CN106702520A - 拒水抗污型丙纶bcf长丝的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，将纳米级抗污防尘、抗静电功能母粒按2％‑3％的添加量均匀地加入到聚丙烯切片中，经螺杆进行熔融喷丝并冷却后，将硅油制剂和纺丝油剂的混合溶液喷射在初生纤维表面，喷射量为初生纤维质量的0.6～1.1％，然后在气压0.2～0.4巴下进行预网络，再进行牵伸、膨化变形、冷却定型、缠结网络和卷绕，制备丙纶BCF长丝；由本发明所得拒水抗污丙纶BCF长丝制成的地毯经检测具有较强的抗污防尘能力，且能有效的抵御任何液体状物渗入地毯绒面，极易清理。
Description
技术领域
本发明属于纺织领域，具体涉及一种拒水抗污丙纶BCF长丝的生产方法；这种方法生产的丙纶BCF长丝特别适用于地毯制造。
背景技术
根据我国近三年的数据统计，每年地毯消费量大约递增25％，2014年我国的机织地毯产量更是达到了1.2亿平方米。同时随着旅游事业的蓬勃发展，地毯行业将面临巨大的发展。近两年来，国际市场对我国地毯需求持续看涨，目前我国生产的地毯品种正处于历史上最丰富、最繁荣的时期。同时，亚洲地区已成为新兴的地毯消费市场。中国将成为其中的主要消费市场之一。由于中国的旅游业、房地产业得到蓬勃发展，人民的生活水平在不断提高，中国的地毯消费市场将繁荣起来。有关人士认为，今后北美地毯市场仍以每年2％～3％的速率增长，但在亚洲的增长速度将达两位数。显然，亚洲是一个很有发展潜力的新兴地毯市场。
各地毯厂商为迎合市场需求，满足不同消费层次需要，提高产品的附加值，正在积极开发和寻求各类地毯面料。其中丙纶BCF长丝具有逢松性好、手感舒适，强度适中，产品更具有艳丽的色彩，而且成本低廉、是化学纤维中最轻的品种，可为众多地毯厂家提供较好的选择。从国际市场上看，发达国家的地毯消费集中在尼龙地毯，究其原因无外乎：抗污染性能好，作商用地毯一般可用5—8年，使用周期长。作为发展中国家的我国，经济水平较低，尼龙的市场仅占8％左右。
| 中国 | 北美 | 全球 | |
| 丙纶 | 78％ | 26％ | 22％ |
| 尼龙 | 8％ | 64％ | 59％ |
| 涤纶 | 1％ | 8％ | 8％ |
| 睛纶 | 1％ | 0.5％ | 2％ |
由于拒水抗污型丙纶地毯具有同尼龙相似的抗污品质特性，同时又具有丙纶地毯相对较低的价位，从客观上说，开发拒水抗污型丙纶地毯用BCF长丝是以市场需求为导向，满足不同消费层次的需要，拒水抗污型丙纶BCF长丝织造的各种地毯必将受到市场的欢迎。
发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于将纳米级抗污防尘、抗静电功能母粒按2％-3％的添加量均匀地加入到聚丙烯切片中，经螺杆进行熔融喷丝并冷却后，将硅油制剂和纺丝油剂的混合溶液喷射在初生纤维表面，喷射量为初生纤维质量的0.6～1.1％，然后在气压0.2～0.4巴下进行预网络，再进行牵伸、BCF膨化变形、冷却定型、输出、缠结网络和卷绕，制备丙纶BCF长丝；本发明还公开了一种具体的拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其包括如下步骤：
(1)预处理：将硅油制剂与纺丝油剂按质量比0.15～0.3:1的比例混合均匀，得到调配溶液；
(2)将纳米级抗污防尘、抗静电功能母粒按2％～3％均匀地加入聚丙烯切片
(3)经螺杆进行熔融喷丝；
(4)冷却；
(5)将预处理步骤得到的调配溶液通过油剂泵定量喷射在初生纤维表面，喷射量控制在初生纤维质量的0.6～1.1％；
(6)预网络，气压0.2～0.4巴；
(7)牵伸；
(8)BCF膨化变形；
(9)冷却定型、输出、缠结网络和卷绕。
本发明中的硅油制剂主要成分为XY-二甲基硅油，化学名称聚二甲基硅氧烷，分子式是：(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]n-Si(CH3)3
在上述方法中，所述纳米级抗污防尘、抗静电功能母粒与聚丙烯切片的质量比优选为0.02～0.03:1，最优选为0.025:1；所述硅油制剂和纺丝油剂的混合溶液中硅油制剂与纺丝油剂的质量比优选为0.15～0.3:1，进一步优选0.20～0.25:1，最优选为0.25:1。预网络时的气压优选为0.3巴。
本方法中对聚丙烯进行纺丝的步骤中，除预处理、喷射和预网络之外的其他步骤可参考常规聚丙烯BCF长丝纺丝步骤。如聚丙烯在220-240℃下经螺杆熔融挤出等。
在一种优选方案中，向初生纤维表面喷射硅油制剂和纺丝油剂混合溶液过程中的喷射量为初生纤维质量的0.6～1.1％，优选0.8～1.0％，进一步优选为0.9％。
