CN111926398B - 一种超弹阻燃粗旦多孔pet-dty的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超弹阻燃粗旦多孔PET‑DTY的工艺方法，包括以下步骤：熔体制作，高效混合，过滤，冷却固化，PET‑POY制作，卷绕。本发明通过熔体的制作，高效混合，过滤，冷却固化，PET‑POY的制作这些步骤减少PET‑POY的毛丝，使得加工成PET‑DTY的毛丝减少，之后进一步的调整PET‑DTY的工艺，降低残余扭矩，提高了产品的退绕成功率，解决了退绕困难、断头多、织机空停的问题，使得产品质量控制稳定、布面疵点少、生产效率高、产品具有高弹性和阻燃性、柔软透气等优点。

Description

一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法
技术领域
本发明涉及涤纶纤维技术领域，尤其涉及一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法。
背景技术
粗旦多孔PET-DTY是一种螺旋卷曲的蓬松性弹性纤维，可以通过物理方法改变纤维的风格，如关闭加弹机定型热箱加热功能，得到的DTY具有较大的弹性伸缩率，弹性伸缩率超过30%也称超弹DTY；通过添加功能性成分，如抗静电剂、阻燃剂、亲水剂、抗菌剂等可以赋予纤维的差异化功能，满足客户的多样化需求，这些功能性试剂加入后会造成纤维内部分子结构变化，纤维大分子抗拉能力变弱，在加工过程中会出现断裂毛丝；超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY一般主要用于喷水织机纬纱，在喷水织机打纬过程中，经常出现丝条粘结在一起造成DTY退绕失败，导致喷水织机空停，影响了织机效率，还会造成一些布面接头。
超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY是阻燃粗旦多孔PET-POY经过变形加工得到的产品，而阻燃粗旦多孔PET-POY是聚酯PET熔体和阻燃母粒熔体混合后在一定纺丝工艺条件下形成的，故从纺丝到加弹，对每个环节都需要改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，通过功能性阻燃母粒熔体的制作，高效混合，过滤，冷却固化，超弹阻燃粗旦多孔PET-POY的制作，卷绕步骤减少PET-POY的毛丝，使得加工成PET-DTY的毛丝减少，进一步的调整PET-DTY的工艺，降低残余扭矩，提高了产品的退绕成功率，解决了退绕困难、断头多、织机空停的问题，使得产品质量控制稳定、布面疵点少、生产效率高、产品具有高弹性和阻燃性、柔软透气等优点。
本发明公开了一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，包括如下步骤：
(a)熔体制作，将一定特性的功能性阻燃母粒，进行干燥后挤压熔融形成功能性阻燃母粒熔体；
(b)高效混合，将步骤（a）制作完成后的功能性阻燃母粒熔体与半光低粘PET熔体通过动态混合器混合均匀，形成共混功能性熔体；
(c)过滤，将步骤（b）高效混合后形成的共混功能性熔体通过纺丝组件（过滤匀化，从喷丝板中挤出；
（d）冷却固化，将经过步骤（c）挤出后的共混功能性熔体进行冷却固化成初生丝条。
（e）PET-POY的制作，将经过步骤（d）形成的初生丝条依次通过纺丝油嘴、纺丝甬道，稳丝棒，导丝盘组，卷绕头20卷绕成超弹阻燃粗旦多孔PET-POY；
（f）卷绕，将形成的超弹阻燃粗旦多孔PET-POY加弹卷绕成超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY。
优选地，所述步骤（a）中的阻燃母粒是磷系阻燃剂，其添加比例为8000～9000ppm，极限氧指数LOI值大于40，干燥温度为80～120℃，干燥时间为6～8hr，干燥后的含水率小于20ppm。
优选地，所述步骤（a）挤压熔融采用螺杆挤压机，所述螺杆挤压机的螺杆直径为38~42mm、螺杆的五区温度为257℃、260℃、270℃、268℃、268℃。
优选地，所述步骤（b）中的半光低粘PET熔体的粘度为0.55dL/g~0.65dL/g。
