CN114672890B - 一种中空多微孔抗断裂涤纶poy长丝制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涤纶纤维生产技术领域，公开了一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法，包括准备原料、进行纺丝、回收气体、挂浆和收卷等步骤，其制备装置包括喷丝板、螺杆挤出机和纺丝箱，所述喷丝板的下侧固接有甬道，所述甬道的侧壁下方等距贯穿安装有六个喷剂管，所述甬道的侧壁贯穿安装有进气管道和排气管道，所述排气管道的出气端外部设置有集气池，所述集气池的内部装有水。设置的加热板加快NH4HCO3的分解形成气体，在丝表面形成气泡，通过排气管道将NH3排出，最终通入到集气池内的水中，并被水进行吸收，防防NH3被周围的工作人员吸入体内，而纺出的涤纶POY长丝经过雾化喷嘴处时，被挂浆处理，从而增强涤纶POY长丝的抗断裂能力。

Description

一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法
技术领域
本发明涉及涤纶纤维生产技术领域，具体是一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法。
背景技术
涤纶长丝，是用涤纶做成的长度为千米以上的长丝。涤纶是合成纤维中的一个重要品种，它是以精对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料，经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物，再经纺丝和后处理制成的纤维。中空多孔的涤纶纤维相比普通纤维减少了20％的重量，且孔内可以包含静止的空气，相较于普通涤纶纤维更加保暖在制备过程中，同时吸湿能力相比于普通涤纶纤维有了明显提高。但是中空多孔的涤纶纤维在生产制备过程中往往需要使用到中空型喷丝板，在喷丝后纺丝内部的气体将直接排放，会对附近的工作人员造成一定的危害，而纺丝由于表面多孔，强度难以达到要求，抗断裂能力较差。
因此，本领域技术人员提供了一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、准备原料：准备聚酯切片、抗氧剂、纳米级金属粉末、造孔剂，将聚酯切片、纳米级金属粉末、造孔剂进行充分混合搅拌，并加热至熔体状态，抗氧剂进行稀释备用；
步骤2、进行纺丝：将熔体状态的混合物料灌入到螺杆挤出机内部，通过螺杆挤出机将熔体物料挤出到纺丝箱内部，再通过喷丝板进行喷丝，当熔体状物料进入到喷丝板内部的喷丝孔时，熔体先经过喷丝孔上部较粗的一端，当熔体通过喷丝孔下部较窄的一端时，熔体物料被中部阻挡杆所阻隔，从而形成中空的纺丝，当纺丝从喷丝孔的下端喷出时，通过温度控制及检测模块开启加热板，使得加热板对刚喷出的纺丝进行加热，造孔剂受热状态下产生气体，从而使得纺丝表面形成微孔；
步骤3、回收气体：通过进气管道朝甬道的内部缓慢通入空气，较热的气体将上移，最终通过排气管道排入到集气池内的水中；
步骤4、挂浆：当纺丝的下端从雾化喷嘴之间穿过时，通过喷剂管朝纺丝喷涂抗氧剂，并通过雾化喷嘴使得抗氧剂雾化，增加抗氧剂和纺丝的接触面，完成对纺丝的抗氧化处理，从而增强纺丝的抗断裂能力；
步骤5、收卷：使挂浆的纺丝通过出丝孔，并从聚丝管中穿过，进行集束过程，再通过导丝轮进行导向，最后被绕卷到卷绕辊的表面进行收集。
作为本发明再进一步的方案：造孔剂选用NH4HCO3，NH4HCO3受热分解后会产生NH3、CO2和水蒸气，
Figure BDA0003597770430000021
NH3和水发生化合反应形成氨水，水蒸气溶于水，剩余的气体通过水后重新被排放到空气中。
作为本发明再进一步的方案：加热板的温度控制在55～60℃，在该温度下加快NH4HCO3的分解，便于快速产生气体，从而在纺丝表面形成气泡。
作为本发明再进一步的方案：控制集气池内水的温度位于5～10℃，并对集气池进行遮光，避免氨水分解重新形成NH3。
