CN109097848A - 一种超细旦多孔扁平fdy长丝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涤纶纤维生产技术领域，尤其是一种FDY超细旦多孔丝的制备方法；本发明的目的在于提供一种生产断纱率降低至3%以下，且保证产品后期的染色均匀率达到95%以上的一种超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法；第一步，采用粘度为0.630～0.640dL/g的半光聚酯熔体为主要原料，将半光聚酯熔体经过过滤精度为15u的熔体过滤器过滤掉多余的杂质，其次通过熔体增压泵增压至180～200bar后，再由熔体换热器调节熔体温度，保证熔体温度保持在275～280℃之间等；根据以上所述，通过本发明制备方法制成的一种FDY超细旦多孔丝，具有手感超柔软细腻、光泽柔和，避免了FDY超细旦多孔丝的外观毛丝，生产断纱率降低到3%以下,提高产品后期的染色均匀性的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种涤纶纤维生产技术领域，尤其是一种超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法。
背景技术
目前市面上存在的多孔超细旦FDY 交络复合纤维具有特殊纤维群形成的微细结构、纤维间的微细空间、空间三维立构形态、多层结构以及与天然纤维相似的外观，与一般纤维相比其触感更柔软、回弹性更好，且能克服天然纤维易皱、人造纤维不透气的缺点，另外纤维还在覆盖性、蓬松性和保暖性方面有明显提高，能赋予织物超挺括柔软感、天然感、糯而干爽感等新风格，某些性能超越天然纤维，附加值高，因此被广泛应用于中高端化纤市场。
例如专利号为201110432642.5，专利名称为一种多孔超细旦聚酰胺 6 POY/FDY交络复合纤维、制备方法及其设备，在聚酰胺 6 切片中加入质量分数为 0.5 ～ 5.0% 的添加剂，切片与添加剂充分混合后，采用 5 级螺杆熔融挤压工艺，5 级螺杆的温度分别为249±2℃ ,259±2℃ ,262±2℃ ,260±2℃和 259±2℃ ；所述的添加剂为甲基丙烯酸酯、马来酸酐和苯乙烯的纳米随机共聚物，按重量百分比，甲基丙烯酸酯的含量为 75 ～85%，马来酸酐的含量为 10 ～ 12%，其余为苯乙烯；所述的冷却固化工序，为徐冷和环吹风冷却；徐冷的加热温度为 230±2℃；环吹风的工艺条件为压力 490Pa，风温 22℃ ±2℃，湿度 90%±5%，风速 0.40 m/s ～ 0.50 m/s ；将冷却固化后的丝条分成二束，一束经上油、预网络、拉伸和热定型后得到 FDY；另一 束经上油后输入到第一导丝辊并进行预网络后再输入到第二导丝辊得到 POY，再将它们同时输入交络喷嘴进行复合，经卷绕成型，制得多孔超细旦聚酰胺 6 POY/FDY 交络复合纤维；但是通过该制备方法制成的多孔超细旦聚酰胺 6 POY/FDY 交络复合纤维存在以下几点缺点：第一，产品的外观上存在毛丝，且整个生产过程中断纱多，生产效率低下；第二，通过本制备方法制成的产品在后期的染色处理时，产品的染色均匀性不高，一般染色均匀率只能达到90%。
针对以上问题，急需我们解决。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生产断纱率降低至3%以下，且保证产品后期的染色均匀率达到95%以上的一种超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法，步骤如下：
第一步，采用粘度为0.630～0.640dL/g的半光聚酯熔体为主要原料，将半光聚酯熔体经过过滤精度为15u的熔体过滤器过滤掉多余的杂质，依次通过熔体增压泵增压至180～200bar后，再由熔体换热器调节熔体温度，确保熔体温度保持在275～280℃之间，然后经过熔体输送管道和熔体多通阀输送到带有“W”型排列组件的纺丝箱体中，其中纺丝箱体通过一台脱过热器提供的气相热媒蒸汽来完成加热和保温工作，使得纺丝箱体内的温度保持在290℃～300℃之间；
