CN103981585A - 一种聚酰胺6poy/fdy复合纤维及纺丝交络一步法的制备方法 - Google Patents

一种聚酰胺6poy/fdy复合纤维及纺丝交络一步法的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚酰胺6POY/FDY复合纤维及纺丝交络一步法的制备方法。将聚酰胺6干切片输入螺杆加热熔融过滤后进入纺丝箱体，纺丝熔体由两个计量泵、纺丝组件和两块喷丝板微孔中挤出，经徐冷环形装置和环吹风冷却装置进行冷却固化形成两束丝，其中一束丝经喷嘴上油、预网络、第一牵伸辊组和第二牵伸热辊组之间拉伸热定型，再经过第三导丝盘，制备FDY；另一束丝经喷嘴上油、平行设置的导丝卷绕系统装置，得到POY；将它们同时输入并丝器和交络喷嘴进行复合，卷绕成型，制得聚酰胺6POY/FDY复合纤维。具有加工速度快、产量高，生产成本低，节能减排的特点，提供的产品交络度均匀性和稳定性好，染色效果好。

Description

一种聚酰胺6POY/FDY复合纤维及纺丝交络一步法的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚酰胺6POY/FDY复合纤维及采用纺丝交络一步法制备该复合纤维的方法，属于化纤技术领域。
背景技术
聚酰胺6POY/FDY复合纤维及其产品主要是由两种不同规格、不同形态及性能的聚酰胺6POY和FDY纤维组合而成，目前，国内外市场上通常采用纺丝拉伸和后加工的二步法工艺技术路线制备获得，即通过高速纺丝POY与纺丝拉伸一步法加工工序分别制得预取向丝（POY）、全拉伸丝（FDY），再将POY与FDY进行组合网络后加工制得复合纤维，这种制备方法存在工艺流程长、加工工序复杂、加工速度低、生产成本高、效率低等的诸多缺点，近年来，已有一步法生产聚酰胺复合网络丝的相关报道，但其制成的产品均匀性较差和染色不均匀，产品质量不好且不稳定。
上述生产工艺流程均存在如下缺点，主要有：1、加工工艺流程长、且加工工艺复杂；2、生产速度低，一般在2500m/min～3500m/min，导致产量低，效率低，生产成本高；3、传统方法制得的产品网络均匀性效果较差、染色不均匀，所加工制得的产品外观较差，无法生产高档织物和面料；4、传统方法制得的复合纤维弹性差、易缩水、抗皱保形性和导水性差，且由于是两步法导致产品批次之间质量不稳定。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对现有聚酰胺6POY/FDY二步法或者一步法复合纤维产品质量方面存在的不足，提供一种生产加工速度高、生产成本低、产品质量好以及性价比优势明显的纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维及其制备方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是提供一种一种纺丝交络一步法制备聚酰胺6POY/FDY复合纤维的方法，将聚酰胺6干燥切片采用螺杆熔融挤压工艺加热熔融过滤后进入纺丝箱体进行纺丝；纺丝工艺采用双计量泵，分别对应两套纺丝组件和两块喷丝板；熔体分别从两块喷丝板微孔中挤出，分别经徐冷装置和环吹风冷却装置进行冷却固化后形成两束丝；将其中的一束丝经喷嘴上油、预网络、第一牵伸辊组和第二牵伸热辊组之间进行拉伸热定型后，再经过第三导丝盘，得到聚酰胺6 FDY全拉伸丝；另一束丝经喷嘴上油、平行设置的导丝卷绕系统装置后，得到聚酰胺6 POY预取向丝；将得到的FDY和POY同时输入并丝器、交络喷嘴进行复合，卷绕成型，制得纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维。
上述技术方案中，螺杆熔融挤压工艺，采用螺杆6区分段熔融挤压，6级螺杆的温度依次为250±2℃,260±2℃,263±2℃, 266±2℃，268±2℃和267±2℃；由螺杆加热熔融的熔体输入纺丝箱体进行纺丝的温度为262±2℃，螺杆挤压头压力为155bar。
徐冷装置的温度为220℃～250℃；环吹风冷却装置的风速为0.40m/s～0.70m/s，风温为18℃±2℃，湿度为90%±5%。
聚酰胺6 FDY全拉伸丝的工艺条件，预网络器的预网络压力为0.85±0.05bar，第一牵伸辊组速度为3300m/min～4300m/min，第二牵伸热辊组速度为4100m/min～5200 m/min，拉伸、热定型温度为135℃～155℃。
平行设置的导丝卷绕系统装置包括速度为3900 m/min～4900m/min的第一导丝盘、张力调节器、速度为4000m/min～5000m/min的第二导丝盘。
卷绕成型的卷绕速度为4000m/min～5000m/min。
本发明技术方案还包括一种按上述制备方法得到的聚酰胺6POY/FDY复合纤维。它的规格为110dtex～167dtex/48f～144f。它的断裂强度为2.5cN/dtex～4.0cN/dtex,断裂伸长率为30％～55％，网络度为20个/米～30个/米。
