专利名称：海岛型复合纤维的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种海岛型复合纤维的制造方法。
背景技术：
海岛型复合纤维是一种聚合物以多个极细的微纤(称之为岛)的形式在另一种聚合物(称之为海)之中。用该类纤维制成针刺非织造布后经在聚氨酯的DMF溶液中浸渍，然后在凝固液DMF的水溶液中浸泡，进行凝固和发泡处理，再用有机溶剂溶去海相LDPE，留下的岛组份微纤即为超细纤维，最终制成透气、柔软近似真皮结构的超细纤维人工皮革基布。 目前用在合成革行业的海岛型复合纤维生产方法共有二种，即定岛法和不定岛法海岛型复合纤维。定岛法生产海岛型复合纤维，是由二种聚合物通过双螺杆复合纺丝机分别熔融、 进入海岛型纺丝组件，岛相和海相分别通过各自的路径在喷丝孔的出口处汇合喷出，形成海岛纤维，其岛相和海相在纤维的长度方向是连续、均勻分布的，岛数固定，一般在37岛以上，用这种方 法生产的复合纤维的海组份与岛组份的比例通常为30 70或20 80，岛组份的含量较高，但是用这种生产工艺的关键设备部件——喷丝板的加工费用大，维护成本高。岛数越多，喷丝板的开孔越少，生产能力越低，投资较大。不定岛法生产海岛型复合纤维，常用锦纶切片PA6和低密度聚乙烯LDPE在一定温度和条件下混合，经同一个螺杆挤压机熔融、共混，再经计量泵、纺丝组件喷出，形成不定岛的超细纤维。此种方法生产的海岛纤维其岛相不连续，不固定，生产成本低，产量高。但此法中岛相组份的比例较低，一般在50%左右，如果达到55%以上时，岛相就会出现不规则的异常形状(特别大的岛或岛与岛粘连)，由于海的成份较高，在用甲苯萃取后，纤维留下的空隙较多，密度较低，制成合成革的物性就相对较低。
发明内容
本发明旨在提出一种海岛型复合纤维的制造方法，能综合定岛法和不定岛法海岛两种生产工艺，从而提高海岛型复合纤维中的超细纤维的有效成分比例。这种海岛型复合纤维的制造方法如下应用双螺杆海岛型复合纺丝设备，采用双螺杆海岛型复合纺丝方法，令熔融的岛相组份经海岛型复合纺丝板分成为多股细流，在喷丝孔入口处由熔融的海相组份包裹，一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕、落桶，再经后纺的集束、浸渍槽、第一牵伸机、水浴拉伸、第二牵伸机、水浴拉伸、第三牵伸机、上油、卷曲、松弛热定型和切断，成为海岛型复合短纤维。其中岛相组份为一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF溶剂的高聚物，海相组份是混合比例为45 55到55 45之间的PE与PA的共混物。这种海岛型复合纤维的制造方法，由于海相组份采用混合比例为45 55到 55 45之间的PE与PA的共混物，所制成的海岛型复合纤维中除了定岛型纤维外，海相中也包含了一定量的不定岛纤维，使综合的岛组份的比例显著提高，岛相比例高达85%左右，需要萃取出的PE相应减少。成品纤维的单丝纤度为4 12dtex，岛相分离后单丝纤度为0. 05 0. 5dtex，海相中的岛分离后单丝纤度为0. 001 0. 3dtex,以此制成的超纤基布的密度和物性将得到提高。
图1为纺丝工艺流程图；图2为后纺工艺流程图。
具体实施例方式这种海岛型复合纤维的制造方法，应用双螺杆海岛型复合纺丝设备，采用双螺杆海岛型复合纺丝方法，令熔融的岛相组份经海岛型复合纺丝板分成为多股细流，在喷丝孔入口处由熔融的海相组份包裹，一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕、落桶，再经后纺的集束、 浸渍槽、第一牵伸机、水浴拉伸、第二牵伸机、水浴拉伸、第三牵伸机、上油、卷曲、松弛热定型和切断，成为海岛型复合短纤维，其中岛相组份为一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF 溶剂的高聚物，海相组份采用混合比例为45 55到55 45之间的PE与PA的共混物。这种海岛型复合纤维的制造方法中，海相可使用熔融指数为40 60MFI的低密度聚乙烯LDPE和相对粘度为2. 6 3. 2 η的锦纶ΡΑ6的共混物，岛相与海相的重量比为 1 0.4 2. 3，岛相的岛数可以少一些，可为7 37个。