專利名稱：利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法
技術領域：
本發明涉及一種生產阻燃滌綸短纖維的方法，具體地說是一種利用回收聚酯瓶片 生產阻燃滌綸短纖維的方法。
背景技術：
隨著人民生活水平的提高，紡織品應用領域越來越廣泛，社會對紡織品的要求也 越來越高。生活中由紡織品引發的火災，造成重大人身傷亡事故和經濟上巨大損失的事故 屢有發生，所以提高紡織品的阻燃性，對確保財產生命安全，減少火災事故發生有著重要的 意義。目前市場上提供的阻燃纖維主要是采用普通纖維作表面阻燃加工處理，或是采用聚 酯熔體或聚酯切片添加阻燃劑制作纖維，前者雖能暫時阻燃，但時間一長，或經過多次水洗 后會失去阻燃效果，而后者阻燃效果十分良好，屬永久阻燃纖維產品，但由于制造成本較 高，影響了該產品的大幅推廣使用，嚴重制約著阻燃滌綸短纖維在紡織行業中的發展。用瓶級聚酯切片為原料制得的系列瓶子、膠片、器物等產品具有強度高、亮度好、 重量輕、透明度好、便于加工、尺寸穩定等等諸多優點，因此全球需求量逐年增加，隨著聚酯 瓶類等產品的大量使用，由于幾乎所有的聚酯瓶都是不可生物降解的，它們的廢棄物成了 一個全球嚴重的環境污染大問題。大力開發聚酯瓶回收和再利用技術，如何更好地處理和 合理再利用廢棄聚酯瓶已經成為聚酯工業可持續發展的關鍵問題。雖然近年來人們也開發 了一些回收再利用的方法，但也僅僅局限于一些低端型的產品，諸如把回收的瓶片料利用 傳統的工藝轉化成使用條件不苛刻的纖維填充料、紡粘產品等。目前把回收聚酯瓶片應用 在有阻燃要求方面比如航空、娛樂場所、家飾裝潢材料或某些特殊行業所需的防護服等領 域的高端應用均未有報道。
發明內容
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖 維的方法，該方法解決了回收聚酯瓶片因雜質多、無法生產高端化纖產品的難題，方便簡 潔，降低了該產品的制造成本，促進了阻燃纖維產品在下道用戶產品開發中的大幅推廣使 用，推動了阻燃滌綸短纖維在紡織行業中的發展，并能節約資源，保護環境。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法，其特征在于該方法包括以下 步驟1)對回收廢聚酯瓶片進行預處理；對回收廢聚酯瓶片進行預處理包括對廢聚酯 瓶片進行分揀、粉碎、清洗和干燥，所述干燥，是將洗凈好的瓶片投入轉鼓真空干燥機，投好 料后，轉鼓夾套中通3 5kg蒸汽或通導熱油，同時低速轉動轉鼓，溫度保持130 160°C， 同時開動真空泵抽真空，真空度保持在0. 06 0. lOMpa，干燥時間8 12小時，干燥后的瓶 片水分含量控制在IOOPRii以下。2)對阻燃滌綸母粒進行干燥處理；對阻燃滌綸母粒進行干燥處理，是將阻燃滌綸母粒投入一個大的密封料倉中，料倉底部通入干燥好的熱空氣，溫度保持120 140°C，干 燥時間10 12小時，干燥后的阻燃滌綸母粒水分含量控制在60PRI1以下。3)將已經干燥好的聚酯瓶片和阻燃滌綸母粒送入計量喂料機混合，得到混合料， 其中，阻燃滌綸母粒占混合物總濃度的2 5% ；干燥好的聚酯瓶片從計量喂料機A處孔經 過，而干燥好的阻燃滌綸母粒從計量喂料機B處孔經過，通過調整轉速定量控制阻燃滌綸 母粒有效成分占混合物總濃度的2 5%。4)將混合料進行螺桿熔融擠壓，得到熔體，熔體經過過濾、計量紡絲、環吹風冷卻、 卷繞上油、牽引喂入、盛絲落桶；具有一定濃度混合好的阻燃滌綸母粒瓶片料進入螺桿熔融 擠壓時，螺桿各區溫度控制在260 310°C之間，螺桿機頭壓力控制在10 18Mpa，熔融后 的阻燃聚酯熔體進入熔體過濾器，過濾器的過濾網精度為120 250目，過濾器的過濾總面 積為4. 5 12m2，過濾器溫度控制在260 290°C。熔體計量紡絲為熔體經過計量泵精確計量進入紡絲箱體，從噴絲板擠出原絲，紡 絲箱體前壓力保持在4Mpa 6Mpa，紡絲箱體溫度保持在260 290°C ；環吹風的溫度為 15 32°C，風速為0. 6 2米/秒；卷繞速度為800 1200米/分鐘。5)對桶內的絲進行集束處理，經過油浴牽伸、蒸汽二次牽伸、緊張熱定型、上油、疊 絲、卷曲、松弛熱定型、切斷、打包，得到阻燃滌綸短纖維產品。