一种复合喷丝板的制作方法

1.本实用新型属于高分子材料技术领域，具体涉及一种复合喷丝板，可用于制备仿棉聚酯纤维。


背景技术：

2.棉纤维具有毛感和蓬松性、吸湿性、天然转曲(沿着纤维长度不断转向的螺旋扭曲)、光泽柔和、保暖等特点。根据棉纤维的特点，目前利用涤纶进行仿棉技术的主要采用以下几种方案：
3.1、毛感和蓬松性主要通过空气网络对涤纶丝条吹散，交织不规则结构，或利用不同原料复合导致异收缩形成立体卷曲蓬松感，但从毛感来说，空气网络细度不均匀，毛感差异很大，不同原料复合仿棉的毛感在后整理才能有表现，同时相对成本较高；
4.2、吸湿性主要利用细旦来增加比表面积，提高毛细芯吸速度；或对纤维截面进行改性，利用十字截面或者大y型截面，来增加吸湿导湿沟槽，加快吸湿速度；或者在聚酯切片或熔体生产中进行添加亲水基团(吸湿母液)，来增强纤维的吸湿能力；
5.3、改善光泽主要通过对纤维表面进行改性，使其表面减少对光的反射，或吸收部分光线，形成柔和光泽。
6.现有的仿棉技术只是模仿棉纤维的部分功能特性，存在着天然转曲功能不明显、或保暖功能不明显、或天然棉感功能不是很突出等、或成本太高等技术缺陷。
7.因此，本领域技术人员迫切需要开发一种结构简单、成本较低的新型复合喷丝板，可用于方便的制备具有天然棉感、吸湿性、螺旋扭曲、光泽柔和、保暖性能优异的仿棉聚酯纤维。


技术实现要素：

8.针对上述现有技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低的新型复合喷丝板，可用于方便的制备具有天然棉感、吸湿性、螺旋扭曲、光泽柔和、保暖性能优异的仿棉聚酯纤维。具体的通过独特的三叶y 型截面和3c型截面喷丝孔配合进行改性，制备出了天然棉感、吸湿性、螺旋扭曲、光泽柔和、保暖多功能俱佳的仿棉聚酯纤维。
9.本实用新型提供的技术方案如下：
10.一种复合喷丝板，包括多个喷丝孔，所述复合喷丝板的喷丝孔包括三叶y 型截面喷丝孔和3c型截面喷丝孔。
11.优选的，所述喷丝孔在复合喷丝板上呈多层且同心的圆环带分布；所有喷丝孔的圆心均位于同心的圆环带上，同一圆环带上的喷丝孔等间距排列。
12.进一步的，任一层的圆环带上布设的喷丝孔数量相同。
13.进一步的，所述的圆环带设为2层，相邻2层圆环带上的相邻喷丝孔的夹角α为8～20
°
。
14.进一步的，任一圆环带上的三叶y型截面喷丝孔和3c型截面喷丝孔的数量比为
(1.5～3):1。
15.优选的，所述三叶y型截面喷丝孔的叶长为0.15～0.20mm、叶宽为0.06～ 0.10mm；所述三叶y型截面喷丝孔的y型夹角β为120
°
，且夹角β指向复合喷丝板的中心方向。
16.进一步的，所述三叶y型截面喷丝孔的叶长为0.18
±
0.025mm，叶宽为 0.08
±
0.003mm。
17.优选的，所述3c型截面喷丝孔包括3个c型圆环，2个c型圆环之间的夹角为120
°
，c型圆环的间距为0.04～0.09mm，c型圆环的内直径为0.3～ 0.4mm，c型圆环的外直径为0.45～0.50mm。
18.进一步的，所述3c型截面喷丝孔的c型圆环间距为0.06
±
0.01mm，c 型圆环内直径为0.33
±
0.01mm，c型外直径为0.46
±
0.01mm。
19.本实用新型能够带来以下有益效果：
20.1)本实用新型采用尺寸较小的三叶y型截面喷丝孔和3c中空截面喷丝孔的特殊组合，针对聚酯原料在增大纤维比表面积的基础上形成蓬松的结构，使其具有中空锁温保暖、螺旋扭曲的功能，棉感十足，同时，提高毛细芯吸速度、增加吸湿导湿沟槽实现快速吸、快速排、透气快干。从而，本实用新型复合喷丝板的结构简单，在制备仿棉纤维的过程中原料易得、成本较低，适于应用生产。
