专利名称：一种涤纶超细扁平丝生产方法及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学纤维生产技术领域，特别涉及一种涤纶超细扁平丝生产方法及其产品。
背景技术：
20世纪70年代出现了涤纶、锦纶、丙纶的高速纺丝技术。卷绕速度为3000 5000米/分的高速涤纶纺丝技术已经工业化。这种纤维在成形过程中纺速提高，丝条与空气摩擦力也随之增加，丝条张力也增大，因而纤维的取向度较高，被称为预取向丝(POY)。
在合成纤维成型过程中，采用异形喷丝孔(非圆形孔眼)纺制的具有非圆形横截面的纤维或中空纤维称为异形截面纤维，简称异形纤维。异型纤维可使织物的光泽、蓬松性、吸湿性、弹性、手感等各方面都有不同程度的改善。异性纤维的用途十分广泛，特别适用于加工成高档服装面料和高密织物，市场前景广阔。异型纤维产品的扁平度指纤维截面的长宽比，扁平度太大，织出的织物发软，扁平度太小会降低熔体在孔道中的流速，容易使单丝断裂，产生注头，增加断头和毛丝。影响产品扁平度的工艺条件主要包括喷丝板的规格尺寸、纺丝箱体温度(纺丝温度)的设计和控 制、冷却条件的设计和控制、纺丝速度的设计和控制、集束位置的选择等。如何选择和控制上述工艺条件对生产出合格的异型纤维至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涤纶超细扁平丝的生产方法，对现有扁平丝工艺条件进行改进和严格控制，生产出满足后道用户要求的涤纶超细扁平丝品种。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下一种涤纶超细扁平丝生产方法，其特征在于，包括如下步骤(I)制备聚酯熔体；(2)将聚酯熔体送入过滤器过滤，除去熔体中的杂质,使熔体均匀送至纺丝箱体；(3)将过滤后的聚酯熔体送入增压泵增压，以提高熔体压力；(4)增压后聚酯熔体温度升高，将其送入换热器降温；(5)聚酯熔体进入纺丝箱体，经喷丝板喷丝，形成熔体细流；所述喷丝板喷丝孔尺寸为孔截面O. 4mm X O. 06mm,孔深O. 5mm ；所述纺丝箱体温度即纺丝温度为290 294°C ；(6)熔体细流经环吹风冷却，形成初生丝；所述环吹风冷却条件为环吹风压为24pa，冷却风温度控制在19_21°C，湿度控制
在80%左右；(7)油嘴对初生丝集束上油，减小摩擦力；所述油嘴高度为距离喷丝板800mm ；(8)初生丝进入导丝盘，改变走向、调节张力以利于纺丝和卷绕；
(9)初生丝进入网络器进行网络加工；预网络压空为O. 5Mpa ；(10)网络好的丝线进入卷绕头卷绕成丝筒；卷绕速度为2450 2550m/min。进一步地，在上述涤纶超细扁平丝的生产方法中，所述纺丝温度优选为292°C。进一步地，在上述涤纶超细扁平丝的生产方法中，所述卷绕速度优选为2450m/min0进一步地，在上述涤纶超细扁平丝的生产方法中，所述步骤(I)中，优选使用特性粘度为O. 673dl/g的聚酯熔体。进一步地，在上述涤纶超细扁平丝的生产方法中，所述步骤(7)中，优选使用HQ-267 油剂。 使用上述任一种涤纶超细扁平丝的生产方法，所生产的涤纶超细扁平丝产品，其规格为216dtex/192f，产品扁平度为4. 3 4. 7。进一步地，上述涤纶超细扁平丝产品质量指标优选为线密度偏差率为O. 29%，线密度变异系数为O. 42%，断裂强度为2. 40cN · dtex—1，断裂强度变异系数为2. 68%，断裂伸长率为120. 23%，断裂伸长率变异系数为2. 26%，条干均匀度CV值为I. 16%，含油率为O. 40%。使用本发明提供涤纶超细扁平丝生产方法生产超细扁平丝，生产过程稳定，产品质量提高，产品的扁平度、断裂强度、断裂伸长率、含油率等均可满足后道加工要求。
