一种基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法。目前废旧纺织品回收过程中除杂、清洗、干燥等导致的高能耗和二次污染问题。本发明专利技术包括以下步骤：1）对废旧再生聚酯纺织品进行预处理；2）真空干燥；3）将干燥好的聚酯纺织品经螺杆熔融挤压、微解聚、调质增粘、全色谱配色调色、纺丝箱体、环吹风冷却、集束上油、卷绕落筒，得到高性能再生聚酯有色异形长丝。本发明专利技术解决了利用废旧纺织品回收过程中除杂、清洗、干燥等导致的高能耗和二次污染的问题，制得的纤维的单丝纤度为1.0dtex～3.0dtex；纤维的条干均匀度为≤2.2%；纤维断裂强度为≥4.0cN/dtex；断裂伸长率为15%～25%。

A method of producing high performance recycled polyester colored profiled filament yarn based on waste polyester textile

The invention relates to a method for producing high performance regenerated polyester colored profiled filament based on waste polyester textiles. At present, high energy consumption and secondary pollution caused by impurity removal, cleaning and drying in the recycling process of waste textiles. The invention comprises the following steps: 1) pretreatment of waste recycled polyester textiles; 2) vacuum drying; 3) melting extrusion, micro-depolymerization, quenching and tackifying, full chromatographic color matching, spinning box, ring air cooling, bundle oiling, winding and falling cylinder of the dried polyester textiles to obtain high performance recycled polymerization. Ester colored profiled filament. The invention solves the problems of high energy consumption and secondary pollution caused by impurity removal, cleaning and drying in the recycling process of waste textiles. The monofilament size of the fiber is 1.0 dtex~3.0 dtex; the evenness of the fiber is <2.2%; the breaking strength is <4.0 cN/dtex; and the breaking elongation is 15%~25%.

【技术实现步骤摘要】
一种基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法
本专利技术涉及一种基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法，属于纺织化纤领域。
技术介绍
自从上世纪40年代初人工合成第一种合成纤维（尼龙6纤维）以来，合成纤维因其原料来源丰富，产量大且不受时间地域限制等特点，在世界范围内都迎来了蓬勃发展时期。我国经过多年的发展，早已成为世界纺织化纤生产和应用的最大的国家。纺织化纤及产品的快速发展给人们生活带来明显改善的同时，也产生了弊端。诸如我国每年各种纺织废弃物近3000万吨，但是这些仿制品极少作为再生资源回收利用，而是被直接丢弃、掩埋或焚烧，不仅带来了严重的环境污染问题，也造成了巨大的资源浪费。欧洲、美国、日本等发达国家和地区从20世纪80年代就开始研究废弃纺织品的回收利用问题，至今仍保持着技术领先乃至垄断地位。而循环再生的消费理念也已被更多的消费者认知和接受，但是我国废旧纺织品综合回收利用工作才刚刚起步，还没有形成成熟的技术和方案，产业的潜力有待深入挖掘。废弃纺织品的回收利用是一项投资少、来源丰富、效益可观的新兴产业，不仅可以缓解纺织品原料紧缺、资源浪费的现状，还可以明显减少废弃纺织品对环境的长期持续性污染，具有很大的经济效益和社会效益。仅以聚酯再生纺丝为例，与原生聚酯纤维相比，每生产1吨再生聚酯纤维，可节约3吨石油，减少21吨二氧化碳排放量，可见废聚酯回收及再加工对节能减排的作用是十分可观的。