这种海岛型复合纤维的制造方法中，岛相采用ΡΑ6时，岛组份的熔体温度可控制在270 280°C，海相的熔体温度控制在265°C 285°C。这种海岛型复合纤维的制造方法中，岛相为PET时，岛组份的熔体温度可控制为 280 290°C，海相的熔体温度控制在265°C 285°C。这种海岛型复合纤维的制造方法中，岛相为PTT时，岛组份的熔体温度可控制为 255 265 °C，海相的熔体温度控制在265 °C 285 °C。这种海岛型复合纤维的制造方法的具体工艺流程如图1和图2所示。这种海岛型复合纤维的制造方法所用的纺丝设备是双螺杆复合短纤生产设备，海岛喷丝板可以根据需要加工其孔数和岛数，岛数可选范围在7 37个，例如，采用规格为孔数X岛数X孔径为520X 16X0. 35mm的喷丝板。螺杆和计量泵由变频调速控制。螺杆各区和箱体温度自动控制。这种海岛型复合纤维的制造方法的具体工艺参数如下①切片干燥低密度聚乙烯LDPE本身不含水，PA6直接使用厂商已干燥好的干切片，为了保证二种原料在投料和计量混合过程中不吸水，保证纺丝顺利，干燥塔1底部通入0. 3m3/小时的露点为-40°C的干燥N2气进行保护，纺丝时PA6干切片含水率控制在IOOOppm以下。岛相PA6干切片的使用方式也是在干燥塔2底部通入0. 3m3/小时的露点为-40°C 的干燥N2气进行保护，使切片含水率控制在IOOOppm以下。PET、PTT若是湿切片，使用前经过切片预结晶器和充填干燥塔用加热空气进行干燥，切片含水率控制在IOOppm以下。②纺丝工艺参数
原料重 量比定岛组份与海组份(低密度聚乙烯LDPE和锦纶PA6的共混物)重量比可以为1 0.4 2.3 ；计量泵规格15cc/rev；根据成品纤度、原料配比计算，PA6在280°C下熔体密度1. 04g/cm3, PET在285°C 下熔体密度1. 13g/cm3, LDPE+PA6的共混物在275 °C下熔体密度0. 875g/cm3 ；螺杆转速螺杆转速是由过滤器出口压力控制的，生产中过滤器出口压力控制为 PA6、PET、PTT 90bar,LDPE+PA690bar ；螺杆各区温度设定LDPE+PA6 130 285°C，PA6220 280 °C，PET260 290 °C，PTT200 265 ；冷却风温度14°C 18°C ；纺丝箱下部的抽风装置抽风风速3. Om/秒，以便排除PA6、PE纺丝挥发出的单体；纺丝速度250 500m/min。③卷绕工艺参数上油盘转速20 30rpm/min ；油剂浓度为1.5%;卷绕速度250 500m/min ；④后纺工艺参数集束旦数70万dtex ；浸渍槽是水浴；第一牵伸机速度20 25m/min ；第二牵伸机速度50 70m/min ；第三牵伸机速度60 80m/min ；第一牵伸水浴温度80 82V ；第二牵伸水浴温度82 90°C ；牵伸总倍数:2· 8 3. 8 ；油剂槽油剂浓度3% (江苏天音化工股份有限公司生产的YJS-3002锦纶专用油剂)；油剂槽油剂温度45 55°C ；丝束进卷曲机的温度45 55°C ；卷曲机速度60 80m/min ；松弛热定型温度60 75°C ；松弛热定型时间8 12min ；切断机速度50 70m/min ；切断长度51mm。⑤纤维成品性能单丝纤密度4 12dtex ；
海相的岛分离后单丝纤度0. 001 0. 3dtex ；定岛分离后单丝纤度0. 05 0. 5dtex ；断裂强度2·5 4. 5CN/dtex ；断裂伸长率40 120% ；卷曲数15 25 个/25cm ；
含油率2 3%。这种海岛型复合纤维的制造方法具有如下优点①用这种海岛型复合纤维的制造方法制成的海岛型短纤维，分离后的岛相比例最高可达85%左右，例如70%定岛组分和30%的不定岛组分的纤维中，其超细纤维的有效成分是85%，高于常规定岛型海岛纤维或不定岛型共混型超细纤维，为高密度基布生产提供了可靠手段，从而提高了生产效率。②用这种海岛型复合纤维的制造方法制成的海岛型短纤维，海相的岛分离后单丝纤度为0. 001 0. 3dtex,定岛分离后单丝纤度为0. 05 0. 5dtex,定岛纤维部分的绒毛长度均一、分布均勻，用此纤维可制成高档的长毛型绒面革，因绒毛相对均勻，毛感强，毛羽不易脱落，也不易起球，而不定岛部分的超细纤维则增强了产品细腻的触感和密实的弹性感。