CN104294385A - 直纺环吹风20d系列涤纶全牵伸丝的制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺，依次通过纺丝原料预处理、预取向丝熔体收缩处理、全牵伸丝直纺环吹风冷却处理工艺步骤的特殊设计和相关参数的特殊优化，克服了现有技术中的酸、碱以及化学处理带来的对纤维弹性的损伤，使涤纶丝在实现全牵伸性能下，无需酸、碱以及化学处理处理达到亲水性超仿天然纤维的效果。

Description

直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺

技术领域

 本发明涉及牵伸丝技术领域，尤其涉及一种直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺。

背景技术

近几年来，我国聚酯工业发展迅速，聚酯纤维产量已从2000年初的516.5万吨发展到2005年末的1240万吨，平均年增长率超过20％，产量比五年前翻了一番还多。涤纶已成为化学纤维中产量最大的合纤品种，广泛应用于衣着、装饰、家用纺织品、产业用纺织品和国防、工业工程等国计民生各个方面。今后五年，还将保持快速增长。但是，作为纺织材料，聚酯纤维也有明显的缺点。因此，选择科学、高效、优质、节能、环保的加工方法，对适应和促进聚酯工业、涤纶纤维的高速可持续发展至关重要。有鉴于此，科技工作者对此都做了大量研究工作，有色涤纶、阻燃涤纶、半消光涤纶及全消光涤纶产品的研究都取得了重大进展。

中国专利公开了一种消光阻燃涤纶纤维及其制备方法和应用(公开号：CN 101363140A)，其纤维的组分和重量份数含量包括：阻燃母粒1～10份，消光涤纶成纤聚脂99～90份；阻燃母粒由含磷阻燃剂与对苯二甲酸乙二酯与乙二醇聚合制备，消光涤纶成纤聚脂分子量为20000～22000，消光涤纶成纤聚脂中TiO2的重量含量为1％～3％；其消光阻燃涤纶纤维的方法包括如下步骤：按重量比，将阻燃母粒和消光涤纶成纤聚脂切片在螺杆挤压机进料口均匀混合，进入挤压机加热熔融、压缩成熔体，并由其旋转螺杆挤出，送入分配管、静态混合器、计量泵通过喷丝头喷丝、冷却成形、获得消光阻燃涤纶纤维。但使用这种方法制备出来的纤维没有颜色，而另外一些研究主要集中在对涤纶纤维单一功能的整理上，不能完全满足生活中对涤纶纤维多功能化的要求，所以已有科技人员开始研究双功能涤纶纤维的改性，如济南三太阻燃制品有限公司就研究了色母粒法有色阻燃涤纶纺丝工艺。至今，还未看到同时对涤纶纤维进行有色、阻燃和消光整理的报道，这主要是因为色母粒、消光剂的加入会影响到纺丝时熔体的黏度以及加工过程中对设备的摩擦等问题，对于生产彩色阻燃消光中空涤纶纤维，其工艺参数的设定因添加了色母粒、消光母粒等而不同于普通中空纤维生产的工艺参数。

涤纶作为合成纤维中的三大主力纤维之一，因其优良的物理和化学特性被广泛应用于服装面料以及其它非服装领域。涤沦产品自问世以来，也曾以其悬垂性好、强度高、挺括、不易起趋而被下游用户当作主要纺织原料来织造各类纺织品。随着经济全球化，市场国际化，人们对服装的要求也越来越高了，不但要具有舒适性，还要具有功能性，面料就向轻、柔、功能性方向发展，合成纤维材料就需要不断提高性能来满足织造要求。超细纤维由于其高覆盖性、手感柔软、穿着舒适等良好特性，已经成为国内外各个纺织生产企业开发高档纺织品的一个热点纺织原料，它的使用能有效提高产品的档次和附加值。此外，超细纤维还可应用于诸如绝热材料、过滤材料、离子交换材料、吸液材料、生物应用等其他领域。通过超细纤维差别化和其他技术领域的结合，今后的应用领域将日益广泛。 

超细纤维产品开发困难，生产的产品在条干均匀度、染色性能等物性指标方面较差，满卷率及AA级率较低，影响产品的织造，不能提高产品的档次及附加值。针对开发超细纤维存在的以上困难，我们开发了一种高品质的超细纤维，具有优异的物性指标，能够满足高档服装面料的织造要求，提升了产品的档次及附加值。

近年来，再生聚酯的回收利用基本局限在利用再生聚酯生产各种短纤维，这是由于再生聚酯料的特性粘度不匀，PVC成分、杂质含量多，以目前常规的工艺水平和工艺方法，如果用来纺长丝，要么无法成功，要么纺出的产品质量达不到标准，且生产成本高，生产效益低。因此，只能纺低端的短纤维，导致了再生聚酯回收料的利用水平不高，资源得不到更有效的利用，不能减少原生聚酯的生产，环境、资源破坏性大。

