CN102220667B - 一种中空假捻加工丝及其生产方法 - Google Patents

一种中空假捻加工丝及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了中空假捻加工丝及其生产方法，该纤维的中空部的断面呈扁平状，中空率为2％～8％；纤维的成纤聚合物为对苯二甲酸、乙二醇、改性二元酸及双酚A-烯化氧的共聚物；该假捻加工丝经湿热或干热处理后其中空部的断面呈三角状，中空率为15％～35％。首先在常规的纺丝工艺条件下制得预取向丝POY或全取向丝FOY，然后进行假捻加工，且使得丝条经过一种止捻装置，从而制得假捻加工丝。该纤维在民用服装、运动服装、职业服装、室内装饰、床上用品、鞋袜、医疗用品及高级填充物等领域得到扩大应用。

Description

一种中空假捻加工丝及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种中空假捻加工丝及其生产方法。
背景技术
随着社会经济发展水平和人民生活水平的提高，人民对服饰的要求也越来越高，中空纤维因其质量轻、保暖性好、吸湿排汗等优良性能越来越受人们的青睐。产品被广泛用于民用服装、运动服装、职业服装、室内装饰、床上用品、鞋袜、医疗用品及高级填充物等。
中国专利CN1536104A(公开号)中提出了一种细旦聚酯中空预取向丝的纺制方法，是将固有粘度(IV)为0.5～0.7dl/g、熔点245～265℃的聚酯聚合物加热熔融并过滤后，定量挤出聚酯中空预取向丝。没有进行变形加工，只是做了简单的拉伸，对纱线的使用有很多的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中空假捻加工丝及其生产方法。
本发明的中空假捻加工丝，其中空部的断面呈扁平状，中空率为2％～8％；纤维的成纤聚合物为对苯二甲酸、乙二醇、改性二元酸及双酚A-烯化氧的共聚物，且纤维的物理特性满足下式，
A.沸水收缩率≥8％；
B.干热收缩率≥18％；
C.卷缩伸长率15～40％。
所说改性二元酸是乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、邻苯二甲酸或间苯二甲酸中的任意一种。
本发明的中空假捻加工丝，经湿热或干热处理后其中空部的断面呈三角状，中空率为15％～35％。
本发明的中空假捻加工丝，可由以下方法制得：
(1)首先在常规的纺丝工艺条件下，将聚合物经中空喷丝板吐出成丝，并在2000～3500m/min的卷取速度下制得预取向丝POY或在3501～5000m/min的卷取速度下制得全取向丝FOY；
(2)然后将步骤(1)制得的预取向丝POY在倍率1.55～2.5、温度120～180度的条件下，或者将步骤(1)制得的全取向丝FOY在倍率1.05～1.54、温度120～180度的条件下，进行假捻加工，且使得丝条经过一种止捻装置，从而制得假捻加工丝。
所说止捻装置设置在第一热箱和假捻器之间。该装置由一个止捻轮和一个导丝器组成，可以减少假捻过程中纱线在一热箱内的旋转，增加中空假捻加工丝的中空回复率。
本发明的中空假捻加工丝，其中空部最初的断面形状为扁平形，中空率为2％～8％，但是因为在假捻加工过程中使用了上述的止捻装置，该中空假捻加工丝经过湿热或干热处理后，可以恢复为中空度很高的纱线。经过湿热或干热处理的中空假捻加工丝，其中空部的断面呈三角状，中空率为15％～35％。
另外，本发明的中空假捻加工丝，可以由预取向丝POY在高倍率下延伸制成延伸丝DT，然后再进行假捻加工后制得，也可以由全取向丝FOY在低倍率下直接延伸假捻加工制得；因为延伸丝DT和全取向丝FOY的纤维内部的分子链具有良好的取向度，因而假捻加工后得到的假捻加工丝，中空率虽然不是很高，但是在经过湿热或干热处理后，其被压缩了的中空形状可以恢复，中空率得到很大的还原。另外，由于全取向丝FOY的纤维内分子链取向更完善，其DTY加工时可以采用较高的温度，同时，其加工稳定性也比较优良，所以采用全取向丝FOY在低倍率下延伸假捻加工为优先。
该中空假捻加工丝在民用服装、运动服装、职业服装、室内装饰、床上用品、鞋袜、医疗用品及高级填充物等领域得到扩大应用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的中空假捻加工丝的显微镜断面写真图。
图2是经湿热或干热处理的中空假捻加工丝的显微镜断面写真图。
图3是本发明中使用的中空型喷丝板形状图。
具体实施方式
以下的实施例中的值是采用下述方法来测定。
(1)沸水收缩率
a)纱线取样10圈×1m/圈，将纱线自然下垂悬挂在温度25℃，湿度60％的环境中调湿12小时。
b)在测长台上，将纱线悬挂定克重G，测出原长L
G＝D×0.9×0.1×圈数×2(D：纱线纤度)
c)将测好的纱线用纱布包好放在100℃的水中，保持水温为100℃、30min。
d)将纱布及纱线自然冷却，然后取出纱线挂在温度25℃，湿度60％的环境中调湿12小时。
e)调湿好的纱线悬挂定克重G，测出L1。根据下列公式算出湿热收缩率：湿热收缩率＝(L-L1)/L×100％
(2)干热收缩率
a)纱线取样10圈×1m/圈，将纱线自然下垂悬挂在温度25℃，湿度60％的环境中调湿12小时。
b)在测长台上，将纱线悬挂定克重G，测出原长L
G＝D×0.9×0.1×圈数×2(D：纱线纤度)
c)将测好的纱线放在恒温干燥箱里，保持箱内温为180℃、15min。
d)将纱线自然冷却，取出过后挂在温度25℃，湿度60％的环境中调湿12小时。
e)调湿好的纱线悬挂定克重G，测出L1。根据下列公式算出湿热收缩率：湿热收缩率＝(L-L1)/L×100％
(3)卷缩伸长率
a)纱线取样10圈×1m/圈，将纱线自然下垂悬挂在温度25℃，湿度60％的环境中调湿12小时。
b)将纱线用纱布包好，放在90℃恒温水槽中保持20min。
c)将纱及纱线自然冷却，将纱线取出后挂在温度25℃，湿度60％的环境中调湿12小时。
d)将纱线挂在装满水的测量水槽中，先悬挂初荷重+定荷重，保持2min后读出长度L。
初荷重＝0.002g/d×D×2×卷数
定荷重＝0.1g/d×D×2×卷数
然后将定荷重去除，保持初荷重状态悬挂2min，读出长度L1。根据下面公式测出：卷缩伸长率＝(L-L1)/L×100％
