專利名稱：：細旦中空滌綸短纖維的生產方法
技術領域：
：本發明涉及滌綸短纖維生產加工，尤其是一種細旦中空滌綸短纖維的生產方法，屬于合成纖維生產
技術領域：
。
背景技術：
：目前國內中空纖維多為中空三維立體巻曲短纖維，規格主要在3.33dt以上，其應用領域集中在噴膠棉、人造毛皮、床上用品、玩具等行業。這些產品很大一部分是采用回收瓶料紡制而成，生產成本較低，但纖維較粗較硬，僅可用于被褥、枕頭、玩具等填充材料，不適合服裝用織物——尤其是直接與皮膚接觸類織物。一般稱1.56dt以下的滌綸中空纖維為細旦滌綸中空纖維。中空纖維細旦化以后，品質有了質的飛躍一方面，纖維纖度較細，模量較粗旦纖維明顯降低，手感柔軟，形成的織物輕薄、細膩、彈性好，手感豐滿，有身骨；另一方面，纖維截面有空腔，兼有質輕、蓬松、覆蓋性好的特點，吸濕性、透氣性、保暖性均佳。除此之外，細旦中空纖維保留了普通滌綸的優點，抗變形能力強，懸垂性好，制成的織物挺括、抗皺、保形性好，可應用于保暖內衣、運動服裝、襯衣、襪子、帽子、手套、防寒服里料、睡袋里料等。細旦中空滌綸與普通滌綸、粘膠三者混紡后，其仿毛感、手感和風格都優于普通滌粘混紡織物，若再結合織物結構的變化，還具有良好的透氣性，比較適合春秋季衣料和冬季保暖用織物，產品應用領域大為擴展，大大提升了滌綸纖維的附加值。CN200510029778.6"滌綸細旦高中空短纖維及其生產方法"介紹了上海聯吉化纖公司采用噴絲孔為三段圓弧狹縫設計的噴絲板，生產纖度為1.561.67dtex、中空度為20±3%的滌綸細旦高中空短纖維。CN03109821.5"細旦聚酯中空長絲紡制方法及制得的長絲"介紹了一種細旦中空預延伸絲的紡制方法，紡制的聚酯細旦中空預延伸絲的單絲纖度為0.32.5D，成品絲單絲纖度為0.21.0D。該方法實質上是一種滌綸中空長絲的生產方法。由于滌綸短纖維和滌綸長絲的生產工藝存在較大差異，一直以來中空滌綸短纖維的規格始終難以突破至1.5D以下。目前國內外市場上，較細的細旦中空滌綸短纖維產品是上海聯吉化纖公司以及日本杜邦生產的規格為1.56dt的產品，未見有進一步細化的產品以及相關生產方法的報道。當今市場上的一大流行主題是既輕薄又保暖的面料，1.56dt的中空纖維在此方面的應用受到不少限制，因此，市場迫切需要推出更加細旦化的中空滌綸短纖維。
發明內容本發明的目的是提供一種細旦中空滌綸短纖維的生產方法，以滿足中空滌綸短纖維進一步細旦化的市場需求。本發明的技術解決方案是細旦中空滌綸短纖維的生產方法，采用常規滌綸短纖維的工藝生產路線，其特征在于紡程上所用噴絲板的噴絲孔呈單開口"C"形圓環狀，紡絲溫度為288292°C，環吹風速為0.81.3m/s，風溫為1723°C。進一步地，上述的細旦中空滌綸短纖維的生產方法，其中所述"C"形噴絲孔的狹縫寬度L為0.050.1mm、開口度W為0.070.12mm，開口兩端為對稱圓弧，圓弧的曲率半徑R為0.030.07mm。本發明突出的實質性特點和顯著進步體現在以下幾方面(1)在常規滌綸短纖維生產線上，采用新設計的噴絲板，通過生產工藝的優化調整，可穩定生產0.8dt1.5dt規格的細旦中空滌綸短纖維；(2)創新設計的噴絲板的噴絲孔為單開口圓環狀，圓環狹縫寬度、開口大小以及圓環開口兩端的弧形設計等要素相互匹配，提高了熔體擠出噴絲孔時的閉合成功率，有效降低了成品纖維橫截面的開口率；(3)生產獲得的中空細旦短纖維，其物理性能穩定，可以保持較高的中空度，原絲的中空度達到1720%，最終產品的模量比1.56dt的中空短纖維有所降低，與常規的1.331.56dt實芯滌綸短纖維柔韌性相當，從而有效提高了織物的柔軟手感，更適用于保暖內衣、運動服裝、襯衣、襪子、帽子、手套、防寒服里料、睡袋里料等夏季衣料和冬季保暖用織物。