CN103437018A

CN103437018A - 一种超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺

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Publication number: CN103437018A
Application number: CN2013103939515A
Authority: CN
Inventors: 刘文华; 陈宜生; 李秀群; 张岚岚
Original assignee: ZHEJIANG YAXING FIBRE CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Yate New Material Co ltd
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2033-09-02
Also published as: CN103437018B

Abstract

本发明实施例公开了一种超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，包括以下步骤：a)熔融纺丝；b)侧吹风冷却；c)上油集束；d)卷绕；在“加弹空包一体机”上，通过改进空包丝加工工艺、网络喷嘴等关键部件，一次性完成锦纶牵伸、锦纶假捻加弹、氨纶牵伸、氨纶丝空气包覆、卷绕成型的生产过程，具体包括步骤e)至g)，e)导丝加热；f)冷却假捻；g)牵伸及网络。本发明用于通过采用改进的喷丝板孔截面形状，空包一体机，各步骤工艺参数的改进，采用纺丝和空包两段式制成，解决了在纺丝过程中POY容易出现纤度不匀、断裂强度低等不良现象，同时在加弹、空包的假捻变形中，还容易出现毛丝、断头等问题。

Description

一种超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺

技术领域

本发明涉及氨纶包覆丝产品的生产领域，尤其是一种超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝产品的生产工艺。

背景技术

天然纤维具有健康、舒适、环保等优点，但缺乏功能性，可开发性也很有限。而传统化纤吸湿性差、舒适性差、手感差的弱点也使化纤发展受到限制。于是，从天然纤维的舒适性入手，对化学纤维进行仿真改造，能从外观和健康、舒适性方面达到天然纤维，又能达到功能性、安全性和环保性，能做到貌似天然，胜似天然。不同种类天然纤维的截面有各自不同的形状，如棉花纤维的截面是不规则的腰圆形，有中腔；羊毛纤维的截面近似圆形或椭圆形，外层覆有鱼鳞般的鳞片；蚕丝截面呈不规则的椭圆形，由两根丝素外覆丝胶组成，除去丝胶后的单根丝素截面呈不规则的三角形；苎麻纤维截面大多呈腰圆形，有中腔，胞壁有裂纹；亚麻和黄麻的截面呈多角形，也有中腔；这些不同截面的纤维与它们各自独特的性能紧密相关。化学纤维的截面形状多为圆形，为了改善化学纤维的手感、光泽、吸湿性、蓬松性等特性，各种仿天然纤维截面的化学纤维也就应运而生，这些异形纤维的截面形态不是实心的圆形，而是多种多样，诸如不规则的锯齿形、扁平的马蹄形、犬骨形、豆形等。由于截面形状的变化，使纤维间的摩擦力发生了变化，同时对人体皮肤的接触面积也产生差异。对于不同的截面形状，在触摸时会给人以或干爽，或粗犷，或细腻，或滑柔的感觉。

圆形截面纤维织物常有一种似蜡状物的软滑手感，而异形截面纤维的织物，由于纤维的表面积增大，特别是纤维的摩擦系数随着纤维截面的变化而变化，纤维静、动摩擦系数的差值相应增大，从而改变了织物的蜡状感。纤维间的抱合力增大，织物的起毛起球性能有所改进，蓬松性、透气性也有一定的提高。

中国发明专利申请，公开号为CN101200825的文献公布了一种低温定型弹性包覆丝制造工艺，尤其是指一种对聚烯烃基弹性长丝纤维进行低温定型的包覆制造工艺，此发明公开了一种对聚烯烃基弹性长丝纤维进行低温定型的包覆制造工艺，此发明在每个工艺步骤过程中，选择特定的工艺条件，尤其是选用定型温度较低的情况下，如60℃、70℃，即可实现对弹性长丝纤维织物的定型，同时在包覆丝的制备过程中配于适当的牵引力、牵引倍数、包覆捻度、卷绕速度等。

