專利名稱：一種三角中空滌綸短纖維的制備方法及用于制備三角中空滌綸短纖維的噴絲板的制作方法
一種三角中空滌綸短纖維的制備方法及用于制備三角中空
滌綸短纖維的噴絲板
技術領域：
本發明涉及差別化纖維領域，具體涉及一種三角中空滌綸短纖維的制備方法。背景技術：
纖維的截面形狀與纖維的特性密切相關，異形截面纖維外觀輪廓呈不規則狀，使滌綸織物有蓬松感，改善了光澤效應和手感，提高了織物透氣性、抗起毛起球性。中空纖維因內部有連續的空腔，降低了纖維的體積質量，提高了織物的隔熱保暖性。兼具異形、中空于一身的異形中空滌綸纖維與圓形中空纖維、異形纖維相比具有更多的優勢。目前行業中的技術與研究開發大多是以切片為原料制備異形中空滌綸短纖維。專利CN200510029778.6 公開了一種滌綸細旦高中空短纖維及其生產。利用回收瓶片紡不僅可以解決聚酯的環境污染問題，實現資源的循環利用，保護環境；還可以減少我國對國際原油的依賴，最根本的優點是回收料成本相對較低，產品價格優勢明顯，市場空間巨大。專利CN200810024810. 5公開了一種回收瓶片紡中空纖維的生產工藝，專利CN20101(^969M. 2公開了一種高蓬松性再生三維中空滌綸短纖維生產工藝。上述各種中空纖維的生產方法中，所用的熔融紡絲設備的紡絲箱體的噴絲板多采用C形孔，C形孔很難讓纖維保持正三角形狀，纖維的平面反光效果較差，光澤性不是太理想；而且，所用的熔融紡絲設備的螺桿擠壓機的螺桿溫度較高(在275°c以上)，環吹風溫在18°C以上，不利于紡絲環吹的驟冷成型，擠出脹大比較高，導致纖維的中空率較低、中空度不穩定。
發明內容本發明的目的在于提供一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其可很好的改善纖維的反光效果，提高纖維的光澤性，且提高能提高纖維的中空率，并穩定中空度，從而提高纖維的柔軟度，降低纖維的體積密度。本發明的另一目的是提供一種用于制備三角中空滌綸短纖維的噴絲板，其能使中空纖維更好的保持正三角形狀，使纖維的平面反光效果好，光澤性更好。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案—種三角中空滌綸短纖維的制備方法，將紡絲原料經真空轉鼓干燥器進行干燥后，再喂入熔融紡絲設備進行熔融紡絲，熔融的紡絲原料經熔融紡絲設備的紡絲箱體的噴絲板擠出，得到初生纖維，通過環吹風裝置對初生纖維進行冷卻，環吹風溫為14-18°C，風壓 2000-2500Pa，風濕70-75%，再將此初生纖維依次進行卷繞、落絲、集束，再經油浴牽伸、蒸汽牽伸和卷取，最后進行松弛熱定型，制得三角中空滌綸短纖維；其中，所用的紡絲原料主要由90wt% -99. 98wt%瓶片、化纖摩擦料、 Owt % _5襯％泡泡料和200PPM熒光增白劑混合而成；上述噴絲板的每個噴絲孔由三個細長弧形孔構成，此三個細長弧形孔排列成一個類三角形且各細長弧形孔的凹面向外；所述紡絲箱體的螺桿擠壓機的螺桿溫度在255-272 ，出料頭溫度設為260-270°C ；所述紡絲箱體的溫度設定為^5-272°C。所述的瓶片為廢舊塑料回收料，其特性黏度為0. 60-0. 80dl/g,熔點為 255-260°C，PVC 含量< 0. 04wt%。所述的化纖摩擦料和泡泡料來自各種PET廢料，其特性黏度為0. 50-0. 65dl/g，熔點為 250-265 °C，PVC 含量< 0. 04wt%。所述真空轉鼓干燥器的干燥溫度約為150°C，蒸汽壓力約為5. 0kg，真空度約為-0. 098Mpa，干燥時間為9_llh左右，干燥后紡絲原料水分含量< 100PPM。所述紡絲箱體的紡絲速度為1300-1350m/min，計量泵轉速在27-28r/min。所述的卷繞，所用的油劑配方為絲束平滑劑3-5公斤、柔軟劑3-5公斤和水2000 公斤，然后進行落絲、集束。所述的油浴牽伸的牽伸倍數為3. 3-3. 5，溫度為70-75°C，所用的油劑配方為 15-20kg絲束平滑劑、50-80kg柔軟劑、15-20kg抗靜電劑、5-10kg親水劑和2000公斤水；所述的蒸汽牽伸的牽伸倍數為1. 12-1. 14，溫度為100-110°C。所述的松弛熱定型通過松弛熱定型烘箱進行，松弛熱定型烘箱分5個加熱區，溫度控制為105-150°C，干燥時間約為40-50min。用于制備三角中空滌綸短纖維的噴絲板，包括板本體和呈環形分布于板本體上的復數個噴絲孔，每個噴絲孔由三個細長弧形孔構成，此三個細長弧形孔排列成一個類三角形且各細長弧形孔的凹面向外。