CN111041652B - 一种轻型帐篷布的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻型帐篷布的制备方法，按纺丝工艺，将PET熔体和PBT熔体分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维后，进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；纺丝工艺包括三道拉伸和三道定型，PET熔体的特性粘度为0.70～0.75dL/g，PBT熔体的特性粘度为1.20～1.30dL/g；喷丝孔的横截面呈
Figure DDA0002349328890000011
形，由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；分配是指控制PBT熔体流经竖线I、II，同时控制PET熔体流经横线。本发明提高了双组份复合纤维的力学性能及其与TPU膜的接触面积，制得了高剥离强度和撕裂强度的轻型帐篷布。

Description

一种轻型帐篷布的制备方法
技术领域
本发明属于纤维技术领域，涉及一种轻型帐篷布的制备方法。
背景技术
帐篷可能是最早用于建筑材料的纺织品，它具有简便、轻巧的特点，同时具有防风、防雨、防雪、防寒、防尘以及防蚊虫的功能，在野外环境中隔离出一个独立安全的个人空间。现今旅游业的发展促进了旅游用纺织品的发展，直接带动旅游帐篷销量的大幅增长。帐篷及相关用品的生产已逐步从美国、欧洲、韩国及我国台湾省向我国沿海地区转移，但国内面料及后整理整体水平不高，中高档帐篷面料大部分仍需进口，因此，积极采用新材料、新技术、新工艺，提高产品深加工技术，生产出最符合用途要求的新型帐篷产品及高附加值帐篷产品。
由于帐篷要求轻便易于携带，所以其基布采用轻薄型织物。同时，由于织物在使用过程中处于覆盖状态或悬挂状态，要承受金属支架、绳索等的各种张力，所以织物必须有较大的强度；另外帐篷织物还必须有较好的防水透湿能力。总之，对帐篷面料的性能一般有如下要求：防风、透气、透汽、防水拒水性好、耐日晒、耐气候、色牢度好、防霉防蛀，高档帐篷还要求具有阻燃性和抗紫外线照射等。
传统意义上的篷盖布是指以棉麻等天然纤维为原料，采用高经密、高纬密和高紧度的加工工艺，经防水整理后用于货物运输的盖布，物资储存的苫布以及野外作业的帐篷布等。与棉和维纶篷盖布产品相比，涤纶篷盖布拥有强度大、价格便宜、使用寿命长、拉伸性能更优良等优势。
TPU是一种线性高分子材料，分子链上含有氨基甲酸酯基团，氨基甲酸酯基团由羟基和异氰酸酯经化学反应得到。一般情况下，聚氨酯弹性体所必须的原料为多元醇、异氰酸酯、小分子扩链剂及少数助剂。因此，对于不同的原料，其聚氨酯弹性体功能差异比较大。普遍来讲，聚氨酯弹性体的弹性和撕裂强度比传统的橡胶要好，并且其硬度要比传统塑料低得多，因而不需要加入增塑剂就可以得到较低的硬度，不存在增塑剂消失带来的影响。除此之外，弹性体还具备耐磨性能、耐疲劳性能、抗冲击性能抗震性能以及优异的耐高低温性能和耐水解稳定性等优点。现有技术中将其与涤纶通过压延制成具有遮光效果好的帐篷布。该种复合材料的拉伸断裂强力主要包括增强基布的强力和涂层材料的强力，压延使得融熔的树脂在压力的作用下很容易进入织物的空隙中，使树脂间很好的结合，同时融熔的树脂与纱线间能够形成更牢固的粘结层，增强了二者的界面粘合，使得撕裂强度获得较大的提高。但当该种复合材料在较大撕裂力作用下，各层之间的粘合作用仍然很差，导致所制得的帐篷布的抗拉强度和剥离强度无法满足实际使用需求。如能增加涤纶与TPU膜的接触面积，将有效解决该问题。
此外，以涤纶为原料的帐篷布基布的染色性能较差，随着PBT高聚物及纤维的工业化生产以及应用范围的扩大，诞生出一类更具生命力的新品PET/PBT双组份复合纤维，其染色性能优异，且兼具PET和PBT的优良性能，如用其替代涤纶，将有效解决帐篷布基布的染色性能较差的问题，然而，目前PET/PBT双组份复合纤维的力学性能较差，无法满足帐篷布基布的使用要求。
因此，开发一种力学性能优良且与TPU膜的接触面积较大的PET/PBT双组份复合纤维，并将其应用于帐篷布极具现实意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种力学性能优良且与TPU膜的接触面积较大的PET/PBT双组份复合纤维，并将其应用于轻型帐篷布。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种轻型帐篷布的制备方法，按纺丝工艺，将PET熔体和PBT熔体分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维后，进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
纺丝工艺的参数为：纺丝温度286～290℃，卷绕速度2640～3320m/min，一辊速度480～600m/min，一辊温度73～76℃，二辊速度500～1000m/min，二辊温度80～100℃，三辊速度1800～2500m/min，三辊温度100～150℃，四辊速度2800～3500m/min，四辊温度200～250℃，五辊速度2800～3500m/min，五辊温度200～250℃，六辊速度2730～3420m/min，六辊温度180～220℃；
PET熔体的特性粘度为0.70～0.75dL/g，PET熔体纺丝箱体的温度为290～295℃，PBT熔体的特性粘度为1.20～1.30dL/g，PBT熔体纺丝箱体的温度为283～286℃，组件纺丝箱体的温度为286～290℃；
喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000021
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000022
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成，竖线I和竖线II分别位于横线的两侧，竖线I和竖线II与横线的交点都位于横线端点的位置上；
竖线I与竖线II的宽度之比为1.5～2.0:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2.0～2.5，竖线I与横线的长度之比为4～6:15；横线的长度与宽度之比为6～8:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II。
