专利名称：有色涤纶短纤维的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涤纶纤维的生产工艺，具体讲是一种有色涤纶短纤维的生产工艺。
背景技术：
常规生产工艺一般用分散性染料对涤纶短纤染色，需要在高温高压或载体存在下进行，对纤维损伤大、色牢度差，而且染色色谱范围较窄。目前也有采用有色涤纶短纤取代普通涤纶短纤用于织物生产，所述有色涤纶短纤一般由原生材料加工切片后与色母粒熔融混合后纺制而成，成本偏高；也有采用废旧 PET(即聚对苯二甲酸乙二醇酯)瓶片、片材、膜及聚酯材料生产过程中产生的聚酯块料、废丝等再生PET料为原料进行生产，以降低成本，实现资源再利用。但是由于回收的再生PET 料质量参差不齐，其特性黏度及熔点均与原生材料加工得到的聚酯切片有很大区别，还含有较多的非聚酯塑料杂质和水分，导致纺丝质量受严重影响。所述色母粒为着色剂、载体和分散剂混合熔融并造粒得到，纺丝时色母粒的加入会改变纺丝组件中熔体的黏度、并对设备产生摩擦，常规的再生PET生产工艺受条件限制， 制得的涤纶短纤线密度、色牢度和手感均无法达到理想效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种有色涤纶短纤维的生产工艺，所述生产工艺采用再生PET料为原料，可降低成本，有利于环保，可制得线密度较小、色牢度高、手感滑爽的有色涤纶短纤维。为解决上述技术问题，本发明的有色涤纶短纤维的生产工艺，它采用再生PET料为原料，其具体生产步骤如下(1)前处理将回收的再生PET料进行前处理；(2)转鼓干燥先将处理后的再生PET料用真空转鼓干燥机干燥7. ^!_8.5h， 再加入色母粒，所述色母粒最终质量分数为2% _10%，然后再加入色粉，总干燥时间为 9. 5h-10. 5h，测得含水量在145ppm-155ppm则完成干燥；(3)熔融纺丝将干燥后的再生PET料、色母粒和色粉的混合料送入螺杆挤压机加热熔融，熔融状态的混合料经过纺丝箱过滤和计量泵分配，再通过喷丝板喷丝成丝束，所述螺杆挤压机的螺杆和纺丝箱箱体温度均为265°C _275°C，所述喷丝板孔径为0. 2mm，孔数为 3500，所述喷丝板的布局为14圈；(4)冷却成型将丝束通过环吹风冷却成型，所述环吹风温为22°C 46°C，所述环吹风速为 4. Om/s-5. Om/s ；(5)卷绕通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；(6)牵伸将集束后的初生纤维依次通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，总牵伸倍数为3. 0-3. 2倍；
(7)卷曲将丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4.2m/s-4.5m/s，卷取轮主压压力为0. 25MPa-0. !35MPa，卷取轮背压压力为0. 06MPa_0. IMPa0(8)上油使用喷油雾机对初生纤维上油；(9)热定型将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为 1680C _172°C，所述热定型时间为13min-17min ；(10)切断，得到有色涤纶短纤维成品。本发明的有色涤纶短纤维的生产工艺，采用再生PET料作为原料，并对再生PET料进行前处理，使前处理后的PET料符合以下指标特性黏度彡0. 70dl/g，熔点彡250°C，杂质彡0. 05%，含水彡3%0因而保证本发明的生产工艺既可实现资源再利用，降低生产成本，又使成品质量不受参差不齐的再生PET料影响。回收的再生PET料已经有一定的结晶度，可以不用进行预结晶，但是再生PET料的含水量较常规切片高，因此需要对再生PET进行较长时间的干燥；而色母粒的熔点较低，干燥温度不能太高，否则会在螺杆挤压机中过早地软化粘结引起“环结”现象。本发明的生产工艺采取先对再生PET干燥7. 5h-8. 5h再加入色母粒合并干燥的方式，可确保再生PET料与色母粒均勻充分受热。本发明的生产工艺，采用色母粒粗调、色粉微调相结合的方式调节所制纤维的色泽和鲜艳度。色母粒的加入，一定程度上改变了纺丝熔体的热焓特性，使得其表观粘度与纯的再生PET纺丝熔体相比有所下降；而且色母粒容易降解，需要适当降低螺杆各区的加热温度，以防止螺杆中的熔体过热而降解；但螺杆中的各区温度也不宜太低，否则熔体黏度大， 流动困难，造成色母粒的分散性差，严重影响成品的色彩均一性和品质，因此需要在上述几个因素之间寻找一个平衡点。