CN102797071B - 一种桔瓣型复合长丝及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种桔瓣型复合长丝及其制造方法。应用双螺杆复合纺丝设备，采用双螺杆桔瓣型复合纺丝方法，制得半成品UDY丝，再经拉伸制成成品DT或经拉伸变形制成DTY桔瓣型复合长丝。其中一相组份为一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF溶剂的高聚物，另一相组份是混合比例为45：55到55：45之间的LDPE与PA的共混物。所制成的桔瓣型复合长丝中，一相组份分离后单丝纤度为0.025～0.5dtex的超细纤维，另一混合相组份经过处理抽出LDPE后留下的是单丝纤度为0.001～0.3dtex的不定岛纤维，将不定岛法生产的超细纤维技术应用到桔瓣型复合长丝中，从而能达到定岛法生产的海岛超细纤维的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种桔瓣型复合长丝及其制造方法。
背景技术
桔瓣型复合纤维是由二种性能不同的聚合物构成的一种裂片型复合纤维，其横截面由类似“桔子”形状的裂片组成。二种性能不同的聚合物之间有一定的相容性以保证纺丝及后加工过程的正常进行，但在性能上又有所差异，能够在织物处理过程中通过化学或物理的方法将复合纤维分裂为超细纤维。采用这种形式的纤维截面，经剥离后可以得到“楔”型超细纤维，每根纤维有3处尖角，其尖锐的边缘，对尘埃、油污有极好的去污能力，用做擦拭布非常有利。这种桔瓣型复合纤维通常分为6+6或8+8等种类，即由6瓣(或8瓣)PET及6瓣(或8瓣)PA6相互间隔组成桔瓣型。二种组份的重量比可以是15/85～85/15，最终可得到线密度为0.1～0.5drex的超细纤维。
由于桔瓣型复合纤维的各瓣之间相互连结，有时剥离不好，容易造成超细纤维织物染色不良等问题，改进剥离不好的方法，是制作中空桔瓣型复合纤维或是米字型复合纤维。
中空桔瓣型复合纤维，是将纤维中间部分做成中空状，可减少桔瓣间的接触面积，有利于剥离。
米字型复合长丝的截面是由一种聚合物构成“米”字型骨架及另一种聚合物则为“米”字型骨架之间的楔形组成。若“米”字型骨架的比例低于15％，骨架过细且不均匀，也会增加剥离的难度。若“米”字型骨架的比例大于50％，骨架变得很粗，剥离后会形成一根较粗的纤维，影响超细纤维织物的柔软性。“米”字型复合纤维又被称为“N+1”型，即由N个楔形加上一个“米”字型构成。当N大于12时，会获得更细的纤维，但同样会有骨架过细且不均匀、剥离困难的问题。
桔瓣型复合长丝所用聚合物原料通常是PET及PA6，长丝经加捻、上浆制成各种织物，其剥离是织物在染整加工过程中靠机械力实现，或利用复合纤维二组分的沸水收缩率差异来实现。由于受其后加工过程中剥离率(又称开纤性)的影响，和开纤后单丝细度的制约，其织物在超细纤维方面的应用主要是用做擦拭布的材料。
不定岛法生产海岛型复合纤维，常用锦纶切片PA6和低密度聚乙烯LDPE在一定温度和条件下混合，经同一个螺杆挤压机熔融、共混，再经计量泵、纺丝组件喷出，形成不定岛的超细纤维。此种方法生产的海岛纤维生产成本低，产量高，但其岛相是粒子拉伸而形成的微纤，因此微纤的拉伸长度受到限制，微纤也是不连续，不固定，所以不能生产长丝，只能生产短纤。不定岛法生产海岛型复合纤维，此法中岛相组份的比例较低，一般在50％左右，如果达到55％以上时，岛相就会出现不规则的异常形状(特别大的岛或岛与岛粘连)，由于海的成份较高，萃取PE所用的甲苯量也较多。
发明内容
本发明旨在提出一种桔瓣型复合长丝的制造方法，将不定岛海岛超细纤维的生产工艺作为一个组份相应用到桔瓣型复合长丝生产中，从而改善了桔瓣型复合长丝中的超细纤维的纤度分布，最细可达0.001dtex。
