專利名稱：一種三維卷曲立體中空滌綸短纖維的制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種三維卷曲立體中空滌綸短纖維的制備エ藝，屬于紡織領域，可提高三維卷曲立體中空滌綸短纖維實用性能的新型制備エ藝。
背景技術：
我們知道天然纖維羊毛的保暖性、弾性和手感均令人所喜愛，因為它是立體卷曲中空纖維。人們為使化學纖維呈現天然纖維的立體卷曲功能，開發出了和天然纖維相類似的三維卷曲中空纖維，這種纖維具有和天然纖維一祥的保暖性和手感。近年來，隨著人們生活水平的提高，對織物的性能要求越來越高。特別是對紡織品的耐用性能的要求也逐漸提高。表現在紡織品銷售市場上，人們對于普通的三維立體卷曲中空 纖維的品質有了新的要求。對膨松效果持久，洗滌不變形的三維卷曲立體中空滌綸短纖維紡織品的需求量越來越大，開發出了蓬松性、耐洗性可以和天然纖維性能相比美的中空產品。目前市場上銷售的普通三維卷曲立體中空滌綸短纖維一種生產エ藝是采用熔體擠出噴絲板孔的一剎那作不對稱冷卻處理，使纖維受冷的ー側具有較大的收縮性，致使普通的滌綸短纖維具有天然纖維的所具有的立體卷曲狀，弾性和手感類似于天然纖維。然而這種方法生產的中空纖維，其紡織品在使用一段時間后，膨松效果變差，彈性變差，手感變差，整體效果下降。尤其是用三維卷曲立體中空纖維作為填充物，制做的羽絨服，羽絨棉被，玩具寵物等在使用一段時間后，經過洗滌后，弾性和膨松變小，柔軟度變差；因此人們為了提高三維卷曲立體中空滌綸短纖維的膨松度，想到了開發多孔三維卷曲立體中空滌綸短纖維的生產エ藝。目前有專利報道的中空纖維除單孔外，還有四孔、七孔等。主要都是通過改變三維卷曲立體中空滌綸短纖維制造過程中紡絲エ序中空噴絲板孔的中空形狀、孔數，從而改變中空纖維的壁厚，即增加中空纖維噴絲板的中空孔數,使纖維在形成中空過程中，降低中空纖維的壁厚，使生產出的中空纖維三維效果好，纖維手感好，柔軟，膨松度高。但是這種方法有局限性，當中空板孔數增加后，生產加工的難度加大，生產過程中對聚合物熔體的品質有相當高的要求，對紡絲過程中的環境要求也非常高。而且由于孔數增加,紡絲生產過程中斷絲增加，消耗高，成本上升，可紡性下降，力學性能受損等問題。
發明內容
本發明的目的在于提供ー種三維卷曲立體中空滌綸短纖維的制備エ藝，解決上述兩種方法給生產帶來的一系列問題，該生產エ藝同時具有普通三維卷曲立體中空纖維的生產エ藝特點。本發明的特征在于ー種三維卷曲立體中空滌綸短纖維的制備エ藝，其特征在于按如下エ藝步驟進行，
a)紡絲；b)卷繞；c落桶；d)牽伸；e)卷曲；f)切斷；g)打包；
其中，在紡絲エ序，即在熔體經過中空型噴絲板噴出后，在熔體冷卻成型過程中，采用260-280度的低溫紡絲、絲條驟冷的生產エ藝進行中空絲的生產，及特制的環吹風濾芯，采用環吹風濾芯吹出的エ藝用風冷卻熔體，冷卻吹風風速一般控制在3. 0-4. 5m/s、噴絲板吹風高度在40-80mm為理想值，變成上大，下小的風速梯度，使從噴絲板噴出的熔體，被瞬間冷卻，通過纖維截面冷卻差異，在纖維縱向上，形成三維卷曲立體中空纖維；
再者，在牽伸エ序，采取冷拉伸的生產エ藝和在第三牽伸機的末輥內通入冷凍水，使拉伸后的纖維溫度低于70度，冷凍水的流量控制在35立方米/小時，末輥的溫度控制在70度以下，所述牽伸エ序的冷凍水，水溫必須低于7度，而且經過過濾后才可循環使用。本發明的優點本發明對三維卷曲立體中空內部結構影響大的關鍵エ序紡絲,采用的是低溫紡絲，大風速驟冷的生產エ藝，此種エ藝要根據不同的生產品種不同，而采用不同的生產エ藝； 對于后加工中第三牽伸的關鍵エ藝，采取牽伸后絲束超低溫控制的方法，成品絲品質穩定；使用此エ藝生產出的中空型纖維，纖維具有立體卷曲狀，并且具有相似于天然羊毛所具有的保暖性、弾性和手感；
