CN116516534B - 一种高收缩卷曲中空dty仿毛纺纤维的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，将双中空聚酯POY丝依次通过加弹机的原丝架、第一罗拉、第一热箱、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉，再经卷绕成型得到高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维；所述主网络喷嘴包括喷嘴芯(1)，所述喷嘴芯(1)上设有半倒圆台形的丝道(11)，所述丝道(11)内壁粗糙。本发明所得产品手感柔软顺滑、透气保暖、染色性能好，可用于替代天然毛纺纱线。
Description
技术领域
本发明涉及高分子纤维技术领域，特别是涉及一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺。
背景技术
目前长纤维仿毛纺面料多是由长纤维织物经磨毛辊机械磨毛而成(如申请号为CN201610435891.2的专利所公开的全涤消光磨毛仿棉面料)，少部分是由经砂轮机械磨毛的长纤维纺织而成。无论是面料磨毛辊磨毛还是长纤维砂轮磨毛，都存在磨毛过程中张力难以实时稳定控制的问题，容易出现磨削作用不均匀而造成绒毛散乱不匀及单纤抽丝，磨毛效果不佳的问题，且磨毛过程中会产生大量的碎屑，污染工作环境。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，所得产品手感柔软顺滑、透气保暖、染色性能好，可用于替代天然毛纺纱线。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，将双中空聚酯POY丝依次通过加弹机的原丝架、第一罗拉、第一热箱、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉，再经卷绕成型得到高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维；所述主网络喷嘴包括喷嘴芯(1)，所述喷嘴芯(1)上设有半倒圆台形的丝道(11)，所述丝道(11)内壁粗糙。
所述丝道(11)内壁达1000目粗糙度。
所述丝道(11)内壁与竖直面夹角α为7.5度；所述丝道(11)高度为28mm，丝道(11)上开口宽16mm。
第一罗拉速度为320-325m/min；第二罗拉速度为550-583m/min；第三罗拉速度为517.5-535m/min。
第一热箱的温度为180-195℃；第二热箱温度为常温。
假捻器的D/Y比为1.72-1.85；卷绕成型速度为510-530m/min。
主网络喷嘴的气压为0.31-0.5MPa。
其特征在于，双中空聚酯POY丝采用切片熔融纺丝法制造，切片选自原生或再生半消光聚酯切片、原生或再生有光聚酯切片、原生或再生阳离子聚酯切片中的一种。
双中空聚酯POY丝具体生产步骤为：将原料切片投入料仓中，经高料仓后进入结晶塔中进行结晶，之后输送至干燥塔进行干燥，控制切片含水率为20-30ppm；将结晶干燥后的切片输入螺杆挤出机中熔融挤出，熔体输入纺丝组件中进行纺丝，所得丝束经侧吹风冷却、集束上油、预网络、牵伸定型、卷绕成型处理，制成双中空聚酯POY丝；纺丝组件中喷丝板的喷丝孔(3)包括一对相互间隔并对称分布的C形孔，C形孔的开口朝外且一对C形孔的开口处呈相背设置。
切片结晶温度为155-168℃，干燥温度为150-165℃；纺丝组件的压力为10.8-16Mpa；侧吹风温度为21.5-22.5℃，风湿为75-85％，风压为540-560Kpa，风速为0.7-0.8m/s；集束上油的含油率控制为0.4-0.5％；牵伸定型时第一导丝辊速度为2830-3110m/min，第一导丝辊速度为2850-3132m/min；卷绕成型时卷绕速度为2830-3105m/min。
本发明的有益效果是：利用双中空纤维在高取向度和结晶度时良好的卷曲效果，并设计表面粗糙的网络喷嘴丝道，使POY纤维在加弹工艺网络喷嘴处形成气圈打毛而形成记忆弹力型仿毛纺DTY产品，纤维表面生成绒毛丝且纤维不含结点、理化性能符合服用要求，由该纤维织造的面料毛感柔软顺滑、透气保暖、染色性能好，可用于替代天然毛纺面料。
附图说明
图1为本发明喷嘴芯的结构图；
图2为本发明喷丝板的喷丝孔的示意图；
图3为实施例1制备的高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的外貌图；
图4为对比例1制备的DTY纤维的外貌图。
图中：喷嘴芯1、丝道11、气道2、喷丝孔3。
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
