CN110629302A - 尼龙bcf超细纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尼龙BCF超细纤维及其生产方法,该方法首先取切片经过熔融挤出,然后经过异形105孔三叶形状的喷丝板进行纺丝,再冷却降温定型、上油、牵伸、变形、冷却、打网络点、卷绕得到尼龙BCF超细纤维。本发明采用异形三叶形孔喷丝板,喷丝板黏流态的高聚物熔体或溶液,通过微孔转变成有特定截面状的细流,经过凝固介质如空气或凝固浴固化而形成丝条。并通过对整个后处理工艺的控制,避免纤维毛丝的出现、大幅减少了断头现象的产生。制备所得纤维手感细腻并具有高强力、伸长小、卷曲度小等特殊性能,筒丝易纺易加工。所得超细纤维质量好,完全满足了市场需求,对于企业具有很好的经济和社会效益。

Description

尼龙BCF超细纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于纺丝技术领域,具体涉及一种尼龙BCF超细纤维及其生产方法。
背景技术
膨胀体丝(Bulk Continuous Filament,BCF)是将经过拉伸后的丝束通过热空气变形装置加工而成的变形丝。BCF以其三维卷曲性,良好的手感和高蓬松性,广泛的应用于织造地毯、汽车坐垫和装饰织物等众多领域中。因此,对于该膨胀体丝的制备一直是纺丝领域中不断进行深入研究的技术。
目前,现有制备膨胀体丝的方法一般为纺丝—牵伸—变形—打点网络—卷绕等步骤,通过该方法已经制备得到具有广泛用途的膨胀体丝。
超细纤维由于纤度极细,大大降低了丝的刚度,作成织物手感极为柔软,纤维细还可增加丝的层状结构,增大表面积和毛细效应,使纤维内部反射光在表面分布更细腻,使之具有真丝般的高雅光泽,并有良好的吸湿散湿性。用超细纤维作成服装,舒适、美观、保暖、透气,有较好的悬垂性和丰满度,在疏水和防污性方面也有明显提高,利用比表面积大及松软特点,可以设计出不同的组织结构,使之更多地吸收阳光热能或更快地散失体温,起到冬暖夏凉的作用。用超细纤维作的地毯织物,表面膨松、柔软、滑爽,同时用这种面料制造的高档时装、茄克、 T恤、内衣、裙裤等凉爽舒适,吸汗不贴身。由于超细纤维又细又软,用它作成洁净布,除污效果极好,可擦拭各种眼镜、影视器材、精密仪器,对镜面毫无损伤;用超细纤维还可制成表面极为光滑的超高密织物,用来制作滑雪、滑冰、游泳等运动服,可减少阻力;此外,超细纤维还可用于过滤、医疗卫生、劳动保护等多种领域。
但是现有技术中难以制备纤度为700dtex-1300dtex的超细膨胀体丝纤维,超细纤维丝,由于直径很小、质量轻,在后续的冷风冷却过程中很容易被吹散,导致冷却不均、上油不均,严重影响产品质量。而且在飘动过程中,丝束与空气摩擦大,极易出现毛丝,在超细条件下也很容易出现断头现象。染色后各锭位间纱线也会出现颜色不一致,织毯后会出现条纹,同时造成可纺性差等问题。表现在筒丝上纱线断裂强力低、伸长大、易断头,卷曲度大。所以,现有技术中无法制备出高质量合格的超细纤维,无法满足市场对超细纤维的需求。
发明内容
本发明针对的技术问题是:现有技术种在制备超细纤维丝时,所得到的超细纤维丝冷却不均、上油不均,严重影响产品质量,且极易出现毛丝、断头,强力低、伸长大、卷曲度大(一般卷曲度高为5.5%以上)。
针对上述问题,本发明提供了一种尼龙BCF超细纤维及其生产方法,该方法首先在纺丝过程中得到超细丝,然后在后期通过对于工艺的探究控制得到了冷却均匀、上油均匀,无毛丝、不易断头的超细纤维,所得超细纤维质量完全符合使用要求,满足了市场需求。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种尼龙BCF超细纤维的制备方法,切片经过熔融挤出,纺丝,冷却降温,上油,牵伸,变形,冷却,打网络点,卷绕得到尼龙BCF超细纤维;
