本發明涉及屬于循環再利用纖維技術領域,尤其涉及一種以回收聚酯為原料生產的雙組份并列復合纖維。
背景技術:
目前,我國化纖市場上80%以上產品屬于差別化產品,但由于同質化嚴重,企業并未因為產品差別化而從中受益,卻因差別化帶來的原料競爭導致其生存更加困難,尤其是采用非對稱冷卻工藝技術生產的三維卷曲中空滌綸短纖維為代表的充填用纖維。采用高速低溫的非對稱冷卻生產三維卷曲中空滌綸短纖維的成型機理是纖維在冷卻過程中纖維的迎風面和背風面因冷卻速度不同使其產生一定的應力差異,在纖維后處理過程中纖維經過拉伸纖維的應力得到釋放,從而形成卷曲。
由于非對稱冷卻成型機理決定了其對原料和噴絲板孔形的要求,要想保持三維卷曲中空滌綸短纖維良好的持久壓縮回彈必須控制好纖維的中空度(22%~35%),對于粗旦和細旦要想保持良好的卷曲必須有較高的熔體粘度(≥0.665dl/g),而過高的粘度要求則是對原料更高的要求。而如果僅從卷曲的角度出發,可以通過提高纖維的中空度實現卷曲良好纖維的生產,但當纖維中空度超過40%及以上時,由于纖維腔的壁變薄,纖維自身所承受的抗屈服能力逐漸減弱,纖維很容易在外力作用下被壓癟,從而導致纖維的彈性和持久壓縮彈性喪失。從對行業內了解的情況來看,行業中90%以上的纖維存在這樣的問題。
而并列復合紡絲是將兩種成纖高聚物,利用其品種、粘度或配比的不同,分別通過各自的熔體管道,在有多快分配板組合而成的復合組件進行分配,到達噴絲板后從同一噴絲空中噴出成纖。非對稱冷卻工藝技術生產三維卷曲中空滌綸纖維與并列復合紡絲相比其原理基本相同,唯一不同的是單一熔體(均聚物)纖維由分子去向和結晶結構不同的連部分復合而成,而并列復合纖維則是化學結構或分子量不同的兩組分復合而成。正是這一點小小的差異導致兩種纖維的生產工藝和技術存在巨大的差異,也因這一點差異造就了產品在性能和生產成本存在一定的差異。
技術實現要素:
針對非對稱技術生產三維中空滌綸短纖維產品存在的工藝條件苛刻、對原料要求高、彈性恢復率低、持久壓縮彈性差的問題。本發明的目的是要提供一種以回收聚酯原料制備的雙組份并列復合纖維來實現高彈性纖維的低成本生產。
為了達到上述目的,本發明采用了以下的技術方案:
一種以回收聚酯原料制備的雙組份并列復合纖維,該復合纖維的制備方法包括以下的步驟:
1)將回收聚酯原料進行干燥;
2)干燥后的聚酯分別進入兩組螺桿擠出機,在螺桿熔融后第一路熔體經二級過濾器后進入紡絲箱體,第二路熔體經一級過濾后進入液相調質調粘裝置,之后增粘后的熔體經二級過濾器進入紡絲箱體,兩路熔體經安裝在紡絲箱體的中的各自組分的計量泵計量后進入復合紡絲組件進行紡絲;
3)然后經環吹風冷卻、上油、落桶、牽伸、定型和切斷后得到并列復合滌短纖維。
進一步,回收聚酯原料包括聚酯瓶片、廢聚酯紡織品加工的摩擦料、聚酯廢絲加工的摩擦料、聚酯薄膜加工的摩擦料中的一種或多種混合。
進一步,所述的干燥后的原料的含水不高于100ppm。
進一步,二級過濾器的過濾網精度為200目~300目。
進一步,第一路的進入紡絲組件的熔體粘度為0.56dl/g~0.68dl/g,第二路經過液相調質調粘的熔體后進入紡絲組件的粘度為0.66dl/g~0.80dl/g。
進一步,液相調質調粘裝置包括相互連接的立式真空分離釜和臥式調質調粘釜,立式真空分離塔內由上至下設置有多層多孔板,臥式調質調粘釜的下部設置有推進螺桿,立式真空分離塔和臥式調質調粘釜的溫度為280~300℃,立式真空分離塔的真空度為300pa~100Pa,臥式調質調粘釜的真空度為150Pa~50Pa,在調質調粘裝置中停留時間為30min~120min;作為優選,立式真空分離塔的真空度為250pa~185Pa,臥式調質調粘釜的真空度為100Pa~60Pa,在調質調粘裝置中停留時間為60min~90min。