21.2)本实用新型的复合喷丝板可制备以56d/36f规格为主，纤维dpf为1.56 的细旦丝，从而形成细旦、异型中空蓬松的独特复合结构，也起到了轻量化的功能，进一步提高应用前景。
附图说明
22.图1为本实用新型复合喷丝板与三叶y型截面喷丝孔的结构示意图。
23.图2为本实用新型复合喷丝板与3c型截面喷丝孔的结构示意图。
24.图中标记符号的含义为：
[0025]1‑
复合喷丝板；10
‑
圆环带；11
‑
三叶y型截面喷丝孔；12
‑
3c型截面喷丝孔。
具体实施方式
[0026]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0027]
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
[0028]
根据本实用新型提供的一种实施例，为一种复合喷丝板，包括多个喷丝孔，所述复合喷丝板1的喷丝孔包括三叶y型截面喷丝孔11和3c型截面喷丝孔12。
[0029]
本实施例中，采用了独特的复合喷丝板，截面改性不用一般的十字截面与大y型截面，而是用独特的三叶y型和3c中空组合的方式进行改性，用其制备纤维比表面积大的仿棉聚酯纤维，能够提高毛细芯吸速度，增加吸湿导湿沟槽，快速吸、快速排，透气快干。
[0030]
作为优选的另一实施例，所述喷丝孔在复合喷丝板1上呈多层且同心的圆环带10
分布；所有喷丝孔的圆心均位于同心的圆环带10上，同一圆环带上的喷丝孔等间距排列。当超过2层时，相邻圆环带之间的间距相等。更优的，任一层的圆环带10上布设的喷丝孔数量相同。
[0031]
在实际应用中，如图1、2所示，所述的圆环带设为2层，每一层圆环带都设置18个喷丝孔。具体的，第一层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ56mm，第二层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ66mm；相邻2层圆环带上的喷丝孔夹角α为10
°
。另外，复合喷丝板1上设有缺口，便于进行安装定位，在实际应用中，缺口沿径向的尺寸为2.7mm。
[0032]
作为更优的实施例，任一圆环带上的三叶y型截面喷丝孔和3c型截面喷丝孔的数量比为2:1。结合图1、2所示，具体的，任一圆环带上的喷丝孔以2 个三叶y型截面喷丝孔和1个3c型截面喷丝孔为一组均匀间隔排布；其中， 2个三叶y型截面喷丝孔和1个3c型截面喷丝孔之间按次序间隔均匀排布。
[0033]
为了获得优异的仿棉效果，如图1所示，所述三叶y型截面喷丝孔的叶长为0.15～0.20mm、叶宽为0.06～0.10mm；所述三叶y型截面喷丝孔的y 型夹角β为120
°
，且夹角β指向复合喷丝板的中心方向。如图2所示，所述 3c型截面喷丝孔包括3个c型圆环，2个圆环之间的夹角为120
°
，圆环间距为0.04～0.09mm，圆环内直径为0.3～0.4mm，外直径为0.45～0.50mm。更优的，三叶y型截面喷丝孔的叶长为0.18
±
0.025mm，叶宽为0.08
±ꢀ
0.003mm；3c型截面喷丝孔的圆环间距为0.06
±
0.01mm，圆环内直径为0.33
ꢀ±
0.01mm，外直径为0.46
±
0.01mm。
[0034]
本实施例中，复合喷丝板1的中心设有风筒，冷却风会从风筒以中心向四周吹出，120
°
内角指向中心，这样便于冷却风(21℃)对y型孔喷出的高温丝条(289℃)进行迅速冷却成型。
[0035]