所述纺丝后进行冷却降温为通过侧吹风进行冷却降温,侧吹风温度为19~22℃,风压为 380~420Pa,风速为(0.3~0.5)m/s。
所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,所述上油的油剂附着量为1.3~1.7%。
所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,所述的牵伸过程中控制牵伸温度为175-208℃,牵伸倍数为2.8~3.2;
牵伸工艺条件为:第一牵伸辊速度为(636~719)米/分,温度为(60~65)℃;第二牵伸辊速度为(1780~2300)米/分,温度为(175~208)℃。
所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,所述变形时变形机的温度为180~210℃。
所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,所述冷却为将牵伸后的纤维冷却至20~25℃。
所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,所述卷绕过程中卷绕机的速度为1600~1780米/ 分。
所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,所述纺丝采用纺丝箱进行,纺丝箱中的喷丝板为 105孔异形孔喷丝板,所述的异形孔为三叶形,所述孔的长径比为3.8。
一种上述制备方法制备的尼龙BCF超细纤维。
所述的尼龙BCF超细纤维,所述纤维的纤度为700dtex~1300dtex,强力为2.42~3.3 CN/DTEX。
与现有技术相比,本发明具有以下积极有益效果
本发明采用异形三叶形孔喷丝板,喷丝板的作用是将黏流态的高聚物熔体或溶液,通过微孔转变成有特定截面状的细流,经过凝固介质如空气或凝固浴固化而形成丝条。通过喷丝板板孔改变制备得到了较柔软、蓬松的超细纤维丝。并通过对整个后处理工艺的控制,避免纤维毛丝的出现、大幅减少了断头现象的产生。
冷却成形是熔体纺丝的重要条件之一,对纺丝成形及纤维质量有重要影响。由于单丝根数较多,丝束密集,在风速较低时冷却风在丝束中的穿透力下降,冷却速率减缓,凝固点下降,会造成内外层丝冷却条件差异较大,同时易受到室外气流干扰,条干不匀率增大;风速过大时,易形成湍流,引起丝条振动或飘动,造成丝束条干不匀率偏大,影响丝的品质。本发明通过冷却过程中的严格控制,使得异形喷丝板喷出的超细丝不会出现散乱,能够冷却均匀、上油均匀,也减少了丝束与空气的摩擦,防止了毛丝、断头等现象的产生,从而保证了超细纤维丝的质量。
采用本发明所述工艺使得超细纱线断裂强度低、伸长大、卷曲度大等问题得到解决,所得纤维手感细腻并具有高强力、伸长小、卷曲度小等特殊性能,筒丝易纺易加工。所得超细纤维质量好,完全满足了市场需求,目前同类产品无法制备得到,对于企业具有很好的经济和社会效益。
附图说明
图1表示纺丝后所得丝束后再进行加工所用装置侧视图示意图;
图2表示本发明纺丝所用的纺丝组件示意图;
图3表示图1所述纺丝组件种异形孔喷丝板示意图;
图中符号表示的意义为:1表示压缩空气站,2表示二辊,3表示变形机,4表示冷却鼓, 5表示一辊,6表示卷绕机,7表示网络器,8表示网络器供气气管,9表示变形机供气气管, 10表示卷绕机供气气管,11表示压缩空气气源分配箱;
101表示组件盖,201表示第一滤网,301表示砂盒,401表示海沙,501表示第二滤网,601表示第三滤网,701表示异形孔喷丝板,801表示砂盒架,901表示熔融液体进孔;7011表示异形孔喷丝板本体,7012表示异形孔喷丝板的三叶形微孔。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细的说明,以便于对本发明技术方案的理解,但并不用于限制本发明的保护范围。