涤纶作为合成纤维中的三大主力纤维之一，因其优良的物理和化学特性被广泛应用于服装面料以及其它非服装领域。涤纶产品自问世以来，也曾以其悬垂性好、强度高、挺括而被下游用户当作主要纺织原料来织造各类纺织品。随着经济全球化，市场国际化，人们对服装的要求也越来越高了，不但要具有舒适性，还要具有功能性，面料就向轻、柔、功能性方向发展，合成纤维材料就需要不断提高性能来满足织造要求。 

近十年来，我国聚酯工业发展迅速，聚酯纤维产量已从2000年初的516.5万吨发展到2010年末的2700万吨，平均年增长率超过25%，已经占到全球聚酯产量的66%。涤纶已成为化学纤维中产量最大的合成纤维品种，广泛应用于衣着、装饰、家用纺织品、产业用纺织品和国防、工业工程等国计民生各个方面。今后五年，还将保持快速增长。但是，作为纺织材料，聚酯纤维也有明显的缺点。因此，选择科学、高效、优质、节能、环保的加工方法，对适应和促进聚酯工业、涤纶纤维的高速可持续发展至关重要。 

虽然，在合成纤维中，聚酯纤维具有适合纺织应用和产业应用的多种性能，因而其自大规模生产以来取得了令人瞩目的发展。但随着世界科学技术的进步和世界工业的发展，聚酯纤维在性能和功能上不能完全满足人们的要求。发展和创新的结果使得人们开发了一大批差别化、功能化以及高性能的合成纤维。 

目前差别化聚酯纤维新品种的开发和应用代表了聚酯行业的发展方向。差别化聚酯产品开发的技术大致可以归纳为以下几个方面： 

（1）复合纺超细纤维的纺丝技术以及纺丝组件设计；

（2）复合纺双组分功能性纤维或差别化纤维的纺丝技术；

（3）熔体直纺制备细旦、微细旦聚酯纤维的成套技术；

（4）各种截面喷丝板的设计以及异形纤维的纺丝技术；

（5）三异纤维的纺丝技术以及同板混纤喷丝板的设计；

（6）异收缩混纤纱复合加工技术；

（7）聚合物改性制备功能性聚酯及其纤维的制备；

（8）聚合物改性制备智能纤维以及智能面料的开发应用；

（9）纳米粉体原位聚合制备功能性聚酯及其纤维；

（10）多种有机或无机纳米粒子的制备和分散技术；

（11）有机或无机纳米粒子/聚合物基复合聚酯材料的制备及纺丝技术；

（12）天然纤维和合成纤维、化纤长丝与短纤多维结合技术。

由于纳米材料所具有的“小尺寸效应”、“界面效应”、“量子尺寸效应”和“宏观量子隧道效应”，使得纳米材料在结构、光电、磁和化学性质等方面表现出与普通材料不同的特异性。 

全牵伸丝采用低速纺丝、高速拉伸工艺，且两道工序在一台纺丝拉伸联合机上，为一步法工艺路线，纺丝速度为900-1500 m/min，拉伸卷绕速度为3200-4200 m/min,拉伸比为3.5左右，全牵伸丝具有质量较稳定的特点。 

由于生产技术原因，国内厂家普遍采用两步法生产异收缩复合纤维，这种生产方法其纺丝、卷绕每位头数大多是6头、12头，最多就是20头，是普通的常规纺丝、卷绕技术，通过预取向丝(POY)和全牵伸丝(FDY)的单独纺丝、卷绕后再退绕并网加工生产异收缩复合纤维，两步法生产存在着如下不利因素： 

1.生产效率低：两步法复合速度在800m/min左右； 

2.生产成本高：两步法是两种纤维单独纺丝、卷绕后再经过后道工序复合而成，生产流程增长，设备投入增加，占地面积大，人工费用高，原材料消耗大，生产周期场，流动资金占用增加，优等品率低； 

3.质量不稳定：两步法生产流程长，控制点多，影响因素多，不易控制； 

为了解决两步法生产异收缩复合纤维带来的不利因素，人们发明了一步法生产异收缩复合纤维。专利文献CN101824690A公开了一种《一步法24头/位多异混纤复合纤维的纺丝、卷绕联合制造工艺》，工艺步骤依次是备料、结晶干燥、熔融并过滤、熔体分配、同时纺制预取向丝和全拉伸丝、上油、全拉伸预网络、全拉伸丝牵伸并定型、复合网络和卷绕(定长定重)，将纺丝与卷绕一次性合成，每位能同时生产24个定长定重丝饼。然而，采用上述切片纺技术一步法生产的异收缩复合纤维，相对于熔体直纺技术一步法生产的异收缩复合纤维，需要切粒、包装、干燥等程序，增加生产成本，质量控制困难。