图I为本发明的一实施例的工艺流程图。
具体实施例方式以下结合实施例并参照附图对本发明作进一步说明，但下面的说明并非用于限制本发明的保护范围。本发明实施例的生产原料采用申请人1#聚酯中心生产的合格聚酯熔体，特性粘度为O. 673dl/g，油剂采用竹本公司生产的HQ-267油剂，主要生产设备均为申请人现有长丝直纺生产线(纺丝箱体为北京中丽箱体)，纺丝卷绕部分均为德国巴马格设备。本发明提供的实施例中，所使用的测试仪器为条干仪瑞士产USTER TESTER-4 型；强伸仪常州纺织产YG023B-II型；风压表上海产DP-2000型数字压力计；张力仪德国施密特产704et2p_100型；粘度计上海产思尔达NCY-6型；含油机英国牛津产MQA7020型。实施例一如图I所示，一种超细扁平丝生产方法，其特征在于，包括如下步骤(1)制备聚酯熔体；(2)将聚酯熔体送入过滤器过滤，除去熔体中的杂质,使熔体均匀送至纺丝箱体；
(3)将过滤后的聚酯熔体送入增压泵增压，以提高熔体压力；(4)增压后聚酯熔体温度升高，将其送入换热器降温；(5)聚酯熔体进入纺丝箱体，经喷丝板喷丝，形成熔体细流；所述喷丝板喷丝孔尺寸为孔截面O. 4mmX O. 06mm,孔深O. 5mm ;所述纺丝箱体温度即纺丝温度为290 294°C ；(6)熔体细流经环吹风冷却，形成初生丝；环吹风压为24pa，冷却风温度控制在19-21°C，湿度控制在80%左右；(7)油嘴对初生丝集束上油，减小摩擦力；所述油嘴高度为距离喷丝板800mm ； (8)初生丝进入导丝盘，改变走向、调节张力以利于纺丝和卷绕；(9)初生丝进入网络器进行网络加工；预网络压空为O. 5Mpa ;(10)网络好的丝线进入卷绕头卷绕成丝筒；卷绕速度为2450 2550m/min。本实施例中，对现有生产的工艺条件进行了改进，选择和设计合适的喷丝板规格、纺丝温度(纺丝箱体温度)、卷绕速度(纺丝速度)、集束位置(喷油嘴高度)、冷却条件等。首先，根据对产品扁平度的要求，通过试验，本实施例选择了孔截面为
O.4mmX O. 06,孔深O. 5mm的喷丝板，经过生产使用，纺况良好，所生产的216dtex/192f品种扁平丝的扁平度也可以满足后道用户的要求。
其次，因纺丝温度对纺丝成形起着关键作用，适当提高温度可以降低熔体表观粘度，改善熔体的流变性能，降低熔体出喷丝孔时的弹性效应，提高熔体均匀性，延缓熔体细流的冷却时间和保持较高的板面温度，减少纺程上的速度梯度和纺丝张力，有利于单丝纤度较细品种的可纺性，提高初生丝的拉伸性能。但纺丝温度太高，熔体降解严重，组件压力下降，凝固点会上下波动，条干不匀率增大，染色不匀率增大，且易产生注头丝，毛丝及断头增多。因此生产216dtex/192f品种的产品，选择合适的纺丝温度至关重要。另外，纺丝温度对丝的扁平度影响很大，扁平度随纺丝温度的升高而降低。本实施例选择纺丝温度为290 294°C，能够满足216dtex/192f品种产品的质量要求。第三，216dteX/192f品种的纤维单丝纤度细，生产过程应选择合适的卷绕速度。随着卷绕速度的提高，POY的取向度增加，双折射率和强度提高，从而提高纤维的坚韧性，有利于后加工。但如果卷绕速度太高，卷绕张力变大，造成丝饼成型不良，同时导致POY不匀率上升，产生毛丝。经过试验，选择卷绕速度为2450m/min 2550m/min,生产稳定且所生产的产品能满足质量要求。第四、在纺丝温度、纺丝速度、熔体性质一定的前提下，集束位置即喷油嘴的高度对纺丝张力的影响较大。生产216dtex/192f品种的扁平丝，由于单丝比表面积大，丝条和空气的接触面大，丝条和空气的摩擦力相对较大，纺丝张力过高。