本发明的目的之一是解决现有技术中双组份复合纤维的力学性能无法满足轻型帐篷布的使用需求的问题，具体是通过选用合适的原料同时调节纺丝工艺的参数实现的，机理如下：
本发明选用了分子量相对较高(宏观体现在特性粘度较大)的PET和PBT，同时本发明设计了三道拉伸和三道定型，配合相应的工艺参数，使得纤维得到充分的拉伸，进而提高了纤维的结晶度和取向度，提高了纤维的力学性能；
此外，本发明合理设置了PET熔体纺丝箱体、PBT熔体纺丝箱体和组件纺丝箱体的温度，保证了从喷丝孔挤出的PET组份和PBT组份的表观粘度较为接近，从而保证了纺丝的顺利进行；
本发明的目的之二是解决现有技术制备轻型帐篷布的过程中产业用丝与TPU膜的接触面积较小，界面结合较差，进而导致轻型帐篷布性能较差的问题，具体是通过合理设计喷丝孔的形状和尺寸，使得纤维发生扭曲实现的，机理如下：
在合成纤维的纺丝加工中，纤维成型时，纤维内部会发生取向和结晶，使纤维存在内应力，当外界条件发生变化时，如受热或接触水时，已成型的纤维会因环境变化发生变形，即此时纤维中的取向部分或者结晶区会发生相对位置的变化，而纤维内应力则是试图使变形后的纤维恢复其初始状态的附加相互作用力，对于不同的聚合物，纤维内部的取向和结晶存在差异，因此，不同的聚合物产生的内应力不同；
本发明中，喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000031
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000032
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成，竖线I和竖线II分别位于横线相反的两侧，竖线I的宽度大于竖线II的宽度，竖线I的长度小于竖线II的长度，竖线I和竖线II的长度大于横线的宽度，竖线I和竖线II对应的材质为PBT，横线对应的材质为PET；
在竖线I或竖线II与横线的接触的位置，同时存在两个相反方向的内应力，一个方向的内应力源自于PET，另一个方向的内应力源自于PBT，两个相反方向的内应力相互抵消成单个方向的内应力；
由于竖线I和竖线II的长度大于横线的宽度，且PBT的内应力大于PET，因此在竖线I与横线的接触的位置，内应力的最终方向指向竖线I，在竖线II与横线的接触的位置，内应力的最终方向指向竖线II，又由于竖线I和竖线II位于横线的相反两侧，因此在竖线I与横线的接触的位置的内应力的最终方向与在竖线II与横线的接触的位置的内应力的最终方向相反，纤维的
Figure BDA0002349328870000033
形横截面上同时存在两个方向相反的内应力，导致纤维发生扭转，形成自扭曲结构，纤维具有自扭曲结构使得单位长度上纤维的表面积极大地增加，纤维与TPU膜的接触面积也相应地增加，界面结合程度提高，导致轻型帐篷布性能发生显著提高，宏观体现在撕裂强度和剥离强度等性能指标显著提高；
此外，由于竖线I的宽度大于竖线II的宽度，竖线I的长度小于竖线II的长度，因此在竖线I与横线的接触的位置的内应力与在竖线II与横线的接触的位置的内应力存在一定的差异，再配合
Figure BDA0002349328870000034
形的尺寸参数，使得纤维的单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000035
达到88～197°/10μm，有利于兼顾轻型帐篷布各方面的性能。
作为优选的方案：
如上所述的一种轻型帐篷布的制备方法，PET熔体和PBT熔体的质量比为55:45～65:35。
如上所述的一种轻型帐篷布的制备方法，组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；
第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；
第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；
第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；
O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；
A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；
第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349328870000041
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；
喷丝板上的
Figure BDA0002349328870000042
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349328870000043
形凹槽连通，且正投影完全重合。
如上所述的一种轻型帐篷布的制备方法，纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕。
如上所述的一种轻型帐篷布的制备方法，松弛热处理的温度为90～120℃，时间为20～30min。
如上所述的一种轻型帐篷布的制备方法，自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000044
为88～197°/10μm(
Figure BDA0002349328870000045
l为扭转圈数为1的纤维段的长度，单位为μm)，单丝纤度为1.0～1.5dtex，断裂强度≥6.7cN/dtex，断裂伸长率为18.0～20.0％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为2.8～3.6％。
如上所述的一种轻型帐篷布的制备方法，所述压延贴合的温度为175～190℃，压力为5～5.5MPa，时间为60～75s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为15～25μm。
如上所述的一种轻型帐篷布的制备方法，轻型帐篷布的克重为100～140g/m2，遮光率≥95％，撕裂强度为100～140N/cm，剥离强度≥13.2N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值≥18KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。
有益效果：
