CN102206879B - 一种负压熔融纺丝方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型的熔融纺丝技术，特别是涉及一种负压熔融纺丝方法，具体是指在熔体纺丝过程中利用负压环境进行熔融纺丝的一种负压熔融纺丝方法。本发明的一种负压熔融纺丝方法，采用熔融纺丝方法，纺丝原料熔体经熔融挤出后进行冷却，再进行集束、上油和卷绕，所述的纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，所述的负压环境是指空气压力为0.01～0.001MPa。本发明的优势在于利用负压熔融纺丝可将纺丝速度提高大大提高，其生产效率得到了大大的提升；纺丝中空气摩擦阻力对纤维的影响甚少，纺丝过程中纤维不会因张力过高而发生断丝；极大地提高了熔体纺丝速度，从而提高了生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的熔融纺丝技术，特别是涉及一种负压熔融纺丝方法，具体是指在熔体纺丝过程中利用负压环境进行熔融纺丝的一种负压熔融纺丝方法。
背景技术
在熔体纺丝过程中，纺程上纤维的受力分布(纺程上力的分布)对熔体纺丝成形起着十分重要的影响，尤其是对纺丝过程中的纤维所形成的取向和结晶有着密切关系。当熔体本身特性以及纺丝工艺条件发生变化时，都会引起纺程上力的分布变化。因此当固定了熔体物质以后，则可以通过调节纺丝工艺条件，例如：纺丝速度、纺丝温度、吐出量、冷却吹风条件等来控制纺程上力的分布。
通常情况下纺程上的纤维会受到流变阻力、惯性力、空气摩擦阻力、重力和表面张力五种力的作用。在常规纺丝和高速纺丝时，其表面张力和重力只占到总纺丝张力的1％，因此可以忽略不计。常规纺丝时，惯性力和空气摩擦阻力较小，主要受流变阻力的控制，而在高速纺丝时，由于纺速较高，惯性力和空气摩擦阻力相应增加，但纤维通常是在接近喷丝板的区域内成形，据实验分析，若纺丝速度为3000-4000m/min时，空气摩擦阻力所产生的有效剪切应力为(3～4)×10-3N/cm2。因此在高速纺丝(POY3000-6000m/min)空气摩擦阻力对纤维成形影响不大，但对成形后的纤维的影响较大。为了实现工业生产效率的进一步提高，当纺丝速度超过6000m/min(超高速纺丝HOY)以上时，惯性力和空气摩擦阻力对纺丝张力起主导作用。在超高速纺丝时，因纤维的凝固点会提前，空气摩擦阻力又与纺程长度相关，所以它对纤维的成形影响甚少，因而惯性力是影响纺丝拉伸和取向结晶成形的主要因素。但当纤维成形后，空气摩擦阻力随着纺丝速度的增大而极具增加，使得纺丝张力以及波动也相应增加，工艺稳定性和纤维结构的不均性增强，甚至会发生断丝。因此纺丝速度的提高促使空气摩擦阻力对纺丝的影响，因此为了减少空气阻力，目前的超高速纺丝通常采用缩短纺程方法来达到。HOY由于的纺丝设备简单，投资少，能耗低，产量大，目前已有一些企业实现工业化生产。德国巴马格公司生产的HOY纺丝设备，其卷绕速度已达8000m/min，采用“直排式”概念将喷丝板与卷绕机构间的距离显著缩短，以减少空气摩擦阻力对纤维的受力，降低其纺程张力。瑞士伊文塔公司发明了紧凑式HOY纺丝设备生产线，韩国东洋聚酯公司已有200吨/月HOY生产路线。
因此为了寻求在原有的常规纺、高速纺、超高速纺的设备基础上来有效地控制空气摩擦阻力，以致提高纺丝生产效率并能够同时降低纤维纤度的工艺技术是目前企业迫切需求的。
发明内容
本发明针对上述问题提出了一个全新的概念，具体指的是在熔体纺丝过程中提供一个负压环境进行熔融纺丝，通过降低空气压力来降低空气密度和空气动力学粘度，相应的丝束与空气间的摩擦力阻力降低，宏观表现为纺程张力的降低。因而能在泵供量变化的情况下，同时保持单丝纤度不变时，提高纺丝速率，使得生产效率大幅度提高，并且纤维成品性能优良。或者在泵供量不变的条件下，可提高熔体纺丝的速度，减少纤维的纤度，既提高生产效率又同时得到手感好、吸水性好、保温性好以及柔韧性高的细旦纤维。
本发明的一种负压熔融纺丝方法，采用熔融纺丝方法，纺丝原料熔体经熔融挤出后进行冷却，再进行集束、上油和卷绕，所述的纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，所述的负压环境是指空气压力为0.01～0.001MPa。
作为优选的技术方案：
其中，如上所述的一种负压熔融纺丝方法，所述的冷却方式为辐射传热冷却方式，而不采用常规环吹风或侧吹风的对流传热冷却方式。辐射传热冷却方式是指在熔体冷却成型时，低温物质环绕在高温丝束周围但不相接触，由于高温丝束在具有温差的环境中会发射辐射能，而低温物质则能够吸收这种辐射能，并同时将热量带走，从而达到冷却高温丝束的目的；其中，所述的温差值为150～250℃。
如上所述的一种负压熔融纺丝方法，所述的卷绕的速度：超高速纺达到12000m/min～20000m/min，高速纺达到5000m/min～8000m/min，常规纺达到3000m/min～4500m/min。
如上所述的一种负压熔融纺丝方法，所述的纺丝原料为能够进行熔融纺丝的聚合物或聚合物合金，所述的聚合物具体指的是对苯二甲酸乙二酯(PET)、对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)；所述的聚合物合金是指聚对苯二甲酸乙二酯/聚对苯二甲酸丙二酯(PET/PTT)、聚对苯二甲酸乙二酯/聚对苯二甲酸丁二酯(PET/PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯/聚对苯二甲酸丁二酯(PTT/PBT)。
如上所述的一种负压熔融纺丝方法，所述的聚对苯二甲酸乙二酯/聚对苯二甲酸丙二酯中聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丙二酯的质量比为1∶0.1～5；所述的聚对苯二甲酸乙二酯/聚对苯二甲酸丁二酯中聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的质量比为1∶0.1～5；所述的聚对苯二甲酸丙二酯/聚对苯二甲酸丁二酯中聚对苯二甲酸丙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的质量比为1∶0.1～5。
本发明负压熔融纺丝所基于的原理如下：
为了能够减少纺程中纤维的空气摩擦阻力以提高纺丝速度，必须降低空气密度和空气运动粘度，因此将纺程路线中调控一定的真空度(负压状态)则可降低空气密度和空气运动粘度，相应的会降低空气摩擦阻力。
纺程空气压力与空气密度的关系式：
其中ρ0为负压下的空气密度，ρa为标准大气压下的空气密度，P0为标准大气压，Pa为负压。从表达示可知，空气压力与空气密度成正比关系，当控制纺程空气温度恒定不变时，空气压力P从标准大气压0.1MPa降低到0.01～0.001MPa时，空气密度ρa相应降低10-100倍。标准大气压(100KPa)下，温度25℃时，空气密度为11691Kg/m3，则当25℃时，空气压力为0.01～0.001MPa时，空气密度为11691×10-2～11691×10-1Kg/m3。所以当在纺程过程降低空气压力而达到一定真空度时，则可以降低空气的密度值。
