CN113106565A - 一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外dty丝的生产方法 - Google Patents

一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外dty丝的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，包括以下步骤：(Ⅰ)将再生全消光聚酯切片熔融成主熔体，采用管道注入系统将抗紫外PET母粒熔体注入到主熔体中，通过管道静态混合器混合，将混合熔体输送至纺丝箱体，经计量泵计量后压入纺丝组件中纺丝，经侧吹风冷却、上油、卷绕得到再生全消光POY；(Ⅱ)将再生全消光POY通过原丝架、一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、二罗拉、网络喷嘴、辅助罗拉、定型热箱和喂入罗拉，再经上油装置上油，最后卷绕形成DTY丝。本工艺方法以再生切片为原料制得适合批量生产、符合市场标准的再生DTY丝，实现了绿色、循环与高利用率的统一。

Description

一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法
技术领域
本发明涉及纤维制备技术领域，特别是涉及一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法。
背景技术
随着科学技术的发展和生活水平的提高，使用上有局限性的单一功能性纤维已不能满足人们对于纤维纺织品的高性能、多功能需求，而复合功能性纤维，因其可以满足面料的多种性能要求，更迎合市场的多样化需求，已得到广泛应用。但现有市场上的复合功能纤维多以原生聚酯切片制得，随着该类复合功能纤维的大量使用，也给环境及资源带来了很大的负担，因此，采用再生聚酯切片制备复合功能纤维对于环境保护及资源节约具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，以再生切片为原料制得适合批量生产、符合市场标准的再生DTY丝，实现了绿色、循环与高利用率的统一。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，包括以下步骤：
(Ⅰ)将再生全消光聚酯切片熔融形成主熔体，采用管道注入系统将抗紫外PET母粒熔体注入到主熔体中，再通过管道静态混合器混合得到混合熔体，然后将混合熔体输送至纺丝箱体，经计量泵计量后压入纺丝组件中进行纺丝，经侧吹风冷却、上油、卷绕得到再生全消光POY；
熔融共混在线添加的关键点是添加抗紫外母粒的均匀分散性，本发明通过对母粒不同添加点的多次筛选，通过在线添加将抗紫外母粒注入主熔体中，经高效静态混合器混合后输送至纺丝箱体进行纺丝，所制备的POY丝具有功能粒子分散更均匀、性能更优的特点。当抗紫外母粒添加量为1.5％时，POY纤维的断裂强度达到最大值。
(Ⅱ)将再生全消光POY依次通过原丝架、一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、二罗拉、网络喷嘴、辅助罗拉、定型热箱和喂入罗拉，再经上油装置上油，最后卷绕形成吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝。
步骤(Ⅰ)中，所述抗紫外PET母粒添加量为混合熔体总质量的1～2％，优选1.5％。
步骤(Ⅰ)中，纺丝温度为285～295℃，优选288℃；纺丝速度为2600～2800m/min，优选2750m/min。由于仿十字异形聚酯纤维的比表面积大，冷却速度快，丝条的塑性变形区缩短。若纺丝温度过低，纺丝张力急剧上升，容易产生毛丝、圈丝等异常。所以要选择一个合适的纺丝温度，既要使丝条的异形度能够得到保证，又可以改善熔体在喷丝板微孔中的流动性，减少弹性积累，获得较好的纺丝效果。
步骤(Ⅰ)中，侧吹风风速为0.6～0.65m/s，侧吹风温度为20～25℃；上油高度为800～820mm。
步骤(Ⅰ)中，所述纺丝组件包括喷丝板，所述喷丝板上设有呈菱形分布的喷丝孔，所述喷丝孔的横截面呈仿十字型，所述喷丝孔包括垂直相交的第一孔部和第二孔部，所述第一孔部和第二孔部的截面均呈菱形，所述第一孔部与第二孔部的截面长度相同且第一孔部与第二孔部的截面面积不同。所述喷丝孔比普通的十字结构具有更大的比表面积，能够使纺出的纤维丝截面呈仿十字型结构，空气不容易在纤维表面存留，更有利于水分与纤维表面的接触，从而使纤维具有更好的吸湿排汗效果。
异形聚酯纤维的性能在很大程度上取决于主要取决于喷丝孔的排列方式和喷丝孔结构。通过菱形分布的非对称仿十字型喷丝孔的设置，使熔体细流从喷丝孔挤出后，位于喷丝板外侧的丝条首先被侧吹风冷却，然后气流继续吹向位于喷丝板内侧的丝条，使每一根单丝都受到良好的冷却。由于各单丝均受到侧吹风的良好冷却，纤维截面异形度的保持率高，从而保持纤维的非对称结构，使之形成具有高度吸湿排汗效果的聚酯纤维。
