CN108716027B - Hdpe-pet复合超短纤维的制备方法、应用及后纺系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种HDPE‑PET复合超短纤维的制备方法，其步骤包括：HDPE经螺杆熔融后，进入纺丝箱体A；PET干燥后经螺杆熔融，进入纺丝箱体B；两种熔体通过中空喷丝板喷出，冷却固化后，上油，然后卷绕拉伸，拉伸后的丝喂入葵花轮中，烘干定型后切断成所需尺寸的超短纤维；其中中空喷丝板的喷丝孔呈四瓣。并公开了HDPE‑PET复合超短纤维在制备无尘纸中的应用。本发明的中空皮芯结构的复合超短纤维中空率可达25‑30%，比表面积增加15‑20%，热粘合性能提高，用于生产无尘纸时，比例仅需20%左右，生产成本降低，吸水性能增强。中空纤维富有较好的弹性，使无尘纸在同样单位面积重量的前提下，提高饱满度和布网弹性，大大提高卫生材料的柔软度。

Description

HDPE-PET复合超短纤维的制备方法、应用及后纺系统
技术领域
本发明涉及一种HDPE-PET复合超短纤维的制备方法、应用及其后纺系统。
背景技术
超短纤维，顾名思义是长度有特殊要求的短纤维,它的长度根据不同非织造布设备及非织造布产品要求确定，一般为3-6mm；除此之外，一般用于梳理成网，也包括气流成网的非织造布用的纤维，要求有合适的抱合力，但PE/PET复合短纤维要具有良好的分散性能，更重要的是要具有良好的热熔性及粘合性能，并且要使非织造布有一定的拉力。无尘纸生产时，超短纤维的比例通常控制在26-28%才能达到热熔粘合要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种HDPE-PET复合超短纤维的制备方法。
本发明的技术方案为：
一种HDPE-PET复合超短纤维的制备方法，其步骤包括：
（1）HDPE经螺杆熔融后，计量进入纺丝箱体A；
（2）PET干燥后经螺杆熔融，计量进入纺丝箱体B；
（3）两种熔体通过中空喷丝板喷出，形成中空的皮芯结构的丝，冷却固化后，上油，然后卷绕拉伸，拉伸后的丝喂入葵花轮中，烘干定型后切断成所需尺寸的超短纤维；
其中中空喷丝板的喷丝孔呈四瓣，制得的超短纤维中空率为25-30%。
优选的，所述喷丝孔的微孔外圆弧直径（D）为1.6mm，喷丝孔微孔内圆弧直径（d）为1.24 mm，4个对称隔断狭缝（L）为0.08mm，微孔深度0.9mm。
优选的，步骤（1）中HDPE的熔融指数为17-21g/10分钟，熔点129-134℃，熔融区最高温度为270-280℃，熔体进入纺丝箱体的温度控制在265-270℃。
优选的，步骤（2）中 PET粘度为0.62dl/g，熔点252-256℃，干燥后含水小于50PPM，熔融区最高温度为295-305℃，熔体进入纺丝箱体的温度为290-295℃。
优选的，纺丝箱体温度控制在295-300℃，冷却侧吹风风速为1.3-1.6m/s，风温为20-24℃，吹风湿度70-76%。
优选的，纺丝速度为1330m/min，原丝纤度3.88dtex，卷曲前预热温度90-94℃，拉伸速度160m/min，拉伸倍数2.76，其中一级拉伸2.4倍，二级拉伸1.15倍，拉伸油浴温度89-92℃，蒸汽102-106℃，拉伸辊：第一牵伸辊105℃，第二牵伸辊110℃，第三牵伸辊90℃，定型温度112-116℃。
所述PET与HDPE的重量比为60:40。在确保纤维物理指标强力、伸长率的基础上，PET的使用比例调整为60%，可以增加热熔量，充分提高无尘纸布网的粘合性能。
