CN108707985A - 一种涤纶长丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涤纶长丝及其制备方法，其中涤纶长丝的制备方法，包括以下步骤：(1)采用热空气对聚酯切片进行预结晶，然后将预结晶后的聚酯切片依次进行第一次干燥和第二次干燥；(2)将干燥后的聚酯切片和色母粒进行熔融共混；(3)将获得的熔体经异形喷丝板进行纺丝；(4)将获得的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维；(5)将获得的初生丝纤维经过上油后，通过卷绕机卷取成形，获得涤纶长丝。本发明的涤纶长丝的制备方法具有避免纺丝工段毛丝、断头状况的发生且容易制备的优点。

Description

一种涤纶长丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织技术，特别涉及一种涤纶长丝及其制备方法。
背景技术
涤纶长丝，是用涤纶做成长丝。涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(MEG)为原料，经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶纤维分长丝和短纤维两种型式。所谓涤纶长丝，是长度为千米以上的丝，长丝卷绕成团。涤纶短纤维是几厘米至十几厘米的短纤维。涤纶长丝按生产方式可分为：初生丝(包括未拉伸丝、半预取向丝、预取向丝、高取向丝)、拉伸丝(拉伸丝、全拉伸丝、全取丝)、变形丝(常规变形丝、拉伸变形丝及空气变形丝)。按用途主要分为民用及工业用丝。
现有技术中，涤纶长丝的制备操作要求较多，例如温度要求高且操作繁琐等，造成制备较困难，较难推广应用；同时涤纶长丝的制备过程中，纺丝工段常出现毛丝、断头等现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可避免纺丝工段毛丝、断头状况的发生且容易制备的涤纶长丝及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种涤纶长丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用130-135℃的热空气对聚酯切片进行预结晶，预结晶时间为20-30min，然后将预结晶后的聚酯切片依次进行第一次干燥和第二次干燥，第一次干燥的温度为160-165℃，第一次干燥的时间为15-25min，第二次干燥的温度为150-155℃，第二次干燥的时间为5-8h；
(2)将90-95重量份的干燥后的聚酯切片和5-8重量份的色母粒于255-260℃条件下进行熔融共混；
(3)将步骤(2)获得的熔体经异形喷丝板进行纺丝，所述异形喷丝板为环形结构，所述异形喷丝板上设有至少三个的喷丝微孔，所述喷丝微孔为人字形，每三个人字形的喷丝微孔的底部的两端依次首尾连接，形成一闭合环状结构，所述人字形的喷丝微孔的底部的两端的间距为0.35-0.85mm；
(4)将步骤(3)获得的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为21-23℃，风速为0.44-0.46m/s，相对湿度为65-75％；
(5)将步骤(4)获得的初生丝纤维经过上油后，通过卷绕机卷取成形，获得涤纶长丝。
一种涤纶长丝，由上述的涤纶长丝的制备方法制备获得。
本发明的有益效果在于：
(1)通过上述预结晶和两次干燥工艺的设计，一方面可以获得含水率20PPM以下的聚酯切片原料，含水率的有效控制可有效避免纺丝工段出现毛丝和断头现象；且预结晶和两次干燥工艺的温度不超过170℃，且预结晶和两次干燥的总时间不超过9h，其温度相较现有的工艺低，且时间相较现有的工艺短，具有工艺操作方便的优点；
(2)上述异形喷丝板的结构设计中，每三个人字形的喷丝微孔的底部的两端依次首尾连接，形成一闭合环状结构，闭合环状结构的中部为中空，熔体经由闭合环状结构的中部连续、有序地挤出后，一方面可保持涤纶长丝结构的稳定，为制备获得良好纤维性能提供良好的结构基础；一方面，熔体挤出后，可获得特殊的三维结构，人字形的喷丝微孔可使纤维表面获得与众不同的沟槽结构特征，进而因沟槽结构使得纤维具有良好性能；另外，熔体经异形喷丝板进行纺丝后，因添加有色母粒，可获得有色异形涤纶长丝；
(3)上述侧吹风工艺设计，可配合之前预结晶和两次干燥工艺，有效减少毛丝、断头状况的发生以及获得条干均匀性好的优点；
(4)本发明的上述预结晶、两次干燥、熔融共混及侧吹风的工艺设计，其全程温度较之现有技术均得到降低，可降低对温度的要求，且全程时间较短，工艺操作要求也较低，具有制备较简单及易推广应用的优点。
附图说明
图1为本发明实施例的涤纶长丝的制备方法中的异形喷丝板的结构示意图。
标号说明：
1、异形喷丝板；11、喷丝微孔；12、闭合环状结构。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：设计上述预结晶、两次干燥工艺及侧吹风工艺的结合，以及设计上述异形喷丝板。
一种涤纶长丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用130-135℃的热空气对聚酯切片进行预结晶，预结晶时间为20-30min，然后将预结晶后的聚酯切片依次进行第一次干燥和第二次干燥，第一次干燥的温度为160-165℃，第一次干燥的时间为15-25min，第二次干燥的温度为150-155℃，第二次干燥的时间为5-8h；