(1)本发明的一种轻型帐篷布的制备方法，通过原料的选择和纺丝工艺的调整，提高了PET/PBT双组份复合纤维的力学性能，使其能够满足轻型帐篷布的使用需求；
(2)本发明的一种轻型帐篷布的制备方法，通过合理设计喷丝孔的形状和尺寸，使得纤维发生扭曲，提高了PET/PBT双组份复合纤维与TPU膜的接触面积，进而提高了轻型帐篷布的剥离强度和撕裂强度；
(3)本发明的一种轻型帐篷布的制备方法，通过合理设置PET熔体纺丝箱体、PBT熔体纺丝箱体和组件纺丝箱体的温度，保证了PET/PBT双组份复合纤维纺丝的顺利进行；
(4)本发明的一种轻型帐篷布的制备方法，工艺简单，成本低廉，极具应用前景；
(5)本发明制得的轻型帐篷布，综合性能优良。
附图说明
图1为复合纺丝组件的分解示意图；
图2～3为第一分配板的双侧表面的结构示意图；
图4～5为第二分配板的双侧表面的结构示意图；
图6～7为第三分配板的双侧表面的结构示意图；
图8为喷丝板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种轻型帐篷布的制备方法，步骤如下：
(1)制备自扭曲纤维：
按纺丝工艺，将质量比为55:45的PET熔体(特性粘度为0.7dL/g)和PBT熔体(特性粘度为1.2dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维；
如图8所示，喷丝板上的喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000051
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000052
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；竖线I与竖线II的宽度之比为1.5:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2，竖线I与横线的长度之比为4:15；横线的长度与宽度之比为6:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II；
组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，如图1～7所示，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349328870000053
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349328870000054
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349328870000055
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：卷绕速度2640m/min，一辊速度480m/min，一辊温度73℃，二辊速度500m/min，二辊温度80℃，三辊速度1800m/min，三辊温度100℃，四辊速度2800m/min，四辊温度200℃，五辊速度2800m/min，五辊温度200℃，六辊速度2730m/min，六辊温度180℃；
PET熔体纺丝箱体的温度为290℃，PBT熔体纺丝箱体的温度为283℃，组件纺丝箱体的温度为286℃；
松弛热处理的温度为90℃，时间为30min；
制得的自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000061
为88°/10μm，单丝纤度为1dtex，断裂强度为6.7cN/dtex，断裂伸长率为20％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为2.8％；
(2)制备轻型帐篷布：
将上述制得的自扭曲纤维进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
所述压延贴合的温度为175℃，压力为5MPa，时间为75s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为15μm；
制得的轻型帐篷布的克重为100g/m2，遮光率为95％，撕裂强度为100N/cm，剥离强度为13.2N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值为18KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。
实施例2
一种轻型帐篷布的制备方法，步骤如下：
(1)制备自扭曲纤维：
按纺丝工艺，将质量比为65:35的PET熔体(特性粘度为0.7dL/g)和PBT熔体(特性粘度为1.3dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000062
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000063
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；竖线I与竖线II的宽度之比为1.9:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2.5，竖线I与横线的长度之比为4:15；横线的长度与宽度之比为7:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II；
组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349328870000071
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349328870000072
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349328870000073
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：卷绕速度3050m/min，一辊速度520m/min，一辊温度74℃，二辊速度890m/min，二辊温度98℃，三辊速度2450m/min，三辊温度111℃，四辊速度3210m/min，四辊温度203℃，五辊速度3210m/min，五辊温度221℃，六辊速度3140m/min，六辊温度195℃；
PET熔体纺丝箱体的温度为290℃，PBT熔体纺丝箱体的温度为286℃，组件纺丝箱体的温度为289℃；