第二步，通过设置在纺丝箱体上的两个独立传动的计量泵，熔体经过精确计量后，在挤出压力的作用下，进入装配有80～100目、40～60目两种砂层和1200目网片的纺丝组件中进行混合、匀化和过滤处理，然后从温度为278～282℃之间的喷丝板中挤出两束纤维，最后依次通过由10mm铝板加5mm耐高温的复合密封垫组合形成的无风区和长度为230mm的环吹风筒冷却固化成初生纤维；其中喷丝板上设有288～384个喷丝孔，288～384个喷丝孔被均匀分成两组并以同心圆排列的形式设置在喷丝板上，从而使通过288～384个喷丝孔挤出后形成两束纤维，每个喷丝孔的截面呈“一”字型结构，截面为“一”字型结构的多个喷丝孔长度方向的中心轴线均相交于一点，该点为喷丝板的圆心点，每个喷丝孔的长为0.5～1.1mm，喷丝孔的宽为0.03～0.09mm，纺丝无风区的高度在50mm～60mm之间，环吹风筒的冷却风流量为30Nm/h³以下，环吹总风压为450～500pa，单个风筒风压在15～25pa之间，风温为22～24℃，风湿为70～80%，从而保证冷却均匀性，避免了以往采用长度短、流量大的环吹风筒急剧冷却方式和外界气流对丝条造成干扰，使纤维的条干CV值降低到1.2%以下，改善了超细旦多孔扁平FDY长丝的可纺性，提高其下道工序的拉伸均匀性；
第三步，初生纤维在高度为500～700mm之间的上油位置进行集束上油,纤维的上油率保持在1.0%～1.2%之间，增加了超细旦多孔异形丝单丝之间的抱合性，减少丝条与各组件之间的摩擦阻力；
第四步，集束上油后的纤维依次经过导入辊、三个牵伸辊、两个定型辊、三个导丝盘和网络器处理后，最后通过卷绕机卷绕成型，即成截面为“一”字形结构的超细旦多孔扁平FDY长丝；其中，牵伸辊的速度为1750～1950 m/min，牵伸辊的温度为70℃～80℃，定型辊的速度为3800～4000 m/min，定型辊的温度为110℃～120℃，导丝盘的速度为3900～4030 m/min，预牵伸倍数为1.05～1.1倍，主牵伸倍数为1.8～2.2倍，总的牵伸倍数为1.9～2.5倍，卷绕速度为3850～4000m/min，从而使产品的结晶度到20%以上，伸长率降低到30%以内，提高产品的尺寸稳定性。
作为优化，上述第二步中每个计量泵的规格为0.9mL/r，每个计量泵的转速为19.6rpm。
作为优化，上述的第四步中的三个牵伸辊为HR1牵伸辊、HR2牵伸辊和HR3牵伸辊，且HR1牵伸辊的速度为1800m/min，HR2牵伸辊的速度为1850m/min，HR3牵伸辊的速度为1900m/min，HR1牵伸辊的温度为77℃，HR2牵伸辊的温度为75℃，HR3牵伸辊的温度为75℃。
作为优化，上述的第四步中的两个定型辊为HR4定型辊和HR5定型辊，且HR4定型辊的速度为3900m/min，HR5定型辊的速度为3900m/min，HR4定型辊的温度为115℃，HR5定型辊的温度为115℃。
作为优化，上述的第四步中的三个导丝盘为GR1导丝盘、GR2导丝盘和GR3导丝盘，且GR1导丝盘的速度为3910m/min，GR2导丝盘的速度为3920m/min，GR3导丝盘的速度为3915m/min。
作为优化，上述第四步中的卷绕机有两个，即卷绕机A和卷绕机B。
根据以上所述，通过本制备方法制成的一种超细旦多孔扁平FDY长丝，具有以下几点优点：第一，手感超柔软细腻、光泽柔和、抗起球性、耐污、刚性强；第二，避免了超细旦多孔扁平FDY长丝的外观毛丝，生产断纱率降低到3%以下；第三，提高产品后期的染色均匀性，即与同一类别的超细旦多孔圆形截面FDY长丝相比的90%的染色均匀率提高到95%以上的染色均匀率。因此通过本发明制备超细旦多孔扁平FDY长丝方法制成的一种是生产高档毛毯、坐垫、靠背、玩具、服装、清洁面料的理想原料，各FDY生产厂家都在开发该类别的产品以获得高附件值和经济效益。
附图说明
图1为本发明一种超细旦多孔扁平FDY长丝的生产加工工艺流程图；其中：1-熔体过滤器、2-增压泵、3-热交换器、4-熔体多通阀、5-脱过热器、6-计量泵A、7-计量泵B、8-纺丝箱体、9-纺丝组件、10-无风区、11-环吹风筒、12-上油位置、13-导入辊、14-网络器。