步骤(Ⅱ)中，二罗拉加工速度为550～650m/min，优选600m/min。
步骤(Ⅱ)中，D/Y比为1.65～1.8。
步骤(Ⅱ)中，拉伸倍数为1.5～1.7，优选为1.62。
变形热箱的温度为170～190℃，优选为180℃；定型热箱的温度为155～170℃，优选为160℃。为减少毛丝的产生，变形热箱温度设定偏低选用，但太低不能保证拉伸所需热量，收缩性太差。定型温度对纤维结构稳定性和手感都有一定影响，并有利于消除纤维的残余扭矩，便于后续织造的顺利进行，但设定太高会使收缩太低，手感变硬，因此，需要选用合适的变形热箱和定型热箱温度。
本发明的有益效果是：以再生全消光聚酯切片为原料，通过在线添加技术注入抗紫外母粒，生产出具有仿十字型截面的POY，进而制得具有抗紫外、冰凉、吸湿排汗性能的再生DTY丝，物化性能与原生纤维相差无几，不仅满足了市场需求，而且有利于环境保护和资源节约，实现了绿色、循环与高利用率的统一。
附图说明
图1为本发明的喷丝板的截面示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为本发明的上油装置上油时的结构示意图；
图4为图3中B处的放大图；
图5为图3中C处的放大图；
图6为本发明的上油装置的上油箱的立体示意图；
图7为图6中D-D向的剖面图；
图8为图7中E处的放大图；
图9为本发明的上油装置上油时的俯视图；
图10为图9中F处的放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
实施例1
一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，包括以下步骤：
(Ⅰ)将再生全消光聚酯切片熔融形成主熔体，采用管道注入系统将抗紫外PET母粒熔体注入到主熔体中，再通过管道静态混合器混合得到混合熔体，抗紫外PET母粒添加量为混合熔体总质量的1％；然后将混合熔体输送至纺丝箱体，经计量泵计量后压入纺丝组件中进行纺丝，纺丝温度为290℃，纺丝速度为2750m/min；经侧吹风冷却、上油、卷绕得到再生全消光POY，控制侧吹风风速为0.61m/s，侧吹风温度为23℃；上油高度为810mm；
(Ⅱ)将再生全消光POY依次通过原丝架、一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、二罗拉、网络喷嘴、辅助罗拉、定型热箱和喂入罗拉，再经上油装置上油，最后卷绕形成吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝。其中，二罗拉加工速度为580m/min，变形热箱的温度为180℃，D/Y比为1.7，拉伸倍数为1.5，定型热箱的温度为155℃。
实施例2
一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，包括以下步骤：
(Ⅰ)将再生全消光聚酯切片熔融形成主熔体，采用管道注入系统将抗紫外PET母粒熔体注入到主熔体中，再通过管道静态混合器混合得到混合熔体，抗紫外PET母粒添加量为混合熔体总质量的1.5％；然后将混合熔体输送至纺丝箱体，经计量泵计量后压入纺丝组件中进行纺丝，纺丝温度为292℃，纺丝速度为2800m/min；经侧吹风冷却、上油、卷绕得到再生全消光POY，控制侧吹风风速为0.63m/s，侧吹风温度为20℃；上油高度为820mm；
(Ⅱ)将再生全消光POY依次通过原丝架、一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、二罗拉、网络喷嘴、辅助罗拉、定型热箱和喂入罗拉，再经上油装置上油，最后卷绕形成吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝。其中，二罗拉加工速度为550m/min，变形热箱的温度为190℃，D/Y比为1.65，拉伸倍数为1.55，定型热箱的温度为160℃。
实施例3
一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，包括以下步骤：
(Ⅰ)将再生全消光聚酯切片熔融形成主熔体，采用管道注入系统将抗紫外PET母粒熔体注入到主熔体中，再通过管道静态混合器混合得到混合熔体，抗紫外PET母粒添加量为混合熔体总质量的2％；然后将混合熔体输送至纺丝箱体，经计量泵计量后压入纺丝组件中进行纺丝，纺丝温度为295℃，纺丝速度为2700m/min；经侧吹风冷却、上油、卷绕得到再生全消光POY，控制侧吹风风速为0.65m/s，侧吹风温度为25℃；上油高度为800mm；