本发明提供了一种尼龙BCF超细纤维的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)切片通过螺杆机熔融挤出;
(2)纺丝:
熔融挤出后的熔液经过纺丝组件盖的进口进入到纺丝组件中,如图2、图3所示,经过组件盖的进口进入组件中,依次经过第一滤网、砂盒中的海沙、第二滤网、第三滤网,然后经过异形孔喷丝板喷出。
其中,所述异形孔喷丝板为异形105孔三叶形孔的喷丝板(喷丝板上有105个三叶形的微孔),喷丝板上三叶形孔的长径比为3.8。其中组件过滤海砂目数为25目。
该组件首先通过海砂对熔融液体进行了较好的过滤,能够将熔融液体中的不熔物进行较好的过滤,避免不熔物掺杂在纤维中导致纤维丝易断裂。而且还通过异形孔喷丝板的严格优化控制,得到了超细纤维丝。(所述的熔体经喷丝板上的三叶形微孔喷出,三叶形微孔的长径比为3.8。)
(3)冷却降温:
在冷风室内对于步骤(2)纺丝得到的丝束进行侧吹风冷却降温;该过程中控制冷风的温度为19~22℃、风压为(380~420)Pa、风速为(0.3~0.5)m/s;
冷却成形是熔体纺丝的重要条件之一,对纺丝成形及纤维质量有重要影响。由于单丝根数较多,丝束密集,在风速较低时冷却风在丝束中的穿透力下降,冷却速率减缓,凝固点下降,会造成内外层丝冷却条件差异较大,同时易受到室外气流干扰,条干不匀率增大;风速过大时,易形成湍流,引起丝条振动或飘动,造成丝束条干不匀率偏大,影响丝的品质。本发明通过对冷却降温过程中的控制,使得步骤(2)所得超细纤维得到了很好的冷却定型。既制备出了超细纤维、又得到了高效的冷却定型控制,避免了超细纤维所出现的毛丝、断头等现象的产生。
将冷却降温后的丝束通过牵引至于图1所示的装置中进行后续处理,具体如下:
(4)上油:
步骤(2)冷却降温后的丝束经过装置中的油剂喷嘴进行上油,保证油剂的附着量为 1.3~1.7%;
(5)牵伸:
上油后的丝束进行牵伸,牵伸温度为175~208℃,牵伸倍数为2.8~3.2;所述的牵伸工艺条件为:第一牵伸辊速度为(636~719)米/分,温度为60~65℃;第二牵伸辊速度为(1780~2300) 米/分,温度为175~208℃;
(6)加热变形:
牵伸后的丝束至于变形机中进行加热变形,控制变形机的加热温度为180~210℃;
(7)冷却定型:
变形后的丝束至于冷却鼓进行冷却定型,冷却至20~25℃;
(8)打网络点:
冷却后的丝束经过三辊进入网络器打网络点;
(9)卷绕:
打网络点后的丝束最后挂入卷绕机卷装成筒子,卷绕机的速度为1600~1780米/分。卷绕完成即得到尼龙BCF超细纤维。
该过程所用的纺丝组件为本领域技术人员熟知的纺丝组件。其中异形孔喷丝板为本发明技术人员探究得到的105孔三叶形孔喷丝板。
图1所示纺丝后所得丝束后再进行加工所用装置为纺丝牵伸变形机,为本领域技术人员熟知的装置。
本发明还提供了一种由上述制备方法及所用纺丝组件制备得到的尼龙BCF超细纤维,该纤维的纤度为700dtex~1300dtex,强力为2.42~3.3CN/DTEX,伸长率为37.16~42.85%,卷曲度为4.68~5.12%。与现有技术中得到的超细纤维相比,本发明所得超细纤维丝束的强力明显提高,伸长及卷曲均减小。
下面通过具体实施例对本发明进行更加详细的说明,但并不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
一种尼龙BCF超细纤维的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)切片通过螺杆机熔融挤出;
(2)纺丝:
熔融挤出后的熔液经过纺丝组件盖的进口进入到纺丝组件中,如图2、图3所示,经过组件盖的进口进入组件中,依次经过第一滤网、砂盒中的海沙、第二滤网、第三滤网,然后经过异形孔喷丝板喷出。
其中,所述异形孔喷丝板为异形105孔(异形孔为三叶形孔)喷丝板,喷丝板上三叶形孔的长径比为3.8。其中组件过滤海砂目数为25目。