纺程空气压力与空气运动粘度的关系是也存在着一定的关系，但是由于压力的降低对空气运动粘度的影响不是很大，因此在此可忽略不计。
将纺程空气负压中对应的空气密度和空气运动粘度代入到沿纺丝线的轴向张力梯度表达示中，在纺丝速度条件不变的情况下，纺丝空气摩擦阻力明显下降，相应的纤维所受的纺程张力减少。因此使熔体在纺程中处于负压环境时，超高速纺可达12000m/min～20000m/min，高速纺可达5000m/min～8000m/min，常规纺可达3000m/min～4500m/min。
本发明在基于以上理论分析的基础上提供了一种负压熔融纺丝技术工艺。
本发明的目的在于：以一种新型的熔融纺丝工艺来减少纤维与空气的摩擦阻力，通过不改变泵供量，提高熔体纺丝速度，同时降低单丝纤度。通过在纺程中调控一个0.01～0.001MPa的负压，使熔体从喷丝板出来到集束上油前都处于一个密封的负压环境中，在这种情况下，由于空气密度和空气运动粘度的下降，相应的空气摩擦阻力会大大降低，超高速熔体纺丝速度可调控在12000m/min～20000m/min，既大大提高了生产效率，又能纺制纤度较细的纤维，提升了纤维的手感柔软性，光泽柔和性。
本发明的另一目的在于：以一种新型的熔融纺丝工艺来减少纤维与空气的摩擦阻力，通过不改变泵供量，提高熔体纺丝速度，同时降低单丝纤度。通过在纺程中调控一个0.01～0.001MPa的负压，使熔体从喷丝板出来到集束上油前都处于一个密封的负压环境中，在这种情况下，由于空气密度和空气运动粘度的下降，相应的空气摩擦阻力会大大降低，高速熔体纺丝速度可调控在5000m/min～8000m/min，既大大提高了生产效率，又能纺制纤度较细的纤维，提升了纤维的手感柔软性，光泽柔和性。
本发明的另一目的在于：以一种新型的熔融纺丝工艺来减少纤维与空气的摩擦阻力，通过改变泵供量，保持单丝纤度的同时，提高熔体纺丝速度。通过在纺程中调控一个0.01～0.001MPa的负压，使熔体从喷丝板挤出、冷却固化到集束上油前都处于一个密封的负压环境中，在这种情况下，由于空气密度和空气运动粘度的下降，相应的空气摩擦阻力会大大降低，在改变泵供量和保持原有纤维纤度时，常规熔体纺丝速度可调控在3000m/min～4500m/min，并能正常进行纺丝，大大提高了生产效率。
综上所述，当控制纺程空气压力为0.01～0.001MPa时，使得空气密度与空气运动粘度的下降，这样会导致纤维的空气摩擦阻力下降，纺程单丝上的受力会相应下降，而纺程张力和纤维结晶度、取向度有关，因此必须控制一定的纺程张力范围，所以可以通过提高纺丝速度来维持其纺程张力，同时又提高了生产效率。
有益效果
本发明的优势在于利用负压熔融纺丝可将纺丝速度提高大大提高，其生产效率得到了大大的提升。纺丝中空气摩擦阻力对纤维的影响甚少，纺丝过程中纤维不会因张力过高而发生断丝。并可应用在常规纺丝、高速纺丝和超高速纺丝设备中，且其需要投入的而外设备成本低，工艺改造较为简单，但又极大地提高了熔体纺丝速度，从而提高了生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
使用负压超高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtex涤纶长丝
采用特性黏度[η]为0.65dL/gPET切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为6.26×10-2g/s.hole，纺丝温度为285℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为250℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.001MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为20000m/min，纺制得到1.88dtex涤纶长丝，其长丝的的断裂强度高大于3.0cN/dtex，条干不匀率小于1.8CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例1
常压超高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtex涤纶长丝
采用特性黏度[η]为0.65dL/gPET切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为2.51×10-2g/s.hole，纺丝温度为290℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为8000m/min，纺制得到1.88dtex涤纶长丝，其长丝的断裂强度高大于3.7cN/dtex，条干不匀率小于2.0CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例2
使用负压超高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPTT长丝
采用特性黏度[η]为0.95dL/gPTT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为4.70×10-2g/s.hole，纺丝温度为287℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为240℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.005MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为15000m/min，纺制得到1.88dtex PTT长丝，其长丝的断裂强度高大于1.7cN/dtex，条干不匀率小于2.0CV/％，纤维取向度高，染色均匀度4.5级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例2
常压超高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPTT长丝
采用特性黏度[η]为0.95dL/gPTT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为2.51×10-2g/s.hole，纺丝温度为291℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为8000m/min，纺制得到1.88dtexPTT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.18cN/dtex，条干不匀率小于2.1CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例3
使用负压超高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPBT长丝