中国发明专利申请，公开号为CN1096549的文献公布了一种真丝弹力丝制造方法及其产品，尤其是使用该方法制成的真丝包覆弹力丝。此发明公开了一种真丝弹力丝的加工方法以及用该方法制成的真丝包覆弹力丝。此发明在生产过程中选择筒装生丝用小张力退解络并到经平衡的面丝筒管上，在中空锭子上包覆，氨纶芯丝超喂率4～25％，牵伸倍数1.5～4，包覆度400～2000，包覆丝经蒸汽定型，可制成结构稳定的真丝包覆弹力丝，经脱胶后弹力丝的弹性伸长率至少为未脱胶包覆丝的1倍。

中国发明专利申请，公开号为CN101597824的文献公布了“高强高模聚乙烯纤维/氨纶包覆丝及采用该包覆丝的高性能防护袜”，此发明公开了一种高强高模聚乙烯纤维/氨纶包覆丝及采用该包覆丝的高性能防护袜，此发明采用氨纶丝为芯丝、高强高模聚乙烯纤维为外包丝的包覆丝，并与精梳棉纱通过添纱组织结构织袜。

以上专利申请的方法均采用机械包覆纱的方法，使得加工方法的适应性差，不利于大规模的推广及生产成本的节约。而氨纶+锦纶6空气包覆丝的用途较广，主要用于针织领域(如：无缝内衣、运动服、休闲服等)，而且近年来该类产品在机织行业的应用也越来越多。对于此大范围的需求，实用必要开发一种仿天然纤维的空气包覆丝的制造方法。超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝中因为需要仿真天然纤维，因此锦纶丝是异形纤维丝。在纺丝过程中，POY容易出现纤度不匀、断裂强度低等不良现象。另外，在加弹、空包的假捻变形中，还容易出现毛丝、断头等问题。因此，选择合适的纺丝、加弹、空包工艺是本发明解决的重点问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种超仿真锦氨空气包覆丝的生产工艺，用于通过采用改进的喷丝板孔截面形状，空包一体机，各步骤工艺参数的改进，采用纺丝和空包两段式制成，解决了在纺丝过程中POY容易出现纤度不匀、断裂强度低等不良现象，同时在加弹、空包的假捻变形中，还容易出现毛丝、断头等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，包括以下步骤：

a)熔融纺丝：将半消光聚酰胺切片放置在德国巴玛格的挤出机中熔融均匀，挤出机各段温度设定在240摄氏度至270摄氏度之间，箱体保温的加热炉温度设定在244摄氏度至270摄氏度之间，采用的喷丝组件的喷丝孔个数为12-68个，喷丝孔的截面形状为三叶形，十字形，五叶形，六叶形或八叶形；

b)侧吹风冷却：风温16-18℃、湿度90-95％、风速0.4-0.5m/s；

c)上油集束：经侧吹风冷却的纤维经上油装置的油雾喷嘴上油集束，所用油剂为6-8％的锦纶油剂纯水乳液，上油率为0.6-0.7％；

d)卷绕：上油丝束经预网络器、导丝盘、主网络器，开始卷绕纺丝，采用TMT10锭的卷取机来生产POY，生产的速度为4300m/min，得到锦纶6POY长丝；

在“加弹空包一体机”上，通过改进空包丝加工工艺、网络喷嘴等关键部件，一次性完成锦纶牵伸、锦纶假捻加弹、氨纶牵伸、氨纶丝空气包覆、卷绕成型的生产过程，具体包括步骤e)至g)，

e)导丝加热：将POY长丝经导丝、喂丝罗拉、止捻器至加热箱，加热温度为170-175℃；

f)冷却假捻：POY长丝加热后经冷却板冷却进行假捻，使用RPR的磨擦锭组式假捻机，且采用1-4-1至1-7-1的锭组组合，D/Y比设定在1.92.；

g)牵伸及网络：采用1∶5∶1的陶瓷止捻器，直径为52mm，厚度为6mm，POY长丝纤维进入牵伸罗拉，所述牵伸罗拉转速为650m/min，进行牵伸，牵伸倍数在1.27，同时氨纶装置进行氨纶单丝牵伸，氨纶单丝牵伸倍数在3.2，经过牵伸之后，进入网络喷嘴，调整压缩空气压力在0.35MPa之间进行网络，然后上油，卷绕，即得超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝。

