CN102628199A - 一种复色膨体长丝的生产方法 - Google Patents

一种复色膨体长丝的生产方法 Download PDF

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张治文
孙广磊
汤华荣
隋新暖
姜伟
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本发明提供了一种复色膨体长丝的生产方法，包括以下步骤：将成纤聚合物进行原液染色、纺丝、集束，分别得到单色长丝；分别将所述单色长丝进行牵伸、变形，冷却后得到单色膨体长丝；将多种颜色的所述单色膨体长丝调整张力后进行网络合股，络筒后得到复色膨体长丝。本发明提供的生产方法得到的复色膨体长丝为新型的复色膨体长丝，用其织造的织物上的单色分辨起来较为清晰，风格独特。本发明采用一步法生产得到新型的复色膨体长丝，流程短，生产效率较高、生产成本较低，适于工业化生产。

Description

一种复色膨体长丝的生产方法
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，特别涉及一种复色膨体长丝的生产方法。
背景技术
膨体纱是一种膨松而柔软的纱线，其根据纤维长度可分为短纤纱和长丝纱。其中，长丝纱可以是由成纤聚合物纺成的长丝经变形等加工得到的膨体长丝(Bulk Continuous Filament，简称BCF)，也称为变形纱，其具有永久性的卷曲、环圈和螺旋等外观特性，增大了长丝之间的空隙，从而使纱线具有膨松、丰满的风格。膨体长丝主要以聚酯、聚丙烯、聚酰胺和聚丙烯腈等成纤聚合物为原料，广泛用于生产衣料、地毯等装饰用布的纱线。
在国内市场上，95％以上的地毯都是由常规的复色膨体长丝织造而成，其中，所述常规的复色膨体长丝一般由多种单色原液染色的长丝直接混合、变形得到。图1为生产红、黄、兰三种颜色混合的常规的复色膨体长丝的工艺流程图，在图1中，将三种颜色原液染色的长丝挤出，分别上油后直接混合，得到复色长丝后，再依次进行牵伸、变形、冷却、网络合股和络筒，得到常规的复色膨体长丝。采用此种常规的复色膨体长丝制成地毯，所得地毯整体颜色均一，不能清晰分辨原液染色时的单色。
近来，在国内外市场上，和上述地毯颜色风格相反，即单色分辨起来较为清晰的地毯比较畅销，尤其日本的订货量较大。此种风格独特的地毯可由一种新型的复色膨体长丝织造而成，是一种差别化、具有高附加值的产品。其中，所述新型的复色膨体长丝可称为清晰分色膨体长丝，其生产方法由国外生产商垄断，从而导致产品价格昂贵，不利于推广。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种复色膨体长丝的生产方法，该方法生产可使织物上的单色清晰可辨的复色膨体长丝，其流程短，生产的效率较高、成本较低，利于推广应用。
本发明提供了一种复色膨体长丝的生产方法，包括以下步骤：
a)将成纤聚合物进行原液染色、纺丝、集束，分别得到单色长丝；
b)分别将所述单色长丝进行牵伸、变形，冷却后得到单色膨体长丝；
c)将多种颜色的所述单色膨体长丝调整张力后进行网络合股，络筒后得到复色膨体长丝。
优选的，所述步骤a)中，所述成纤聚合物为聚酰胺或聚丙烯。
优选的，所述步骤b)中，所述牵伸的倍数为2.2～3.3。
优选的，所述步骤b)中，所述变形的温度为180℃～190℃，所述变形的压力为0.7MPa～0.8MPa。
优选的，所述步骤c)中，所述网络合股的压力为0.6MPa～0.8MPa。
优选的，所述步骤c)中，所述络筒的速度为2500米/分～2600米/分。
与现有技术相比，本发明将成纤聚合物进行原液染色、纺丝、集束，分别得到单色长丝，再分别将其进行牵伸、变形，冷却后得到单色膨体长丝，最后将多种颜色的单色膨体长丝经张力调整后进行网络合股，络筒后得到复色膨体长丝。本发明首先将成纤聚合物通过原液染色、纺丝和集束，分别得到多种颜色的单色长丝，然后将单色长丝通过牵伸、变形和冷却，分别得到多种颜色的单色膨体长丝，最后将其进行张力调整、网络合股，络筒后得到复色膨体长丝。采用本发明提供的生产方法得到的复色膨体长丝织成织物，织物上的单色分辨起来较为清晰，风格独特。本发明采用一步法生产得到复色膨体长丝，流程短，生产效率较高、生产成本较低，适于工业化生产。