该组件首先通过海砂对熔融液体进行了较好的过滤,能够将熔融液体中的不熔物进行较好的过滤,避免不熔物掺杂在纤维中导致纤维丝易断裂。而且还通过异形孔喷丝板的严格优化控制,得到了超细纤维丝。
(3)冷却降温:
在冷风室内对于步骤(2)纺丝得到的丝束进行侧吹风冷却降温;该过程中控制冷风的温度为22℃、风压为420Pa、风速为0.3m/s;
将冷却降温后的丝束通过牵引至于图1所示的装置中进行后续处理,具体如下:
(4)上油:
步骤(2)冷却降温后的丝束经过装置中的油剂喷嘴进行上油,保证油剂的附着量为1.3%;
(5)牵伸:
上油后的丝束进行牵伸,牵伸倍数为2.8;所述的牵伸工艺条件为:第一牵伸辊速度为 636米/分,温度为60℃;第二牵伸辊速度为1780米/分,温度为175℃;
(6)加热变形:
牵伸后的丝束至于变形机中进行加热变形,控制变形机的加热温度为180℃;
(7)冷却定型:
变形后的丝束至于冷却鼓进行冷却定型,冷却至25℃;
(8)打网络点:
冷却后的丝束经过三辊进入网络器打网络点;
(9)卷绕:
打网络点后的丝束最后挂入卷绕机卷装成筒子,卷绕机的速度为1600米/分。卷绕完成即得到尼龙BCF超细纤维。所得尼龙BCF超细纤维的性能如下表1所示;
表1实施例1所示尼龙BCF超细纤维的性能
项目 纤度 强力 伸长 卷曲 网络点
单位 DTEX CN/DTEX
数值 1020 2.42 42.85 4.68 26
实施例2
一种尼龙BCF超细纤维的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)切片通过螺杆机熔融挤出;
(2)纺丝:
熔融挤出后的熔液经过纺丝组件盖的进口进入到纺丝组件中,如图2、图3所示,经过组件盖的进口进入组件中,依次经过第一滤网、砂盒中的海沙、第二滤网、第三滤网,然后经过异形孔喷丝板喷出。
其中,所述异形孔喷丝板为异形105孔(异形孔为三叶形孔)喷丝板,喷丝板上三叶形孔的长径比为3.8。其中组件过滤海砂目数为25目。
该组件首先通过海砂对熔融液体进行了较好的过滤,能够将熔融液体中的不熔物进行较好的过滤,避免不熔物掺杂在纤维中导致纤维丝易断裂。而且还通过异形孔喷丝板的严格优化控制,得到了高质量的超细纤维丝。
(3)冷却降温:
在冷风室内对于步骤(2)纺丝得到的丝束进行侧吹风冷却降温;该过程中控制冷风的温度为20℃、风压为405Pa、风速为0.3m/s;
将冷却降温后的丝束通过牵引至于图1所示的装置中进行后续处理,具体如下:
(4)上油:
步骤(2)冷却降温后的丝束经过装置中的油剂喷嘴进行上油,保证油剂的附着量为1.5%;
(5)牵伸:
上油后的丝束进行牵伸,牵伸倍数为2.85;所述的牵伸工艺条件为:第一牵伸辊速度为 708米/分,温度为62℃;第二牵伸辊速度为2019米/分,温度为208℃;
(6)加热变形:
牵伸后的丝束至于变形机中进行加热变形,控制变形机的加热温度为195℃;
(7)冷却定型:
变形后的丝束至于冷却鼓进行冷却定型,冷却至23℃;
(8)打网络点:
冷却后的丝束经过三辊进入网络器打网络点;
(9)卷绕:
打网络点后的丝束最后挂入卷绕机卷装成筒子,卷绕机的速度为1780米/分。卷绕完成即得到尼龙BCF超细纤维。所得尼龙BCF超细纤维的性能如下表2所示;
表2实施例2所示尼龙BCF超细纤维的性能
项目 纤度 强力 伸长 卷曲 网络点
单位 DTEX CN/DTEX
数值 1031 3.02 38.41 5.12 33
实施例3
一种尼龙BCF超细纤维的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)切片通过螺杆机熔融挤出;
(2)纺丝:
熔融挤出后的熔液经过纺丝组件盖的进口进入到纺丝组件中,如图2、图3所示,经过组件盖的进口进入组件中,依次经过第一滤网、砂盒中的海沙、第二滤网、第三滤网,然后经过异形孔喷丝板喷出。