白色混纤复合涤纶丝技术已经比较成熟，但是多采用两步法工艺生产，工艺流程长、生产效率低、能耗和损耗大，而且要制作彩色面料，还需要将织造后织物染色加工，该后续深加工环节污染严重，极不环保。目前已有对该技术的一些改进，如专利申请文献CN102618983A中公开的一步法生产化纤涤纶复合丝的设备和方法，专利文献CN202265627U中公开的一步法24头/位多异混纤复合纤维纺丝卷绕联合生产装置等。但是，这些现有技术对该生产的改进，即所述的一步法主要是卷绕阶段，前置的纺丝步骤采用两个纺丝箱体分别生产不同的涤纶丝，并没有实现真正的同纺丝箱体一步法，更没有实现彩色复合涤纶丝的工艺集成。

超粗旦有光涤纶牵伸丝采用由精对苯二甲酸(简称PTA)、乙二醇(简称MEG)聚合制成的有光直纺熔体为原料，通过纺丝、拉伸等工序而制成。目前化纤行业内涤纶牵伸丝的线密度最粗仅能达到300旦，其生产工艺为：以PTA、MEG聚合制成的有光直纺熔体为原料，通过熔体输送管道经增压泵增压后送入纺丝箱体，并经计量泵精确计量，经纺丝箱体中的纺丝组件过滤后形成熔体状纤维，再经侧吹风冷却固化成初生纤维，再经油轮上油后，再经过第一导丝盘热辊、第二导丝盘热辊进行拉伸热定型，然后由导丝器将涤纶纤维线合并成300旦左右的有光涤纶牵伸丝，最后由卷绕头将有光涤纶牵伸丝卷装成形。上述制备方法的缺点是：生产工艺中三叶异形截面有光纤维线的后期合并，使得单丝间缺乏抱合力，后道使用过程中易分岔；单丝间抱合力不均，拉伸时单丝间张力不一，三叶异形有光易产生集束不匀、单丝断裂形成毛丝，从而影响后道织造及布面的平整度，无法达到粗旦纤维的后加工要求；并且常规纺丝得到的涤纶牵伸丝最粗仅能达到300旦，应用范围受到了限制。

由于聚酯(涤纶)纤维众多的优良性能，因此，其在世界范围内得到了迅速的发展。但聚酯分子链紧密敛集，结晶度和取向度较高，极性较小，在聚酯长链分子间没有可适当容纳染料分子的间隙，因此染料粒子不易进入纤维，其染色性能差，可使用染料的种类少，一般聚酯纤维只能采用分散染料高温或在载体存在下染色。阳离子染料可染改性聚酯纤维，由于具有吸色性好、色泽艳丽、色谱齐全等特点，已成为目前聚酯类最大的改性品种。随着其应用领域的不断拓展、织物新产品的不断开发，对具有较高收缩率的阳离子可染高收缩聚酯纤维的需求越来越大，应用前景良好。 

    高收缩纤维是指纤维沸水大于25％的化学纤维。根据其热收缩程度的不同，可以得到不同风格及性能的最终产品。如高收缩涤纶纤维与其他纤维复合，利用纤维间的收缩差，可增加织物的立体感、蓬松性等，已在服装、毛毯、人造毛皮、人造皮革等产品上得到广泛的应用 

涤纶高收缩纤维的制备主要有物理改性或化学改性和物理改性相结合两种方法。物理改性主要是以改变纺丝牵伸条件而实现的，但这种仅仅通过物理改性制得的高收缩纤维其收缩率稳定性较差、纤维 强度低，所以目前多以化学改性和物理改性相结合的方法进行生产，即在常规聚酯的生产过程中通过添加第三、第四单体，破坏大分子的规整性，降低结晶能力，并结合纺丝牵伸过程的物理改性，使制得的高收缩纤维，沸水收缩率高且收缩率稳定，强伸度指标优良，更好地满足后加工的要求。如日本专利(特开平5-302210)公开的是一种“聚酯高收缩纤维的生产方法”，它是采用添加6.0-10.0％的间苯二甲酸共聚制得的切片，通过重新熔融、热管牵伸定型、高速纺丝，制得沸水收缩率大于12％的纤维。日本专利(特开2002-20930)公开的是一种“聚酯高收缩纤维”，它是先制得添加间苯二甲酸及2.2-双(4-羟基苯基)丙烷共聚组分的共聚酯，然后采用纺丝牵伸一步法生产高收缩纤维。但此类产品只能采用分散染料进行染色，为了实现阳离子染料可染，日本专利(特开平11-93020)公开了一种“阳离子可染聚酯纤维及制造方法”，它是采用添加间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠及其它共聚组分的共聚酯切片，然后熔融低速纺丝、牵伸二步法制得阳离子可染的高收缩聚酯长丝。公开号200710040570.3，公开的是“一种改性的共聚酯切片或纤维及其制备方法”，涉及一种改性的共聚酯切片或纤维及制备方法，该共聚酯切片是由对苯二甲酸、乙二醇、间苯二元酸烷烃酯磺酸钠(或钾)及含有侧链的脂肪族二元醇(或其烷氧化物)四组分共聚而成，纺制的纤维对阳离子染料和分散性染料均可以染成深色，并具高收缩性。 

