CN104562243A - 一种多组分复合纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多组分复合纤维的制备方法，包括：将分配板和喷丝板分成至少两个区域，分别用于至少两种聚合物熔体的分配和喷丝，所述的至少两种聚合物熔体由至少两种聚合物切片添加或不添加相同或不相同的母粒经螺杆装置制成，或由同种聚合物切片添加不同的母粒经螺杆装置制成，将所述的至少两种聚合物熔体分别经分配板上不同区域的导流孔进入喷丝板上的不同区域的喷丝孔中，将从不同区域的喷丝孔中挤出的单丝经后加工后复合成多组分复合纤维。本发明可以获得多种功能性，且对可纺性影响很小，对改善织物的性能效应可以扩大几倍，有着显著的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有多组份复合纤维的制备方法，具体是一种纺织用复合化纤长丝的制备方法。
背景技术
化纤是日常生活中用的非常多的一种服装面料原料，特别是近年来，随着家纺用品的需求发展，用量迅速增长，中国已经成为化纤最大的生产和需求国家，但是与天然纤维相比，作为纺织材料，化纤仍存在很多缺点，迫切需要产品改进，提高产品的使用性能，赋予纤维织物穿着舒适性、美观度以及多种功能性改性。
如图1所示，为现有复合纺丝组件工作示意图，料塔31中的聚合物切片经母粒注射添加器32添加母粒后，在螺杆装置33中熔融，经分配板1分配后进入喷丝板4挤出，如图3所示，喷丝板4挤出的单丝11依次经过导丝器12、第一热辊13、第二热辊14后经卷绕辊15卷绕成型。其缺点是单组份纤维添加多种改性剂会造成相互干扰，效果降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够生产出具有2-4种组份并具有多种功能的复合纤维的方法，在纤维生产过程中出利用多组份复合纺设备，通过对复合纺丝组件改造，生产出具有多种功能性的纤维。该方法是在多组份复合纺丝设备上，通过对复合组件分配板、喷丝板的改造，实现不同组份按区域分布从喷丝孔挤出，并且可在不同组份中添加不同改性剂，或喷丝孔异形化或工艺差异化，从而生产出具有多组份多功能复合纤维。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多组分复合纤维的制备方法，包括：将分配板和喷丝板分成至少两个区域，分别用于至少两种聚合物熔体的分配和喷丝，所述的至少两种聚合物熔体由至少两种聚合物切片添加或不添加相同或不相同的母粒经螺杆装置制成，或由同种聚合物切片添加不同的母粒经螺杆装置制成，将所述的至少两种聚合物熔体分别经分配板上不同区域的导流孔进入喷丝板上的不同区域的喷丝孔中，将从不同区域的喷丝孔中挤出的单丝经后加工后复合成多组分复合纤维。
优选地，所述的聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，涤纶聚酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺56(PA56)和聚酰胺6(PA6)。
优选地，所述的母粒为色母粒和改性母粒中的至少一种。使纤维成品具有多种颜色和功能性。纤维丝条因由不同颜色和含有不同改性剂的单丝复合组成。
更优选地，所述的改性母粒为抗菌、阻燃、远红外、抗紫外和负离子功能性改性母粒中的至少一种。
优选地，所述的喷丝板上的至少一个区域内的喷丝孔是异型孔。
更优选地，所述的异形孔的形状为“十字型”、“齿轮型”、“五叶型”、“一字型”和“C字中空”中的至少一种。
优选地，所述的喷丝板的不同区域通过隔流壁分隔。
优选地，所述的分配板和喷丝板分成2-4个区域，分别用于2-4种聚合物熔体的分配和喷丝。
优选地，所述的处理工艺选自全取向丝(FDY)和预取向丝(POY)、高取向丝(HOY)和中取向丝(MOY)的处理工艺中的至少一种。
优选地，从不同区域的喷丝孔中挤出的单丝的处理工艺不同。所述工艺差异化，是指纤维的不同组份部分挤出成纤后纺丝工艺可以是其中的任一种生产工艺复合，使成品因含有不同取向部分的单丝，成品具有不同湿热收缩率组份的复合效果。
