專(zhuān)利名稱(chēng)：一種共混型再生聚酯阻燃短纖維的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及短纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種共混型再生聚酯阻燃短纖維的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
聚酯短纖維在各種各生業(yè)中用途廣泛。然而，聚酯纖維在受熱燃燒時(shí)它的極限氧指數(shù)僅為21左右，達(dá)不到阻燃標(biāo)準(zhǔn)要求。若能制成阻燃纖維，那么加工的織物，尤其是消費(fèi)量持續(xù)增加的裝飾材料床上用品，就能有效地防止火災(zāi)事故或?qū)⒒馂?zāi)損失降低。自20世紀(jì)70年代初開(kāi)始，人們開(kāi)始注意研究和開(kāi)發(fā)阻燃聚酯纖維。賦予聚酯纖維阻燃性能的阻燃劑有許多，按阻燃元素分類(lèi)可分為鹵素和非鹵素系兩大類(lèi)，其代表是溴系和磷系。早期在市場(chǎng)上出現(xiàn)阻燃聚酯纖維絕大多數(shù)是添加溴系的阻燃劑。溴系阻燃劑阻燃效果較好，但燃燒時(shí)生成鹵化氫毒性大，近年來(lái)被歐盟列入禁用產(chǎn)品。目前市場(chǎng)上聚酯阻燃纖維基本都是磷系的。國(guó)際上磷系阻燃聚酯纖維主要的生產(chǎn)廠(chǎng)商有:美國(guó)杜邦公司，日本東洋公司，德國(guó)赫斯特公司等。國(guó)內(nèi)利用磷系阻燃聚酯切片生產(chǎn)阻燃聚酯短纖維的有特福綸公司、明宏公司等。但上述公司的阻燃聚酯纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)方法都是采用在聚酯聚合時(shí)添加了反應(yīng)型磷酸酯聚合物，將磷分子嫁接在聚酯的分子鏈上，使其改性得到阻燃效果，是屬于共聚型的阻燃聚酯纖維，存在的不足之處是:工藝操作相對(duì)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。CN101104963A的發(fā)明公開(kāi)了一種磷系聚酯阻燃纖維的生產(chǎn)方法，是將聚酯與磷系阻燃劑共聚形成磷系聚酯阻燃纖維，存在的不足之處是:工藝操作相對(duì)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種_+的共混型聚酯阻燃短纖維的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種共混型再生聚酯阻燃短纖維的生產(chǎn)工藝，所述的生產(chǎn)工藝步驟如下:
(1)將再生聚酯瓶片放入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行干燥，同時(shí)將磷系阻燃劑放入恒溫真空干燥箱內(nèi)干燥，當(dāng)再生聚酯瓶片及磷系阻燃劑的含水率均在50ppm以下時(shí)，將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑混合均勻，磷系阻燃劑的重量為再生聚酯瓶片重量的5-12% ；
(2)將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑的混合物喂入到紡絲生產(chǎn)線(xiàn)的螺桿擠壓機(jī)中，加熱熔融成熔體，熔體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，由紡絲泵計(jì)量，以8-lOMpa的壓力經(jīng)噴絲孔噴出，冷卻固化后形成初生纖維；
(3)初生纖維經(jīng)上油、卷繞后喂入到絲束筒中成為初生絲束；
(4)初生絲束集束到100-130萬(wàn)旦進(jìn)行牽伸，牽伸速度200-220m/min,牽伸總倍數(shù)
3.2-3.4倍，經(jīng)牽伸后的絲束經(jīng)90-1001:預(yù)熱后，卷曲成型； (5)卷曲成型的絲束經(jīng)阻燃纖維用油劑噴淋后，進(jìn)入松弛熱定型烘箱中進(jìn)行熱定型，熱定型后再切斷，進(jìn)入打包機(jī)打包即為成品。
