CN109385676B - 多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，通过纺丝组件进行纺丝形成丝束；纺丝组件包括喷丝板，喷丝板包括喷丝板体，喷丝板体上设有至少一层芯层喷丝孔以及至少一层皮层喷丝孔，至少一层芯层喷丝孔和至少一层皮层喷丝孔呈同心状排列，芯层喷丝孔的截面形状为五叶形，皮层喷丝孔的截面形状为“N”字形和/或“W”字形，芯层喷丝孔的数量小于皮层喷丝孔的数量，皮层喷丝孔的“N”字形或“W”字形的顶部敞口背对喷丝板体的圆心。采用本发明多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺制得的涤纶纤维丝，表面具有V形沟槽，可对光线进行反射，采用该涤纶纤维丝编织的织物可以对照射光线进行多次反射，实现织物的视觉单向屏蔽作用。

Description

多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺

技术领域

本发明涉及涤纶纺丝技术领域，尤其涉及一种多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺。

背景技术

当光源向织物照射时，织物表面反射、折射的光波对人眼形成光刺激，人脑就会产生对织物的颜色、光泽和透明度等视觉反应。无论是用纱线织成的织物还是用纤维直接构成的非织造布，它们的纤维与纤维之间或纱线与纱线之间都存在着大量的孔隙和空隙。当光穿透这些织物时，只有一小部分从纤维中透射，还有相当部分光是从织物的空隙和孔隙直接透射过去的。因此，紧度小的面料可以从织物两侧看到另一侧的事物，紧度大的面料从织物两侧都看不到另一侧的事物。

织物视觉单向屏蔽指的是，在光源的照射下，站在光源这一侧透过织物看不清织物另一侧的事物；而站在织物的另一侧透过织物可以看清这一侧的事物。

近年来，各类周末休假暂住的别墅、高档花园小区室内情趣装修开始走俏，市场急需具有室外远距离观望时呈现不透明视觉单向屏蔽特性的朦胧遮光窗帘纱织物。例如，在某些风景名胜地的旅游酒店，客人要站在窗前透过窗帘清晰地看到远处的风光，而在酒店外的人却由于遮光窗帘的遮挡看不清房间内的状况，既营造出开阔、爽朗、轻松、富有情趣的休闲度假氛围，又很好地保护房间客人隐私，因此为具有视觉单向屏蔽作用的织物开发形成了全新的市场需求。

然而，目前很多的薄型窗纱等只能做到全透明或不透明效果，站在房间外远处的人固然不能清晰看到室内的状况，房间内的人也看不清窗外的景象，而无法实现视觉单向屏蔽的效果。

发明内容

本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了一种多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，通过采用特定形状设计的喷丝板进行纺丝，纺制出具有视觉单向屏蔽作用的涤纶纤维丝。

本发明采取的技术方案如下：

一种多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1：聚酯切片预结晶，并送至干燥机中干燥；

步骤S2：色母粒和功能母粒复配，并进行干燥；

步骤S3：将干燥后的聚酯切片、色母粒和功能母粒的复配物分别输送至螺杆挤出机中，进行加热熔融，加热熔融后的熔融物通入纺丝箱体进行计量过滤，再通过纺丝组件进行纺丝形成丝束；

步骤S4：将丝束通过侧吹风冷却成型，冷却后的丝束经过油轮上油，然后经过牵引拉伸、网络化、绕卷后即可得到涤纶纤维丝产品；

纺丝组件包括喷丝板，喷丝板包括喷丝板体，所述喷丝板体上设有至少一层芯层喷丝孔以及至少一层皮层喷丝孔，所述至少一层芯层喷丝孔和所述至少一层皮层喷丝孔呈同心状排列，所述芯层喷丝孔的截面形状为五叶形，所述皮层喷丝孔的截面形状为“N”字形和/或“W”字形，所述芯层喷丝孔的数量小于所述皮层喷丝孔的数量，皮层喷丝孔的“N”字形或“W”字形的顶部敞口背对喷丝板体的圆心。

于本发明一实施例中，步骤S3中，纺丝的温度为280-285℃，纺丝速度为1600-1850m/min；步骤S4中，牵引拉伸的拉伸比为2.1-2.3。

于本发明一实施例中，牵引拉伸包括将丝束依次经过第一热辊和第二热辊进行纺丝拉伸。

于本发明一实施例中，第一热辊的温度为78-85℃。

于本发明一实施例中，第一热辊的纺丝拉伸速度为4000-4200m/min。

于本发明一实施例中，第一热辊的拉伸比为2.0-2.5。

于本发明一实施例中，第二热辊的温度为125-135℃

于本发明一实施例中，步骤S4中，侧吹风的温度为24℃，风速为0.55m/s。

本发明的有益效果是：采用本发明的多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺制得的涤纶纤维丝，表面具有V形沟槽，该V形沟槽可对光线进行反射，采用该涤纶纤维丝编织的织物可以对照射光线进行多次反射，实现织物的视觉单向屏蔽作用。

