一种4T型再生聚酯短纤的制备方法与流程

文档序号:31699849发布日期:2022-10-01 07:33阅读:263来源:国知局
一种4T型再生聚酯短纤的制备方法与流程
一种4t型再生聚酯短纤的制备方法
技术领域
1.本发明属于再生聚酯纺丝技术领域,特别是涉及一种4t型再生聚酯短纤的制备方法。


背景技术:

2.聚酯纤维自问世以来,因其具备优良的性能和高性价比等优势,迅速在各地区发展和推广开来,目前聚酯纤维已成为合成纤维领域的主要材料,被广泛地应用于服装和家纺等领域,其产量已经成为世界合成纤维之冠。但聚酯行业在飞速发展的同时,不仅加剧了石油等不可再生资源的短缺,同时废旧聚酯制品的处理加大了对生态环境的影响。目前,聚酯的回收再利用已引起国内外的高度重视,也已成为决定聚酯工业能否保持快速发展的关键问题之一。
3.目前再生聚酯纤维的生产方法主要包括物理法纺丝和化学法纺丝两种。其中,物理法纺丝主要采用聚酯瓶进行纺丝,具有成本低、技术简单的特点,但对于杂质成分复杂且不易分离的废旧聚酯制品,特别是废旧聚酯纺织品的回收而言,物理回收只能实现降级回收,最终产生无法回收废弃物,不能实现聚酯材料的封闭式循环。化学法纺丝是指将回收的聚酯废料经化学降解处理后形成单体,然后再经缩合生产出聚酯切片,聚酯切片可供下道纺丝工序生产各种类型的聚酯纤维,最终产品特点主要是品质稳定且接近于原生产品的性能,具有明显的优势。化学法中主要的解聚方法有水解、甲醇解和乙二醇解三种,其中水解反应需要高浓度的酸或碱,甲醇解反应需要高温高压环境,因此对设备要求高,工业化难度大;相比之下,乙二醇解具有反应条件较温和,工艺流程短,易于实现连续化生产等突出的特点,因而备受行业青睐。
4.再生聚酯的质量决定了再生聚酯纤维的品质,因此聚酯回收的工艺尤为重要,与此同时,差别化聚酯纤维可赋予聚酯织物独特的风格和有益的性能,备受消费者欢迎。公开号为cn110938904a的专利申请公开了一种再生卷曲丝的生产方法,通过改变热辊牵伸方式、改变喷丝板板型及调整工艺参数,实现了一种具有高强度、低沸水收缩率、高卷曲性能的再生卷曲丝的工业化生产,满足了市场需求。因此,对再生聚酯纤维进行高值化改性提高其服用性能,是再生聚酯领域研究和突破的重点。


技术实现要素:

5.针对上述问题,本发明的目的是提供一种4t型再生聚酯短纤的制备方法,此4t型再生聚酯短纤的制备方法中,采用化学醇解法制备再生聚酯,保证了再生聚酯的品质,可明显提升再生聚酯的可纺性及强度,采用4t型喷丝组件制备的再生聚酯短纤具有良好的服用性能,透气性良好。
6.为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
7.本发明的第一方面提供了一种4t型再生聚酯短纤的制备方法,包括以下步骤:
8.第一步,对废pet聚酯进行预处理,包括分拣、清洗、除杂、粉碎、干燥;
9.所述第一步粉碎后的废pet聚酯表面积为2~30cm2。
10.所述第一步干燥后的废pet聚酯含水量≤1.2%。
11.第二步,对预处理后的废pet聚酯进行乙二醇解聚并过滤得到纯净的废聚酯解聚液:将预处理后的废pet聚酯与乙二醇加入醇解釜中,再加入醇解催化剂进行醇解反应;温度为190℃~220℃,反应时间为1~8h;制备的解聚液过滤,得到纯净的解聚液;
12.所述第二步中解聚液过滤是指经过采用100~500目烧结毡的反冲洗式过滤器,过滤出解聚液中的杂质和不溶物。
13.所述第二步中醇解催化剂选自醋酸锌、烟酸锌配位聚合物、乙二醇钛酸钠中的至少一种;
14.所述第二步所述预处理后的废pet聚酯与乙二醇的质量比为1:(1~5);
15.所述第二步中醇解催化剂的用量占乙二醇质量的0.1%~1%;
16.第三步,将所述纯净的解聚液加入聚合釜中进行再聚合得到再生聚酯:温度为220℃~240℃和压力101kpa条件下,并在惰性气体保护下,向第二步制备的纯净的解聚液中加入缩聚催化剂、热稳定剂和抗氧剂并搅拌混合;接着将反应温度升高至260℃~270℃,继续反应0.5~1h,同时将体系内压力匀速降低至1kpa,进行预缩聚反应;然后将反应温度升高至280℃~290℃,使体系内压力降低至20pa后,进行终反应0.5~2.5h,获得再生聚酯。
17.所述第三步中缩聚催化剂选自醋酸锑、三氧化二锑、乙二醇钛酸钠中的至少一种;
18.所述第三步中缩聚催化剂占解聚液质量的0.1