在这种桔瓣型复合长丝的制造方法中，由于是用有机溶剂溶去另一相中的LDPE，留下一相中的桔瓣组分和另一相中的不定岛微纤组份，从而彻底解决了开纤问题。此外，这种桔瓣型复合长丝二相组份的重量比可以是15/85～85/15，如重量比为80％的PA6作为“楔”型组份，重量比为20％的PA6+PE共混物作为“米”组份，则溶去纤维中10％的LDPE组份后，所得超细纤维(PA6+PA6)比例为90％，萃取出的PE相应减少，因此可制得高密度、高物性的织物。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法如下：应用双螺杆复合纺丝设备，采用双螺杆复合纺丝方法，令二种熔融的组份相经桔瓣型复合纺丝板，各自分布成N+N个等份(N＝2～32)、相互间隔排布汇合在喷丝孔入口处，一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕制得半成品UDY丝，再经拉伸制成成品DT或经拉伸变形制成DTY桔瓣型复合长丝。其中一相组份为任何一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF溶剂的高聚物，另一相组份是混合比例为45∶55到55∶45之间的PE与PA的共混物。
在这种桔瓣型复合长丝的制造方法中，制得的成品纤维的纤度为55～330dtex/24～96F，成品纤维的单丝纤度为2～10dtex，一相剥离后是常规的桔瓣形纤维，分离后单丝纤度为0.025～0.5dtex；另一相采用混合比例为45∶55到55∶45之间的PE与PA的共混物组份，其经过处理抽出PE后留下的是单丝纤度为0.001～0.3dtex的不定岛纤维。
用该桔瓣型复合长丝织成的经编织物，采用聚氨酯浸渍或涂层技术对织物处理，再用有机溶剂溶去另一相中的LDPE，留下一相中的桔瓣组分和另一相中的不定岛微纤组份，再经起绒加工，最终可制得透气、柔软近似真皮结构的、具有高档麂皮感和“书写效应”的高档次人造麂皮，或进行贴面加工，制得薄型仿真皮革等。
本发明旨在提出一种桔瓣型复合长丝，这种桔瓣型复合长丝中含有纤度更细的纤维，可制成具有高档麂皮感和“书写效应”的高档次人造麂皮和薄型仿真皮革
本发明旨在提出一种桔瓣型复合长丝的制造方法，用这种生产工艺，由于PA6+PE共混物最终是通过甲苯溶剂这一化学方法进行溶解剥离的，因此选用N+1型，即PA6+PE共混物作为“米”字型骨架，相对定岛海岛超细短纤维生产线，其喷丝板的加工成本低、布孔量大，因此生产能力高，投资相对较低。当N≥16时，常规相组份可制得开纤率良好的纤度为0.025dtex或更细的超细纤维，生产工艺调节范围宽。
本发明旨在提出一种桔瓣型复合长丝的制造方法，将不定岛法生产的超细纤维技术应用到桔瓣型复合长丝中，从而能达到定岛法生产的海岛超细纤维的效果。
附图说明
图1为纺丝工艺流程图；
图2为拉伸工艺流程图。
具体实施方式
这种桔瓣型复合长丝的制造方法，应用双螺杆复合纺丝设备，采用双螺杆复合纺丝方法，令二种熔融的组份相经桔瓣型复合纺丝板，各自分布成N+N个等份(N＝2～32)、相互间隔排布汇合在喷丝孔入口处、一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕制得半成品UDY丝，再经拉伸制成成品DT或拉伸变形DTY桔瓣型复合长丝；其中一相组份为任何一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF溶剂的高聚物，另一相组份是混合比例为45∶55到55∶45之间的PE与PA的共混物。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法中，一相组份为任何一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF溶剂的高聚物，另一相组份使用熔融指数为40～60MFI的低密度聚乙烯LDPE和相对粘度为2.6～3.2η的锦纶PA6的共混物(混合比例为45∶55到55∶45之间)；二相组份的重量比可以是15/85～85/15，最终可得到线密度为0.001～0.5dtex的超细纤维。