松弛热处理的温度为90℃，时间为29min；
制得的自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000074
为100°/10μm，单丝纤度为1.4dtex，断裂强度为7.15cN/dtex，断裂伸长率为18.7％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为3.2％；
(2)制备轻型帐篷布：
将上述制得的自扭曲纤维进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
所述压延贴合的温度为181℃，压力为5MPa，时间为65s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为16μm；
制得的轻型帐篷布的克重为106g/m2，遮光率为96％，撕裂强度为111N/cm，剥离强度为13.3N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值为18KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。
实施例3
一种轻型帐篷布的制备方法，步骤如下：
(1)制备自扭曲纤维：
按纺丝工艺，将质量比为60:40的PET熔体(特性粘度为0.7dL/g)和PBT熔体(特性粘度为1.23dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000075
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000076
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；竖线I与竖线II的宽度之比为1.6:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2.2，竖线I与横线的长度之比为6:15；横线的长度与宽度之比为6:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II；
组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349328870000081
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349328870000082
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349328870000083
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：卷绕速度2750m/min，一辊速度510m/min，一辊温度76℃，二辊速度550m/min，二辊温度84℃，三辊速度2220m/min，三辊温度136℃，四辊速度2910m/min，四辊温度250℃，五辊速度2910m/min，五辊温度221℃，六辊速度2840m/min，六辊温度207℃；
PET熔体纺丝箱体的温度为290℃，PBT熔体纺丝箱体的温度为283℃，组件纺丝箱体的温度为288℃；
松弛热处理的温度为96℃，时间为23min；
制得的自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000084
为127°/10μm，单丝纤度为1.3dtex，断裂强度为6.96cN/dtex，断裂伸长率为18.8％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为3.2％；
(2)制备轻型帐篷布：
将上述制得的自扭曲纤维进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
所述压延贴合的温度为187℃，压力为5MPa，时间为69s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为17μm；
制得的轻型帐篷布的克重为109g/m2，遮光率为99％，撕裂强度为115N/cm，剥离强度为13.4N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值为18.7KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。
实施例4
一种轻型帐篷布的制备方法，步骤如下：
(1)制备自扭曲纤维：
按纺丝工艺，将质量比为65:35的PET熔体(特性粘度为0.72dL/g)和PBT熔体(特性粘度为1.25dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000091
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000092
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；竖线I与竖线II的宽度之比为1.9:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2.1，竖线I与横线的长度之比为4:15；横线的长度与宽度之比为7:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II；
组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349328870000093
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349328870000094
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349328870000095
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：卷绕速度2700m/min，一辊速度510m/min，一辊温度74℃，二辊速度510m/min，二辊温度88℃，三辊速度2370m/min，三辊温度131℃，四辊速度2860m/min，四辊温度227℃，五辊速度2860m/min，五辊温度204℃，六辊速度2790m/min，六辊温度190℃；
PET熔体纺丝箱体的温度为293℃，PBT熔体纺丝箱体的温度为283℃，组件纺丝箱体的温度为287℃；