高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造：
步骤S1、切片熔融纺丝法制造双中空聚酯POY丝：将再生半消光聚酯切片投入料仓中，经高料仓后进入结晶塔中进行结晶，结晶温度为158℃，之后输送至干燥塔进行干燥，干燥温度为150℃，最终控制切片含水率为25.5ppm；将结晶干燥后的切片输入螺杆挤出机中熔融挤出，螺杆挤出机一至五区加热段温度依次为：278℃、284℃、288℃、292℃、295℃；所得熔体输入纺丝组件中进行纺丝，控制纺丝组件的压力为15Mpa，纺丝温度为290℃，纺丝组件中喷丝板的喷丝孔3包括一对相互间隔并对称分布的C形孔，C形孔的开口朝外且一对C形孔的开口处呈相背设置；所得丝束经侧吹风冷却、集束上油、预网络、牵伸定型、卷绕成型处理，得到双中空聚酯POY丝，其中，侧吹风温度为22℃，风湿为80％，风压为550Kpa，风速为0.75m/s；集束上油的含油率控制为0.45％；牵伸定型时第一导丝辊速度为3105m/min，第二导丝辊速度为3120m/min；卷绕成型时卷绕速度为3100m/min。
步骤S2、将双中空聚酯POY丝依次通过加弹机的原丝架、第一罗拉、第一热箱、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉，再经卷绕成型得到高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维。其中，第一罗拉速度为323.5m/min；第一热箱的温度为195℃；假捻器的D/Y比为1.85；第二罗拉速度为550m/min；主网络喷嘴的气压为0.35MPa，热箱温度为常温；第三罗拉速度为526.5m/min；卷绕成型速度为523m/min。
所述主网络喷嘴包括喷嘴芯1，所述喷嘴芯1上设有半倒圆台形的丝道11，丝道11与主网络喷嘴的气道2相垂直，丝道11高28mm，上开口宽16mm，丝道11内壁与竖直面夹角α为7.5度，所述丝道11内壁达1000目粗糙度，即粗糙度为13微米。
实施例2
高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造：
步骤S1、切片熔融纺丝法制造双中空聚酯POY丝：将原生半消光聚酯切片投入料仓中，经高料仓后进入结晶塔中进行结晶，结晶温度为165℃，之后输送至干燥塔进行干燥，干燥温度为155℃，最终控制切片含水率为25.5ppm；将结晶干燥后的切片输入螺杆挤出机中熔融挤出，螺杆挤出机一至五区加热段温度依次为：278℃、282℃、286℃、290℃、293℃；所得熔体输入纺丝组件中进行纺丝，控制纺丝组件的压力为14.5Mpa，纺丝温度为288℃，纺丝组件中喷丝板的喷丝孔3包括一对相互间隔并对称分布的C形孔，C形孔的开口朝外且一对C形孔的开口处呈相背设置；所得丝束经侧吹风冷却、集束上油、预网络、牵伸定型、卷绕成型处理，得到双中空聚酯POY丝，其中，侧吹风温度为21.5℃，风湿为85％，风压为545Kpa，风速为0.8m/s；集束上油的含油率控制为0.5％；牵伸定型时第一导丝辊速度为3110m/min，第二导丝辊速度为3132m/min；卷绕成型时卷绕速度为3105m/min。
步骤S2、将双中空聚酯POY丝依次通过加弹机的原丝架、第一罗拉、第一热箱、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉，再经卷绕成型得到高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维。其中，第一罗拉速度为325m/min；第一热箱的温度为193.5℃；假捻器的D/Y比为1.80；第二罗拉速度为552m/min；主网络喷嘴的气压为0.31MPa；第二热箱温度为常温；第三罗拉速度为524.5m/min；卷绕成型速度为522.1m/min。
所述主网络喷嘴包括喷嘴芯1，所述喷嘴芯1上设有半倒圆台形的丝道11，丝道11与主网络喷嘴的气道2相垂直，丝道11高28mm，上开口宽16mm，丝道11内壁与竖直面夹角α为7.5度，所述丝道11内壁达1000目粗糙度，即粗糙度为13微米。
实施例3
高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造：