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法中，一相采用PA6时，PA6组份的熔体温度可控制在270～280℃，另一相PA6+PE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法中，一相采用PET时，PET组份的熔体温度可控制在280～290℃，另一相PA6+PE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法中，一相采用PTT时，PTT组份的熔体温度可控制在255～265℃，另一相PA6+PE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法中，一相采用抗菌防臭PET切片时，抗菌防臭PET组份的熔体温度可控制在270～285℃，另一相PA6+PE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法中，一相为改性PET高收缩切片，改性PET的熔体温度可控制为270～285℃，另一相PA6+PE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法的具体工艺流程如图1和图2所示。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法所用的纺丝设备是双螺杆复合长丝生产设备，喷丝板可以根据需要加工其瓣数。在本方案中，选用N+1型方式，将PA6+PE共混物作为米字型骨架，因此，瓣数可选范围在2+1～32+1个，例如，采用规格为孔数×桔瓣数×孔径为48×(8+1)×0.30mm的喷丝板。螺杆和计量泵由变频调速控制。螺杆各区和箱体温度自动控制。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法的具体工艺参数如下：
①切片干燥
共混物中：低密度聚乙烯LDPE本身不含水，PA6直接使用厂商已干燥好的干切片，为了保证二种原料在投料和计量混合过程中不吸水，保证纺丝顺利，干燥塔1底部通入0.3m3/小时的露点为-80℃的干燥N2气进行保护，纺丝时PA6干切片含水率控制在700ppm以下。
PA6干切片：PA6使用厂商已干燥好的干切片，使用时在干燥塔2底部通入0.3m3/小时的露点为-80℃的、温度为60℃的干燥N2气进行干燥保护，使切片含水率控制在500ppm以下。
PET、抗菌防臭PET、改性PET高收缩切片、PTT常规切片，使用前经过英国Rosion公司流化床式切片预结晶器和充填干燥塔用露点为-80℃的加热干空气进行干燥，切片含水率控制在100ppm以下。
②纺丝工艺参数：
原料重量比：常规组份相与共混组份相(低密度聚乙烯LDPE和锦纶PA6的共混物)重量比可以为：15/85～85/15；
计量泵规格：0.6cc/rev，1.2cc/rev二种规格，根据需要进行更换；
根据成品纤度、原料配比计算，PA6在280℃下熔体密度1.04g/cm3，PET在285℃下熔体密度1.13g/cm3，LDPE+PA6的共混物在275℃下熔体密度0.875g/cm3；
螺杆转速：螺杆转速是由过滤器出口压力控制的，生产中过滤器出口压力控制为：PA6、PET、改性PET、PTT 100bar；LDPE+PA690bar；
螺杆各区温度设定：LDPE+PA6 130～285℃，
PA6 220～280℃，
PET 260～290℃，
PTT 200～265℃，
抗菌防臭PET切片 260～285℃；
改性PET高收缩切片 260～285℃；
侧吹风温度：16℃～22℃；
纺丝箱下部的抽风装置抽风风速：1.0m/秒，以便排除PA6、PE纺丝挥发出的单体；
纺丝速度：300～800m/min。
③卷绕工艺参数：
上油盘转速：15～30rpm/min；
油剂浓度为：3.0％锦纶或涤纶专用油剂的水溶液；
导丝盘速度：300～800m/min
卷绕速度：300～800m/min；
