CN103397519A

CN103397519A - 高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法

Info

Publication number: CN103397519A
Application number: CN2013102769004A
Authority: CN
Inventors: 赵建化; 王涛; 郑世强
Original assignee: Jiangsu Huaxicun Co Ltd Special Chemical Fiber Plant
Current assignee: Jiangsu Huaxicun Co Ltd Special Chemical Fiber Plant
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: CN103397519B

Abstract

本发明涉及一种高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法。其特征在于：所述方法包括熔体输送－纺丝－集束－横动落桶－集束－牵伸－卷曲－定型－切断－打包，纺丝上油、牵伸浸油和牵伸油浴均采用前纺专用油剂，浓度为0.30%-0.40%；补充上油采用后纺专用油剂，浓度为1.5-3.0%；所述前纺专用油剂质量配比如下：合成酯类平滑剂占30-50%，烷基聚氧乙烯醚硫酸酯类抗静电剂占10-30%，脂肪醇聚氧乙烯醚类乳化剂占25-45%，各组分总和为100%；后纺专用油剂为聚醚类非硅消泡剂。制得的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维柔软、蓬松、卫生、环保。

Description

高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法

技术领域

本发明涉及一种高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法。

背景技术

水刺无纺布（spunlace）是一种重要的非织布加工工艺产品，由于水刺法的独特工艺技术，它广泛应用于医疗卫生产品和合成革基布、衬衫、家庭装饰领域。高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维是专门应用于食品卫生医疗材料水刺无纺布的涤纶短纤维的商品名称。

高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维区别于一般水刺无纺布用涤纶短纤维，有以下几方面特点：

1.环保，减少和杜绝磷酸酯钾盐和壬基酚等有毒害物质，加工过程满足欧洲工业用水相关排放标准；

2.柔软、蓬松

3.卫生，减少菌落总数，杜绝有害菌落，满足欧洲食品卫生医疗材料相关认证要求；高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产过程中，针对水刺无纺布生产特点，做相应的改进，其难点集中在：

一、油剂选择：

常规涤纶短纤维生产的油剂是含有平滑剂、抗静电剂和乳化剂的混合物，油剂的目的主要为改善涤纶短纤维的集束性能和抗静电性能。其中平滑剂（矿物油、天然油脂或合成酯）一般占油剂含量中的40-60%，抗静电剂（磷酸酯、硫酸酯类）占5-25%，乳化剂（聚醚类）占30-50%。磷酸酯类物质在短纤维产品中，会对水刺无纺布生产的循环水造成残留，部分磷酸酯类物质会留在无纺布产品中。磷酸酯类物质由于含磷等一些富营养物质，容易滋生微生物，产生较高的菌落，影响水刺无纺布产品性能。油剂中聚醚类产品还要符合欧洲环保标准，以保证高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维产品不含APEO（烷基酚聚氧乙烯醚）类物质。

同时高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维油剂又需要保持较低的表面张力，能够减少泡沫产生或泡沫产生后迅速自动消除，防止泡沫过多影响水刺生产过程堵塞高压喷嘴并增加水刺无纺布水循环处理的滤袋滤芯使用成本，减少工业废水排放，而且排放水质需达到欧洲相关环保要求。在食品卫生医疗材料无纺布或无纺布原料的检测项目中，就有关于表面活性物相关要求，它表征的是水刺无纺布或水刺无纺布原料纤维在水溶剂中溶解物质能够产生的泡沫量，欧洲标准要求低于2mm高度，目前华西特种化纤厂生产的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维测试表面活性物高度为0。

上述两项要求，目前国内使用方法大多采取添加其他组分来减少细菌和减少油剂表面张力。为减少细菌产生使用双氧水或防腐剂等杀菌剂，为减少油剂表面张力使用消泡剂。但增加其它助剂会造成水中可溶物增多，甚至消泡剂的硅油成分会产生杂质，对食品卫生医疗材料水刺无纺布其他指标产生影响。

二、生产工艺调整：

水刺无纺布特点是柔软、蓬松。目前国内棉型涤纶短纤维产品主要为高强力低伸长率，一般高强力低伸长率涤纶短纤维的强力为5.80CN/dtex以上，伸长率在25%以下。高强力低伸长率的涤纶短纤维本身刚性过强，在水刺无纺布过程中，纤维刚性过强容易发生断裂，一方面断裂的涤纶短纤维容易被水刺无纺布生产过程中的高压水流带走，造成循环水的污染，影响过滤袋和滤芯的使用周期和寿命；另一方面容易造成水刺无纺布表面毛羽增多，影响布面整齐性和布面的强力。而且涤纶短纤维刚性过强，对水刺无纺布的特点柔软和蓬松性能会有较大的影响。