采用上述方案后，本發明的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其優點在于1、采用低溫紡絲技術，能降低熔體帶出的熱量，有利于紡絲環吹驟冷成型，降低擠出脹大比，提高中空率，保證異型度；2、采用低溫高風速環吹風冷卻，提高紡絲環吹驟冷成型，降低擠出脹大比，提高中空率，保證異型度；3、采用低噴絲頭拉伸比工藝設計，降低組件內壓，降低熔體擠出脹大現象，提高中空率，保證異型度；4、采用弧形開孔的噴絲板，且弧形孔的凹面向外，經過紡絲過程中的擠出脹大，凹面基本成平面，纖維截面能很好的保持正三角形狀。生產出來的三角中空纖維平面反光效果好，光澤性好，很好的彌補粗旦圓形纖維光澤性差的缺點，改善了織物的光澤及應用效^ ο
圖1是本發明中噴絲板的結構示意；圖2是圖1中A部位的局部放大圖。
具體實施方式以下結合實施例對本發明的一種三角中空滌綸纖維的制備方法進行詳細說明實施例一本發明的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，通過如下步驟實現
1、紡絲原料選用1499. 68公斤廢舊PET瓶片、50公斤摩擦料、50公斤泡泡料和 0. 32公斤熒光增白劑；其中廢舊PET瓶片熔點為258°C，粘度為0. 69dl/g，PVC含量為 0. 034% ；摩擦料熔點為2M°C，粘度為0. 62dl/g，PVC含量為0. 04% ；泡泡料熔點為255°C, 粘度為 0. 58dl/g，PVC 含量為 0. 035% ；其中，化纖摩擦料和泡泡料來自各種PET廢料(包括滌綸長絲廢料、短纖廢料、吸塑片、滌綸生產中熔體過濾器所排的漿塊等)。2、將上述紡絲原料共混均勻后加入到轉鼓真空機中進行干燥，將轉鼓真空機的真空度設為-0. 098Mpa，蒸汽壓力設為5. 0kg，干燥溫度設為150°C，干燥10h，使紡絲原料共混物的水分為102PPM。3、將上述干燥后的紡絲原料，喂入熔融紡絲設備，通過熔融紡絲設備的紡絲箱體進行熔融紡絲，高溫使得固態混合在一起的紡絲原料成為熔體，經過紡絲箱體的紡絲組件進行紡絲，熔體由紡絲組件的噴絲板擠出，紡成初生纖維，通過環吹風裝置對初生纖維進行冷卻，環吹風溫15°C，風壓23001 ，風濕75%。本實施例中，采用兩個紡絲箱體進行紡絲，兩個紡絲箱體的噴絲板規格均為φ 328mm，960孔；兩個紡絲箱體的螺桿擠壓機七區溫度均分別設為 255°C、261°C、269°C、267°C、267°C、264°C、260°C，出料溫度均設為 262°C ；兩個紡絲箱體的計量泵轉速均設為28r/min，紡絲速度設為1300m/min。4、將步驟3所得的初生纖維進行卷繞，所用的油劑配方為絲束平滑劑5公斤、柔軟劑5公斤和水2000公斤，然后進行落絲、集束。5、將經步驟4處理過的初生纖維進行牽伸，一次牽伸為油浴牽伸，牽伸倍數設為 3. 32，溫度設為73°C，所用的油劑配方為20kg絲束平滑劑、60kg柔軟劑、20kg抗靜電劑、 IOkg親水劑和2000公斤水；二次牽伸為蒸汽牽伸，牽伸倍數設為1. 14，溫度設為108°C。6、將經過步驟5牽伸處理后的纖維進行卷取和烘干定型，5個加熱區，溫度依次控制為105°C、115°C、145°C、145°C、120°C，干燥時間約為45min。干燥后的纖維再經切斷、打包加工。通過上述工藝，生產的7D*64mm三角中空滌綸短纖維產品檢測的各項參數指標為中空率；34%異形度55%斷裂強度3.40cn/dtex斷裂伸長37%纖度CV % :2.9%長度CV % :2.8%倍長纖維10.0mg/100g實施例二 本發明的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，通過如下步驟實現1、紡絲原料選用1599. 68公斤廢舊PET瓶片和0. 32公斤熒光增白劑；其中廢舊 PET瓶片熔點為258°C，粘度為0. 69dl/g，PVC含量為0. 034%。2、將上述紡絲原料共混均勻后加入到轉鼓真空機中進行干燥，將轉鼓真空機的真空度設為-0. 098Mpa，蒸汽壓力設為5. 0kg，干燥溫度設為150°C，干燥10h，使紡絲原料共混物的水分為85PPM。