④拉伸工艺参数：
拉伸速度：100～200m/min；
热盘温度：60℃～90℃；
热箱温度：70℃～100℃；
拉伸介质：热空气；
拉伸倍数：3.0～4.0；
⑤纤维成品性能：
纤度：55～330dtex/24～96F，成品纤维的单丝纤度为2～10dtex；
共混组份中分离出的不定岛单丝纤度：0.001～0.3dtex；
常规组份剥离后单丝纤度：0.025～0.5dtex；
断裂强度：2.5～5.0CN/dtex；
断裂伸长率：30～90％；
含油率：2～3％。
这种桔瓣型复合长丝的制造方法具有如下优点：
①用这种桔瓣型复合长丝的制造方法制成的桔瓣型长丝，LDPE+PA6的共混物相分离后单丝纤度为0.001～0.3dtex，用此纤维可制成具有高档麂皮感和“书写效应”的高档次人造麂皮和薄型仿真皮服装革
②用这种桔瓣型复合长丝的制造方法制成的桔瓣型长丝，由于是用有机溶剂溶去另一相中的LDPE，留下一相中的桔瓣组分和另一相中的不定岛微纤组份，从而彻底解决了开纤问题。相对定岛海岛超细短纤维生产线，其喷丝板的加工成本低、布孔量大，因此生产能力高，投资相对较低。
③用这种桔瓣型复合长丝的制造方法制成的桔瓣型长丝，分离后其超细纤维的有效成分可以达到90％，高于常规定岛型海岛纤维或不定岛型共混型超细纤维，为高密度织物的生产提供了可靠手段。
④用这种桔瓣型复合长丝的制造方法制成的桔瓣型长丝，常规相选用不同的原料，所生产的产品就有不同的风格，为超细纤维织物提供了更多的发展空间。例如，常规相使用PET成份时，由于PET超细纤维的断裂伸长比PA6的小，因此这类织物更适合用做高强低伸型产品。若使用PTT成份，由于PTT是高弹性纤维，所生产的织物弹性好，可作为服装革面料。若使用抗菌防臭PET成份，则织物具有抗菌防臭功能。若使用改性PET高收缩切片，可直接生产高密、手感超软的人造麂皮或人工皮革基布。
实施例1：PA6/(PA6+LDPE)桔瓣型复合长丝的纺丝工艺
(a)纺丝原料：
常规组份：PA切片，牌号M32600，相对粘度为2.6η；广州新惠美纶达股份有限公司生产。
LDPE+PA6的共混物：熔融指数为50MFI的LDPE和粘度为2.8η的PA6的共混物，其中：
LDPE，牌号MB9500，熔融指数为50，韩国LG公司生产。
锦纶切片，牌号M32800，相对粘度为2.8η；
(b)原料配比：重量比：PA6/(LDPE+PA6)＝50/(25+25)；
(c)喷丝板规格：孔数×桔瓣数×孔径为48×(8+1)×0.30mm；
(d)螺杆挤压机：规格φ90；
(e)计量泵规格：0.6cc/rev；
(f)冷却风温度：18℃，风速：0.6m/s；
(g)上油盘转速：26rpm/min，油剂浓度为：3.0％；
(h)纺丝(卷绕)速度：450m/min；
(i)纺丝工艺及物性：
表1165dtex/48×(8+1)F UDY桔瓣型复合长丝纺丝工艺表
表2：165dtex/48×(8+1)F UDY桔瓣型复合长丝物性测试数据
| 规格 | 断裂强度cn/dtex | 断裂伸长率％ | 含油率％ |
| 165dtex/48×(8+1)F | 1.51 | 291.6 | 1.12 |
(j)拉伸工艺及物性：
拉伸工艺设定：有效拉伸比为3.2，热盘温度为75℃，热箱温度为90℃，拉伸速度200m/min。
表3：拉伸后DT丝物性测试数据及截面中超细纤维数
用该桔瓣型复合长丝织成的经编织物，采用聚氨酯浸渍或涂层技术对织物处理后，抽出PE开纤后的PA6纤维有75％的比例，经起绒加工，可制成密度较高的，具有高档麂皮感和“书写效应”的高档次人造麂皮，或进行贴面加工制得仿真皮服装革等。
实施例2：PTT/(PA6+LDPE)桔瓣型复合长丝的纺丝工艺
(a)纺丝原料：
常规组份：PTT，特性粘度1.10dl/g。
LDPE+PA6的共混物：熔融指数为50MFI的LDPE和粘度为2.8η的PA6的共混物，其中：
LDPE，牌号MB9500，熔融指数为50，韩国LG公司生产。
锦纶切片，牌号M32800，相对粘度为2.8η；广州新惠美纶达股份有限公司生产。