上述阳离子可染高收缩聚酯纤维的制备方法，都是先在间歇缩聚装置上通过化学改性制得改性共聚酯切片，然后将改性共聚酯切片重 新结晶、干燥、熔融，经纺丝、后加工的物理改性生产高收缩聚酯纤维。在间歇聚合装置上生产的改性共聚酯切片，存在着同一批料由于出料时间不同，粘度等指标波动较大，而且批与批之间，因为反应釜内壁残留熔体的裂解等，易造成批与批之间产品性能的差异，这些问题都会直接影响后加工纺丝性能和最终产品的内在质量。同时改性共聚酯切片需重新结晶干燥和熔融，工艺流程长、生产环节多、生产成本较高。 

公开号200710068740.9，公开了一种“连续缩聚直纺阳离子染料可染聚酯长丝的制备方法”，在连续聚酯设备上，先将精对苯二甲酸和乙二醇单体打浆，然后在酯化阶段添加间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠及醚防剂，稳定剂，制得阳离子染料可染聚酯熔体；再通过熔体输送管道，经计量、挤出、牵伸、卷绕制得阳离子染料可染涤纶预取向丝或阳离子染料可染涤纶全取向丝，但该产品生产的是常规阳离子染料可染聚酯长丝。

常规的聚酯纤维，结晶度较高，热收缩率较低，一般低于10％。随着聚酯纤维应用领域的不断拓展、织物新产品的不断开发，对具有较高收缩率的高收缩聚酯纤维的需求越来越大，各类高收缩聚酯纤维相继开发成功。 

高收缩纤维是指纤维沸水或干热收缩大于25％的化学纤维。根据其热收缩程度的不同，可以得到不同风格及性能的最终产品。利用这一特点可以生产出各种各样具有特殊风格的织物，如该纤维与其他纤维包覆、混纤、并捻，可织造立体感强、式样新颖的泡、绉类织物，特别是与复合超细纤维进行交织可生产高档仿麂皮织物、仿桃皮绒、高密度织物等。 

涤纶高收缩纤维的制备主要有物理改性或化学改性和物理改性相结合两种方法。物理改性主要是以改变纺丝牵伸条件而实现的，如日本专利(特开2000-248425)公开的是一种“高收缩聚酯纤维的生产方法”，它是用常规聚酯，通过特殊的牵伸后加工工艺，制得纤维均匀性优良的高收缩纤维。但这种仅仅通过物理改性制得的高收缩纤维其收缩率稳定性较差、纤维强度低，所以目前多以化学改性和物理改性相结合的方法进行生产，即在常规聚酯的生产过程中通过添加第 三单体，破坏大分子的规整性，降低结晶能力，并结合纺丝牵伸过程的物理改性，使制得的高收缩纤维，沸水收缩率高且收缩率稳定，强伸度指标优良，更好地满足后加工的要求。如日本专利(特开平5-302210)公开的是一种“聚酯高收缩纤维的生产方法”，它是采用添加6.0-10.0％的间苯二甲酸共聚制得的切片，通过重新熔融、热管牵伸定型、高速纺丝，制得沸水收缩率大于12％的纤维。日本专利(特开2002-20930)公开的是一种“聚酯高收缩纤维”，它是先制得添加间苯二甲酸及2.2-双(4-羟基苯基)丙烷共聚组分的共聚酯，然后采用纺丝牵伸一步法生产高收缩纤维。日本专利(特开平6-280114)公开的是一种“高收缩聚酯纤维”，它是将添加8.0-25.0摩尔％的第三单体共聚制得的切片，先经过固相缩聚提高切片的特性粘度，然后经多段牵伸，制得高强且高收缩的纤维。公开号CN1566176公开的是一种“制高收缩聚酯纤维用改性聚酯的制备方法”，以对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙二醇为单体，预缩聚和缩聚反应在一种复合催化剂存在下进行。公开号CN1896346公开的是一种“一步法制备多段收缩聚酯纤维的方法”，它以对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇和乙氧基化双酚A为主要反应原料，制备特性粘度约0.67～0.695、熔点220℃～235℃的共聚酯，共聚酯经结晶、干燥、螺杆挤出，采用低速纺丝、低温高倍率拉伸工艺，制备得到多段收缩共聚酯纤维，其沸水收缩率≥35％。 

