CN103305941A - 一种超细涤纶扁平长丝及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超细涤纶扁平长丝，按照熔体直纺一步法生产路线制成，采用“一”字型喷丝孔的喷丝板，喷丝孔的叶宽为0.12～0.15mm，叶长为2.2～2.7mm，长宽比值为16～21；生产过程中对所采用的湿切片原料进行预结晶和干燥，所述的预结晶温度为170～175℃，预结晶时间为20～25min；干燥介质露点温度降低至-100℃以下，干燥时间延长到7～12h，最终得到的干切片含水率控制在25ppm以下。本发明改善切片干燥工艺，使切片干燥充分，降低含水率，采用了“一”字型喷丝板，设计出合理的孔形长径比，增加扁平丝的异形度，使所制备的扁平丝光泽度更好。减少断头、毛丝的出现，降低生产成本。

Description

一种超细涤纶扁平长丝及其制备工艺

技术领域

本发明涉及纺织领域，具体涉及一种超细涤纶扁平长丝及其制备工艺。

背景技术

涤纶扁平丝作为一种差别化纤维，其纺织成织物后，织物既具有通过扁平丝表面的槽纹而实现的疏水去湿的功能，又由于织物的丝与丝之间、层与层之间相互叠加后形成数百万个小气室，这样数百万个相互连通的小气室在织物内形成的立体空间具有良好的透气功能；并且，在织物干燥的情况下，这些纤维网中的小气室具有一定的隔温保暖性能。

超细扁平丝是近年来发展迅速的一种差别化纤维，作为合成纤维中一种高技术纺织原料，目前在服装领域，取得了很大成就，用该类超细扁平丝织造的面料具有手感柔软、吸湿透气好、光泽优雅、抗起球性好、毛直立性好、易于染色等特点，产品附加值较高，因此开发这种扁平丝具有广阔的市场前景和良好的经济效益。目前国内外还有很多厂家在生产，生产路线采用FDY一步法的，POY-DTY二步法的都有，总的生产工艺趋向成熟，但在实践中经常发现涤纶超细扁平丝生产过程中毛丝和断头现象，其中有很多原因造成。

生产方式上主要是切片纺和熔体直接纺两种，切片纺多采用连续干燥工艺，异形丝的生产对切片的干燥均匀性和含水率要求均比常规纤维要高，需要强化干燥条件，且纺丝温度比常规纤维要高些。不管是切片纺还是熔体纺最后出来的熔体就要经过特殊喷丝板经冷却织成扁平初生丝，喷丝板多采用矩形孔形喷丝板，也有采用哑铃形孔形喷丝板，但哑铃形孔形喷丝板加工难度大、生产成本高，因此国内多采用矩形孔形喷丝板，也有采用矩形“一”字型喷丝板，但这也为扁平丝的顺利生产带来工艺维护上的更大挑战。超细涤纶扁平丝在生产过程中对纺制工艺要求高，生产中容易断头，产生毛丝，生产难度加大，影响后加工性能的问题。在生产过程中的冷却吹风上大多都采用侧吹风方式，但侧吹风对于多孔超细的扁平丝来说，冷却会不均匀。

发明内容

针对背景技术提出的超细涤纶扁平丝在生产过程中对纺制工艺要求高，生产中容易断头，产生毛丝，生产难度加大，影响后加工性能的问题。本发明的目的在于提供一种超细涤纶扁平长丝。

本发明的另一目的在于提供一种超细涤纶扁平长丝的制备工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种超细涤纶扁平长丝，其在于所述的超细涤纶扁平长丝按照熔体直纺一步法生产路线制成，采用“一”字型喷丝孔的喷丝板，喷丝孔的叶宽为0.12～0.15mm，叶长为2.2～2.7mm，长宽比值为16～21；生产过程中需要对所采用的湿切片原料进行预结晶和干燥，所述的预结晶温度为170-175℃，预结晶时间为20-25min；干燥介质露点温度降低至-100℃以下，干燥温度为183～187℃，干燥时间延长到7～12h。

优选为所述的“一”字型喷丝孔的喷丝板其喷丝孔叶宽为0.15mm，叶长为2.6mm，长宽比值为17.3。

上述超细涤纶扁平长丝的制备工艺，其在于采用熔体直纺一步法生产路线，生产过程中先对所采用的湿切片原料进行预结晶和干燥，干切片经过螺杆挤压机熔融挤压成熔体，熔体经过预过滤器去除熔体中的杂质后，熔体再从喷丝板的喷丝孔中挤出喷丝，然后依次经过环吹风冷却、凝固成丝条、集束上油、拉伸定型，加网络再卷绕成丝饼。

