本发明涉及无纺布生产领域,特别是一种改性绿斜纹丽芯布配方及制备方法。
背景技术:
据统计,2013年我国产生的废旧纺织品中,化学纤维达68.9%,其中90%以上都是由石油为原料生产的,若能将其回收再利用,可大大减少对石油的消耗。广受关注的化学回收法,可将废旧合成纤维熔融或溶解得到高分子材料,再将其进一步降解成单体,重新聚合、纺丝,从而制成高质量的再生纤维制品。但根据具体成分不同,其回收方法、回收价值各异,如废旧丙纶经物理回收可制成再生丙纶丝,用作混凝土的次要加筋材料;纯氨纶废旧纺织品则可回收加工成为油漆原料;锦纶地毯在欧美国家的回收较为普遍,回收方法主要有解聚、萃取、熔解和机械分离。日本东丽公司回收锦纶6制品,经前处理、解聚、精制,得到己内酰胺,再经聚合制成再生锦纶6制品,用于制作雨衣、户外运动衣、购物袋等产品。
聚酯纤维涤纶是产量最大的化学纤维品种。目前,国内外以聚酯瓶为代表的非纤聚酯回收再生技术较为成熟,而废旧聚酯纺织品循环利用技术仍处在初级阶段。部分原因是非纤聚酯成分相对单一,杂质少,易处理,回收再利用成本低。而纯涤及涤棉废旧纺织品堆积密度小,成分复杂,含染料、颜料及油剂、助剂等添加剂,回收难度大、成本高、效益低。但废旧聚酯纺织品产生量巨大,其回收利用技术的进展值得广泛关注。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种改性绿斜纹丽芯布配方及制备方法,通过配方与工艺的双重改进,采用先氧化后交联聚合的方式处理聚酯回收料,可以有效的改性壳聚糖与玻璃纤维和聚酯的混合性,减少助剂的添加,实现绿涤纶的强韧改性。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明公开了一种改性绿斜纹丽芯布配方,包括了改性绿涤纶、低熔点棉、三维真空棉和涤纶长丝,改性绿涤纶、低熔点棉、三维真空棉和涤纶长丝的质量分数分别为:低熔点棉8-22%、改性绿涤纶42-58%,三维真空棉9-11%;涤纶长丝20-27%。
其中,改性绿涤纶制备步骤具体如下:
S1.聚酯回收料在收集后浸泡于浓度为10-25%的双氧水,浸泡时间为5-10分钟;将表面氧化处理的聚酯回收料放置于真空转鼓干燥设备中进行干燥,干燥时间为8-10小时;
S2.取100g表面氧化处理的聚酯回收料加入5-8g的壳聚糖和1-5g的玻璃纤维进行聚合增粘,加入色母粒进行混合染色,通过螺杆挤出机挤出,挤出熔体经过熔体过滤器过滤;
S3.过滤后的熔体通过纺丝箱、计量泵和喷丝板进行喷丝,然后通过环吹风冷却集束后进行若干次拉伸,然后依次输送至紧张热定型机和松弛热定型机进行热定型处理,最终切断打包。
优选的,S2步骤中螺杆挤出机螺杆1区温度为270-275℃,螺杆3区温度为280-285℃,螺杆5区温度为280-285℃,螺杆出口温度为285℃,熔体过滤器过滤精度为150-180目。
其中,S3步骤中冷却集束后的纤维丝经过若干次拉伸后达到拉伸倍数为2.8-4.2倍。
本发明还公开了一种改性绿斜纹丽芯布制备方法,采用上述配方,制备步骤如下:
混棉:依据产品性能的要求,选择改性绿涤纶、低熔点棉、三维真空棉按比例进行称重混合,平铺在给棉帘上并传送到混棉机的给料斗,通过中心打手和辅助打手的作用实现了大范围的混料,其中混棉机的尺寸为:4750×1600×2350mm;
开松:原料经过混棉机充分混合后,喂入开松机,在开松机内进行充分开松和预梳理,使纤维进一步开松、拉直,通过风机喂入下道工序;其中开松机由10块钢制钉板组成,转速为1440转/分钟;