(Ⅱ)将再生全消光POY依次通过原丝架、一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、二罗拉、网络喷嘴、辅助罗拉、定型热箱和喂入罗拉，再经上油装置上油，最后卷绕形成吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝。其中，二罗拉加工速度为610m/min，变形热箱的温度为175℃，D/Y比为1.8，拉伸倍数为1.6，定型热箱的温度为165℃。
实施例4
一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，包括以下步骤：
(Ⅰ)将再生全消光聚酯切片熔融形成主熔体，采用管道注入系统将抗紫外PET母粒熔体注入到主熔体中，再通过管道静态混合器混合得到混合熔体，抗紫外PET母粒添加量为混合熔体总质量的1.8％；然后将混合熔体输送至纺丝箱体，经计量泵计量后压入纺丝组件中进行纺丝，纺丝温度为288℃，纺丝速度为2600m/min；经侧吹风冷却、上油、卷绕得到再生全消光POY，控制侧吹风风速为0.62m/s，侧吹风温度为22℃；上油高度为820mm；
(Ⅱ)将再生全消光POY依次通过原丝架、一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、二罗拉、网络喷嘴、辅助罗拉、定型热箱和喂入罗拉，再经上油装置上油，最后卷绕形成吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝。其中，二罗拉加工速度为600m/min，变形热箱的温度为170℃，D/Y比为1.7，拉伸倍数为1.67，定型热箱的温度为166℃。
实施例5
一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，包括以下步骤：
(Ⅰ)将再生全消光聚酯切片熔融形成主熔体，采用管道注入系统将抗紫外PET母粒熔体注入到主熔体中，再通过管道静态混合器混合得到混合熔体，抗紫外PET母粒添加量为混合熔体总质量的1.3％；然后将混合熔体输送至纺丝箱体，经计量泵计量后压入纺丝组件中进行纺丝，纺丝温度为285℃，纺丝速度为2640m/min；经侧吹风冷却、上油、卷绕得到再生全消光POY，控制侧吹风风速为0.6m/s，侧吹风温度为25℃；上油高度为815mm；
(Ⅱ)将再生全消光POY依次通过原丝架、一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、二罗拉、网络喷嘴、辅助罗拉、定型热箱和喂入罗拉，再经上油装置上油，最后卷绕形成吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝。其中，二罗拉加工速度为650m/min，变形热箱的温度为185℃，D/Y比为1.8，拉伸倍数为1.7，定型热箱的温度为170℃。
实施例6
一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，包括以下步骤：
(Ⅰ)将再生全消光聚酯切片熔融形成主熔体，采用管道注入系统将抗紫外PET母粒熔体注入到主熔体中，再通过管道静态混合器混合得到混合熔体，抗紫外PET母粒添加量为混合熔体总质量的1.5％；然后将混合熔体输送至纺丝箱体，经计量泵计量后压入纺丝组件中进行纺丝，纺丝温度为288℃，纺丝速度为2750m/min；经侧吹风冷却、上油、卷绕得到再生全消光POY，控制侧吹风风速为0.61m/s，侧吹风温度为25℃；上油高度为800mm；
(Ⅱ)将再生全消光POY依次通过原丝架、一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、二罗拉、网络喷嘴、辅助罗拉、定型热箱和喂入罗拉，再经上油装置上油，最后卷绕形成吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝。其中，二罗拉加工速度为600m/min，变形热箱的温度为180℃，D/Y比为1.65，拉伸倍数为1.62，定型热箱的温度为160℃。
如图1～2所示，上述各实施例的步骤(Ⅰ)中的所述纺丝组件包括喷丝板1，所述喷丝板1上设有呈菱形分布的喷丝孔11，所述喷丝孔11的横截面呈仿十字型，所述喷丝孔11包括垂直相交的第一孔部12和第二孔部13，所述第一孔部12和第二孔部13的截面均呈菱形，所述第一孔部12与第二孔部13的截面长度相同且第一孔部12与第二孔部13的截面面积不同。以图1为参照，喷丝板1的对称轴L1与各喷丝孔11的分布对称轴L2间的夹角α为20-60度；第一孔部12和第二孔部13的截面宽度均由中间向两端逐渐缩小，第一孔部12和第二孔部13的端部均呈半圆形，第一孔部12的长对角线a1长度等于第二孔部13的长对角线b1的长度，第一孔部12的短对角线a2长度大于第二孔部13的短对角线b2的长度。