图2为实施例1中喷丝板的结构示意图；
图3为实施例2中喷丝板的结构示意图；
图4为图2和图3中喷丝孔的结构示意图；
图5为喷丝孔在喷丝板上的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1、图2、图4、图5所示，本实施例描述的一种55dtex/144f超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法，步骤如下：
第一步，采用粘度为0.635dL/g的半光聚酯熔体为主要原料，将半光聚酯熔体经过过滤精度为15u的熔体过滤器1过滤掉多余的杂质，依次通过熔体增压泵2增压至185bar后，再由熔体换热器3调节熔体温度，保证熔体温度保持在280℃左右，然后经过熔体输送管道和熔体多通阀4输送到带有“W”型排列组件的纺丝箱体8中，其中纺丝箱体8通过一台脱过热器5提供的气相热媒蒸汽来完成加热和保温工作，使得纺丝箱体8内的温度保持在293℃左右；
第二步，通过设置在纺丝箱体8上的两个独立传动的计量泵，即计量泵A 6和计量泵B7，熔体经过精确计量后，在挤出压力的作用下，进入装配有80～100目、40～60目两种砂层和1200目网片的纺丝组件9中进行混合、匀化和过滤处理，然后从温度为280℃左右的喷丝板面中挤出两束纤维，最后依次通过由10mm铝板加5mm耐高温的复合密封垫组合形成的无风区10和长度为230mm的环吹风筒11冷却固化成初生纤维；其中喷丝板上设有288个喷丝孔，288个喷丝孔被分成两组并以同心圆排列的形式设置在喷丝板上，即每144个喷丝孔为一组，从而使通过288个喷丝孔挤出后形成两束纤维，每个喷丝孔的截面呈“一”字型结构，且每个喷丝孔长度方向的两端呈倒角结构，截面呈“一”字型结构的每个喷丝孔的长度方向的中心轴线相交于一点，该点为喷丝板的圆心点，每个喷丝孔的长0.8mm，宽为0.06mm，纺丝无风区10的高度为55mm，环吹风筒11的冷却风流量为25Nm³/h，环吹总风压为480pa，单个风筒风压为20pa，风温为23.5℃，风湿为80%，从而保证冷却均匀性，避免了以往采用长度短、流量大的环吹风筒11急剧冷却方式和外界气流对丝条造成干扰，纤维的条干CV值降低到1.2%以下，改善了超细旦多孔扁平FDY长丝的可纺性，提高其下道工序的拉伸均匀性；
第三步，初生纤维在高度为600mm的上油位置12进行集束上油，纤维的上油率保持在1.2%左右，增加了超细旦多孔异形丝单丝之间的抱合性，减少丝条与各组件之间的摩擦阻力；
第四步，上油处理后的纤维依次经过导入辊13、三个牵伸辊、两个定型辊、三个导丝盘和网络器14处理后，最后通过卷绕机A和卷绕机B卷绕成型，即成截面为“一”字型结构的超细旦多孔扁平FDY长丝；其中，三个牵伸辊为HR1牵伸辊、HR2牵伸辊和HR3牵伸辊，且HR1牵伸辊的速度为1800m/min，HR2牵伸辊的速度为1850m/min，HR3牵伸辊的速度为1900m/min，HR1牵伸辊的温度为77℃，HR2牵伸辊的温度为75℃，HR3牵伸辊的温度为75℃，两个定型辊为HR4定型辊和HR5定型辊，且HR4定型辊的速度为3900m/min，HR5定型辊的速度为3900m/min，HR4定型辊的温度为115℃，HR5定型辊的温度为115℃，网络压力为2.3bar，三个导丝盘为GR1导丝盘、GR2导丝盘和GR3导丝盘，且GR1导丝盘的速度为3910m/min，GR2导丝盘的速度为3920m/min，GR3导丝盘的速度为3915m/min，预牵伸倍数为1.06倍，主牵伸倍数为2.05倍，总的牵伸倍数为2.15倍，导入辊的速度为1790m/min，卷绕机A和卷绕机B的卷绕速度为3900m/min，从而使产品的结晶度到20%以上，伸长率降低到30%以内，提高产品的尺寸稳定性。
以下为通过本制备方法制备而成的截面呈“一”字型结构的超细旦多孔扁平FDY长丝与目前市面上截面呈圆形结构的FDY超细旦多孔丝的各项性能指标对比表：
实施例2：