進一步,第二路熔體和第一路熔體的質量比列為2:3~3:2。
進一步,環吹風的風速為1.0m/s~2.5m/s,風溫為20~30℃。
進一步,上油水率在18%~28%。
進一步,紡絲速度400m/min~1250m/min。
進一步,初生纖維拉神倍數3.2~4.5。
進一步,纖維牽伸溫度:72℃~78℃。
進一步,上油所用的油劑為有機硅整理、無硅整理劑或其他功能型整理劑。
進一步,纖維的定型溫度在125℃~160℃。
進一步,纖維的定型時間在25min~40min。
與現有技術相比,本發明在在原料相同的條件下,通過采用液相調質調粘技術實現兩路目標熔體的粘度差異,在保證纖維可紡性的前提條件下實現了并列復合纖維的生產。所述原料可以選自為聚酯瓶片、廢聚酯紡織品加工的摩擦料、聚酯廢絲加工的摩擦料、聚酯薄膜加工的摩擦料等中的兩種或多種的混合物,大大的降低了對原料的品質要求,從而降低了原材料的采購成本;另一方面,通過液相調質調粘技術以較低的生產成本獲得高品質的高粘紡絲熔體,也進一步降低了采購高粘度原料的采購成本。
同時,同非對稱冷卻生產三維卷曲中空纖維相比,纖維的冷卻條件要求更低,紡絲速度可以更低,生產成本也進一步降低。
綜上,本發明通過采用并列復合紡絲技術實現了高彈性纖維的低成本生產,再提高產品附加值的同時提高了產品的競爭力。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行進一步說明。
實施例1
一種以回收聚酯原料制備的雙組份并列復合纖維,該復合纖維的制備方法包括以下的步驟:
1)將回收聚酯原料進行干燥;
2)干燥后的聚酯分別進入兩組螺桿擠出機,在螺桿熔融后第一路熔體經二級過濾器后進入紡絲箱體,第二路熔體經一級過濾后進入液相調質調粘裝置,之后增粘后的熔體經二級過濾器進入紡絲箱體,兩路熔體經安裝在紡絲箱體的中的各自組分的計量泵計量后進入復合紡絲組件進行紡絲;
3)然后經環吹風冷卻、上油、落桶、牽伸、定型和切斷后得到并列復合滌短纖維。
a.原料配比
b.干燥后原料含水:75ppm。
c.過濾器過濾網精度:250目。
d.熔體粘度:其中調質調粘熔體0.74dl/g,非調質調粘熔體0.64dl/g。
e.液相調質調粘裝置:立式真空分離塔的真空度為250pa~185Pa,臥式調質調粘釜的真空度為100Pa~60Pa,在調質調粘裝置中停留時間為60min~90min。
f.計量泵比例:1:1
g.紡絲工藝條件:
h.后處理工藝條件
i.22.2dtex×64mm無硅產品關鍵指標及對比
實施例2
一種以回收聚酯原料制備的雙組份并列復合纖維,該復合纖維的制備方法包括以下的步驟:
1)將回收聚酯原料進行干燥;
2)干燥后的聚酯分別進入兩組螺桿擠出機,在螺桿熔融后第一路熔體經二級過濾器后進入紡絲箱體,第二路熔體經一級過濾后進入液相調質調粘裝置,之后增粘后的熔體經二級過濾器進入紡絲箱體,兩路熔體經安裝在紡絲箱體的中的各自組分的計量泵計量后進入復合紡絲組件進行紡絲;
3)然后經環吹風冷卻、上油、落桶、牽伸、定型和切斷后得到并列復合滌短纖維。
a.原料配比
b.干燥后原料含水:50ppm。
c.過濾器過濾網精度:250目
d.熔體粘度:其中調質調粘熔體0.68dl/g,非調質調粘熔體0.60dl/g。
e.液相調質調粘裝置:立式真空分離塔的真空度為250pa~185Pa,臥式調質調粘釜的真空度為100Pa~60Pa,在調質調粘裝置中停留時間為60min~90min。
f.計量泵比例:1:1
g.紡絲工藝條件:
h.后處理工藝條件
i.7.78dtex×64mm加硅產品關鍵指標及對比