三、过程控制

高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维应用于食品卫生医疗材料，要求涤纶短纤维本身杂质含量极低。在常规涤纶短纤维生产过程中，油剂在适宜环境条件下，容易滋生细菌等微生物；涤纶为聚酯纤维的商品名称，聚酯生产过程中会有少量低聚物产生，在涤纶短纤维生产过程中带入产品中，产生杂质；涤纶短纤维纺丝生产冷却吹风易带入空气中的杂质吸附在涤纶短纤维表面；生产环境空气的颗粒物和细菌带入生产的涤纶短纤维中等一系列影响均会对高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维最终产品质量造成不可逆转的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种柔软、蓬松、卫生、环保的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法，所述方法包括熔体输送－纺丝－集束－横动落桶－集束－牵伸－卷曲－定型－切断－打包，

纺丝上油，牵伸浸油和牵伸油浴采用前纺专用油剂，浓度为0.30%-0.40%；补充上油采用后纺专用油剂，浓度为1.5-3.0%，最终产品含油率（OPU）控制在0.14-0.18%；

本发明使用前纺专用油剂的主要作用是增加纤维的集束抱合力和纤维的抗静电性能。前纺专用油剂，质量配比如下：

合成酯类平滑剂占30-50%，烷基聚氧乙烯醚硫酸酯类抗静电剂占10-30%，脂肪醇聚氧乙烯醚类乳化剂占25-45%，各组分总和为100%；

本发明使用后纺专用油剂为非硅消泡剂，目的是消除和抑制水刺无纺布生产过程中循环水的表面张力。后纺专用油剂是聚醚类消泡剂。

纺丝温度292℃，原丝线密度为4.85dtex；

总牵伸倍率降低为3.0-3.4倍，产品强力为5.50cN/dtex，伸长为30-40%；

纺丝冷却吹风工艺空调的过滤精度，亚高效F8，1um－5um颗粒的过滤效果95%。

具体方法为：

288-292℃的高温熔体通过计量泵定量输送到纺丝组件，熔体经喷丝板挤出，在经过吹风冷却条件下成型，经过油轮上油（使用浓度为0.30－0.40%的专用前纺油剂），在800-1400M/min的卷绕牵引速度下制取形成一股初生纤维（UDY），并送入盛丝桶内；初生纤维经过8-24小时平衡，将18-22股初生纤维通过集束方式进入牵伸生产线，经过浸渍浴槽消除静电，牵伸油浴膨润塑化（此处油剂仍同前纺油剂），经过油浴、蒸汽两道拉伸，总牵伸倍率控制为3.0-3.4，进入紧张热定型，然后喷淋补充上油（此处为后纺油剂，浓度为1.5-3.0%），并经过高温卷曲和松弛定型，最后在一定张力作用下进入切断机，按照规格指定长度进行切断，在自重作用下落入打包机压缩打包，整个流程仍然采用常规短纤维的生产方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

所以在高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维油剂的选择上，使用稳定性好的合成酯取代热稳定性差的矿物油和天然油脂；使用烷基聚氧乙烯醚硫酸酯类取代磷酸酯类抗静电剂；使用环保的脂肪醇聚氧乙烯醚取代APEO类有毒有害产品；使最终涤纶短纤维油剂中，合成酯类平滑剂占30-50%，烷基聚氧乙烯醚硫酸酯类抗静电剂占10-30%，脂肪醇聚氧乙烯醚类乳化剂占25-45%。在确保高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维在水刺无纺布生产过程中的通过性能的基础上，赋予涤纶短纤维亲水性能，而且聚氧乙烯醚类在水溶液中有低泡效果和一定的杀菌灭菌作用，同时又能保证高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维的卫生安全。

涤纶短纤维生产中控制油剂含量的主要目的是保证涤纶短纤维在用户使用过程中的通过性能，油剂含量过高，会造成水刺无纺布中的水中可溶物增多，影响产品质量；油剂含量过低，会影响涤纶短纤维在水刺无纺布生产的通过性能。在对食品卫生医疗材料水刺无纺布用涤纶短纤维选择油剂的时，必须考虑到最终涤纶短纤维油剂含量的情况，在保证不影响水刺无纺布生产通过性的同时，能够达到水中可溶物较低的目的。生产的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维，最终油剂含量控制在0.16%左右，使用该高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产的水刺无纺布水中可溶物仅0.2%左右，远低于欧洲相关标准要求的0.4%以下。

在生产高清洁水刺无纺布住用涤纶短纤维时，对涤纶短纤维的强力和伸长率做相关工艺调整，降低涤纶短纤维的强力，提高短纤维的伸长率，目前高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维强力控制在5.50CN/dtex，伸长率控制在35%左右，欧洲相关用户反映水刺无纺布布面情况较好。

针对油剂在适宜的环境下易滋生细菌等微生物，选用不易滋生细菌等微生物的油剂品种，使用纯水调配油剂，并对生产系统油剂进行监控，从根源上切除细菌等微生物的滋生场所；对油剂系统进行密闭式控制，减少细菌等微生物进入油剂系统的机会；对油剂系统进行循环过滤，滤除油剂中的杂质。

