专利名称：单个静态反应釜进行反应的熔融直纺超细旦氨纶纤维方法
技术领域：
本发明涉及的是一种单个静态反应釜进行反应的熔融直纺超细旦氨纶纤维方法， 属于氨纶纤维生产技术领域。
背景技术：
氨纶学名<P0LYUTETHANE>纤维，是近年来发展的一种高弹性合成纤维，也称为 斯潘德斯<SPANDEX>纤维，PTMG占最终聚合物的80% (质量分子)，被誉为人的“第二肤”。 它具有高度弹性，能够拉长6 7倍，但随张力的消失能迅速恢复到初始状态，其分子结构 为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚氨基甲酸酯，通过与硬链段连接在一起而增强其特 性。目前国内外普遍采用化学法纺、湿法纺、干法纺，以上这三种纺丝方法在生产中都会产 生环境污染，工艺复杂、能耗大、占地面积多、投资大、成本高，且生产的弹性氨纶纤维丝含 有对人体有害物质.已知的制造热塑性氨纶弹性纤维、熔融切片纺丝等，由于熔融切片纺 丝得到的弹性纤维其生产费用高，能源消耗大，耐热性、耐热水性、弹性回复性等都不令人 满意。而熔融直纺则可以克服以上缺点。目前市面上的氨纶纤维的规格有超细旦系列(5D 以上、20D以下)以及常规系列OOD以上)，而由于熔融直纺技术的局限，以及超细旦氨纶 纤维对技术要求较高，目前只有常规系列的产品，所以熔融直纺超细旦系列一直是一个缺
发明内容
本发明的目的在于针对市场上目前只有常规(20旦以上)熔融直纺氨纶纤维的情 况，单个静态反应釜进行反应的熔融直纺超细旦氨纶纤维方法，生产出5. 6D-10. 5D的超细 旦聚氨酯氨纶纤维丝，其氨纶纤维更加柔软、舒适，适于应用。本发明的技术解决方案其特征是该方法包括如下工艺步骤，一、原料组分的重量比，聚酯多元醇占62-75%、异氰酸酯占20-30%、丁二醇占 5-8% ；二、负压加料，抽真空至负0. SMI^a压力，将聚酯多元醇原料通过设置在第一提纯 罐上的第一加料阀门加入第一提纯罐内，温度103-105°C，加温41-45分钟进行提纯；原料 丁二醇通过设置在第二提纯罐上的第二加料阀门加入第二提纯罐内，温度106-108°C，加温 45-54分钟进行提纯；异氰酸酯通过设置在第三提纯罐上的第三加料阀门加入第三提纯罐 内，温度110_112°C，加温50-55分钟进行提纯；三、加0. SMI^a氮气压力，将第一提纯罐内的原料通过第一计量输送泵、第二提纯 罐内的原料通过第二计量输送泵、第三提纯罐内的原料通过第三计量输送泵输送到反应 釜混合反应，混合反应时间为45-48分钟，反应釜内的温度加温至205-208°C，经在反应釜 内反应的原料通过第四计量输送泵输送到静态反应釜内进行反应，静态反应釜内的温度 210-212°C，反应时间58-60分钟；四、在静态反应釜内进行高温自然反应后，反应釜内的原料则通过第五计量输送泵输送到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机中的温度215-218°C，混合时间2-3分钟；五、双螺杆挤出机挤出至熔体过滤器中过滤，熔体过滤器中的温度218°C，时间1 分钟；六、经熔体过滤器过滤的物料通过第六计量输送泵、第七计量输送泵输送到纺丝 箱(连续两个计量输送泵的作用是增加熔体流动的速度以及喷丝时的压力)，纺丝箱内的 温度215-216°c，然后通过纺丝箱组件滤网喷丝板，喷出丝条；喷丝板孔径17-21丝，滤网密 度 300-280 目；七、喷出丝条通过风道冷却，风温27. 4-28. 2 °C，风速0. 22-0. ^(ΜΛ)，风湿 52-56 0C ；八，风道冷却后经上油器上油，之后进行二道导丝辊导丝拉伸，第一导丝辊速度 640-660M/Min，第二导丝辊速度565-605M/Min，经导丝辊导丝拉伸后进入卷绕机卷绕成型， 卷绕机卷绕速度600-620M/Min，5. 6-10. 5旦高弹模氨纶纤维丝落丝后进入烘房熟化，熟化 的温度40°C，熟化时间18-20小时，熟化后检测装箱。本发明的优点本发明继承了熔融直纺耐高温特种弹性的氨纶生产的优点，稳定 性、耐热性、耐热水性、弹性回复性、伸长率和均勻性都有很大的提高。