纺程上张力过大,不但影响到POY的生产稳定性，而且DTY加工时断丝增加。集束前每根单丝与空气的摩擦阻力要比集束后大10倍左右，集束位置愈往下，未上油的丝条与空气的接触长度愈长，摩擦力愈大，丝条张力愈大。通过反复试验，调整集束高度为800mm，将纺丝张力控制在合理的范围之内，生产较稳定。第五、环吹风条件(风压、温度、湿度)的好坏直接影响到纤维的品质。对于216dtex/192f品种的扁平丝，因其单丝纤度较细且丝束中单丝分布较密，风压不宜过高。过高的风压易造成丝条抖动，影响纤维的条干CV值。当然风压也不能过低，过低的风压达不到及时冷却丝条的效果，经反复试验，风压控制在24pa为宜。其次风温要求控制在一定的范围之内，风温不宜过低，过低会导致喷丝板板面温度降低，易引起熔体表面破裂，从而导致断头增加。风温过高则冷却效果差。另外，对冷却风的湿度也有一定要求，因为湿度可以消除丝条与空气摩擦而产生的静电，有利于纺丝的稳定。生产216dtex/192f品种的扁平丝,冷却风温度宜控制在19 21 °C之间，湿度控制在80%左右。
实施例二实施例二与实施例一的步骤及使用的设备、原料均相同，但在实施例一基础上将纺丝温度优选为292 °C。经试验，在其他工艺条件不变的前提下，所生产的超细扁平丝产品断裂伸长率为120. 25%，断裂强度为2. 40cN .dtex—1，条干不匀率CV值为I. 12，断丝次数为2. 9/ (次.t—1)，扁平度为W/H=4. 5。其中，条干不匀率是一种表示长丝条干均匀度的指标，这项指标对预取向丝和拉伸丝尤为重要。丝条干不匀，在加工过程中容易产生毛丝和染色不匀。当温度设定为292°C时，产品的条干不匀率CV值仅为I. 12，断丝次数仅为2. 9/(次· t—1)，是理想的纺丝温度。 另外，断裂强度是反映纤维质量的一项重要指标，断裂强度高，纤维在加工过程中不易断头，绕辊，纱线和织物的牢度高，但断裂强度太高，纤维刚性增加，手感变硬。当温度设定为292°C时，产品的断裂强度为2. 40cN · dtex—1，满足产品的质量要求。断裂伸长率是一种反映纤维韧性的指标。对于衣着用长丝，伸长率愈大，手感愈柔软，后加工中毛丝、断头较少；但过大时，织物易变形。当温度设定为292°C时，产品的断裂伸长率为120. 25%，满足产品的质量要求。实施例三实施例三与实施例一的步骤及使用的设备、原料均相同，但在实施例一基础上将纺丝温度优选为290°C。经试验，使用本实施例所生产的超细扁平丝产品断裂伸长率为117. 17%，断裂强度为2. 39cN dtex—1，条干不匀率CV值为I. 23，断丝次数为3. 9/ (次.t—1)，扁平度为ff/H=4. 7，各项指标均能满足产品质量要求。实施例四实施例三与实施例一的步骤及使用的设备、原料均相同，但在实施例一基础上将纺丝温度优选为291°C。经试验，使用本实施例所生产的超细扁平丝产品断裂伸长率为118. 85%，断裂强度为2. 38cN dtex—1，条干不匀率CV值为I. 18，断丝次数为3. 2/ (次.t—1)，扁平度为ff/H=4. 6，各项指标均能满足产品质量要求。实施例五实施例五与实施例一的步骤及使用的设备、原料均相同，但在实施例一基础上将纺丝温度优选为293 °C。经试验，使用本实施例所生产的超细扁平丝产品断裂伸长率为122. 75%，断裂强度为2. 39cN .dtex-1，条干不匀率CV值为I. 21，断丝次数为4. 7/(次.t—1)，扁平度为W/H=4. 4，各项指标均能满足产品质量要求。实施例六实施例六与实施例一的步骤及使用的设备、原料均相同，但在实施例一基础上将纺丝温度优选为294°C。经试验，使用本实施例所生产的超细扁平丝产品断裂伸长率为124. 12%，断裂强度为2. 37cN dtex—1，条干不匀率CV值为I. 24，断丝次数为5. 8/ (次.t—1)，扁平度为ff/H=4. 3，各项指标均能满足产品质量要求。