如何更好地处理和合理利用废旧纺织品、降低环境污染和资源消耗已经成为我国聚酯工业可持续发展的关键问题，同时也面临着机遇。虽然近年来人们利用聚酯瓶经处理后进行再生纺丝的开发技术进行得也比较成功，诸如把回收的聚酯瓶片料利用传统的工艺转化成使用条件不苛刻的短纤、常规纤维及纺粘产品等。如公开日为2016年11月30日，公开号为CN106167544A的中国专利中，公开了一种废旧聚酯回收利用系统，将废旧聚酯原料破碎后经料仓进入螺杆熔融单元，以及同时往螺杆加入乙二醇进行部分醇解；经螺杆熔融出来的物料进入醇解釜，进行二次醇解；经醇解釜进一步醇解后的物料进入预缩聚单元，在进入预缩聚前加催化剂脱出醇解物中的小分子；经预缩聚阶段处理后的物料进行终缩聚处理，得缩聚聚合物熔体；冷却裂解终缩聚聚合物熔体直到其为固相，切成聚酯粒料。又如公开日为2012年10月03日，公开号为CN102703999A的中国专利中，公开了一种废旧聚酯纺高强度涤纶短纤维的方法，主要工序包括：真空干燥、挤压熔融、过滤、高压纺丝、环吹风冷却、牵伸、紧张热定型、卷曲和松弛热定型，在常规纺丝工艺条件基础上，在纺丝组件内添加海砂过滤器，使熔融物料经过海砂过滤器的精密过滤，从而得到与原生料一致的清洁度熔体；在环吹风冷却工艺之后，增设中心上油工序，环吹风冷却之后的丝束再经中心上油装置的上油，使丝束吸附油剂之后进一步得到冷却，同时也消除了静电。但是对于废旧纺织品的利用尤其是进行高品质再生长丝的生产还是空白。尤其是鉴于废弃纺织品一般都经过染色助剂等整理过的具有特定颜色的纺织品，助剂对于后续的再生纺丝过程及纤维品质都会产生重要甚至致命影响。如何解决废旧纺织品回收过程中除杂、清洗、干燥等导致的高能耗和二次污染问题是又一关键问题，目前还没有行之有效的解决手段。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决利用废旧纺织品回收过程中除杂、清洗、干燥等导致的高能耗和二次污染的问题，而提供一种基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法，并且采用物理化学方法对废旧纺织品聚酯熔融态的性能进行有效调控，充分利用废旧聚酯纺织品中的染料助剂以及在线准确全色谱配色调色补色技术制备出高性能再生聚酯有色异形长丝，提升再生产品的附加值。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：该基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）对废旧再生聚酯纺织品进行预处理，包括除杂，分拣，低温破碎；2）将经过预处理的纺织品真空干燥；3）将干燥好的聚酯纺织品经螺杆熔融挤压、过滤、微解聚、调质增粘、全色谱配色调色、精过滤、计量泵、纺丝箱体、纺丝组件、环吹风冷却、集束上油、牵伸定型、卷绕落筒，得到高性能再生聚酯有色异形长丝。步骤1）中，对回收的废旧纺织品进行预处理包括对废旧纺织品的除杂、分拣、破碎等步骤。具体来讲，除杂即是将废旧纺织品中的装饰品、纽扣、拉链等配件挑出来；分拣是将废旧纺织品按照颜色和大致种类来分类，将相同或相近颜色且主要组成为聚酯原料的纺织品放在一起；破碎是将分拣好的纺织品进行由大化小、破碎处理，以便后面加工顺利进行。步骤2）中，真空干燥处理是将破碎好的纺织品碎料投入真空转鼓干燥设备中；温度保持在181～250℃，优选为185℃～235℃，更优选为190℃～220℃；同时转鼓低速转动并抽真空，干燥时间3～6小时。步骤3）中，经过步骤2）预处理的废旧聚酯纺织品原料经螺杆熔融挤压时，其中螺杆长径比为25～35，且螺杆构造中，螺杆送料段螺槽深，螺距稍大，提升纺织品原料的进料能力；与传统纺丝螺杆相比，螺杆压缩段的压缩比适当增大一些，以去除聚酯熔体中的空气或气泡，提升熔体的堆积密度；同时螺杆头部增加动态混合器以增加混合效能；螺杆各区温度控制在260℃～320℃之间，螺杆机头压力控制在12～20Mpa；进一步地，所述的微解聚过程是在初级过滤后在线添加乙二醇进入立式降膜反应器中，乙二醇添加量约为0.02%～2.0%，降膜式反应器的温度为270℃～300℃，反应时间为30～60min。进一步地，步骤3）中，用于全色谱配色调色的系统为在线添加系统，根据实际需求对在鼠笼式反应器中再聚合的废旧纺织品熔体色彩进行相应比色、调色、补色等措施。其中，鼠笼式反应器的温度为260℃～320℃，优选为270℃～300℃，更优选为275℃～285℃，反应时间为35～70min。进一步地，步骤3）中，所述的熔体经增压计量泵进入纺丝箱体，纺丝箱体前压力保持在6Mpa～9Mpa，纺丝箱体温度保持在260℃～310℃，优选为270℃～295℃，更优选为275℃～285℃；进一步地，所述纺丝组件，包括不同粗细海砂、过滤网、分配板、导流板、垫圈以及喷丝板，其中所述喷丝板（板面内径70mm）上的喷丝孔为异形孔，可以是三叶型、星型、米字型、一字型、哑铃型等，喷丝孔尺寸根据所选择的孔型以及所纺的纤维产品来决定。