一种超高密度防水透气性纤维的制备方法与流程

文档序号:16210718发布日期:2018-12-08 07:42阅读:561来源:国知局
本发明涉及一种超高密度防水透气性纤维的制备方法,主要应用在纤维生产工艺的
技术领域

背景技术
超高密度防水透气性纤维该由于直径很小,其弯曲刚度很少,纤维手感特别柔软,纤维的比表面积大,其织物具有良好的手感和华丽的外观,用细纤维制作的超高密织物,虽然密度很高但质地轻盈、悬垂性好、手感柔软而丰满,虽不经涂层和防水处理,却同样具有很高的耐水性,轻便易折叠、易携带是高附加值的纺丝原料。然而目前生产超高密度防水透气性纤维的工艺中,、断头多、易冷板、指标差异大、后道加弹染色不均、加弹过尾率低等各种问题和困难,十分影响超高密度防水透气性纤维的生产与应用。因此我们对原有传统工况进行剖析,并大胆假设构思,通过对熔体管道输送温度;纺丝温度;纺丝组件及连接头改造;环吹冷却条件;集束上油位置;纺丝速度、卷绕成型进行实验对比,制订出了较好适纺性的工艺。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是提供一种超高密度防水透气性纤维的制备方法,克服了现有技术中超高密度防水透气性纤维在生产过程中纺丝断头次数较多,生产稳定性较差,条干不匀率较高的问题。本发明是通过以下技术方案来实现的。一种超高密度防水透气性纤维的的制备方法,所述的生产工艺包括以下几个步骤:(1)选料选择:采用精对苯二甲酸(pta)和乙二醇(eg),通过聚合酯化缩聚之后制得成纤高聚物—聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)熔体,所述的熔体特性粘度为0.627~0.629dl/g,端羧基含量为36~38mol/t,二甘醇含量小于1.20%,二氧化钛含量为0.22%~0.24%;(2)生产工艺流程:将对苯二甲酸乙二醇酯(pet)熔体依次经过熔体输送管→增压泵→熔体冷却器→静态混合器→熔体分配阀→纺丝箱体→计量泵→单板纺丝组件→喷丝板→环吹风筒冷却→油嘴上油→甬道→第一导丝盘→预网络→第二导丝盘→卷绕成型→poy→自动落丝等步骤,得到超高密度防水透气性纤维;其中融体输送管的温度范围为287~290℃;纺丝箱体的温度为291-292℃;所述的单板纺丝组件的初始压力为165-18.3mpa;所述的喷丝板的直径为66mm,其上的喷丝孔孔径为0.18mm,喷丝孔的长度为0.55mm;所述的环吹风筒中环吹风风压的大小为20-30pa;油架距离喷丝板的距离为900-1000mm;纺丝速度为2750~2780m/min;第一导丝盘与第二导丝盘的速度差为0~3m/min,第二导丝盘与纺丝速度的差值为0~5m/min;(3)自动包装:将得到超高密度防水透气性纤维通过自动包装处理;熔体从聚酯反应终聚釜出来到达纺丝箱体喷丝板,一直在熔体管道中流动。在这个过程,由于受到热媒加热以及自身流动产生的热量的影响,熔体会发生热降解,导致聚酯黏度下降,端羧基含量增加,产生凝胶粒子,严重时聚酯色泽发黄,严重影响正常纺丝生产。熔体降解主要受两大因素影响:一是停留时间;二是熔体输送温度由于输送管道已经设计安装完毕,无法改动,因此较难改变熔体的停留时间,只能控制熔体输送温度,使降解达到最小。如果熔体输送温度过低,则会使熔体流动性变差,同样会影响聚酯质量的均匀性,会在纺丝中引起引起断头等不正常现象。因而,选择熔体输送温度时,要在保证有很好的流变性的同时黏度降尽可能最小。参照已有细旦品种生产工艺条件和生产经验,将熔体输送管线温度范围定在287~290℃。组件是纺丝的核心,为保证熔体良好的挤出性能,喷丝孔的排列方式、孔径、孔的长径比都是很重要的。本发明选择直径为66mm的喷丝板,以同心圆排列方式排布72个喷丝孔。孔径大小主要是由熔体通过喷丝孔时的剪切应力及纺丝拉伸比来确定的,对于涤纶细旦poy而言,其孔径应比普通规格的孔径小,可以保持较小的喷头拉伸倍数,便于正常纺丝。本试验喷丝板孔径选择0.18mm。至于长径比,在高速纺丝过程中,熔体的弹性效应更为显著。为了减小弹性效应,可以提高熔体温度,以降低熔体黏度,减少松弛时间,也可以增加喷丝板长径比,以增加熔体在喷丝孔中的停留时间,达到降低弹性效应的目的,避免熔体挤出喷丝孔时造成熔体破裂。但长径比太大,会造成喷丝板背压过高,组件使用周期缩短,并且对于孔径很细的喷丝板很难清洗干净。结合理论上喷丝孔的长径比都要大于3,因而本试验喷丝孔的长度设计为0.55mm。119dtex/172f品种由于直径很小,其弯曲刚度很少,纤维手感特别柔软,纤维的比表面积大,如采用侧吹吹冷却,很难将丝束冷却均匀,且丝条抖动大,会导致丝束条干不匀率上升,断头增加,巴马格内环吹风较适合多孔细旦丝的冷却,因此,本发明选择巴马格内环吹风冷却方法。风压较小时,冷却风量不够,无法均匀充分冷却丝束,使得丝束的条干不匀率和断头次数增加;当风压控制过大时,丝束冷却较快,凝固点上移,丝束震荡加剧,其湍动的气流传播到拉伸变形区会导致喷丝板板面冷却,断头增加,条干不匀率上升,综合考虑,风压控制在25pa左右为宜。油嘴采用油架固定在纺丝室内,油架的高度可以自由调节。