而本发明的生产工艺中，所述步骤(3)中的螺杆挤压机的螺杆和纺丝箱箱体温度均低于常规产品10°C左右，可同时满足使熔体具有较为平衡的黏度、 色母粒分散性良好、防止色母粒降解的要求，使得纺丝状态良好，可以满足连续生产的要求。初生的纤维原丝强力低，伸长大，所述步骤(6)的牵伸可提高纤维的力学性能。步骤(7)中初生纤维在卷曲机的机械力作用下形成卷曲，采用上述参数可得到良好的卷型。步骤(10)中的热定型可缩短纤维分子链的松弛时间，增加结晶度，使卷曲相对稳定。本发明的生产工艺，采用先热定型后切断工艺路线，避免若先切断后定型、引起过细的丝束缠绕堵塞热定型机的问题。本发明的有色涤纶短纤维的生产工艺，与现有技术相比，具有以下优点(1)采用再生PET料为原料，降低成本，有利于环保；(2)采用本发明的生产工艺制得的成品线密度较小，手感滑爽，色泽鲜艳均一，色牢度高；(3)既保持了涤纶短纤维本身的特点，又避免了因后道染色而造成的对涤纶短纤维性能的损伤，减少染色对环境的污染，对纺丝材料、对环境保护都极为有利。
作为优选，所述步骤(1)的前处理具体步骤依次为碱液清洗再生PET料、离心机脱碱液除污、浮料分离机自动除杂、螺带洗料机出料、喷淋洗料机冲洗后提料、离心机脱水、传送带送至挑料台、挑料台进行人工挑料、挑出杂质后定重打包。采取以上步骤可进一步提高再生PET料的质量，挑料时可根据客户要求有选择性地使用绿片、咖啡片、杂色片等。作为优选，所述步骤O)中真空转鼓干燥机的干燥温度为165°C -180°C。作为优选，所述步骤(3)中的计量泵供量为2000-2100g/min，纺丝速度为 1005-1105m/min ；作为优选，所述步骤中环吹装置的环吹内胆为两层铜网。采用两层铜网代替传统的无纺布网作为环吹内胆，大大提高了环吹风速的稳定性，进一步提高了产品质量。作为优选，所述步骤(6)中第一牵伸机速度为60m/min-75m/min，牵伸浴槽的温度为70°C -80°C，第二牵伸机速度为185m/min-205m/min，加热箱的温度为100°C -110°C，第三牵伸机速度为195m/min-215m/min。作为优选，所述色母粒为苏州宝力塑胶材料有限公司的涤纶色母粒。该涤纶色母粒含杂质较少，颗粒较细，生产过程中不易堵塞滤网，可提高机件的使用周期。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明不局限于以下实施例，相同领域的技术人员可以在本发明的技术方案框架内提出其他的实施例，但这些实施例均包括在本发明的保护范围内。实施例1本发明的有色涤纶短纤维的生产工艺，采用再生PET料为原料，具体步骤如下(1)前处理将回收的再生PET料依次进行碱液清洗、离心机脱碱液除污、浮料分离机自动除杂、螺带洗料机出料、喷淋洗料机冲洗后提料、离心机脱水、传送带送至挑料台、 挑料台进行人工挑料、挑出杂质后定重打包的前处理；(2)转鼓干燥先将处理后的再生PET料用真空转鼓干燥机干燥8.证，再加入苏州宝力塑胶材料有限公司的涤纶色母粒，所述色母粒最终质量分数为5%，然后再加入色粉， 总干燥时间为10h，测得含水量在150ppm则完成干燥；(3)熔融纺丝将干燥后的再生PET料、色母粒和色粉的混合料送入螺杆挤压机加热熔融，熔融状态的混合料经过纺丝箱过滤和计量泵分配，再通过喷丝板喷丝成丝束；所述喷丝板孔径为0. 2mm,孔数为3500，所述喷丝板的布局为14圈；所述螺杆挤压机的螺杆和纺丝箱箱体温度均为275°C，所述计量泵供量为2000g/ min，纺丝速度为1005m/min ；(4)冷却成型将丝束通过环吹风冷却成型，其中环吹装置的环吹内胆为两层铜网，所述环吹风温为23°C，所述环吹风速为4. 5m/s ；(5)卷绕通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；(6)牵伸将集束后的初生纤维依次通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，总牵伸倍数为3. 1倍，所述第一牵伸机速度为60m/min，牵伸浴槽的温度为70°C，第二牵伸机速度为185m/min，加热箱的温度为105°C，第三牵伸机速度为 200m/mino(7)卷曲将丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4. 2m/s，卷曲轮主压压力为 0. 25MPa，卷曲轮背压压力为0. 08MPa。