270℃、275℃、280℃、280℃、275℃、270℃，出料温度设为270℃。高温使得固态混合在一起的纺丝原料成为熔体，经过纺丝箱体的纺丝组件，纺成初生纤维。其中，1#纺丝箱体计量泵转速设为28r/min，纺丝速度设为1300m/min；2#纺丝箱体计量泵转速设为27.5r/min，纺丝速度设为1300m/min。
4、将步骤3所得的初生纤维进行卷绕，卷绕给油为丝束平滑剂4公斤、柔软剂4公斤和水2000公斤，然后进行落丝、集束。
5、再将经步骤4处理过的初生纤维进行牵伸，一次牵伸为油浴牵伸，牵伸倍数设为3.32，温度设为73℃，油剂为20kg丝束平滑剂、60kg柔软剂、20kg抗静电剂、10kg亲水剂和2000公斤水；二次牵伸为蒸汽牵伸，牵伸倍数设为1.13，温度设为108℃。
6、将经过步骤5牵伸处理后的纤维进行卷取和烘干定型，5个加热区，温度依次控制为105℃、115℃、145℃、145℃、120℃，干燥时间约为45min。干燥后的纤维再经切断、打包加工。
本实施例生产的非织造专用混合再生涤纶纤维包括2D、3D纤维，混合比例为3∶2。
实施例二：
如图1所示，本发明的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，通过如下步骤实现：
1、纺丝原料选用1919.52公斤废旧PET瓶片、240公斤化纤摩擦料、240公斤泡泡料和0.48公斤荧光增白剂。其中废旧PET瓶片熔点为256℃，粘度为0.68dl/g，PVC含量为0.035％；化纤摩擦料熔点为250℃，特性黏度为0.55dl/g，PVC含量为0.034％；泡泡料熔点为255℃，特性黏度为0.62dl/g，PVC含量为0.036％；
2、将上述纺丝原料共混均匀加入到转鼓真空机中进行干燥，将真空度设为-0.098Mpa，蒸汽压力设为5.5kg，干燥温度设为150℃，干燥10.5h，使得废旧PET瓶片水分为125PPM。
3、将上述干燥后的纺丝原料，喂入熔融纺丝设备的螺杆挤压机，通过熔融纺丝设备的纺丝箱体进行熔融纺丝。本实施例中，采用两个纺丝箱体(1#纺丝箱体和2#纺丝箱体)进行纺丝，1#纺丝箱体喷丝板规格为2400孔；2#纺丝箱体喷丝板规格为960孔。1#纺丝箱体螺杆挤压机七区温度分别设置为265℃、269℃、275℃、280℃、280℃、275℃、275℃，出料温度设置为265℃；2#纺丝箱体螺杆挤压机七区温度分别设置为265℃、270℃、275℃、285℃、285℃、275℃、275℃，出料温度设置为270℃。高温使得固态混合在一起的纺丝原料成为熔体，经过纺丝箱体的纺丝组件，纺成初生纤维。其中，1#纺丝箱体计量泵转速设为28r/min，纺丝速度设为1250m/min；2#纺丝箱体计量泵转速设为26r/min，纺丝速度设为1250m/min。
4、将步骤3所得的初生纤维进行卷绕，卷绕给油为丝束平滑剂4.2公斤、柔软剂3.8公斤和水2000公斤，然后进行落丝、集束。
5、再将经步骤4处理过的初生纤维进行牵伸，一次牵伸为油浴牵伸，牵伸倍数设为3.54，温度设为75℃，油剂为18kg丝束平滑剂、64kg柔软剂、18kg抗静电剂、9kg亲水剂和2000公斤水；二次牵伸为蒸汽牵伸，牵伸倍数设为1.12，温度设为106℃。
6、将经过牵伸的纤维进行卷取和烘干定型，5个加热区，温度依次控制为105℃、125℃、165℃、150℃、120℃，干燥时间为42min。干燥后的纤维再经切断、打包加工。
本实施例生产的非织造专用混合再生涤纶纤维包括2.5D、6D纤维，混合比例为7∶3。
实施例三：
如图2所示，本发明的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，通过如下步骤实现：
1、纺丝原料选用1919.52公斤废旧PET瓶片、480公斤化纤摩擦料或泡泡料和0.48公斤荧光增白剂；其中废旧PET瓶片熔点为254℃，粘度为0.66dl/g，PVC含量为0.032％；化纤摩擦料熔点为250℃，特性黏度为0.55dl/g，PVC含量为0.034％；泡泡料熔点为255℃，特性黏度为0.62dl/g，PVC含量为0.036％。
2、将上述纺丝原料共混均匀加入到转鼓真空机中进行干燥，将真空度设为-0.098Mpa，蒸汽压力设为5.6kg，干燥温度设为150℃，干燥10.2h，瓶片水分为108PPM。