松弛热处理的温度为116℃，时间为20min；
制得的自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000096
为121°/10μm，单丝纤度为1.3dtex，断裂强度为6.7cN/dtex，断裂伸长率为19.8％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为2.9％；
(2)制备轻型帐篷布：
将上述制得的自扭曲纤维进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
所述压延贴合的温度为184℃，压力为5MPa，时间为73s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为20μm；
制得的轻型帐篷布的克重为124g/m2，遮光率为102％，撕裂强度为121N/cm，剥离强度为13.6N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值为19.3KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。
实施例5
一种轻型帐篷布的制备方法，步骤如下：
(1)制备自扭曲纤维：
按纺丝工艺，将质量比为60:40的PET熔体(特性粘度为0.75dL/g)和PBT熔体(特性粘度为1.2dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000101
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000102
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；竖线I与竖线II的宽度之比为1.6:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2.3，竖线I与横线的长度之比为6:15；横线的长度与宽度之比为8:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II；
组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349328870000103
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349328870000104
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349328870000105
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：卷绕速度2700m/min，一辊速度490m/min，一辊温度74℃，二辊速度640m/min，二辊温度91℃，三辊速度1840m/min，三辊温度113℃，四辊速度2860m/min，四辊温度228℃，五辊速度2860m/min，五辊温度237℃，六辊速度2790m/min，六辊温度194℃；
PET熔体纺丝箱体的温度为295℃，PBT熔体纺丝箱体的温度为283℃，组件纺丝箱体的温度为286℃；
松弛热处理的温度为96℃，时间为23min；
制得的自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000106
为196°/10μm，单丝纤度为1.3dtex，断裂强度为6.95cN/dtex，断裂伸长率为19.2％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为2.9％；
(2)制备轻型帐篷布：
将上述制得的自扭曲纤维进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
所述压延贴合的温度为190℃，压力为5.5MPa，时间为60s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为23μm；
制得的轻型帐篷布的克重为125g/m2，遮光率为102％，撕裂强度为127N/cm，剥离强度为13.9N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值为19.4KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。
实施例6
一种轻型帐篷布的制备方法，步骤如下：
(1)制备自扭曲纤维：
按纺丝工艺，将质量比为55:45的PET熔体(特性粘度为0.75dL/g)和PBT熔体(特性粘度为1.28dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000111
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000112
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；竖线I与竖线II的宽度之比为1.8:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2，竖线I与横线的长度之比为5:15；横线的长度与宽度之比为7:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II；
组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349328870000113
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349328870000114
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349328870000115
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：卷绕速度3120m/min，一辊速度530m/min，一辊温度74℃，二辊速度680m/min，二辊温度80℃，三辊速度2300m/min，三辊温度150℃，四辊速度3280m/min，四辊温度220℃，五辊速度3280m/min，五辊温度215℃，六辊速度3210m/min，六辊温度213℃；