在其他工艺参数保持不变的情况下，不同纺丝温度下的生产情况及物理指标见表
Io表I不同温度下的生产情况及物理指标
权利要求
1.一种涤纶超细扁平丝生产方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)制备聚酯熔体； (2)将聚酯熔体送入过滤器过滤，除去熔体中的杂质,使熔体均匀送至纺丝箱体； (3)将过滤后的聚酯熔体送入增压泵增压，以提高熔体压力； (4)增压后聚酯熔体温度升高，将其送入换热器降温； (5)聚酯熔体进入纺丝箱体，经喷丝板喷丝，形成熔体细流； 所述喷丝板喷丝孔尺寸为孔截面O. 4mm X O. 06mm,孔深O. 5mm ； 所述纺丝箱体温度即纺丝温度为290 294°C ； (6)熔体细流经环吹风冷却，形成初生丝； 所述环吹风冷却条件为环吹风压为24pa，冷却风温度控制在19-21°C，湿度控制在80%左右； (7)油嘴对初生丝集束上油，减小摩擦力； 所述油嘴高度为距离喷丝板800mm ； (8)初生丝进入导丝盘，改变走向、调节张力以利于纺丝和卷绕； (9)初生丝进入网络器进行网络加工；预网络压空为O.5Mpa ； (10)网络好的丝线进入卷绕头卷绕成丝筒； 卷绕速度为2450 2550m/min。
2.根据权利要求I所述涤纶超细扁平丝的生产方法，其特征在于，所述纺丝温度为292℃。
3.根据权利要求I或2所述涤纶超细扁平丝的生产方法，其特征在于，所述卷绕速度为2450m/mino
4.根据权利要求I或2所述涤纶超细扁平丝的生产方法，其特征在于，所述步骤(I)中制备的聚酯熔体特性粘度为O. 673dl/g。
5.根据权利要求I或2所述涤纶超细扁平丝的生产方法，其特征在于，所述步骤(7)中使用的油剂选用HQ-267油剂。
6.一种根据上述权利要求I 5任一项所述涤纶超细扁平丝生产方法生产的涤纶超细扁平丝，其特征在于，所述涤纶超细扁平丝规格为216dtex/192f，产品扁平度为4. 3 4. 7。
7.根据权利要求6所述涤纶超细扁平丝，其特征在于，所述涤纶超细扁平丝质量指标为线密度偏差率为O. 29%，线密度变异系数为O. 42%，断裂强度为2. 40cN · dtex—1，断裂强度变异系数为2. 68%，断裂伸长率为120. 23%，断裂伸长率变异系数为2. 26%，条干均匀度CV值为I. 16%，含油率为O. 40%。
全文摘要
一种涤纶超细扁平丝生产方法，包括如下步骤制备聚酯熔体、过滤器过滤、增压泵增压、换热器降温、聚酯熔体进入纺丝箱体、喷丝板喷丝形成熔体细流、熔体细流经环吹风冷却形成初生丝、油嘴对初生丝集束上油、初生丝进入导丝盘、网络器网络加工、卷绕头卷绕成丝筒。其中，喷丝板喷丝孔尺寸为孔截面0.4mm×0.06mm，孔深0.5mm；纺丝温度为290～294℃；环吹风压为24pa，冷却风温度控制在19-21℃，湿度控制在80%左右；油嘴高度为800mm；预网络压空为0.5Mpa；卷绕速度为2450～2550m/min。使用上述生产方法生产涤纶超细扁平丝，生产过程比较稳定，且生产的规格为216dtex/192f、扁平度为4.3～4.7的涤纶超细扁平丝产品内在质量得以提高，满足后道用户的要求。
文档编号D01D7/00GK102828266SQ20121032432
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者邹罗峰, 孔德步 申请人:江苏申久化纤有限公司