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1、图3、图4、图5所示，本实施例描述的一种83dtex/192f超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法，步骤如下：
第一步，采用粘度为0.635dL/g的半光聚酯熔体为主要原料，将半光聚酯熔体经过过滤精度为15u的熔体过滤器1过滤掉多余的杂质，依次通过熔体增压泵2增压至180bar后，再由熔体换热器3调节熔体温度，保证熔体温度保持在280℃左右，然后经过熔体输送管道和熔体多通阀4输送到带有“W”型排列组件的纺丝箱体8中，其中纺丝箱体8通过一台脱过热器5提供的气相热媒蒸汽来完成加热和保温工作，使得纺丝箱体8内的温度保持在295℃左右；
第二步，通过设置在纺丝箱体8上的两个独立传动的计量泵，即计量泵A 6和计量泵B7，熔体经过精确计量后，在挤出压力的作用下，进入装配有80～100目、40～60目两种砂层和1200目网片的纺丝组件9中进行混合、匀化和过滤处理，然后从温度为280℃左右的喷丝板面中挤出两束纤维，最后依次通过由10mm铝板加5mm耐高温的复合密封垫组合形成的无风区10和长度为230mm的环吹风筒11冷却固化成初生纤维；其中喷丝板上设有384个喷丝孔，384个喷丝孔被分成二组并以同心圆排列的形式设置在喷丝板上，即每194个喷丝孔为一组，从而使通过384个喷丝孔挤出后形成两束纤维，每个喷丝孔的截面呈“一”字型结构，且每个喷丝孔长度方向的两端呈倒角结构，截面呈“一”字型结构的每个喷丝孔的长度方向的中心轴线均相交于一点，该点为喷丝板的圆心点，每个喷丝孔的长为0.9mm，宽为0.08mm，192个喷丝孔在喷丝板上呈同心圆结构排列，纺丝无风区10的高度50mm，环吹风筒11的冷却风流量为20Nm³，环吹总风压为450pa，单个风筒风压为15pa，风温为23.5℃，风湿为80%，从而保证冷却均匀性，避免了以往采用长度短、流量大的环吹风筒11急剧冷却方式和外界气流对丝条造成干扰，纤维的条干CV值降低到1.2%以下，改善了超细旦多孔扁平FDY长丝的可纺性，提高其下道工序的拉伸均匀性；
第三步，初生纤维在高度为550mm的上油位置12进行集束上油,纤维的上油率保持在1.2%左右，增加了超细旦多孔异形丝单丝之间的抱合性，减少丝条与各组件之间的摩擦阻力；
第四步，上油处理后的纤维依次经过导入辊13、三个牵伸辊、两个定型辊、三个导丝盘和网络器14处理后，最后通过卷绕机A和卷绕机B卷绕成型，即成截面为“一”字型结构的超细旦多孔扁平FDY长丝；其中，三个牵伸辊为HR1牵伸辊、HR2牵伸辊和HR3牵伸辊，且HR1牵伸辊的速度为1780m/min，HR2牵伸辊的速度为1830m/min，HR3牵伸辊的速度为1880m/min，HR1牵伸辊的温度为75℃，HR2牵伸辊的温度为73℃，HR3牵伸辊的温度为73℃，两个定型辊为HR4定型辊和HR5定型辊，且HR4定型辊的速度为3850m/min，HR5定型辊的速度为3850m/min，HR4定型辊的温度为112℃，HR5定型辊的温度为112℃，网络压力为2.3bar，三个导丝盘为GR1导丝盘、GR2导丝盘和GR3导丝盘，且GR1导丝盘的速度为3915m/min，GR2导丝盘的速度为3930m/min，GR3导丝盘的速度为3920m/min，预牵伸倍数为1.07倍，主牵伸倍数为2.1倍，总的牵伸倍数为2.2倍，导入辊的速度为1790m/min，卷绕机A和卷绕机B的卷绕速度为3890m/min，从而使产品的结晶度到20%以上，伸长率降低到30%以内，提高产品的尺寸稳定性。
以下为通过本制备方法制备而成的截面呈“一”字型结构的超细旦多孔扁平FDY长丝与目前市面上截面呈圆形结构的FDY超细旦多孔丝的各项性能指标对比表：
Claims (5)
1.一种超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法，其特征在于：