采用特性黏度[η]为1.1dL/gPBT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为3.76×10-2g/s.hole，纺丝温度为295℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为235℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.01MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为12000m/min，纺制得到1.88dtexPBT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.5cN/dtex，条干不匀率小于2.1CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例3
常压超高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPBT长丝
采用特性黏度[η]为1.1dL/gPBT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为2.51×10-2g/s.hole，纺丝温度为290℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为8000m/min，纺制得到1.88dtexPBT长丝，其长丝的断裂强度高大于1.9cN/dtex，条干不匀率小于1.9CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例4
使用负压超高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtex PET/PTT长丝
采用质量比为1∶0.1的PET/PTT共混切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为6.26×10-2g/s.hole，纺丝温度为285℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为230℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.001MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为20000m/min，纺制得到1.88dtexPET/PTT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.3cN/dtex，条干不匀率小于1.8CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例4
常压超高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPET/PTT长丝
采用质量比为1∶0.1的PET/PTT共混切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为2.51×10-2g/s.hole，纺丝温度为293℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为8000m/min，纺制得到1.88dtexPET/PTT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.4cN/dtex，条干不匀率小于2.0CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例5
使用负压高速熔融纺丝技术纺制纤度为0.5dtex涤纶长丝
采用特性黏度[η]为0.65dL/g PET切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为6.7×10-3g/s.hole，纺丝温度为285℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为225℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.001MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为8000m/min，纺制得到0.5dtex涤纶长丝，其长丝的断裂强度高大于3.2cN/dtex，条干不匀率小于2.0CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例5
常压高速熔融纺丝技术纺制纤度为0.5dtex涤纶长丝
采用特性黏度[η]为0.65dL/gPET切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为3.3×10-3g/s.hole，纺丝温度为295℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为4000m/min，纺制得到0.5dtex涤纶长丝，其长丝的断裂强度高大于3.8cN/dtex，条干不匀率小于2.2CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例6
使用负压高速熔融纺丝技术纺制纤度为0.5dtexPTT长丝
采用特性黏度[η]为0.95dL/gPTT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为5.0×10-3g/s.hole，纺丝温度为285℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为220℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.007MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为6000m/min，纺制得到0.5dtexPTT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.2cN/dtex，条干不匀率小于2.1CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例6
常压高速熔融纺丝技术纺制纤度为0.5dtexPTT长丝
采用特性黏度[η]为0.95dL/gPTT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为3.3×10-3g/s.hole，纺丝温度为293℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为4000m/min，纺制得到0.5dtexPTT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.6cN/dtex，条干不匀率小于2.3CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例7