优选地，所述步骤（c）中的喷丝板直径为115~125mm,孔数为384～576孔,孔规格为0.16mm*0.6mm，所述步骤（d）采用环吹风冷却装置，所述环吹风冷却装置的冷却风压为50～70pa，冷却后的丝束均分成两束丝条，分别进入两个纺丝油嘴中上油。
优选地，所述动态混合器包括有机筒以及可旋转于所述机筒内的转动轴，所述转动轴自进料端至出料端依次包括有主螺杆，粗混区和精混区，位于所述粗混区的转动轴的外周面上设有若杆根搅拌杆，所述搅拌杆上设有凸起块，位于所述精混区的转动轴和相应的机筒处设有直径为R的球窝槽，所述转动轴上排布的球窝槽与相邻的所述机筒上排布的球窝槽相错R/2的长度。
优选地，所述粗混区与所述精混区之间设有隔板，所述隔板套设于所述转动轴上，所述隔板自粗混区至精混区的方向上设有若干个导流孔，所述导流孔位于所述粗混区的一侧的孔径大于另一侧的孔径。
优选地，所述稳丝棒包括有压丝棒，所述压丝棒的一端固定连接有固定座。
优选地，所述步骤（e）的导丝盘组包括有第一导丝盘和第二导丝盘,所述第一导丝盘和第二导丝盘的速度差为30～40米/分钟且第一导丝盘的速度大于第二导丝盘的速度。
优选地，所述纺丝组件包括有砂杯和喷丝板，所述砂杯位于所述喷丝板的上方，所述砂杯的上方放置有第一无纺布，所述喷丝板的上方设置有第二无纺布。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过功能性阻燃母粒熔体的制作，高效混合，过滤，冷却固化，超弹阻燃粗旦多孔PET-POY的制作，卷绕步骤减少PET-POY的毛丝，使得加工成PET-DTY的毛丝减少，进一步的调整PET-DTY的工艺，降低残余扭矩，提高了产品的退绕成功率，解决了退绕困难、断头多、织机空停的问题，使得产品质量控制稳定、布面疵点少、生产效率高、产品具有高弹性和阻燃性、柔软透气等优点。
（2） 本发明的动态混合器包括有机筒以及可旋转于所述机筒内的转动轴，所述转动轴自进料端至出料端依次包括有主螺杆，粗混区和精混区，位于所述粗混区的转动轴的外周面上设有若杆根搅拌杆，所述搅拌杆上设有凸起块，位于所述粗混区的转动轴和相应的机筒处设有直径为R的球窝槽，所述转动轴上排布的球窝与相邻的所述机筒上排布的球窝槽相错R/2的长度，在使用过程中，功能性阻燃母粒熔体与半光低粘PET熔体先通过主螺杆挤压至粗混区，通过搅拌杆进行初步搅拌，之后进入到精混区通过球窝产生了三维流动，并受到剪切、剥离、配位、捏合等综合作用，使得功能性阻燃母粒熔体与半光低粘PET熔体混合充分，减少毛丝。
（3） 本发明纺丝箱体内的纺丝组件包括有砂杯和喷丝板，所述砂杯位于所述喷丝板的上方，所述砂杯的上方放置有第一无纺布，所述喷丝板的上方设置有第二无纺布，使用时，共混功能性熔体先后经过第一无纺布与第二无纺布，增加了过滤的精度，减少了产品的毛丝。
（4）本发明的粗混区与所述精混区之间设有隔板，所述隔板套设于所述转动轴上，所述隔板的直径A与所述机筒的内径B相同，所述隔板自精混区至粗混区的方向上设有若干个导流孔，所述导流孔位于所述粗混区的一侧的孔径大于另一侧的孔径，使用时，混合熔体从粗混区到精混区时，通过隔板上的导流孔进入到粗混区，使得混合容易进行进一步的混合，增加混合的均匀度，同时导流孔位于所述粗混区的一侧的孔径大于另一侧的孔径能够防止进入到精混区的熔体出现反流的现象。
附图说明：
图1为本发明工艺流程示意图；
图2为发明超弹阻燃粗旦多孔PET-POY流程示意图；
图3为发明超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY 流程示意图；
图4为发明动态混合器示意图；
图5为图4A处的放大示意图；
图6为本发明第一无纺布与第二无纺布的放置位置图；
图7为本发明的稳丝棒结构示意图；
图8为本发明稳丝棒安装示意图；
图9为本发明喷丝板结构示意图；
附图中：1、转鼓干燥器；2.螺杆挤压机；3.计量泵；4动态混合器；41.机筒；42. 转动轴；43.主螺杆；431.搅拌杆；432.凸起块；44.粗混区； 45. 精混区；46.球窝槽；47.隔板；471.导流孔；5. 聚酯终聚釜；6.增压泵；7.熔体冷却器；8.静态混合器；9.过滤器；10.纺丝计量泵；11.纺丝组件；111.砂杯；113.第一无纺布；114.第二无纺布；12.喷丝板；13.环吹风冷却装置；14.纺丝油嘴；15.纺丝甬道 ; 16.稳丝棒 ; 161.压丝棒；162.固定座；163.安装槽，17.导丝盘组；171.第一导丝盘；172.第二导丝盘；18 . 网络器 ;20.卷绕头; 23.纺丝箱体; 50.预网络；51.喂入罗拉; 52.变形热箱; 53.冷却板;54.假捻器; 55.中间罗拉;56.定型热箱;57.出丝罗拉; 58.上油轮;59.卷绕罗拉;