一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备设备，包括喷丝板、螺杆挤出机和纺丝箱，所述螺杆挤出机的出口和纺丝箱相互连接，所述纺丝箱的出口连接于所述喷丝板的上表面，所述喷丝板的下侧固接有甬道，所述甬道的下端开设有出丝孔，所述甬道的下表面固接有聚丝管，且所述出丝孔和所述聚丝管的内部相互连通，所述聚丝管的下方设置有导丝轮，所述导丝轮的左侧设置有卷绕辊，所述甬道的侧壁下方等距贯穿安装有六个喷剂管，所述喷剂管的内侧端均固接有雾化喷嘴，所述甬道的侧壁贯穿安装有进气管道和排气管道，所述排气管道的出气端外部设置有集气池，所述集气池的内部装有水，所述排气管道的出气端深入到所述水的内部。
作为本发明再进一步的方案：所述喷丝板的内部等距开设有喷丝孔，所述喷丝孔呈上端大下端小的漏斗状，所述喷丝孔的较宽的侧壁固接有连接杆，所述连接杆的另一端竖直固接有中部阻挡杆，且所述中部阻挡杆位于所述喷丝孔的正中心。
作为本发明再进一步的方案：所述中部阻挡杆的截面小于所述喷丝孔的下端口，且所述中部阻挡杆的下端延伸到所述喷丝孔的外部。
作为本发明再进一步的方案：所述喷丝板的下表面固接有加热板，且所述喷丝孔的下端贯穿所述加热板，所述加热板连接有温度控制及检测模块。
作为本发明再进一步的方案：所述进气管道位于所述排气管道的下方，产生的NH3较空气轻，会上浮，从下端的进气管道通入空气，使得NH3通过排气管道导入到集气池内部的水中，水和NH3被水吸收，而不溶于水的气体如CO2将直接通过水并被排到空气中。
作为本发明再进一步的方案：所述多通管接头包括一个进气管口和六个出气管口，且所述进气管口和通气管口相互贯通，所述六个出气管口分别和六个所述喷剂管相互连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过设置的加热板，可以对涤纶POY长丝进行加热，从而加快NH4HCO3的分解，形成气体，在涤纶POY长丝表面形成气泡，并通过进气管道朝甬道的内部缓慢通入空气，将NH3排出，最终通入到集气池内的水中，并被水进行吸收，防防NH3被周围的工作人员吸入体内，而纺出的涤纶POY长丝经过雾化喷嘴处时，被挂浆处理，从而增强涤纶POY长丝的抗断裂能力，而控制集气池内水的温度位于5～10℃，并对集气池进行遮光，避免氨水分解重新形成NH3。
附图说明
图1为一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备装置的主体结构图；
图2为图1中A处放大图；
图3为一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法中喷剂管和多通管接头的俯视图；
图4为一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法的流程图。
图中：1、喷丝板；2、甬道；3、进气管道；4、排气管道；5、集气池；6、喷剂管；61、雾化喷嘴；7、出丝孔；8、聚丝管；9、导丝轮；10、卷绕辊；11、喷丝孔；12、连接杆；13、中部阻挡杆；14、加热板；15、多通管接头。
具体实施方式
请参阅图1～4，一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法，包括以下步骤：
步骤1、准备原料：准备聚酯切片、抗氧剂、纳米级金属粉末、造孔剂，将聚酯切片、纳米级金属粉末、造孔剂进行充分混合搅拌，并加热至熔体状态，抗氧剂进行稀释备用；
步骤2、进行纺丝：将熔体状态的混合物料灌入到螺杆挤出机内部，通过螺杆挤出机将熔体物料挤出到纺丝箱内部，再通过喷丝板1进行喷丝，当熔体状物料进入到喷丝板1内部的喷丝孔11时，熔体先经过喷丝孔11上部较粗的一端，当熔体通过喷丝孔11下部较窄的一端时，熔体物料被中部阻挡杆13阻隔，从而形成中空的纺丝，当纺丝从喷丝孔11的下端喷出时，通过温度控制及检测模块开启加热板14，使得加热板14对刚喷出的纺丝进行加热，造孔剂受热状态下产生气体，从而使得纺丝表面形成微孔；