上述高收缩聚酯纤维的制备方法，都是先在间歇缩聚装置上通过化学改性制得改性共聚酯切片，然后将改性共聚酯切片重新结晶、干 燥、熔融，经纺丝、后加工的物理改性生产高收缩聚酯纤维。在间歇聚合装置上生产的改性共聚酯切片，存在着同一批料由于出料时间不同，粘度等指标波动较大，而且批与批之间，因为反应釜内壁残留熔体的裂解等，易造成批与批之间产品性能的差异，这些问题都会直接影响后加工纺丝性能和最终产品的内在质量。同时改性共聚酯切片需重新结晶干燥和熔融，工艺流程长、生产环节多、生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种从最初纺丝原料预处理、预取向丝熔体收缩处理、全牵伸丝直纺环吹风冷却处理等一系列连续聚合涤纶全牵伸丝工艺步骤的和相关工艺参数特殊设计，形成一种亲水性超仿天然纤维优良牵伸性能涤纶丝的纺丝工艺，使涤纶丝在实现全牵伸性能下，无需酸、碱以及化学处理处理达到亲水性超仿天然纤维的效果。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺，该直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺依次包括：纺丝原料预处理、预取向丝熔体收缩处理、全牵伸丝直纺环吹风冷却处理；其特征在于，

所述纺丝原料预处理：先按重量份比分别称取聚酯切片91份、钛酸四丁酯1.8～2.2份、对苯二甲酰氯3.5~3.7份、精对苯二甲酸2.8~3.2份、亚磷酸钾1.15~1.35份、纳米氧化锌0.05份、纳米二氧化锡0.02份，将上述重量份的聚酯切片、钛酸四丁酯、对苯二甲酰氯、精对苯二甲酸、亚磷酸钾先后依次加入真空密封反应釜中的二甲苯溶剂中；将所述真空密封反应釜的温度控制在312～315℃内，保持7～9分钟后，将所述真空密封反应釜的温度提高至343～355℃再加入催化剂均匀搅拌76～80分钟进行充分改性增粘；其中，所述催化剂为纳米氧化锌、纳米二氧化锡按照重量份0.05份、0.02份均匀搅拌后的混合物；然后将上述加入催化剂均匀搅拌76～80分钟后的均匀混合物进行两次预结晶；其中，第一次预结晶的第一预结晶管顶部内设有吸湿管和干燥管，所述第一预结晶管的温度为185～192℃、预结晶时间是34～36min；第二次预结晶的第二预结晶管顶部内设有脱湿冷凝管，所述第二预结晶管的温度为223～226℃、预结晶时间是66～75min；

所述预取向丝熔体收缩处理：首先将上述第二次预结晶后的均一熔融物通过U形熔体管道实时注入到双螺杆挤压机中；其中，所述双螺杆挤压机的螺杆挤压熔融管道依次分为六个熔融区，第一熔融区和第六熔融区都从初始174～176℃，以0.4℃/分钟的速率升高至198～200℃后，保持125～145分钟；第二熔融区和第五熔融区都为高温324～326℃，保持15分钟；第三熔融区和第四熔融区的温度为267～269℃，保持45分钟；

所述全牵伸丝直纺环吹风冷却处理：将上述预取向丝熔体收缩处理后的熔体由双螺杆挤压机挤出后，经过计量泵精确计量进入纺丝箱体，再从带有多个20D大小的喷丝孔的喷丝板挤出初次丝条，所述初次丝条依次经过第一、二次环吹风冷却；其中，所述纺丝箱体前压力保持在32.5Mpa～38.6Mpa，纺丝箱体温度保持在255～262℃；所述第一、二次环吹风冷却的温度和风速依次为145℃、0.4米/秒，125℃、0.7米/秒；再将经过所述第一、二次环吹风冷却的初次丝条依次经过U形热盘和V形热盘后，再在平行牵伸机上通过两级导丝压辊拉伸后进入乙醇水洗槽进行水洗，然后干燥卷绕成筒；其中，所述两级导丝辊拉伸倍数以1.8倍的递增拉伸倍数依次拉伸，两级拉伸依次放入两个盛有甘油的油浴槽内均匀的拉伸，所述两个盛有甘油的油浴槽的油浴温度依次为93～96℃、76～78℃；所述乙醇水洗槽水洗液中还有含硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠的复合表面活性剂。

作为优选的技术方案：

所述纺丝原料预处理：先按重量份比分别称取聚酯切片91份、钛酸四丁酯2份、对苯二甲酰氯3.6份、精对苯二甲酸3份、亚磷酸钾1.2份、纳米氧化锌0.05份、纳米二氧化锡0.02份，将上述重量份的聚酯切片、钛酸四丁酯、对苯二甲酰氯、精对苯二甲酸、亚磷酸钾先后依次加入真空密封反应釜中的二甲苯溶剂中；将所述真空密封反应釜的温度控制在313℃内，保持8分钟后，将所述真空密封反应釜的温度提高至348℃再加入催化剂均匀搅拌78分钟进行充分改性增粘；其中，所述催化剂为纳米氧化锌、纳米二氧化锡按照重量份0.05份、0.02份均匀搅拌后的混合物；然后将上述加入催化剂均匀搅拌78分钟后的均匀混合物进行两次预结晶；其中，第一次预结晶的第一预结晶管顶部内设有吸湿管和干燥管，所述第一预结晶管的温度为188℃、预结晶时间是35min；第二次预结晶的第二预结晶管顶部内设有脱湿冷凝管，所述第二预结晶管的温度为225℃、预结晶时间是72min。