③用这种海岛型复合纤维的制造方法制成的海岛型短纤维，在抽出PE组分后，定岛纤维的强度高，增加了基布的强力。定岛纤维的岛数可以根据工艺要求和最终产品的性能选择得较少，可以为7 37岛，从而可降低纺丝组件制造成本，提高生产能力。④用这种海岛型复合纤维的制造方法制成的海岛型短纤维，选用不同的岛相，所生产的产品就有不同的风格，为超细纤维人工皮革基布提供了更多的发展空间。例如，其中的定岛使用PET成份时，由于PET超细纤维的强度比PA6的大，而断裂伸长小，因此这类基布更适合用做车用革。若定岛使用PTT成份，由于PTT是高弹性纤维，所生产的基布弹性好， 可作为服装革面料。实施例1 用于车用革基布的超细纤维制备工艺(a)纺丝原料定岛组份涤纶切片，粘度为0. 64dl/g ；海组份熔融指数为50MFI的LDPE和粘度为2. 8 ι!的ΡΑ6的共混物，其中ΡΕ，牌号ΜΒ9500，熔融指数为50，韩国LG公司生产，锦纶切片，牌号Μ32800，相对粘度为2. 8 η ；(b)原料配比重量比PET/(LDPE+PA6) = 50/(25+25)(c)海岛喷丝板规格孔数X岛数X孔径为520 X 16X0. 35mm ；(d)螺杆挤压机规格105，长径比L/D = 30 1 ；(e)计量泵规格15cc/rev ；(f)冷却风温度16°C，风速2· 5m/s，静态区高度25mm ；(g)上油盘转速22rpm/min，油剂浓度为1· 5% ；(h)纺丝(卷绕)速度400m/min ；(i)纺丝工艺及物性纺丝工艺表
权利要求
1.一种海岛型复合纤维的制造方法，应用双螺杆海岛型复合纺丝设备，采用双螺杆海岛型复合纺丝方法，令熔融的岛相组份经海岛型复合纺丝板分成为多股细流，在喷丝孔入口处由熔融的海相组份包裹，一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕、落桶，再经后纺的集束、浸渍槽、第一牵伸机、水浴拉伸、第二牵伸机、水浴拉伸、第三牵伸机、上油、卷曲、松弛热定型和切断，成为海岛型复合短纤维，其中岛相组份为一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF 溶剂的高聚物，其特征是海相组份是混合比例为45 55到55 45之间的PE与PA的共混物。
2.如权利要求1所述的海岛型复合纤维的制造方法，其特征是其海相使用熔融指数为 40 60MFI的低密度聚乙烯LDPE和相对粘度为2. 6 3. 2 η的锦纶ΡΑ6的共混物，岛相与海相的重量比为1 0.4 2. 3，岛相的岛数为7 37个。
3.如权利要求2所述的海岛型复合纤维的制造方法，其特征是其中岛相为ΡΑ6，纺丝时岛组份的熔体温度控制在270 280°C，海相的熔体温度控制在265°C 285°C。
4.如权利要求2所述的海岛型复合纤维的制造方法，其特征是其中岛相为PET，纺丝时岛组份的熔体温度控制在280 290°C，海相的熔体温度控制在265°C 285°C。
5.如权利要求2所述的海岛型复合纤维的制造方法，其特征是其中岛相为PTT，纺丝时岛组份的熔体温度控制在255 265°C，海相的熔体温度控制在265°C 285°C。
全文摘要
一种海岛型复合纤维的制造方法，应用双螺杆海岛型复合纺丝设备，采用双螺杆海岛型复合纺丝方法，令熔融的岛相组份经海岛型复合纺丝板分成为多股细流，在喷丝孔入口处由熔融的海相组份包裹，一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕、落桶，再经后纺制成海岛型复合短纤维。其中岛相组份为一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF溶剂的高聚物，海相组份是混合比例为45∶55到55∶45之间的PE与PA的共混物。所制成的海岛型复合纤维中除了定岛型纤维外，海相中也包含了一定量的不定岛纤维，使综合的岛组份的比例显著提高，岛相比例高达85％左右，需要萃取出的PE相应减少，以此制成的超纤基布的密度和物性将得到提高。
文档编号D01F8/12GK102168321SQ20111009158
公开日2011年8月31日 申请日期2011年4月9日 优先权日2011年4月9日
发明者许志, 顾海云 申请人:浙江禾欣实业集团股份有限公司, 禾欣可乐丽超纤皮(嘉兴)有限公司