圖1是本發明采用的噴絲板的"C"形噴絲孔示意圖；圖2是本發明1.56dt原絲電鏡照片；圖3是本發明1.33dt原絲電鏡照片；圖4是本發明產品的電鏡橫截面照片；圖5是上海聯吉公司同類產品的電鏡橫截面照片；圖6是日本進口2.72dt同類產品的電鏡橫截面照片。具體實施例方式本發明采用創新設計的細旦中空專用噴絲板，在常規滌綸短纖維生產線上，通過生產工藝的優化調整，生產出0.8dt1.5dt規格的細旦中空滌綸短纖維，滿足了市場需求，填補了國內外空白。首先，本發明采用創新設計的噴絲板，噴絲孔為單開口"C"形圓環狀，如圖1所示，在有效提高纖維橫截面的閉合成功率的同時，保證了纖維具有較高的中空度。具體來說，噴絲孔"C"形圓環的狹縫寬度L、開口度W以及開口兩個端點的形狀設計，是紡制具有適宜中空度、良好閉合率的圓中空滌綸短纖維的技術關鍵。在正常紡絲成形條件下，噴絲孔狹縫寬度L大，單孔擠出量大，纖維的截面積大，中空度小；狹縫寬度L小，單孔熔體擠出量小，纖維的中空度大。但是，狹縫寬度L太小，紡制的纖維的壁太薄，中空規整度低，中空變形，影響了纖維的回彈性和蓬松性；尤其是紡制1.33dt以下的纖維時，單孔的熔體擠出量更小，這種現象更為明顯。開口度W大，纖維中空度也大；但開口度W太大，熔體粘合不理想，纖維易出現有開口的截面形狀。按照本發明技術方案，為紡制1.33dt以下規格的細旦中空短纖維，保證纖維有較好的物理性能、較高的中空度和良好的中空閉合率，"C"形噴絲孔的狹縫寬度L為0.050.1mm、開口度W為0.070.12mm，開口兩端為對稱圓弧，圓弧的曲率半徑R為0.030.07mm。其次，本發明在常規滌綸短纖維生產線上，通過調整生產工藝，達到穩定生產0.8dt1.5dt規格的細旦中空滌綸短纖維的目的。一方面，細旦中空滌綸短纖維的生產對熔體溫度的控制要求非常嚴格，紡絲溫度的高低直接影響熔體的流變性能和相對分子質量，決定了熔體的流動性能和表面張力。紡絲溫度高，熔體粘度小，熔體出噴絲孔后膨化現象大大降低，熔體形變阻力下降，表面張力也隨之下降，使得熔體細流產生表面萎縮，從而使空腔部分變小，紡制的纖維的中空度降低；紡絲溫度低，則熔體粘度大，熔體形變阻力和表面張力大，有利于中空的形成。但熔體溫度過低，則粘度增高過大，熔體在噴絲孔開口處的閉合困難，難以形成中空，嚴重時使熔體在噴絲孔中切應力增大，熔體與毛細孔管壁之間的粘附力減弱，熔體在壁上產生滑移，引起不穩定的流動，造成熔體破裂，紡絲出現流量不足，產生硬頭絲、細絲。本發明發明人綜合上述因素并經實際試驗證實，紡絲溫度為288292。C最為適合。另一方面，冷卻成形的工藝條件對于紡程上熔體細流的流變特性，如拉伸流動粘度、拉伸應力等物理參數有很大影響。由于空氣的導熱系數低，致使風速對熔體細流與周圍空氣的換熱效果影響較大，隨著風速的增加、風溫降低等冷卻條件加劇，熔體細流的固化速率加快，使得在紡程上形成的空腔部分來不及萎縮而快速固化，有利于中空纖維內空腔的形成，制成的纖維中空度高。但風速過大、風溫過低，熔體出噴絲孔口后閉合困難、中空成型惡化，絲條內外冷卻不勻，并會造成絲條搖晃湍動，使噴絲板板面的溫度下降，出絲不暢，生產難以穩定。本發明選擇并控制環吹風速0.81.3m/s、風溫1723"C，可以達到良好的冷卻成形效果。以上述技術關鍵為基礎，結合常規滌綸短纖維生產線的其它工藝條件，即可形成本發明一套完整的細旦中空滌綸短纖維的生產方法。