本發(fā)明以再生聚酯瓶片為主要原料，這樣能對(duì)聚酯進(jìn)行再利用，環(huán)保節(jié)能，能大大降低生產(chǎn)成本。然后以再生聚酯瓶片為主要原料生產(chǎn)時(shí)，由于再生聚酯瓶片經(jīng)過(guò)再生后，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，磷系阻燃劑無(wú)法通過(guò)現(xiàn)有的共聚方式結(jié)合到再生聚酯聚合物上去，這樣勢(shì)必要開(kāi)發(fā)新的工藝，以解決再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑的結(jié)合問(wèn)題，因此，本發(fā)明采用共混的方法進(jìn)行，但是，采用共混的方法將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑結(jié)合時(shí)，由于再生聚酯瓶片熔點(diǎn)高，而磷系阻燃劑熔點(diǎn)低，兩者很難進(jìn)行有效混合而生產(chǎn)出合格的阻燃纖維。為此，本發(fā)明開(kāi)發(fā)了將再生聚酯瓶片和磷系阻燃劑分別干燥后再送入螺桿擠出機(jī)熔融擠出的方法，將再生聚酯瓶片和磷系阻燃劑分別干燥，尤其是控制再生聚酯瓶片和磷系阻燃劑的水分含量均在50ppm以下，并控制再生聚酯瓶片和磷系阻燃劑的配比，可以很好地解決再生聚酯瓶片和磷系阻燃劑在螺桿擠出機(jī)中無(wú)法有效混合的問(wèn)題，以生產(chǎn)獲得阻燃性能優(yōu)良，可紡性能良好的阻燃纖維。磷系阻燃劑為芳基聚膦酸酯類(lèi)阻燃劑。作為優(yōu)選，步驟(I)中再生聚酯瓶片的干燥溫度為140_145°C，恒溫真空干燥箱的溫度控制在80-85 °C。作為優(yōu)選，步驟(2)中螺桿擠壓機(jī)的螺桿七個(gè)區(qū)的加熱溫度分別為:270_275°C，275-280 °C,280-285 °C,280-285 °C,280-285 °C,275-280 °C, 275-280 。作為優(yōu)選，步驟(3)中上油的油劑濃度為1-1.2%，上油率4-6%。作為優(yōu)選，步驟(3)中卷繞速度為1200-1250m/min。作為優(yōu)選，步驟(4)中所述牽伸依次包括熱水牽伸和蒸汽牽伸，熱水牽伸:介質(zhì)熱水78°C _80°C，拉伸倍數(shù)為2.1-2.22倍；蒸汽牽伸:介質(zhì)蒸汽90°C _100°C，拉伸倍數(shù)為1.10-1.18 倍。作為優(yōu)選，步驟(4)中卷曲成型形成卷曲數(shù)9-13個(gè)/英寸、卷曲度18-20%的絲束。作為優(yōu)選，步驟(5)中阻燃纖維用油劑的濃度為6-8%，阻燃纖維用油劑噴淋后，纖維的上油率為0.2-0.25%。作為優(yōu)選，步驟(5)中松弛熱定型烘箱熱定型溫度130°C _150°C，時(shí)間為20_25分鐘。本發(fā)明的有益效果是:
1、以再生聚酯瓶片為主要原料，環(huán)保節(jié)能，生產(chǎn)成本低。2、控制再生聚酯瓶片和磷系阻燃劑的水分含量均在50ppm以下，并控制再生聚酯瓶片和磷系阻燃劑的配比，可以很好地解決再生聚酯瓶片和磷系阻燃劑在螺桿擠出機(jī)中無(wú)法有效混合的問(wèn)題，以生產(chǎn)獲得阻燃性能優(yōu)良，可紡性能良好的阻燃纖維。3、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。磷系阻燃劑市售，生產(chǎn)廠(chǎng)家:濟(jì)南三江阻燃新材料有限公司，GP-77無(wú)鹵環(huán)保阻燃齊U，GP-77系列高效無(wú)鹵聚合物型阻燃劑是一類(lèi)具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的芳基聚膦酸酯類(lèi)阻燃劑。阻燃纖維用油劑市售，生產(chǎn)廠(chǎng)家:黃山市強(qiáng)力化工有限公司，阻燃纖維專(zhuān)用油劑，型號(hào)8028。實(shí)施例1