(2)将90-95重量份的干燥后的聚酯切片和5-8重量份的色母粒于255-260℃条件下进行熔融共混；
(3)将步骤(2)获得的熔体经异形喷丝板1进行纺丝，所述异形喷丝板1为环形结构，所述异形喷丝板1上设有至少三个的喷丝微孔11，所述喷丝微孔11为人字形，每三个人字形的喷丝微孔11的底部的两端依次首尾连接，形成一闭合环状结构12，所述人字形的喷丝微孔11的底部的两端的间距为0.35-0.85mm；
(4)将步骤(3)获得的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为21-23℃，风速为0.44-0.46m/s，相对湿度为65-75％；
(5)将步骤(4)获得的初生丝纤维经过上油后，通过卷绕机卷取成形，获得涤纶长丝。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
(1)通过上述预结晶和两次干燥工艺的设计，一方面可以获得含水率20PPM以下的聚酯切片原料，含水率的有效控制可有效避免纺丝工段出现毛丝和断头现象；且预结晶和两次干燥工艺的温度不超过170℃，且预结晶和两次干燥的总时间不超过9h，其温度相较现有的工艺低，且时间相较现有的工艺短，具有工艺操作方便的优点；
(2)上述异形喷丝板的结构设计中，每三个人字形的喷丝微孔的底部的两端依次首尾连接，形成一闭合环状结构，闭合环状结构的中部为中空，熔体经由闭合环状结构的中部连续、有序地挤出后，一方面可保持涤纶长丝结构的稳定，为制备获得良好纤维性能提供良好的结构基础；一方面，熔体挤出后，可获得特殊的三维结构，人字形的喷丝微孔可使纤维表面获得与众不同的沟槽结构特征，进而因沟槽结构使得纤维具有良好性能；另外，熔体经异形喷丝板进行纺丝后，因添加有色母粒，可获得有色异形涤纶长丝；
(3)上述侧吹风工艺设计，可配合之前预结晶和两次干燥工艺，有效减少毛丝、断头状况的发生以及获得条干均匀性好的优点；
(4)本发明的上述预结晶、两次干燥、熔融共混及侧吹风的工艺设计，其全程温度较之现有技术均得到降低，可降低对温度的要求，且全程时间较短，工艺操作要求也较低，具有制备较简单及易推广应用的优点。
进一步的，步骤(5)的条件为：温度为24-28℃，相对湿度为45-65％。
进一步的，所述色母粒为偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的混合物。
进一步的，偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的质量比为1：(2-3)：(5-6).
进一步的，步骤(3)中，所述异形喷丝板上人字形的喷丝微孔的底部的两端的间距为0.45-0.55mm。
进一步的，步骤(1)中，采用132-133℃的热空气对聚酯切片进行预结晶，预结晶时间为23-26min，第一次干燥的温度为163-164℃，第一次干燥的时间为21-22min，第二次干燥的温度为152-153℃，第二次干燥的时间为6.5-7.5h。
进一步的，步骤(4)中，侧吹风温度为22℃，风速为0.45m/s，相对湿度为72％。
请参照图1，本发明的实施例一为：
本实施例的涤纶长丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用130℃的热空气对聚酯切片进行预结晶，预结晶时间为20min，然后将预结晶后的聚酯切片依次进行第一次干燥和第二次干燥，第一次干燥的温度为160℃，第一次干燥的时间为15min，第二次干燥的温度为150℃，第二次干燥的时间为5h；
(2)将90重量份的干燥后的聚酯切片和5重量份的色母粒于255℃条件下进行熔融共混；所述色母粒为偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的混合物，偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的质量比为1：2：5；
(3)将步骤(2)获得的熔体经异形喷丝板1进行纺丝，所述异形喷丝板1为环形结构，所述异形喷丝板1上设有至少三个的喷丝微孔11，所述喷丝微孔11为人字形，每三个人字形的喷丝微孔11的底部的两端依次首尾连接，形成一闭合环状结构12，所述人字形的喷丝微孔11的底部的两端的间距为0.35mm；
(4)将步骤(3)获得的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为21℃，风速为0.44m/s，相对湿度为65％；
(5)将步骤(4)获得的初生丝纤维经过上油后，通过卷绕机卷取成形，温度为24℃，相对湿度为45％，获得涤纶长丝。
请参照图1，本发明的实施例二为：
本实施例的涤纶长丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用135℃的热空气对聚酯切片进行预结晶，预结晶时间为30min，然后将预结晶后的聚酯切片依次进行第一次干燥和第二次干燥，第一次干燥的温度为165℃，第一次干燥的时间为25min，第二次干燥的温度为155℃，第二次干燥的时间为8h；
(2)将95重量份的干燥后的聚酯切片和8重量份的色母粒于260℃条件下进行熔融共混；所述色母粒为偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的混合物，偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的质量比为1：3：6；