优选地，所述的氨纶丝细度为15至40旦。

优选地，所述的仿真蚕丝锦纶6-POY丝的纤度为10至186分特。

优选地，步骤c)中所用油剂为型号为POY专用油剂S6232EP。

优选地，其中十字形喷丝孔的叶片的长宽比为4∶1。

优选地，其中五叶形截面喷丝孔的相邻叶片之间的夹角为72度，叶片为矩形，叶片之间的连接夹角为弧形，所述叶片宽度为0.12至0.2毫米mm，叶长为0.5至0.7mm，5个夹角顶点组成的内圆的半径为0.2mm，夹角的圆弧半径为0.04mm。

优选地，步骤c)中采用的上油装置包括设置在纺丝箱体下方的上油组件的油嘴架和承油板，在所述油嘴架和承油板的中间缝隙处设置飘丝挡板，所述飘丝挡板设置有梳齿状结构，梳齿状结构的下方设置有一体连接的具有一定倾斜角度的斜面部，所述倾斜角度的度数为30至60度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)与2段式包覆丝相比，缩短了生产的工序，节约DTY的生产成本，每吨可节约成本2000元以上；

(2)使包覆丝生产的速度(700m/min)远远高于机器包覆丝的生产速度(50m/min)，单位产量可以提升13倍，大幅降低生产成本；

(3)此发明的包覆丝可以用作织布的经丝使用，改革了机器包覆丝不能用于经丝的大问题；

(4)此发明可将包覆丝的卷重提高到5公斤以上。

附图说明

图1为本发明实施例的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺的步骤流程图；

图2为本发明实施例的超仿真蚕丝锦氨空气包覆丝的生产工艺中五叶形喷丝孔的结构示意图；

图3为本发明实施例的超仿真蚕丝锦氨空气包覆丝的生产工艺中上油装置的结构示意图；

图4为本发明实施例的超仿真蚕丝锦氨空气包覆丝的生产工艺中上油装置中飘丝挡板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

参见图1，所示为本发明实施例的一种超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺的步骤流程图，其包括以下步骤：

由于异形截面POY丝比表面积大，表面张力也大，故纺丝工艺条件较难控制，若熔体温度太高，纺丝粘度小，易飘丝、断头、可纺性差；若熔体温度太低，则熔体粘度太大，喷丝孔剪切粘度较大，造成纤维出孔时的膨化效应大，变形较严重，无法得到满意的截面，可采用比普通截面丝高2～3℃，故选择240至270摄氏度的温度。

b)侧吹风冷却：风温16-18℃、湿度90-95％、风速0.4-0.5m/s；

由于异形截面丝的表面张力较圆形截面丝的大，熔体喷出细孔后，因表面张力的作用，使得风速的设定对异形丝的异形度影响很大。如风速小，丝条凝固速度慢，不利于异形度的保持；如风速太大，湍动因素增加，这就会引起丝条不可控制的振荡和飘动，导致飘丝断头增多，当侧吹风速在0.4～0.5m/s时，截面形状最好。

在具体应用实例中，可选用的油剂为型号为POY专用油剂S6232EP，因具有较低的磨擦系数，采用此型号的油剂可改善异形丝易断头的问题。

纺丝速度的高低对异形纤维的截面形状有很大的影响，速度越高，纤维的取向结晶不完全，其截面形状不规则，异形度差异大。采用较低的纺丝速度4300m/min，可降低卷绕张力和喷丝头拉伸倍数，改善POY丝的取向结晶度，确保异形丝的异形度差异小，截面形状稳定。

f)冷却假捻：POY长丝加热后经冷却板冷却进行假捻，使用RPR的磨擦锭组式假捻机，且采用1-4-1至1-7-1的锭组组合，D/Y比设定在1.92；

g)牵伸及网络：采用1∶5∶1的陶瓷止捻器，直径为52mm，厚度为6mm，POY长丝纤维进入牵伸罗拉，所述牵伸罗拉转速为650m/min，进行牵伸，牵伸倍数在1.25-1.27，同时氨纶装置进行氨纶单丝牵伸，氨纶单丝牵伸倍数在3.2，经过牵伸之后，进入网络喷嘴，调整压缩空气压力在0.35MPa之间进行网络，然后上油，卷绕，即得超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝。