(I)將IOOkg白色再生聚酯瓶片放入轉(zhuǎn)鼓中140°c進(jìn)行干燥，同時(shí)將5kg磷系阻燃劑放入恒溫真空干燥箱內(nèi)80°C干燥，當(dāng)再生聚酯瓶片及磷系阻燃劑的含水率均在50ppm以下時(shí)，將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑混合均勻。(2)將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑的混合物喂入到紡絲生產(chǎn)線(xiàn)的螺桿擠壓機(jī)中，加熱熔融成熔體，熔體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，由紡絲泵計(jì)量，以SMpa的壓力經(jīng)噴絲孔噴出，絲條從噴絲孔中噴出的速度為1100-1400m/min (本實(shí)施例1100m/min)，冷卻固化后形成初生纖維；螺桿擠壓機(jī)的螺桿七個(gè)區(qū)的加熱溫度分別為:270-275 V，275-280 V，280-285 V，280-2850C,280-2850C,275-280°C,275-280°C。(3)初生纖維經(jīng)上油、卷繞后喂入到絲束筒中成為初生絲束；上油采用纖維油劑意大利Bozzetto CT39，油劑濃度為1%，上油率4% ;卷繞速度為1200m/min。(4)初生絲束集束到100萬(wàn)旦進(jìn)行牽伸，所述牽伸依次包括熱水牽伸和蒸汽牽伸，熱水牽伸:介質(zhì)熱水78°C，拉伸倍數(shù)為2.1倍；蒸汽牽伸:介質(zhì)蒸汽90°C，拉伸倍數(shù)為1.10倍；牽伸速度200m/min,牽伸總倍數(shù)3.2倍,經(jīng)牽伸后的絲束經(jīng)90°C預(yù)熱后,卷曲成型；卷曲成型形成卷曲數(shù)9個(gè)/英寸、卷曲度18%的絲束。(5)卷曲成型的絲束經(jīng)阻燃纖維用油劑噴淋(阻燃纖維用油劑的濃度為6%，阻燃纖維用油劑噴淋后，纖維的上油率為0.2%)后，進(jìn)入松弛熱定型烘箱中進(jìn)行熱定型，熱定型溫度130°C，時(shí)間為25分鐘，熱定型后再切斷，進(jìn)入打包機(jī)打包即為成品。
實(shí)施例2
(I)將IOOkg白色再生聚酯瓶片放入轉(zhuǎn)鼓中145°C進(jìn)行干燥，同時(shí)將12kg磷系阻燃劑放入恒溫真空干燥箱內(nèi)85°C干燥，當(dāng)再生聚酯瓶片及磷系阻燃劑的含水率均在50ppm以下時(shí)，將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑混合均勻。(2)將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑的混合物喂入到紡絲生產(chǎn)線(xiàn)的螺桿擠壓機(jī)中，加熱熔融成熔體，熔體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，由紡絲泵計(jì)量，以IOMpa的壓力經(jīng)噴絲孔噴出，絲條從噴絲孔中噴出的速度為1100-1400m/min (本實(shí)施例1400m/min)，冷卻固化后形成初生纖維；螺桿擠壓機(jī)的螺桿七個(gè)區(qū)的加熱溫度分別為:270-275 V，275-280 V，280-285 V，280-285 0C,280-285 0C,275-280 °C,275-280 °C。(3)初生纖維經(jīng)上油、卷繞后喂入到絲束筒中成為初生絲束；上油采用纖維油劑意大利Bozzetto CT39，油劑濃度為1.2%，上油率6% ;卷繞速度為1250m/min。(4)初生絲束集束到130萬(wàn)旦進(jìn)行牽伸，所述牽伸依次包括熱水牽伸和蒸汽牽伸，熱水牽伸:介質(zhì)熱水80°C，拉伸倍數(shù)為2.22倍；蒸汽牽伸:介質(zhì)蒸汽100°C，拉伸倍數(shù)為1.18倍；牽伸速度220m/min,牽伸總倍數(shù)3.4倍,經(jīng)牽伸后的絲束經(jīng)100°C預(yù)熱后,卷曲成型；卷曲成型形成卷曲數(shù)13個(gè)/英寸、卷曲度20%的絲束。(5)卷曲成型的絲束經(jīng)阻燃纖維用油劑噴淋(阻燃纖維用油劑的濃度為8%，阻燃纖維用油劑噴淋后，纖維的上油率為0.25%)后，進(jìn)入松弛熱定型烘箱中進(jìn)行熱定型，熱定型溫度150°C，時(shí)間為20分鐘，熱定型后再切斷，進(jìn)入打包機(jī)打包即為成品。