上述的超细涤纶扁平长丝的制备工艺，其在于采用“一”字型喷丝孔的喷丝板进行纺丝，喷丝孔的叶宽为0.12～0.15mm，叶长为2.2～2.7mm，长宽比值16～21。优选为喷丝板喷丝孔叶宽为0.15mm，叶长为2.6mm，长宽比值为17.3。

上述的超细涤纶扁平长丝的制备工艺，其在于所述熔体的温度控制在292-295℃。

详细的生产工艺流程为：湿切片→脉冲输送→预结晶器→充填干燥塔→螺杆挤压机→预过滤器→熔体输送管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹风冷却→油嘴上油→纺丝甬道→预网络→第一热辊→第二热辊→主网络→断丝检测器→卷绕成型→剥丝→检验分级→包装入库。

湿切片为无定形结构，软化点低，不具备纺丝条件，必须经过预结晶干燥工艺，除去切片中的水分，提高切片的软化点和结晶度，有利于纺丝。扁平丝的生产对切片的干燥均匀性和含水率的要求均比常规纤维要高，在切片的结晶过程中，预结晶的温度控制在170～175℃，预结晶时间控制在20～25min。在干燥过程中，把干燥介质露点温度降低至-100℃以下，干燥温度为183～187℃，干燥时间延长到7～12h，优选为9h，最终使得到的干切片含水率控制在25ppm以下，干、湿切片的粘度降≤0.02dL/g，减少了纺丝过程中毛丝和断头的现象。

其中采用了“一”字型喷丝孔的喷丝板进行纺丝，喷丝孔的叶宽为0.12～0.15mm，叶长为2.2～2.7mm，长宽比值为16～21。优选为喷丝板喷丝孔的宽长尺寸为0.15*2.6mm，长宽比值为17.3。

丝条在从喷丝孔挤出后就要进行冷却，采用环吹风冷却，相比传统的侧吹风冷却，具有冷却均匀性好的特点，使得每根丝条都能得到充分冷却，特别是多孔丝。在冷却吹风上现有技术大多都采用侧吹风方式，但侧吹风对于多孔超细的扁平丝来说，冷却会不均匀，环吹风冷却主要分外环吹和内环吹两种。

冷却后的丝束需要进行集束上油，相比油轮上油，集束上油能提高丝的的集束性、平滑性和抗静电性，而且油嘴可以上下调整距离，从而可以调节丝条的张力。

纺丝温度直接影响纺丝效果，选择不当易造成毛丝、断头增加，因此需要控制好纺丝温度，通过不断的实践来找出一个合理的纺丝温度，纺丝温度控制在292-295℃，在冷却吹风上也要设定出一个合理的风压，优选为25±2Pa。

本发明的有益效果：

本发明生产的超细涤纶扁平丝可防止在生产中出现毛丝和断头的现象，提高超细涤纶扁平丝的质量，显著降低了生产难度，解决了影响后加工性能的问题。

本发明改善切片干燥工艺，使切片干燥充分，降低含水率。采用了“一”字型喷丝孔的喷丝板，设计出合理的孔形长径比，增加扁平丝的异形度，使所制备的扁平丝光泽度更好。采用先进的环吹风冷却装置，使丝束充分冷却，并使用用FDY一步法生产路线，在确保生产出品质优异的产品情况下，减少断头、毛丝的出现，降低生产成本。并且完善整个生产工艺路线。

具体实施方式

实施例1生产68dtex/36f一字型超细涤纶扁平丝

生产设备及仪器：郑州中原BM式干燥塔；德国巴玛格纺丝、拉伸、卷绕机；YG086型缕纱测长机(常州市第二纺织仪器厂)；YG021单纱强力机(常州第二纺织仪器厂)。

原料：PET聚酯切片，江苏德赛化纤有限公司生产、油剂浙江皇马化工集团有限公司生产：HDG-2146涤纶FDY油剂

该超细扁平涤纶FDY丝是由以下方法制备得到：采购回的湿切片经过预结晶和连续干燥后成为干切片，干切片的含水率≤25ppm，干切片经过螺杆挤压机熔融挤压成熔体，熔体经过预过滤器去除熔体中的杂质，熔体在从喷丝板的喷丝孔中挤出喷丝，然后依次经过环吹风冷却、凝固成丝条，在通过集束上油、拉伸定型，加网络再卷绕成丝饼。

详细的生产工艺流程为：湿切片→脉冲输送→预结晶器→充填干燥塔→螺杆挤压机→预过滤器→熔体输送管道→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→环吹风冷却→油嘴上油→纺丝甬道→预网络→第一热辊→第二热辊→主网络→断丝检测器→卷绕成型→剥丝→检验分级→包装入库。