有益效果：实现了20D系列涤纶的直纺环吹风全牵伸丝的制作工艺，步骤简单，牵伸效果显著，其舒适性能达到亲水性超仿天然纤维的显著效果。

 

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

一种直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺，该直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺依次包括：纺丝原料预处理、预取向丝熔体收缩处理、全牵伸丝直纺环吹风冷却处理；其特征在于，

所述纺丝原料预处理：先按重量份比分别称取聚酯切片91份、钛酸四丁酯1.8～2.2份、对苯二甲酰氯3.5~3.7份、精对苯二甲酸2.8~3.2份、亚磷酸钾1.15~1.35份、纳米氧化锌0.05份、纳米二氧化锡0.02份，将上述重量份的聚酯切片、钛酸四丁酯、对苯二甲酰氯、精对苯二甲酸、亚磷酸钾先后依次加入真空密封反应釜中的二甲苯溶剂中；将所述真空密封反应釜的温度控制在312～315℃内，保持7～9分钟后，将所述真空密封反应釜的温度提高至343～355℃再加入催化剂均匀搅拌76～80分钟进行充分改性增粘；其中，所述催化剂为纳米氧化锌、纳米二氧化锡按照重量份0.05份、0.02份均匀搅拌后的混合物；然后将上述加入催化剂均匀搅拌76～80分钟后的均匀混合物进行两次预结晶；其中，第一次预结晶的第一预结晶管顶部内设有吸湿管和干燥管，所述第一预结晶管的温度为185～192℃、预结晶时间是34～36min；第二次预结晶的第二预结晶管顶部内设有脱湿冷凝管，所述第二预结晶管的温度为223～226℃、预结晶时间是66～75min；

所述预取向丝熔体收缩处理：首先将上述第二次预结晶后的均一熔融物通过U形熔体管道实时注入到双螺杆挤压机中；其中，所述双螺杆挤压机的螺杆挤压熔融管道依次分为六个熔融区，第一熔融区和第六熔融区都从初始174～176℃，以0.4℃/分钟的速率升高至198～200℃后，保持125～145分钟；第二熔融区和第五熔融区都为高温324～326℃，保持15分钟；第三熔融区和第四熔融区的温度为267～269℃，保持45分钟；

所述全牵伸丝直纺环吹风冷却处理：将上述预取向丝熔体收缩处理后的熔体由双螺杆挤压机挤出后，经过计量泵精确计量进入纺丝箱体，再从带有多个20D大小的喷丝孔的喷丝板挤出初次丝条，所述初次丝条依次经过第一、二次环吹风冷却；其中，所述纺丝箱体前压力保持在32.5Mpa～38.6Mpa，纺丝箱体温度保持在255～262℃；所述第一、二次环吹风冷却的温度和风速依次为145℃、0.4米/秒，125℃、0.7米/秒；再将经过所述第一、二次环吹风冷却的初次丝条依次经过U形热盘和V形热盘后，再在平行牵伸机上通过两级导丝压辊拉伸后进入乙醇水洗槽进行水洗，然后干燥卷绕成筒；其中，所述两级导丝辊拉伸倍数以1.8倍的递增拉伸倍数依次拉伸，两级拉伸依次放入两个盛有甘油的油浴槽内均匀的拉伸，所述两个盛有甘油的油浴槽的油浴温度依次为93～96℃、76～78℃；所述乙醇水洗槽水洗液中还有含硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠的复合表面活性剂。

 

实施例2：

一种直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺，该直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺依次包括：纺丝原料预处理、预取向丝熔体收缩处理、全牵伸丝直纺环吹风冷却处理；其特征在于，

所述纺丝原料预处理：先按重量份比分别称取聚酯切片91份、钛酸四丁酯2份、对苯二甲酰氯3.6份、精对苯二甲酸3份、亚磷酸钾1.2份、纳米氧化锌0.05份、纳米二氧化锡0.02份，将上述重量份的聚酯切片、钛酸四丁酯、对苯二甲酰氯、精对苯二甲酸、亚磷酸钾先后依次加入真空密封反应釜中的二甲苯溶剂中；将所述真空密封反应釜的温度控制在313℃内，保持8分钟后，将所述真空密封反应釜的温度提高至348℃再加入催化剂均匀搅拌78分钟进行充分改性增粘；其中，所述催化剂为纳米氧化锌、纳米二氧化锡按照重量份0.05份、0.02份均匀搅拌后的混合物；然后将上述加入催化剂均匀搅拌78分钟后的均匀混合物进行两次预结晶；其中，第一次预结晶的第一预结晶管顶部内设有吸湿管和干燥管，所述第一预结晶管的温度为188℃、预结晶时间是35min；第二次预结晶的第二预结晶管顶部内设有脱湿冷凝管，所述第二预结晶管的温度为225℃、预结晶时间是72min；

