CN104278340A - 一种异形涤纶fdy竹节丝的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种异形涤纶FDY竹节丝的生产工艺，采用FDY一步法生产路线，其生产过程为：将PET切片预结晶干燥至切片含水率≤20ppm，经螺杆挤压机熔融挤出，采用“Y”型喷丝板进行纺丝，纺丝温度为290~295℃，将纺丝得到的初生纤维侧吹风冷却，风温为26~30℃，风速为0.4~0.5m/s，然后油嘴上油、拉伸定形、加网络并卷绕成型。该方法减少了断头、毛丝的出现，在确保异形度的同时提高可纺性。提高粗细节均匀性，提高生产效率，提高产品质量，降低产品成本，节省劳动力。
Description
技术领域：
本发明涉及一种异形涤纶FDY竹节丝的生产工艺。
技术背景：
当今社会，随着广大人民群众生活水平的不断提高，对异形纤维加工的纺织品需求更加迫切，对于化纤企业来说，由于近年来化纤生产能力及规模不断扩大，聚酯常规品种产能过剩，市场竞争激烈、产品价格不断下降，企业效益不断减少，因此开发市场急需的差别化纤维是提高产品市场竞争力及提高附加值的必由之路。目前，国内纺织用的异形纤维大部分都是依赖于进口。只有开发出形态各异的差别化纤维才能够在日趋竞争激烈的国内外市场上立于不败之地，才能给赢得更多的客户。
异形涤纶FDY竹节丝作为重要的一种差别化纤维，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，根据竹节长短,可制得仿丝、仿棉、仿麻风格的纤维和织物，用该类纤维织造的面料具有真丝绸般的滑爽和良好的透气性，具有天然纤维织物所有的柔和色泽、干爽手感和悬垂等特点，产品倍受市场欢迎。
目前国内外有很多厂家在生产，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，但在实践中发现毛丝和断头现象比较多，异形度偏低，因此需要提供新的异形涤纶FDY竹节丝的生产工艺。
发明内容：
本发明的目的针对背景技术提出的异形涤纶FDY竹节丝在生产过程中对纺制工艺要求高，生产过程中容易断头，产生毛丝，可纺性低，异形度偏低等技术问题，提供一种异形涤纶FDY竹节丝的生产工艺。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种异形涤纶FDY竹节丝的生产工艺，采用FDY一步法生产路线，其生产过程为：将PET切片预结晶干燥至切片含水率≤20ppm，经螺杆挤压机熔融挤出，采用“Y”形喷丝板进行纺丝，纺丝温度为290~295℃，将纺丝得到的初生纤维侧吹风冷却，风温为26~30℃，风速为0.4~0.5m/s，然后油嘴上油、拉伸定形、加网络并卷绕成型。
所述预结晶的温度为166~168℃，所述预结晶的时间为16~20min；所述干燥的温度为169~171℃，所述干燥的时间为8~10h。
所述的纺丝温度优选为291~293℃。
所述油嘴上油的上油率为0.8%~1%。
上述油嘴上油所使用的油剂中加入防腐剂，所述防腐剂在油剂中的质量百分浓度为0.7‰~0.9‰。
所述拉伸定形的拉伸比为1.6~1.9。
所述螺杆挤压机螺杆各区温度为：一区274~276℃、二区279~281℃、三区285~287℃、四区287~289℃、五区289~291℃、六区291~293℃。
FDY法纺竹节丝时，PET切片含水率对纺丝过程和成品丝的质量都有严重影响。所以切片的干燥控制比常规纤维要高，在干燥过程中既不能使切片发生热降解、水解，又不能使切片在高温下出现固相缩聚而增黏，防止切片特性黏度波动大影响丝条的异形度。因此干燥工艺温度要控制低一些，时间长一些。实际工艺控制预结晶温度为166~168℃,优选为168℃，干燥温度为169~171℃，优选为170℃，干燥时间8~10h，使切片含水率不超过20ppm。