上述实施例中，不同于常规的大y型喷丝孔或十字型喷丝孔的采用，本实用新型采用小y型截面喷丝孔和3c中空截面喷丝孔的特殊组合，在增大纤维比表面积的基础上形成蓬松的结构，使其具有中空锁温保暖、螺旋扭曲的功能，棉感十足，同时，提高毛细芯吸速度、增加吸湿导湿沟槽实现快速吸、快速排、透气快干。从而，利用本实用新型复合喷丝板制备仿棉纤维的制备方法简单，同时原料易得、成本较低，适于应用生产。
[0036]
利用上述实施例提供的复合喷丝板，可以提供一种仿棉聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：采用全消光聚酯切片或熔体为原料，经过干燥工序后，进入螺杆挤出机熔融挤出，挤出的熔体进入纺丝箱体内的复合喷丝板纺丝，喷丝进入侧吹风窗进行冷却、上油，含油丝条经热辊拉伸定型后再卷绕成型制得改性聚酯poy丝；再通过加弹机生产出仿棉的聚酯dty纤维。
[0037]
本实施例中，采用全消光聚酯切片作为原料，不仅能降低纤维的反光和闪烁现象，而且使后续纤维具有光泽柔和，自然、深染性好，织物悬垂性高，遮蔽性能强等优点。更优的，所述全消光聚酯切片或熔体中二氧化钛的添加量为2.5wt％、粒径为1μm，能够有效降低纤维的反光和闪烁现象，使制备的纤维更加柔和；全消光切片或熔体中含有消光剂二氧化钛，二氧化钛有较好的紫外线掩蔽作用，添加量控制在2.5wt％，在保证纤维性能前提下提高纺丝性能，如果添加量过高超过该范围将使纺丝可纺性变差，组件压力升价过快，周期短，如果添加量过低将影响纤维性能；通过研磨机控制二氧化钛的粒径为1μm，如果尺寸过大同样会造成可纺性变差，组件升压过快，如果尺寸过小，容易产生凝聚，也会造成纺丝困
难。熔体干燥后经过复合喷丝板进行纺丝，并对丝条进行均匀冷却，再经过油嘴上油润滑，通过预网络进入热棍拉伸定型，进入卷绕机卷装成型，制备出性能优异的仿棉纤维。
[0038]
作为优选的实施例，上述制备方法中涉及的工艺参数为：
[0039]
干燥工序中，切片干燥温度：155～165℃；切片干燥时间：8～10小时；
[0040]
螺杆挤出机中各区温度：278～295℃；
[0041]
纺丝箱体温度：289～295℃；
[0042]
冷却工序中采用由复合喷丝板1中心向外环吹风的冷却形式，风压：40～ 50pa、风温：20～22℃、风湿：≥70wt％，确保纤维异型度；
[0043]
纺丝上油油架高度：800～1100mm；(
‑
)；
[0044]
热辊拉伸定型后的含油丝条先后经过sr1导盘、sr2导盘再卷绕成型，其中：
[0045]
sr1导盘速度：2600～2900m/min；
[0046]
sr2导盘速度：2615～2915m/min；
[0047]
卷绕速度：2595～2905m/min；
[0048]
根据上述工艺条件，制备得到的改性聚酯poy丝的物性指标为：
[0049]
线密度：87～178dtex；
[0050]
断裂强度：1.9～2.1cn/dtex；
[0051]
断裂伸长：120～150138％；
[0052]
含油：0.35～0.40％；
[0053]
条干不匀率：0.5～0.7％。
[0054]
经过加弹机的加弹工序(dty)中：
[0055]
车速：500～800m/min；
[0056]
第一热箱：155～178℃；
[0057]
第二热箱：140～165℃；
[0058]
牵伸倍数：1.68～1.78；
[0059]
d/y比：1.6～1.8；
[0060]
网络压力：0.1～0.2mpa。
[0061]
结合上述工艺条件，最终制备得到的所述聚酯dty纤维的物理指标为：
[0062]
线密度：53～111dtex；
[0063]
断裂强度：3.51～3.83cn/dtex；
[0064]
断裂伸长：21～25％；
[0065]
卷曲收缩率：9～11％；
[0066]
卷曲稳定度：70～85％；
[0067]