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
如图所示， 本发明公开了一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，包括如下步骤：
(a)功能性阻燃母粒熔体的制作，将特性粘度为0.9dL/g～1.0dL/g、熔点为240℃～250℃的功能性阻燃母粒，通过转鼓干燥器1干燥后，经过螺杆挤压机2挤压熔融，经过计量泵3精确计量形成功能性阻燃母粒熔体；
(b)高效混合，来自聚酯终聚釜5的半光低粘PET熔体通过增压泵6提高压力后，依次经过熔体冷却器7、静态混合器8、进入动态混合器4，与经过步骤（a）制作完成后的功能性阻燃母粒熔体混合均匀，形成共混功能性熔体；
(c)过滤，将步骤（b）高效混合后形成的共混功能性熔体经过过滤器9过滤掉杂质后进入纺丝箱体23中，通过大容量规格的纺丝计量泵10精确计量、高过滤精度的纺丝组件11过滤匀化后，从喷丝板12的孔中挤出；
（d）冷却固化，将经过步骤（c）挤出后的共混功能性熔体通过环吹凤冷却装置13进行冷却固化成初生丝条；
（e）超弹阻燃粗旦多孔PET-POY的制作，将经过步骤（d）形成的初生丝条依次通过纺丝油嘴14、纺丝甬道15，稳丝棒16，网路器18，导丝盘组17，卷绕头20卷绕成超弹阻燃粗旦多孔PET-POY；
（f）卷绕，将形成的超弹阻燃粗旦多孔PET-POY在TMT-V型加弹机上加工，丝条依次经过预网络50、喂入罗拉51、变形热箱52、冷却板53、假捻器54、中间罗拉55、定型热箱56、出丝罗拉57、上油轮58、卷绕罗拉59卷绕成超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY；
具体地，所述步骤（a）中的阻燃母粒是磷系阻燃剂，其添加比例为8000～9000ppm，极限氧指数LOI值大于40，干燥温度为80～120℃，干燥时间为6～8hr，干燥后的含水率小于20ppm。
具体地，所述步骤（a）挤压熔融采用螺杆挤压机（2），所述螺杆挤压机（2）的螺杆直径为38~42mm、螺杆的五区温度为257℃、260℃、270℃、268℃、268℃，
具体地，所述步骤（b）中的半光低粘PET熔体的粘度为0.55dL/g~0.65dL/g。
具体地，所述步骤（c）中的喷丝板12直径为115~125mm,孔数为384～576孔,孔规格为0.16mm*0.6mm，喷丝孔分为12圈同心圆排列，最内圈直径和最外圈直径分别是19.6mm、101mm，孔的层间距为7.4mm，喷丝板12中间设置了无孔区，所述无孔区的高度h为10mm，便于双上油时丝条均匀分布和环吹风均匀穿透多孔排布的丝条，所述步骤（d）采用环吹风冷却装置（13），所述环吹风冷却装置13的冷却风压为50～70pa，冷却后的丝束均分成两束丝条，分别进入两个纺丝油嘴14中上油。
具体地，所述动态混合器4包括有机筒41以及可旋转于所述机筒内的转动轴42，所述转动轴自进料端至出料端依次包括有主螺杆43，粗混区44和精混区45，位于所述粗混区44的转动轴42的外周面上设有若杆根搅拌杆431，所述搅拌杆上设有凸起块432，位于所述精混区45的转动轴42和相应的机筒41处设有直径为R的球窝槽46，所述转动轴42上排布的球窝槽46与相邻的所述机筒41上排布的球窝槽46相错R/2的长度，在使用过程中，功能性阻燃母粒熔体与半光低粘PET熔体先通过主螺杆43挤压至粗混区44，通过搅拌杆431进行初步搅拌，之后进入到精混区45通过球窝产生三维流动，并受到剪切、剥离、配位、捏合等综合作用，使得功能性阻燃母粒熔体与半光低粘PET熔体混合充分，减少毛丝。
具体地，所述粗混区44与所述精混区45之间设有隔板47，所述隔板47套设与所述转动轴42上，所述隔板47自粗混区44至精混区45的方向上设有若干个导流孔471，所述导流孔471位于所述粗混区44的一侧的孔径大于另一侧的孔径，所述隔板47的直径与机筒41的内径相同，使用时，混合熔体从粗混区44到精混区45时，通过隔板47上的导流孔471进入到粗混区，使得混合容易进行进一步的混合，增加混合的均匀度，同时导流孔471位于所述粗混区44的一侧的孔径大于另一侧的孔径能够防止进入到精混区45的熔体出现反流的现象。