PET熔体纺丝箱体的温度为295℃，PBT熔体纺丝箱体的温度为285℃，组件纺丝箱体的温度为289℃；
松弛热处理的温度为101℃，时间为22min；
制得的自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000126
为146°/10μm，单丝纤度为1.1dtex，断裂强度为7.34cN/dtex，断裂伸长率为18.5％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为3.3％；
(2)制备轻型帐篷布：
将上述制得的自扭曲纤维进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
所述压延贴合的温度为177℃，压力为5MPa，时间为65s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为25μm；
制得的轻型帐篷布的克重为129g/m2，遮光率为103％，撕裂强度为137N/cm，剥离强度为13.9N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值为19.5KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。
实施例7
一种轻型帐篷布的制备方法，步骤如下：
(1)制备自扭曲纤维：
按纺丝工艺，将质量比为65:35的PET熔体(特性粘度为0.72dL/g)和PBT熔体(特性粘度为1.27dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000121
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000122
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；竖线I与竖线II的宽度之比为2:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2.4，竖线I与横线的长度之比为5:15；横线的长度与宽度之比为6:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II；
组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349328870000123
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349328870000124
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349328870000125
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：卷绕速度2760m/min，一辊速度560m/min，一辊温度76℃，二辊速度860m/min，二辊温度87℃，三辊速度2190m/min，三辊温度124℃，四辊速度2920m/min，四辊温度203℃，五辊速度2920m/min，五辊温度204℃，六辊速度2850m/min，六辊温度206℃；
PET熔体纺丝箱体的温度为291℃，PBT熔体纺丝箱体的温度为284℃，组件纺丝箱体的温度为287℃；
松弛热处理的温度为94℃，时间为28min；
制得的自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000131
为185°/10μm，单丝纤度为1.4dtex，断裂强度为6.93cN/dtex，断裂伸长率为19.2％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为2.9％；
(2)制备轻型帐篷布：
将上述制得的自扭曲纤维进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
所述压延贴合的温度为179℃，压力为5.4MPa，时间为61s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为25μm；
制得的轻型帐篷布的克重为133g/m2，遮光率为105％，撕裂强度为140N/cm，剥离强度为14.1N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值为19.6KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。
实施例8
一种轻型帐篷布的制备方法，步骤如下：
(1)制备自扭曲纤维：
按纺丝工艺，将质量比为60:40的PET熔体(特性粘度为0.75dL/g)和PBT熔体(特性粘度为1.3dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349328870000132
形喷丝孔，
Figure BDA0002349328870000133
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；竖线I与竖线II的宽度之比为2:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2.5，竖线I与横线的长度之比为6:15；横线的长度与宽度之比为8:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II；
组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349328870000141
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349328870000142
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349328870000143
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：卷绕速度3320m/min，一辊速度600m/min，一辊温度76℃，二辊速度1000m/min，二辊温度100℃，三辊速度2500m/min，三辊温度150℃，四辊速度3500m/min，四辊温度250℃，五辊速度3500m/min，五辊温度250℃，六辊速度3420m/min，六辊温度220℃；
PET熔体纺丝箱体的温度为295℃，PBT熔体纺丝箱体的温度为286℃，组件纺丝箱体的温度为290℃；
