专利名称：一种三叶粘胶长丝、制备方法及其喷丝头组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新的纺织品原料、该原料的制备方法及生产该原料所用的专用工具，属纺织技术领域。
背景技术：
粘胶长丝是一种品质优良的纺织原料，它具有吸湿、透气、亮丽、悬垂、抗静电、易于加工等特点，深受广大消费者的喜爱。近年来其生产技术得到迅速发展，产品质量有了长足的进步。随着市场竞争的日益激烈和消费者需求的提高，粘胶长丝要持续发展、增加市场占有率就必需打破产品单一化的局面，向系列化、差别化、功能化方面发展。粘胶长丝的生产过程是将纤维素经过碱化处理后生成碱纤维素，再与CS2反应生成纤维素黄酸钠，经溶解制成粘胶液，再在酸浴的作用下经纺丝得到粘胶长丝。按照目前的技术水平，以生产圆形截面的普通粘胶长丝为主，而差别化粘胶长丝的开发缓慢，仅报导过研制出扁形截面的粘胶长丝并投入生产。一般说来，差别化粘胶长丝是指丝的截面异形化，这种异化可以使粘胶长丝展现出与众不同的特性，以其为原料的织物，无论从光泽、手感及风格上都比常规有较大的变化。开发粘胶长丝差别化产品，对于提高粘胶长丝织物的使用价值、提高产品附加值、扩展其应用领域、扩大市场占有率都具有积极的推动意义。
发明内容
本发明用于克服现有产品结构上的局限而提供一种具有仿T形或Y形截面的三叶粘胶长丝及制备方法，并提供能够生产上述三叶粘胶长丝的喷丝头组件。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的一种三叶粘胶长丝，其特别之处是所述粘胶长丝的截面呈现分叉的三个条状枝叶，枝叶分布呈T形或Y形，每叶的长宽比为4～10∶1。
上述三叶粘胶长丝的制备方法，它按照如下工序进行a.浸、压、粉将制备粘胶原液的浆粕在碱溶液中浸渍后，经压榨、粉碎，制成碱纤维素；b.黄化将碱纤维素与CS2进行黄化反应得到纤维素黄酸酯；c.纤维素黄酸脂溶解向纤维素黄酸脂中加入溶解碱和水制成粘胶；d..粘胶经过滤、熟成、脱泡形成纺丝胶；e.在酸浴中纺制成粘胶长丝；再经后处理后得到成品粘胶长丝。其特征在于所属纺丝工序采用三叶孔形的喷丝头，每叶尺寸的宽长比为1∶4～10；上述三叶粘胶长丝的制备方法，所述纺丝工序中采用的工艺参数为，纺丝速度71～76m/min；喷丝头抽伸值50～90％。
上述三叶粘胶长丝的制备方法，所述纺丝胶含甲纤7.7～8.5％，NaOH 5.7～6.0％，S 2.15～2.35％；粘度30～40秒；熟成度8.0～10.5ml。
上述三叶粘胶长丝的制备方法，所述纺丝酸浴组成为，H2SO4128～142g/l；ZnSO410～13g/l；Na2SO4248～290g/l；浴温50～60℃。
一种制备上述粘胶长丝的三叶孔喷丝头组件，它由喷丝帽3、喷丝头1、滤布8和垫片4组成，其中，喷丝头、滤布和垫片依次组装在喷丝帽内，喷丝头的截面形状为薄壁“п”状，凹面上均布喷丝孔，其特别之处是所述喷丝孔的截面形状呈三叶形，孔的出口处每叶尺寸的宽长比为1∶4～10。
上述三叶孔喷丝头组件，所述喷丝孔分两圈均匀分布在喷丝头上，内圈孔数4～10个，外圈孔数10～20个。
上述三叶孔喷丝头组件，所述喷丝孔的三叶呈120°分布，叶的顶部为圆弧曲线，孔的入口处各叶连接部位光滑过渡。
上述三叶孔喷丝头组件，所述喷丝孔孔道导入部分的导入角30°，孔的出口处叶长0.32毫米，叶宽0.04毫米。
本发明提供的三叶粘胶长丝具有仿T形或Y形的异形截面，它在保持普通粘胶长丝柔软性的同时也融进了刚性，用其纺织成的织物皱触感、弹性感强、手感砂爽、蓬松保暖、导湿透气性好、丝光感强，仿麻效果突出，具有棉、麻、丝、毛的复合效果。此外，由于纤维表面的不光滑形态使光线在三叶上形成无规则散射，使织物色度深、鲜明度高，是用于高档面料与针织成衣的理想原料。本发明还提供了制备三叶粘胶长丝的方法，它根据异形截面粘胶长丝的特殊要求和粘胶由孔口喷出后形成粘胶细流的变化规律，设计出相应的工艺条件，并配合结构合理的孔口和孔道尺寸，使三叶孔喷丝头生产出333.3dtex/18f的粘胶长丝。经检测，三叶粘胶长丝的物化指标达到相当国家标准的水平，三叶粘胶长丝的工艺稳定性和截面形态均达到国内一流水平。