~5


19.所述第三步中热稳定剂选自磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯中的至少一种;
20.所述第三步中热稳定剂占解聚液质量的0.01

~0.5


21.所述第三步中抗氧剂为抗氧剂1010;
22.所述第三步中抗氧剂占解聚液质量的0.05

~0.15


23.所述第三步中再生聚酯的特性粘度为0.6~0.7dl/g。
24.第四步,4t型再生聚酯原丝的制备:所述再生聚酯经增压、计量泵计量后输送至喷丝组件,经过喷丝组件内的流道及过滤系统,将再生聚酯熔体从4t型喷丝板喷出,再经环吹风冷却,卷绕,制得所述4t型再生聚酯原丝。
25.所述第四步中计量泵泵供量为600~1500g/min,所述环吹风的进风量为400~700pa,所述卷绕速度为900~1200m/min。
26.第五步,4t型再生聚酯短纤的制备:制备得到的4t型再生聚酯原丝经集束、两级牵伸、紧张热定型、卷曲、上油、松弛热定型、切断工序,制得所述4t型再生聚酯短纤。
27.所述第五步中两级牵伸分为一级牵伸和两级牵伸;所述一级牵伸为油浴牵伸,油浴温度为60℃~80℃;二级牵伸为过热蒸汽牵伸,过热蒸汽温度为110℃~140℃;所述两级牵伸的牵伸总倍数为3.08~4.06倍。
28.所述第五步中紧张热定型的温度为160℃~180℃,牵伸最高速度不超过240m/min。
29.由于采用上述技术方案,本发明具有以下优点和有益效果:
30.本发明采用化学法制备再生聚酯,提高了再生聚酯的可纺性,同时采用4t型丝孔的喷丝板并调整工艺参数,改变了再生聚酯纤维截面形状,使得纺制成的再生聚酯纤维截
面呈4t形状,该纤维形状可使纤维间保有一定空隙,以此纤维所织成的织物因而可具有优异的吸湿透气性。
31.本发明生产过程稳定,产品质量好,促进我国利用再生聚酯原料实现差别化纤维纺丝技术进步,提高再生聚酯的附加值。
32.本发明方法以废pet聚酯为原料,制备的4t型再生聚酯短纤的断裂强度为5.3cn/dtex,断裂伸长率为25.2%,卷曲数13.3个/25mm,卷曲率12.7%,180℃干热收缩率7.7%,纤度为1.3d。本发明制备的4t型再生聚酯短纤的性能接近于原生4t型聚酯短纤,品质稳定,可循环再生,提高了聚酯的附加值,实现了聚酯的回收再利用。
附图说明
33.图1为实施例1制备的4t型再生聚酯短纤的截面示意图。
具体实施方式
34.为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
35.实施例1
36.一种4t型再生聚酯短纤的制备方法,包括以下步骤:
37.第一步,对废pet聚酯进行预处理,包括分拣、清洗、除杂、粉碎、干燥;粉碎后的废pet聚酯表面积为2~30cm2;干燥后的废pet聚酯含水量≤1.2%。
38.第二步,对预处理后的废pet聚酯进行乙二醇解聚并过滤得到纯净的废聚酯解聚液:将预处理后的废pet聚酯与乙二醇按照质量比1:1.5加入醇解釜(型号:fyf-5000)中,再加入醇解催化剂醋酸锌,醇解催化剂醋酸锌用量为乙二醇质量的0.3%,控制反应温度为200℃,反应时间为3h,进行醇解反应。制备的解聚液通过采用500目烧结毡的反冲洗式过滤器,过滤出解聚液中的杂质和不溶物,得到纯净的解聚液。
39.第三步,将所述纯净的解聚液加入聚合釜中进行再聚合得到再生聚酯:温度为230℃和压力101kpa条件下,并在惰性气体氮气保护下,向第二步获得的纯净的解聚液中加入缩聚催化剂三氧化二锑、热稳定剂磷酸三苯酯和抗氧剂1010并搅拌混合,所述三氧化二锑、磷酸三苯酯和抗氧剂1010的用量分别占解聚液质量的0.5