步骤3、回收气体：通过进气管道3朝甬道2的内部缓慢通入空气，较热的气体将上移，最终通过排气管道4排入到集气池5内的水中；
步骤4、挂浆：当纺丝的下端从雾化喷嘴61之间穿过时，通过喷剂管6朝纺丝喷涂抗氧剂，并通过雾化喷嘴61使得抗氧剂雾化，增加抗氧剂和纺丝的接触面，完成对纺丝的抗氧化处理，从而增强纺丝的抗断裂能力；
步骤5、收卷：使挂浆的纺丝通过出丝孔7，并从聚丝管8中穿过，进行集束过程，再通过导丝轮9进行导向，最后被绕卷到卷绕辊10的表面进行收集。
优选的，造孔剂选用NH4HCO3，NH4HCO3受热分解后会产生NH3、CO2和水蒸气，
Figure BDA0003597770430000041
Figure BDA0003597770430000042
NH3和水发生化合反应形成氨水，水蒸气溶于水，剩余的气体通过水后重新被排放到空气中。
优选的，加热板14的温度控制在55～60℃，在该温度下加快NH4HCO3的分解，便于快速产生气体，从而在纺丝表面形成气泡。
优选的，控制集气池5内水的温度位于5～10℃，并对集气池5进行遮光，避免氨水分解重新形成NH3。
在图1～3，本发明实施例中，包括喷丝板1、螺杆挤出机和纺丝箱，螺杆挤出机的出口和纺丝箱相互连接，纺丝箱的出口连接于喷丝板1的上表面，喷丝板1的下侧固接有甬道2，甬道2的下端开设有出丝孔7，甬道2的下表面固接有聚丝管8，且出丝孔7和聚丝管8的内部相互连通，聚丝管8的下方设置有导丝轮9，导丝轮9的左侧设置有卷绕辊10，甬道2的侧壁下方等距贯穿安装有六个喷剂管6，喷剂管6的内侧端均固接有雾化喷嘴61，甬道2的侧壁贯穿安装有进气管道3和排气管道4，排气管道4的出气端外部设置有集气池5，集气池5的内部装有水，排气管道4的出气端深入到水的内部。
优选的，喷丝板1的内部等距开设有喷丝孔11，喷丝孔11呈上端大下端小的漏斗状，喷丝孔11的较宽的侧壁固接有连接杆12，连接杆12的另一端竖直固接有中部阻挡杆13，且中部阻挡杆13位于喷丝孔11的正中心。
优选的，中部阻挡杆13的截面小于喷丝孔11的下端口，且中部阻挡杆13的下端延伸到喷丝孔11的外部。
优选的，喷丝板1的下表面固接有加热板14，且喷丝孔11的下端贯穿加热板14，加热板14连接有温度控制及检测模块。
优选的，进气管道3位于排气管道4的下方，产生的NH3较空气轻，会上浮，从下端的进气管道3通入空气，使得NH3通过排气管道4导入到集气池5内部的水中，水和NH3被水吸收，而不溶于水的气体如CO2将直接通过水并被排到空气中。
优选的，多通管接头15包括一个进气管口和六个出气管口，且进气管口和通气管口相互贯通，六个出气管口分别和六个喷剂管6相互连通。
本发明的工作原理是：步骤1、准备原料：准备聚酯切片、抗氧剂、纳米级金属粉末、造孔剂，将聚酯切片、纳米级金属粉末、造孔剂进行充分混合搅拌，并加热至熔体状态，抗氧剂进行稀释备用；步骤2、进行纺丝：将熔体状态的混合物料灌入到螺杆挤出机内部，通过螺杆挤出机将熔体物料挤出到纺丝箱内部，再通过喷丝板1进行喷丝，当熔体状物料进入到喷丝板1内部的喷丝孔11时，熔体先经过喷丝孔11上部较粗的一端，当熔体通过喷丝孔11下部较窄的一端时，熔体物料被中部阻挡杆13阻隔，从而形成中空的纺丝，当纺丝从喷丝孔11的下端喷出时，通过温度控制及检测模块开启加热板14，使得加热板14对刚喷出的纺丝进行加热，造孔剂受热状态下产生气体，从而使得纺丝表面形成微孔；步骤3、回收气体：通过进气管道3朝甬道2的内部缓慢通入空气，较热的气体将上移，最终通过排气管道4排入到集气池5内的水中；步骤4、挂浆：当纺丝的下端从雾化喷嘴61之间穿过时，通过喷剂管6朝纺丝喷涂抗氧剂，并通过雾化喷嘴61使得抗氧剂雾化，增加抗氧剂和纺丝的接触面，完成对纺丝的抗氧化处理，从而增强纺丝的抗断裂能力；步骤5、收卷：使挂浆的纺丝通过出丝孔7，并从聚丝管8中穿过，进行集束过程，再通过导丝轮9进行导向，最后被绕卷到卷绕辊10的表面进行收集。