分别对实施例1～6生产的吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝进行吸湿速干性能、防紫外线性能、接触瞬间凉感性能测试，结果如表1-3所示。
表1——吸湿速干性能
Figure BDA0003018023520000081
Figure BDA0003018023520000091
表2——防紫外线性能
Figure BDA0003018023520000092
表3——接触瞬间凉感性能
Figure BDA0003018023520000093
在DTY加工过程中需要给丝束上油，才能保证丝束的弹性和表面光滑，使丝束在后续纺织加工的过程中不易断裂。在现有技术中，上油辊底部浸于油槽内部的油剂中，上油辊转动时油剂粘于上油辊的外圆表面上，丝束经过上油辊顶部的外圆面时，由上油辊滚动给丝束上油，但这样的上油方式存在丝束上油不均匀的问题，影响后续卷绕质量，同时加工过程中外界粉尘和丝束上杂质易粘附在上油辊上及残留在油剂中，影响上油质量，且油剂除杂净化成本较高，不利于生产成本的控制。
如图3～10所示，上述各实施例的步骤(Ⅱ)中所述的上油装置包括储油箱5和由上而下连接的上油箱2、除杂箱3、回油箱4，所述除杂箱3与上油箱2、除杂箱3与回油箱4间均通过第一阀门31隔断或连通，上油箱2下部出口与除杂箱3相连，除杂箱3下部出口与回油箱4相连，第一阀门31分别安装在上油箱2的下部出口和除杂箱3的下部出口上；所述上油箱2一侧内固定有倾斜隔板23，所述隔板23上设有可沿隔板23宽度方向滑动的移板24，所述移板24与隔板23配合将上油箱2隔断成上箱室21和下箱室22，所述隔板23沿上油箱2长度方向设置，所述隔板23与水平面间的夹角为20～50度；所述储油箱5底部与回油箱4间通过第一管道6连接，实际上第一管道6下端与回油箱4顶部连接，所述回油箱4与上箱室21间通过第二管道7连接，所述上箱室21内安装有驱动辊25和用于冲洗驱动辊25的喷油机构29，喷油机构29在冲刷驱动辊25上粘附的杂质的同时可适当补充油剂；所述喷油机构2通过第三管道292与储油箱5连接，所述储油箱5位于上油箱2一侧，所述第二管道7连接至上箱室21的入口端的安装高度高于驱动辊25底端且低于储油箱5的设置高度。所述储油箱5内储存有油剂，通过上述高度设置，使储油箱5内油剂可以在重力作用下流至上箱室21内，避免上箱室21油剂液位过低而无法上油，同时能够降低输送油剂的能耗，节约成本。为进一步保证上箱室21内油剂液位，上油箱2和储油箱5之间还连接有送油管道和抽油泵，备用。
所述上箱室21三边内壁设有限位轨26；移板24与隔板23配合将上油箱2隔断时，所述移板24三边侧壁对应与限位轨26密封贴合且移板24下表面与隔板23上表面间密封贴合。具体的，所述限位轨26设置在上箱室21长度方向的两侧内壁及上箱室21一侧内壁上，所述移板24长度方向的两侧侧壁沿着相应的限位轨26滑动，所述移板24宽度方向的一侧侧壁滑动至与相应的限位轨26贴合抵接。所述移板24四侧边缘相应嵌设有密封条241，以保证上箱室21与下箱室22之间的阻隔密封性。
所述限位轨26的纵向截面呈三角状。通过隔板23和移板24的倾斜设置及限位轨26的倾斜面设置，可防止杂质在隔板23和移板24、限位轨26上的堆积，有利于除杂。
所述隔板23上固装有若干驱动移板24运动的气缸27。若干所述气缸27沿隔板23长度方向分布，隔板23上安装有安装箱271，气缸27安装在安装箱271内，气缸27输出轴与安装箱271间通过密封圈密封，以减少油剂对气缸27的污染，保证气缸27的运作。
所述上箱室21内设有液位感应器28。所述液位感应器28的设置高度高于驱动辊25底端且低于第二管道7连接至上箱室21的入口端的安装位置。通过液位感应器28时时监测油剂的液位高度，以及时补充油剂。
所述喷油机构29包括固定在上箱室21内的倾斜喷油板291和安装在第三管道292上的油泵293，所述喷油板291内设有主喷道294和与主喷道294连通的多个分喷道295，所述主喷道294一端与第三管道292连接，所述分喷道295的喷出口处于驱动辊25上方。喷油板291喷出的油剂对转动至顶部的驱动辊25表面进行冲洗，以清除表面杂质。
所述喷油板291远离驱动辊25的一端设有若干刮油器8，若干所述刮油器8沿喷油板291长度方向分布，刮油器8包括具有开口的圆环，圆环的开口朝向与丝束输送时所在竖直平面相垂直，丝束自刮油器8开口处进入圆环内以刮落多余的油剂。
所述回油箱4内设有过滤网32，油剂通过过滤网32除杂。
所述第一管道6上安装有两个第二阀门61，所述第二管道7上安装有两个第三阀门71。