、0.03

和0.1

;接着将反应温度升高至265℃,继续反应0.5h,同时将体系内压力匀速降低至1kpa,进行预缩聚反应;然后将反应温度升高至285℃,使体系内压力降低至20pa后,进行终缩聚反应1.5h,即获得再生聚酯1,所述再生聚酯1的特性粘度为0.651dl/g。
40.第四步,4t型再生聚酯原丝的制备:所述再生聚酯1经增压、计量泵计量后输送至喷丝组件,经过喷丝组件内的流道及过滤系统,将再生聚酯熔体从4t型喷丝板喷出,再经环吹风气流强制冷却,卷绕,制得所述4t型再生聚酯原丝。所述计量泵泵供量为625g/min,所述环吹风的进风量为500pa,所述卷绕速度为1100m/min。
41.第五步,4t型再生聚酯短纤的制备:制备得到的4t型再生聚酯原丝经集束、两级牵伸、紧张热定型、卷曲、上油、松弛热定型、切断工序后制得所述4t型再生聚酯短纤。所述两级牵伸分为一级牵伸和两级牵伸;所述一级牵伸为油浴牵伸,油浴温度为75℃;二级牵伸为
过热蒸汽牵伸,过热蒸汽温度为110℃;所述两级牵伸的牵伸总倍数为3.52倍。所述紧张热定型的温度为160℃,牵伸速度为200m/min。
42.图1为实施例1制备的4t型再生聚酯短纤的截面示意图,所制4t型再生聚酯短纤截面形状均匀,有利于后续纺纱加工。
43.经测试,本实施例制备的4t型再生聚酯短纤的断裂强度为5.3cn/dtex,断裂伸长率为25.2%,卷曲数13.3个/25mm,卷曲率12.7%,180℃干热收缩率7.7%,纤度为1.3d。
44.实施例2
45.第一步、第四步、第五步的方法步骤同实施例1,第二步、第三步如下:
46.第二步,对预处理后的废pet聚酯进行乙二醇解聚并过滤得到纯净的废聚酯解聚液:将预处理后的废pet聚酯与乙二醇按照质量比1:2.5加入醇解釜中,再加入醇解催化剂醋酸锌,醇解催化剂醋酸锌用量为乙二醇质量的0.5%,控制反应温度为210℃,反应时间为4h,进行醇解反应。制备的解聚液通过采用500目烧结毡的反冲洗式过滤器,过滤出解聚液中的杂质和不溶物,得到纯净的解聚液。
47.第三步,将所述纯净的醇解液加入聚合釜中进行再聚合得到再生聚酯:在230℃和压力101kpa条件下,并在惰性气体氮气保护下,向第二步获得的纯净的解聚液中加入缩聚催化剂三氧化二锑、热稳定剂磷酸三苯酯和抗氧剂1010并搅拌混合,所述三氧化二锑、磷酸三苯酯和抗氧剂1010的用量分别占解聚液质量的0.3