附图说明
图1为生产红、黄、兰三种颜色混合的常规的复色膨体长丝的工艺流程图；
图2为本发明实施例提供的生产复色膨体长丝的工艺流程图；
图3为分别采用本发明、现有技术得到的复色膨体长丝织成的织物效果对比照片，其中，(a)为采用本发明得到的复色膨体长丝织成的织物，(b)为采用现有技术得到的复色膨体长丝织成的织物。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明提供了一种复色膨体长丝的生产方法，包括以下步骤：
a)将成纤聚合物进行原液染色、纺丝、集束，分别得到单色长丝；
b)分别将所述单束单色长丝进行牵伸、变形，冷却后得到单色膨体长丝；
c)将多种颜色的所述单色膨体长丝调整张力后进行网络合股，络筒后得到复色膨体长丝。
本发明以成纤聚合物和不同颜色的色母粒为主要原料，生产得到复色膨体长丝，用其织造的织物上的单色清晰可辨。与常规的复色膨体长丝相比，本发明生产的复色膨体长丝为一种新型的复色膨体长丝，可称为清晰分色膨体长丝。
本发明首先进行加料，所述加料优选在氮气流量为0.32m3/h～2m3/h、环境温度为25℃±5℃、环境湿度为75％±10％的条件下进行。本发明分别将不同颜色的色母粒加入到不同的料斗中，将成纤聚合物加入到上述的每个料斗中与色母粒混合，以进行原液染色，然后进行纺丝、集束，得到单束的单色长丝。
在本发明中，所述原液染色所用的不同颜色的色母粒的颜色为两种或三种，生产上根据所需产品的颜色要求来调整所用色母粒的颜色种类及其比例；所述色母粒为本领域常用的色母粒，本发明对其没有特殊限制。
所述成纤聚合物为本领域常用的成纤聚合物，如聚酯、聚酰胺(尼龙)和聚丙烯等，本发明优选对聚酰胺或聚丙烯进行加工，其耐磨性较好，应用于地毯纱的生产较具优势。本发明对所述成纤聚合物没有特殊限制，可以从市场上购买获得。所述成纤聚合物与所述不同颜色的色母粒的比例根据所需产品的颜色要求而改变，如每个颜色的色母粒占成纤聚合物的质量分数分别可以为1.0％～4.0％。
加料时，本发明优选还加入功能助剂，如阻燃剂、防水剂或柔软剂等，进一步提高产品的加工性能和应用性能，所述功能助剂的用量采用本领域常用的功能助剂的用量即可。
本发明分别将所述成纤聚合物原液染色后进行纺丝，所述纺丝为熔体纺丝，具体包括：
将经原液染色的成纤聚合物进行加热熔融，得到熔体；
将所述熔体挤出，经喷丝板得到熔体细流；
将所述熔体细流冷却凝固成型，上油后得到单色长丝。
在本发明中，所述加热熔融的温度优选为260℃～280℃，更优选为265℃～275℃；
所述挤出的各段温度均优选为260℃～280℃，将挤出的熔体优选经过滤去除杂质、计量泵计量后送至喷丝板，通过喷丝板上的喷丝孔喷出液状丝条即熔体细流，其中，所述过滤的压力优选为10MPa～13MPa，更优选为11MPa～12MPa；所述计量泵的转速优选为8转/分～15转/分，更优选为8.5转/分～12转/分；经所述喷丝板得到的熔体细流优选为60根/束～150根/束，更优选为80根/束～130根/束；
所述熔体细流优选在温度为17℃～19℃、湿度为70％～80％、侧吹风风速为0.5米/分～1米/分、吹风频率为25Hz～30Hz的条件下冷却凝固成型，再优选采用原油以20转/分～30转/分的速度上油后，得到单色长丝。
在本发明中，分别采用不同颜色的色母粒对成纤聚合物原液染色后进行纺丝，得到每个颜色的多束单色长丝，本发明分别将其进行集束，得到每个颜色的单束单色长丝。
本发明利用集丝器将多束同一颜色的单色长丝集合为单束单色长丝，每个颜色的多束单色长丝分别进行集束，得到每个颜色的单束单色长丝。所述集丝器为本领域常用的集丝器，本发明对所述集束没有特殊限制。
得到每个颜色的单束单色长丝后，本发明分别将其进行牵伸、变形和冷却，得到每个颜色的单色膨体长丝。
在本发明中，所述牵伸为将纤维有规律地拉长变细的过程，喂入牵伸的速度优选为1000米/分～1200米/分；所述牵伸优选为两道速度不同的热拉伸，慢辊的速度优选为1000米/分～1200米/分，慢辊的温度优选为60℃～80℃，快辊的速度优选为3000米/分～3300米/分，快辊的温度优选为170℃～190℃；所述牵伸的倍数优选为2.2～3.3，更优选为2.5～3.0；