通过加弹空包一步法在空气包覆时，关键解决了包覆丝毛丝、断头多的问题。主要是通过调整热箱温度、D/Y比、网络喷嘴规格、空气压力大小、各罗拉速比搭配等主要工艺参数和部件，使网络点达到了100个/米以上，网络牢度合格。在假捻器的选择上，采用软陶瓷摩擦盘假捻器，使得假捻和缓，对丝条损伤小，不会形成“雪花”。变形速度越高，丝条所受的假捻张力越高，对丝条的磨损也就越大，毛丝、断头随之增加。另外，假捻张力大，加捻解捻运转体系不稳定，对有内在质量缺陷的POY丝，容易造成丝束假捻不匀、不充分，采用变形加工速度为650m/min时效果较好。拉伸倍数增加会导致空气包覆丝断裂强度增加、断裂伸长率下降，但过高的拉伸倍数会造成毛丝、断头多，而过低的拉伸倍数使得假捻张力低，使得假捻器下方捻度不能全部消除，纤维会粘在一起形成紧点，从而使纤维的蓬松性变差，选用1.25～1.27的拉伸倍数较好。此外，选择合适的变形温度，热箱温度选用170～175℃，比常规纺丝后加工低一些。使用这类异形截面锦氨空包丝，在剑杆织机和双面大圆针织机上开发出纯纺和混纺织物，服用性能优良，有高档面料感。

在具体应用实例中，氨纶丝细度为15至40旦，仿真蚕丝锦纶6-POY丝的纤度为10至186分特。

在一具体应用实例中，其中十字形喷丝孔的叶片的长宽比为4∶1，通过以上设计，可增加产品的异形度。

在一具体应用实例中，参见图2，锦纶单丝的五叶形截面的叶片为矩形，叶片之间的连接夹角为弧形，叶片宽度D为0.12至0.2mm，叶片长L为0.5至0.7mm，5个夹角顶点组成的内圆的半径R1为0.2mm，夹角的圆弧半径R2为0.04mm。

在一具体应用实例中，参见图3，所示为步骤c)中使用的上油装置的结构示意图，其包括设置在纺丝箱体101内下方的侧吹风柜中的上油组件的油嘴架102和承油板103，在油嘴架102和承油板103的中间缝隙处设置飘丝挡板104。具体的，参见图4，所示为飘丝挡板的侧视结构示意图，飘丝挡板设置有梳齿状结构1041，梳齿状结构1041的下方设置有一体连接的具有一定倾斜角度的斜面部1042，所述倾斜角度的度数为30至60度。此上油装置可以应用到6头纺到24头纺的设备。因为侧吹风柜有2片门板105，于生产过程中难免有飘单丝的情况发生，因门板的遮挡，作业员可能无法及时处理，而造成飘丝断头及飘丝未降级，故设计此上油装置，利用导流的原理将飘出的单丝引导出来，不会再吸回原丝束中而造成可能的断丝，或是断单丝未发现降级丝饼的混入于正常品质的丝饼中。作业员发现飘出的单丝就可以做后续的丝饼标记降级处理，并可提升整体的满卷率。有设计斜度的挡板可以避免飘出的单丝过度的累积于挡板上，可使飘出的单丝因为重力的原理，再往外吹出来。通过在油嘴架和承油板的中间缝隙处设置具有梳齿状结构和斜面部的飘丝挡板，使得新形成的上油装置可以实现100％的飘丝隔离和100％的断头率改善。

以20D氨纶+40dtex/24f锦纶6包覆丝为例，锦纶截面形状为四叶形，采用以上工艺生产出的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的技术指标如表1所示：