第一步，采用粘度为0.630～0.640dL/g的半光聚酯熔体为主要原料，将半光聚酯熔体经过过滤精度为15u的熔体过滤器过滤掉多余的杂质，依次通过熔体增压泵增压至180～200bar后，再由熔体换热器调节熔体温度，确保熔体温度保持在275～280℃之间，然后经过熔体输送管道和熔体多通阀输送到带有“W”型排列组件的纺丝箱体中，其中纺丝箱体通过一台脱过热器提供的气相热媒蒸汽来完成加热和保温工作，使得纺丝箱体内的温度保持在290℃～300℃之间；
第二步，通过设置在纺丝箱体上的两个独立传动的计量泵，熔体经过精确计量后，在挤出压力的作用下，进入装配有80～100目、40～60目两种砂层和1200目网片的纺丝组件中进行混合、匀化和过滤处理，然后从温度为278～282℃之间的喷丝板中挤出两束纤维，最后依次通过由10mm铝板加5mm耐高温的复合密封垫组合形成的无风区和长度为230mm的环吹风筒冷却固化成初生纤维；其中喷丝板上设有288～384个喷丝孔，288～384个喷丝孔被均匀分成两组并以同心圆排列的形式设置在喷丝板上，从而使通过288～384个喷丝孔挤出后形成两束纤维，每个喷丝孔的截面呈“一”字型结构，截面为“一”字型结构的多个喷丝孔长度方向的中心轴线均相交于一点，该点为喷丝板的圆心点，每个喷丝孔的长为0.5～1.1mm，喷丝孔的宽为0.03～0.09mm，纺丝无风区的高度在50mm～60mm之间，环吹风筒的冷却风流量为30Nm/h³以下，环吹总风压为450～500pa，单个风筒风压在15～25pa之间，风温为22～24℃，风湿为70～80%，从而保证冷却均匀性，避免了以往采用长度短、流量大的环吹风筒急剧冷却方式和外界气流对丝条造成干扰，使纤维的条干CV值降低到1.2%以下，改善了超细旦多孔扁平FDY长丝的可纺性，提高其下道工序的拉伸均匀性；
第三步，初生纤维在高度为500～700mm之间的上油位置进行集束上油,纤维的上油率保持在1.0%～1.2%之间，增加了超细旦多孔异形丝单丝之间的抱合性，减少丝条与各组件之间的摩擦阻力；
第四步，集束上油后的纤维依次经过导入辊、三个牵伸辊、两个定型辊、三个导丝盘和网络器处理后，最后通过卷绕机卷绕成型，即成截面为“一”字形结构的超细旦多孔扁平FDY长丝；其中，牵伸辊的速度为1750～1950 m/min，牵伸辊的温度为70℃～80℃，定型辊的速度为3800～4000 m/min，定型辊的温度为110℃～120℃，导丝盘的速度为3900～4030 m/min，预牵伸倍数为1.05～1.1倍，主牵伸倍数为1.8～2.2倍，总的牵伸倍数为1.9～2.5倍，卷绕速度为3850～4000m/min，从而使产品的结晶度到20%以上，伸长率降低到30%以内，提高产品的尺寸稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法，其特征在于：上述第二步中每个计量泵的规格为0.9mL/r，每个计量泵的转速为19.6rpm。
3.根据权利要求1所述的一种超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法，其特征在于：上述的第四步中的三个牵伸辊为HR1牵伸辊、HR2牵伸辊和HR3牵伸辊，且HR1牵伸辊的速度为1800m/min，HR2牵伸辊的速度为1850m/min，HR3牵伸辊的速度为1900m/min，HR1牵伸辊的温度为77℃，HR2牵伸辊的温度为75℃，HR3牵伸辊的温度为75℃。
4.根据权利要求1所述的一种超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法，其特征在于：上述的第四步中的两个定型辊为HR4定型辊和HR5定型辊，且HR4定型辊的速度为3900m/min，HR5定型辊的速度为3900m/min，HR4定型辊的温度为115℃，HR5定型辊的温度为115℃。
5.根据权利要求1所述的一种超细旦多孔扁平FDY长丝的制备方法，其特征在于：上述的第四步中的三个导丝盘为GR1导丝盘、GR2导丝盘和GR3导丝盘，且GR1导丝盘的速度为3910m/min，GR2导丝盘的速度为3920m/min，GR3导丝盘的速度为3915m/min。
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