CN103422181B

CN103422181B - 一种锦纶高速纺丝工艺

Info

Publication number: CN103422181B
Application number: CN201310336830.7A
Authority: CN
Inventors: 陈万钟
Original assignee: FUJIAN JINGFENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: FUJIAN JINGFENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2013-08-05
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2033-08-05
Also published as: CN103422181A

Abstract

本发明涉及一种锦纶高速纺丝工艺，包括以下步骤：以锦纶切片为原料，依次经过熔融、纺丝、环吹风、牵伸、热定型、上油、打网络和卷绕。本发明区别于现有技术，具有以下有益效果：1、采用环吹风代替侧吹风，使熔体在各个方向上均匀冷却，有效避免了丝束内外层冷却不均匀的现象，降低了丝束的条干不匀率，使丝束的成型质量大大提升，同时也缩短了冷却时间，减少了冷却所需的能耗；2、将上油移至热定型后进行，由于丝束所含的水分在热定型时就会受热汽化，因此丝束从热定型工序出来即可直接进行上油，免去了烘干设备、烘干时间和烘干所需的能耗等，大大简化了生产线，提高了生产效率和降低生产能耗，同时也使整个生产过程更加流畅。

Description

一种锦纶高速纺丝工艺

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体说是一种锦纶高速纺丝工艺。

背景技术

锦纶纤维具有优良的染色性、强度高、光泽好、悬垂性良好、吸湿性较好等特点，因此在服装、装饰和工业等领域得到了广泛的应用，包括可以用作服装面料用的尼丝纺、塔夫绸、伞绸、弹力面料、经编织物及针织服装等；以及袜业尤其是女性用的长筒袜和连裤袜；织带（如橡筋带、粘扣带、丝绒带、包边带、商标带、箱包带）；渔线、帘子线等工业丝；窗帘、浴帘、地毯等装饰丝等。纺织服装、家用装饰及工业丝方面的使用比例大致为50：26：24。

目前，锦纶纤维普遍采用高速纺丝工艺生产，纺丝速度在4500m/min以上，其工艺流程基本如下：

切片——螺杆挤压机——纺丝箱体——计量泵——纺丝组件——侧吹风——上油——牵伸——热定型——打网络——卷绕

上述锦纶高速纺丝工艺，存在以下缺陷：

1、侧吹风效果不理想，容易造成丝束内外层冷却不均匀或条干不匀率大，且冷却时间长、能耗高；

2、上油在侧吹风之后进行，由于侧吹风的湿度一般都在70％以上，甚至高达95％，因此侧吹风后的丝束将含有大量的水分，此时必须将水分去除才能上油，而去水分（通常是用热能将水分汽化）的过程会导致设备投入增加、生产线延长、生产能耗增大、生产效率降低，有时还会造成生产过程中的中断，尤其不适用于超细丹绦、1dpf以下规格的产品的生产。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种生产效率高、生产能耗低的锦纶高速纺丝工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种锦纶高速纺丝工艺，包括以下步骤：以锦纶切片为原料，依次经过熔融、纺丝、环吹风、牵伸、热定型、上油、打网络和卷绕。

其中，所述环吹风的温度为18℃～20℃，速度为0.4～0.5m/s，湿度为65%～95%。

其中，所述上油所采用的油剂包含以下重量份的组分：

平滑剂 50～70份；

乳化剂 20～40份；

抗静电剂 5～20份；

其中，所述平滑剂由分子量为1000～5000，PO/EO=25/75～75/25的无规聚醚和分子量为7000～10000的季戊四醇无规聚醚组成，且季戊四醇无规聚醚的含量为平滑剂总量的2～5wt%；所述乳化剂为聚乙二醇醚型非离子表面活性剂；所述抗静电剂为烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐。

其中，所述油剂的浓度为6%～8%，上油率为0.5～0.7%。

其中，所述上油过程中，集束位置与喷丝板的距离为1.20～1.25m，上油嘴距环吹风网的水平距离为15～18cm。

其中，所述锦纶切片的相对粘度为2.45±0.02，可萃取物含量小于0.4%，氨基含量小于42.1mmol/kg，含水率小于0.03%，二氧化钛含量小于0.28%。