其中，滿桶后的整批絲束在 集束區生頭；切斷成38mm、51mm、65mm或76mm長度的短纖維；油浴牽伸浴槽溫度為60 80°C，蒸汽箱溫度為90 120°C，緊張熱定型溫度為130 160°C，松弛熱定型溫度為120 150°C，時間為15 30分鐘。通過本發明，利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維，其紡制出來的纖維產品質 量指標達到或超過國內外同行業聚酯原生料的指標，因此可以替代用聚酯原生料為主要原 料通過添加阻燃滌綸母粒生產出來的阻燃滌綸短纖維產品。與現有技術相比，本發明由于采用了來源廣泛的回收聚酯瓶片，不僅有利于環保， 也降低了生產成本；而且由于聚酯瓶片的粘度遠高于聚酯熔體和切片，使其產品的性價比 大大提高，各項指標不僅能達到常規聚酯熔體直紡或聚酯切片紡指標，有的指標還超過了 常規聚酯原生料紡絲指標。本發明具有較大的經濟效益和社會效益。
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式一種本發明所述的利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法，見圖1，首先 對回收廢聚酯瓶片進行預處理和干燥。預處理包括將回收的聚酯瓶片進行分揀、粉碎、清 洗等一系列的原料準備工作后，再經過高溫真空干燥，干燥溫度為130 160°C，真空度為 0. 06 0. lOMpa，干燥時間8 12小時，干燥后的瓶片水分含量彡lOOPRii。同時對阻燃滌綸母粒進行干燥，是將阻燃滌綸母粒投入一個大的密封料倉中，料 倉底部通入干燥好的熱空氣，溫度保持120 140°C，干燥時間10 12小時，干燥后的阻燃 滌綸母粒水分含量控制在60PRI1以下。之后將已經干燥好的聚酯瓶片從專用計量喂料機A處孔經過，而干燥好的阻燃滌綸母粒從專用計量喂料機B處孔經過，通過調整轉速定量控制，保證阻燃滌綸母粒有效成 分占兩者混合物總濃度的2 5%。再將已經干燥好具有一定濃度混合好的阻燃滌綸母粒瓶片料通過螺桿擠壓機熔 化，同時給予一定的壓力，螺桿的各區溫度為260 310°C之間，螺桿機頭壓力控制在10 18Mpa，熔融后的聚酯熔體進入熔體過濾器，過濾器的過濾網精度為120 250目，過濾器的 過濾總面積為4. 5 12m2，過濾器溫度控制在沈0 290°C。過濾后的聚酯熔體再進入紡 絲箱體，通過計量泵定量供給，同時保持一定的壓力，進入組件，再從噴絲板擠出原絲，由噴 絲板擠出的原絲經環吹風冷卻、卷繞上油、牽引喂入、盛絲落桶。最后將桶內的原絲集束、油浴牽伸、蒸汽牽伸、緊張熱定型、上油、疊絲、卷曲、松弛 熱定型、切斷、打包，即可生產出阻燃滌綸短纖維成品。其中在實施紡絲工序時，一定要嚴格控制溫度紡絲熔體溫度保持在沈0 2900C ；環吹風的溫度為15 32°C，風速為0. 6 2米/秒；卷繞速度為800 1200米/ 分鐘；而在實施后紡工序中，油浴牽伸浴槽溫度為60 80°C，蒸汽箱溫度為90 120°C，緊 張熱定型溫度為130 160°C;松弛定型溫度為120 150°C，時間為15 30分鐘；切斷長 度為38mm、51mm、65mm或76mm的短纖維。按照本實施例方法生產出來的短纖維其后紡牽伸總倍率控制在3. 5 4. 5倍，生 產的纖維纖度為2. 6 2. 8dtex，斷裂強力彡5. ZcN/dtex—1，斷裂伸長率為23 36%，極限 氧指數彡30%，平均長度為38mm、51mm、65mm或76mm，卷曲數10 13 (個.2511^1)，含油率 為0. 13 0. 20%，180°C干熱收縮率< 6. 5%，完全符合產品出廠質量標準。本發明得到的產品售價低廉，同時又不影響到下道用戶產品的生產、加工和使用， 而且減輕了廢棄物對環境的危害，解決了環境保護問題。
權利要求