沸水收缩率：2.5～2.8％；
[0068]
网络度：80～90个/m。
[0069]
实施例1
[0070]
结合图1、2所示，本实施例为一种仿棉聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：
[0071]
s1、采用全消光聚酯切片或熔体为原料，控制切片干燥温度158℃、切片干燥时间9小时，经过干燥工序后，进入螺杆挤出机熔融挤出，控制螺杆挤出机中各区温度：一区281℃、二区284℃、三区288℃、四区290℃、五区 294℃；
[0072]
s2、挤出的熔体进入纺丝箱体内的复合喷丝板纺丝，其中，复合喷丝板的喷丝孔包括三叶y型截面喷丝孔和3c型截面喷丝孔；喷丝孔在复合喷丝板 1上呈2层且同心的圆环带10分布；所有喷丝孔的圆心均位于同心的圆环带 10上，同一圆环带上的喷丝孔等间距排列；圆环带设为2层，每一层圆环带都设置18个喷丝孔。具体的，第一层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ56mm，第二层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ66mm；相邻2层圆环带上的喷丝孔夹角α为10
°
。三叶y型截面喷丝孔的叶长为0.18
±
0.025mm，叶宽为0.08
ꢀ±
0.003mm；3c型截面喷丝孔的圆环间距为0.06
±
0.01mm，圆环内直径为0.33
ꢀ±
0.01mm，外直径为0.46
±
0.01mm；三叶y型截面喷丝孔的y型夹角β为 120
°
；
[0073]
纺丝箱体内的温度为289℃，喷丝进入侧吹风窗进行冷却，冷却工序中采用由复合喷丝板中心向外环吹风的冷却形式，风压：45pa、风温：21℃、风湿：70wt％，确保纤维异型度；而后上油，纺丝上油油架高度：900mm；(
‑
)；含油丝条经热辊拉伸定型接着先后经过sr1导盘、sr2导盘卷绕成型，sr1 导盘速度为2800m/min；sr2导盘速度为2815m/min；卷绕速度为2795m/min；制得改性聚酯poy丝，改性聚酯poy丝的物性指标为线密度：87dtex；断裂强度：2.1cn/dtex；断裂伸长：138％；含油：0.35％；条干不匀率：0.6％；
[0074]
s3、再通过加弹机进行加弹，加弹工序(dty)中车速：600m/min；第一热箱：165℃；第二热箱：155℃；牵伸倍数：1.73；d/y比：1.70；网络压力：0.1mpa；生产出仿棉的聚酯dty纤维，聚酯dty纤维的物理指标为线密度：56dtex；断裂强度：3.81cn/dtex；断裂伸长：23％；卷曲收缩率：9％；卷曲稳定度：75％；沸水收缩率：2.6％；网络度：85个/m。并且，制备的仿棉聚酯纤维的截面与棉纤维截面对比极为相似，也印证了本发明的仿棉效果。
[0075]
本实施例最终生产的聚酯dty纤维为：主要规格为56d/36f，纤维dpf 为1.56的细旦丝。
[0076]
实施例2
[0077]
本实施例与实施例1的制备步骤基本相同，不同之处仅在于：
[0078]
步骤s1中，控制螺杆挤出机中各区温度：一区280℃、二区283℃、三区287℃、四区290℃、五区293℃；
[0079]
步骤s2中，纺丝箱体内的温度为292℃，喷丝进入侧吹风窗进行冷却，冷却工序中采用由复合喷丝板中心向外环吹风的冷却形式，风压：40pa、风温：20℃、风湿：72wt％，确保纤维异型度；而后上油，纺丝上油油架高度： 800mm；含油丝条经热辊拉伸定型接着先后经过sr1导盘、sr2导盘卷绕成型，sr1导盘速度为2600m/min；sr2导盘速度为2615m/min；卷绕速度为 2595m/min；制得改性聚酯poy丝，改性聚酯poy丝的物性指标为线密度： 98dtex；断裂强度：2.0cn/dtex；断裂伸长：148％；含油：0.38％；条干不匀率： 0.7％；