扁平丝的生产对切片的干燥均匀性和含水率的要求均比常规纤维要高，在切片的结晶过程中，预结晶的温度控制在172℃，预结晶时间控制在22min。在干燥过程中，把干燥介质露点温度为-110℃，干燥温度为185℃，干燥时间延长到9h，最终使得到的干切片含水率控制在25ppm以下，干、湿切片的粘度降≤0.02dL/g，减少了纺丝过程中毛丝和断头的现象。

其中采用了“一”字型喷丝孔的喷丝板进行纺丝，喷丝板喷丝孔的宽长尺寸为0.15*2.6mm，长宽比值为17.3。设计出合理的孔形长径比，增加扁平丝的异形度，使所制备的扁平丝光泽度更好。

丝条在从喷丝孔挤出后就要进行冷却，采用环吹风冷却，相比传统的侧吹风冷却，具有冷却均匀性好的特点，使得每根丝条都能得到充分冷却，特别是多孔丝。在冷却吹风上现有技术大多都采用侧吹风方式，但侧吹风对于多孔超细的扁平丝来说，冷却会不均匀，环吹风冷却主要分外环吹和内环吹两种。

冷却后的丝束需要进行集束上油，相比油轮上油，集束上油能提高丝的的集束性、平滑性和抗静电性，而且油嘴可以上下调整距离，从而可以调节丝条的张力。

首先是控制好纺丝温度，通过不断的实践来找出一个合理的纺丝温度，纺丝温度控制在292-295℃，优选为292℃。调节纺丝张力在一个合理的区域，控制在15-20cN之间；染色均匀性≥四级。

表168dtex/36f的一字型超细涤纶扁平丝生产过程中的工艺参数表

按此工艺生产规格为68dtex/36f的扁平丝，生产过程正常、无毛丝、断头少，卷绕成型良好，优等品率≥90％，所得丝的物理指标见表2：

表268dtex/36f一字型超细涤纶扁平丝产品物理指标

线密度	dtex	68
			线密度偏差率	％	0
线密度变异系数	％	0.41
			断裂强度	cN/dtex	4.21
断裂强度变异系数	％	2.3
			断裂伸长率	％	25.6
断裂伸长变异系数	％	6.1
			含油率	％	0.88
沸水收缩率	％	6.8
			条干不匀率	％	0.76
网络度	个/米	25
			染色均与性	级	≥4.0
扁平丝的长宽比		10

增加切片在预结晶中的停留时间，适当降低干燥介质露点，降低至-110度，干燥时间延长到9小时，最终控制切片含水率在25PPM以下。提高纺丝温度，但不宜过高，控制在292℃较理想，兼顾扁平度的同时使断头和毛丝的产生相对减少。采用长径比≥2的“一”字型喷丝板，和环吹风冷却装置，采用一步法生产路线直接生产出成品。

制得的扁平涤纶FDY长丝纤维的一字型断面的长宽比值不低于8，断裂强度为4.21cN/dtex，在此断裂强度范围内本发明的的涤纶扁平丝具有较好的扁平度。生产的扁平丝染色均匀度达到四级，符合国家标准，卷绕速度≥4200m/min，产品质量优异，在市场中销售良好。

Claims (5)

1.一种超细涤纶扁平长丝，其特征在于所述的超细涤纶扁平长丝按照熔体直纺一步法生产路线制成，采用“一”字型喷丝孔的喷丝板，喷丝孔的叶宽为0.12～0.15mm，叶长为2.2～2.7mm，长宽比值为16～21；生产过程中对所采用的湿切片原料进行预结晶和干燥，所述的预结晶温度为170～175℃，预结晶时间为20～25min；干燥介质露点温度降低至-100℃以下，干燥温度为183～187℃，干燥时间延长到7～12h。

2.根据权利要求1所述的超细涤纶扁平长丝，其特征在于所述的“一”字型喷丝孔的喷丝板其喷丝孔叶宽为0.15mm，叶长为2.6mm，长宽比值为17.3。

3.权利要求1所述的超细涤纶扁平长丝的制备工艺，其特征在于采用熔体直纺一步法生产路线，生产过程中先对所采用的湿切片原料进行预结晶和干燥，干切片经过螺杆挤压机熔融挤压成熔体，熔体经过预过滤器去除熔体中的杂质后，熔体再从喷丝板的喷丝孔中挤出喷丝，然后依次经过环吹风冷却、凝固成丝条、集束上油、拉伸定型，加网络再卷绕成丝饼。

4.根据权利要求3所述的超细涤纶扁平长丝的制备工艺，其特征在于采用“一”字型喷丝孔的喷丝板进行纺丝，喷丝孔的叶宽为0.12～0.15mm，叶长为2.2～2.7mm，长宽比值16～21。优选为喷丝板喷丝孔叶宽为0.15mm，叶长为2.6mm，长宽比值为17.3。

5.根据权利要求3所述的超细涤纶扁平长丝的制备工艺，其特征在于所述熔体的温度控制在292～295℃。