CN109234821A - 一种金咖啡纤维的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金咖啡纤维的生产工艺，以半消光聚酯切片为原料，其工艺流程如下，聚酯切片非压缩式输送→结晶与脱湿干燥→母粒注射机注射金咖啡母粒→螺杆挤压熔融→计量泵单板组件喷丝→丝束侧吹式冷却→油轮接触式上油→预网络集束→热辊拉伸定型→主网络点网→卷绕优化成型→外观判色检验→物理指标检测→成品分拣定等→全自动流水线装箱打包。该金咖啡纤维的生产工艺产品品质高，良品率高,制作成面料后具有不脱绒效果。

Description

一种金咖啡纤维的生产工艺

技术领域：

本发明涉及纤维丝领域，具体讲是一种金咖啡纤维的生产工艺。

背景技术：

目前市面上出现了一种用于拉毛或磨毛布面料的新型纤维，深受客户青睐，但目前这种纤维在制成面料后发现存在脱绒情况，对该纤维的适用性造成了影响，而且，该纤维现有的工艺在生产过程中废品率较高，纺丝飘丝多、断头多、卷绕丝束张力不稳定，产品出现小丝多、成型不良等问题，使得生产成本居高不下。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种产品品质高，良品率高的金咖啡纤维的生产工艺，该生产工艺生产的金咖啡纤维具有中强度、低收缩的物理特性，且产品呈现金亮咖啡色的效果，制作成面料后具有不脱绒效果。

本发明的技术解决方案是，提供一种金咖啡纤维的生产工艺，以半消光聚酯切片为原料，其工艺流程如下，聚酯切片非压缩式输送→结晶与脱湿干燥→母粒注射机注射金咖啡母粒→螺杆挤压熔融→计量泵单板组件喷丝→丝束侧吹式冷却→油轮接触式上油→预网络集束→热辊拉伸定型→主网络点网→卷绕优化成型→外观判色检验→物理指标检测→成品分拣定等→全自动流水线装箱打包，其中，半消光聚酯切片的重量百分比为97-98.8％，金咖啡母粒为1.12-3％，金咖啡母粒的分子结构中不含有羧基，其分解温度高于纺丝温度，熔点与半消光聚酯切片熔点接近；另外，工艺参数如下，结晶温度185℃±5℃、干燥温度175℃±5℃；熔融和纺丝温度设定为：联苯290℃±1℃、螺杆一区：270℃±2℃、二区：275℃±2℃、三区：288℃±2℃、四区：292℃±2℃、五区：292℃±2℃、六区：288℃±2℃；3.0倍以上的拉伸倍数，同时拉伸热辊的温度提高至95℃以上，定型热辊温度提高至140℃以上。

作为优选，金咖啡色母粒采用容积式计量搅拌注射器与半消光聚酯切片一起进入螺杆挤压机，金咖啡色母粒与半消光聚酯切片在螺杆挤压机内熔融混合，原液经过滤、计量、喷丝，制得有色丝，进料管与螺杆进料口中心线成30°角，沿进料口中心方向插入一色母粒喂入管，经过连续计量的金咖啡色母粒在垂直方向进入进料管中心，金咖啡色母粒的四周被切片包围着进入螺杆挤压机。

