专利名称：一种再生粗旦异形涤纶短纤维的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种利用水雾喷、环风同时冷却制造再生粗旦异形涤纶纤维的生产方 法，尤其是利用废旧矿泉水瓶片(再生聚酯瓶片)纺制异形涤纶纤维的生产方法。
背景技术：
本发明是应对目前越来越多的废弃矿泉水瓶带来的环境污染，对废旧矿泉水瓶进 行回收利用，通过控温系统进行高温熔融，纺制出的一种新型环保的异形涤纶纤维，作为服 装、床上用品的保暖原材料和音响生产的原材料，实现高性能纤维产品和环境友好型纤维 的高附加值产品。异形纤维主要表现在纤维的截面呈三角形、Y形、五角形、三叶形、四叶形、扇形等 不同形状的纤维。目前国内异形纤维有熔体直纺、切片纺和再生聚酯纺，异形纤维其主要特 色就是其纤维形状与喷丝模具形变越小越好。如三角形纤维其要求纤维的截面呈三角形， 可以起到折光、反光作用。而熔融纺丝法制造异形纤维时，特别是粗旦异形纤维，需要很好 地选择纺丝条件，这是因为高聚物熔体从喷丝孔挤出时，由于表面张力的存在，纤维截面倾 向于形成圆形。这就要求冷却速度快、熔体粘度高，才可使纺出纤维的截面相似于喷丝孔的 截面。现有熔融纺丝法制造异形纤维，经喷丝板出来的纤维，仅采用环吹风冷却，由于环 吹风冷却速度较慢，冷却效果差，纺出来的纤维的截面与喷丝孔的截面相差较大，达不到 “异形”的效果。
发明内容
本发明的目的在于对现有熔融纺丝法制造异形纤维中环吹风冷却方法的改进，提 供一种水雾喷冷却和环风冷却相结合的冷却方法及其装置，以达到异形纤维最佳的截面效^ ο本发明，其主要工序包括选择优质再生聚酯瓶片，通过干燥、熔融喷丝、冷却、拉 伸、定型而纺制成截面异形纤维，其特征在于
A)再生聚酯瓶片，通过干燥处理后，物料水分含量在80PPM以下；
B)经干燥后的再生聚酯瓶片在螺杆高温熔融搅拌挤出，熔融温度控制在270 285°C 之间，纺丝箱温度控制在275 278°C ；
C)冷却采用水雾、环风两用冷却装置；
D)水雾喷速为3.8 4. Om/s，水温彡30°C ；
E)环吹风速为3.8 4. Om/s,风温控制在23士 1°C。本发明，所述冷却装置包括环状的冷却箱体、套装在环状冷却箱体中且由上而下 排列的上环形透风网、环形铁板和下环形透风网，由上环形透风网、环形铁板和下环形透风 网与环状冷却箱体之间构成冷却风导入环腔，冷却风导入环腔与冷却风进风管连接，在上 环形透风网上，设有复数水雾喷头，水雾喷头通过连接水管与水泵连接。
本发明，所述水雾喷头安装在距喷丝板下方100 120mm处，水雾喷头的过滤精度 为80um,喷水泵仪表压力为0. 25 0. 30MPa，耗水量0. 8 1. Okg/min。
本发明具有如下积极效果
1、以废弃矿泉水瓶片为原材料，通过控温系统进行高温熔融，纺制出的一种新型环保 的异形涤纶纤维，作为服装、床上用品的保暖原材料和音响生产的原材料，实现高性能纤维 产品和环境友好型纤维的高附加值产品；
2、对废旧矿泉水瓶片进行真空干燥，干燥后的物料水分含量控制在80PPM以下，解决 了物料因含水高粘度降解的问题，保证了纤维强度高和弹性好的优点；
3、控制熔融温度在270 285°C之间，既不使熔体产生高温降解又能使物料在熔融过 程中得到充分熔融搅拌，使熔体在高温中不降低粘度的同时，喷出的初生纤维经加工后具 有良好的高弹低伸性能；
4、通过对挤压熔融喷出的纤维进行环风冷却和同时进行水喷雾冷却，保证纤维异形截 面良好的定型性，攻克了高聚物熔体从喷丝孔挤出时，由于表面张力的存在，纤维截面倾向 于形成圆形的难题，使纤维似菱形镜一样具有多面的反光效果。由本发明所生产的产品具有色泽、光泽度好，弹性好，不易变形，耐磨性好等特点， 又以其优良的环保性、成本低、保健优势成为下游产品的理想原材料。真正实现了节能环 保、资源循环再利用，变废为宝，为国家节约了大量的能源和资源。
图1为本发明实施例冷却装置的结构示意图。图中，10、纺丝箱 11、异型喷丝板 20、冷却箱体 21、喷头连接水管 22、 冷却风进风管 23、上环形透风网 24、水雾喷头 25、环形铁板 26、下环形透风网 27、冷却风导入环腔 30、异形涤纶纤维丝。
具体实施例方式一种再生粗旦异形涤纶短纤维的生产方法，其主要工序包括选择优质再生聚酯 瓶片，通过干燥、熔融喷丝、冷却、拉伸、定型而纺制成截面异形纤维，本实施方法，是在上述 常规工艺流程中作如下改进和调整
A)再生聚酯瓶片，通过干燥处理后，物料水分含量在80PPM以下；