图1是本发明粘胶长丝的结构示意图(显微镜下截面放大600倍)；图2是喷丝头组件结构示意图；图3是喷丝头结构示意图；图4是图3的左视图；图5是三叶孔的孔形图；图6是图4的A-A剖面图；具体实施方式
参看图1，本发明三叶粘胶长丝的截面形状在自然状态下呈近似的T形或Y形。
三叶粘胶长丝的整个生产工艺过程为浆板→浸渍、压榨、粉碎→碱纤维素→老成→黄化、溶解→粘胶→后溶解→过滤→脱泡、熟成→纺丝胶→纺丝→丝饼→淋洗→烘干→成筒。在上述工艺过程中形成三叶粘胶长丝的主要工序为纺丝工序，该工序的过程如下纺丝胶→粘胶计量泵→滤器→三叶喷丝头→酸浴→三叶丝→牵伸盘→凝固浴辊→去酸辊→水洗→漏斗→离心罐→丝饼。在纺丝工序中喷丝头孔形设计和喷丝头的抽伸是生产三叶粘胶长丝的技术关键。
参看图2，本发明所述的喷丝头组件由喷丝帽3、喷丝头1、滤布8和垫片4组成。参看图3、图4，喷丝头1的截面形状为薄壁“п”状，凹形底面上设有均匀分布的喷丝孔2。在粘胶生产的纺丝工序中，喷丝头安装在喷丝头组件中，粘胶经计量泵准确的输送到喷丝头，经过喷丝头1上的三叶形孔道2以一定的速度喷出，截面呈三叶形的粘胶细流在凝固浴工序中发生凝固、分解反应，再生成纤维素初生丝条，通过纺丝盘和纺丝辊的牵伸，纺成具有设计的三叶截面形状、符合国家相应标要求的粘胶长丝。在上述过程中喷丝头的孔形设计是关键技术。粘胶在压力状态下进入喷丝孔人口时受到剪切力的作用产生入口效应，粘胶体积减小，所产生的弹性能储存在粘胶中，当粘胶喷出孔口时弹性能释放而发生回弹，产生孔口胀大效应，粘胶较孔道时胀大2.5～3.5倍，其形体与原设计形状发生较大的差异。为解决此问题，三叶形喷丝孔采用了较大的长宽比及合理的孔道尺寸、形状及导入角度，使喷出的粘胶细流具有较高的抽伸值，配合纺丝盘的合理牵伸，纺制成符合要求的三叶粘胶长丝。
图5所示为喷丝头上三叶形孔的形状，图6所示为孔道形状。由图6可以看出孔道尺寸较大的一面为粘胶的人口6，孔道尺寸较小的一面为粘胶出口7。
喷丝头的参考尺寸如下喷丝头凹部直径12毫米，最大处直径18毫米，喷丝头厚度0.25毫米，喷丝孔出口部位叶长0.32毫米；叶宽0.04毫米，孔道导入部分长度0.17毫米；孔道导入角度30°。
在粘胶细流的成型中，喷丝头抽伸值起着重要的作用，并对纺丝的稳定性、成品丝截面形态及内在质量均有很大影响。把粘胶细流的拉伸速度和喷出速度的差与喷出速度的百分比称为喷丝头抽伸。对于圆形截面的粘胶长丝，其喷丝头抽伸值一般要求控制在-10～5％之间。而对于异形截面的粘胶长丝来说，为了减小粘胶细流孔口的胀大效应和粘胶细流出孔道时的变形度，在工艺条件允许的前提下，应适当增大粘胶细流拉伸与喷出速度的差值，即在拉伸速度一定时，减小粘胶细流的喷出速度，以达到较高的抽伸值，使成形丝条截面具备原设计的效果。在选择抽伸值时还应考虑到使喷丝头抽伸值与初生纤维的分子取向和结晶度相适应。经过反复试验，生产三叶粘胶长丝选用50～90％较高的正值抽伸。
三叶粘胶长丝的生产，除上述喷丝头设计及抽伸值等技术关键外，还应选择合理的粘胶物化指标(粘度、熟成度)、凝固浴条件(H2SO4、ZnSO4、Na2SO4、浴温)和纺丝条件(纺速、牵伸)的工艺组合才能获得三叶粘胶长丝良好的纺丝稳定性和合格的成品丝质量。
下面提供生产333.3dtex/18f三叶粘胶长丝的实施例1.设备碱纤维素制造古典浸渍压制机、组细粉碎机；粘胶制造黄化捏合溶解机、后溶解机、板框压滤机、脱泡桶；纺丝HKZ02005/I型半连续离心式纺丝机；后处理加工淋洗机、脱水机、烘干机、络筒机。
工艺条件纺丝胶条件甲纤8.3±0.1％；氢氧化钠5.8±0.1％；硫2.3±0.05％；粘度30±5秒(20℃落球)；熟成度8.5～9.0ml。