上油装置的工作方式是：上油箱2内储存有油剂且油剂液位高于液位感应器28，两个第一阀门31、两个第二阀门61、两个第三阀门71均处于关闭状态，移板24处于打开状态，丝束在驱动辊25作用下进行上油。当检测到上箱室21内油剂液位低于设定值时，打开两个第二阀门61和两个第三阀门71，关闭两个第一阀门31，油剂自储油箱5经第一管道6、回油箱4、第二管道7进入上箱室21内。当上油箱2内油剂含杂质较多需要除杂时，气缸27驱动移板24运动将上油箱2隔断，此时，上箱室21和下箱室22内油剂被阻隔，上箱室21内丝束上油正常进行；打开两个第一阀门31，关闭两个第二阀门61和两个第三阀门71，下箱室22内油剂通过过滤网32过滤除杂后进入回油箱4中进行储存，待下箱室22内油剂除杂完毕后，关闭两个第一阀门31，打开两个第二阀门61、两个第三阀门71，储油箱5和回油箱4内油剂流至上箱室21内，之后气缸27带动移板24运动而连通上箱室21和下箱室22，上箱室21内的油剂进入下箱室22内，直至油剂达到既定上油液位时关闭两个第二阀门61、两个第三阀门71，停止输入油剂。当驱动辊25上粘附较多杂质需要除杂时，启动油泵293输送油剂，油剂通过主喷道294、分喷道295喷至驱动辊25而去除杂质。通过各部件的配合控制，可以实现边上油、边补充油剂、边进行上油箱2内油剂除杂操作，也可以实现边上油、边进行驱动辊25上除杂操作，还可以实现上油、补充油剂、上油箱2内油剂除杂及驱动辊25除杂操作的同时进行。本上油装置中，油剂补充和油剂除杂通过重力作用使油剂流动而实现，大大节约了能源消耗，在保证上油质量和效率的同时，有利于成本控制。另通过放空除杂箱3内油剂并关闭两个第一阀门31，可将除杂箱3隔断，以便于对过滤网32上的杂质进行清理，且不影响油剂补充及上油操作的进行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
(Ⅰ)将再生全消光聚酯切片熔融形成主熔体，采用管道注入系统将抗紫外PET母粒熔体注入到主熔体中，再通过管道静态混合器混合得到混合熔体，然后将混合熔体输送至纺丝箱体，经计量泵计量后压入纺丝组件中进行纺丝，经侧吹风冷却、上油、卷绕得到再生全消光POY；
(Ⅱ)将再生全消光POY依次通过原丝架、一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、二罗拉、网络喷嘴、辅助罗拉、定型热箱和喂入罗拉，再经上油装置上油，最后卷绕形成吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝。
2.如权利要求1所述一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，其特征在于：步骤(Ⅰ)中，所述抗紫外PET母粒添加量为混合熔体总质量的1～2％。
3.如权利要求1所述一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，其特征在于：步骤(Ⅰ)中，纺丝温度为285～295℃，纺丝速度为2600～2800m/min。
4.如权利要求1所述一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，其特征在于：步骤(Ⅰ)中，侧吹风风速为0.6～0.65m/s，侧吹风温度为20～25℃；上油高度为800～820mm。
5.如权利要求1所述一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，其特征在于：步骤(Ⅰ)中，所述纺丝组件包括喷丝板(1)，所述喷丝板(1)上设有呈菱形分布的喷丝孔(11)，所述喷丝孔(11)的横截面呈仿十字型，所述喷丝孔(11)包括垂直相交的第一孔部(12)和第二孔部(13)，所述第一孔部(12)和第二孔部(13)的截面均呈菱形，所述第一孔部(12)与第二孔部(13)的截面长度相同且第一孔部(12)与第二孔部(13)的截面面积不同。
6.如权利要求1所述一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，其特征在于：步骤(Ⅱ)中，二罗拉加工速度为550～650m/min。
7.如权利要求1所述一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，其特征在于：步骤(Ⅱ)中，D/Y比为1.65～1.8。
8.如权利要求1所述一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，其特征在于：步骤(Ⅱ)中，拉伸倍数为1.5～1.7。
9.如权利要求1所述一种吸湿排汗、冰凉、抗紫外DTY丝的生产方法，其特征在于：变形热箱的温度为170～190℃，定型热箱的温度为155～170℃。
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