竹炭聚乳酸顆粒紡絲工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚乳酸纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種竹炭聚乳酸顆粒紡絲工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乳酸(PLA)纖維是以玉米、小麥、薯類、甜菜等含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品為原料，經(jīng)發(fā)酵生成乳酸后，再經(jīng)縮聚和熔融紡絲制成，聚乳酸纖維原料來源廣泛。它在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時(shí)，不會散發(fā)毒氣，不會造成污染，是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)纖維。其織物面料手感、懸垂性好，抗紫外線，具有較低的可燃性和優(yōu)良的加工性能，適用于各種時(shí)裝、休閑裝、體育用品和衛(wèi)生用品等，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]聚乳酸(PLA)纖維有抑菌、爽滑、快干等諸多優(yōu)點(diǎn)，但其耐磨性差，回潮較低，使用其生產(chǎn)的紡織面料較其它化學(xué)纖維紡織面料手感明顯發(fā)硬，嚴(yán)重影響使用效果。另外，由于聚乳酸的輸送管道較長，靠近管壁的高聚物熔體粘稠度特別大，聚乳酸熔體在輸送過程中因熔體流速不均勻造成的高聚物分子量分布較寬(不均勻)問題，從而影響到紡絲品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、輸送過程中混合均勻度高、生產(chǎn)出來的聚乳酸纖維耐磨性強(qiáng)、回潮率高的竹炭聚乳酸顆粒紡絲工藝。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:竹炭聚乳酸顆粒紡絲工藝，包括以下步驟:
(1)、使用攪拌罐將納米級的竹香炭微粉按一定比例與細(xì)小的聚乳酸顆粒攪拌均勻，然后將竹香炭微粉和聚乳酸顆粒的混合物送入到制粒螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)成為竹炭聚乳酸母粒；
(2)、對竹炭聚乳酸母粒進(jìn)行干燥，干燥后的竹炭聚乳酸母粒儲存到第一料倉內(nèi)；同時(shí)將聚乳酸干切片儲存到第二料倉內(nèi)；
(3)、第一料倉內(nèi)的竹炭聚乳酸母粒通過微計(jì)量器的定量計(jì)量后與第二料倉內(nèi)的聚乳酸干切片共同被送入到紡絲螺桿擠出機(jī)內(nèi)；
(4)、紡絲螺桿擠出機(jī)將竹炭聚乳酸母粒和聚乳酸干切片加熱熔化加工成竹炭聚乳酸熔體；
(5)、在紡絲螺桿擠出機(jī)的輸送壓力下，使用熔體過濾器對竹炭聚乳酸熔體進(jìn)行過濾；
(6)、在紡絲螺桿擠出機(jī)的輸送壓力下，過濾后的竹炭聚乳酸熔體通過熔體管道被送入到紡絲箱體內(nèi)，熔體管道上安裝有用于進(jìn)一步均勻混合竹炭聚乳酸熔體的管道式動態(tài)混料裝置；
(7)、紡絲箱體內(nèi)設(shè)置有紡絲計(jì)量栗和紡絲組件，紡絲計(jì)量栗將竹炭聚乳酸熔體計(jì)量增壓后進(jìn)入到紡絲組件，經(jīng)紡絲組件過濾后，竹炭聚乳酸熔體被擠出噴絲孔，冷卻后形成竹炭聚乳酸纖維。
[0006]步驟(1)中竹香炭微粉的重量為聚乳酸顆粒和竹香炭微粉的總重量的5-50%;步驟(3)中竹炭聚乳酸母粒與聚乳酸干切片的重量比為(0.2-1): 10。
[0007]管道式動態(tài)混料裝置包括左固定管道、動態(tài)混料管道和右固定管道，動態(tài)混料管道的左端部和右端部分別與左固定管道的右端和右固定管道的左端法蘭連接，動態(tài)混料管道內(nèi)設(shè)有動態(tài)螺旋隔板，動態(tài)螺旋隔板將動態(tài)混料管道內(nèi)部沿軸向方向分隔成第一半圓螺旋通道和第二半圓螺旋通道，動態(tài)螺旋隔板與動態(tài)混料管道內(nèi)壁間隙配合；
動態(tài)螺旋隔板的兩端部所在的平面均垂直于動態(tài)混料管道的中心軸線，動態(tài)螺旋隔板右端部中心設(shè)有動態(tài)錐形槽，動態(tài)螺旋隔板左端部中心設(shè)有動態(tài)頂尖；