松弛热处理的温度为120℃，时间为20min；
制得的自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349328870000144
为197°/10μm，单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为7.37cN/dtex，断裂伸长率为18％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为3.6％；
(2)制备轻型帐篷布：
将上述制得的自扭曲纤维进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
所述压延贴合的温度为190℃，压力为5.5MPa，时间为60s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为25μm；
制得的轻型帐篷布的克重为140g/m2，遮光率为105％，撕裂强度为140N/cm，剥离强度为14.5N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值为19.8KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。

Claims (7)

1.一种轻型帐篷布的制备方法，其特征是：按纺丝工艺，将PET熔体和PBT熔体分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得产业用丝后，进行松弛热处理得到自扭曲纤维后，进行染色、整经、织造和压延贴合TPU膜制得轻型帐篷布；
纺丝工艺的参数为：卷绕速度2640～3320m/min，一辊速度480～600m/min，一辊温度73～76℃，二辊速度500～1000m/min，二辊温度80～100℃，三辊速度1800～2500m/min，三辊温度100～150℃，四辊速度2800～3500m/min，四辊温度200～250℃，五辊速度2800～3500m/min，五辊温度200～250℃，六辊速度2730～3420m/min，六辊温度180～220℃；
PET熔体的特性粘度为0.70～0.75dL/g，PET熔体纺丝箱体的温度为290～295℃，PBT熔体的特性粘度为1.20～1.30dL/g，PBT熔体纺丝箱体的温度为283～286℃，组件纺丝箱体的温度为286～290℃；
组件纺丝箱体内设有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；
第一分配板上设有供PBT熔体流过的流道A1和供PET熔体流过的流道B1；
第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；
第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；
O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；
A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、O3、M3、I2、I3的槽底上各设有多个通孔；
第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure FDA0002845046660000011
形凹槽，E对应横线，F对应竖线I，G对应竖线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；
喷丝板上的
Figure FDA0002845046660000012
形喷丝孔的导孔与
Figure FDA0002845046660000013
形凹槽连通，且正投影完全重合；
喷丝孔为
Figure FDA0002845046660000014
形喷丝孔，
Figure FDA0002845046660000015
形由横线以及与其垂直连接的竖线I和竖线II组成；
竖线I与竖线II的宽度之比为1.5～2.0:1，横线与竖线II的宽度相同；竖线I与竖线II的长度之比为1:2.0～2.5，竖线I与横线的长度之比为4～6:15；横线的长度与宽度之比为6～8:1；
所述分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PBT熔体流经竖线I和竖线II；
自扭曲纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure FDA0002845046660000021
为88～197°/10μm。
2.根据权利要求1所述的一种轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，PET熔体和PBT熔体的质量比为55:45～65:35。
3.根据权利要求1所述的一种轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕。
4.根据权利要求3所述的一种轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，松弛热处理的温度为90～120℃，时间为20～30min。
5.根据权利要求4所述的一种轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，自扭曲纤维的单丝纤度为1.0～1.5dtex，断裂强度≥6.7cN/dtex，断裂伸长率为18.0～20.0％，在190℃、15min和0.01cN/dtex的条件下的干热收缩率为2.8～3.6％。
6.根据权利要求1所述的一种轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，所述压延贴合的温度为175～190℃，压力为5～5.5MPa，时间为60～75s；所述TPU膜位于织物的单侧表面，单侧TPU膜的厚度为15～25μm。
7.根据权利要求6所述的一种轻型帐篷布的制备方法，其特征在于，轻型帐篷布的克重为100～140g/m2，遮光率≥95％，撕裂强度为100～140N/cm，剥离强度≥13.2N/cm，使用温度范围为-30℃～+60℃，耐静水压值≥18KPa，耐静水压值为织物在持续上升的水压作用下，刚开始发生渗透时的压力值。
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