本方法所制得的丙纶BCF长丝，由于主要通过功能母粒中抗污防尘、抗静电化学键与基体高分子材料相连，并辅以特定配比的二甲基硅油与丙纶及其他组分的协同作用，使得长丝无需再经过其他处理即具有极佳的拒水抗污能力，非常适合应用于地毯的绒面拒水抗污领域，本法得到的丙纶BCF长丝在具有较好的拒水抗污性能的同时，也维持了较好的物理和机械性能，如实施例1所得的丙纶BCF长丝，其断裂强度1.8cN/dtex，断裂伸长率41.2％，沸水收缩率2.1％，网络点26个/米。
采用本法制备的地毯具有极好的性能，预期将带动国内纺丝行业及地毯行业的相关产品发展，形成一个比较完整的产业链。该技术主要通过化学键与基体高分子材料相连，不仅进一步保证了使用的安全性，而且也保证了拒水抗污效果的长效性。目前国际市场上的还未有同类产品的相关报道。
具体实施方式
实施例1：
原料：聚丙烯切片，大连西太平洋石化股份有限公司生产，牌号Z30S，熔融指数：24克/10分钟
色母粒：宜兴兴扬色母粒厂，牌号：B 352加入量：2.5％。
抗污防尘抗静电功能母粒：扬州苏达科技有限公司，型号KW-J-281。
纺丝油剂：意大利卜赛特化工上海分公司，型号1753。
硅油制剂：上海青浦永达化工有限公司
拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法如下：
将硅油制剂与纺丝油剂按0.2:1混合，倒入溶体搅拌器中低速搅拌2小时后备用；
向聚丙烯切片中加入质量为聚丙烯切片质量3％的抗污防尘抗静电功能母粒和质量为聚丙烯切片质量2.5％的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体，其中，各区温度控制为(℃)：螺杆：220、225、225、228、228、232、232，过滤器：230，纺丝箱温度：232。
喷丝：计量泵转速：22.6转/分；
冷却：侧吹风温度：17℃，速度：0.65米/秒；
上油：将调配好的溶液通过油剂泵定量喷射在初生纤维表面，喷射量为初生纤维质量的0.95％；
预网络，气压0.3巴
牵伸：第一牵伸辊：速度685米/分，第二牵伸辊：速度698米/分，温度：80℃，主牵伸辊：速度2528米/分，温度：130℃；
BCF膨化变形：压力8.5bar、温度175℃；
冷却定型、输出、缠结网络、卷绕：冷却鼓速度38转/分，第一输出辊：速度2210米/分，第二输出辊：速度2236米/分；缠结网络压力5.8bar，卷绕速度2109米/分，卷绕时间362秒。
所得拒水抗污型丙纶BCF长丝纤度2455分特/144F，热卷曲率26.5％，断裂强度1.85cN/dtex，断裂伸长率40.3％，沸水收缩率1.8％，网络点26个/米。
所得拒水抗污型丙纶BCF长丝采用英国COBBLE簇绒机，型号ST91织机织造地毯，针距1/10英寸，每平方米克重680克，织造方法为：通过簇绒针上下往复运动将绒纱植入非织造布的底布之上。绒纱：用上述拒水抗污型丙纶BCF纱，绒头高度9.5毫米。
用此方法生产的拒水抗污型丙纶BCF长丝织成的地毯经检测抗污防尘性能较佳，能有效的抵御任何液体状物渗入地毯绒面，综合达到了拒水抗污效果。
实施例2
原料：聚丙烯切片，济南石化股份有限公司生产，牌号Z69S，熔融指数：25克/10分钟
色母粒：广东金彩色母粒厂，牌号：R 221加入量：2.3％。
抗污防尘抗静电功能母粒：扬州苏达科技有限公司，型号KW-J-281。
纺丝油剂：上海新浦化工厂有限公司，型号P029。
硅油制剂：上海青浦永达化工有限公司
拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法如下：
将硅油制剂与纺丝油剂按0.3:1混合，倒入溶体搅拌器中低速搅拌2小时后备用；
向聚丙烯切片中加入质量为聚丙烯切片质量2.5％的抗污防尘抗静电功能母粒和质量为聚丙烯切片质量2.3％的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体，其中，各区温度控制为(℃)：螺杆：225、225、225、225、225、230、230，过滤器：230，纺丝箱温度：230。
喷丝：计量泵转速：19.6转/分；
冷却：侧吹风温度：18.5℃，速度：0.63米/秒；
上油：将调配好的溶液通过油剂泵定量喷射在初生纤维表面，喷射量为初生纤维质量的1.05％；
预网络，气压0.35巴
牵伸：第一牵伸辊：速度698米/分，第二牵伸辊：速度722米/分，温度：85℃，主牵伸辊：速度2597米/分，温度：128℃；