3、將上述干燥后的紡絲原料，喂入熔融紡絲設備，通過熔融紡絲設備的紡絲箱體進行熔融紡絲，高溫使得固態混合在一起的紡絲原料成為熔體，經過紡絲箱體的紡絲組件進行紡絲，熔體由紡絲組件的噴絲板擠出，紡成初生纖維，通過環吹風裝置對初生纖維進行冷卻，環吹風溫14°C，風壓2500 ，風濕75 %。本實施例中，采用兩個紡絲箱體進行紡絲，兩個紡絲箱體的噴絲板規格均為φ 328mm，960孔；兩個紡絲箱體的螺桿擠壓機七區溫度均分別設為 258°C、264°C、272°C、270°C、27(rC、267°C、263°C，出料溫度設為 265°C ；兩個紡絲箱體的計量泵轉速均設為28r/min，紡絲速度設為1320m/min。4、將步驟3所得的初生纖維進行卷繞，所用的油劑配方為絲束平滑劑4公斤、柔軟劑4公斤和水2000公斤，然后進行落絲、集束。5、將經步驟4處理過的初生纖維進行牽伸，一次牽伸為油浴牽伸，牽伸倍數設為 3. 32，溫度設為73°C，所用的油劑配方為20kg絲束平滑劑、60kg柔軟劑、20kg抗靜電劑、 IOkg親水劑和2000公斤水；二次牽伸為蒸汽牽伸，牽伸倍數設為1. 13，溫度設為108°C。6、將經過步驟5牽伸處理后的纖維進行卷取和烘干定型，5個加熱區，溫度依次控制為105°C、115°C、145°C、145°C、120°C，干燥時間約為45min。干燥后的纖維再經切斷、打包加工。通過上述工藝，生產的7D*64mm三角中空滌綸短纖維檢測的產品各項參數指標為中空率38%異形度58%斷裂強度3.5cn/dtex斷裂伸長35%纖度CV % :2.0%長度CV % :2.4%倍長纖維5.0mg/100g實施例三本發明的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，通過如下步驟實現1、紡絲原料選用1M9. 68公斤廢舊PET瓶片、50公斤摩擦料和0. 32公斤熒光增白劑；其中廢舊PET瓶片熔點為2580C，粘度為0. 69dl/g，PVC含量為0. 034% ；摩擦料熔點為 2M°C，粘度為 0. 62dl/g，PVC 含量為 0. 04% ο2、將上述紡絲原料共混均勻后加入到轉鼓真空機中進行干燥，將轉鼓真空機的真空度設為-0. 098Mpa，蒸汽壓力設為5. 0kg，干燥溫度設為150°C，干燥10h，使紡絲原料共混物的水分為95PPM。3、將上述干燥后的紡絲原料，喂入熔融紡絲設備，通過紡絲箱體進行熔融紡絲， 高溫使得固態混合在一起的紡絲原料成為熔體，經過紡絲箱體的紡絲組件進行紡絲，熔體由紡絲組件的噴絲板擠出，紡成初生纖維，通過環吹風裝置對初生纖維進行冷卻，環吹風溫 14°C，風壓2400Pa，風濕75 % ；本實施例中，采用兩個紡絲箱體進行紡絲，兩個紡絲箱體的噴絲板規格均為Φ 328mm，960孔；兩個紡絲箱體的螺桿擠壓機七區溫度均分別設為255°C、 264°C >272 °C >270 °C >270 °C >267 °C、263 °C，出料溫度設為265 °C。兩個紡絲箱體的計量泵轉速均設為28r/min，紡絲速度設為1350m/min。4、將步驟3所得的初生纖維進行卷繞，所用的油劑配方為絲束平滑劑5公斤、柔軟劑5公斤和水2000公斤，然后進行落絲、集束。5、將經步驟4處理過的初生纖維進行牽伸，一次牽伸為油浴牽伸，牽伸倍數設為 3. 32，溫度設為73°C，所用的油劑配方為20kg絲束平滑劑、60kg柔軟劑、20kg抗靜電劑、 IOkg親水劑和2000公斤水；二次牽伸為蒸汽牽伸，牽伸倍數設為1. 14，溫度設為108°C。6、將經過步驟5牽伸處理后的纖維進行卷取和烘干定型，5個加熱區，溫度依次控制為105°C、115°C、145°C、145°C、120°C，干燥時間約為45min。干燥后的纖維再經切斷、打包加工。通過上述工藝，生產的7D*64mm三角中空滌綸短纖維檢測的產品各項參數指標為中空率36%異形度56%斷裂強度3.45cn/dtex斷裂伸長38%纖度CV % :2.1%長度CV % :2.5%倍長纖維8.0mg/100g本發明中，用于制備三角中空滌綸短纖維的噴絲板的規格為Φ328πιπι，960孔。噴絲板的具體結構如圖1、2所示，包括板本體1和呈環形分布于板本體1上的960個噴絲孔 2，各個噴絲孔2均勻排布，每個噴絲孔2由三個細長弧形孔21、22、23構成，此三個細長弧形孔21、22、23排列成一個類三角形且各細長弧形孔的凹面向外。
權利要求