右固定管道內(nèi)設(shè)有右支架，右支架上設(shè)有右固定頂尖，右固定頂尖左端頂在動態(tài)錐形槽內(nèi)；左固定管道內(nèi)設(shè)有左支架，左支架右側(cè)設(shè)有固定錐形槽，動態(tài)頂尖左端頂在固定錐形槽內(nèi)。
[0008]所述動態(tài)混料管道的數(shù)量大于等于兩段，相鄰兩段動態(tài)混料管道之間法蘭連接，一段動態(tài)混料管道的動態(tài)頂尖左端頂在相鄰的一段動態(tài)混料管道的動態(tài)錐形槽內(nèi)。
[0009]左固定管道和/或右固定管道的長度小于動態(tài)混料管道的長度。
[0010]步驟(4)中竹炭聚乳酸熔體經(jīng)熔體管道的具體過程為:聚合后的竹炭聚乳酸熔體由左固定管道進(jìn)入，粘稠的竹炭聚乳酸熔體在高壓下通過動態(tài)混料管道的時(shí)候，動態(tài)螺旋隔板在熔體的推動下開始旋轉(zhuǎn)，動態(tài)混料管道的內(nèi)壁上的粘稠熔體被旋轉(zhuǎn)的動態(tài)螺旋隔板刮下，刮下的粘稠熔體與動態(tài)混料管道中間的較稀得熔體混在一起，經(jīng)過若干組動態(tài)混料管道后，均勻的聚乳酸熔體通過右固定管道進(jìn)入紡絲箱體。
[0011]采用上述技術(shù)方案，在熔體管道上設(shè)置管道式動態(tài)混料裝置，具有以下有益效果:由于第一半圓螺旋通道和第二半圓螺旋通道較長且均在軸向方向上為螺旋方向設(shè)置，這樣就會在高壓熔體通過時(shí)，驅(qū)動動態(tài)螺旋隔板旋轉(zhuǎn);動態(tài)螺旋隔板的旋轉(zhuǎn)材料頂尖與錐形槽頂壓配合的形式，不僅易于制造和裝配，而且在旋轉(zhuǎn)過程中摩擦力更小，從而提高動態(tài)螺旋隔板刮料的效率。左固定管道和/或右固定管道的長度小于動態(tài)混料管道的長度，這樣可使整個(gè)輸送聚乳酸的管道的大部分長度都會將管壁上附著的粘稠度特別大的聚乳酸刮掉，充分提高混合的均勻度。
[0012]綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，直接在熔體輸送管道內(nèi)設(shè)置若干組混料單元即可，省去了在輸送管道上安裝混料系統(tǒng)，節(jié)約了成本，達(dá)到熔體在流經(jīng)輸送管道時(shí)均勻混料之目的，輸送及混料效率大大提高。為使聚乳酸纖維部分功能和指標(biāo)得到改善，在聚乳酸材料中加入0.5 %?15 % (優(yōu)選10%)的納米級竹香碳微粉，對其進(jìn)行改性，使其制成的纖維初始模量降低，回潮率上升，耐磨性提高，纖維的透氣性和手感有明顯的到改善。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2是圖1中具有一組混料單元的管道式動態(tài)混料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中動態(tài)螺旋隔板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的竹炭聚乳酸顆粒紡絲工藝，包括以下步驟:
(1)、使用攪拌罐13將納米級的竹香炭微粉按一定比例與細(xì)小的聚乳酸顆粒攪拌均勻，然后將竹香炭微粉和聚乳酸顆粒的混合物送入到制粒螺桿擠出機(jī)14生產(chǎn)成為竹炭聚乳酸母粒；
(2)、對竹炭聚乳酸母粒進(jìn)行干燥，干燥后的竹炭聚乳酸母粒儲存到第一料倉15內(nèi)；同時(shí)將聚乳酸干切片儲存到第二料倉16內(nèi)；
(3)、第一料倉15內(nèi)的竹炭聚乳酸母粒通過微計(jì)量器17的定量計(jì)量后與第二料倉16內(nèi)的聚乳酸干切片共同被送入到紡絲螺桿擠出機(jī)18內(nèi)；
(4)、紡絲螺桿擠出機(jī)18將竹炭聚乳酸母粒和聚乳酸干切片加熱熔化加工成竹炭聚乳酸熔體；
(5)、在紡絲螺桿擠出機(jī)18的輸送壓力下，使用熔體過濾器19對竹炭聚乳酸熔體進(jìn)行過濾；
(6)、在紡絲螺桿擠出機(jī)18的輸送壓力下，過濾后的竹炭聚乳酸熔體通過熔體管道20被送入到紡絲箱體21內(nèi)，熔體管道20上安裝有用于進(jìn)一步均勻混合竹炭聚乳酸熔體的管道式動態(tài)混料裝置22;
(7)、紡絲箱體21內(nèi)設(shè)置有紡絲計(jì)量栗23和紡絲組件24，紡絲計(jì)量