1.一種利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)對回收廢聚酯瓶片進行預處理；2)對阻燃滌綸母粒進行干燥處理；3)將已經干燥好的聚酯瓶片和阻燃滌綸母粒送入計量喂料機混合，得到混合料，其中， 阻燃滌綸母粒占混合物總濃度的2 5% ；4)將混合料進行螺桿熔融擠壓，得到熔體，熔體經過過濾、計量紡絲、環吹風冷卻、卷繞 上油、牽引喂入、盛絲落桶；5)對桶內的絲進行集束處理，經過油浴牽伸、蒸汽二次牽伸、緊張熱定型、上油、疊絲、 卷曲、松弛熱定型、切斷、打包，得到阻燃滌綸短纖維產品。
2.根據權利要求1所述的利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法，其特征在 于步驟1)中，對回收廢聚酯瓶片進行預處理包括對廢聚酯瓶片進行分揀、粉碎、、清洗和 干燥，所述干燥，是將洗凈好的瓶片投入轉鼓真空干燥機，投好料后，轉鼓夾套中通3 5kg 蒸汽或通導熱油，同時低速轉動轉鼓，溫度保持130 160°C，同時開動真空泵抽真空，真空 度保持在0. 06 0. lOMpa，干燥時間8 12小時，干燥后的瓶片水分含量控制在IOOPRii以 下。
3.根據權利要求1所述的利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法，其特征在 于步驟幻中，對阻燃滌綸母粒進行干燥處理，是將阻燃滌綸母粒投入一個大的密封料倉 中，料倉底部通入干燥好的熱空氣，溫度保持120 140°C，干燥時間10 12小時，干燥后 的阻燃滌綸母粒水分含量控制在60PPm以下。
4.根據權利要求1所述的利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法，其特征在 于步驟幻中，干燥好的聚酯瓶片從計量喂料機A處孔經過，而干燥好的阻燃滌綸母粒從 計量喂料機B處孔經過，通過調整轉速定量控制阻燃滌綸母粒有效成分占混合物總濃度的 2 5%。
5.根據權利要求1所述的利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法，其特征在 于步驟4)中，具有一定濃度混合好的阻燃滌綸母粒瓶片料進入螺桿熔融擠壓時，螺桿各 區溫度控制在260 310°C之間，螺桿機頭壓力控制在10 18Mpa，熔融后的阻燃聚酯熔體 進入熔體過濾器，過濾器的過濾網精度為120 250目，過濾器的過濾總面積為4. 5 12m2， 過濾器溫度控制在260 290°C。
6.根據權利要求1所述的利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法，其特征在 于步驟4)中，熔體計量紡絲為熔體經過計量泵精確計量進入紡絲箱體，從噴絲板擠出原 絲，紡絲箱體前壓力保持在4Mpa 6Mpa，紡絲箱體溫度保持在260 290°C ；環吹風的溫度 為15 32°C，風速為0. 6 2米/秒；卷繞速度為800 1200米/分鐘。
7.根據權利要求1所述的利用回收聚酯瓶片生產阻燃滌綸短纖維的方法，其特征在 于步驟5)中，滿桶后的整批絲束在集束區生頭；切斷成38mm、51mm、65mm或76mm長度的短 纖維；油浴牽伸浴槽溫度為60 80°C，蒸汽箱溫度為90 120°C，緊張熱定型溫度為130 160°C，松弛熱定型溫度為120 150°C，時間為15 30分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種由回收的聚酯瓶片料直接制造阻燃滌綸短纖維的生產方法，包括以下步驟對回收廢聚酯瓶片進行預處理；對阻燃滌綸母粒進行干燥處理；將已經干燥好的聚酯瓶片和阻燃滌綸母粒送入計量喂料機混合，得到混合料，其中，阻燃滌綸母粒占混合物總濃度的2～5％；將混合料進行螺桿熔融擠壓，得到熔體，熔體經過過濾、計量紡絲、環吹風冷卻、卷繞上油、牽引喂入、盛絲落桶；對桶內的絲進行集束處理，經過油浴牽伸、蒸汽二次牽伸、緊張熱定型、上油、疊絲、卷曲、松弛熱定型、切斷、打包，得到阻燃滌綸短纖維產品。本發明成本低，性能滿足要求，同時減輕了廢棄物對環境的危害，解決了環境保護問題。
文檔編號D01F6/92GK102102241SQ20101054607
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年11月16日
發明者楊戰民, 查安霞 申請人:南京工業職業技術學院