[0080]
s3、再通过加弹机进行加弹，加弹工序(dty)中车速：500m/min；第一热箱：155℃；第二热箱：140℃；牵伸倍数：1.68；d/y比：1.6；网络压力：0.1mpa；生产出仿棉的聚酯dty纤维，聚酯dty纤维的物理指标为线密度：63dtex；断裂强度：3.62cn/dtex；断裂伸长：25％；卷曲收缩率：11％；卷曲稳定度：85％；沸水收缩率：2.8％；网络度：90个/m。并且，制备的仿棉聚酯纤维的截面与棉纤维截面对比极为相似，具有很好的仿棉效果。
[0081]
本实施例最终生产的聚酯dty纤维为：主要规格为63dtex/36f，纤维dpf 为1.75的细旦丝。
[0082]
实施例3
[0083]
本实施例与实施例1的制备步骤基本相同，不同之处仅在于：
[0084]
步骤s1中，控制螺杆挤出机中各区温度：一区282℃、二区285℃、三区288℃、四区291℃、五区293℃；
[0085]
步骤s2中，纺丝箱体内的温度为295℃，喷丝进入侧吹风窗进行冷却，冷却工序中采用由复合喷丝板中心向外环吹风的冷却形式，风压：50pa、风温：22℃、风湿：71wt％，确保纤维异型度；而后上油，纺丝上油油架高度： 1100mm；含油丝条经热辊拉伸定型接着先后经过sr1导盘、sr2导盘卷绕成型，sr1导盘速度为2900m/min；sr2导盘速度为2915m/min；卷绕速度为 2905m/min；制得改性聚酯poy丝，改性聚酯poy丝的物性指标为线密度： 178dtex；断裂强度：2.1cn/dtex；断裂伸长：150％；含油：0.40％；条干不匀率：0.5％；
[0086]
s3、再通过加弹机进行加弹，加弹工序(dty)中车速：800m/min；第一热箱：178℃；第二热箱：165℃；牵伸倍数：1.78；d/y比：1.8；网络压力：0.2mpa；生产出仿棉的聚酯dty纤维，聚酯dty纤维的物理指标为线密度：111dtex；断裂强度：3.83cn/dtex；断裂伸长：21％；卷曲收缩率：9％；卷曲稳定度：70％；沸水收缩率：2.5％；网络度：80个/m。并且，制备的仿棉聚酯纤维的截面与棉纤维截面对比极为相似，具有很好的仿棉效果。
[0087]
本实施例最终生产的聚酯dty纤维为：主要规格为111dtex/36f，纤维dpf 为3.08的细旦丝。
[0088]
实施例4
[0089]
本实施例与实施例1的制备步骤基本相同，不同之处仅在于：
[0090]
步骤s1中，控制螺杆挤出机中各区温度：一区278℃、二区282℃、三区286℃、四区290℃、五区295℃；
[0091]
步骤s2中，圆环带设为2层，每一层圆环带都设置20个喷丝孔。具体的，第一层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ50mm，第二层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ60mm；相邻2层圆环带上的喷丝孔夹角α为12
°
。三叶y 型截面喷丝孔的叶长为0.16
±
0.025mm，叶宽为0.10
±
0.002mm；3c型截面喷丝孔的圆环间距为0.07
±
0.01mm，圆环内直径为0.36
±
0.01mm，外直径为 0.48
±
0.01mm；三叶y型截面喷丝孔的y型夹角β为120
°
；
[0092]
制得改性聚酯poy丝，改性聚酯poy丝的物性指标为线密度：90dtex；断裂强度：1.95cn/dtex；断裂伸长：135％；含油：0.36％；条干不匀率：0.7％；