B)经干燥后的再生聚酯瓶片在螺杆高温熔融搅拌挤出，熔融温度控制在270 285°C 之间，纺丝箱温度控制在275 278°C ；
C)冷却采用水喷雾、环风两用冷却装置；
F)水雾喷速为3.8 4. Om/s，水温彡30°C ；
G)环吹风速为3.8 4. Om/s,风温控制在23士 1°C。参照图1，本实施例所述冷却装置包括环状的冷却箱体20、套装在环状冷却箱体 20中且由上而下排列的上环形透风网23、环形铁板25和下环形透风网26，由上环形透风网 23、环形铁板25和下环形透风网26与环状冷却箱体20之间构成冷却风导入环腔27，冷却 风导入环腔27与冷却风进风管22连接，在上环形透风网23上，设有4个水雾喷头24，水雾 喷头24通过连接水管21与水泵连接。水雾喷头24安装在距喷丝板下方h=100 120mm处，水雾喷头24的过滤精度为80um(即150目/英寸)，喷水泵仪表压力为0. 25 0. 30MPa, 耗水量 0. 8 1. Okg/min。本实施例，在上环形透风网23和下环形透风网26之间设置不透风的环形铁板25， 其目的在于使冷却风更集中地从上环形透风网23通过，提高对经挤压熔融喷出的纤维的 冷却速度，降低异型纤维的变形量。 本实施例，水雾喷头24安装在距喷丝板下方h=100 120mm处，是经多次试验得 出的结果原料经挤压熔融喷丝后，在进行环吹风、水雾喷装置冷却时，风温过低或水雾喷 头雾喷点上移至环吹风口(距喷丝板50 mm)处，冷却效果好，但会直接影响喷丝板温度，使 纤维丝发硬发脆产生疵点，喷丝板更换率也会明显增加；当水雾喷头雾喷点下移至距喷丝 板120mm以外位置时，冷却效果不明显，纤维丝温度过高产生表面张力发生弹性形变，纤维 异形度变差；当水雾喷头24安装在距喷丝板下方h=100 120mm处，不仅冷却效果好，还不 易影响喷丝板温度和纤维丝质量，有效保证了纤维丝的异形度，使丝质具有理想的光学影 响效应。
权利要求
1.一种再生粗旦异形涤纶短纤维的生产方法，其主要工序包括选择优质再生聚酯瓶 片，通过干燥、熔融喷丝、冷却、拉伸、定型而纺制成截面异形纤维，其特征在于A)再生聚酯瓶片通过干燥处理后，物料水分含量在80PPM以下；B)经干燥后的再生聚酯瓶片在螺杆高温熔融搅拌挤出，熔融温度控制在270 285°C 之间，纺丝箱温度控制在275 278°C之间；C)冷却采用水雾、环风两用冷却装置；D)水雾喷速为3.8 4. Om/s，水温彡30 °C ；E)环吹风速为3.8 4. Om/s,风温控制在23士 1°C。
2.根据权利要求1所述的再生粗旦异形涤纶短纤维的生产方法，其特征在于所述冷 却装置包括环状的冷却箱体(20)、套装在环状冷却箱体(20)中且由上而下排列的上环形 透风网(23)、环形铁板(25)和下环形透风网(26)，由上环形透风网(23)、环形铁板(25)和 下环形透风网(26)与环状冷却箱体(20)之间构成冷却风导入环腔(27)，冷却风导入环腔 (27)与冷却风进风管(22)连接，在上环形透风网(23)上，设有复数水雾喷头(24)，水雾喷 头(24 )通过连接水管(21)与水泵连接。
3.根据权利要求2所述的再生粗旦异形涤纶短纤维的生产方法，其特征在于所述水 雾喷头(24)安装在距喷丝板下方100 120mm处，水雾喷头(24)的过滤精度为80um，喷水 泵仪表压力为0. 25 0. 30MPa，耗水量0. 8 1. Okg/min。
全文摘要
本发明涉及一种再生粗旦异形涤纶纤维的生产方法。其主要工序包括选择优质再生聚酯瓶片，通过干燥、熔融喷丝、冷却、拉伸、定型而纺制成截面异形纤维，其主要特点是A)再生聚酯瓶片通过干燥处理后，物料水分含量在80PPM以下；B)熔融温度控制在270～285℃之间，纺丝箱温度控制在275～278℃之间；C)冷却采用水雾、环风两用冷却装置；水雾喷速为3.8～4.0m/s，水温≤30℃。通过对挤压熔融喷出的纤维采用水雾喷冷却和环风冷却相结合的冷却方法及其装置，保证纤维异形截面良好的定型性，攻克了高聚物熔体从喷丝孔挤出时，由于表面张力的存在，纤维截面倾向于形成圆形的难题，使纤维似菱形镜一样具有多面的反光效果。
文档编号D01D5/253GK102094250SQ201010594288
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月19日 优先权日2010年12月19日
发明者付文虎, 周小兵, 张开友, 李林娟, 段明述, 马义忠, 马秋镇 申请人:广东秋盛资源股份有限公司