将经过牵伸的单色长丝进行变形，冷却后得到单色膨体长丝。其中，所述变形为化学原丝在高温高压热空气和机械作用下产生三维卷曲、螺旋、环圈等外观特性而形成膨体长丝的过程；所述变形的温度优选为180℃～190℃，所述变形的压力优选为0.7MPa～0.8MPa，更优选为0.7MPa～0.75MPa；所述冷却优选为在冷却转鼓中进行的抽真空冷却，从而使单色膨体长丝定型；所述冷却转鼓的速度优选为40米/分～60米/分。
本发明分别将每个颜色的单束单色长丝进行牵伸、变形和冷却，得到每个颜色的单色膨体长丝，然后将每个颜色的单色膨体长丝经张力调整后进行网络合股、络筒，从而得到复色膨体长丝。
在本发明中，所述张力调整通过张力补偿控制装置，使每个颜色的单束单色长丝的张力在集中长丝的同时能够保持一致；所述张力补偿控制装置为本领域常用的调整张力的装置，本发明对所述调整张力没有特殊限制；
所述网络合股为将每个颜色的单色膨体长丝合并形成复色膨体长丝的过程；所述网络合股为本领域普通技术人员熟知的操作，所述网络合股的压力优选为0.6MPa～0.8MPa，更优选为0.65MPa～0.75MPa；网络节的数量根据所需产品的要求而定；
所述络筒为长丝定长卷绕成容量圈套的筒子的过程，以进行后续的纺织加工；所述络筒为本领域普通技术人员熟知的操作，所述络筒的速度优选为2500米/分～2600米/分。
得到复色膨体长丝后，将其按照本领域常用的方法织成织物，目测所述织物，用于形成复色膨体长丝的单色长丝的颜色清晰可辨，符合相应产品的颜色要求。
本发明将成纤聚合物进行原液染色、纺丝、集束，分别得到单束单色长丝，再分别将其进行牵伸、变形，冷却后得到单色膨体长丝，最后将多种颜色的单色膨体长丝经张力调整后进行网络合股，络筒后得到复色膨体长丝。本发明提供的生产方法得到的复色膨体长丝为新型的复色膨体长丝，用其织造的织物上的单色分辨起来较为清晰，风格独特。本发明采用一步法生产得到新型的复色膨体长丝，流程短，生产效率较高、生产成本较低，适于工业化生产。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的复色膨体长丝的生产方法进行具体地描述。
实施例
参见图2，图2为本发明实施例提供的生产复色膨体长丝的工艺流程图。在氮气流量为0.32m3/h～2m3/h、环境温度为25℃±5℃、环境湿度为75％±10％的条件下，将2.5％红色母粒、2％绿色母粒和3％兰色母粒分别加入到A、B、C三个螺杆挤压机的母粒料斗中，计量输入到盛有帝斯曼尼龙6切片的混合料斗中进行原液染色，再进入螺杆挤压机的箱体于278℃进行加热熔融，分别得到熔体；
将所述熔体在各段温度依次为260℃、270℃、275℃、280℃、280℃、275℃、274℃的条件下挤出，A、B、C三个螺杆挤压机的挤出温度相同，将挤出的熔体于10MPa过滤后送入计量泵，计量泵的转速为8.9转/分，准确计量后经喷丝板喷出，分别得到熔体细流；
将所述熔体细流在温度为18℃、湿度为75％、侧吹风风速为0.6米/分、吹风频率为28Hz的条件下冷却凝固成型，采用购自德国司马化学有限公司的原油，以25转/分的速度上油后，分别得到红色、绿色和兰色每个颜色的多束单色长丝；
分别将每个颜色的多束单色长丝通过集丝器进行集束，得到每个颜色的单束单色长丝；
分别将每个颜色的单束单丝长丝进行牵伸，喂入辊的速度为1000米/分，慢辊的速度为1100米/分，慢辊的温度为80℃，快辊的速度为2980米/分，快辊的温度为180℃；
分别将经过牵伸的每个颜色的单束单色长丝进行变形，然后在冷却转鼓中进行抽真空冷却，得到每个颜色的单色膨体长丝，其中，变形的温度为185℃，变形的压力与反压之比为6/3，冷却转鼓的速度为50米/分；
将三种颜色的单色膨体长丝通过张力补偿控制装置调整张力，然后在压力为0.7MPa的条件下进行网络合股，网络节为27±3个/米，最后以2550米/分的速度络筒，得到复色膨体长丝，其规格为2200dtex/120根，筒子纱的质量为3kg/筒。