、0.03

和0.1

;接着将反应温度升高至265℃,继续反应0.5h,同时将体系内压力匀速降低至1kpa,进行预缩聚反应;然后将反应温度升高至285℃,使体系内压力降低至20pa后,进行终反应1.5h,即获得再生聚酯2。所述再生聚酯2的特性粘度为0.635dl/g。
48.经测试,本实施例制备的4t型再生聚酯短纤的断裂强度为5.1cn/dtex,断裂伸长率为26.6%,卷曲数14.1个/25mm,卷曲率12.9%,180℃干热收缩率7.5%,纤度为1.3d。
49.实施例3
50.第一步、第四步、第五步的方法步骤同实施例1,第二步、第三步如下:
51.第二步,对预处理后的废pet聚酯进行乙二醇解聚并过滤得到纯净的废聚酯解聚液:将预处理后的废pet聚酯与乙二醇按照质量比1:3.5加入醇解釜中,再加入醇解催化剂醋酸锌,醇解催化剂醋酸锌用量为乙二醇质量的0.7%,控制反应温度为220℃,反应时间为5h,进行醇解反应。制备的解聚液通过采用500目烧结毡的反冲洗式过滤器,过滤出解聚液中的杂质和不溶物,得到纯净的解聚液。
52.第三步,将所述纯净的醇解液加入聚合釜中进行再聚合得到再生聚酯:在230℃和压力101kpa条件下,并在惰性气体氮气保护下,向第二步获得的纯净的解聚液中加入缩聚催化剂三氧化二锑、热稳定剂磷酸三苯酯和抗氧剂1010并搅拌混合,所述三氧化二锑、磷酸三苯酯和抗氧剂1010的用量分别占解聚液质量0.1