本发明还公开了HDPE-PET复合超短纤维在制备无尘纸中的应用，其中HDPE-PET复合超短纤维为中空的皮芯结构，皮层为HDPE，芯层为PET，长度为3-6mm。
本发明还公开了HDPE-PET复合超短纤维的后纺系统，包括集束架、导丝机、油槽、第一牵伸机、油浴槽、第二牵伸机、蒸汽箱、第三牵伸机、叠丝机、葵花轮、松弛热定型机、曳引张力机、切断机和打包机，丝线经集束架集束成丝束后，经导丝机指引，在油槽中浸油，然后依次经过第一牵伸机、油浴槽、第二牵伸机、蒸汽箱、第三牵伸机进行拉伸，再通过叠丝机后送入葵花轮，在葵花轮的牵引下送入松弛热定型机进行定型，在曳引张力机的牵引下送入切断机进行切断，切断后的丝束进入打包机打包；
其中所述葵花轮为两个相向转动的辊，丝束从辊中间穿过，通过辊的转动带动丝束向前运动。
本发明的有益效果如下：
无尘纸生产时，需将木浆和超短纤维按一定比例混合后，经气流成网，和热风粘合而成，其超短纤维主要是起热熔粘合作用，生产过程中使用比例越小，木浆使用比例会提高，成本降低，吸水性变好，但是为了起到热熔粘合作用，超短纤维的比例必须控制在26%以上。本发明的中空皮芯结构的复合超短纤维中空率可达25-30%，比表面积增加15-20%，热粘合性能提高，用于生产无尘纸时，比例仅需20%左右，生产成本降低，吸水性能增强。
在后纺步骤中，采用葵花轮代替卷曲机来处理纤维，中空纤维采用无卷曲纤维，可以提高纤维在纤网内的均匀性，增加分散性能。中空纤维富有较好的弹性，使无尘纸在同样单位面积重量的前提下，提高饱满度和布网弹性，大大提高卫生材料的柔软度。
附图说明
图1是中空喷丝板的微孔剖面示意图。
图2是中空喷丝板的微孔截面示意图。
图3是实施例1制得的复合超短纤维的截面图。
图4是HDPE-PET复合超短纤维的后纺系统的结构示意图。
实施方式
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例
本HDPE-PET复合超短纤维的制备方法，其步骤包括：
（1）HDPE经螺杆熔融后，计量进入纺丝箱体A， HDPE的熔融指数为17-21g/10分钟，熔点129-134℃，熔融区最高温度为270-280℃，熔体进入纺丝箱体的温度控制在265-270℃；
（2）PET干燥后经螺杆熔融，计量进入纺丝箱体B， PET粘度为0.62dl/g，熔点252-256℃，干燥后含水小于50PPM，熔融区最高温度为295-305℃，熔体进入纺丝箱体的温度为290-295℃，PET与HDPE的重量比为60:40；
（3）两种熔体通过中空喷丝板喷出，形成中空的皮芯结构的丝，冷却固化后，上油，然后卷绕拉伸，拉伸后的丝喂入葵花轮中，烘干定型后切断成所需尺寸的超短纤维；纺丝箱体温度控制在295-300℃，冷却侧吹风风速为1.3-1.6m/s，风温为20-24℃，吹风湿度70-76%；纺丝速度为1330m/min，原丝纤度3.88dtex，卷曲前预热温度90-94℃，拉伸速度160m/min，拉伸倍数2.76，其中一级拉伸2.4倍，二级拉伸1.15倍，拉伸油浴温度89-92℃，蒸汽102-106℃，拉伸辊：第一牵伸辊105℃，第二牵伸辊110℃，第三牵伸辊90℃，定型温度112-116℃
如图1和图2所示，其中中空喷丝板的喷丝孔呈四瓣，喷丝孔的微孔1外圆弧直径（D）为1.6mm，喷丝孔微孔内圆弧直径（d）为1.24 mm，4个对称隔断狭缝（L）为0.08mm，微孔深度0.9mm，制得的超短纤维结构如图3所示，中空率为25-30%。
制得的超短纤维纤度1.7dtex±6%，强力3.0-3.5CN/dtex，伸长52-60%，中空率为25-30%，比表面积相对实心的超短纤维增加15-20%，无卷曲，切断长度3-6mm。
