CN104389036B - 再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法 - Google Patents

再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法，再生聚酯瓶片经真空转鼓干燥后进行熔融纺丝，通过螺杆挤压进入纺丝箱体，从六叶多孔中空喷丝板的喷丝孔喷出，得到初生纤维，之后再经环吹风冷却成型、卷绕、集束、牵伸、卷曲、上油、松弛热定型、切断工序，制得六叶多孔中空短纤维；六叶多孔中空喷丝板上设置喷丝孔，喷丝孔呈阵列分布，喷丝孔入口是导孔，喷丝孔出口是喷丝毛细孔；喷丝毛细孔上设有1个中心弧形孔组、6个外围弧形孔组，6个外围弧形孔组和中心弧形孔组构成六叶形结构。本发明通过对纺丝工艺的改进以及喷丝板的创新设计，使制备的六叶多孔中空短纤维具有中空度高、回弹性好、比表面积大、吸湿透气效果好等特性。

Description

再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及合成纤维加工技术领域，具体涉及一种再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法及其所用的喷丝板。
背景技术
再生聚酯中空短纤维截面形状与纤维的特性密切相关。异形截面中空纤维外观轮廓呈不规则状，将有益于改善纤维织物的蓬松感、光泽效应和柔软手感，并提高纤维织物的透气吸湿性、抗起毛起球性等。普通再生聚酯中空短纤维截面通常为圆形结构，虽然纤维内部存在连续的空腔，能够降低纤维的体积质量，提高织物的隔热保暖性，但此类短纤维比表面积小、中空度低、回弹性和手感较差。兼异形中空于一身的再生聚酯短纤维具有中空度高、回弹性好、比表面积大、手感柔软、吸湿透气等应用价值较高的特性，与普通再生聚酯中空短纤维相比，具有明显的性能优势和应用价值。随着人们生活水平的不断提高，纺织行业对异形截面再生聚酯中空短纤维的需求日益迫切。由于异形截面再生聚酯中空短纤维本身具有优良的特性和风格，因此，无论是在服装和地毯方面，还是在床上用品和非织造布方面，都有着很好的应用前景。
迄今为止，再生聚酯中空短纤维品种不多，截面主要以圆形单孔居多，而异形截面再生聚酯中空短纤维品种则甚少。异形截面再生聚酯中空短纤维产品及喷丝板的研究主要以三角形和三叶形为主。申请号为201310645035.6的中国专利中介绍了一种三角中空型喷丝板，其喷丝板的每个喷丝孔内设有三个微孔，由微孔中心连线组成一个大三角形，所述喷丝板主要用于制备三角多孔中空短纤维。申请号为200920115100.3的中国专利中介绍了一种三叶型喷丝板，其喷丝板设有中心喷丝孔，中心喷丝孔周边呈辐射状设有三个喷丝孔，所述喷丝板主要用于制备三叶形单孔中空纤维。申请号为201220300475.9的中国专利中介绍了一种五叶形中空喷丝板，其特征是：所述喷丝板由喷丝板板体和喷丝孔组成，每个喷丝孔由五个单元组成，每个单元有一个长狭缝与两个长短相同的短狭缝构成，形成一个连通的五叶形单中空结构，主要用于制备五叶形单孔中空纤维。从检索的大量文献来看，目前以回收聚酯瓶片为原料制备的六叶多孔中空短纤维及其所用的六叶多孔中空喷丝板未见有公开报道。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法，其步骤依次为：
将再生聚酯瓶片送入真空转鼓干燥器进行干燥，干燥后的物料喂入熔融纺丝设备进行熔融纺丝，熔融的纺丝原料经螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体，从六叶多孔中空喷丝板的喷丝孔喷出，得到初生纤维；之后通过环吹风装置对初生纤维进行冷却成型，再经卷绕、集束、牵伸、卷曲、上油、松弛热定型、切断工序，制得六叶多孔中空短纤维；
上述工艺和参数条件为：再生聚酯瓶片为回收聚酯瓶片，特性黏度为0.58～0.85dl/g；真空转鼓干燥器的干燥温度为148～150℃，干燥时间为6～11h，干燥后纺丝原料水分含量<100PPM；所述纺丝箱体的螺杆挤压机的螺杆温度为255～275℃，出料头温度为260～275℃；纺丝温度为255～275℃，纺丝速度为1000～1350m/min；所述环吹风速为0.8～1.3m/s，风温为17～23℃；所述牵伸包括油浴牵伸和蒸汽牵伸，其中，油浴牵伸倍数为3.5～4.0，温度为70～75℃；蒸汽牵伸倍数为1.12～1.15，温度为110～120℃；松弛热定型通过松弛热定型烘箱进行，松弛热定型烘箱分5个加热区，温度控制为 105～150℃，干燥时间约为30～50min；