使用此エ藝生產出的中空纖維具有良好的蓬松回彈性能，保持了該纖維原有的聚合物的優良力學性能。該中空纖維，弾性持久，耐洗性好；
該エ藝實施方便，投入少，效果明顯。
圖I為本發明實施例的環吹風濾芯結構示意圖。圖2為圖I的剖視結構示意圖。
具體實施例方式參考圖I和圖2，本發明涉及ー種三維卷曲立體中空滌綸短纖維的制備エ藝，其特征在于按如下エ藝步驟進行，
a)紡絲；b)卷繞；c落桶；d)牽伸；e)卷曲；f)切斷；g)打包；
其中，在紡絲エ序，即在熔體經過中空型噴絲板噴出后，在熔體冷卻成型過程中，采用260-280度的低溫紡絲、絲條驟冷的生產エ藝，及環吹風濾芯，采用環吹風濾芯吹出的エ藝用風冷卻熔體，冷卻吹風風速一般控制在3. 0-4. 5m/s、噴絲板吹風高度在40-80mm為理想值，變成上大，下小的風速梯度，使從噴絲板噴出的熔體，被瞬間冷卻，通過纖維截面冷卻差異，在纖維縱向上，形成三維卷曲立體中空纖維；
再者，在牽伸エ序，采取冷拉伸的生產エ藝和在第三牽伸機的末輥內通入冷凍水，使拉伸后的纖維溫度低于70度，冷凍水的流量控制在35立方米/小時，末輥的溫度控制在70度以下，所述牽伸エ序的冷凍水，水溫必須低于7度，經過過濾后循環使用。上述的環吹風濾芯包括環狀不銹鋼網I和設于環狀不銹鋼網外圍的濾網2，所述環狀不銹鋼網I沿軸向劃分為若干段不同開孔率的區間，針對不同開孔率的環狀不銹鋼網區間對應設置有層數不同的濾網2。上述環狀不銹鋼網劃分為4段區間，其中位于最上部的I區間1-1的區間高度為12CM，該區間的環狀不銹鋼網開孔率為46. 5%，且對應的濾網2-1為ー層80目濾網；2區間
1-2的區間高度為11CM，該區間的環狀不銹鋼網開孔率為32. 5%，且對應的濾網2_2為ー層80目濾網；3區間1-3的區間高度為10CM，該區間的環狀不銹鋼網開孔率為25. 5%，且對應的濾網2-3為兩層80目濾網；4區間1-4的區間高度為9CM，該區間的環狀不銹鋼網開孔率為10. 5%，且對應的濾網2-4為3層80目濾網。具體實施過程 立體卷曲纖維生產エ藝與普通的滌綸短纖維生產エ藝有明顯的區別和差異，這是由產品的特性決定的。為制得理想的立體卷曲纖維，必須要控制好前紡エ藝，而冷卻吹風在諸エ藝條件中顯得尤為重要。紡絲過程中冷卻條件的選擇直接關系到產品的特性，而不均勻的吹風的條件，靠穩定的吹風速度來實現的，風速過大，中空度破裂，纖維難以形成中空。過小，絲束冷卻不夠徹底，紡絲過程中出現氣泡，斷絲，紡絲 困難，中空度小，且經過后加工的處理后，膨松度的穩定性不好。因此要保證纖維結構的異向性，這ー過程中冷卻吹風風速一般控制在3. 5-4. Om/s、噴絲板吹風高度一般在50-70mm較為理想。在環吹濾芯縱向軸線上風速逐漸由大變小，有一定的遞減梯度，即絲束自噴絲板噴出后，被環吹濾芯吹出的最大風速驟冷，從而得到纖維的中空率最大、品質穩定。環吹濾芯按エ藝要求進行設計加工后，風速達到
3.5-4. O米/秒時，廣品的品質最好，膨松度最聞。另外為了有利于熔體出噴絲孔的冷卻，采用低溫紡絲，紡絲溫度一般控制在268-274度之間較好。前紡原絲的質量水平也是保證成品質量的先決條件，未牽伸絲的中空率應控制在35-40%, EYS1. 5控制在290-320%范圍內時原絲狀態和內在質量都比較理想。
另外三維卷曲中空纖維在經過后加工整理過程中，纖維經過牽伸后的穩定性對纖維品質和物理特性影響較大，三牽末輥內的冷卻水通入量過大，絲束冷卻溫度過低。且冷凍水用量過大，成本也會上升，纖維在紡織加工過程中梳理和開松都比較困難。如果牽伸后的絲束溫度過高，纖維的品質受到影響，壓縮比的容積VI，恢復比容積V2，中空度等指標達不到理想的要求。且纖維的彈性穩定性不好，因此生產中一般冷凍水的流量控制在35立方米/小時，末輥的溫度控制在70度以下。三維立體卷曲中空滌綸短纖維生產エ藝實施包括以下步驟制備特制的環吹風吹風芯子；根據產品的規程制定環吹風風速；此種纖維生產的エ藝流程為紡絲