、0.03

和0.1

;接着将反应温度升高至265℃,继续反应0.5h,同时将体系内压力匀速降低至1kpa,进行预缩聚反应;然后将反应温度升高至285℃,使体系内压力降低至20pa后,进行终反应1.5h,即获得再生聚酯3。所述再生聚酯3的特性粘度为0.617dl/g。
53.经测试,本实施例制备的4t型再生聚酯短纤的断裂强度为4.9cn/dtex,断裂伸长率为27.2%,卷曲数14.5个/25mm,卷曲率13.4%,180℃干热收缩率7.8%,纤度为1.3d。
54.实施例4
55.第一步、第二步、第三步的方法步骤同实施例1,第四步、第五步如下:
56.第四步,4t型再生聚酯原丝的制备:所述再生聚酯4经增压、计量泵计量后输送至喷丝组件,经过喷丝组件内的流道及过滤系统,将再生聚酯熔体从4t型喷丝板喷出,再经环吹风冷却,卷绕,制得所述4t型再生聚酯原丝。所述计量泵泵供量为654g/min,所述环吹风的进风量为520pa,所述卷绕速度为1100m/min。
57.第五步,4t型再生聚酯短纤的制备:制备得到的4t型再生聚酯原丝经集束、两级牵伸、紧张热定型、卷曲、上油、松弛热定型、切断工序后制得所述4t型再生聚酯短纤。所述两级牵伸分为一级牵伸和两级牵伸;所述一级牵伸为油浴牵伸,油浴温度为75℃;二级牵伸为过热蒸汽牵伸,过热蒸汽温度为110℃;所述两级牵伸的牵伸总倍数为3.63倍。所述紧张热定型的温度为160℃,牵伸速度为200m/min。
58.经测试,本实施例制备的4t型再生聚酯短纤的断裂强度为5.1cn/dtex,断裂伸长率为28.1%,卷曲数为13.3个/25mm,卷曲率为12.3%,180℃干热收缩率为7.8%,纤度为1.5d。
59.实施例5
60.第一步、第二步、第三步的方法步骤同实施例1,第四步、第五步如下:
61.第四步,4t型再生聚酯原丝的制备:所述再生聚酯5经增压、计量泵计量后输送至喷丝组件,经过喷丝组件内的流道及过滤系统,将再生聚酯熔体从4t型喷丝板喷出,再经环吹风冷却,卷绕,制得所述4t型再生聚酯原丝。所述计量泵泵供量为905g/min,所述环吹风的进风量为600pa,所述卷绕速度为1100m/min。
62.第五步,4t型再生聚酯短纤的制备:制备得到的4t型再生聚酯原丝经集束、两级牵伸、紧张热定型、卷曲、上油、松弛热定型、切断工序后制得所述4t型再生聚酯短纤。所述两级牵伸分为一级牵伸和两级牵伸;所述一级牵伸为油浴牵伸,油浴温度为75℃;二级牵伸为过热蒸汽牵伸,过热蒸汽温度为110℃;所述两级牵伸的牵伸总倍数为3.81倍。所述紧张热定型的温度为160℃,牵伸速度为200m/min。
63.经测试,本实施例制备的4t型再生聚酯短纤的断裂强度为5.0cn/dtex,断裂伸长率为36.2%,卷曲数为12.8个/25mm,卷曲率为10.8%,180℃干热收缩率为7.5%,纤度为2d。
64.实施例6
65.第一步、第二步、第三步的方法步骤同实施例1,第四步、第五步如下:
66.第四步,4t型再生聚酯原丝的制备:所述再生聚酯6经增压、计量泵计量后输送至喷丝组件,经过喷丝组件内的流道及过滤系统,将再生聚酯熔体从4t型喷丝板喷出,再经环吹风冷却,卷绕,制得所述4t型再生聚酯原丝。所述计量泵泵供量为1350g/min,所述环吹风的进风量为650pa,所述卷绕速度为1100m/min。