步骤S1、切片熔融纺丝法制造双中空聚酯POY丝：将再生有光聚酯切片投入料仓中，经高料仓后进入结晶塔中进行结晶，结晶温度为160℃，之后输送至干燥塔进行干燥，干燥温度为155℃，最终控制切片含水率为30ppm；将结晶干燥后的切片输入螺杆挤出机中熔融挤出，螺杆挤出机一至五区加热段温度依次为：275℃、285℃、288℃、290℃、292℃；所得熔体输入纺丝组件中进行纺丝，控制纺丝组件的压力为16Mpa，纺丝温度为290℃，纺丝组件中喷丝板的喷丝孔3包括一对相互间隔并对称分布的C形孔，C形孔的开口朝外且一对C形孔的开口处呈相背设置；所得丝束经侧吹风冷却、集束上油、预网络、牵伸定型、卷绕成型处理，得到双中空聚酯POY丝，其中，侧吹风温度为22.5℃，风湿为78％，风压为557Kpa，风速为0.75m/s；集束上油的含油率控制为0.4％；牵伸定型时第一导丝辊速度为3090m/min，第二导丝辊速度为3100m/min；卷绕成型时卷绕速度为3084m/min。
步骤S2、将双中空聚酯POY丝依次通过加弹机的原丝架、第一罗拉、第一热箱、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉，再经卷绕成型得到高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维。其中，第一罗拉速度为321.2m/min；第一热箱的温度为193℃；假捻器的D/Y比为1.76；第二罗拉速度为560m/min；主网络喷嘴的气压为0.5MPa；第二热箱温度为常温；第三罗拉速度为535m/min；卷绕成型速度为530m/min。
所述主网络喷嘴包括喷嘴芯1，所述喷嘴芯1上设有半倒圆台形的丝道11，丝道11与主网络喷嘴的气道2相垂直，丝道11高28mm，上开口宽16mm，丝道11内壁与竖直面夹角α为7.5度，所述丝道11内壁达1000目粗糙度，即粗糙度为13微米。
实施例4
高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造：
步骤S1、切片熔融纺丝法制造双中空聚酯POY丝：将原生有光聚酯切片投入料仓中，经高料仓后进入结晶塔中进行结晶，结晶温度为168℃，之后输送至干燥塔进行干燥，干燥温度为165℃，最终控制切片含水率为30ppm；将结晶干燥后的切片输入螺杆挤出机中熔融挤出，螺杆挤出机一至五区加热段温度依次为：275℃、283℃、288℃、291℃、293℃；所得熔体输入纺丝组件中进行纺丝，控制纺丝组件的压力为15.7Mpa，纺丝温度为290℃，纺丝组件中喷丝板的喷丝孔3包括一对相互间隔并对称分布的C形孔，C形孔的开口朝外且一对C形孔的开口处呈相背设置；所得丝束经侧吹风冷却、集束上油、预网络、牵伸定型、卷绕成型处理，得到双中空聚酯POY丝，其中，侧吹风温度为22.2℃，风湿为80％，风压为560Kpa，风速为0.7m/s；集束上油的含油率控制为0.45％；牵伸定型时第一导丝辊速度为3072m/min，第二导丝辊速度为3105m/min；卷绕成型时卷绕速度为3070m/min。
步骤S2、将双中空聚酯POY丝依次通过加弹机的原丝架、第一罗拉、第一热箱、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉，再经卷绕成型得到高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维。其中，第一罗拉速度为325m/min；第一热箱的温度为195℃；假捻器的D/Y比为1.74；第二罗拉速度为565m/min；主网络喷嘴的气压为0.45MPa；第二热箱温度为常温；第三罗拉速度为530m/min；卷绕成型速度为526m/min。
所述主网络喷嘴包括喷嘴芯1，所述喷嘴芯1上设有半倒圆台形的丝道11，丝道11与主网络喷嘴的气道2相垂直，丝道11高28mm，上开口宽16mm，丝道11内壁与竖直面夹角α为7.5度，所述丝道11内壁达1000目粗糙度，即粗糙度为13微米。
实施例5
高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造：
步骤S1、切片熔融纺丝法制造双中空聚酯POY丝：将再生阳离子聚酯切片投入料仓中，经高料仓后进入结晶塔中进行结晶，结晶温度为155℃，之后输送至干燥塔进行干燥，干燥温度为150℃，最终控制切片含水率为20ppm；将结晶干燥后的切片输入螺杆挤出机中熔融挤出，螺杆挤出机一至五区加热段温度依次为：268℃、275℃、280℃、282℃、283℃；所得熔体输入纺丝组件中进行纺丝，控制纺丝组件的压力为10.8Mpa，纺丝温度为283.2℃，纺丝组件中喷丝板的喷丝孔3包括一对相互间隔并对称分布的C形孔，C形孔的开口朝外且一对C形孔的开口处呈相背设置；所得丝束经侧吹风冷却、集束上油、预网络、牵伸定型、卷绕成型处理，得到双中空聚酯POY丝，其中，侧吹风温度为21.5℃，风湿为75％，风压为540Kpa，风速为0.75m/s；集束上油的含油率控制为0.43％；牵伸定型时第一导丝辊速度为2840m/min，第二导丝辊速度为2860m/min；卷绕成型时卷绕速度为2834m/min。