表1上是發明人在儀征化纖股份有限公司短纖中心的一條生產線上，采用上述自行設計的噴絲板，生產0.89dtX38mm、1.33dtX38mm兩種規格的細旦中空滌綸短纖維的主要工藝參數。表l:生產細旦中空滌綸短纖維的主要工藝參數<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2是應用本發明技術方案獲得的產品(C)，與日本進口同類產品(A)、上海聯吉公司生產的同類產品(B)以及常規滌綸短纖維(D)的物理性能對比；表3是本發明產品與其它產品的模量性能對比。表2:本發明產品與常規滌綸短纖維及其它同類產品的性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3:本發明與其它產品的模量性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>圖2是本發明1.56dt原絲電鏡照片，圖3是本發明1.33dt原絲電鏡照片，圖4、圖5和圖6分別是本發明產品、上海聯吉公司產品、日本進口2.72dt產品的電鏡橫截面照片。上述圖表對比表明①本發明在保證中空度、斷裂強度、斷裂伸長等優良物理性能和穩定生產的前提下，纖維的線密度達到0.8dt1.5dt，與其它粗旦中空纖維相比，本發明產品的中空度及其它物理性能比較接近，但強度較高、伸長適中；②本發明大大提高了熔體擠出噴絲孔時的閉合成功率，有效降低了成品纖維橫截面的開口率，而其它同類產品均有一定比例的纖維未完全閉合，不能形成良好的中空，對纖維的性能構成影響；③本發明在保持纖維較高中空度的同時，進一步降低了纖維的纖度，從而降低了纖維的模量，有效提高了纖維的柔韌性和面料的柔軟手感，更適用于制造暖內衣、運動服裝、襯衣、襪子、帽子、手套、防寒服里料、睡袋里料等夏季衣料和冬季保暖用織物。權利要求1.細旦中空滌綸短纖維的生產方法，采用常規滌綸短纖維的工藝生產路線，其特征在于紡程上所用噴絲板的噴絲孔呈單開口“C”形圓環狀，紡絲溫度為288～292℃，環吹風速為0.8～1.3m/s，風溫為17～23℃。2.根據權利要求1所述的細旦中空滌綸短纖維的生產方法，其特征在于所述"C"形噴絲孔的狹縫寬度L為0.050.1mm、開口度W為0.070.12mm，開口兩端為對稱圓弧。3.根據權利要求2所述的細旦中空滌綸短纖維的生產方法，其特征在于所述"C"形噴絲孔開口兩端對稱圓弧的曲率半徑R為0.030.07mm。4.根據權利要求1或2或3所述的細旦中空滌綸短纖維的生產方法，其特征在于所述細旦中空滌綸短纖維的纖度為0.8dt1.5dt。全文摘要本發明提供一種細旦中空滌綸短纖維的生產方法，噴絲板的噴絲孔呈單開口“C”形圓環狀，紡絲溫度為288～292℃，環吹風速為0.8～1.3m/s，風溫為17～23℃，采用常規滌綸短纖維的工藝路線加工獲得0.8dt～1.5dt細旦中空滌綸短纖維。本發明生產過程穩定，產品閉合成功率高，在保證纖維具有較高中空度、優良的斷裂強度和斷裂伸長等物理性能的前提下，纖維的纖度和模量進一步降低，有效提高纖維的柔韌性和面料的柔軟手感，滿足了中空滌綸短纖維進一步細旦化的市場需求。文檔編號D01D5/26GK101302656SQ20081012402公開日2008年11月12日申請日期2008年6月10日優先權日2008年6月10日發明者史利梅,孫華平,朱福和,王衛東,斌薛,宏謝,陸明英,培陳,陳來宏申請人:中國石化儀征化纖股份有限公司