67.第五步,4t型再生聚酯短纤的制备:制备得到的4t型再生聚酯原丝经集束、两级牵伸、紧张热定型、卷曲、上油、松弛热定型、切断工序后制得所述4t型再生聚酯短纤。所述两级牵伸分为一级牵伸和两级牵伸;所述一级牵伸为油浴牵伸,油浴温度为75℃;二级牵伸为过热蒸汽牵伸,过热蒸汽温度为110℃;所述两级牵伸的牵伸总倍数为3.95倍。所述紧张热定型的温度为160℃,牵伸速度为200m/min。
68.经测试,本实施例制备的4t型再生聚酯短纤的断裂强度为4.5cn/dtex,断裂伸长
率为40.2%,卷曲数为11.2个/25mm,卷曲率为9.8%,180℃干热收缩率为7.5%,纤度为3d。
69.对比例1
70.公开号cn105177743a的专利申请中实施例1作为对比例。
71.第一步:将再生聚酯瓶经分拣、破碎、清洗、漂洗和预干燥等处理后,加入真空转鼓中,转鼓的温度170℃,干燥10h。
72.第二步:将干燥好的再生聚酯瓶片放入螺杆中,螺杆长径比为30,螺杆各区的温度控制在270℃~300℃,螺杆机头压力为12mpa,得到再生聚酯熔体。
73.第三步:将再生聚酯熔体经初级过滤(过滤温度为285℃,过滤网精度为180目)后进入液相调粘均聚釜,均聚釜内熔体温度为285℃,均聚釜内还需适当添加乙二醇以便更有效的对熔体粘度进行调控,乙二醇的添加量占再生聚酯熔体质量百分含量的2.7%,处理时间为2h。调粘处理后的熔体进入二级过滤器,其中二级过滤器的过滤网精度为250目,过滤温度为284℃,过滤器的过滤总面积为10m2。
74.第四步:过滤后的再生聚酯熔体经增压的计量泵进入纺丝箱体,纺丝箱体的温度为282℃,再生聚酯熔体经喷丝板上的喷丝孔挤出,喷丝孔挤出的丝束由外环吹风冷却,环吹风速0.5m/s,环吹风温度20℃。丝束经集束上油后得到丝束,上油集束点距离喷丝板80cm。
75.第五步:上油集束后的丝束进行热牵伸定型丝束经第一热辊和第二热辊的牵伸、定型后,再经第三导辊进入网络喷嘴,所述第一热辊和第二热辊的温度分别为80℃和165℃,第一热辊和第二热辊的牵伸比均为1.2,经过牵伸定型后的丝束进行卷绕成型,卷绕速度为3300m/min,得到细旦及微细旦扁平再生聚酯长丝。
76.所得细旦及微细旦扁平再生聚酯长丝的单丝纤度为0.55dtex,纤维断裂强度为3.0cn/dtex,断裂伸长率为28%。
77.本发明实施例1采用化学醇解法制备4t型再生聚酯短纤的断裂强度为5.3cn/dtex,断裂伸长率为25.2%,卷曲数13.3个/25mm,卷曲率12.7%,180℃干热收缩率7.7%,纤度为1.3d。与该对比例相比,断裂强度增加了76.7%,纤度提高了160%,本发明实施例1为4t型有卷曲再生聚酯短纤,与该对比例的细旦及微细旦扁平再生聚酯长丝相比,4t型再生聚酯短纤具有吸湿透气性和高弹性。
78.对比例2
79.公开号cn102251297a的专利申请中实施例1作为对比例。
