CN113174646A - 一种涤纶超仿棉的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚酯纤维生产技术领域，特别是涉及一种涤纶超仿棉的工艺技术。按以下步骤进行：预结晶干燥→熔融挤压→纺丝→超仿棉涤纶预取向丝POY→到超仿棉涤纶DTY。单纤维细旦化不仅使得纤维的蓬松性更好，还由于纤维比表面积的增加而提高了毛细芯吸效应，有利于加快吸湿速度，使涤纶超仿棉织物达到与纯棉相当的柔软性和吸湿性。单纤维细旦化的规格为dpf﹤0.8dtex。

Description

一种涤纶超仿棉的工艺
技术领域
本发明涉及聚酯纤维生产技术领域，特别是涉及一种涤纶超仿棉的工艺技术。
背景技术
棉纺织品因其优良的吸湿透气性、柔软性、保暖性、舒适感，而受到市场追捧。然而，棉纺织品也存在抗皱保形性及导湿性差等方面的弊端，而且近年来国内纺织企业也面临棉花资源紧缺和价格居高不下的局面，寻求可替代棉花的新型高性能纤维的呼声越来越高。
超仿棉涤纶正是这样一种新型纤维，它综合了棉花和涤纶的优良性能，既具有棉花吸湿亲肤、柔软舒适的优良特性，又具备涤纶良好的力学性能、耐热性和色牢度，并可实现吸湿速干、抗静电、抗起毛起球、阻燃、抗菌等功能。可以说，超仿棉涤纶为实现涤纶在视觉、触觉、舒适性和功能性方面达到或超过棉织物提供了可能性。
目前市面上绝大多数的超仿棉纤维织物，在手感、回潮率等方面与棉织物仍有很大的差距，尤其是聚酯长丝仿棉难度更大。这些性能缺陷的存在，将使超仿棉很难真正意义上扩大应用领域，比如吸湿性能要求较高的毛巾等领域。因此目前亟需突破技术瓶颈，在关键的舒适度指标上实现质的提升，以满足日益提高的消费需求。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种制得的涤纶超仿棉在手感、回潮率等性能上达到纯棉水平的一种涤纶超仿棉的工艺。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种涤纶超仿棉的工艺，按以下步骤进行：
(a)、将PET切片加入结晶干燥系统中进行预结晶干燥，结晶温度为140～150℃，干燥温度为145～155℃；
(b)、将预结晶干燥后的PET切片和干燥后的5％-10％的高吸水改性PET切片同时按比例送入螺杆挤出机中进行熔融挤压，再经过滤器过滤后得到纺丝熔体；
(c)、纺丝熔体通过计量泵计量后进入纺丝箱体，通过喷丝板异型孔喷出，形成初生长丝；
(d)、将异型初生长丝进行侧吹风冷却、集束上油处理，再通过卷绕装置进行预网络、卷绕成型处理，得到具有高吸水性能的超仿棉涤纶预取向丝POY；
(e)、POY原丝经切丝器、第一罗拉、第一热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第二热箱、第三罗拉、丝感应器、上油辊、卷绕成筒得到超仿棉涤纶DTY。
作为优选，步骤(b)中，所述螺杆挤出机设有五个加热区，各区加热温度分别为：一区264～266℃、二区267～269℃、三区271～273℃、四区279～281℃、五区284～286℃，所述螺杆挤出机的挤出压力为5～50MPa，滤后压力为1.0～20.0MPa；
步骤(b)中，过滤器为立式烛形过滤器，滤芯精度15～25μm，过滤面积为1.0～4.0m2。
作为优选，步骤(c)中，喷丝板的喷丝微孔为异型截面，喷丝板通过喷丝微孔将黏流态的高聚物熔体转变成十字截面状的细流，再冷却固化成丝。
喷丝板中设有二圈喷丝孔圈，内圈的喷丝孔圈的直径为46mm，内圈喷丝孔圈中的喷丝孔的数量为18个均布；外圈的喷丝孔圈的直径为56mm，外圈喷丝孔圈中的喷丝孔的数量为18个均布。
作为优选，步骤(d)中，侧吹风冷却处理的风速为0.1～1.0m/s，侧吹风风压为200～1000Pa；
步骤(d)中，集束上油用油嘴为扁平油嘴，油嘴孔径为0.1～3.0mm，上油高度为1000～2000mm，采用的油剂浓度配比为8～20％；
步骤(d)中，预网络压力为0.01～0.20mpa；
步骤(d)中，牵伸卷绕装置包括用于牵伸定型的第一导丝辊、第二导丝，第一导丝辊的速度是2950～3050m/min，第二导辊的速度是3000～3100m/min，卷绕成型处理时，卷绕速度为2950～3050m/min。
作为优选，步骤(e)中，第一热箱温度应在PET玻璃化温度以上，有利于DTY的结晶取向，温度为180～200℃；第二热箱主要对纤维的拉伸和假捻变形起定型作用，消除卷曲内应力，降低热收缩率，温度为140～170℃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中的涤纶超仿棉为具有十字型异形截面的纤维，纤维间孔隙率大，蓬松性好；纤维表面还具有细微的沟槽，有利于水分的渗透导流。
(2)本发明中的单纤维细旦化不仅使得纤维的蓬松性更好，还由于纤维比表面积的增加而提高了毛细芯吸效应，有利于加快吸湿速度，使涤纶超仿棉织物达到与纯棉相当的柔软性和吸湿性。单纤维细旦化的规格为dpf﹤0.8dtex。
附图说明
图1为本发明的喷丝板的示意图；
图2是图1中喷丝孔的结构放大图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图所示，一种涤纶超仿棉的工艺技术，包括以下步骤：
(a)将PET切片加入结晶干燥系统中进行预结晶干燥，结晶温度为145℃，干燥温度为150℃。
(b)将预结晶干燥后的PET切片和干燥后的5％-10％的高吸水改性PET切片送入螺杆挤出机中进行熔融挤压，再经过滤器过滤后得到纺丝熔体。
(c)纺丝熔体通过计量泵计量后进入纺丝箱体，通过十字形喷丝孔喷出，形成初生长丝。
(d)将初生长丝进行侧吹风冷却、集束上油处理，再通过卷绕装置进行预网络、卷绕成型处理，得到超仿棉涤纶POY。
(e)POY原丝经切丝器、第一罗拉、第一热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、网络器、第二热箱、第三罗拉、丝感应器、上油辊、卷绕成筒得到超仿棉涤纶DTY。
步骤(b)中，所述螺杆挤出机设有五个加热区，各区加热温度分别为：一区265℃、二区268℃、三区272℃、四区280℃、五区285℃，所述螺杆挤出机的挤出压力为15MPa，滤后压力为11.5MPa。
步骤(b)中，过滤器为立式烛形过滤器，滤芯精度15μm，过滤面积为1.5m2。
步骤(c)中，喷丝板的喷丝微孔为十字型截面(图2)。
步骤(d)中，侧吹风冷却处理的风速为0.45m/s，侧吹风风压为600Pa。
步骤(d)中，集束上油用油嘴为扁平油嘴，油嘴孔径为0.5mm，上油高度为1300mm，采用的油剂浓度配比为13％。
步骤(d)中，预网络压力为0.08mpa
步骤(d)中，牵伸卷绕装置包括用于牵伸定型的第一导丝辊、第二导丝，第一导丝辊的速度是3000m/min，第二导辊的速度是3010m/min，卷绕成型处理时，卷绕速度为3000m/min。
步骤(e)中，第一热箱温度是195℃，第二热箱温度是155℃。
步骤(c)中，圆形的喷丝板上以辐射状有序排列着喷丝孔(图1)，喷丝孔的截面形状呈规则的十字形(图2)。纺丝时，纺丝熔体从喷丝板微孔喷出十字形状细流，经凝固介质如空气冷却而形成预取向丝(POY)。具有该十字形截面的纤维间的孔隙率较大，使纤维的蓬松感和柔软感较好，同时纤维表面形成的吸湿导湿的沟槽有利于水分的渗透导流。此外对纤维采取超细旦化不仅更好地提升了纤维的蓬松性能，且由于纤维的比表面积增加，提高了毛细芯吸效应，也更有利于对水分的吸收，从而赋予织物优异的柔软手感和吸湿性能。表1、表2分别为涤纶超仿棉POY(以100D为例)和DTY的性能指标。
Figure BDA0003037254650000051
表1
Figure BDA0003037254650000052
Figure BDA0003037254650000061
表2
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 (5)