所述六叶多孔中空喷丝板上设置喷丝孔，喷丝孔呈阵列分布，每个喷丝孔入口是一个导孔，每个喷丝孔出口是一个喷丝毛细孔；所述的喷丝毛细孔上设有1个中心弧形孔组、6个外围弧形孔组，中心弧形孔组的上、下方向上设置2个外围弧形孔组，中心弧形孔组的左、右方向上分别设置2个外围弧形孔组；6个外围弧形孔组和中心弧形孔组构成六叶形结构，中心弧形孔组与上、下、左、右方向的外围弧形孔组为轴对称结构，6个外围弧形孔组的圆心位于以中心弧形孔组圆心为圆心的圆周上。所述中心弧形孔组由两个半弧形孔两对组成；所述外围弧形孔组由两个半半弧形孔两对且内相对距离大于外相对距离。
进一步地，所述纤维为7孔中空截面，纤度为6.67dtex～20.00dtex。
进一步地，所述中心弧形孔组与6个外围弧形孔组组成的图形中心为对称图形，对称图形中心为中心弧形孔组的圆心。
进一步地，所述六叶的叶宽为0.04〜0.16mm，叶长为0.12〜0.8mm。
进一步地，所述喷丝孔的数量500～2000孔。
有益效果：本发明相对于现有技术而言具有以下优点：
1）本发明提供的一种再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法，通过对纺丝工艺及参数结合特有的喷丝板，使纺出的六叶多孔中空短纤维成型好，每根纤维截面上带有7个圆孔；这种中空短纤维通过得到的纤度为6.67dtex～20.00dtex，既可用于填充物，又可用于纺制纱线。
2）本发明提供的用于纺制六叶多孔中空短纤维的喷丝板，喷丝孔的喷丝毛细孔以中心弧形孔组与6个外围弧形孔组组成的图形中心为对称图形、对称图形中心为中心弧形孔组的圆心组合，由于设置合理，使纺出的中空短纤维截面呈六叶多孔形，纤维表面带有较深的连续沟槽，并使纤维的异形度和吸湿吸水性能得到提高。
3）采用本发明提供的喷丝板纺制的六叶多孔中空短纤维，具有回弹性好、中空度高、比表面积大、吸湿吸水率高、柔软舒适性好等特点。
附图说明
图1是采用本发明提供的喷丝板纺制的六叶多孔中空短纤维示意图。
图2是本发明提供的六叶多孔中空喷丝板上的喷丝孔结构示意图。
图3是本发明提供的用于纺制六叶多孔中空短纤维的喷丝板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
本发明中，一种再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法及其所用的喷丝板，通过如下步骤实现：选用粘度为0.58～0.85dl/g的再生聚酯瓶片为原料，送入真空转鼓干燥器中进行干燥，干燥温度为148～150℃，干燥时间为6～11h左右，使干燥后纺丝原料水分含量＜100PPM；将干燥后的纺丝原料喂入熔融纺丝设备进行熔融纺丝，熔融的纺丝原料经螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体，从六叶多孔中空喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生纤维；之后通过环吹风装置对初生纤维进行冷却，再经卷绕、集束、牵伸、卷曲、上油、松弛热定型、切断、打包，制得纤度为6.67～20.00dtex的六叶7孔中空短纤维（如图1所示）。在纺丝过程中，纺丝速度为1000～1350m/min，纺丝温度为255～275℃；环吹风速为0.8～1.3m/s，风温为17～23℃；油浴牵伸倍数为3.5～4.0，温度为70～75℃；蒸汽牵伸倍数为1.12～1.15，温度为110～120℃。
本发明中，一种再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的喷丝板及喷丝孔结构如图2、图3所示。六叶多孔喷丝板上的喷丝孔呈阵列分布，排布密度具有较强的灵活性，主要依据喷丝孔的数量以及产品纤度的要求设定，喷丝板上设置喷丝孔，喷丝孔呈阵列分布；每个喷丝孔入口是一个导孔，每个喷丝孔出口是一个喷丝毛细孔；喷丝毛细孔上设有1个中心弧形孔组、6个外围弧形孔组；中心弧形孔组的上、下方向上设置2个外围弧形孔组，中心弧形孔组的左、右方向上分别设置2个外围弧形孔组，6个外围弧形孔组和中心弧形孔组构成六叶形结构。
中心弧形孔组与上、下、左、右方向的外围弧形孔组为轴对称结构，6个外围弧形孔组的圆心位于以中心弧形孔组圆心为圆心的圆周上。
中心弧形孔组与6个外围弧形孔组组成的图形中心为对称图形，对称图形中心为中心弧形孔组的圆心。
喷丝孔的六叶端部均为圆弧状，六叶叶宽为0.04〜0.16mm，叶长为0.11〜0.8mm。
六叶多孔中空喷丝板上的喷丝孔为500～2000孔。
实施例 1