附图说明

图1是喷丝板的结构示意图；

图2是采用本发明加工工艺制得的涤纶纤维丝的剖面视图；

图3是采用本发明加工工艺制得的涤纶纤维丝截面形态电镜照片，放大500倍；

图4是采用本发明加工工艺制得的涤纶纤维丝截面形态电镜照片，放大1000倍。

具体实施方式

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

本发明提供一种多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1：聚酯切片预结晶，并送至干燥机中干燥；

步骤S2：色母粒和功能母粒复配，并进行干燥；

步骤S3：将干燥后的聚酯切片、色母粒和功能母粒的复配物分别输送至螺杆挤出机中，进行加热熔融，加热熔融后的熔融物通入纺丝箱体进行计量过滤，再通过纺丝组件进行纺丝形成丝束；

步骤S4：将丝束通过侧吹风冷却成型，冷却后的丝束经过油轮上油，然后经过牵引拉伸、网络化、绕卷后即可得到涤纶纤维丝产品。

本发明的改进之处在于，纺丝组件包括喷丝板，如图1所示，喷丝板包括喷丝板体1，所述喷丝板体1上设有至少一层芯层喷丝孔2以及至少一层皮层喷丝孔3，所述至少一层芯层喷丝孔2和所述至少一层皮层喷丝孔3呈同心状排列，所述芯层喷丝孔2的截面形状为五叶形，所述皮层喷丝孔3的截面形状为“N”字形和/或“W”字形，所述芯层喷丝孔2的数量小于所述皮层喷丝孔3的数量。皮层喷丝孔3的“N”字形或“W”字形的顶部敞口背对喷丝板体1的圆心。

本发明制得的涤纶纤维丝的剖面视图如图2所示，该涤纶纤维丝3包括芯层31和皮层32。五叶形截面的芯层喷丝孔2喷出的纤维丝作为束丝的芯层31，直径较大，纺丝过程冷却慢、结晶度较低，具有较大的抗弯刚度和热收缩性；而“N”字形或“W”字形截面的皮层喷丝孔3喷出的纤维丝作为束丝的皮层32，纺丝过程冷却快、结晶度较高，相对较为纤细柔软、热收缩性小。利用不同截面纤维的热收缩性差异，从而得到的涤纶纤维丝产品中，五叶形截面纤维收紧集聚于丝线的芯部形成骨架；而“N”字形或“W”字形截面纤维相对较松弛附于丝线表层，并使得得到的涤纶纤维丝的表面具有V形沟槽，该V形沟槽可对光线进行反射，采用该涤纶纤维丝编织的织物可以对照射光线进行多次反射，实现织物的视觉单向屏蔽作用。结合织物低密度和组织织纹作用，形成窗帘纱内侧向室外透视而室外远距离观望时呈现不透明的视觉单向屏蔽特性，织物整体风格平挺飘逸、悬垂性良好。