在冷却吹风上采用侧吹风方式，并采用低速纺丝—高速拉伸的一步法生成工艺路线。在提高可纺性的前提下通过不断的实践来找出一个合理的纺丝温度和侧吹风风速和风温。由于竹节丝的比表面积大于圆形丝，对油剂吸附性较差，应适当提高丝束的含油率，但也不能过高，会使纤维在后加工时易打滑，纺丝时饶辊严重，要找到一个合适的上油率，实际丝条上油率控制在0.8%~1%最优。拉伸比的选择对纤维的粗细比影响很大，要在卷绕时选择合适的拉伸比。
选用优质的切片，并把好来料关。在干燥上采用了预结晶加充填塔的连续干燥设备，增加预结晶时间，选择合适的预结晶和干燥温度，确保切片干燥效果良好。采用先进的冷冻干燥机，确保干燥用气达到工艺要求。丝条冷却采用缓冷装置，提高风温，降低风速提高丝条可纺性和产品物理指标。采用油嘴上油，在油剂中加入防腐剂（防腐剂在油剂中的质量百分浓度为0.7‰~0.9‰），提高丝束间的抱合力和抗静电性，并采用FDY一步法进行生产，提高了生产效率。经过长时间的摸索，制定出一系列完善的工艺技术。纺织助剂防腐剂对各种细菌、真菌、酵母菌活性适应性强，可以抑制和破坏这些微生物菌种的生长，能够解决因细菌感染而引起的油剂变质发酵、发霉及细菌数超标等问题。
本发明的异形涤纶FDY竹节丝的生产工艺降低生产难度和提升性能有着很大的促进作用。
本发明所涉及的原料除特别说明外，均可通过市场购买获得。
本发明的有益效果：
本发明提供的方法减少了断头、毛丝的出现，在确保异形度的同时提高可纺性。提高粗细节均匀性，提高生产效率，提高产品质量，降低产品成本，节省劳动力。常规生产工艺中断头出现率15%~18%，使用本发明的生产工艺 毛丝、断头率为5%~8%。
具体实施方式：
生产设备及仪器：德国BM式干燥机，双螺杆挤压机，德国巴马格纺丝、拉伸、卷绕机，喷丝板（“Y”形喷丝孔的喷丝板，外径0.42mm，叶宽0.055mm，异形度80.8%）。
原料：PET切片（中国石化天津分公司），油剂：F-1048，防腐剂（日本，竹本）
实施例1：采用一步法生产异形涤纶FDY竹节丝73dtex/48f
将PET切片在168℃预结晶18min，在170℃干燥8~10h干燥至切片含水率≤20ppm，经螺杆挤压机熔融挤出，螺杆各区温度为：一区275℃、二区280℃、三区286℃、四区288℃、五区290℃、六区292℃。采用“Y”形喷丝孔的喷丝板进行纺丝，纺丝温度为293℃，将纺丝得到的初生纤维侧吹风冷却，风温为30℃，风速为0.45m/s，然后油嘴上油、拉伸定形、加网络并卷绕成型，卷绕速度为4200m/min。
所述油嘴上油的上油率为0.9%。所述拉伸定形时的拉伸比为1.65。所述油嘴上油时所使用的油剂中加入防腐剂，所述防腐剂在油剂中的质量百分浓度为0.8‰。
详细的生产工艺流程为：切片→脉冲输送→预结晶→干燥→螺杆挤压机→预过滤器→计量泵→纺丝组件→冷却成形→上油→第一热辊→第二热辊→卷绕成形→织袜判色→物理指标检测→包装入库
FDY法纺竹节丝时，PET切片含水率对纺丝过程和成品丝的质量都有严重影响。所以切片的干燥控制比常规纤维要求要高，在干燥过程中既不能使切片发生热降解、水解，又不能使切片在高温下出现固相缩聚而增黏，防止切片特性黏度波动大影响丝条的异形度。因此干燥工艺温度要控制低一些，时间长一些。实际工艺控制预结晶温度最优选为168℃，干燥温度最优选为170℃，干燥时间8~10h，使切片含水率在20ppm以下。增加了切片的干燥时间，适当降低结晶和干燥温度，使得干切片含水率符合工艺生产要求。
适当提高纺丝温度，有利于提高熔体的流动性能，改善了可纺性，但不宜过高，控制在293℃较理想，兼顾异形度的同时使断头和毛丝的产生相对减少。
缓和冷却条件，保证每根丝的冷却均一，提高丝条的可纺性和产品物理指标。在冷却吹风上采用侧吹风方式，并采用低速纺丝—高速拉伸的一步法生成工艺路线。在提高可纺性的前提下通过不断的实践来找出一个合理的纺丝温度和侧吹风风速和风温，风温为30℃，风速为0.45m/s。