使用负压高速熔融纺丝技术纺制纤度为0.5dtexPBT长丝
采用特性黏度[η]为1.1dL/gPBT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为4.2×10-3g/s.hole，纺丝温度为295℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为215℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.01MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为5000m/min，纺制得到0.5dtexPBT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.1cN/dtex，条干不匀率小于2.0CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例7
常压高速熔融纺丝技术纺制纤度为0.5dtexPBT长丝
采用特性黏度[η]为1.1dL/gPBT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为3.3×10-3g/s.hole，纺丝温度为290℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为4000m/min，纺制得到0.5dtexPBT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.3cN/dtex，条干不匀率小于2.1CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级，生产效率相对低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例8
使用负压高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtex PET/PBT长丝
采用质量比为1∶0.5的PET/PTT共混切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为2.5×10-2g/s.hole，纺丝温度为289℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为210℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.001MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为8000m/min，纺制得到1.88dtexPET/PBT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.7cN/dtex，条干不匀率小于1.6CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例8
常压高速熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPET/PBT长丝
采用质量比为1∶0.5的PET/PBT共混切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为1.25×10-2g/s.hole，纺丝温度为294℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为4000m/min，纺制得到1.88dtex PET/PBT长丝，其长丝的的断裂强度高大于3.1cN/dtex，条干不匀率小于2.0CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例9
使用负压常规熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtex涤纶长丝
采用特性黏度[η]为0.65dL/gPET切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为1.41×10-2g/s.hole，纺丝温度为288℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为200℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.001MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为4500m/min，纺制得到1.88dtex涤纶长丝，其长丝的断裂强度高大于3.1cN/dtex，条干不匀率小于1.9CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.5级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例9
常压常规熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtex涤纶长丝
采用特性黏度[η]为0.65dL/gPET切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为0.78×10-2g/s.hole，纺丝温度为291℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为2500m/min，纺制得到1.88dtex涤纶长丝，其长丝的断裂强度高大于3.8cN/dtex，条干不匀率小于2.1CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例10
使用负压常规熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPTT长丝
采用特性黏度[η]为0.95dL/gPTT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为110×10-2g/s.hole，纺丝温度为285℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为195℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.006MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为3500m/min，纺制得到1.88dtexPTT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.1cN/dtex，条干不匀率小于1.9CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例10
