CN102864507A - 熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维的制造方法及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维的制备方法及其产品。该差别化聚酯纤维以对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为原料，并添加季戊四醇等添加剂，用以改良熔体的流变性和染色性，经过聚合反应得到熔体，通过管道系统输送至纺丝组件内，最后经喷丝孔喷出，经过环吹装置吹风冷却固化成型、集束上油和卷绕成型，制得性能优良的超细旦多孔聚酯纤维。该工艺简单，生产易于控制。采用本发明的制备方法，可制得0.5dpf以下、144孔以上的超细旦多孔聚酯纤维，具有性能稳定、染色性能佳、手感柔软、加工性良好等优点。

Description

熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维的制造方法及其产品

技术领域

本发明属于化纤技术领域，具体涉及一种差别化聚酯纤维制备方法及其制备的差别化聚酯纤维。

背景技术

近年来，中国化纤以聚酯涤纶为主体的化纤产业技术进步和竞争能力大幅提升，市场对性能优异、风格独特的各类功能性差别化新品种的需求量也迅速扩大。然而大部分的差别化产品采用产量较小的间接纺工艺，且传统的涤纶长丝具有手感差、染色性不好等特点。

超细旦多孔纤维是差别化纤维的一种，由于其良好的柔软性、穿着舒适等特性，越来越被用来开发高档面料，它的使用能有效提高产品的附加值。一般的超细旦纤维大都采用间接纺复合纺丝经后道处理的工艺，直接生产超细旦纤维时，由于喷丝板上孔数多，孔间距小，单丝细流密，现有的工艺不能均匀充分冷却细流，从而导致内外层差异，造成毛羽和断头。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足而提供一种熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种以上述方法制备的熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：

1）用对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为原料进行聚合反应，该聚合反应中添加了季戊四醇等添加剂。

2）将步骤1）中经聚合反应所得的熔体通过管道输送系统输送至纺丝组件内，经喷丝孔喷出，形成多股单丝细流。

3）单丝细流经环吹均匀冷却，形成固态单丝。

4）多股固态单丝通过油嘴上油集束成复丝，复丝通过卷绕成型。

优选地，在步骤1）所述的聚合反应中添加的季戊四醇的比例为40~120PPM。

通过在聚合反应中添加季戊四醇可改善熔体的流变性和染色性。常规条件下，纤维的单丝旦数（denier per filament，dpf）越小，其可拉伸性和可加工性能会变差，故在生产超细旦多孔纤维时，因为其dpf小，常规的聚酯熔体很难适应其加工要求，所以须对其进行改良，添加季戊四醇可以改善熔体拉伸性和加工性，理论上分析，生产纤维的dpf越小，添加的比例越高，实际上，过高的比例会导致纤维强度的下降反而不利于超细旦多孔纤维的生产，所以合适的添加量才能得到高性能的超细旦专用熔体，经实验验证，添加的比例范围在40~120PPM比较适合。

优选地，步骤2）中所述的管道输送系统包括熔体管道和热煤夹套管，所述热煤夹套管内设置有热煤隔板，热煤隔板固装在热煤夹套管内。

聚合反应得的熔体通过管道输送至纺丝，在熔体直纺过程中，熔体输送是一个关键环节，熔体输送的质量对纺丝生产稳定有极大的影响，温度过高过低或变化均会产生纺丝断头等一系列影响。同样在熔体生产和输送系统中有不同的温度要求，不同温度可能造成不同区域间相互影响，进而影响到熔体的质量，而对于超细旦多孔纤维对熔体均一性有着更高的要求，这样会不利于超细旦多孔纤维的生产。本发明中，采用自有实用新型的管道输送系统，包括熔体管道和热煤夹套管，所述热煤夹套管内设置有热煤隔板，热煤隔板固装在热煤夹套管内，通过热煤夹套管内加装热煤隔板，避免不同区域热煤相互影响，从而避免热煤温度不稳定，减少或消除熔体温度过高过低或不匀对超细旦多孔纤维的不利影响，实现熔体温度可控，保证超细旦多孔纤维生产稳定。

优选地，步骤2）中所述的纺丝组件采用自有实用新型的组件结构，它包括组件接头、组件体、过流盖和组件内部件，组件内部件中砂套与扩散板之间采用阶梯式的连接方式及一上二下共三道沟的密封方式，并减小过滤介质空腔室的腔内面积。

在纺丝组件内聚酯熔体经过分流板、过滤砂、金属网、砂杯进行过滤和混合分配，过滤的步骤主要是过滤去熔体内的杂质，提高熔体的均匀性，如果将含有杂质分配不均匀的熔体从喷丝孔喷出会影响超细旦多孔涤纶长丝的生产，因此在组件内要充分混匀熔体过滤杂质，过滤混匀后的熔体经喷丝孔喷出形成多股单丝细流。

通过采用上述技术方案，当密封材料膨胀后与阶梯壁从上下左右四个方向相互咬合，可以大大增加其密封性能，增加组件上机成功率。此外，通过缜密计算得出的缩小型过滤介质空腔室，能大大缩短熔体的停留时间，从而有效提高熔体质量，保证超细旦多孔纤维的生产。