以下实施例不应看作是对本发明的限制。
实施例1
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为2500m/min，控制纤度为160dtex/36F，得到中空预取向丝POY。
对卷绕好的中空预取向丝POY进行延伸，一热辊温度为90℃，二热辊为130℃，延伸倍率1.75，卷取速度800m/min，得到纤度为95dtex/36F得到中空延伸丝。
对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为150℃，倍率1.05，卷取速度450m/min，得到纤度为90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.0％。纱线的沸水收缩率为：10％，干热收缩率为：22％，卷缩伸长率为：18％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理后，中空率为23％。具体数值见表1。
实施例2
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为2500m/min，控制纤度为160dtex/36F，得到中空预取向丝POY。
对卷绕好的中空预取向丝POY进行延伸，一热辊温度为90℃，二热辊为130℃，倍率1.75，卷取速度800m/min，得到纤度为95dtex/36F得到中空延伸丝。
对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为150℃，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.5％。纱线的沸水收缩率为：11％，干热收缩率为：23％，卷缩伸长率为：20％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理后，中空率为24％。具体数值见表1。
实施例3
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为2500m/min，控制纤度为160dtex/36F，得到中空预取向丝POY。
对卷绕好的中空预取向丝POY进行延伸，一热辊温度为90℃，二热辊为130℃，倍率1.75，卷取速度800m/min，得到纤度为95dtex/36F得到中空延伸丝。
对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为150℃，倍率1.25，卷取速度450m/min，得到纤度为90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.6％。纱线的沸水收缩率为：13％，干热收缩率为：25％，卷缩伸长率为：21％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理后，中空率为26％。具体数值见表1。
实施例4
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为140℃，二热箱温度为室温，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.7％。纱线的沸水收缩率为：9％，干热收缩率为：24％，卷缩伸长率为：19％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为25％。具体数值见表1。
实施例5
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为150℃，二热箱温度为室温，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.5％。纱线的沸水收缩率为：10％，干热收缩率为：24％，卷缩伸长率为：21％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为24％。具体数值见表1。
实施例6
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；具体数值见表1。
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160℃，二热箱温度为室温，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为95dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.9％。纱线的沸水收缩率为：12％，干热收缩率为：26％，卷缩伸长率为：22％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为22％。具体数值见表1。
实施例7
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为170℃，二热箱温度为室温，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为3.0％。纱线的沸水收缩率为：14％，干热收缩率为：24％，卷缩伸长率为：21％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为25％。具体数值见表1。
实施例8
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为180℃，二热箱温度为室温，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为3.1％。纱线的沸水收缩率为：17％，干热收缩率为：23％，卷缩伸长率为：22％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为23％。具体数值见表1。
实施例9