与现有二步法或者一步法技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用纺丝交络一步法制备聚酰胺6 POY/FDY复合纤维技术及其方法，通过使用同一套纺丝熔融装置，将聚酰胺6干燥切片熔融，熔体通过相同的熔体分配管后，分别通过两套计量泵注入两套纺丝组件，纺丝组件根据所纺品种规格分别设计，再经安装在纺丝喷丝板的下方的徐冷装置和环吹风冷却装置冷却成型，至卷绕拉伸复合交络。本发明的生产流程决定熔体均匀性好，生产流程短，质量稳定。
2、本发明采用纺丝交络一步法聚酰胺6 POY/FDY复合纤维及其制备方法，其特征在于：采用纺丝徐冷环吹风冷却技术和平行设置的导丝卷绕系统装置及技术，使制备聚酰胺6 POY/FDY复合纤维的纺丝速度提高到4000m/min～5000m/min，使得产品的交络度均匀性和稳定性以及染色均匀性有了很大的提高。
3、本发明从工艺路线上明显低于传统生产流程，实现了流程短、产能大、用工少，能耗低，综合生产成本低、附加值高，并且符合当前节能减排的工业化生产的潮流，是传统工艺无法超越的。
4、采用本发明技术方案，有利于生产成本的降低和投资成本的减少，经济效益及节能减排的社会效益明显。具体表现在：（1）降低生产成本包括：采用一步法纺丝，工序减少，可节约人工成本约200元/t，生产流程简化，虽增加徐冷装置，但水电气耗量仍然降低较多，约300元/t,采用一步法生产，各个环节的消耗下降，降低成本约80元/t，其他费用如维修、定保等费用下降约100元/t，合计综合成本约降低元680元/t左右；（2）减少投资成本包括：比二步法装置和加弹复络装置少投资500万元，厂房及用地投入可减少100万(按5万吨/年规模)，增加纺丝冷却装置及卷绕复合交络装置150万元，合计初始设备及厂房投入保守估计即可减少近450万元。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维的工艺流程图。
具体实施方式
本发明在于提供一种纺丝交络一步法制备聚酰胺6 POY/FDY复合纤维，下面结合附图和实施例，对本发明技术方案作进一步的阐述。
实施例1
本实施例提供一种110dtex/96f（其中：43dtex/48f全拉伸丝、67dtex/48f预取向丝）纺丝交络一步法制备聚酰胺6POY/FDY复合纤维的方法，其工艺流程参见附图1。生产工艺如下：
将达到纺丝工艺要求的聚酰胺6干切片输入螺杆加热熔融过滤后进入纺丝箱体，纺丝熔体由两个计量泵、纺丝组件和两块喷丝板微孔中挤出，经徐冷装置和环吹风冷却装置进行冷却固化形成两束丝，其中一束丝经喷嘴上油、预网络、第一牵伸辊组和第二牵伸热辊组之间进行拉伸、热定型，然后经过第三导丝盘，获得聚酰胺6全拉伸丝（FDY）；另一束丝经喷嘴上油、平行设置的导丝卷绕系统装置，该导丝卷绕系统装置包括第一导丝盘、张力调节器和第二导丝盘，得到聚酰胺6预取向丝（POY）；将FDY与POY同时输入并丝器和交络喷嘴进行复合，并卷绕成型，制得纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维。有关110dtex/96f纺丝交络一步法聚酰胺6 POY/FDY复合纤维工艺参数见表1，有关性能见表2。
表1  110dtex/96f纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维工艺参数
表2  110dtex/96f纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维性能
实施例2
本实施例提供一种136dtex/96f（其中：43dtex/24f全拉伸丝、93dtex/72f预取向丝）纺丝交络一步法制备聚酰胺6POY/FDY复合纤维的方法，其工艺流程参见附图1。生产工艺如下：
将达到纺丝工艺要求的聚酰胺6干切片输入螺杆加热熔融过滤后进入纺丝箱体，纺丝熔体由两个计量泵、纺丝组件和两块喷丝板微孔中挤出，经徐冷装置和环吹风冷却装置进行冷却固化形成两束丝，其中一束丝经喷嘴上油、预网络、第一牵伸辊组和第二牵伸热辊组之间进行拉伸、热定型，然后经过第三导丝盘，获得聚酰胺6全拉伸丝（FDY）；另一束丝经喷嘴上油、平行设置的导丝卷绕系统装置，得到聚酰胺6预取向丝（POY）；将FDY与POY同时输入并丝器和交络喷嘴进行复合，并卷绕成型，制得纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维。有关136dtex/96f纺丝交络一步法聚酰胺6 POY/FDY复合纤维工艺参数见表3，有关性能见表4。
表3  136dtex/96f纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维工艺参数
表4  136dtex/96f纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维性能
。