进一步地，所述芯层喷丝孔2具有五个凹口，其中一个凹口朝向所述喷丝板体1的圆心。这样的结构有利于形成稳定的丝线芯层结构。

较优地，所述喷丝板体1上设有两层芯层喷丝孔2和三层皮层喷丝孔3，芯层喷丝孔2的数量为8个或12个，皮层喷丝孔3的数量为24个或36个。

如图1所示，喷丝板体1上的所有皮层喷丝孔3的截面形状均为“N”字形。然而，在其他实施例中，喷丝板体1上的所有皮层喷丝孔3的截面形状均为“W”字形。

步骤S3中，纺丝的温度优选为280-285℃。

本发明中，聚酯切片采用大有光切片，一方面，加热熔融后的熔融物易于和喷丝孔的毛细管壁粘附，熔融物在管壁上产生极细微的湍流，导致纺丝熔融物流动不稳定，易在边界上产生聚集后滑脱现象，流线呈不对称分布，若纺丝温度偏低，熔体的流变性变差，挤出时膨化效应增大，纺丝困难。因此，生产中通过提高熔融物温度可以减少不规则流动。另一方面，聚酯熔融物离开喷丝板时，会产生膨化，使单纤维形态产生钝化；如果采用过高的纺丝温度不仅有可能减小膨化效应，而且会由于大分子运动加快使在熔体拉伸流动取向过程中的解取向作用增强，导致异形丝取向度降低；温度太高还会导致熔融物粘度降增大，出现断丝严重、毛丝等问题。同时，因为五叶形截面纤维作为束丝芯层，直径较大，纺丝过程冷却慢、结晶度较低，具有较大的抗弯刚度和热收缩性；而“N”或“W”字形截面纤维作为束丝皮层，纺丝过程冷却快、结晶度较高，相对较为纤细柔软、热收缩性小。因此，通过大量比较试验，当纺丝的温度高于285℃或低于280℃时，纺丝形成的丝束异性度较差，毛丝较多，容易导致生产不正常的情况；纺丝的温度选择在280-285℃时，纺丝形成的丝束异性度较好，基本没有毛丝，涤纶纤维丝产品品质较好。

步骤S3中，纺丝速度优选为1600-1850m/min；步骤S4中，牵引拉伸的拉伸比优选为2.1-2.3。若纺丝速度和牵引拉伸的拉伸比太大，虽然能够消除喷丝孔出口处熔融物的膨化有利于防止束丝外层“N”字形沟槽收敛钝化，但是同时会导致内层五叶形截面单纤维成形聚合物在表面张力作用下加速收敛，丧失五叶形表面形态；若纺丝速度和拉伸比过小，则喷丝孔出口处熔体的膨化过度，易导致束丝外层“N”字形沟槽收敛钝化。因此，为了防止束丝外层“N”字形沟槽收敛钝化，同时保证束丝内层五叶形的表面形态，步骤S3中，纺丝速度优选为1600-1850m/min；步骤S4中，牵引拉伸的拉伸比优选为2.1-2.3。

牵引拉伸包括将丝束依次经过第一热辊和第二热辊进行纺丝拉伸。由于空气阻力与气流作用，随着第一热辊速度提高，初生纤维的取向度、结晶度增加，对丝束拉伸影响尤其显著，因此，第一热辊的纺丝速度不宜过高，也不宜过低，速度过高则初生纤维的结构均匀性变差，毛丝、断头增多；速度过低则容易导致束丝芯层的五叶形截面异形度下降。优选地，第一热辊的纺丝拉伸速度为4000-4200m/min，既保证了初生纤维的结构均匀性，减少毛丝、断头的出现，又保证了束丝芯层的具有较佳的五叶形截面异形度。第一热辊的温度对纤维的异形截面形态结构和拉伸性能影响很大。适当的第一热辊的温度有益于单纤维异形度保持和丝束的拉伸。只要拉伸比控制合适，纤维就会获得良好的异形度，同时得到良好强度等品质。当第一热辊温度选择过高时，纤维产生拉伸不匀，易产生纤维截面钝化和缠辊、毛丝等现象；温度选择过低时，拉伸所需的热量不够，拉伸点后移，纤维同样产生条干不匀、毛丝、缠辊现象严重。只有在极窄温度范围内进行拉伸，方可以获得较好单纤维异形度和束丝可纺性。本发明中，第一热辊的温度优选为78-85℃，该温度下获得的单纤维截面成形良好、束丝条干均匀，毛丝、缠辊少。

第一热辊的拉伸比的选择对单纤维的异形度和束丝力学性能影响也很大。当拉伸比选择太大时单纤维异形度和束丝可纺性也会变差，单纤维截面形态和丝束的力学性能下降，在其后加工过程中，也易断成毛丝。本发明中，第一热辊的拉伸比优选为2.0-2.5，可以保证单纤维异形度和束丝力学性能，不易出现断丝的情况。

第二热辊的温度主要是消除丝束的拉伸内应力，使成品丝结构性能稳定。温度设定越高，丝束中大分子链活动越强，纤维结晶度提高，丝条的沸水收缩率下降。但温度过高时，也容易产生毛丝。如果温度太低，达不到丝条的定型效果。优选地，第二热辊的温度为l25-135℃，该温度范围内，成品丝结构性能稳定，毛丝少，品质好。