喷丝孔数36～136。进一步地，步骤3）中，所述的冷却，为环吹风冷却，尤其是在纺多根纤维时，环吹风的采用更好的控制纤维的条干，而且更易于控制纤维的异形度。环吹风速优选为0.5～1.5m/s，环吹风湿度为50～80%。进一步地，所述的集束上油，上油集束点距离喷丝板60cm～120cm，而且纤维属于异形纤维，需加大油剂浓度，降低摩擦引起纤维表面损伤。进一步地，所述的牵伸定型，其特征为丝束经第一、第二热辊牵伸定型再经第三导辊进入网络喷嘴，第一、第二热辊温度分别为110～130℃、150～180℃。牵伸比为1.1～1.6。进一步地，所述的卷绕成型，卷绕速度为4000～5000m/min。得到的高性能再生聚酯有色异形长丝，为纤维的单丝纤度为1.0dtex～3.0dtex；纤维的条干均匀度为≤2.2%；纤维断裂强度为≥4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）对废旧再生聚酯纺织品进行预处理：包括对废旧纺织品进行除杂、分拣和破碎，除杂是将废旧纺织品中的装饰品、纽扣和拉链挑出来；分拣是将废旧纺织品按照颜色和种类进行分类，将颜色相同或相近且为聚酯原料的纺织品放在一起；破碎是将分拣好的纺织品进行由大化小的破碎处理，以便后续加工顺利进行；2）将经过预处理的纺织品真空干燥：将破碎好的纺织品碎料投入真空转鼓干燥设备中，温度保持在181～250℃，同时转鼓低速转动并抽真空，干燥时间为3～6小时；3）将干燥好的聚酯纺织品经螺杆熔融挤压、过滤、微解聚、调质增粘、全色谱配色调色、精过滤、计量泵、纺丝箱体、纺丝组件、环吹风冷却、集束上油、牵伸定型和卷绕落筒得到高性能再生聚酯有色异形长丝；其中，螺杆熔融挤压中，经过步骤2）预处理的废旧聚酯纺织品原料经螺杆熔融挤压时，螺杆长径比为25～35，且螺杆构造中，螺杆送料段螺槽深，螺距稍大，以提升纺织品原料的进料能力；与传统纺丝螺杆相比，螺杆压缩段的压缩比适当增大一些，以去除聚酯熔体中的空气或气泡，提升熔体的堆积密度；同时螺杆头部增加动态混合器以增加混合效能；螺杆各区温度控制在260℃～320℃之间，螺杆机头压力控制在12～20MPa。...

【技术特征摘要】
1.一种基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）对废旧再生聚酯纺织品进行预处理：包括对废旧纺织品进行除杂、分拣和破碎，除杂是将废旧纺织品中的装饰品、纽扣和拉链挑出来；分拣是将废旧纺织品按照颜色和种类进行分类，将颜色相同或相近且为聚酯原料的纺织品放在一起；破碎是将分拣好的纺织品进行由大化小的破碎处理，以便后续加工顺利进行；2）将经过预处理的纺织品真空干燥：将破碎好的纺织品碎料投入真空转鼓干燥设备中，温度保持在181～250℃，同时转鼓低速转动并抽真空，干燥时间为3～6小时；3）将干燥好的聚酯纺织品经螺杆熔融挤压、过滤、微解聚、调质增粘、全色谱配色调色、精过滤、计量泵、纺丝箱体、纺丝组件、环吹风冷却、集束上油、牵伸定型和卷绕落筒得到高性能再生聚酯有色异形长丝；其中，螺杆熔融挤压中，经过步骤2）预处理的废旧聚酯纺织品原料经螺杆熔融挤压时，螺杆长径比为25～35，且螺杆构造中，螺杆送料段螺槽深，螺距稍大，以提升纺织品原料的进料能力；与传统纺丝螺杆相比，螺杆压缩段的压缩比适当增大一些，以去除聚酯熔体中的空气或气泡，提升熔体的堆积密度；同时螺杆头部增加动态混合器以增加混合效能；螺杆各区温度控制在260℃～320℃之间，螺杆机头压力控制在12～20MPa。2.根据权利要求1所述的基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法，其特征在于：废旧聚酯纺织品是经过染色助剂整理过的具有特定颜色的纺织品，染色助剂对于后续的再生纺丝过程及纤维品质都会产生重要甚至致命的影响，采用物理化学方法开发含杂废旧聚酯纺织品的高效熔融、在线添加少量的乙二醇微量醇解、立式降膜及鼠笼式反应器两级串联的“微解聚-增粘”再生熔体调质调粘技术，实现再生熔体的高效除杂、均质及过程的稳定控制。3.根据权利要求1所述的基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法，其特征在于：步骤3）中，所述微解聚是在初级过滤后在线添加乙二醇进入立式降膜反应器中，乙二醇添加量为0.02%～2.0%；降膜式反应器的温度为270℃～300℃，反应时间为30～60min。4.根据权利要求1所述的基于废旧聚酯纺织品生产高性能再生聚酯有色异形长丝的方法，其特征在于：步骤3）中，用于全色谱配色调色的系统为在线添加系统，根据实际需求对在鼠笼式反应器中再聚合的废旧纺织品熔体色彩进行相应比色、调色、补色措施；其中，鼠笼式反应器的温度为260...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，朱华生，蒋雪风，徐通荣，沈伟军，
申请(专利权)人：海盐海利环保纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33