以上的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1、准备原料：准备聚酯切片、抗氧剂、纳米级金属粉末、造孔剂，将聚酯切片、纳米级金属粉末、造孔剂进行充分混合搅拌，并加热至熔体状态，抗氧剂进行稀释备用，所述造孔剂选用NH4HCO3，NH4HCO3受热分解后会产生NH3、CO2和水蒸气，NH4HCO3≜NH3↑+H2O↑+CO2↑，NH3和水发生化合反应形成氨水，水蒸气溶于水，剩余的气体通过水后重新被排放到空气中；
步骤2、进行纺丝：将熔体状态的混合物料灌入到螺杆挤出机内部，通过螺杆挤出机将熔体物料挤出到纺丝箱内部，再通过喷丝板（1）进行喷丝，所述喷丝板（1）的内部等距开设有喷丝孔（11），所述喷丝孔（11）呈上端大下端小的漏斗状，所述喷丝孔（11）的较宽的侧壁固接有连接杆（12），所述连接杆（12）的另一端竖直固接有中部阻挡杆（13），且所述中部阻挡杆（13）位于所述喷丝孔（11）的正中心，所述中部阻挡杆（13）的截面小于所述喷丝孔（11）的下端口，且所述中部阻挡杆（13）的下端延伸到所述喷丝孔（11）的外部，当熔体物料进入到喷丝板（1）内部的喷丝孔（11）时，熔体先经过喷丝孔（11）上部较粗的一端，当熔体通过喷丝孔（11）下部较窄的一端时，熔体物料被中部阻挡杆（13）所阻隔，从而形成中空的纺丝，所述喷丝板（1）的下表面固接有加热板（14），且所述喷丝孔（11）的下端贯穿所述加热板（14），所述加热板（14）连接有温度控制及检测模块，当纺丝从喷丝孔（11）的下端喷出时，通过温度控制及检测模块开启加热板（14），使得加热板（14）对刚喷出的纺丝进行加热，造孔剂在受热状态下产生气体，从而使得纺丝表面形成微孔；
步骤3、回收气体：通过进气管道（3）朝甬道（2）的内部缓慢通入空气，较热的气体将上移，最终通过排气管道（4）排入到集气池（5）内的水中；
步骤4、挂浆：所述甬道（2）的侧壁下方等距贯穿安装有六个喷剂管（6），所述喷剂管（6）的内侧端均固接有雾化喷嘴（61），当纺丝的下端从雾化喷嘴（61）之间穿过时，通过喷剂管（6）朝纺丝喷涂抗氧剂，并通过雾化喷嘴（61）使得抗氧剂雾化，增加抗氧剂和纺丝的接触面，完成对纺丝的抗氧化处理，从而增强纺丝的抗断裂能力；
步骤5、收卷：使挂浆的纺丝通过出丝孔（7），并从聚丝管（8）中穿过，进行集束过程，再通过导丝轮（9）进行导向，最后被绕卷到卷绕辊（10）的表面进行收集。
2.根据权利要求1所述的一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法，其特征在于：加热板（14）的温度控制在55～60℃，在该温度下加快NH4HCO3的分解，便于快速产生气体，从而在纺丝表面形成气泡。
3.根据权利要求1所述的一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法，其特征在于：控制集气池（5）内水的温度位于5～10℃，并对集气池（5）进行遮光。
4.根据权利要求1所述的一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法中所使用的设备，其特征在于：包括喷丝板（1）、螺杆挤出机和纺丝箱，所述螺杆挤出机的出口和纺丝箱相互连接，所述纺丝箱的出口连接于所述喷丝板（1）的上表面，其特征在于：所述喷丝板（1）的下侧固接有甬道（2），所述甬道（2）的下端开设有出丝孔（7），所述甬道（2）的下表面固接有聚丝管（8），且所述出丝孔（7）和所述聚丝管（8）的内部相互连通，所述聚丝管（8）的下方设置有导丝轮（9），所述导丝轮（9）的左侧设置有卷绕辊（10），所述甬道（2）的侧壁贯穿安装有进气管道（3）和排气管道（4），所述排气管道（4）的出气端外部设置有集气池（5），所述集气池（5）的内部装有水，所述排气管道（4）的出气端深入到所述水的内部。
5.根据权利要求4所述的一种中空多微孔抗断裂涤纶POY长丝制备方法中所使用的设备，其特征在于：所述进气管道（3）位于所述排气管道（4）的下方。
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