本发明在多组份纺丝设备上，通过对复合组件的分配板、喷丝板进行改造，使不同组份通过喷丝板不同区域的喷丝孔挤出成纤，并在不同成份添加不同的改性母粒，或把相应喷丝板区域的喷丝孔异形化或把不同组份部分生产工艺差别化，从而实现多组份多功能复合纤维的生产。所述分配板、喷丝板的改造，是根据复合纺丝机的组份数，把分配板的导流由原来把各组份同时导向同一单丝喷丝孔的导流方式，改为把每一组份分别导向喷丝板不同区域的喷丝孔，使分配板的作用由原来把不同组份导向同一喷丝孔，使每一喷丝孔中由多种不同组份平行分布成单纤，改为把每一组份分别导流到喷丝板的不同区域，使喷丝板不同区域的喷丝孔挤出成纤的成分不同，但每一喷丝孔的成份是单一组份。多组份工艺差别化生产是指不同组份挤出成纤后，纺丝加工可以把不同组份分成两部分，分别按照全取向FDY和预取向POY、高取向HOY、中取向MOY等其中的任一种生产工艺进行生产复合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可以有效突破单组份生产改性局限性，现有的生产工艺只能添加一种改性剂，如添加改性剂种类多了，相互之间易产生干扰，影响改性效果，同时会影响可纺性，纺丝困难，因此制得纤维的功能性改性很有限，本发明可以把添加改性、异形改性、不同颜色复合改性以及工艺复合改性集为一体，可在每个组份分别进行改性，而不影响相互效果，从而复合获得多种功能性，且对可纺性影响很小，对改善织物的性能效应可以扩大几倍，有着显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是现有复合纺丝组件工作示意图
图2是本发明复合纺丝组件工作示意图
图3是现有复合纺工艺流程图；
图4是本发明差异化工艺流程图；
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种多组分复合纤维的制备方法，具体步骤为：在现有复合纺丝设备基础上，选用两套螺杆装置，将分配板和喷丝板分成两个区域，分别用于两种聚合物熔体的分配和喷丝，第一种聚合物熔体通过在第一套螺杆装置制备，所述的第一套螺杆装置包括料塔、母粒注射添加装置和螺杆，料塔中设有锦纶56切片，通过母粒注射添加装置，在螺杆前切片管道上添加黑色母粒，添加量5.0％，再经螺杆装置熔融得到。第二种聚合物熔体通过在第二套螺杆装置制备，所述的第二套螺杆装置包括料塔、母粒注射添加装置和螺杆，所述的料塔中设有涤纶聚酯切片，通过母粒注射添加装置，在螺杆前切片管道上添加抗菌母粒，添加量3.5％，再经螺杆装置熔融得到。所述的喷丝板的不同区域通过隔流壁分隔。
将所述的两种聚合物熔体分别经分配板上不同区域的导流孔进入喷丝板上的不同区域的喷丝孔中，将从不同区域的喷丝孔中挤出的单丝经后加工后复合成多组分复合纤维。其中，第一种聚合物熔体所形成的单丝按照FDY工艺流程处理进行后加工，规格75D/48F，第二种聚合物熔体所形成的单丝按照POY工艺流程进行后加工，规格50D/36F。纺速3500m/min，两个热辊温度均为70℃，制得120D/84F涤锦双组份抗菌异收缩黑白花色多组份多功能复合纤维。
实施例2
一种多组分复合纤维的制备方法，具体步骤为：如图2所示，在现有复合纺丝设备基础上，选用三套螺杆装置，按照三组份生产方式，将分配板6和喷丝板8分成三个区域，分别用于三种聚合物熔体的分配和喷丝，分配板6上设有多个导流槽26，导流槽26内设有多个导流孔7，分配板6上不同组份导流槽26内的不同组份，通过导流孔9，分别与喷丝板8上的不同区域分别对应，所述的喷丝板8的不同区域通过隔流壁10分隔，不同组份从不同区域的喷丝孔9挤出成纤，进行纺丝段。
第一种聚合物熔体通过在第一套螺杆装置制备，所述的第一套螺杆装置包括料塔31、母粒注射添加装置32和螺杆33，所述的料塔31中设有锦纶56切片，经螺杆33熔融后，通过母粒注射添加装置32，在螺杆33后的熔体管道在线添加注入1.0％抗紫外粉体，第二种聚合物熔体通过在第二套螺杆装置制备，所述的第二套螺杆装置包括料塔31、母粒注射添加装置32和螺杆33，所述的料塔31中设有涤纶聚酯切片，通过母粒注射添加装置32，在螺杆33前的切片管道上添加远红外母粒，添加量4.0％，喷丝板相应区域的喷丝孔为十字异型，再经螺杆33熔融得到，第三种聚合物熔体通过在第二套螺杆装置制备，所述的第二套螺杆装置包括料塔31、母粒注射添加装置32和螺杆33，所述的料塔31中设有PTT原料，在螺杆33前的切片管道上添加负离子母粒，添加量6.0％，再经螺杆33熔融得到。
将所述的三种聚合物熔体分别经分配板上不同区域的导流孔进入喷丝板上的不同区域的喷丝孔中，将从不同区域的喷丝孔中挤出的单丝经后加工后复合成多组分复合纤维。其中，三种聚合物熔体所形成的单丝均按照FDY工艺流程进行后加工，规格均为100D/36F，纺速4500m/min，二热辊90℃，制得300D/108F三组份复合弹性卷曲抗紫外保暖保健并具有吸湿排汗的三组份多功能复合纤维。
实施例3