在此基础上，它同样 拥有了超细纤维的一些优点，超细旦氨纶纤维由于直径很小，因此其弯曲刚度很小，纤维手 感特别柔软；纤维表面积很大，因此其织物的覆盖性、蓬松性和保暖性有明显提高，比表面 积大纤维与灰尘或油污接触的次数更多，而且油污，从纤维表面间缝隙渗透的机会更多，因 此具有极强的清洁功能；将超细纤维制成超高密织物，纤维间的空隙介于水滴直径和水蒸 汽微滴直径之间，因此超细织物具有防水透汽效果；超细纤维在微纤维之间有许多微细的 孔隙，形成毛细管构造，如果加工成可被水润湿的毛巾类织物，则具有高吸水性，洗过的头 发用这种毛巾可很快将水份吸掉，使头发快干。由于它们的优良特性，在各种领域中有广泛 的应用。
附图1是单个静态反应釜进行反应的熔融直纺超细旦氨纶纤维生产设备的结构 示意图。对照附图，其结构是第一提纯罐上设有第一加料阀门、第二提纯罐上设有第二加 料阀门、第三提纯罐上设有第三加料阀门，其中第一提纯罐的输出管接第一反应罐的输入 管，第二提纯罐的输出管接第二反应罐的输入管，第三提纯罐的输出管接第三反应罐的输 入管，第一反应罐的输出管通过第一计量输送泵与反应釜加温混合器的第一输入管相接， 第二反应罐的输出管通过第二计量输送泵与反应釜加温混合器的第二输入管相接，第三反 应罐的输出管通过第三计量输送泵与反应釜加温混合器的第三输入管相接，反应釜加温混 合器的输出管与通过第四计量输送泵输出管与静态反应釜的输入管相接，静态反应釜的输 出管通过第五计量输送泵与双螺杆挤出机的输入管相接，双螺杆挤出机的输出管与熔体 过滤器的输入管串接；熔体过滤器的输出管与第六计量输送泵的输入管相接；添加剂罐上 设有氮气阀，添加剂罐的输出管通过第六计量输送泵的输出管与第七计量输送泵的输入管 相接，第七计量输送泵的输出管与纺丝箱的输入管相接，纺丝箱的输出管与组件滤网喷丝 板相接，组件滤网喷丝板接风道冷却系统，风道冷却系统与上油器、第一导丝辊导丝拉伸装置、第二导丝辊导丝拉伸装置、卷绕机卷绕成型装置串接。每套纺丝箱对应设有风道系统，每套风道系统内的氨纶丝对应连接到上油器、导 丝辊的下导丝辊、上导丝辊上，上导丝辊接卷绕头，本设备还设有双螺杆挤出机控制柜、纺 丝箱控制柜、卷绕控制柜，其中双螺杆挤出机控制柜连接输送泵，实行闭环控制，并用以控 制挤出机电加热温度、挤出机和挤出机以下各计量输送泵的融体供量流速，并用以控制它 们的温度、压力。卷绕控制柜用以控制导丝辊的导丝速度，卷绕机纺丝速度和上油器的上油 量。实施例1，一、取聚酯多元醇75公斤、异氰酸酯占20公斤、丁二醇5公斤；二、负压加料，抽真空至负0. SMI^a压力，将聚酯多元醇原料通过设置在第一提纯 罐上的第一加料阀门加入第一提纯罐内，温度103-105°C，加温45分钟进行提纯；原料丁二 醇通过设置在第二提纯罐上的第二加料阀门加入第二提纯罐内，温度106-108°C，加温45 分钟进行提纯；异氰酸酯通过设置在第三提纯罐上的第三加料阀门加入第三提纯罐内，温 度110-112°C，加温50-55分钟进行提纯；三、加0. SMI^a氮气压力，将第一提纯罐内的原料通过第一计量输送泵、第二提纯 罐内的原料通过第二计量输送泵、第三提纯罐内的原料通过第三计量输送泵输送到反应釜 混合反应，混合反应时间为45分钟，反应釜内的温度加温至205°C，经在反应釜内反应的原 料通过第四计量输送泵输送到静态反应釜内进行反应，静态反应釜内的温度210-212 ，反 应时间58-60分钟；四、在静态反应釜内进行高温自然反应后，反应釜内的原料则通过第五计量输送 泵输送到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机中的温度215-218°C，混合时间2分钟；五、双螺杆挤出机挤出至熔体过滤器中过滤，熔体过滤器中的温度218°C，时间1 分钟；六、经熔体过滤器过滤的物料通过第六计量输送泵、第七计量输送泵输送到纺丝 箱(连续两个计量输送泵的作用是增加熔体流动的速度以及喷丝时的压力)，纺丝箱内的