其中,所述异形孔喷丝板为异形105孔(异形孔为三叶形孔)喷丝板,喷丝板上三叶形孔的长径比为3.8。其中组件过滤海砂目数为25目。
该组件首先通过海砂对熔融液体进行了较好的过滤,能够将熔融液体中的不熔物进行较好的过滤,避免不熔物掺杂在纤维中导致纤维丝易断裂。而且还通过异形孔喷丝板的严格优化控制,得到了超细纤维丝。
(3)冷却降温:
在冷风室内对于步骤(2)纺丝得到的丝束进行侧吹风冷却降温;该过程中控制冷风的温度为19℃、风压为380Pa、风速为0.38m/s;
将冷却降温后的丝束通过牵引至于图1所示的装置中进行后续处理,具体如下:
(4)上油:
步骤(2)冷却降温后的丝束经过装置中的油剂喷嘴进行上油,保证油剂的附着量为1.7%;
(5)牵伸:
上油后的丝束进行牵伸,牵伸倍数为3.2;所述的牵伸工艺条件为:第一牵伸辊速度为 719米/分,温度为65℃;第二牵伸辊速度为2300米/分,温度为205℃;
(6)加热变形:
牵伸后的丝束至于变形机中进行加热变形,控制变形机的加热温度为210℃;
(7)冷却定型:
变形后的丝束至于冷却鼓进行冷却定型,冷却至20℃;
(8)打网络点:
冷却后的丝束经过三辊进入网络器打网络点;
(9)卷绕:
打网络点后的丝束最后挂入卷绕机卷装成筒子,卷绕机的速度为1650米/分。卷绕完成即得到尼龙BCF超细纤维。所得尼龙BCF超细纤维的性能如下表3所示;
表3实施例3所示尼龙BCF超细纤维的性能
采用本发明所述工艺使得超细纱线断裂强度低、伸长大、卷曲度大等问题得到解决,所得纤维手感细腻并具有高强力、伸长小、卷曲度小等特殊性能,筒丝易纺易加工。所得超细纤维质量好,完全满足了市场需求,目前同类产品无法制备得到,对于企业具有很好的经济和社会效益。

Claims (9)

1.一种尼龙BCF超细纤维的制备方法,其特征在于,切片经过熔融挤出,纺丝,冷却降温,上油,牵伸,变形,冷却,打网络点,卷绕得到尼龙BCF超细纤维;
所述纺丝后进行冷却降温为通过侧吹风进行冷却降温,侧吹风温度为19~22℃,风压为380~420Pa。
2.根据权利要求1所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,其特征在于,所述上油的油剂附着量为1.3~1.7%。
3.根据权利要求1所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,其特征在于,所述的牵伸过程中控制牵伸温度为175-208℃,牵伸倍数为2.8~3.2;
牵伸工艺条件为:第一牵伸辊速度为(636-719)米/分,温度为(60-65)℃;第二牵伸辊速度为(1780-2300)米/分,温度为(175-208)℃。
4.根据权利要求1所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,其特征在于,所述变形时变形机的温度为180~210℃。
5.根据权利要求1所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,其特征在于,所述冷却为将牵伸后的纤维冷却至20~25℃。
6.根据权利要求1所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,其特征在于,所述卷绕过程中卷绕机的速度为1600~1780米/分。
7.根据权利要求1~6任一项所述的尼龙BCF超细纤维的制备方法,其特征在于,所述纺丝采用纺丝箱进行,纺丝箱中的喷丝板为105孔异形孔喷丝板;所述的异形孔为三叶形孔,孔的长径比为3.8。
8.一种权利要求1~7所述的制备方法制备的尼龙BCF超细纤维。
9.根据权利要求8所述的尼龙BCF超细纤维,其特征在于,所述纤维的纤度为700dtex~1300dtex,强力为2.42~3.3CN/DTEX。
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