(3)将步骤(2)获得的熔体经异形喷丝板1进行纺丝，所述异形喷丝板1为环形结构，所述异形喷丝板1上设有至少三个的喷丝微孔11，所述喷丝微孔11为人字形，每三个人字形的喷丝微孔11的底部的两端依次首尾连接，形成一闭合环状结构12，所述人字形的喷丝微孔11的底部的两端的间距为0.85mm；
(4)将步骤(3)获得的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为23℃，风速为0.46m/s，相对湿度为75％；
(5)将步骤(4)获得的初生丝纤维经过上油后，通过卷绕机卷取成形，温度为28℃，相对湿度为65％，获得涤纶长丝。
请参照图1，本发明的实施例三为：
本实施例的涤纶长丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用132℃的热空气对聚酯切片进行预结晶，预结晶时间为25min，然后将预结晶后的聚酯切片依次进行第一次干燥和第二次干燥，第一次干燥的温度为162℃，第一次干燥的时间为20min，第二次干燥的温度为152℃，第二次干燥的时间为6h；
(2)将92重量份的干燥后的聚酯切片和6重量份的色母粒于258℃条件下进行熔融共混；所述色母粒为偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的混合物，偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的质量比为1：3：5；
(3)将步骤(2)获得的熔体经异形喷丝板1进行纺丝，所述异形喷丝板1为环形结构，所述异形喷丝板1上设有至少三个的喷丝微孔11，所述喷丝微孔11为人字形，每三个人字形的喷丝微孔11的底部的两端依次首尾连接，形成一闭合环状结构12，所述人字形的喷丝微孔11的底部的两端的间距为0.65mm；
(4)将步骤(3)获得的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为22℃，风速为0.42m/s，相对湿度为70％；
(5)将步骤(4)获得的初生丝纤维经过上油后，通过卷绕机卷取成形，温度为26℃，相对湿度为55％，获得涤纶长丝。
性能/效果测试
分别观察实施例一至实施例三的涤纶长丝的制备方法中的纺丝工段，即步骤(3)中，是否出现毛丝和断头现象。可知，实施例一至实施例三的纺丝工段中基本不出现毛丝和断头现象。
综上所述，本发明提供的涤纶长丝的制备方法具有避免纺丝工段毛丝、断头状况的发生且容易制备的优点。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种涤纶长丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用130-135℃的热空气对聚酯切片进行预结晶，预结晶时间为20-30min，然后将预结晶后的聚酯切片依次进行第一次干燥和第二次干燥，第一次干燥的温度为160-165℃，第一次干燥的时间为15-25min，第二次干燥的温度为150-155℃，第二次干燥的时间为5-8h；
(2)将90-95重量份的干燥后的聚酯切片和5-8重量份的色母粒于255-260℃条件下进行熔融共混；
(3)将步骤(2)获得的熔体经异形喷丝板进行纺丝，所述异形喷丝板为环形结构，所述异形喷丝板上设有至少三个的喷丝微孔，所述喷丝微孔为人字形，每三个人字形的喷丝微孔的底部的两端依次首尾连接，形成一闭合环状结构，所述人字形的喷丝微孔的底部的两端的间距为0.35-0.85mm；
(4)将步骤(3)获得的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为21-23℃，风速为0.44-0.46m/s，相对湿度为65-75％；
(5)将步骤(4)获得的初生丝纤维经过上油后，通过卷绕机卷取成形，获得涤纶长丝。
2.根据权利要求1所述的涤纶长丝的制备方法，其特征在于，步骤(5)的条件为：温度为24-28℃，相对湿度为45-65％。
3.根据权利要求1所述的涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述色母粒为偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的混合物。
4.根据权利要求3所述的涤纶长丝的制备方法，其特征在于，偶氮颜料、酞菁颜料和杂环颜料的质量比为1：(2-3)：(5-6)。
5.根据权利要求1所述的涤纶长丝的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述异形喷丝板上人字形的喷丝微孔的底部的两端的间距为0.45-0.55mm。
6.根据权利要求1所述的涤纶长丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用132-133℃的热空气对聚酯切片进行预结晶，预结晶时间为23-26min，第一次干燥的温度为163-164℃，第一次干燥的时间为21-22min，第二次干燥的温度为152-153℃，第二次干燥的时间为6.5-7.5h。
7.根据权利要求1所述的涤纶长丝的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，侧吹风温度为22℃，风速为0.45m/s，相对湿度为72％。
8.一种涤纶长丝，其特征在于，由权利要求1-7任意一项所述的涤纶长丝的制备方法制备获得。
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