[0093]
步骤s3中，生产出仿棉的聚酯dty纤维的物理指标为线密度：58dtex；断裂强度：3.58cn/dtex；断裂伸长：22％；卷曲收缩率：10％；卷曲稳定度： 72％；沸水收缩率：2.58％；网络度：82个/m。并且，制备的仿棉聚酯纤维的截面与棉纤维截面对比极为相似，具有很好的仿棉效果。
[0094]
本实施例最终生产的聚酯dty纤维为：主要规格为58dtex/40f，纤维dpf 为1.61的细旦丝。
[0095]
实施例5
[0096]
本实施例与实施例1的制备步骤基本相同，不同之处仅在于：
[0097]
步骤s2中，圆环带设为2层，每一层圆环带都设置18个喷丝孔。具体的，第一层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ56mm，第二层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ66mm；相邻2层圆环带上的喷丝孔夹角α为8
°
。三叶y 型截面喷丝孔的叶长为0.20
±
0.025mm，叶宽为0.06
±
0.002mm；3c型截面喷丝孔的圆环间距为0.09
±
0.01mm，圆环内直径为0.4
±
0.01mm，
外直径为 0.5
±
0.01mm；三叶y型截面喷丝孔的y型夹角β为120
°
；
[0098]
制得改性聚酯poy丝，改性聚酯poy丝的物性指标为线密度：95dtex；断裂强度：2.05cn/dtex；断裂伸长：125％；含油：0.37％；条干不匀率：0.6％；
[0099]
步骤s3中，生产出仿棉的聚酯dty纤维的物理指标为线密度：65dtex；断裂强度：3.68cn/dtex；断裂伸长：23％；卷曲收缩率：11％；卷曲稳定度： 70％；沸水收缩率：2.7％；网络度：86个/m。并且，制备的仿棉聚酯纤维的截面与棉纤维截面对比极为相似，具有很好的仿棉效果。
[0100]
本实施例最终生产的聚酯dty纤维为：主要规格为65dtex/36，纤维dpf 为1.81的细旦丝。
[0101]
实施例6
[0102]
本实施例与实施例1的制备步骤基本相同，不同之处仅在于：
[0103]
步骤s2中，圆环带设为2层，每一层圆环带都设置16个喷丝孔。具体的，第一层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ52mm，第二层圆环带在复合喷丝板上的直径为φ62mm；相邻2层圆环带上的喷丝孔夹角α为20
°
。三叶y 型截面喷丝孔的叶长为0.15
±
0.025mm，叶宽为0.10
±
0.002mm；3c型截面喷丝孔的圆环间距为0.04
±
0.01mm，圆环内直径为0.3
±
0.01mm，外直径为 0.45
±
0.01mm；三叶y型截面喷丝孔的y型夹角β为120
°
；
[0104]
制得改性聚酯poy丝，改性聚酯poy丝的物性指标为线密度：178dtex；断裂强度：1.9cn/dtex；断裂伸长：120％；含油：0.35％；条干不匀率：0.6％；
[0105]
步骤s3中，生产出仿棉的聚酯dty纤维的物理指标为线密度：108dtex；断裂强度：3.52cn/dtex；断裂伸长：21％；卷曲收缩率：9％；卷曲稳定度：70％；沸水收缩率：2.8％；网络度：80个/m。并且，制备的仿棉聚酯纤维的截面与棉纤维截面对比极为相似，具有很好的仿棉效果。
[0106]
本实施例最终生产的聚酯dty纤维为：主要规格为111dtex/32f，纤维 dpf为3.47的细旦丝。
[0107]
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。