所述预取向丝熔体收缩处理：首先将上述第二次预结晶后的均一熔融物通过U形熔体管道实时注入到双螺杆挤压机中；其中，所述双螺杆挤压机的螺杆挤压熔融管道依次分为六个熔融区，第一熔融区和第六熔融区都从初始174～176℃，以0.4℃/分钟的速率升高至198～200℃后，保持125～145分钟；第二熔融区和第五熔融区都为高温324～326℃，保持15分钟；第三熔融区和第四熔融区的温度为267～269℃，保持45分钟；

所述全牵伸丝直纺环吹风冷却处理：将上述预取向丝熔体收缩处理后的熔体由双螺杆挤压机挤出后，经过计量泵精确计量进入纺丝箱体，再从带有多个20D大小的喷丝孔的喷丝板挤出初次丝条，所述初次丝条依次经过第一、二次环吹风冷却；其中，所述纺丝箱体前压力保持在32.5Mpa～38.6Mpa，纺丝箱体温度保持在255～262℃；所述第一、二次环吹风冷却的温度和风速依次为145℃、0.4米/秒，125℃、0.7米/秒；再将经过所述第一、二次环吹风冷却的初次丝条依次经过U形热盘和V形热盘后，再在平行牵伸机上通过两级导丝压辊拉伸后进入乙醇水洗槽进行水洗，然后干燥卷绕成筒；其中，所述两级导丝辊拉伸倍数以1.8倍的递增拉伸倍数依次拉伸，两级拉伸依次放入两个盛有甘油的油浴槽内均匀的拉伸，所述两个盛有甘油的油浴槽的油浴温度依次为93～96℃、76～78℃；所述乙醇水洗槽水洗液中还有含硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠的复合表面活性剂。

 

实施例3：

一种直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺，该直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺依次包括：纺丝原料预处理、预取向丝熔体收缩处理、全牵伸丝直纺环吹风冷却处理；其特征在于，

所述纺丝原料预处理：先按重量份比分别称取聚酯切片91份、钛酸四丁酯1.8～2.2份、对苯二甲酰氯3.5~3.7份、精对苯二甲酸2.8~3.2份、亚磷酸钾1.15~1.35份、纳米氧化锌0.05份、纳米二氧化锡0.02份，将上述重量份的聚酯切片、钛酸四丁酯、对苯二甲酰氯、精对苯二甲酸、亚磷酸钾先后依次加入真空密封反应釜中的二甲苯溶剂中；将所述真空密封反应釜的温度控制在312～315℃内，保持7～9分钟后，将所述真空密封反应釜的温度提高至343～355℃再加入催化剂均匀搅拌76～80分钟进行充分改性增粘；其中，所述催化剂为纳米氧化锌、纳米二氧化锡按照重量份0.05份、0.02份均匀搅拌后的混合物；然后将上述加入催化剂均匀搅拌76～80分钟后的均匀混合物进行两次预结晶；其中，第一次预结晶的第一预结晶管顶部内设有吸湿管和干燥管，所述第一预结晶管的温度为185～192℃、预结晶时间是34～36min；第二次预结晶的第二预结晶管顶部内设有脱湿冷凝管，所述第二预结晶管的温度为223～226℃、预结晶时间是66～75min；

所述预取向丝熔体收缩处理：首先将上述第二次预结晶后的均一熔融物通过U形熔体管道实时注入到双螺杆挤压机中；其中，所述双螺杆挤压机的螺杆挤压熔融管道依次分为六个熔融区，第一熔融区和第六熔融区都从初始174～176℃，以0.4℃/分钟的速率升高至198～200℃后，保持125～145分钟；第二熔融区和第五熔融区都为高温324～326℃，保持15分钟；第三熔融区和第四熔融区的温度为267～269℃，保持45分钟；

所述全牵伸丝直纺环吹风冷却处理：将上述预取向丝熔体收缩处理后的熔体由双螺杆挤压机挤出后，经过计量泵精确计量进入纺丝箱体，再从带有多个20D大小的喷丝孔的喷丝板挤出初次丝条，所述初次丝条依次经过第一、二次环吹风冷却；其中，所述纺丝箱体前压力保持在32.5Mpa～38.6Mpa，纺丝箱体温度保持在258℃；所述第一、二次环吹风冷却的温度和风速依次为145℃、0.4米/秒，125℃、0.7米/秒；再将经过所述第一、二次环吹风冷却的初次丝条依次经过U形热盘和V形热盘后，再在平行牵伸机上通过两级导丝压辊拉伸后进入乙醇水洗槽进行水洗，然后干燥卷绕成筒；其中，所述两级导丝辊拉伸倍数以1.8倍的递增拉伸倍数依次拉伸，两级拉伸依次放入两个盛有甘油的油浴槽内均匀的拉伸，所述两个盛有甘油的油浴槽的油浴温度依次为95℃、77℃；所述乙醇水洗槽水洗液中还有含硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠的复合表面活性剂。