1.一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其特征在于將紡絲原料經真空轉鼓干燥器進行干燥后，再喂入熔融紡絲設備進行熔融紡絲，熔融的紡絲原料經熔融紡絲設備的紡絲箱體的噴絲板擠出，得到初生纖維，通過環吹風裝置對初生纖維進行冷卻，環吹風溫為 14-180C，風壓2000-2500Pa，風濕70-75 %，再將此初生纖維依次進行卷繞、落絲、集束，再經油浴牽伸、蒸汽牽伸和卷取，最后進行松弛熱定型，制得三角中空滌綸短纖維；其中，所用的紡絲原料主要由90wt% -99. 98wt%瓶片、化纖摩擦料、 Owt% _5襯％泡泡料和200PPM熒光增白劑混合而成；上述噴絲板的每個噴絲孔由三個細長弧形孔構成，此三個細長弧形孔排列成一個類三角形且各細長弧形孔的凹面向外；所述紡絲箱體的螺桿擠壓機的螺桿溫度在255-272 ，出料頭溫度設為260-270°C ；所述紡絲箱體的溫度設定為265-272°C。
2.根據權利要求1所述的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其特征在于所述的瓶片為廢舊塑料回收料，其特性黏度為0. 60-0. 80dl/g，熔點為255-260°C，PVC含量 < 0. 04wt%。
3.根據權利要求1所述的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其特征在于所述的化纖摩擦料和泡泡料來自各種PET廢料，其特性黏度為0. 50-0. 65dl/g，熔點為250_265°C， PVC 含量< 0. 04wt%。
4.根據權利要求1所述的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其特征在于所述真空轉鼓干燥器的干燥溫度約為150°C，蒸汽壓力約為5. 0kg，真空度約為-0. 098Mpa，干燥時間為9-llh左右，干燥后紡絲原料水分含量< 100PPM。
5.根據權利要求1所述的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其特征在于所述紡絲箱體的紡絲速度為1300-1350m/min，計量泵轉速在27_28r/min。
6.根據權利要求1所述的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其特征在于所述的卷繞，所用的油劑配方為絲束平滑劑3-5公斤、柔軟劑3-5公斤和水2000公斤，然后進行落絲、集束。
7.根據權利要求1所述的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其特征在于所述的油浴牽伸的牽伸倍數為3. 3-3. 5，溫度為70-75°C，所用的油劑配方為15_20kg絲束平滑劑、 50-80kg柔軟劑、15-20kg抗靜電劑、5-10kg親水劑和2000公斤水；所述的蒸汽牽伸的牽伸倍數為 1. 12-1. 14，溫度為 100-110°C。
8.根據權利要求1所述的一種三角中空滌綸短纖維的制備方法，其特征在于所述的松弛熱定型通過松弛熱定型烘箱進行，松弛熱定型烘箱分5個加熱區，溫度控制為 105-150°C，干燥時間約為 40-50min。
9.用于制備三角中空滌綸短纖維的噴絲板，包括板本體和呈環形分布于板本體上的復數個噴絲孔，其特征在于每個噴絲孔由三個細長弧形孔構成，此三個細長弧形孔排列成一個類三角形且各細長弧形孔的凹面向外。
全文摘要
本發明公開了一種三角中空滌綸短纖維的制備方法及用于制備三角中空滌綸短纖維的噴絲板，紡絲原料混合干燥后，進行熔融紡絲，通過異形孔噴絲板擠出制備三角中空滌綸的初生纖維，再依次進行卷繞、落絲、集束，經油浴牽伸、蒸汽牽伸和卷曲，最后進行松弛熱定型。該制備方法中噴絲板采用弧形開孔，凹面向外，紡絲過程擠出脹大，凹面基本成平面，纖維截面能很好的保持正三角形狀。與現有異形截面中空技術相比，本發明方法生產的三角中空纖維平面反光效果好，光澤性好，改善了織物的光澤及應用效果，提高柔軟效果，且保溫性優良，具有穩定高效的低頻音隔音功能，纖維中空率可達30％-40％，異形度可達50％--60％，中空率、異形度穩定，且體積密度低，具有很好的優勢。
文檔編號D01D5/253GK102517661SQ20111043784
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者吳端, 曾鵬程, 王寶榮, 王山英, 白玉光 申請人:福建鑫華股份有限公司