其中，所述熔融的熔体温度为267～271℃，熔体压力为10～12MPa。

其中，所述纺丝中采用的纺丝组件的过滤介质为40目和70目的金刚砂以及含有一层以上的不锈钢金属无纺布滤层的多层金属过滤网，粗细金刚砂的配比为40目∶70目=4∶1，不锈钢金属无纺布滤层的精度为10μm，纺丝组件的初始压力为10～12MPa，纺丝组件的喷丝孔为直径0.20mm、长径比2.0的圆形喷丝孔。

其中，所述热定型的温度为160～185℃。

其中，所述卷绕的速度为4800～5200m/min，卷绕张力为10～15cN，卷绕头的接触压力为117～120N。

本发明区别于现有技术，具有以下有益效果：

1、采用环吹风代替侧吹风，使熔体在各个方向上均匀冷却，有效避免了丝束内外层冷却不均匀的现象，降低了丝束的条干不匀率，使丝束的成型质量大大提升，同时也缩短了冷却时间，减少了冷却所需的能耗；

2、将上油移至热定型后进行，丝束所含的水分在热定型时就会受热汽化，因此丝束从热定型工序出来即可直接进行上油，免去了烘干设备、烘干时间和烘干所需的能耗等，大大简化了生产线，提高了生产效率和降低生产能耗，同时也使整个生产过程更加流畅。另外丝束在热定型后还会带有一定的热量，也有利于减少用于加热去除油溶液中水分的热量。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。

本发明的锦纶高速纺丝工艺，主要通过将现有工艺中的侧吹风方式改为环吹风方式，将现有工艺中的上油在侧吹风之后进行改为上油在热定型之后进行，充分利用环吹风的各方向均匀冷却的特点以及热定型对丝束的加热烘干作用，达到提高丝束成型质量、提高生产效率和降低生产能耗的目的，使整个生产过程能够更简洁、顺畅、高效和节能。可以理解，在上述工艺改进的基础上，采用任意一种锦纶切片为原料，延用或改变现有的锦纶高速纺丝工艺，均可以达到本发明的技术效果。

具体的，本发明可以采用消光锦纶6切片、半消光锦纶6切片、锦纶6有光切片或其他已知的锦纶切片为原料，并且原料中还可以混入一定比例的色母粒或其他助剂以获得不同质量性能的产品。优选的，所述锦纶切片的相对粘度控制在2.45±0.02，可萃取物含量小于0.4%，氨基含量小于42.1mmol/kg，含水率小于0.03%，二氧化钛含量小于0.28%。

熔融采用的螺杆挤压机可以是5个加热区或7个加热区，螺杆的头部可配备熔体混合头，熔体温度控制在267～271℃，熔体压力控制在10～12MPa，以改善锦纶切片的可纺性，提高后加工性能。

纺丝采用的设备包括纺丝箱体、计量泵和纺丝组件，其中影响过滤精度和压力的关键部位是纺丝组件。为了改善熔体流变性能，保证熔体挤出成形良好，以及尽可能去除熔体中的凝聚粒子和杂质以保证熔体的质量，本发明优选采用40目和70目金刚砂以及含有一层以上的不锈钢金属无纺布滤层的多层金属过滤网作为纺丝组件的过滤介质，粗细金刚砂的配比为40目∶70目=4∶1，不锈钢金属无纺布滤层的精度为10μm，纺丝组件的初始压力为10～12MPa，熔体先经过粗金刚砂，再经细金刚砂，最后经多层金属过滤网，过滤效果良好，有效地杜绝了纺丝过程中的毛丝及断头现象，且选用精度为10μm的不锈钢无纺布金属过滤网，可以有效地解决纺丝组件压力上升过快的问题，提高了纺丝组件的使用寿命，降低了纺丝成本。另外，纺丝组件还包括喷丝板，喷丝板上的喷丝孔的几何形状直接影响熔体的流动特性，从而影响纤维成型，本发明优选采用直径为0.20mm、长径比L/D为2.0的圆形喷丝孔，经测试，纺丝状况良好。

环吹风是对熔体进行冷却成形的过程，相对于现有的侧吹风，本发明所述的环吹风是指对熔体的各个方位进行均匀地风冷，实现方式包括在熔体的四周设置一圈环吹风网，通过环吹风网向熔体的各个方位吹送均匀稳定的冷风，从而避免丝束内外层冷却不均匀的现象，降低丝束的条干不匀率和断头率，同时也缩短冷却时间和减少冷却所需的能耗。优选的，所述环吹风的温度为18～20℃，速度为0.4～0.5m/s，湿度为65～95%。经测试，采用环吹风后，丝束的条干不匀率可在原先基础上至少下降3个百分点，毛丝、松圈丝和断头基本不会产生，冷却时间缩短1/4～1/3，能耗下降10～30%。