 

本发明并不局限于上述特定实施例，在不背离本发明精神及其实质情况下，本领域的普通技术人员可根据本发明作出各种相应改变和变形。这些相应改变和变形都应属于本发明所附权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺，该直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺依次包括：纺丝原料预处理、预取向丝熔体收缩处理、全牵伸丝直纺环吹风冷却处理；其特征在于，

所述纺丝原料预处理：先按重量份比分别称取聚酯切片91份、钛酸四丁酯1.8～2.2份、对苯二甲酰氯3.5~3.7份、精对苯二甲酸2.8~3.2份、亚磷酸钾1.15~1.35份、纳米氧化锌0.05份、纳米二氧化锡0.02份，将上述重量份的聚酯切片、钛酸四丁酯、对苯二甲酰氯、精对苯二甲酸、亚磷酸钾先后依次加入真空密封反应釜中的二甲苯溶剂中；将所述真空密封反应釜的温度控制在312～315℃内，保持7～9分钟后，将所述真空密封反应釜的温度提高至343～355℃再加入催化剂均匀搅拌76～80分钟进行充分改性增粘；其中，所述催化剂为纳米氧化锌、纳米二氧化锡按照重量份0.05份、0.02份均匀搅拌后的混合物；然后将上述加入催化剂均匀搅拌76～80分钟后的均匀混合物进行两次预结晶；其中，第一次预结晶的第一预结晶管顶部内设有吸湿管和干燥管，所述第一预结晶管的温度为185～192℃、预结晶时间是34～36min；第二次预结晶的第二预结晶管顶部内设有脱湿冷凝管，所述第二预结晶管的温度为223～226℃、预结晶时间是66～75min；

所述预取向丝熔体收缩处理：首先将上述第二次预结晶后的均一熔融物通过U形熔体管道实时注入到双螺杆挤压机中；其中，所述双螺杆挤压机的螺杆挤压熔融管道依次分为六个熔融区，第一熔融区和第六熔融区都从初始174～176℃，以0.4℃/分钟的速率升高至198～200℃后，保持125～145分钟；第二熔融区和第五熔融区都为高温324～326℃，保持15分钟；第三熔融区和第四熔融区的温度为267～269℃，保持45分钟；

所述全牵伸丝直纺环吹风冷却处理：将上述预取向丝熔体收缩处理后的熔体由双螺杆挤压机挤出后，经过计量泵精确计量进入纺丝箱体，再从带有多个20D大小的喷丝孔的喷丝板挤出初次丝条，所述初次丝条依次经过第一、二次环吹风冷却；其中，所述纺丝箱体前压力保持在32.5Mpa～38.6Mpa，纺丝箱体温度保持在255～262℃；所述第一、二次环吹风冷却的温度和风速依次为145℃、0.4米/秒，125℃、0.7米/秒；再将经过所述第一、二次环吹风冷却的初次丝条依次经过U形热盘和V形热盘后，再在平行牵伸机上通过两级导丝压辊拉伸后进入乙醇水洗槽进行水洗，然后干燥卷绕成筒；其中，所述两级导丝辊拉伸倍数以1.8倍的递增拉伸倍数依次拉伸，两级拉伸依次放入两个盛有甘油的油浴槽内均匀的拉伸，所述两个盛有甘油的油浴槽的油浴温度依次为93～96℃、76～78℃；所述乙醇水洗槽水洗液中还有含硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠的复合表面活性剂。

2.根据权利要求1或2所述的直纺环吹风20D系列涤纶全牵伸丝的制作工艺，其特征在于，所述纺丝原料预处理：先按重量份比分别称取聚酯切片91份、钛酸四丁酯2份、对苯二甲酰氯3.6份、精对苯二甲酸3份、亚磷酸钾1.2份、纳米氧化锌0.05份、纳米二氧化锡0.02份，将上述重量份的聚酯切片、钛酸四丁酯、对苯二甲酰氯、精对苯二甲酸、亚磷酸钾先后依次加入真空密封反应釜中的二甲苯溶剂中；将所述真空密封反应釜的温度控制在313℃内，保持8分钟后，将所述真空密封反应釜的温度提高至348℃再加入催化剂均匀搅拌78分钟进行充分改性增粘；其中，所述催化剂为纳米氧化锌、纳米二氧化锡按照重量份0.05份、0.02份均匀搅拌后的混合物；然后将上述加入催化剂均匀搅拌78分钟后的均匀混合物进行两次预结晶；其中，第一次预结晶的第一预结晶管顶部内设有吸湿管和干燥管，所述第一预结晶管的温度为188℃、预结晶时间是35min；第二次预结晶的第二预结晶管顶部内设有脱湿冷凝管，所述第二预结晶管的温度为225℃、预结晶时间是72min。