步骤S2、将双中空聚酯POY丝依次通过加弹机的原丝架、第一罗拉、第一热箱、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉，再经卷绕成型得到高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维。其中，第一罗拉速度为320m/min；第一热箱的温度为180℃；假捻器的D/Y比为1.74；第二罗拉速度为580m/min；主网络喷嘴的气压为0.42MPa；第二热箱温度为常温；第三罗拉速度为520m/min；卷绕成型速度为515m/min。
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实施例6
高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造：
步骤S1、切片熔融纺丝法制造双中空聚酯POY丝：将原生阳离子聚酯切片投入料仓中，经高料仓后进入结晶塔中进行结晶，结晶温度为158℃，之后输送至干燥塔进行干燥，干燥温度为153℃，最终控制切片含水率为20ppm；将结晶干燥后的切片输入螺杆挤出机中熔融挤出，螺杆挤出机一至五区加热段温度依次为：270℃、278℃、283℃、285℃、285℃；所得熔体输入纺丝组件中进行纺丝，控制纺丝组件的压力为11.2Mpa，纺丝温度为285℃，纺丝组件中喷丝板的喷丝孔3包括一对相互间隔并对称分布的C形孔，C形孔的开口朝外且一对C形孔的开口处呈相背设置；所得丝束经侧吹风冷却、集束上油、预网络、牵伸定型、卷绕成型处理，得到双中空聚酯POY丝，其中，侧吹风温度为21.5℃，风湿为76％，风压为540Kpa，风速为0.75m/s；集束上油的含油率控制为0.41％；牵伸定型时第一导丝辊速度为2830m/min，第二导丝辊速度为2855m/min；卷绕成型时卷绕速度为2841m/min。
步骤S2、将双中空聚酯POY丝依次通过加弹机的原丝架、第一罗拉、第一热箱、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉，再经卷绕成型得到高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维。其中，第一罗拉速度为320.4m/min；第一热箱的温度为180.5℃；假捻器的D/Y比为1.72；第二罗拉速度为583m/min；主网络喷嘴的气压为0.39MPa；第二热箱温度为常温；第三罗拉速度为517.5m/min；卷绕成型速度为510m/min。
所述主网络喷嘴包括喷嘴芯1，所述喷嘴芯1上设有半倒圆台形的丝道11，丝道11与主网络喷嘴的气道2相垂直，丝道11高28mm，上开口宽16mm，丝道11内壁与竖直面夹角α为7.5度，所述丝道11内壁达1000目粗糙度，即粗糙度为13微米。
对实施例1-6制备的双中空聚酯POY丝及高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维进行性能测试，如表1、2所示。
表1双中空聚酯POY丝性能
表2高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维
在传统DTY生产中，主网络喷嘴的作用是：当丝在丝道中通过时，受到与丝垂直的喷射气流的横向撞击，产生与丝条平行的涡流，使各个单丝产生纠缠和振动，如此循环往复，丝条不断地被开松、交络、缠结，从而形成缠结点；由于不同的区域涡流的流体速度不同，以及车速的影响，从而形成周期性的网络间距和网络结点。常规DTY生产所采用的主网络喷嘴的丝道内壁都是光滑的，并且对主网络喷嘴丝道的光洁度要求较高；在相同条件下，网络压力越大，网络度和网络牢度越大，网络度越高，越不易起毛刺，亦利于网络丝的后加工，但过大的网络压力会使纤维受力过大，使得单丝断裂而造成毛丝，也会造成纤维柔软性降低，单纱间缠结，后道不容易拉毛、磨毛。常规DTY的生产要极力避免毛丝的产生。
本发明利用双中空纤维在高取向度结晶度时良好的卷曲效果，由POY经加弹工艺调整制成超高弹DTY，通过设计表面粗糙的网络喷嘴丝道和网络压力的控制使纤维经由网络喷嘴处形成气圈打毛而形成记忆弹力型仿毛纺产品，纤维表面生成绒毛丝且纤维不含结点、理化性能符合服用要求，由该纤维织造的面料毛感柔软顺滑、透气保暖、染色性能好，可完全替代天然毛纺面料。本发明实施例1制备的纤维外观见图3。
对比例1-6
分别按实施例1-6的方法对应进行纤维制造，记为对比例1-6，不同之处在于：各对比例中采用的主网络喷嘴丝道11内壁光滑并增大网络压力使单丝产生毛丝，对比例1-6中主网络喷嘴的气压依次为0.41MPa、0.40MPa、0.55MPa、0.52MPa、0.47MPa、0.45MPa。