具体地，所述稳丝棒16包括有压丝棒161，所述压丝棒161的一端固定连接有固定座162，所述固定座162远离安装有压丝棒161的一侧开设有安装槽163，所述安装槽163上螺纹连接有螺钉，使用时，将稳丝棒16的安装槽163卡在卷绕头20的工作面板上，使得压丝棒161压住纺条，固定丝条的张力，防止丝条抖动产生毛丝。
具体地，所述步骤（e）的导丝盘组17包括有第一导丝盘171和第二导丝盘172,所述第一导丝盘171和第二导丝盘172的速度差为30～40米/分钟且第一导丝盘171的速度大于第二导丝盘172的速度，第一导丝盘171的速度为2570m/min、第二导丝盘172的速度为2530m/min、卷绕头速度为2500m/min，避免了网络张力过大损伤丝条。
具体地，所述纺丝组件11包括有砂杯111和喷丝板12，所述砂杯111位于所述喷丝板12的上方，所述砂杯111的上方放置有第一无纺布113，所述喷丝板12的上方设置有第二无纺布114，使用时，共混功能性熔体先后经过第一无纺布113与第二无纺布114，双重过滤，增加了过滤的精度，减少了产品的毛丝，本案中的无纺布采用的是金属纤维烧结毡，金属纤维烧结毡由不同孔径层形成孔梯度，可控制得到极高的过滤精度和更大的纳污量，具有三维网状，多孔结构，孔隙率高，表面积大，孔径大小分布均匀等特点，能连续保持过滤网布的过滤作用。由于以上结构和特性，使得不锈钢烧结毡能够有效地弥补金属网易堵、易损的弱点，能够弥补粉末过滤产品易碎、流量小的不足，具有普通滤纸、滤布不能相媲美的耐温、耐压的特点，因而不锈钢金属烧结毡是理想的耐高温、耐腐蚀、高精度的过滤材料。
具体地，其中预网络50的压力0.65bar、喂入罗拉51速度 440m/min、中间罗拉55速度670m/min、出丝罗拉57速度为645m/mnin、卷绕罗拉58速度为655m/min;变形热箱52的温度190℃、定型热箱56加热功能关闭、假捻器54转速为1058m/min，其弹性伸缩率为46.7%，设定的牵伸比为1.52、设定的D/Y（捻速比）为1.58、假捻器55所用盘片为聚氨酯材质，盘片组合形式为1-5-1组合，得到的超弹阻燃PET-DTY残余扭矩为35以下，万米毛缕数为0.5个，使得超弹阻燃PET-DTY的残余扭矩变大，从而提高了退绕的成功率，超弹阻燃PET-DTY在长度为2.8米的喷水织机上作纬纱使用，与经轴上的经纱交织一起形成一定独特风格的织物。
工作原理：本发明通过改变干燥工艺和母粒熔融温度，提高母粒熔体的混合均匀性，毛丝可以减少,高效混合时通过搅拌杆431进行初步搅拌，之后进入到精混区45通过球窝产生三维流动，并受到剪切、剥离、配位、捏合等综合作用，使得功能性阻燃母粒熔体与半光低粘PET熔体混合充分，减少毛丝，之后进行过滤时通过在纺丝组件的砂杯中放置第一无纺布，通过在喷丝板12上方放置第二无纺布，使得共混功能性熔体先后经过第一无纺布113与第二无纺布114，起到双重过滤的作用，增加了过滤的精度，进一步减少产品的毛丝，之后通过将冷却后的丝束均分成两束丝条，分别进入两个纺丝油嘴14中上油，提高了单丝上油的均匀性和抱合性，降低了丝条的条干CV值，有利于减少后加工产生毛丝，采用稳丝棒用于固定丝条的张力，防止丝条抖动产生毛丝，最后阻燃粗旦多孔PET-POY在加弹过程中，通过控制较小的牵伸比、较小的D/Y比和改变热箱加热功能，改变假捻器摩擦盘组合形式，降低超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY残余扭矩，提高弹性伸缩率，完全可以提高超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY在高速喷水织机打纬使用过程中的退绕成功率从50%到90%以上，本案通过减少毛丝和降低残余扭矩的方法，提高了产品的退绕成功率。
下图为超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的检测表：
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以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)熔体制作，将一定特性的功能性阻燃母粒，进行干燥后挤压熔融形成功能性阻燃母粒熔体；