因油架的高度对纺丝张力的影响很大,过高的纺丝张力会导致丝的取向度大,从而诱导结晶,使丝的凝固点距离喷丝板的距离缩短,为了保证丝的物理性能和上油均匀性,确保丝饼的外观良好和稳定的满卷率,避免丝条上油不匀,引起丝条与导丝器摩擦损伤,产生大量飘丝,根据以往细旦丝的生产开发经验,确定集束油架的高度为900-1000mm左右(即油架距离喷丝板的距离为900-1000mm),上油采用德国l-165油嘴。纺丝速度的大小对丝的物性指标和生产稳定性有着很大的关系,根据细旦poy生产的经验数据,确定纺丝速度的范围为2750~2780m/min之间。作为优选,所述的圆孔纤维的规格为119dtex/72f。作为优选,所述的油嘴上油油剂采用德国s&s公司l-165油剂。这种油剂可以增加丝束的抱合力,减小摩擦产生的静电,在以前的细旦扁平丝的生产中应用效果较好。作为优选,所述的环吹风温控制在19~20.5℃。作为优选,所述的喷丝孔以同心圆排列方式排布在喷丝板上,喷丝孔的数量为72个。作为优选,所述的喷丝孔的长径比大于3。因此,本发明具有如下有益效果:断头次数少;生产稳定性好;条干不匀率低;克服了现有技术中超高密度防水透气性纤维在生产过程中纺丝断头次数较多,生产稳定性较差,条干不匀率较高的问题。具体实施方式下面根据实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1一种超高密度防水透气性纤维的的制备方法,所述的生产工艺包括以下几个步骤:(1)选料选择:采用精对苯二甲酸(pta)和乙二醇(eg),通过聚合酯化缩聚之后制得成纤高聚物—聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)熔体,所述的熔体特性粘度为0.631dl/g,端羧基含量为33mol/t,二甘醇含量小于为0.9%,二氧化钛含量为0.21%;(2)生产工艺流程:将对苯二甲酸乙二醇酯(pet)熔体依次经过熔体输送管→增压泵→熔体冷却器→静态混合器→熔体分配阀→纺丝箱体→计量泵→单板纺丝组件→喷丝板→环吹风筒冷却→油嘴上油→甬道→第一导丝盘→预网络→第二导丝盘→卷绕成型→poy→自动落丝等步骤,得到规格为138dtex/144f超细扁平纤维;其中融体输送管的温度范围为285℃;纺丝箱体的温度为290℃;所述的单板纺丝组件的初始压力为14.5mpa;所述的喷丝孔以同心圆排列方式排布在喷丝板上,喷丝孔的数量为72个,所述的喷丝板的直径为66mm,其上的喷丝孔孔径为0.18mm,喷丝孔的长度为0.55mm,所述的喷丝孔的长径比大于3;所述的环吹风筒中环吹风风压的大小为15pa,环吹风温控制在19℃;油嘴上油油剂采用德国s&s公司l-165油剂,油架距离喷丝板的距离为900mm;纺丝速度为2750m/min;第一导丝盘的速度为2751m/min,第二导丝盘的速度为2752m/min;;(3)自动包装:将得到超高密度防水透气性纤维通过自动包装处理。实施例2一种超高密度防水透气性纤维的的制备方法,所述的生产工艺包括以下几个步骤:(1)选料选择:采用精对苯二甲酸(pta)和乙二醇(eg),通过聚合酯化缩聚之后制得成纤高聚物—聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)熔体,所述的熔体特性粘度为0.629dl/g,端羧基含量为37mol/t,二甘醇含量为1.160%,二氧化钛含量为0.22%;(2)生产工艺流程:将对苯二甲酸乙二醇酯(pet)熔体依次经过熔体输送管→增压泵→熔体冷却器→静态混合器→熔体分配阀→纺丝箱体→计量泵→单板纺丝组件→喷丝板→环吹风筒冷却→油嘴上油→甬道→第一导丝盘→预网络→第二导丝盘→卷绕成型→poy→自动落丝等步骤,得到规格为138dtex/144f超细扁平纤维;其中融体输送管的温度范围为288℃;纺丝箱体的温度为291℃;所述的单板纺丝组件的初始压力为17.1mpa;所述的喷丝孔以同心圆排列方式排布在喷丝板上,喷丝孔的数量为72个,所述的喷丝板的直径为66mm,其上的喷丝孔孔径为0.18mm,喷丝孔的长度为0.55mm,所述的喷丝孔的长径比大于3;所述的环吹风筒中环吹风风压的大小为25pa,环吹风温控制在20℃;油嘴上油油剂采用德国s&s公司l-165油剂,油架距离喷丝板的距离为1000mm;纺丝速度为2780m/min;第一导丝盘的速度为2780m/min,第二导丝盘的速度为2782m/min;(3)自动包装:将得到超高密度防水透气性纤维通过自动包装处理。实施例1-2的物性指标及生产稳定性的关系项目纺丝张力t1/cn卷绕张力t3/cn断头次数(次/d/位)断裂伸长率%断裂伸长率cv值%条干不匀率/%实施例128.2510.54.7130.22.211.58实施例230.511.32.7133.51.950.95上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本
发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。当前第1页12
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