实施例
如图4所示，本HDPE-PET复合超短纤维的后纺系统，包括集束架1、导丝机2、油槽3、第一牵伸机4、油浴槽5、第二牵伸机6、蒸汽箱7、第三牵伸机8、叠丝机9、葵花轮10、松弛热定型机11、曳引张力机12、切断机13和打包机14，丝线经集束架1集束成丝束后，经导丝机2指引，在油槽3中浸油，然后依次经过第一牵伸机4、油浴槽5、第二牵伸机6、蒸汽箱7、第三牵伸机8进行拉伸，再通过叠丝机9后送入葵花轮10，在葵花轮的牵引下送入松弛热定型机11进行定型，在曳引张力机12的牵引下送入切断机13进行切断，切断后的丝束进入打包机14打包；
其中所述葵花轮为两个相向转动的辊，丝束从辊中间穿过，通过辊的转动带动丝束向前运动。

Claims (5)

1.一种用于无尘纸的HDPE-PET复合超短纤维的制备方法，其特征在于: 其步骤包括：
（1）HDPE经螺杆熔融后，计量进入纺丝箱体A；HDPE的熔融指数为17-21g/10分钟，熔点129-134℃，熔融区最高温度为270-280℃，熔体进入纺丝箱体的温度控制在265-270℃；
（2）PET干燥后经螺杆熔融，计量进入纺丝箱体B；PET粘度为0.62dl/g，熔点252-256℃，干燥后含水小于50PPM，熔融区最高温度为295-305℃，熔体进入纺丝箱体的温度为290-295℃；
（3）两种熔体通过复合中空喷丝板喷出，形成中空的皮芯结构的丝条，经冷却固化、上油、卷绕落入存丝桶平衡；然后，集束、拉伸送入葵花轮，经烘干定型，切断成所需尺寸的超短纤维；
其中中空喷丝板的喷丝孔呈四瓣，制得的超短纤维中空率为25-30%；所述超短纤维为无卷曲纤维；
HDPE-PET复合超短纤维为中空的皮芯结构，皮层为HDPE，芯层为PET，所述PET与HDPE的重量比为60:40；
其中所述葵花轮为两个相向转动的辊，丝束从辊中间穿过，通过辊的转动带动丝束向前运动；采用葵花轮代替卷曲机来处理纤维，中空纤维为无卷曲纤维，以提高纤维在纤网内的均匀性，增加分散性能。
2.根据权利要求1所述的HDPE-PET复合超短纤维的制备方法，其特征在于: 所述喷丝孔的微孔外圆弧直径（D）为1.6mm，喷丝孔微孔内圆弧直径（d）为1.24 mm，4个对称隔断狭缝（L）为0.08mm，微孔深度0.9mm。
3.根据权利要求1所述的HDPE-PET复合超短纤维的制备方法，其特征在于: 纺丝箱体温度控制在295-300℃，冷却侧吹风风速为1.3-1.6m/s，风温为20-24℃，吹风湿度70-76%。
4.根据权利要求3所述的HDPE-PET复合超短纤维的制备方法，其特征在于: 纺丝速度为1330m/min，原丝纤度3.88dtex，卷曲前预热温度90-94℃，拉伸速度160m/min，拉伸倍数2.76，其中一级拉伸2.4倍，二级拉伸1.15倍，拉伸油浴温度89-92℃，蒸汽102-106℃，牵伸辊：第一牵伸辊105℃，第二牵伸辊110℃，第三牵伸辊90℃，定型温度112-116℃。
5.权利要求1所述的制备方法中使用的后纺系统，其特征在于: 包括集束架、导丝机、油槽、第一牵伸机、油浴槽、第二牵伸机、蒸汽箱、第三牵伸机、叠丝机、葵花轮、松弛热定型机、曳引张力机、切断机和打包机，丝线经集束架集束成丝束后，经导丝机指引，在油槽中浸油，然后依次经过第一牵伸机、油浴槽、第二牵伸机、蒸汽箱、第三牵伸机进行拉伸，再通过叠丝机后送入葵花轮，在葵花轮的牵引下送入松弛热定型机进行定型，在曳引张力机的牵引下送入切断机进行切断，切断后的丝束进入打包机打包。
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