(b)原料配比：重量比：PTT/(LDPE+PA6)＝40/(30+30)；
(c)喷丝板规格：孔数×桔瓣数×孔径为36×(8+1)×0.30mm；
(d)螺杆挤压机：规格φ90；
(e)计量泵规格：0.6cc/rev；
(f)冷却风温度：19℃，风速：0.6m/s；
(g)上油盘转速：22rpm/min，油剂浓度为：3.0％；
(h)纺丝(卷绕)速度：400m/min；
(i)纺丝工艺及物性：
表4110dtex/36×(8+1)F UDY桔瓣型复合长丝纺丝工艺表
表5110dtex/36×(8+1)F UDY桔瓣型复合长丝物性测试数据
| 规格 | 断裂强度cn/dtex | 断裂伸长率％ | 含油率％ |
| 110dtex/36×(8+1)F | 1.27 | 358.9 | 1.15 |
(j)拉伸工艺及物性：
拉伸工艺设定：有效拉伸比为3.4，热盘温度为70℃，热箱温度为90℃，拉伸速度200m/min。
表6：拉伸后DT丝物性测试数据及截面中超细纤维数
同样，用该桔瓣型复合长丝织成的经编织物，采用聚氨酯浸渍或涂层技术对织物处理，抽出PE后，由于PTT纤维有较好的拉伸性能和优秀的弹性回复性，从而使制得的人造麂皮和仿真皮服装革同样具有优良的拉伸弹性和弹性回复性，是制作薄型弹性服装面料的最佳材料。
Claims (7)
1.一种桔瓣型复合长丝的制造方法，其特征是应用双螺杆复合纺丝设备，采用双螺杆桔瓣型复合纺丝方法，将二种熔融的组份相经桔瓣型复合纺丝板，各自分布成相同的等份、相互间隔排布汇合在喷丝孔入口处、一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕制得半成品UDY丝，再经拉伸制成成品DT或经拉伸变形制成DTY桔瓣型复合长丝，其中一相组份为任何一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF溶剂的高聚物，另一相组份是混合比例为45：55到55：45之间的LDPE与PA的共混物。
2.如权利要求1所述的桔瓣型复合长丝的制造方法，其特征是一相组份为一种可进行熔融纺丝的又耐甲苯和DMF溶剂的高聚物，另一相使用熔融指数为40～60MFI的低密度聚乙烯LDPE和相对粘度为2.6～3.2η的锦纶PA6的共混物；二相组份的重量比可以是15/85～85/15，桔瓣数为4～64个。
3.如权利要求2所述的桔瓣型复合长丝的制造方法，其特征是其中一相采用PA6时，纺丝时PA6组份的熔体温度控制在270～280℃，另一相PA6+LDPE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
4.如权利要求2所述的桔瓣型复合长丝的制造方法，其特征是其中一相采用PET时，纺丝时PET组份的熔体温度控制在280～290℃，另一相PA6+LDPE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
5.如权利要求2所述的桔瓣型复合长丝的制造方法，其特征是其中一相采用PTT时，纺丝时PTT组份的熔体温度控制在255～265℃，另一相PA6+LDPE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
6.如权利要求2所述的桔瓣型复合长丝的制造方法，其特征是其中一相采用抗菌防臭PET切片时，纺丝时抗菌防臭PET组份的熔体温度控制在270～285℃，另一相PA6+LDPE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
7.如权利要求2所述的桔瓣型复合长丝的制造方法，其特征是其中一相为改性PET高收缩切片，纺丝时改性PET的熔体温度控制在270～285℃，另一相PA6+LDPE共混物的熔体温度控制在265℃～285℃。
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