牵伸和热定型可按照现有的工艺进行，其中，热定型的温度优选为160～185℃。

上油可按照现有的工艺进行，由于丝束所含的水分在热定型时就会受热汽化，因此丝束从热定型工序出来即可直接进行上油，免去了烘干设备、烘干时间和烘干所需的能耗等，大大简化了生产线，提高了生产效率和降低生产能耗，同时也使整个生产过程更加流畅。同时丝束在热定型后还会带有一定的热量，也有利于减少用于加热去除油溶液中水分的热量。但由于热定型至打网络的时间间隔很短，即上油的时间很短，因此选用的油剂不当，很容易出现油剂无法在丝条表面形成均匀油膜的现象，影响丝条的质量和后加工性能，为了解决上述问题，本发明优选采用包含以下重量份组分的油剂：

平滑剂 50～70份；

乳化剂 20～40份；

抗静电剂 5～20份；

经测试，采用上述成分的油剂，可以在热定型至打网络的短时间内在丝条表面形成均匀油膜，且渗透能力强，提高、改善了锦纶可纺性及其牵伸、变形后加工工艺性能。

进一步的，所述油剂的浓度为6%～12%，上油率为0.8～1.2%。

更进一步的，所述上油过程中，集束位置与喷丝板的距离为1.20～1.25m，上油嘴距环吹风网的水平距离为15～18cm。

打网络和卷绕可按照现有的工艺进行。其中，卷绕速度对初生纤维的结构影响极大，随着纺丝速度的提高，初生纤维的取向度增加，剩余拉伸倍数降低，只有高取向，低结晶，内部结构较疏松的丝条才能符合拉伸变形加工的需要，本发明优选的将卷绕速度设置为4800～5200m/min，为了提高丝条的成形性能，本发明优选的将卷绕张力设置为10～15cN，卷绕头的接触压力设置为117～120N。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种锦纶高速纺丝工艺，包括以下步骤：以锦纶切片为原料，依次经过熔融、纺丝、环吹风、牵伸、热定型、上油、打网络和卷绕；

所述上油所采用的油剂包含以下重量份的组分：

平滑剂 50～70份；

乳化剂 20～40份；

抗静电剂 5～20份；

其中，所述平滑剂由分子量为1000～5000，PO/EO＝25/75～75/25的无规聚醚和分子量为7000～10000的季戊四醇无规聚醚组成，且季戊四醇无规聚醚的含量为平滑剂总量的2～5wt％；所述乳化剂为聚乙二醇醚型非离子表面活性剂；所述抗静电剂为烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐；

所述油剂的浓度为6％～8％，上油率为0.5～0.7％；所述上油过程中，集束位置与喷丝板的距离为1.20～1.25m，上油嘴距环吹风网的水平距离为15～18cm；所述锦纶切片的相对粘度为2.45±0.02，可萃取物含量小于0.4％，氨基含量小于42.1mmol/kg，含水率小于0.03％，二氧化钛含量小于0.28％；所述卷绕的速度为4800～5200m/min，卷绕张力为10～15cN，卷绕头的接触压力为117～120N。

2.根据权利要求1所述的锦纶高速纺丝工艺，其特征在于：所述环吹风的温度为18℃～20℃，速度为0.4～0.5m/s，湿度为65％～95％。

3.根据权利要求1所述的锦纶高速纺丝工艺，其特征在于：所述熔融的熔体温度为267～271℃，熔体压力为10～12MPa。

4.根据权利要求1所述的锦纶高速纺丝工艺，其特征在于：所述纺丝中采用的纺丝组件的过滤介质为40目和70目的金刚砂以及含有一层以上的不锈钢金属无纺布滤层的多层金属过滤网，粗细金刚砂的配比为40目∶70目＝4∶1，不锈钢金属无纺布滤层的精度为10μm，纺丝组件的初始压力为10～12MPa，纺丝组件的喷丝孔为直径0.20mm、长径比2.0的圆形喷丝孔。

5.根据权利要求1所述的锦纶高速纺丝工艺，其特征在于：所述热定型的温度为160～185℃。