将所得复色膨体长丝按照本领域常用的方法织成织物，目测所述织物，其单色清晰可辨，符合相应产品的颜色要求。
比较例
在氮气流量为0.32m3/h～2m3/h、环境温度为24℃±5℃、环境湿度为75％±10％的条件下，将2.5％红色母粒、2％绿色母粒和3％兰色母粒分别加入到三个螺杆挤压机的母粒料斗中，计量输入到盛有帝斯曼尼龙6切片的混合料斗中进行原液染色，再进入螺杆挤压机的箱体于278℃进行加热熔融，分别得到熔体；
将所述熔体由螺杆挤压机挤出，第一螺杆挤压机挤出的各段温度依次为260℃、270℃、275℃、280℃、280℃、275℃、274℃，第二螺杆挤压机挤出的各段温度依次为260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、275℃、274℃，第三螺杆挤压机挤出的各段温度依次为260℃、270℃、275℃、280℃、285℃、274℃、273℃，将挤出的熔体于10MPa过滤后送入计量泵，计量泵的转速为8.9转/分，准确计量后经喷丝板喷出，分别得到熔体细流；
将所述熔体细流在温度为18℃、湿度为75％、侧吹风风速为0.6米/分、吹风频率为28Hz的条件下冷却凝固成型，采用购自德国司马化学有限公司的原油，以25转/分的速度上油后，分别得到红色、绿色和兰色每个颜色的多束单色长丝；
将三个颜色的单色长丝直接混合后进行牵伸，得到经牵伸的复色长丝，喂入辊的速度为1000米/分，慢辊的速度为1100米/分，慢辊的温度为80℃，快辊的速度为2960米/分，快辊的温度为175℃；
将经牵伸的复色长丝进行变形，然后在冷却转鼓中进行抽真空冷却，得到复色膨体长丝，其中，变形的温度为180℃，变形的压力与反压之比为6/3，冷却转鼓的速度为55米/分；
将复色膨体长丝在压力为0.72MPa的条件下进行网络合股，网络节为30±3个/米，最后以2550米/分的速度络筒，得到常规的复色膨体长丝，其规格为2200dtex/120根，筒子纱的质量为3kg/筒。
将常规的复色膨体长丝按照本领域常用的方法织成织物，目测所述织物，其单色分辨起来模糊。
与上述比较例相比，由本发明实施例提供的复色膨体长丝织成的织物上的单色清晰可辨，符合相应产品的颜色要求。本发明采用一步法生产得到新型的复色膨体长丝，流程短，生产效率较高，生产成本较低，适于工业化生产。
图3为分别采用本发明、现有技术得到的复色膨体长丝织成的织物效果对比照片，其中，(a)为采用本发明得到的复色膨体长丝织成的织物，(b)为采用现有技术得到的复色膨体长丝织成的织物。从图3中可以看出，由本发明提供的复色膨体长丝织成的织物上的单色清晰可辨。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种复色膨体长丝的生产方法，包括以下步骤：
a)将成纤聚合物进行原液染色、纺丝、集束，分别得到单色长丝；
b)分别将所述单色长丝进行牵伸、变形，冷却后得到单色膨体长丝；
c)将多种颜色的所述单色膨体长丝调整张力后进行网络合股，络筒后得到复色膨体长丝。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述步骤a)中，所述成纤聚合物为聚酰胺或聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述牵伸的倍数为2.2～3.3。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述变形的温度为180℃～190℃，所述变形的压力为0.7MPa～0.8MPa。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述步骤c)中，所述网络合股的压力为0.6MPa～0.8MPa。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述步骤c)中，所述络筒的速度为2500米/分～2600米/分。
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