优选地，步骤3）中所述的环吹均匀冷却风温为18~22℃，风压为30~90Pa，风筒有效高度180mm，冷却风从细流的四周均匀、强烈地穿透到细流中间来。

熔融的单丝细流采用先进的环吹技术均匀冷却形成固态单丝，风温18~22℃，风压30~90Pa，风筒有效高度180mm，冷却风从细流的四周均匀、强烈地穿透到细流中间来，保证了内外层单丝细流都得到充分冷却，减少内外层因冷却不均造成的差异导致毛羽和断头。

超细旦多孔纤维因其单丝纤度小、孔数多，对环吹风的要求更高，所以对环吹风风筒的设计尤为重要，既要保证冷却风的流量，又要保证其均匀性。经实验，采用100/50目两层滤网卷在一起，卷至10层，可有效提高超细旦多孔纤维的条干均匀性。

本发明还提供一种用上述制备方法制备的熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维，优选地，所述聚酯纤维的细度低于0.5dpf，所述聚酯纤维单丝的根数在144根以上。

采用上述技术方案，本发明的有益效果是：

第一，采用聚合添加季戊四醇等添加剂，改善了熔体流变性，使之更有利生产超细旦多孔纤维，同时也提高了上色性。

第二，聚合而得的熔体再通过纺丝组件内分流板、过滤砂、金属网、砂杯进行过滤和混合分配，增加熔体的干净度和均匀度，进一步提高了超细旦多孔聚酯纤维的可纺性。

第三，熔融的单丝细流采用先进的环吹技术均匀冷却形成固态单丝，减少内外层因冷却不均造成的差异导致毛羽和断头，提高产品的均匀性等综合品质。

第四，由该工艺加工出来的涤纶长丝，每根丝的但丝根数在144根以上，单丝的纤度在0.5dpf以下，由于单丝根数的增加和单丝纤度的降低，使得超细旦多孔纤维具有较佳的柔软手感，甚至比羊毛、蚕丝更柔软，超细旦多孔聚酯纤维织成织物后有防水透气性和保暖性。广泛应用于桃皮绒、珊瑚绒、玩具绒、人造麂皮、仿真丝、透湿疏水性织物上。

为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例的工艺流程图。

具体实施方式

下面用实施例对本发明进行详细说明。

实施例：生产规格为135dtex/288f的POY丝（单丝纤度为0.469dpf）

设备：聚合设备为中纺院的五釜设备；纺丝设备为北京中丽最新环吹设备；卷绕机为北京中丽生产的10头纺卷绕机，型号：BWA40T-1500/10

如图1所示，本产品采用熔体直纺路线，PTA和EG聚合得到聚酯熔体（PET），同时在聚合酯化釜里加入季戊四醇等添加剂，改良后的聚酯熔体经过熔体过滤器后经增压泵增压输送，通过冷却器冷却，静态混合器混合，再分配到各个纺位各个纺丝组件，熔体在纺丝组件内均匀过滤混合后经喷丝孔喷出形成多股单丝细流，熔体细流再经环吹风均匀冷却后集束上油、卷绕成POY丝饼，POY丝饼再以1.7倍左右的牵伸制得DTY，成品丝取样染色织袜，判色分等后包装入库。

具体工艺流程：PTA+EG（加入季戊四醇）→PET熔体→熔体过滤器→增压泵→冷却器→纺丝箱体→纺丝组件→环吹风冷却→集束上油→卷绕成POY→DTY→染色判等→包装入库。

该实施例生产的超细旦多孔涤纶长丝染色均匀，上染率高，条干均匀率高，且具有优越的物理特性。具体参数见表1：

表1：本实例纺丝具体参数

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (8)

1.一种熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：

1）用对苯二甲酸和乙二醇为原料进行聚合反应，该聚合反应中使用的添加剂为季戊四醇；

2）将步骤1）中经聚合反应所得的熔体通过管道输送系统输送至纺丝组件内，经喷丝孔喷出，形成多股单丝细流；

3）单丝细流经环吹均匀冷却，形成固态单丝；

4）多股固态单丝通过油嘴上油集束成复丝，复丝通过卷绕成型。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述的添加剂季戊四醇的添加比例为40~120PPM。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述的管道输送系统包括熔体管道和热煤夹套管，所述热煤夹套管内设置有热煤隔板，热煤隔板固装在热煤夹套管内。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2）中所述的纺丝组件包括组件接头、组件体、过流盖和组件内部件，组件内部件中砂套与扩散板之间采用阶梯式的连接方式及一上二下共三道沟的密封方式，并减小过滤介质空腔室的腔内面积。

5.如权利要求2-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述的环吹均匀冷却风温为18~22℃，风压为30~90Pa，风筒有效高度为180mm，冷却风从细流的四周均匀、强烈地穿透到细流中间。

6.一种用上述制备方法制备的熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维。

7.根据权利要求6所述的聚酯纤维，其特征在于，所述聚酯纤维的细度低于0.5dpf。

8.根据权利要7所述的聚酯纤维，其特征在于，所述聚酯纤维单丝的根数在144根以上。

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