温度215°C，然后通过纺丝箱组件滤网喷丝板，喷出丝条；喷丝板孔径17丝，滤网密度300 目；七、喷出丝条通过风道冷却，风温27. 4°C，风速0.22 (M/S)，风湿52°C ；八，风道冷却后经上油器上油，之后进行二道导丝辊导丝拉伸，第一导丝辊速度 640M/Min,第二导丝辊速度565M/Min，经导丝辊导丝拉伸后进入卷绕机卷绕成型，卷绕机卷 绕速度600M/Min，5. 6-6. 5旦高弹模氨纶纤维丝落丝后进入烘房熟化，熟化温度40°C，熟化 时间18小时，熟化后检测装箱。实施例2，一、取聚酯多元醇占62公斤、异氰酸酯占30公斤、丁二醇8公斤；二、负压加料，抽真空至负0. SMI^a压力，将聚酯多元醇原料通过设置在第一提纯 罐上的第一加料阀门加入第一提纯罐内，温度103-105°C，加温41-45分钟进行提纯；原料 丁二醇通过设置在第二提纯罐上的第二加料阀门加入第二提纯罐内，温度106-108°C，加温 50分钟进行提纯；异氰酸酯通过设置在第三提纯罐上的第三加料阀门加入第三提纯罐内， 温度110-112°C，加温53分钟进行提纯；
三、加0. SMI^a氮气压力，将第一提纯罐内的原料通过第一计量输送泵、第二提 纯罐内的原料通过第二计量输送泵、第三提纯罐内的原料通过第三计量输送泵输送到反 应釜混合反应，混合反应时间为45分钟，反应釜内的温度加温至205-208°C，经在反应釜 内反应的原料通过第四计量输送泵输送到静态反应釜内进行反应，静态反应釜内的温度 210-212°C，反应时间58分钟；四、在静态反应釜内进行高温自然反应后，反应釜内的原料则通过第五计量输送 泵输送到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机中的温度215-218°C，混合时间2分钟；五、双螺杆挤出机挤出至熔体过滤器中过滤，熔体过滤器中的温度218°C，时间1 分钟；六、经熔体过滤器过滤的物料通过第六计量输送泵、第七计量输送泵输送到纺丝 箱(连续两个计量输送泵的作用是增加熔体流动的速度以及喷丝时的压力)，纺丝箱内的
温度215. 8°C，然后通过纺丝箱组件滤网喷丝板，喷出丝条；喷丝板孔径19丝，滤网密度300 目；七、喷出丝条通过风道冷却，风温27. 8°C，风速0. 24M/S，风湿；八，风道冷却后经上油器上油，之后进行二道导丝辊导丝拉伸，第一导丝辊速度 665M/Min,第二导丝辊速度585M/Min，经导丝辊导丝拉伸后进入卷绕机卷绕成型，卷绕机卷 绕速度610M/Min，7. 6-8. 5旦高弹模氨纶纤维丝落丝后进入烘房熟化，熟化的温度40°C，熟 化时间20小时，熟化后检测装箱。实施例3，一、取聚酯多元醇占70公斤、异氰酸酯占25公斤、丁二醇5公斤；二、负压加料，抽真空至负0. SMI^a压力，将聚酯多元醇原料通过设置在第一提纯 罐上的第一加料阀门加入第一提纯罐内，温度103-105°C，加温41-45分钟进行提纯；原料 丁二醇通过设置在第二提纯罐上的第二加料阀门加入第二提纯罐内，温度106-108°C，加温 54分钟进行提纯；异氰酸酯通过设置在第三提纯罐上的第三加料阀门加入第三提纯罐内， 温度110-112°C，加温55分钟进行提纯；三、加0. SMI^a氮气压力，将第一提纯罐内的原料通过第一计量输送泵、第二提 纯罐内的原料通过第二计量输送泵、第三提纯罐内的原料通过第三计量输送泵输送到反 应釜混合反应，混合反应时间为48分钟，反应釜内的温度加温至205-208°C，经在反应釜 内反应的原料通过第四计量输送泵输送到静态反应釜内进行反应，静态反应釜内的温度 210-212°C，反应时间60分钟；四、在静态反应釜内进行高温自然反应后，反应釜内的原料则通过第五计量输送 泵输送到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机中的温度218°C，混合时间3分钟；五、双螺杆挤出机挤出至熔体过滤器中过滤，熔体过滤器中的温度218°C，时间1 分钟；六、经熔体过滤器过滤的物料通过第六计量输送泵、第七计量输送泵输送到纺丝 箱(连续两个计量输送泵的作用是增加熔体流动的速度以及喷丝时的压力)，纺丝箱内的