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，口喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160℃，二热箱温度为室温，倍率1.05，卷取速度450m/min，得到纤度为75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.5％。纱线的沸水收缩率为：10％，干热收缩率为：24％，卷缩伸长率为：20％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为24％。具体数值见表1。
实施例10
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160℃，二热箱温度为室温，倍率1.05，卷取速度450m/min，得到纤度为75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.8％。纱线的沸水收缩率为：13％，干热收缩率为：26％，卷缩伸长率为：22％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为25％。具体数值见表1。
实施例11
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深65mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160℃，二热箱温度为室温，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为4.3％。纱线的沸水收缩率为：14％，干热收缩率为：27％，卷缩伸长率为：23％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为24％。具体数值见表1。
实施例12
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深97.5mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160℃，二热箱温度为室温，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为3.5％。纱线的沸水收缩率为：15％，干热收缩率为：26％，卷缩伸长率为：21％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为23％。具体数值见表1。
实施例13
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝FOY。
对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160℃，二热箱温度为室温，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为23.0％。纱线的沸水收缩率为：12％，干热收缩率为：24％，卷缩伸长率为：20％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100％，中空率为23％。具体数值见表1。
比较例1
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为2500m/min，控制纤度为160dtex/36F，得到中空预取向丝。
对卷绕好的中空预取向丝进行延伸，一热辊温度为90℃，二热辊为130℃，倍率1.75，卷取速度800m/min，得到纤度为95dtex/36F得到中空延伸丝。
对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻机一热箱温度设置为170℃，二热箱温度为150℃，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.1％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为10％，中空率为3.5％。具体数值见表1。
比较例2
将真空干燥后水分小于100ppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265℃、270℃、275℃，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；
使用中空喷丝板纺丝，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为130℃，两热辊间速度比二热辊∶一热辊为2.25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝。
对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻机一热箱温度设置为170℃，二热箱温度为150℃，倍率1.11，卷取速度450m/min，得到纤度为90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.4％。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为8％，中空率为4.8％。具体数值见表1。

Claims (2)

1.一种中空假捻加工丝，其特征在于：该中空假捻加工丝的中空部的断面呈扁平状，中空率为2%～8%；中空假捻加工丝的成纤聚合物为对苯二甲酸、乙二醇、改性二元酸及双酚A-烯化氧的共聚物，且中空假捻加工丝的物理特性满足下式，
  A．沸水收缩率≥8%；
  B．干热收缩率≥18%；
  C．卷缩伸长率 15～40%；
所述中空假捻加工丝经湿热或干热处理后其中空部的断面呈三角状，中空率为15%～35%。
2.根据权利要求1所述的中空假捻加工丝，其特征在于：所说改性二元酸是乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、邻苯二甲酸或间苯二甲酸中的任意一种。
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