實(shí)施例3
(I)將IOOkg白色再生聚酯瓶片放入轉(zhuǎn)鼓中142°C進(jìn)行干燥，同時(shí)將8kg磷系阻燃劑放入恒溫真空干燥箱內(nèi)82°C干燥，當(dāng)再生聚酯瓶片及磷系阻燃劑的含水率均在50ppm以下時(shí)，將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑混合均勻。(2)將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑的混合物喂入到紡絲生產(chǎn)線(xiàn)的螺桿擠壓機(jī)中，加熱熔融成熔體，熔體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，由紡絲泵計(jì)量，以9Mpa的壓力經(jīng)噴絲孔噴出，絲條從噴絲孔中噴出的速度為1100-1400m/min (本實(shí)施例1200m/min)，冷卻固化后形成初生纖維；螺桿擠壓機(jī)的螺桿七個(gè)區(qū)的加熱溫度分別為:270-275 V，275-280 V，280-285 V，280-2850C,280-2850C,275-280°C,275-280°C。(3)初生纖維經(jīng)上油、卷繞后喂入到絲束筒中成為初生絲束；上油采用纖維油劑意大利Bozzetto CT39，油劑濃度為1.1%，上油率5% ;卷繞速度為1200m/min。(4)初生絲束集束到120萬(wàn)旦進(jìn)行牽伸，所述牽伸依次包括熱水牽伸和蒸汽牽伸，熱水牽伸:介質(zhì)熱水80°C，拉伸倍數(shù)為2.2倍；蒸汽牽伸:介質(zhì)蒸汽95°C，拉伸倍數(shù)為1.10倍；牽伸速度210m/min,牽伸總倍數(shù)3.3倍,經(jīng)牽伸后的絲束經(jīng)95°C預(yù)熱后,卷曲成型；卷曲成型形成卷曲數(shù)10個(gè)/英寸、卷曲度19%的絲束。(5)卷曲成型的絲束經(jīng)阻燃纖維用油劑噴淋(阻燃纖維用油劑的濃度為7%，阻燃纖維用油劑噴淋后，纖維的上油率為0.22%)后，進(jìn)入松弛熱定型烘箱中進(jìn)行熱定型，熱定型溫度140°C，時(shí)間為22分鐘，熱定型后再切斷，進(jìn)入打包機(jī)打包即為成品。經(jīng)本發(fā)明的工藝生產(chǎn)的阻燃短纖維，經(jīng)《FZ/T 50017滌綸纖維阻燃性能試驗(yàn)方法氧指數(shù)法》檢測(cè)，極限氧指數(shù)達(dá)到30-32。本發(fā)明與同等阻燃性能共聚型的阻燃聚酯纖維的成本相比可降低大概2000元/噸，有利于阻燃纖維的推廣使用。以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
權(quán)利要求
1.一種共混型再生聚酯阻燃短纖維的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的生產(chǎn)工藝步驟如下: (1)將再生聚酯瓶片放入轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行干燥，同時(shí)將磷系阻燃劑放入恒溫真空干燥箱內(nèi)干燥，當(dāng)再生聚酯瓶片及磷系阻燃劑的含水率均在50ppm以下時(shí)，將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑混合均勻，磷系阻燃劑的重量為再生聚酯瓶片重量的5-12% ； (2)將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑的混合物喂入到紡絲生產(chǎn)線(xiàn)的螺桿擠壓機(jī)中，加熱熔融成熔體，熔體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，由紡