BCF膨化变形：压力8.5bar、温度168℃；
冷却定型、输出、缠结网络、卷绕：冷却鼓速度33转/分，第一输出辊：速度2280米/分，第二输出辊：速度2296米/分；缠结网络压力5.4bar，卷绕速度2153米/分，卷绕时间393秒。
所得拒水抗污型丙纶BCF长丝纤度2350分特/180F，热卷曲率28.8％，断裂强度1.81cN/dtex，断裂伸长率42.1％，沸水收缩率2.2％，网络点24个/米。
所得拒水抗污型丙纶BCF长丝采用德国圣豪ALPHA300型高密电脑提花织机织造地毯，经纬密：380经*520纬；织造方法为：通过底经与纬纱二纬二循环交织，其中底经：前轴用纱规格10S/2涤棉纱、后轴用纱规格16S/3全涤纶纱；纬纱：4.2S/2PP；绒经：用上述拒水抗污型丙纶BCF纱，绒头高度10.8毫米。
用此方法生产的拒水抗污型丙纶BCF长丝织成的地毯经检测抗污防尘性能较佳，能有效的抵御任何液体状物渗入地毯绒面，综合达到了拒水抗污效果。
对比例1：
原料：聚丙烯切片，中石化上海金山石化股份有限公司生产，牌号Y2600T，熔融指数：26克/10分钟
色母粒：常州龙马高分子材料厂，牌号：W224加入量：2.8％。
纺丝油剂：德国司马化学，型号CP120。
抗污防尘抗静电功能母粒：扬州苏达科技有限公司，型号KW-J-281。
纺丝油剂：上海新浦化工厂有限公司，型号P029。
硅油制剂：上海青浦永达化工有限公司
拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法如下：
将硅油制剂与纺丝油剂按0.1:1混合，到入溶体搅拌器中低速搅拌2小时后备用；
向聚丙烯切片中加入质量为聚丙烯切片质量1.5％的抗污防尘抗静电功能母粒和质量为聚丙烯切片质量2.3％的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体，其中，各区温度控制为(℃)：螺杆：220、225、225、230、230、232、232，过滤器：232，纺丝箱温度：232。
喷丝：计量泵转速：28.1转/分；
冷却：侧吹风温度：18℃，速度：0.85米/秒；
上油：将调配好的溶液通过油剂泵定量喷射在初生纤维表面，喷射量为初生纤维质量的1.2％，预网络，气压0.35巴
牵伸：第一牵伸辊：速度688米/分，第二牵伸辊：速度708米/分，温度：92℃，主牵伸辊：速度2482米/分，温度：126℃；
BCF膨化变形：压力7.5bar、温度168℃；
冷却定型、输出、缠结网络、卷绕：冷却鼓速度43转/分，第一输出辊：速度2200米/分，第二输出辊：速度2225米/分；缠结网络压力6.5bar，卷绕速度2215米/分，卷绕时间386秒。
所得拒水抗污型丙纶BCF长丝纤度2805分特/148F，热卷曲率22.5％，断裂强度1.65cN/dtex，断裂伸长率46.1％，沸水收缩率2.3％，网络点25个/米。
所得拒水抗污型丙纶BCF长丝采用VDW CRM72威尔顿双剑杆地毯织机织造地毯，经纬密：360经*480纬；织造方法为：通过底经与纬纱一纬一循环交织，其中底经：前轴用纱规格10S/2涤棉纱、后轴用纱规格10S/2全涤纶纱；纬纱：6.8S/3黄麻；绒经：用上述拒水抗污型丙纶BCF纱，绒头高度9.5毫米。
用此对比例方法生产的拒水抗污型丙纶BCF长丝织成的地毯经检测抗污性能尚可，但不能有效的抵御液体渗入地毯绒面，综合达不到拒水抗污效果。
对比例2：
原料：聚丙烯切片，大连西太平洋石化股份有限公司生产，牌号Z30S，熔融指数：24克/10分钟
色母粒：宜兴兴扬色母粒厂，牌号：B 246加入量：1.8％。
抗污防尘抗静电功能母粒：扬州苏达科技有限公司，型号KW-J-281。
纺丝油剂：意大利卜赛特化工上海分公司，型号1753。
硅油制剂：上海青浦永达化工有限公司
拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法如下：
将硅油制剂与纺丝油剂按0.4:1混合，倒入溶体搅拌器中低速搅拌2小时后备用；
向聚丙烯切片中加入质量为聚丙烯切片质量3％的抗污防尘抗静电功能母粒和质量为聚丙烯切片质量1.8％的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体，其中，各区温度控制为(℃)：螺杆：222、225、225、228、228、232、232，过滤器：232，纺丝箱温度：234。
喷丝：计量泵转速：25.1转/分；
冷却：侧吹风温度：17.5℃，速度：0.67米/秒；
上油：将调配好的溶液通过油剂泵定量喷射在初生纤维表面，喷射量为初生纤维质量的1.05％；
预网络，气压0.35巴