作为优选，采用一喷丝板对应一丝饼的方式生产，所用的喷丝板面喷丝孔分布均匀，侧吹冷却风风速达到0.65m/s。

进一步的，卷绕张力为25g。

进一步的，工艺流程中采用北京中丽160型螺杆挤压机，日本TMT全自动卷绕机。

本发明的有益效果是：通过调整工艺，使得生产的产品具有中强度、低伸、低缩的物理性能，且产品呈现金亮咖啡色的效果，在灯光或阳光下观察金色更加明显和耀眼，主要用于制作拉毛或磨毛面料，面料具有不脱绒的功能，是一种高档的新型化纤新材料。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种金咖啡纤维的生产工艺，以半消光聚酯切片为原料，其工艺流程如下，聚酯切片非压缩式输送→结晶与脱湿干燥→母粒注射机注射金咖啡母粒→螺杆挤压熔融→计量泵单板组件喷丝→丝束侧吹式冷却→油轮接触式上油→预网络集束→热辊拉伸定型→主网络点网→卷绕优化成型→外观判色检验→物理指标检测→成品分拣定等→全自动流水线装箱打包，其中，半消光聚酯切片的重量百分比为97-98.8％，金咖啡母粒为1.12-3％，金咖啡母粒的分子结构中不含有羧基，其分解温度高于纺丝温度，熔点与半消光聚酯切片熔点接近；另外，工艺参数如下，结晶温度185℃±5℃、干燥温度175℃±5℃；熔融和纺丝温度设定为：联苯290℃±1℃、螺杆一区：270℃±2℃、二区：275℃±2℃、三区：288℃±2℃、四区：292℃±2℃、五区：292℃±2℃、六区：288℃±2℃；3.0倍以上的拉伸倍数，同时拉伸热辊的温度提高至95℃以上，定型热辊温度提高至140℃以上。其中，对干燥温度和结晶温度进行了调整，采用了相对较高的结晶温度185℃左右和干燥温度175℃左右的特殊工艺，保证了该纤维大分子链的韧性和粘度，从而确保了金咖啡纤维丝的正常稳定喷丝和生产；考虑到半消光聚酯切片具有玻璃化温度高、结晶温度高、结晶速度慢的特点，因此既要考虑半光工艺还应考虑色母粒因素，即工艺条件即有利于顺利纺丝，又不使原液过分氧化分解。针对上述情况，我们通过多次的摸索试验，将熔融和纺丝温度设定为：一区270℃、二区275℃、三区288℃、四区292℃、五区292℃、六区288℃附近；同时，考虑到在该产品的生产过程中，因熔融状态下流动性差，故纺丝箱体温度保持在290℃左右，但这个温度下，容易造成纺丝停位过程中组件偏冷而引起出丝不良。为了提升产品的满卷率、降低废丝率，金咖啡纤维丝生产时可以在纺丝箱体上安装了保温设施，如增加保温层，保温层可采用泡棉等保温材料，从而减少停位时的热量流失，确保了纺丝组件的保温性和恒温性，保证熔体温度满足生产工艺的要求；而金咖啡母粒的分子结构中不含有羧基，用于减少色母粒大分子与聚酯大分子的混合后的降解影响，减少纺丝过程中的飘丝现象；分解温度高于纺丝温度，熔点与半消光切片熔点尽量接近，有利于初生纤维的凝固成型，要求色母混合纺丝后不升华、不褪色和易溶于聚酯熔体里，不会因熔点过低、过早熔融造成螺杆挤压机的环结堵料。另外，纺有色丝时，因染料会带入一定水分，为此，我们对色母粒进行干燥严格控制含水率，色母粒的干燥温度设定在130℃左右，干燥时间控制在6小时以上，使色母粒含水率控制在100ppm以下；并且为了实现最终的不脱绒效果，金咖啡纤维在生产过程中为达到中强、低伸、低缩的物理性能，我们采用了较高的3.0倍以上的拉伸倍数，同时拉伸热辊的温度提高至95℃以上，定型热辊温度提高至140℃以上，另外可对GR2热辊表面材质做加工，其外表进行喷涂处理，保证了产品具有中强、低伸、低缩的物理性能。而现有技术中，拉伸热辊的温度一般为86℃，无法实现中强度物理指标，加入色母粒后其强度会进一步减弱；同时，现有技术的GR2热辊的定型温度为125℃左右，其缩率在9-9.8之间，制成的纤维在拉绒时由于缩率大，纤维完全，造成脱绒，而本技术中，确保了低缩率，其沸水收缩率仅仅为7.1±0.5，确保了纤维拉绒时纤维较为直挺，不会出现脱绒现象。

另外，金咖啡纤维由于色母粒的添加，无油丝的特性粘度降比常规产品将增大0.01-0.02dl/g，容易造成断丝和飘丝，为保证拉伸均匀，减少拉伸毛丝，我们采用油轮上油，并在一热辊前加装预网络装置，通过预网络气压混合，增加油剂渗透性，提高丝束集束性，确保拉伸均匀，减少毛丝和减少断头次数。其具体效果可见下表：

显然，改进后的效果明显。

作为进一步优化，金咖啡纤维丝生产时采用容积式计量搅拌注射器与半消光聚酯切片一起进入螺杆挤压机，金咖啡色母粒与切片在螺杆挤压机内熔融混合，原液经过滤、计量、喷丝，制得有色丝。因实施在线添加金咖啡色母粒，故金咖啡色母粒的注入位置十分重要，它将直接影响到半消光聚酯切片与金咖啡色母粒的均匀混合，最佳工艺是进料管与螺杆进料口中心线成30°角，沿进料口中心方向插入一色母粒喂入管，经过连续计量的色母粒在垂直方向进入进料管中心，金咖啡色母粒的四周被切片包围着进入螺杆挤压机，防止金咖啡色母粒在进料管是积聚而造成原液出现色差。由于金咖啡纤维初生纤维结晶远低于常规纤维，冷却条件直接影响到了丝束的应力分布及结晶取向和微观结构甚至是条干的均匀度，因此丝束的冷却对于丝束的内在质量起着重大的影响作用。经过摸索和借鉴以往的经验，侧吹冷却风风速达到0.65m/s，可以保证产品的内在质量。另外，金咖啡纤维丝生产时采用一板一饼的方式生产，所用的喷丝板面喷丝孔分布均匀，与一板二饼、一板三饼相比更有利于冷却风的通过率和均匀冷却，提升了丝束的冷却效果，保证了产品内在质量均匀稳定。

金咖啡纤维卷绕时的卷绕张力决定了丝饼成形的好坏，是后道加工退卷能否顺利的关键，卷绕张力过大容易造成丝饼偏硬，退卷时丝束重叠，不易退卷，张力过小又容易造成丝饼塌边，在金咖啡纤维的生产过程中对卷绕张力进行调整，将卷绕张力由35克调整为25克，并使用点网络进行点网，保证了丝饼成型正常，减少后道加工退卷失败的几率。