针对低聚物吸附的情况，优化聚酯生产工艺，减少低聚物的同时，对涤纶短纤维的牵伸浴槽的第一浴槽循环系统起到洗涤过滤作用，并定期清理浴槽过滤，三到四天更换浴槽内油剂，进一步净化系统，减少低聚物的吸附量。

针对涤纶短纤维纺丝冷却吹风的杂质，提高纺丝冷却吹风工艺空调的过滤精度，由原来过滤等级中效F6提高到亚高效F8，1um－5um颗粒的过滤效果由原来65%提高到95%，减少冷却吹风的杂质含量。

针对生产环境空气中的颗粒物和细菌等情况，采取现场增加紫外线消毒，加装现场防护隔离罩，防止生产过程中灰尘、蚊虫等意外掉落在涤纶短纤维上，造成对高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维产品的污染。

另外对于成品高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维采取热粘合或缝包，起到密封包装作用；对成品包堆放时下面使用托盘，上面和周围覆盖篷布，防止包装污染；对运输和装卸时也需要保证包装完整无破损，防止涤纶短纤维产品受污染。

具体实施方式

配置油剂

（前纺专用油剂，浓度0.30-0.40%）

油剂的质量配比如下：合成酯类平滑剂占30-50%，烷基聚氧乙烯醚硫酸酯类抗静电剂占10-30%，脂肪醇聚氧乙烯醚类乳化剂占25-45%。

（后纺专用油剂，浓度1.5-3.0%）

油剂成分为聚醚类非硅消泡剂。

实施例1：

高温熔体在纺丝组件喷丝孔挤出，经过20-25℃过滤后的吹风迅速冷却成型，在卷绕油轮上油（前纺油剂，0.35%油浓）后，在1000-1400M/min卷绕牵引速度下落入盛丝桶内，形成初生纤维（UDY）；UDY在牵伸时通过2级拉伸，拉伸总倍率控制为3.10-3.25倍，拉伸后以喷淋补充上油方式上油（后纺油剂，1.8%油浓），经过卷曲、定型，在一定张力条件下进入切断机内切成38mm长度短纤维，落入打包机内压缩打包，即制得含油率为0.15%产品规格1.33dtex×38mm的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维。

使用该高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产的水刺无纺布水中可溶物仅0.16-0.22%。

实施例2：

高温熔体在纺丝组件喷丝孔挤出，经过20-25℃过滤后的吹风迅速冷却成型，在卷绕油轮上油（前纺0.4%油浓）后，在800-1200M/min卷绕牵引速度下落入盛丝桶内，形成初生纤维（UDY）；UDY在牵伸时通过2级拉伸，拉伸总倍率控制为3.20-3.40倍，拉伸后以喷淋补充上油方式上油（后纺油剂，2.2%油浓）经过卷曲、定型，在一定张力条件下进入切断机内切成51mm长度短纤维，落入打包机内压缩打包，即制得含油率为0.16%产品规格1.67dtex×51mm的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维。

Claims

1.一种高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法，其特征在于：所述方法包括熔体输送－纺丝－集束－横动落桶－集束－牵伸－卷曲－定型－切断－打包，

纺丝上油、牵伸浸油和牵伸油浴均采用前纺专用油剂，浓度为0.30%-0.40%；补充上油采用后纺专用油剂，浓度为1.5-3.0%；

前纺专用油剂，质量配比如下：

后纺油剂为聚醚类非硅消泡剂；

总牵伸倍率3.0-3.4倍。

2.根据权利要求1所述的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法，其特征在于：所述纺丝冷却吹风工艺空调的过滤精度，亚高效F8，1um－5um颗粒的过滤效果95%。

3.根据权利要求1所述的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法，其特征在于，所述方法具体为：高温熔体通过计量泵定量输送到纺丝组件，熔体经喷丝板挤出，在经过吹风冷却条件下成型，经过油轮上油，使用浓度为0.30-0.40%的专用前纺油剂，在800-1400m/min的卷绕牵引速度下制取形成一股初生纤维，并送入盛丝桶内；初生纤维经过8-24小时平衡，将18-22股初生纤维通过集束方式进入牵伸生产线，经过浸渍浴槽消除静电，牵伸油浴膨润塑化经过油浴、蒸汽两道拉伸，总牵伸倍率控制为3.0-3.4，进入紧张热定型；然后喷淋补充上油，此处为后纺油剂，浓度为1.5-3.0%；并经过高温卷曲和松弛定型，最后在一定张力作用下进入切断机，按照规格指定长度进行切断，在自重作用下落入打包机压缩打包。

4.根据权利要求3所述的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法，其特征在于：所述高温熔体温度288-292℃。

5.根据权利要求1所述的高清洁水刺无纺布专用涤纶短纤维生产方法，其特征在于：原丝线密度为4.85dtex。