凝固浴条件H2SO4134±1.0g/l；ZnSO412±0.5g/l；Na2SO4280±5g/l，浴温54±1℃。
纺丝条件喷丝头规格三叶孔形，每叶尺寸的宽长比为1∶10；纺丝速度72.9m/mim；喷丝头抽伸正值73％；牵伸25％和4.12％。
丝饼淋洗条件脱硫浓度NaOH 5.0±0.2g/I；温度75±2℃；时间120min；酸洗浓度HCL 5.0±0.2g/I；温度常温；时间40min；上油浓度1.2±0.2g/I；温度40±2℃；时间40min；一道水洗温度50±2℃；时间50min；二道水洗温度40±2℃；时间40min；三道水洗温度35±2℃；时间40min；四道水洗温度35±2℃；时间40min。
权利要求
1.一种三叶粘胶长丝，其特征在于所述粘胶长丝的截面呈现分叉的三个条状枝叶，枝叶分布呈T形或Y形，每叶的长宽比为4～10∶1。
2.根据权利要求1所述三叶粘胶长丝的制备方法，它按照如下工序进行a.浸、压、粉制备粘胶原液的浆粕在碱溶液中浸渍后，经压榨、粉碎，制成碱纤维素；b.黄化将碱纤维素与CS2进行黄化反应得到纤维素黄酸酯；c.纤维素黄酸脂溶解向纤维素黄酸脂中加入溶解碱和水制成粘胶；d..粘胶经过滤、熟成、脱泡形成纺丝胶；e.在酸浴中纺制成粘胶长丝；再经后处理后得到成品粘胶长丝。其特征在于所属纺丝工序采用三叶孔形的喷丝头，每叶尺寸的宽长比为1∶4～10；
3.根据权利要求2所述的三叶粘胶长丝的制备方法，其特征在于，所述纺丝工序中采用的工艺参数为，纺丝速度71～76m/min；喷丝头抽伸值50～90％。
4.根据权利要求3所述的三叶粘胶长丝的制备方法，其特征在于所述纺丝胶含甲纤维素7.7～8.5％，NaOH 5.7～6.0％，S 2.15～2.35％；粘度30～40秒；熟成度8.0～10.5ml。
5.根据权利要求4所述的三叶粘胶长丝的制备方法，其特征在于所述纺丝酸浴组成为，H2SO4128～142g/1；ZnSO410～13g/l；Na2SO4248～290g/l；浴温50～60℃。
6.一种制备如权利要求1、2、3、4或5所述粘胶长丝的三叶孔喷丝头组件，它由喷丝帽(3)、喷丝头(1)、滤布(8)和垫片(4)组成，其中，喷丝头、滤布和垫片依次组装在喷丝帽内，喷丝头的截面形状为薄壁“Π”状，凹面上均布喷丝孔，其特征在于所述喷丝孔(2)的截面形状呈三叶形，孔的出口处每叶尺寸的宽长比为1∶4～10。
7.根据权利要求6所述的三叶孔喷丝头组件，其特征在于所述喷丝孔分两圈均匀分布在喷丝头上，内圈孔数4～10个，外圈孔数10～20个。
8.根据权利要求7所述的三叶孔喷丝头组件，其特征在于所述喷丝孔的三叶呈120°分布，叶的顶部为圆弧曲线，孔的入口处(6)各叶连接部位光滑过渡。
9.根据权利要求8所述的三叶孔喷丝头组件，其特征在于所述喷丝孔孔道导入部分(5)的导入角为30°，孔的出口处(7)叶长0.32毫米，叶宽0.04毫米。
全文摘要
一种三叶粘胶长丝、制备方法及其喷丝头组件，属纺织技术领域。该差别化粘胶长丝的截面呈现分叉的三个条状枝叶，枝叶分布呈仿T形或Y形，每叶的长宽比为4～10∶1，本发明提供的制备方法，是根据异形截面粘胶长丝的特殊要求和粘胶由孔口喷出后形成粘胶细流的变化规律，设计出相应的工艺条件，并配合结构合理的孔口和孔道尺寸，使三叶孔喷丝头生产出333.3dtex/18f的粘胶长丝。用其纺成的织物皱触感、弹性感强、手感砂爽、蓬松保暖、导湿透气性好、丝光感强，仿麻效果突出，是用于高档面料与针织成衣的理想原料。
文档编号C08B9/00GK1544720SQ20031010713
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月26日 优先权日2003年11月26日
发明者佟维力, 鹿红岩, 田文智, 许凤文 申请人:保定天鹅股份有限公司