80.将熔融态原生聚酯聚合物经4t喷丝板吐出,再经过冷却风骤冷,纺丝速度700m/min成丝条,将丝条经延伸倍率2.89、160℃定型处理、冷却、起皱、上油、干燥、切棉、打包等步骤,得到3d*51mm的4t型断面纤维,本对比例制备的4t聚酯短纤,断裂强度为3.96cn/dtex,断裂伸长率为40.8%,卷曲数11.4个/25mm,纤度为3d。
81.本发明实施例6以再生聚酯为原料,采用化学醇解法制备了4t型再生聚酯短纤,与该对比例相比,本发明实施例6解决了利用再生聚酯瓶片生产4t型再生聚酯短纤的技术问题,提供了一种绿色环保且具有优良吸湿透气性和高弹性等性能的利用废pet聚酯生产4t型再生聚酯短纤的方法,本发明实施例6制备的4t型再生聚酯短纤断裂强度为4.5cn/dtex,断裂伸长率为40.2%,卷曲数为11.2个/25mm,卷曲率为9.8%,180℃干热收缩率为7.5%,纤度为3d。与该对比例相比断裂强度增加了13.6%,其他性能与该原生4t型聚酯短纤性能
相近,本发明实施例6品质稳定,可循环再生,实现了聚酯的回收再利用。
82.对比例3
83.公开号为cn112680829a的专利申请中实施例1作为对比例3。
84.一种再生聚酯和聚丙烯皮芯复合纤维的制备方法,包括如下步骤:
85.醇解反应
86.将废旧聚酯纺织品(聚酯纤维和聚酯废丝)进行除水、除氧处理后,与乙二醇按照质量比1︰2投入醇解釜,加入占反应物(聚酯纤维、聚酯废丝、乙二醇)总质量0.5%的醋酸锌作为醇解催化剂,在醇解温度为180℃的条件下反应6h后经过滤制得高纯度废旧聚酯解聚液。
87.缩聚反应
88.在缩聚反应中,缩聚催化剂采用三氧化二锑,添加量为反应物(高纯度废旧聚酯解聚液)总质量0.05%;稳定剂采用磷酸三苯酯添加量为反应物(高纯度废旧聚酯解聚液)总质量0.2%,抗氧剂采用1010抗氧剂,巴斯夫,添加量为反应物(高纯度废旧聚酯解聚液)总质量的0.5%,在真空度5kpa的条件下预缩聚反应,设置温度为230℃反应2h;反应结束继续抽真空进行缩聚反应,反应压力降至绝对压强1kpa,温度控制在260℃反应1h;然后继续抽真空,进行高真空阶段的终缩聚反应,反应压强降至绝对压强0.05kpa,反应温度控制在270℃反应4h,制得芯层所用低再生聚酯。
89.聚丙烯基热熔胶制备
90.将质量比为2:7:1的poe、pp和pp-g-mah在高速分散剂中分散均匀后,把混合好的物料加入双螺杆挤出机中挤出,经水冷切粒后即得聚丙烯基热熔胶。
91.纺丝
92.以皮层聚丙烯基热熔胶,芯层为再生聚酯聚酯的熔体按fdy工艺经计量、喷丝板挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得皮芯复合纤维,其中,皮层与芯层的质量比为45:55,fdy工艺的参数为:皮层纺丝温度180℃,芯层纺丝温度275℃,冷却温度16℃,一辊速度2000m/min,一辊温度50℃,二辊速度3200m/min,二辊温度70℃,卷绕速度3200m/min。
93.通过上述步骤制备的再生聚酯和聚丙烯皮芯复合纤维为皮芯结构,皮芯结构中的皮层为聚丙烯基热熔胶,芯层为再生聚酯;单丝纤度为1.5dtex,皮芯复合纤维的断裂强度达3.5cn/dtex,断裂伸长率为30%;20℃下对底漆钢剥离强度达150n
·
cm-1
,对pp剥离强度达87n
·
cm-1