一种多组分复合纤维的制备方法，具体步骤为：在现有复合纺丝设备基础上，选用四套螺杆装置，将分配板和喷丝板分成四个区域，分别用于四种聚合物熔体的分配和喷丝，所述的喷丝板的不同区域通过隔流壁分隔。第一种聚合物熔体在第一套螺杆装置中制备，所述的第一套螺杆装置包括料塔、母粒注射添加装置和螺杆，所述的料塔中设有锦纶56切片，经螺杆熔融后，通过母粒注射添加装置，在螺杆后的熔体管道在线添加注入2.0％抗紫外粉体，喷丝板相应区域喷丝孔设计为十字异型。第二种聚合物熔体在第二套螺杆装置中制备，所述的第二套螺杆装置包括料塔、母粒注射添加装置和螺杆，所述的料塔中设有涤纶聚酯切片，通过母粒注射添加装置，在螺杆前切片管道上添加远红外母粒，并在螺杆后的熔体管道通过熔体在线添加注入红色母粒，喷丝板相应区域喷丝孔设计为C字中空异形，添加量4.0％，并把喷丝板相应区域喷丝孔设计为一字异型。第三种聚合物熔体在第三套螺杆装置中制备，所述的第三套螺杆装置包括料塔、母粒注射添加装置和螺杆，所述的料塔中设有锦纶6切片，通过母粒注射添加装置，在螺杆前切片管道上添加阻燃母粒，添加量5.0％，所述的第四套螺杆装置包括料塔、母粒注射添加装置和螺杆，所述的料塔中设有PTT切片，通过母粒注射添加装置，在螺杆前切片管道上添加蓝色母粒，添加量3.0％。
如图4所示，将所述的四种聚合物熔体分别经分配板上不同区域的导流孔进入喷丝板上的第一区域18、第二区域19、第三区域16和第四区域17的喷丝孔中，将从不同区域的喷丝孔中挤出的单丝经后加工后复合成多组分复合纤维。其中，第一种聚合物熔体和第二种聚合物熔体按照FDY工艺流程进行后加工，经导丝器20集束后，经第一热辊21与第二热辊22加热、拉伸热定型后，形成FDY丝束，规格均为150D/48F，第三种聚合物熔体和第四种聚合物熔体按照MOY工艺流程进行后加工，经导丝器24集束后，经导丝盘23转向后，并入第二热辊22，第二热辊22加热关闭，只用于导丝，然后与FDY丝束一起进入卷绕辊25卷绕成型，纺速3200m/min，制得600D/192F四组份蓝红白复合弹性中空卷曲抗紫外保暖阻燃异收缩起绒清洁高仿棉并具有吸湿排汗的四组份多功能复合纤维。
Claims (10)
1.一种多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，包括：将分配板和喷丝板分成至少两个区域，分别用于至少两种聚合物熔体的分配和喷丝，所述的至少两种聚合物熔体由至少两种聚合物切片添加或不添加相同或不相同的母粒经螺杆装置制成，或由同种聚合物切片添加不同的母粒经螺杆装置制成，将所述的至少两种聚合物熔体分别经分配板上不同区域的导流孔进入喷丝板上的不同区域的喷丝孔中，将从不同区域的喷丝孔中挤出的单丝经后加工后复合成多组分复合纤维。
2.如权利要求1所述的多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺56和聚酰胺6。
3.如权利要求1所述的多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的母粒为色母粒和改性母粒中的至少一种。
4.如权利要求3所述的多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的改性母粒为抗菌、阻燃、远红外、抗紫外和负离子功能性改性母粒中的至少一种。
5.如权利要求1所述的多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的喷丝板上的至少一个区域内的喷丝孔是异型孔。
6.如权利要求5所述的多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的异形孔的形状为“十字型”、“齿轮型”、“五叶型”、“一字型”和“C字中空”中的至少一种。
7.如权利要求1所述的多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的喷丝板的不同区域通过隔流壁分隔。
8.如权利要求1所述的多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的分配板和喷丝板分成2-4个区域，分别用于2-4种聚合物熔体的分配和喷丝。
9.如权利要求1所述的多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的处理工艺选自全取向丝和预取向丝、高取向丝和中取向丝的处理工艺中的至少一种。
10.如权利要求1所述的多组分复合纤维的制备方法，其特征在于，从不同区域的喷丝孔中挤出的单丝的处理工艺不同。
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