(b)高效混合，将步骤（a）制作完成后的功能性阻燃母粒熔体与半光低粘PET熔体通过动态混合器（4）混合均匀，形成共混功能性熔体；
(c)过滤，将步骤（b）高效混合后形成的共混功能性熔体通过纺丝组件（11）过滤匀化，从喷丝板（12）中挤出；
（d）冷却固化，将经过步骤（c）挤出后的共混功能性熔体进行冷却固化成初生丝条；
（e）PET-POY的制作，将经过步骤（d）形成的初生丝条依次通过纺丝油嘴（14）、纺丝甬道（15），稳丝棒（16），导丝盘组（17），卷绕头（20）卷绕成超弹阻燃粗旦多孔PET-POY；
（f）卷绕，将形成的超弹阻燃粗旦多孔PET-POY加弹卷绕成超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY；
所述动态混合器（4）包括有机筒（41）以及可旋转于所述机筒内的转动轴（42），所述转动轴自进料端至出料端依次包括有主螺杆（43），粗混区（44）和精混区（45)，位于所述粗混区(44)的转动轴(42)的外周面上设有若杆根搅拌杆(431)，所述搅拌杆上设有凸起块(432)，位于所述精混区（45)的转动轴（42）和相应的机筒(41)处设有直径为R的球窝槽（46），所述转动轴（42）上排布的球窝槽（46）与相邻的所述机筒(41)上排布的球窝槽(46)相错R/2的长度，所述粗混区(44)与所述精混区(45)之间设有隔板(47)，所述隔板(47)套设于所述转动轴（42）上，所述隔板(47)自粗混区(44)至精混区(45)的方向上设有若干个导流孔(471)，所述导流孔(471)位于所述粗混区(44)的一侧的孔径大于另一侧的孔径。
2.根据权利要求1所述的一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，其特征在于：所述步骤（a）中的阻燃母粒是磷系阻燃剂，其添加比例为8000～9000ppm，极限氧指数LOI值大于40，干燥温度为80～120℃，干燥时间为6～8hr，干燥后的含水率小于20ppm。
3.根据权利要求1所述的一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，其特征在于：所述步骤（a）挤压熔融采用螺杆挤压机（2），所述螺杆挤压机（2）的螺杆直径为38~42mm、螺杆的五区温度为257℃、260℃、270℃、268℃、268℃。
4.根据权利要求1所述的一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，其特征在于：所述步骤（b）中的半光低粘PET熔体的粘度为0.55dL/g~0.65dL/g。
5.根据权利要求1所述的一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，其特征在于：所述步骤（c）中的喷丝板（12）直径为115~125mm,孔数为384～576孔,孔规格为0.16mm*0.6mm，所述步骤（d）采用环吹风冷却装置（13），所述环吹风冷却装置（13）的冷却风压为50～70pa，冷却后的丝束均分成两束丝条，分别进入两个纺丝油嘴（14）中上油。
6.根据权利要求1所述的一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，其特征在于：所述稳丝棒（16）包括有压丝棒（161），所述压丝棒（161）的一端固定连接有固定座（162）。
7.根据权利要求1所述的一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，其特征在于：所述步骤（e）的导丝盘组（17）包括有第一导丝盘（171）和第二导丝盘（172）,所述第一导丝盘（171）和第二导丝盘（172）的速度差为30～40米/分钟且第一导丝盘(171)的速度大于第二导丝盘(172)的速度。
8.根据权利要求1所述的一种超弹阻燃粗旦多孔PET-DTY的工艺方法，其特征在于：所述纺丝组件(11)包括有砂杯(111)和喷丝板(12)，所述砂杯(111)位于所述喷丝板(12)的上方，所述砂杯(111)的上方放置有第一无纺布(113)，所述喷丝板(12)的上方设置有第二无纺布（114）。
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