由于异形丝比表面积大于圆形丝，对油剂吸附性较差，应适当提高丝束的含油率，但也不能过高，会使纤维在后加工时易打滑，纺丝时饶辊严重，要找到一个合适的上油率，上油均匀，实际丝条上油率控制在0.8%~1%最优，本实施例上油率为0.9%。拉伸比的选择对纤维的粗细比影响很大，要在卷绕时选择合适的拉伸比和卷绕温度，拉伸定形时的拉伸比为1.65。
采用了“Y”形孔的喷丝板，适当降低冷却吹风速度，减缓冷却条件，保证异形丝的异形度；与常规丝相比降低侧吹风风速。
表1异形涤纶FDY竹节丝的生产工艺参数
| 项目名称 | 技术指标 | 项目名称 | 技术指标 |
| 预结晶温度/℃ | 168 | 侧吹风风湿/% | 62 |
| 预结晶时间/min | 18 | 上油率/% | 0.9 |
| 干燥温度/℃ | 170 | GR1速度/km.min-1 | 2100 |
| 干燥时间/h | 8~10 | GR1温度/℃ | 85 |
| 滤后压力/MPa | 12 | GR2温度/℃ | 150 |
| 组件初压力/MPa | 14 | 拉伸比 | 1.65 |
| 联苯温度/℃ | 293 | 超喂率/% | 2.8 |
| 侧吹风风温/℃ | 30 | 卷绕角/° | 6.1 |
| 侧吹风风速/m.s-1 | 0.45 | 卷绕速度/m.min-1 | 4200 |
表2生产的异形涤纶FDY竹节丝的物理指标
| 项目名称 | 测定值 |
| 线密度/dtex | 74.1dtex |
| 断裂伸长/% | 55 |
| 沸水收缩率/% | 20% |
| 含油率/% | 0.9 |
| 染色均与度 | 4 |
本发明的生产工艺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，提高了生产效率，生产过程较稳定。现有生产工艺的断头出现率为15%，本发明方法毛丝、断头率为6%。
Claims (7)
1.一种异形涤纶FDY竹节丝的生产工艺，采用FDY一步法生产路线，其特征在于其生产过程为：将PET切片预结晶干燥至切片含水率≤20ppm，经螺杆挤压机熔融挤出，采用“Y”形喷丝板进行纺丝，纺丝温度为290~295℃，将纺丝得到的初生纤维侧吹风冷却，风温为26~30℃，风速为0.4~0.5m/s，然后油嘴上油、拉伸定形、加网络并卷绕成型。
2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于所述预结晶的温度为166~168℃，所述预结晶的时间为16~20min；所述干燥的温度为169~171℃，所述干燥的时间为8~10h。
3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于所述的纺丝温度为291~293℃。
4.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于所述油嘴上油的上油率为0.8%~1%。
5.根据权利要求1或4所述的生产工艺，其特征在于油嘴上油时所使用的油剂中加入防腐剂，所述防腐剂在油剂中的质量百分浓度为0.7‰~0.9‰。
6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于所述拉伸定形的拉伸比为1.6~1.9。
7.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于所述螺杆挤压机螺杆各区温度为：一区274~276℃、二区279~281℃、三区285~287℃、四区287~289℃、五区289~291℃、六区291~293℃。
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