常压常规熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPTT长丝
采用特性黏度[η]为0.95dL/gPTT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为0.78×10-2g/s.hole，纺丝温度为292℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为2500m/min，纺制得到1.88dtexPTT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.4cN/dtex，条干不匀率小于2.3CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例11
使用负压常规熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPBT长丝
采用特性黏度[η]为1.1dL/gPBT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为0.94×10-2g/s.hole，纺丝温度为295℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为190℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.01MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为3000m/min，纺制得到1.88dtexPBT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.0cN/dtex，条干不匀率小于1.9CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗较低，产能高的循环经济目标。
对比例11
常压常规熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPBT长丝
采用特性黏度[η]为11dL/gPBT切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为0.78×10-2g/s.hole，纺丝温度为290℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为2500m/min，纺制得到1.88dtexPBT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.7cN/dtex，条干不匀率小于2.4CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
实施例12
使用负压常规熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtex PTT/PBT长丝
采用质量比为1∶5的PTT/PBT共混切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为1.41×10-2g/s.hole，纺丝温度为285℃，然后将环形冷却吹风装置改为采用循环冷却水(低温介质)装置，高温丝束与冷却水不直接接触，在温差为150℃环境下通过辐射传热冷却高温丝束，调控纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，空气压力为0.001MPa，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为4500m/min，纺制得到1.88dtex PTT/PBT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.3cN/dtex，条干不匀率小于2.0CV/％，纤维取向度高，染色均匀度5.0级。产品质量稳定，同时极大地提高生产效率，实现能耗低，产能高的循环经济目标。
对比例12
常压常规熔融纺丝技术纺制纤度为1.88dtexPET/PTT长丝
采用质量比为1∶5的PTT/PBT共混切片作为纺丝原料，熔体经熔融后挤出，泵供量为0.78×10-2g/s.hole，纺丝温度为291℃，经环吹风冷却成形后，再进行集束、上油和卷绕；纺丝速度为2500m/min，纺制得到1.88dtex PTT/PBT长丝，其长丝的断裂强度高大于2.6cN/dtex，条干不匀率小于2.2CV/％，纤维取向度高，染色均匀度为4.5级。生产效率相对较低，纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象。
Claims (4)
1.一种负压熔融纺丝方法，采用熔融纺丝方法，纺丝原料熔体经熔融挤出后进行冷却，再进行集束、上油和卷绕，其特征是：所述的纺丝原料熔体从熔融挤出后到纤维成形集束前之间都处于负压环境，所述的负压环境是指空气压力为0.01～0.001MPa；所述的冷却利用辐射传热冷却方式；辐射传热冷却方式是指在熔体冷却成型时，低温物质环绕在高温丝束周围但不相接触，由于高温丝束在具有温差的环境中会发射辐射能，而低温物质则能够吸收这种辐射能，并同时将热量带走，从而达到冷却高温丝束的目的；其中，所述的温差值为150～250℃。
2.根据权利要求1所述的一种负压熔融纺丝方法，其特征在于，所述的卷绕的速度：超高速纺达到12000m/min～20000m/min，高速纺达到5000m/min～8000m/min，常规纺达到3000m/min～4500m/min。
3.根据权利要求1所述的一种负压熔融纺丝方法，其特征在于，所述的纺丝原料是能够进行熔融纺丝的聚合物或聚合物合金，所述的聚合物具体指的是对苯二甲酸乙二酯、对苯二甲酸丙二酯或聚对苯二甲酸丁二酯；所述的聚合物合金是指聚对苯二甲酸乙二酯/聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯/聚对苯二甲酸丁二酯或聚对苯二甲酸丙二酯/聚对苯二甲酸丁二酯。
4.根据权利要求3所述的一种负压熔融纺丝方法，其特征在于，所述的聚对苯二甲酸乙二酯/聚对苯二甲酸丙二酯中聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丙二酯的质量比为1:0.1～5；所述的聚对苯二甲酸乙二酯/聚对苯二甲酸丁二酯中聚对苯二甲酸乙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的质量比为1:0.1～5；所述的聚对苯二甲酸丙二酯/聚对苯二甲酸丁二酯中聚对苯二甲酸丙二酯与聚对苯二甲酸丁二酯的质量比为1:0.1～5。
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