牵伸：第一牵伸辊：速度625米/分，第二牵伸辊：速度656米/分，温度：82℃，主牵伸辊：速度2481米/分，温度：122℃；
BCF膨化变形：压力7.2bar、温度155℃；
冷却定型、输出、缠结网络、卷绕：冷却鼓速度31转/分，第一输出辊：速度2160米/分，第二输出辊：速度2176米/分；缠结网络压力5.8bar，卷绕速度2156米/分，卷绕时间502秒。
所得拒水抗污型丙纶BCF长丝纤度2797分特/144F，热卷曲率21.8％，断裂强度1.65cN/dtex，断裂伸长率46.3％，沸水收缩率2.8％，网络点23个/米。
所得拒水抗污型丙纶BCF长丝采用英国COBBLE簇绒机，型号ST91织机织造地毯，针距1/10英寸，每平方米克重782克，织造方法为：通过簇绒针上下往复运动将绒纱植入非织造布的底布之上。绒纱：用上述拒水抗污型丙纶BCF纱，绒头高度8.5毫米。
用此对比例方法生产的拒水抗污型丙纶BCF长丝织成的地毯经检测抗污性能较好，亦能有效的抵御液体渗入地毯绒面，综合效果均能满足要求，但纺丝生产过程中断头率较高，纱线有毛丝，硬头丝现象，纱线物理指标难以达到最佳状态。
本公开的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域技术人员仍可能基于本公开的教示及揭示而作种种不背离本公开精神的替换及修饰。因此，本公开的保护范围应不限于实施范例所揭示者，而应包括各种不背离本公开的替换及修饰，并为权利要求书要求保护的范围所涵盖。
Claims (10)
1.一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于：将纳米级抗污防尘、抗静电功能母粒按2％-3％的添加量均匀地加入到聚丙烯切片中，经螺杆进行熔融喷丝并冷却后，将硅油制剂和纺丝油剂的混合溶液喷射在初生纤维表面，喷射量为初生纤维质量的0.6～1.1％，然后在气压0.2～0.4巴下进行预网络，再进行牵伸、BCF膨化变形、冷却定型、输出、缠结网络和卷绕，制备丙纶BCF长丝。
2.根据权利要求1所述的一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于所述纳米级抗污防尘、抗静电功能母粒和聚丙烯切片的质量比为0.02～0.03:1。
3.根据权利要求1所述的一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于所述纳米级抗污防尘、抗静电功能母粒和聚丙烯切片的质量比为0.025:1。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于所述混合溶液中硅油制剂和纺丝油剂的质量比为0.15～0.3:1。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于所述混合溶液中硅油制剂和纺丝油剂的质量比为0.25:1。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于预网络时的气压优选为0.3巴。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于向初生纤维表面喷射硅油制剂和纺丝油剂混合溶液过程中的喷射量为初生纤维质量的0.9％。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于所述硅油制剂主要成分为XY-二甲基硅油，化学名称为聚二甲基硅氧烷，分子式是：(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]n-Si(CH3)3。
9.根据权利要求1所述的一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)预处理：将硅油制剂与纺丝油剂按质量比0.15～0.3:1的比例混合均匀，得到调配溶液；
(2)将纳米级抗污防尘、抗静电功能母粒按2％～3％均匀地加入聚丙烯切片；
(3)经螺杆进行熔融喷丝；
(4)冷却；
(5)将预处理步骤得到的调配溶液通过油剂泵定量喷射在初生纤维表面，喷射量控制在初生纤维质量的0.6～1.1％；
(6)预网络，气压0.2～0.4巴；
(7)牵伸；
(8)BCF膨化变形；
(9)冷却定型、输出、缠结网络和卷绕。
10.根据权利要求9所述的一种拒水抗污型丙纶BCF长丝的生产方法，其特征在于预网络时的气压优选为0.3巴。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170524 |