对比例7-12
分别按实施例1-6的方法对应进行纤维制造，记为对比例7-12，不同之处在于：各对比例中采用的主网络喷嘴丝道11内壁光滑。
对比例13-18
分别按实施例1-6的方法对应进行纤维制造，记为对比例13-18，不同之处在于：增大主网络喷嘴的网络压力，对比例1-6中主网络喷嘴的气压依次为0.38MPa、0.34MPa、0.53MPa、0.48MPa、0.45MPa、0.41MPa。
对比例1-6是通过增大网络压力使纤维表面产生毛丝，由图4可以看出，对比例1制造的纤维表面也产生了毛丝，但纤维中含结点、毛丝分布杂乱、绒毛感很差，对比例2-6制造的纤维表面也都产生了毛丝，但也存在对比例1纤维存在的问题。对比例7-12制造的纤维表面并无毛丝。对比例13-18制造的纤维表面也产生毛丝，但毛丝杂乱且纤维中含结点。
对对比例1-18生产的纤维进行断裂强度测试；以实施例1-6、对比例1-18制造的纤维为原料纺织成面料并进行手感(AATCC Test Method 202-2012标准)评价。结果如表3所示。
表3
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 (8)
1.一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，其特征在于，将双中空聚酯POY丝依次通过加弹机的原丝架、第一罗拉、第一热箱、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、第二热箱、第三罗拉，再经卷绕成型得到高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维；所述主网络喷嘴包括喷嘴芯（1），所述喷嘴芯（1）上设有半倒圆台形的丝道（11），所述丝道（11）内壁粗糙；
所述丝道（11）内壁达1000目粗糙度；主网络喷嘴的气压为0.31-0.5MPa。
2.如权利要求1所述一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，其特征在于，所述丝道（11）内壁与竖直面夹角α为7.5度；所述丝道（11）高度为28mm，丝道（11）上开口宽16mm。
3.如权利要求1所述一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，其特征在于，第一罗拉速度为320-325m/min；第二罗拉速度为550-583m/min；第三罗拉速度为517.5-535m/min。
4.如权利要求1所述一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，其特征在于，第一热箱的温度为180-195℃；第二热箱温度为常温。
5.如权利要求1所述一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，其特征在于，假捻器的D/Y比为1.72-1.85；卷绕成型速度为510-530m/min。
6.如权利要求1-5中任意一项所述一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，其特征在于，双中空聚酯POY丝采用切片熔融纺丝法制造，切片选自原生或再生半消光聚酯切片、原生或再生有光聚酯切片、原生或再生阳离子聚酯切片中的一种。
7.如权利要求6所述一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，其特征在于，双中空聚酯POY丝具体生产步骤为：将原料切片投入料仓中，经高料仓后进入结晶塔中进行结晶，之后输送至干燥塔进行干燥，控制切片含水率为20-30ppm；将结晶干燥后的切片输入螺杆挤出机中熔融挤出，熔体输入纺丝组件中进行纺丝，所得丝束经侧吹风冷却、集束上油、预网络、牵伸定型、卷绕成型处理，制成双中空聚酯POY丝；纺丝组件中喷丝板的喷丝孔（3）包括一对相互间隔并对称分布的C形孔，C形孔的开口朝外且一对C形孔的开口处呈相背设置。
8.如权利要求7所述一种高收缩卷曲中空DTY仿毛纺纤维的制造工艺，其特征在于，切片结晶温度为155-168℃，干燥温度为150-165℃；纺丝组件的压力为10.8-16Mpa；侧吹风温度为21.5-22.5℃，风湿为75-85%，风压为540-560Kpa，风速为0.7-0.8m/s；集束上油的含油率控制为0.4-0.5%；牵伸定型时第一导丝辊速度为2830-3110m/min，第一导丝辊速度为2850-3132m/min；卷绕成型时卷绕速度为2830-3105m/min。
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