由于切片纺企业的硬件条件的限制，我们在产品生产时无法做到恒温恒湿，而温度的波动对产品的内在质量带来了隐患，因此需要通过人为的调控来达到稳定环境温度的目的，经过摸索发现当温度38±5℃时产品的质量是最为稳定的，因此车间设有专人对卷绕温度进行监测，以便及时的调整，减少因气候、季节的变化而出现的温度波动。

经过上述工艺，生产的产品为原液着色金咖啡纤维丝，规格为167dtex/96F，产品具有中强、低伸、低缩的物理性能，且产品呈现金亮咖啡色的效果，在灯光或阳光下观察金色更加明显和耀眼，主要用于制作拉毛或磨毛面料，面料具有不脱绒的功能，是一种高档的新型化纤新材料。其具体工艺参数如下：

1、规格：167dtex/96F金咖啡纤维

2、结晶温度185℃±5℃、干燥温度175℃±5℃

3、母粒：添加比例2.0％，干燥温度130℃±2℃

4、油剂：浓度15.0％±0.5％

5、纺丝：组件压力120kg、金属砂配比：40-60目150克

6、纺丝温度：联苯290℃±1℃、螺杆一区：270℃±2℃、二区：275℃±2℃、三区：288℃±2℃、四区：292℃±2℃、五区：292℃±2℃、六区：288℃±2℃

7、风速：0.65m/s

8、热辊：GR1/GR2速度：1445米/4420米/分，GR1/GR2温度：95-98℃/140-145℃，倍数：3.06

9、油轮：15转

10、卷绕：速度：4200米/分，卷绕张力：25克，预网压力：0.6kg±0.1kg，主网络压力：3.5kg±0.1kg。

其具体技术指标如下：

1、线密度(dtex/F)： 167dtex/96F

2、线密度偏差率(％)： ±2.0

3、线密度CV值(％)： ≤1.00

4、断裂强度(CN/dtex)： ≥4.0

5、断裂强度变异系数(％)： ≤6.00

6、断裂伸长率(％)： 28±4.0

7、断裂伸长率变异系数(％)： ≤12.00

8、沸水收缩率(％)： 7.1±0.5

9、染色均匀度(灰卡)/级： ≥4-5

10、含油率(％)： 0.8±0.2

11、网络度/(个/m)： 18±4

12、筒重(kg)： 定重或定长

13、耐皂洗色牢度/级： 4-5。

Claims (6)

1.一种金咖啡纤维的生产工艺，以半消光聚酯切片为原料，其特征在于：其工艺流程如下，聚酯切片非压缩式输送→结晶与脱湿干燥→母粒注射机注射金咖啡母粒→螺杆挤压熔融→计量泵单板组件喷丝→丝束侧吹式冷却→油轮接触式上油→预网络集束→热辊拉伸定型→主网络点网→卷绕优化成型→外观判色检验→物理指标检测→成品分拣定等→全自动流水线装箱打包，其中，半消光聚酯切片的重量百分比为97-98.8％，金咖啡母粒为1.12-3％，金咖啡母粒的分子结构中不含有羧基，其分解温度高于纺丝温度，熔点与半消光聚酯切片熔点接近；另外，工艺参数如下，结晶温度185℃±5℃、干燥温度175℃±5℃；熔融和纺丝温度设定为：联苯290℃±1℃、螺杆一区：270℃±2℃、二区：275℃±2℃、三区：288℃±2℃、四区：292℃±2℃、五区：292℃±2℃、六区：288℃±2℃；3.0倍以上的拉伸倍数，同时拉伸热辊的温度提高至95℃以上，定型热辊温度提高至140℃以上。

2.根据权利要求1所述的金咖啡纤维的生产工艺，其特征在于：金咖啡色母粒采用容积式计量搅拌注射器与半消光聚酯切片一起进入螺杆挤压机，金咖啡色母粒与半消光聚酯切片在螺杆挤压机内熔融混合，原液经过滤、计量、喷丝，制得有色丝，进料管与螺杆进料口中心线成30°角，沿进料口中心方向插入一色母粒喂入管，经过连续计量的金咖啡色母粒在垂直方向进入进料管中心，金咖啡色母粒的四周被切片包围着进入螺杆挤压机。

3.根据权利要求1所述的金咖啡纤维的生产工艺，其特征在于：采用一喷丝板对应一丝饼的方式生产，所用的喷丝板面喷丝孔分布均匀，侧吹冷却风风速达到0.65m/s。

4.根据权利要求1所述的金咖啡纤维的生产工艺，其特征在于：卷绕张力为25g。

5.根据权利要求1所述的金咖啡纤维的生产工艺，其特征在于：工艺流程中采用北京中丽160型螺杆挤压机，日本TMT全自动卷绕机。

6.根据权利要求1所述的金咖啡纤维的生产工艺，其特征在于：纺丝箱体上进行保温措施。