(8)上油使用喷油雾机对初生纤维上油；(9)热定型将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为170°C，所述热定型时间为16min ；(10)切断，得到有色涤纶短纤维成品。实施例2本发明的有色涤纶短纤维的生产工艺，采用再生PET料为原料，具体步骤如下(1)前处理将回收的再生PET料依次进行碱液清洗、离心机脱碱液除污、浮料分离机自动除杂、螺带洗料机出料、喷淋洗料机冲洗后提料、离心机脱水、传送带送至挑料台、 挑料台进行人工挑料、挑出杂质后定重打包的前处理；(2)转鼓干燥先将处理后的再生PET料用真空转鼓干燥机干燥他，再加入苏州宝力塑胶材料有限公司的涤纶色母粒，所述色母粒最终质量分数为3 %，然后再加入色粉，总干燥时间为10h，测得含水量在145ppm则完成干燥；(3)熔融纺丝将干燥后的再生PET料、色母粒和色粉的混合料送入螺杆挤压机加热熔融，熔融状态的混合料经过纺丝箱过滤和计量泵分配，再通过喷丝板喷丝成丝束；所述喷丝板孔径为0. 2mm,孔数为3500，所述喷丝板的布局为14圈；所述螺杆挤压机的螺杆和纺丝箱箱体温度均为270°C，所述计量泵供量为2050g/ min，纺丝速度为1105m/min ；(4)冷却成型将丝束通过环吹风冷却成型，其中环吹装置的环吹内胆为两层铜网，所述环吹风温为^°C，所述环吹风速为4. 8m/s ；(5)卷绕通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；(6)牵伸将集束后的初生纤维依次通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，总牵伸倍数为3. 2倍，所述第一牵伸机速度为60m/min，牵伸浴槽的温度为70°C，第二牵伸机速度为190m/min，加热箱的温度为110°C，第三牵伸机速度为 210m/mino(7)卷曲将丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4. 4m/s，卷曲轮主压压力为 0. 32MPa，卷曲轮背压压力为0. IMPa0(8)上油使用喷油雾机对初生纤维上油；(9)热定型将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为168°C，所述热定型时间为Hmin ；(10)切断，得到有色涤纶短纤维成品。实施例3本发明的有色涤纶短纤维的生产工艺，采用再生PET料为原料，具体步骤如下(1)前处理将回收的再生PET料依次进行碱液清洗、离心机脱碱液除污、浮料分离机自动除杂、螺带洗料机出料、喷淋洗料机冲洗后提料、离心机脱水、传送带送至挑料台、挑料台进行人工挑料、挑出杂质后定重打包的前处理；(2)转鼓干燥先将处理后的再生PET料用真空转鼓干燥机干燥7. 5h，再加入苏州宝力塑胶材料有限公司的涤纶色母粒，所述色母粒最终质量分数为7%，然后再加入色粉， 总干燥时间为9. 5h，测得含水量在150ppm则完成干燥；(3)熔融纺丝将干燥后的再生PET料、色母粒和色粉的混合料送入螺杆挤压机加热熔融，熔融状态的混合料经过纺丝箱过滤和计量泵分配，再通过喷丝板喷丝成丝束；所述喷丝板孔径为0. 2mm,孔数为3500，所述喷丝板的布局为14圈；所述螺杆挤压机的螺杆和纺丝箱箱体温度均为268°C，所述计量泵供量为2000g/ min，纺丝速度为1055m/min ；(4)冷却成型将丝束通过环吹风冷却成型，其中环吹装置的环吹内胆为两层铜网，所述环吹风温为M°c，所述环吹风速为4. 5m/s ；(5)卷绕通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；(6)牵伸将集束后的初生纤维依次通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，总牵伸倍数为3. 2倍，所述第一牵伸机速度为65m/min，牵伸浴槽的温度为72°C，第二牵伸机速度为195m/min，加热箱的温度为108°C，第三牵伸机速度为 215m/min。(7)卷曲将丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4. 2m/s，卷曲轮主压压力为 0. 30MPa，卷曲轮背压压力为0. 09MPa。(8)上油使用喷油雾机对初生纤维上油；(9)热定型将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为170°C，所述热定型时间为15min ；(10)切断，得到有色涤纶短纤维成品。实施例1-3制得的成品手感滑爽，色泽鲜艳均一，色牢度高。分别对实施例1-3制得的成品纤维进行技术检测实施例1-3的成品线密度均为1. 5D-2. 5D，实施例1_3的成品耐摩擦色牢度、耐酸汗渍色牢度、耐碱汗渍色牢度均不低于4级。