絲泵計(jì)量，以8-lOMpa的壓力經(jīng)噴絲孔噴出，冷卻固化后形成初生纖維； (3)初生纖維經(jīng)上油、卷繞后喂入到絲束筒中成為初生絲束； (4)初生絲束集束到100-130萬(wàn)旦進(jìn)行牽伸，牽伸速度200-220m/min,牽伸總倍數(shù)3.2-3.4倍，經(jīng)牽伸后的絲束經(jīng)90-1001:預(yù)熱后，卷曲成型； (5)卷曲成型的絲束經(jīng)阻燃纖維用油劑噴淋后，進(jìn)入松弛熱定型烘箱中進(jìn)行熱定型，熱定型后再切斷，進(jìn)入打包機(jī)打包即為成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(I)中再生聚酯瓶片的干燥溫度為140-145°C，恒溫真空干燥箱的溫度控制在80-85°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(2)中螺桿擠壓機(jī)的螺桿七個(gè)區(qū)的加熱溫度分別為:270-275 0C，275-280 °C，280-285 °C，280-285 °C，280-285 °C，275-280°C, 275-280 O。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(3)中上油的油劑濃度為1-1.2%，上油率 4-6%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(3)中卷繞速度為1200_1250m/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(4)中所述牽伸依次包括熱水牽伸和蒸汽牽伸，熱水牽伸:介質(zhì)熱水78V -80°C，拉伸倍數(shù)為2.1-2.22倍；蒸汽牽伸:介質(zhì)蒸汽90°C _100°C，拉伸倍數(shù)為1.10-1.18倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(4)中卷曲成型形成卷曲數(shù)9-13個(gè)/英寸、卷曲度18-20%的絲束。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(5)中阻燃纖維用油劑的濃度為6-8%，阻燃纖維用油劑噴淋后，纖維的上油率為0.2-0.25%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(5)中松弛熱定型烘箱熱定型溫度130°C _150°C，時(shí)間為20-25分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及短纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種共混型再生聚酯阻燃短纖維的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑分別干燥，當(dāng)再生聚酯瓶片及磷系阻燃劑的含水率均在50ppm以下時(shí)，將再生聚酯瓶片與磷系阻燃劑混合均勻，喂入到紡絲生產(chǎn)線(xiàn)的螺桿擠壓機(jī)中，加熱熔融成熔體，經(jīng)噴絲孔噴出，冷卻固化后形成初生纖維；初生纖維經(jīng)上油、卷繞后喂入到絲束筒中成為初生絲束；初生絲束集束到100-130萬(wàn)旦進(jìn)行牽伸，牽伸總倍數(shù)3.2-3.4倍，絲束預(yù)熱后，卷曲成型，經(jīng)阻燃纖維用油劑噴淋后，進(jìn)入松弛熱定型烘箱中進(jìn)行熱定型，再切斷，進(jìn)入打包機(jī)打包即為成品。本發(fā)明環(huán)保節(jié)能、生產(chǎn)成本低及生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)D01F1/07GK103173887SQ20131005236
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月18日
發(fā)明者張麗敏, 方國(guó)平 申請(qǐng)人:浙江安順化纖有限公司