本发明所述的一种再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法及其所用的喷丝板，通过如下步骤实现：选用粘度为0.58dl/g的再生聚酯瓶片为纺丝原料，送入真空转鼓干燥器中进行干燥，干燥温度设为150℃，干燥10h，使纺丝原料中的水分含量＜85PPM；将干燥后的纺丝原料喂入熔融纺丝设备进行熔融纺丝，熔融的纺丝原料经螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体，从六叶多孔中空喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生纤维；之后通过环吹风装置对初生纤维进行冷却、卷绕、集束、牵伸、卷曲、上油、松弛热定型、切断、打包工序，制得纤度为20.00dtex的六叶7孔中空短纤维。在纺丝过程中，纺丝速度为1100m/min，纺丝温度为270℃；环吹风速为0.8m/s，风温为17℃；油浴牵伸倍数为4.0，温度为70℃；蒸汽牵伸倍数为1.15，温度为100℃。
如图2、图3所示，本发明所述的中空喷丝板上的喷丝孔呈阵列分布，排布密度具有较强的灵活性，依据喷丝孔的数量以及产品纤度的要求设定。所述喷丝板是纺丝组件的核心装置，由金属材质制成。总体上看，所述喷丝板上阵列分布的各个喷丝孔的轴向均与喷丝板的表面垂直，按照喷丝加工的流向，每个喷丝孔的入口是一个圆形的导孔，出口是若干个喷丝毛细孔，每个喷丝毛细孔均与导孔连通，组成的各个喷丝孔贯通喷丝板。
喷丝毛细孔由七个小圆孔以链形方式组合而成，截面形状呈六叶状；中心弧形孔组与6个外围弧形孔组组成的图形中心为对称图形，对称图形中心为中心弧形孔组的圆心；喷丝孔的六叶端部为圆弧状；六叶叶宽为0.16mm，叶长为0.8mm。通过本实施例所述的喷丝板制得的六叶7孔中空短纤维，既可用作填充物，又可用作纺制纱线。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法，其特征在于：
将再生聚酯瓶片送入真空转鼓干燥器进行干燥，干燥后的物料喂入熔融纺丝设备进行熔融纺丝，熔融的纺丝原料经螺杆挤压机挤压进入纺丝箱体，从六叶多孔中空喷丝板的喷丝孔喷出，得到初生纤维；之后通过环吹风装置对初生纤维进行冷却成型，再经卷绕、集束、牵伸、卷曲、上油、松弛热定型、切断工序，制得六叶多孔中空短纤维；
再生聚酯瓶片为回收聚酯瓶片，特性黏度为0.58～0.85dl/g；干燥器的干燥温度为148～150℃，干燥时间为6～11h，干燥后纺丝原料水分含量<100PPM；所述螺杆挤压机的螺杆温度为255～275℃，出料头温度为260～275℃；纺丝温度为255～275℃，纺丝速度为1000～1350m/min；所述环吹风速为0.8～1.3m/s，风温为17～23℃；所述牵伸包括油浴牵伸和蒸汽牵伸，其中，油浴牵伸倍数为3.5～4.0，温度为70～75℃；蒸汽牵伸倍数为1.12～1.15，温度为110～120℃；松弛热定型通过松弛热定型烘箱进行，松弛热定型烘箱分5个加热区，温度控制为105～150℃，干燥时间为30～50min；
所述六叶多孔中空喷丝板上设置一组喷丝孔，喷丝孔呈阵列分布，每个喷丝孔入口是一个导孔，每个喷丝孔出口是一个喷丝毛细孔；所述的喷丝毛细孔上设有1个中心弧形孔组、6个外围弧形孔组，中心弧形孔组的上、下方向上设置2个外围弧形孔组，中心弧形孔组的左、右方向上分别设置2个外围弧形孔组；6个外围弧形孔组和中心弧形孔组构成六叶形结构，中心弧形孔组与上、下、左、右方向的外围弧形孔组为轴对称结构，6个外围弧形孔组的圆心位于以中心弧形孔组圆心为圆心的圆周上。
2.根据权利要求1所述再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法，其特征在于：所述纤维为7孔中空截面，纤度为6.67dtex～20.00dtex。
3.根据权利要求1所述再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法，其特征在于：所述中心弧形孔组与6个外围弧形孔组组成的图形中心为对称图形，对称图形中心为中心弧形孔组的圆心。
4.根据权利要求1所述再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法，其特征在于：所述六叶多孔中的六叶的叶宽为0.04～0.16mm，叶长为0.12～0.8mm。
5.根据权利要求1所述再生聚酯瓶片纺制六叶多孔中空短纤维的制备方法，其特征在于：所述喷丝孔的数量500～2000孔。
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