表1 超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的技术指标

检验项目	标准要求	实测值	单项评定
				线密度(dtex)	52.0	50.7	---
线密度偏差率(％)	±3.5	-2.5	优等品
				线密度变异系数CV(％)	≤1.80	1.18	优等品
断裂强度(cN/dtex)	≥3.0	3.7	优等品
				断裂强度变异系数CV(％)	≤10.0	2.78	优等品
断裂伸长率(％)	25.0±4.0	26.7	优等品
				断裂伸长变异系数CV(％)	≤13.0	5.61	优等品
染色均匀度(灰卡)(级)	≥2-3	3-4	符合
				网络度(个/m)	≥80.0	114	优等品

通过以上实施例的在加弹空包一体机上，通过改进空包丝加工工艺、网络喷嘴等关键部件，一次性完成锦纶牵伸、锦纶假捻加弹、氨纶牵伸、氨纶丝空气包覆、卷绕成型的生产过程，最终制得具有蚕丝光泽和手感的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝，同时提高了锦氨空气包覆丝的产品质量，加快了“空包纱”取代“机包纱”的发展进程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

b)侧吹风冷却：风温16-18℃、湿度90-95％、风速0.4-0.5m/s；

g)牵伸及网络：采用1∶5∶1的陶瓷止捻器，直径为52mm，厚度为6mm，POY长丝纤维进入牵伸罗拉，所述牵伸罗拉转速为650m/min，进行牵伸，牵伸倍数在1.25-1.27之间，同时氨纶装置进行氨纶单丝牵伸，氨纶单丝牵伸倍数在3.2，经过牵伸之后，进入网络喷嘴，调整压缩空气压力在0.35MPa之间进行网络，然后上油，卷绕，即得超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝。

2.根据权利要求1所述的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，其特征在于：所述的氨纶丝细度为15至40旦。

3.根据权利要求1所述的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，其特征在于：所述的仿真蚕丝锦纶6-POY丝的纤度为10至186分特。

4.根据权利要求1所述的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，其特征在于，步骤c)中所用油剂为型号为POY专用油剂S6232EP。

5.根据权利要求1至4任一所述的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，其特征在于，其中十字形喷丝孔的叶片的长宽比为4∶1。

6.根据权利要求1至4任一所述的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，其特征在于，其中五叶形截面喷丝孔的相邻叶片之间的夹角为72度，叶片为矩形，叶片之间的连接夹角为弧形，所述叶片宽度为0.12至0.2毫米mm，叶长为0.5至0.7mm，5个夹角顶点组成的内圆的半径为0.2mm，夹角的圆弧半径为0.04mm。

7.根据权利要求1至4任一所述的所述的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，其特征在于，步骤c)中采用的上油装置包括设置在纺丝箱体下方的上油组件的油嘴架和承油板，在所述油嘴架和承油板的中间缝隙处设置飘丝挡板，所述飘丝挡板设置有梳齿状结构，梳齿状结构的下方设置有一体连接的具有一定倾斜角度的斜面部，所述倾斜角度的度数为30至60度。

8.根据权利要求5所述的所述的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，其特征在于，步骤c)中采用的上油装置包括设置在纺丝箱体下方的上油组件的油嘴架和承油板，在所述油嘴架和承油板的中间缝隙处设置飘丝挡板，所述飘丝挡板设置有梳齿状结构，梳齿状结构的下方设置有一体连接的具有一定倾斜角度的斜面部，所述倾斜角度的度数为30至60度。

9.根据权利要求6所述的所述的超仿真蚕丝型锦氨空气包覆丝的生产工艺，其特征在于，步骤c)中采用的上油装置包括设置在纺丝箱体下方的上油组件的油嘴架和承油板，在所述油嘴架和承油板的中间缝隙处设置飘丝挡板，所述飘丝挡板设置有梳齿状结构，梳齿状结构的下方设置有一体连接的具有一定倾斜角度的斜面部，所述倾斜角度的度数为30至60度。