3、将上述干燥后的纺丝原料，喂入熔融纺丝设备的螺杆挤压机，通过熔融纺丝设备的纺丝箱体进行熔融纺丝。本实施例中，采用三个纺丝箱体(1#纺丝箱体、2#纺丝箱体和3#纺丝箱体)进行纺丝，1#纺丝箱体喷丝板规格为3024孔；2#纺丝箱体喷丝板规格为2400孔；3#纺丝箱体喷丝板规格为1800孔。1#纺丝箱体螺杆挤压机七区温度分别设为260℃、275℃、272℃、278℃、280℃、280℃、275℃，出料温度设为270℃；2#纺丝箱体螺杆挤压机七区温度分别设为265℃、268℃、275℃、285℃、280℃、280℃、275℃，出料温度设为275℃；3#纺丝箱体螺杆挤压机七区温度分别设为260℃、270℃、275℃、280℃、280℃、275℃、270℃，出料温度设为270℃。高温使得固态混合在一起的纺丝原料成为熔体，经过纺丝箱体的纺丝组件，纺成初生纤维。其中，1#纺丝箱体计量泵转速设为28r/min，纺丝速度设为1300m/min；2#纺丝箱体计量泵转速设为27r/min，纺丝速度设为1300m/min。3#纺丝箱体计量泵转速设为28r/min，纺丝速度设为1300m/min。
4、将步骤3所得的初生纤维进行卷绕，卷绕所用的油剂配方为丝束平滑剂4.2公斤、柔软剂3.8公斤和水2000公斤，然后进行落丝、集束。
5、再将经步骤4处理过的初生纤维进行牵伸，一次牵伸为油浴牵伸，牵伸倍数设为3.50，温度设为72℃，油浴所用的油剂配方为21kg丝束平滑剂、56kg柔软剂、24kg抗静电剂、8kg亲水剂和2000公斤水；二次牵伸为蒸汽牵伸，牵伸倍数设为1.12，温度设为105℃。
6、将经过牵伸的纤维进行卷取和烘干定型，5个加热区，温度依次控制为108℃、120℃、145℃、145℃、115℃，干燥时间约为46min。干燥后的纤维再经切断、打包加工。
本实施例生产的非织造专用混合再生涤纶纤维包括1.5D、2.5D、3.5D纤维，混合比例为1∶1∶1。
本发明只是阐述同组分不同纤度的混合纤维的生产方法，应用本发明原理制备不同组分不同纤度的混合纤维也在本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：纺丝原料采用79.98wt％-99.98wt％瓶片、0wt％-20wt％化纤摩擦料、0wt％-20wt％泡泡料和200PPM荧光增白剂；此纺丝原料混合后经真空转鼓干燥器进行干燥后，再喂入熔融纺丝设备的螺杆挤压机，进行熔融纺丝，经两个或两个以上熔融纺丝设备的纺丝箱体得到两种或者两种以上纤度的初生纤维，再将此初生纤维依次进行卷绕、落丝、集束，再经油浴牵伸、蒸汽牵伸和卷取，最后进行热定型，制得非织造专用混合再生涤纶纤维。
2.根据权利要求1所述的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的瓶片为废旧塑料回收料，其特性黏度为0.60-0.80dl/g，熔点为255-260℃，PVC含量＜0.04wt％。
3.根据权利要求1所述的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的化纤摩擦料和泡泡料均为废旧塑料回收料，其特性黏度为0.50-0.65dl/g，熔点为250-265℃，PVC含量＜0.04wt％。
4.根据权利要求1所述的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述真空转鼓干燥器的干燥温度约为150℃，蒸汽压力约为5.5kg，真空度约为-0.098Mpa，干燥9-11h左右，至所述纺丝原料水分含量＜150PPM。
5.根据权利要求1所述的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的熔融纺丝的速度为1200-1300m/min，纺丝温度控制在260-285℃，熔融纺丝设备的计量泵转速和喷丝板型号需要根据混合纤维的纤度和混合比例进行调整，使不同纤度的初生纤维冷牵伸倍率一致。
6.根据权利要求1所述的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的卷绕，所用的油剂配方为丝束平滑剂3-5公斤、柔软剂3-5公斤和水2000公斤，然后进行落丝、集束。
7.根据权利要求1所述的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的油浴牵伸的牵伸倍数为3.3-3.6，温度为70-75℃，所用的油剂配方为18-20kg丝束平滑剂、50-80kg柔软剂、15-25kg抗静电剂、8-12kg亲水剂和2000公斤水；所述的蒸汽牵伸的牵伸倍数为1.12-1.14，温度为100-110℃。
8.根据权利要求1所述的一种非织造专用混合再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述的热定型通过松弛热定型烘箱进行，松弛热定型烘箱分5个加热区，温度控制为105-180℃，干燥时间约为40-50min。
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