Claims (9)

1.一种纺丝交络一步法制备聚酰胺6POY/FDY复合纤维的方法，将聚酰胺6干燥切片采用螺杆熔融挤压工艺加热熔融过滤后进入纺丝箱体进行纺丝，其特征在于：纺丝工艺采用双计量泵，分别对应两套纺丝组件和两块喷丝板；熔体分别从两块喷丝板微孔中挤出，分别经徐冷装置和环吹风冷却装置进行冷却固化后形成两束丝；将其中的一束丝经喷嘴上油、预网络、第一牵伸辊组和第二牵伸热辊组之间进行拉伸热定型后，再经过第三导丝盘，得到聚酰胺6 FDY全拉伸丝；另一束丝经喷嘴上油、平行设置的导丝卷绕系统装置后，得到聚酰胺6 POY预取向丝；将得到的FDY和POY同时输入并丝器、交络喷嘴进行复合，卷绕成型，制得纺丝交络一步法聚酰胺6POY/FDY复合纤维。
2.根据权利要求1所述的一种纺丝交络一步法制备聚酰胺6POY/FDY复合纤维的方法，其特征在于：螺杆熔融挤压工艺，采用螺杆6区分段熔融挤压，6级螺杆的温度依次为250±2℃,260±2℃,263±2℃, 266±2℃，268±2℃和267±2℃；由螺杆加热熔融的熔体输入纺丝箱体进行纺丝的温度为262±2℃，螺杆挤压头压力为155bar。
3.根据权利要求1所述的一种纺丝交络一步法制备聚酰胺6POY/FDY复合纤维的方法，其特征在于：徐冷装置的温度为220℃～250℃；环吹风冷却装置的风速为0.40m/s～0.70m/s，风温为18℃±2℃，湿度为90%±5%。
4.根据权利要求1所述的一种纺丝交络一步法制备聚酰胺6POY/FDY复合纤维的方法，其特征在于：聚酰胺6 FDY全拉伸丝的工艺条件，预网络器的预网络压力为0.85±0.05bar，第一牵伸辊组速度为3300m/min～4300m/min，第二牵伸热辊组速度为4100m/min～5200 m/min，拉伸、热定型温度为135℃～155℃。
5.根据权利要求1所述的一种纺丝交络一步法制备聚酰胺6POY/FDY复合纤维的方法，其特征在于：平行设置的导丝卷绕系统装置包括速度为3900 m/min～4900m/min的第一导丝盘、张力调节器、速度为4000m/min～5000m/min的第二导丝盘。
6.根据权利要求1所述的一种纺丝交络一步法制备聚酰胺6POY/FDY复合纤维的方法，其特征在于：卷绕成型的卷绕速度为4000m/min～5000m/min。
7.一种按权利要求1制备方法得到的聚酰胺6POY/FDY复合纤维。
8.根据权利要求7所述的一种聚酰胺6POY/FDY复合纤维，其特征在于：它的规格为110dtex～167dtex/48f～144f。
9.根据权利要求7或8所述的一种聚酰胺6POY/FDY复合纤维，其特征在于：它的断裂强度为2.5cN/dtex～4.0cN/dtex,断裂伸长率为30％～55％，网络度为20个/米～30个/米。
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