落摘II#牽伸——#卷曲—HiI切斷——IH打包;關鍵エ序紡絲要按照成纖尚聚物的品種不同，選取不同規格中空噴絲板組成的組件，熔體進入紡絲組件后形成絲條，經特制的冷卻裝置冷卻凝固成型，制成立體中空纖維的原絲；后加工生產中要將冷凍水經過過濾定量的通入第三牽伸機的末輥內，并形成循環系統，冷卻后的冷凍水循環再利用即降低生產成本，也符合清潔生產的要求。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.ー種三維卷曲立體中空滌綸短纖維的制備エ藝，其特征在于按如下エ藝步驟進行， a)紡絲；b)卷繞；c落桶；d)牽伸；e)卷曲；f)切斷；g)打包； 其中，在紡絲エ序，即在熔體經過中空型噴絲板噴出后，在熔體冷卻成型過程中，采用.260-280度的低溫紡絲、絲條驟冷的生產エ藝、及特制的環吹風濾芯進行中空絲的生產，采用特制的環吹風濾芯吹出的エ藝用風冷卻熔體，冷卻吹風風速一般控制在3. 0-4. 5m/s、噴絲板吹風高度在40-80mm為理想值，變成上大，下小的風速梯度，使從噴絲板噴出的熔體，被瞬間冷卻，通過纖維截面冷卻的差異性，在纖維縱向上，形成三維卷曲立體中空纖維； 再者，在牽伸エ序，采取冷拉伸的生產エ藝和在第三牽伸機的末輥內通入冷凍水，使拉伸后的纖維溫度低于70度，冷凍水的流量控制在35立方米/小時，末輥的溫度控制在70度以下，所述牽伸エ序的冷凍水，水溫必須低于7度，而且必須經過過濾后才循環使用。
2.根據權利要求I所述的ー種三維卷曲立體中空滌綸短纖維的制備エ藝，其特征在于所述的環吹風濾芯包括環狀不銹鋼網和設于環狀不銹鋼網外圍的濾網，所述環狀不銹鋼網沿軸向劃分為若干段不同開孔率的區間，針對不同開孔率的環狀不銹鋼網區間對應設置有層數不同的濾網。
3.根據權利要求2所述的ー種三維卷曲立體中空滌綸短纖維的制備エ藝，其特征在于所述環狀不銹鋼網劃分為4段區間，其中位于最上部的I區間的區間高度為12CM，該區間的環狀不銹鋼網開孔率為46. 5%，且對應的濾網為ー層80目濾網；2區間的區間高度為.11CM，該區間的環狀不銹鋼網開孔率為32. 5%，且對應的濾網為ー層80目濾網；3區間的區間高度為10CM,該區間的環狀不銹鋼網開孔率為25. 5%,且對應的濾網為兩層80目濾網；4區間的區間高度為9CM，該區間的環狀不銹鋼網開孔率為10. 5%，且對應的濾網為3層80目濾網。
全文摘要
本發明涉及一種三維卷曲立體中空滌綸短纖維的制備工藝，其特征在于按如下工藝步驟進行，a)紡絲；b)卷繞；c落桶；d)牽伸；e)卷曲；f)切斷；g)打包；在紡絲工序，采用260-280度的低溫紡絲、絲條驟冷的生產工藝，及環吹風濾芯，采用環吹風濾芯吹出的工藝用風冷卻熔體，冷卻吹風風速一般控制在3.0-4.5m/s、噴絲板吹風高度在40-80mm；在牽伸工序，采取冷拉伸的生產工藝和在第三牽伸機的末輥內通入冷凍水，使拉伸后的纖維溫度低于70度，冷凍水的流量控制在35立方米/小時，末輥的溫度控制在70度以下，所述牽伸工序的冷凍水，水溫必須低于7度。本發明生產的產品品質高、質量好、經久耐用，而且附加值高，市場需求量大，具有很好的市場前景。
文檔編號D01D5/24GK102691117SQ20121017506
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者趙秀芝 申請人:福建省金綸高纖股份有限公司