振动棉箱给棉:经过开松机的纤维通过风送管道送入到振动棉箱内,通过光电控制使棉箱内的纤维体密度和高度保持一致;
梳理:梳理机接收振动给棉箱按照工艺要求给入的纤维,进入到给棉辊后,通过单锡林双道夫的作用,梳理成均匀的10-13克/平方米双层纤维网状薄层;
交叉铺网:10-13克/平方米纤维网经过输棉帘和往复帘的往复作用,使其铺网达到8-10层,棉网厚度为15-30cm供下道工序使用;
缝编机:纤网通过输送帘喂入到由沉降片、槽针、弯针、挡板针、导纱针等五种不同针块组成的经编区域,涤纶长丝由经轴盘头退出,经过穿丝板、导纱针垫入槽针,槽针、弯针不停前后往复运动,对纤网进行穿刺,导纱针在凸轮的控制下横移将涤纶长丝喂入,使纤网得到机械加固,形成工艺要求的产品,其中缝边机工作宽度3650mm,转速750转/分钟,产品线速度2.7m/分钟,坯布宽度2900mm;
热定型:采用二辊热压定型的方式使产品达到工艺要求的厚度和表面平整度,其中热压定型温度控制为240-250℃,产品线速度6.5m/分钟;
成卷:用自动定长分切切边卷绕机进行分切成卷收卷。
优选的,缝编机中涤纶长丝首先经过GM30高速整经机整经,其中涤纶长丝为FDY 100D×136大有光涤纶长丝,整经机盘头宽度为510mm,经纱数量为420根×5,经纱长度为35000m/盘头。
本发明具有以下有益效果:
1.本发明通过配方与工艺的双重改进,采用先氧化后交联聚合的方式处理聚酯回收料,可以有效的改性壳聚糖与玻璃纤维和聚酯的混合性,减少助剂的添加,实现绿涤纶的强韧改性。
2.经过合理设计的丽新布制备方法,改变了原有丽新布的制备配方及工艺,为提高丽新布的应用领域进行增强韧改性,从绿涤纶的制备原料回收聚酯入手,以低成本的壳聚糖和低于5%的玻璃纤维进行改性,实现了降低了改性成本,并显著的提高了产品的力学性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
本发明公开了一种改性绿斜纹丽芯布配方,包括了改性绿涤纶、低熔点棉、三维真空棉和涤纶长丝,改性绿涤纶、低熔点棉、三维真空棉和涤纶长丝的质量分数分别为:低熔点棉8-22%、改性绿涤纶42-58%,三维真空棉9-11%;涤纶长丝20-27%。
其中,改性绿涤纶制备步骤具体如下:
S1.聚酯回收料在收集后浸泡于浓度为10-25%的双氧水,浸泡时间为5-10分钟;将表面氧化处理的聚酯回收料放置于真空转鼓干燥设备中进行干燥,干燥时间为8-10小时;
S2.取100g表面氧化处理的聚酯回收料加入5-8g的壳聚糖和1-5g的玻璃纤维进行聚合增粘,加入色母粒进行混合染色,通过螺杆挤出机挤出,挤出熔体经过熔体过滤器过滤;
S3.过滤后的熔体通过纺丝箱、计量泵和喷丝板进行喷丝,然后通过环吹风冷却集束后进行若干次拉伸,然后依次输送至紧张热定型机和松弛热定型机进行热定型处理,最终切断打包。
其中,S2步骤中螺杆挤出机螺杆1区温度为270-275℃,螺杆3区温度为280-285℃,螺杆5区温度为280-285℃,螺杆出口温度为285℃,熔体过滤器过滤精度为150-180目。
其中,S3步骤中冷却集束后的纤维丝经过若干次拉伸后达到拉伸倍数为2.8-4.2倍。
本发明还公开了一种改性绿斜纹丽芯布制备方法,采用上述配方,制备步骤如下:
混棉:依据产品性能的要求,选择改性绿涤纶、低熔点棉、三维真空棉按比例进行称重混合,平铺在给棉帘上并传送到混棉机的给料斗,通过中心打手和辅助打手的作用实现了大范围的混料,其中混棉机的尺寸为:4750×1600×2350mm;
开松:原料经过混棉机充分混合后,喂入开松机,在开松机内进行充分开松和预梳理,使纤维进一步开松、拉直,通过风机喂入下道工序;其中开松机由10块钢制钉板组成,转速为1440转/分钟;
振动棉箱给棉:经过开松机的纤维通过风送管道送入到振动棉箱内,通过光电控制使棉箱内的纤维体密度和高度保持一致;
梳理:梳理机接收振动给棉箱按照工艺要求给入的纤维,进入到给棉辊后,通过单锡林双道夫的作用,梳理成均匀的10-13克/平方米双层纤维网状薄层;
交叉铺网:10-13克/平方米纤维网经过输棉帘和往复帘的往复作用,使其铺网达到8-10层,棉网厚度为15-30cm供下道工序使用;
缝编机:纤网通过输送帘喂入到由沉降片、槽针、弯针、挡板针、导纱针等五种不同针块组成的经编区域,涤纶长丝由经轴盘头退出,经过穿丝板、导纱针垫入槽针,槽针、弯针不停前后往复运动,对纤网进行穿刺,导纱针在凸轮的控制下横移将涤纶长丝喂入,使纤网得到机械加固,形成工艺要求的产品,其中缝边机工作宽度3650mm,转速750转/分钟,产品线速度2.7m/分钟,坯布宽度2900mm;
热定型:采用二辊热压定型的方式使产品达到工艺要求的厚度和表面平整度,其中热压定型温度控制为240-250℃,产品线速度6.5m/分钟;
成卷:用自动定长分切切边卷绕机进行分切成卷收卷。
其中,缝编机中涤纶长丝首先经过GM30高速整经机整经,其中涤纶长丝为FDY 100D×136大有光涤纶长丝,整经机盘头宽度为510mm,经纱数量为420根×5,经纱长度为35000m/盘头。
本发明通过对绿涤纶的制备前体聚酯回收料进行优化改性,通过10-25%的双氧水对聚酯回收料进行氧化改性,目前的聚酯回收料中,聚酯聚合度不一、含有较多的杂质,这些原因都会致使后续的聚酯加工生产带来问题,聚酯的加工性能不好,熔体挤出时熔体容易破裂,熔体内杂质容易堵塞于熔体过滤器内,通过酸性、氧化性的双氧水进行浸泡后,可以快速的滤去表面的浮油,分离去除掉较小的聚酯废丝,并且通过酸性、氧化的作用可以使聚酯结构发生断裂,使部分的羧基和羟基暴露出来,并且双氧水的氧化性也可以氧化部分杂质的甲基和亚甲基成为羧基,在后续改性中,添加了表面富有羟基基团、酯基基团的壳聚糖作为交联剂,提高玻璃纤维于聚酯回收料的相容性,壳聚糖本身所C环结构也容易与聚酯中的苯环结构相似,进而进一步的提高壳聚糖作为交联剂的作用。从而通过以较低使用量的玻璃纤维和壳聚糖完成对表面氧化改性后的聚酯材料进行再次改性。
本实施例还针对不同组分的无纺布进行力学性能表征,其中,表征项目包括断裂强力、断裂伸长率和顶破强力,具体的表征方法参考标准实验方法此处不再赘述。
表1 不同组分的无纺布力学性能表征
其中,实验组1为低熔点棉20%、改性绿涤纶45%,三维真空棉10%;涤纶长丝25%,实验组2为低熔点棉15%、改性绿涤纶50%,三维真空棉10%;涤纶长丝25%,实验组3为低熔点棉10%、改性绿涤纶55%,三维真空棉10%;涤纶长丝25%,从实验数据有可以看出,随着改性绿涤纶占比的逐步增多,材料内所含的玻璃纤维量占比增加,材料的断裂强力和断裂伸长率有明显的变化,即材料的力学性能有明显增强。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。