权利要求
1.一种有色涤纶短纤维的生产工艺，其特征在于所述生产工艺采用再生PET料为原料，所述生产工艺的具体步骤如下——(1)前处理将回收的再生PET料进行前处理；(2)转鼓干燥先将处理后的再生PET料用真空转鼓干燥机干燥7.5h-8. 5h,再加入色母粒，所述色母粒最终质量分数为2% -10%，然后再加入色粉，总干燥时间为9. 5h-10. 5h， 测得含水量在145ppm-155ppm则完成干燥；(3)熔融纺丝将干燥后的再生PET料、色母粒和色粉的混合料送入螺杆挤压机加热熔融，熔融状态的混合料经过纺丝箱过滤和计量泵分配，再通过喷丝板喷丝成丝束，所述螺杆挤压机的螺杆和纺丝箱箱体温度均为265°C _275°C，所述喷丝板孔径为0. 2mm，孔数为 3500，所述喷丝板的布局为14圈；(4)冷却成型将丝束通过环吹风冷却成型，所述环吹风温为22°C16°C，所述环吹风速为 4. Om/s-5. Om/s ；(5)卷绕通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；(6)牵伸将集束后的初生纤维依次通过第一牵伸机、牵伸浴槽、第二牵伸机、加热箱和第三牵伸机拉伸，总牵伸倍数为3. 0-3. 2倍；(7)卷曲将丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4.2m/s-4. 5m/s，卷取轮主压压力为 0. 25MPa-0. !35MPa，卷取轮背压压力为 0. 06MPa_0. IMPa0(8)上油使用喷油雾机对初生纤维上油；(9)热定型将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为168°C_172°C， 所述热定型时间为13min-17min ；(10)切断，得到有色涤纶短纤维成品。
2.根据权利要求1所述的有色涤纶短纤维的生产工艺，其特征在于所述步骤(1)的前处理具体步骤依次为碱液清洗再生PET料、离心机脱碱液除污、浮料分离机自动除杂、螺带洗料机出料、喷淋洗料机冲洗后提料、离心机脱水、传送带送至挑料台、挑料台进行人工挑料、挑出杂质后定重打包。
3.根据权利要求1所述的有色涤纶短纤维的生产工艺，其特征在于所述步骤O)中真空转鼓干燥机的干燥温度为165°C -180°C。
4.根据权利要求1所述的有色涤纶短纤维的生产工艺，其特征在于所述步骤(3)中的计量泵供量为2000-2100g/min，纺丝速度为1005-1105m/min ；
5.根据权利要求1所述的有色涤纶短纤维的生产工艺，其特征在于所述步骤中环吹装置的环吹内胆为两层铜网。
6.根据权利要求1所述的有色涤纶短纤维的生产工艺，其特征在于所述步骤(6)中第一牵伸机速度为60m/min-75m/min，牵伸浴槽的温度为70°C -80°C，第二牵伸机速度为 185m/min-205m/min，加热箱的温度为100°C _110°C，第三牵伸机速度为195m/min_215m/mirio
7.根据权利要求1-6任一项所述的有色涤纶短纤维的生产工艺，其特征在于所述色母粒为苏州宝力塑胶材料有限公司的涤纶色母粒。
全文摘要
本发明公开了一种有色涤纶短纤维的生产工艺，所述生产工艺采用再生PET料为原料，依次经过前处理、转鼓干燥、熔融纺丝、冷却成型、卷绕、牵伸、卷曲、上油、热定型、切断后得到成品，其中转鼓干燥为先将再生PET料干燥7.5h-8.5h，再加入色母粒和色粉，色母粒最终质量分数为2％-10％，总干燥时间为9.5h-10.5h；熔融纺丝中螺杆挤压机的螺杆和纺丝箱箱体温度均为265℃-275℃，喷丝板孔径为0.2mm，孔数为3500，喷丝板的布局为14圈；通过环吹风冷却成型，环吹风温为22℃-26℃，环吹风速为4.0m/s-5.0m/s；总牵伸倍数为3.0-3.2倍；热定型温度为168℃-172℃，热定型时间为13min-17min。本发明的生产工艺可降低成本，有利于环保，制得的成品线密度较小、色牢度高、手感滑爽。
文档编号D01F6/92GK102517685SQ20111042592
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者丁益萍, 孙志超, 徐红波, 於俊杰, 李明刚, 王莉君, 邵建农, 魏燕琼 申请人:杭州贝斯特化纤有限公司