卷绕丝的异形度随着冷却条件的加剧(如冷却风速的增加，风温的降低以及吹风点距喷丝板距离的缩短)而增大。与圆形截面纤维相比，该方法制得的异形复合截面涤纶纤维丝单纤维截面具有更大的比表面积，截面棱角处成丝熔体细流冷却速度较快，而单纤维内侧冷却速度相对较慢，易导致单纤维内表层结晶度差异过大，因此，不宜过度降温冷却；同时异形截面纤维纺丝过程束丝丝条的表层和内层温度梯度增大，丝条可能受到表层拉伸力的应力局部集中，导致外层纤维结晶过快、弹性变差，易断头形成毛丝，进而影响成丝后加工性能。因此，应适当缓和冷却条件，提高风温、降低风速，以延缓冷却速度，使初生纤维塑性区延长，凝固点下移，减小喷丝头拉伸张力，有利于获得单纤维截面形态成形良好、束丝条干均匀、色泽均匀度好的产品。本发明优选采用侧吹风的温度为24℃、风速为0.55m/s。

以下是一个具体的实施例。

一种多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1：聚酯切片预结晶，并送至干燥机中干燥；

步骤S2：色母粒和功能母粒复配，并进行干燥；

步骤S3：将干燥后的聚酯切片、色母粒和功能母粒的复配物分别输送至螺杆挤出机中，进行加热熔融，加热熔融后的熔融物通入纺丝箱体进行计量过滤，再通过纺丝组件进行纺丝形成丝束。

纺丝组件包括喷丝板，喷丝板包括喷丝板体，喷丝板体上设有两层芯层喷丝孔以及三层皮层喷丝孔，两层芯层喷丝孔和三层皮层喷丝孔呈同心状排列。芯层喷丝孔的数量为12个，皮层喷丝孔的数量为36个。芯层喷丝孔的截面形状为五叶形，具有五个凹口，其中一个凹口朝向所述喷丝板体的圆心。皮层喷丝孔的截面形状为“N”字形，皮层喷丝孔的“N”字形的顶部敞口背对喷丝板体的圆心。

通过纺丝组件进行纺丝时，纺丝的温度为283℃，纺丝速度为1700m/min。

步骤S4：将丝束通过侧吹风冷却成型，侧吹风的温度为24℃，风速为0.55m/s，冷却后的丝束经过油轮上油，然后经过牵引拉伸，牵引拉伸包括将丝束依次经过第一热辊和第二热辊进行纺丝拉伸，第一热辊的温度为80℃，纺丝拉伸速度为4000m/min，第一热辊的拉伸比为2.0，之后再经过网络化、绕卷后即可得到涤纶纤维丝产品。

制得的涤纶纤维丝截面形态电镜照片请参考图3、4所示，图3是放大500倍的视图，图4是放大1000倍的视图。对涤纶纤维丝各项技术指标进行检测，结果见表1。

表1涤纶纤维丝各项技术指标检测结果

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1：聚酯切片预结晶，并送至干燥机中干燥；

步骤S2：色母粒和功能母粒复配，并进行干燥；

步骤S3：将干燥后的聚酯切片、色母粒和功能母粒的复配物分别输送至螺杆挤出机中，进行加热熔融，加热熔融后的熔融物通入纺丝箱体进行计量过滤，再通过纺丝组件进行纺丝形成丝束；

步骤S4：将丝束通过侧吹风冷却成型，冷却后的丝束经过油轮上油，然后经过牵引拉伸、网络化、绕卷后即可得到涤纶纤维丝产品；

其特征在于，纺丝组件包括喷丝板，喷丝板包括喷丝板体，所述喷丝板体上设有至少一层芯层喷丝孔以及至少一层皮层喷丝孔，所述至少一层芯层喷丝孔和所述至少一层皮层喷丝孔呈同心状排列，所述芯层喷丝孔的截面形状为五叶形，所述皮层喷丝孔的截面形状为“N”字形和/或“W”字形，所述芯层喷丝孔的数量小于所述皮层喷丝孔的数量，皮层喷丝孔的“N”字形或“W”字形的顶部敞口背对喷丝板体的圆心。

2.如权利要求1所述的多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，其特征在于，步骤S3中，纺丝的温度为280-285℃，纺丝速度为1600-1850m/min；步骤S4中，牵引拉伸的拉伸比为2.1-2.3。

3.如权利要求1所述的多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，其特征在于，牵引拉伸包括将丝束依次经过第一热辊和第二热辊进行纺丝拉伸。

4.如权利要求3所述的多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，其特征在于，第一热辊的温度为78-85℃。

5.如权利要求3所述的多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，其特征在于，第一热辊的纺丝拉伸速度为4000-4200m/min。

6.如权利要求3所述的多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，其特征在于，第一热辊的拉伸比为2.0-2.5。

7.如权利要求3所述的多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，其特征在于，第二热辊的温度为125-135℃。

8.如权利要求1所述的多微面反射异形复合彩色涤纶长丝生产工艺，其特征在于，步骤S4中，侧吹风的温度为24℃，风速为0.55m/s。

Images