94.与常规皮芯复合纤维相比,本实施例所阐述的一种再生聚酯和聚丙烯皮芯复合纤维的制备方法由于以废旧聚酯为原料,具有明显的绿色环保特征,具有节能减排、减少石油消耗、防止环境污染等优势。而针对当前再生聚酯产品同质化程度高、差别化和功能化水平低、无法满足市场高品质聚酯应用的问题,本实施例所制备的再生聚酯和聚丙烯皮芯复合纤维能够利用聚酯化学再生的方法,与聚丙烯热粘合树脂复合纺丝为皮芯材料,显著提升了再生聚酯的高值化应用性,有助于推动再生聚酯产业向高端应用发展。
95.本发明实施例1采用化学醇解法制备4t型再生聚酯短纤的断裂强度为5.3cn/dtex,断裂伸长率为25.2%,卷曲数13.3个/25mm,卷曲率12.7%,180℃干热收缩率7.7%,纤度为1.3d。与该对比例的再生聚酯和聚丙烯皮芯复合纤维相比,断裂强度增加了51.4%,且熔胶纤维透气性差,穿着体验感差,本发明实施例1制备的4t型短纤具有吸湿透气性和高
弹性,具有良好的服用性能。
96.对比例4
97.公开号为cn110616474a的专利申请中的实施例1作为对比例4。
98.一种以废聚酯纺织品为原料采用化学法制备皮芯复合低熔点再生有色聚酯纤维的方法,该方法包括以下的步骤:
99.a)低熔点聚酯聚合;
100.(1)醇解反应;
101.将废聚酯纺织品致密化处理至密度为500-700kg/m3后,与乙二醇按照质量比1︰1.5投入醇解釜,加入占反应物总质量0.2%的醇解催化剂(醋酸锌等),在醇解压力为0.2mpa,醇解温度为185
±
2℃,反应时间为2h的条件下制得醇解物;制得的醇解物经过滤系统过滤,醇解釜后端采用刮板式过滤器进行粗过滤,经过粗过滤的醇解液之后进入梯度的高精度的反冲洗过滤器;所述的刮板式过滤器采用过滤精度为60目的烧结毡,反冲洗过滤器烧结毡的最高精度为600目;优选,反冲洗过滤器过滤在220℃温度条件下进行,进入过滤器的酯化物的压力不低于4.0mpa,滤前和滤后的压差不超过6.0mpa,最高工作压力不超过20mpa。
102.后经酯化反应制备得到酯化物。
103.(2)打浆处理
104.将制备的酯化物与间苯二甲酸、新戊二醇、二甘醇、三氧化二锑、磷酸三甲酯投入到打浆釜中,进行打浆处理;其中,间苯二甲酸、新戊二醇、二甘醇分别为反应物质量比的18%、8%、4%;三氧化二锑、磷酸三甲酯分别占反应物总质量0.2%和0.1%;用于合成皮层所用低熔点聚酯。另外,降醇解反应制得的醇解物经过滤系统过滤进入另外一套系统的酯化釜用于合成芯层所用聚酯。
105.(3)缩聚反应;
106.然后,在催化剂和稳定剂的作用下,催化剂采用三氧化二锑,添加量为反应物总质量0.05%;催化剂稳定剂采用磷酸三甲酯添加量为反应物总质量0.1%,在负压的条件下开始低真空阶段的预缩聚反应;预缩聚分为第一预缩聚和第二预缩聚两次缩聚;第一预缩聚压力由常压平稳抽至绝对压强24kpa左右,温度控制在270℃,反应时间为30分钟;继续抽真空,进行第二预缩聚反应,使反应压力降至绝对压强4kpa,反应温度控制在275℃,反应时间为40分钟;然后继续抽真空,进行高真空阶段的缩聚反应,使反应压强降至绝对压强0.2kpa,反应温度控制在285℃,反应时间4小时,制得皮层所用低熔点聚酯;芯层所用聚酯采用步骤(2)制备的醇解物采用上述的方法缩聚制得。
107.b)纺丝;
108.皮层低熔点聚酯和芯层所用的聚酯的熔体分别进行补色后与通过设在管道和过滤器前端的动态熔体过滤器混合后得到色泽一致、粘度均一、品质均一的复合纺丝所用的皮层低熔点有色聚酯和芯层有色聚酯;前纺采用皮芯复合纺丝工艺,以低熔点有色聚酯为皮层,有色聚酯为芯层。后纺采用牵伸-水洗工艺,经干燥获得低熔点聚酯纤维。
109.纺丝的主要工艺参数为:
110.纺丝温度:皮层240℃,芯层285℃,纺丝速度:800m/min;
111.环吹风风温20℃,风速1.0m/s;
112.牵伸比为2.0,牵伸温度65℃,牵伸速度为120m/mim;
113.干燥温度为60℃,时间10min。
114.通过上述步骤制备的低熔点聚酯纤维为皮芯结构,皮芯结构中的皮层为低熔点有色聚酯;芯层为有色聚酯;低熔点聚酯由对苯二甲酸链段、乙二醇链段、间苯二甲酸链段、新戊二醇链段、二甘醇链段组成;低熔点聚酯的熔点在100℃;芯层常规聚酯的熔点是260℃。纤维成品线密度为14dtex、热粘流温度120℃、断裂强力为3cn/dtex、断裂伸长40
±
15%、日晒色牢度为4级。
115.本发明实施例1采用化学醇解法制备4t型再生聚酯短纤的断裂强度为5.3cn/dtex,断裂伸长率为25.2%,卷曲数13.3个/25mm,卷曲率12.7%,180℃干热收缩率7.7%,纤度为1.3d。与该对比例的皮芯复合纤维相比,断裂强度增加了76.7%,且熔胶纤维透气性差,穿着体验感差,本发明实施例1采用4t型喷丝板制备了4t型有卷曲短纤,与对比例相比,本发明实施例1具有吸湿透气性和高弹性,具有良好的服用性能。
116.对比例5
117.将实施例1中的第四步所使用的4t型喷丝组件替换为圆形喷丝组件,其他与实施例1相同,制备的聚酯短纤的断裂强度为5.1cn/dtex,断裂伸长率为25.6%,卷曲数12个/25mm,卷曲率13.1%,180℃干热收缩率7.8%,纤度为1.56dtex。
118.本发明实施例1采用化学醇解法制备4t型再生聚酯短纤的断裂强度为5.3cn/dtex,断裂伸长率为25.2%,卷曲数13.3个/25mm,卷曲率12.7%,180℃干热收缩率7.7%,纤度为1.3d。与该对比例相比,本发明实施例1纤维性能与常规聚酯短纤相差不大,4t型对纤维的可纺性和后道加工无较大影响,在此基础上,本发明实施例1的4t型截面可以改善聚酯纤维吸湿透气性差的缺点,提高聚酯纤维的附加值。
119.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1