温度216. 2V，然后通过纺丝箱组件滤网喷丝板，喷出丝条；喷丝板孔径21丝，滤网密度280 目；七、喷出丝条通过风道冷却，风温沘.2°C，风速0. ^(M/S)，风湿56°C ；卷绕机卷 绕速度620M/Min，9. 6-10. 5旦高弹模氨纶纤维丝落丝后进入烘房熟化，熟化的温度40°C， 熟化时间19小时，熟化后检测装箱。化纤类细度单位旦尼尔denier，简称D，定义为指9000m长的纤维在公定回潮率时的质量克数，单位为旦。即9000米长重100克，为IOOD0 9000米长重75克，为75D。测试氨纶纤维旦数时是用1米长的氨纶纤维丝去天平上称重，然后用重量乘以 9000，得到是数值即为氨纶的旦数，由于1米长的5旦的氨纶纤维丝的重量在分析天平上称 量的时候只有0. 55mg，所以难免存在误差，故氨纶丝的旦数以4. 6到5. 5为一个旦数，在实 际生产中，几乎可以忽略不计的，统称为5旦。
权利要求
1.单个静态反应釜进行反应的熔融直纺超细旦氨纶纤维方法，其特征是该方法包括如 下工艺步骤，一、原料组分的重量比，聚酯多元醇占62-75%、异氰酸酯占20-30%、丁二醇占5_8%；二、负压加料，抽真空至负0.SMI^a压力，将聚酯多元醇原料通过设置在第一提纯罐上 的第一加料阀门加入第一提纯罐内，温度103-105°C，加温41-45分钟进行提纯；原料丁 二醇通过设置在第二提纯罐上的第二加料阀门加入第二提纯罐内，温度106-108°C，加温 45-54分钟进行提纯；异氰酸酯通过设置在第三提纯罐上的第三加料阀门加入第三提纯罐 内，温度110_112°C，加温50-55分钟进行提纯；三、加0.SMI^a氮气压力，将第一提纯罐内的原料通过第一计量输送泵、第二提纯罐 内的原料通过第二计量输送泵、第三提纯罐内的原料通过第三计量输送泵输送到反应釜 混合反应，混合反应时间为45-48分钟，反应釜内的温度加温至205-208°C，经在反应釜 内反应的原料通过第四计量输送泵输送到静态反应釜内进行反应，静态反应釜内的温度 210-212°C，反应时间58-60分钟；四、在静态反应釜内进行高温自然反应后，反应釜内的原料则通过第五计量输送泵输 送到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机中的温度215-218°C，混合时间2-3分钟；五、双螺杆挤出机挤出至熔体过滤器中过滤，熔体过滤器中的温度218°C，时间1分钟；六、经熔体过滤器过滤的物料通过第六计量输送泵、第七计量输送泵输送到纺丝箱， 连续两个计量输送泵的作用是增加熔体流动的速度以及喷丝时的压力，纺丝箱内的温度 215-216°C，然后通过纺丝箱组件滤网喷丝板，喷出丝条；喷丝板孔径17-21丝，滤网密度 300-280 目；七、喷出丝条通过风道冷却，风温27.4-28. 2°C，风速0. 22-0. 26_)，风湿52-56 °C ；八，风道冷却后经上油器上油，之后进行二道导丝辊导丝拉伸，第一导丝辊速度640-660M/Min，第二导丝辊速度565-605M/Min，经导丝辊导丝拉伸后进入卷绕机卷绕成型， 卷绕机卷绕速度600-620M/Min，5. 6-10. 5旦高弹模氨纶纤维丝落丝后进入烘房熟化，熟化 的温度40°C，熟化时间18-20小时，熟化后检测装箱。
全文摘要
本发明是单个静态反应釜进行反应的熔融直纺超细旦氨纶纤维方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤，原料组分；负压加料；加0.8MPa氮气压力；静态反应釜进行高温自然反应；双螺杆挤出机；经熔体过滤器过滤；喷出丝条通过风道冷却；上油器上油；二道导丝辊导丝拉伸；烘房熟化、检测装箱。优点超细旦氨纶纤维其弯曲刚度很小，纤维手感特别柔软；纤维表面积很大，织物的覆盖性、蓬松性和保暖性有明显提高，具有极强的清洁功能；将超细纤维制成超高密织物，纤维间的空隙介于水滴直径和水蒸汽微滴直径之间，具有防水透汽效果；加工成可被水润湿的毛巾类织物，高吸水性，洗过的头发用这种毛巾很快将水份吸掉，头发快干。可在各种领域中得到应用。
文档编号D01F6/78GK102080274SQ20101058324
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者杨建平, 杨惠彪, 杨福兴 申请人:太仓市金祥氨纶纤维有限公司