1.一种涤纶超仿棉的工艺，按以下步骤进行其特征在于：
(a)、将PET切片加入结晶干燥系统中进行预结晶干燥，结晶温度为140～150℃，干燥温度为145～155℃；
(b)、将预结晶干燥后的PET切片和干燥后的5％-10％的高吸水改性PET切片同时按比例送入螺杆挤出机中进行熔融挤压，再经过滤器过滤后得到纺丝熔体；
(c)、纺丝熔体通过计量泵计量后进入纺丝箱体，通过喷丝板异型孔喷出，形成初生长丝；
(d)、将异型初生长丝进行侧吹风冷却、集束上油处理，再通过卷绕装置进行预网络、卷绕成型处理，得到具有高吸水性能的超仿棉涤纶预取向丝POY；
(e)、POY原丝经切丝器、第一罗拉、第一热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第二热箱、第三罗拉、丝感应器、上油辊、卷绕成筒得到超仿棉涤纶DTY。
2.根据权利要求1所述的一种涤纶超仿棉的工艺，其特征在于：
步骤(b)中，所述螺杆挤出机设有五个加热区，各区加热温度分别为：一区264～266℃、二区267～269℃、三区271～273℃、四区279～281℃、五区284～286℃，所述螺杆挤出机的挤出压力为5～50MPa，滤后压力为1.0～20.0MPa；
步骤(b)中，过滤器为立式烛形过滤器，滤芯精度15～25μm，过滤面积为1.0～4.0m2。
3.根据权利要求1所述的一种涤纶超仿棉的工艺，其特征在于：
步骤(c)中，喷丝板的喷丝微孔为异型截面，喷丝板通过喷丝微孔将黏流态的高聚物熔体转变成十字截面状的细流，再冷却固化成丝。
4.根据权利要求1所述的一种涤纶超仿棉的工艺，其特征在于：
步骤(d)中，侧吹风冷却处理的风速为0.1～1.0m/s，侧吹风风压为200～1000Pa；
步骤(d)中，集束上油用油嘴为扁平油嘴，油嘴孔径为0.1～3.0mm，上油高度为1000～2000mm，采用的油剂浓度配比为8～20％；
步骤(d)中，预网络压力为0.01～0.20mpa；
步骤(d)中，牵伸卷绕装置包括用于牵伸定型的第一导丝辊、第二导丝，第一导丝辊的速度是2950～3050m/min，第二导辊的速度是3000～3100m/min，卷绕成型处理时，卷绕速度为2950～3050m/min。
5.根据权利要求1所述的一种涤纶超仿棉的工艺，其特征在于：
步骤(e)中，第一热箱温度应在PET玻璃化温度以上，有利于DTY的结晶取向，温度为180～200℃；第二热箱主要对纤维的拉伸和假捻变形起定型作用，消除卷曲内应力，降低热收缩率，温度为140～170℃。
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