CN116716670B - 一种直接织造用涤纶预取向丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涤纶预取向丝技术领域，涉及一种直接织造用涤纶预取向丝及其制备方法，聚酯熔体依次经计量、熔融挤出、冷却、上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、卷绕制得758~1050dtex/192f的三叶异形纤维；第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊；冷却采用三段式侧吹冷却工艺；自上而下三段的冷却风速呈梯度递增；冷却吹风方向为斜向上30~45°；第一导丝辊速度为2800~3200m/min，第二导丝辊速度为3500~4000m/min；热箱设定温度高于涤纶的玻璃化温度。本发明的方法提高了纤维异形度，使其后道织物具有粗砂粗糙感，且提高了纤维物性指标的均匀性；并且能够达到可以直接织造的效果。

Description

一种直接织造用涤纶预取向丝及其制备方法
技术领域
本发明属于涤纶预取向丝技术领域，涉及一种直接织造用涤纶预取向丝及其制备方法。
背景技术
澡巾类用品是人们日常生活中的洗澡用品和消耗品，因其表面具有粗糙感，因此拥有独特的洗浴清洁功能，且价格实惠、使用便捷，深受广大消费者的青睐。
现有澡巾类用品是通过涤纶牵伸丝（FDY）或者涤纶预取向丝（POY）加弹成涤纶低弹丝（DTY）再织造而成。其中，涤纶预取向丝，是因为其强度低、断裂伸长率高，导致其必须经过加弹、变形后形成涤纶低弹丝（DTY）才可以织造；而应用于澡巾类用品时，往往选择异形涤纶预取向丝，但是异形POY后加工为DTY后，会破坏POY的异形度及降低沸水收缩率，影响粗砂感；另一方面，如果直接使用FDY织造，由于该类型产品沸水收缩率偏低及织造时经蒸纱等工序，虽然提高了织物的柔软性能手感，但是也降低了粗糙感。其中，现有技术中的FDY及DTY的沸水收缩率基本为5.0-9.0%，其一定程度上影响了粗糙感。
随着人们对澡巾类织物的要求，现有织物的粗砂粗糙感已不能满足人们的需求。
因此，有必要研究一种具有粗糙感强、可直接织造的涤纶预取向丝及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种直接织造用涤纶预取向丝及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，由精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）进行酯化、缩聚反应制得的聚酯熔体依次经计量、熔融挤出、冷却、上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、卷绕制得直接织造用涤纶预取向丝；
第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊；
直接织造用涤纶预取向丝为758~1050dtex/192f的三叶异形纤维；
冷却采用三段式侧吹冷却工艺；自上而下三段工艺具体如下：
第一段，风速为0.55~0.65m/s，冷却长度（高度）为10~40cm；
第二段，风速为0.60~0.75m/s，冷却长度（高度）为40~50cm；
第三段，风速为0.80~0.95m/s，冷却长度（高度）为50~120cm；
冷却吹风方向为斜向上30~45°的角度；
第一导丝辊速度为2800~3200m/min，第二导丝辊速度为3500~4000m/min；热箱设定温度高于涤纶的玻璃化温度。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，各段的冷却风温相等，为22~23.5℃；各段的冷却湿度相等，为68~72%。
如上所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，三段式侧吹冷却工艺通过将静压室分割为三个部分或者设计三个小静压室来实现，静压室的每个部分或每个小静压室由独立的风阀控制进压力和进风量，静压室的每个部分或每个小静压室都预留一个风压测试接口，这样静压室的每个部分或每个静压室最低设计压力可以更低。
在冷却时，将风阀设计为三个并排的阀门，分流风管设计为三通道分流风管，每个通道对应一个风阀门，实现单独调节控制进风量，分流风管三个通道入口端分别安装一个独立的过滤装置，过滤后有三个独立的分流室，分别对应三个静压室，静压室分别对应网板的上、中、下部的出风量，上、中、下部的出风量可以通过进风阀门进行单独控制。
如上所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，聚酯熔体经熔融挤出后，在进行冷却之前先经过无风区，无风区的长度（高度）不超过10cm，之所以要设置无风区，是因为熔体在喷丝板挤出后，由于出口胀大效应，丝束直径在出喷丝口时达到最大，如果直接冷却，极易导致熔体破裂，使得最终造成纺丝断头。
如上所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，热箱为丝束接触式热箱，沿着丝束经过的方向，热箱依次包括三个温控区，使丝束常温在进入热箱内，逐步提高温度，防止丝束突然过度加热，使得沸水收缩率迅速降低；
第一温控区，温度为50~65℃，长度为20~50cm；
第二温控区，温度为60~70℃，长度为40~50cm，使丝束进入玻璃化转变温度；
第三温控区，温度为70~100℃，长度为20~30cm，使丝束在玻璃化内进行变形。
如上所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，熔融挤出时管道温度为280~283℃、箱体温度为286~290℃，纺丝温度分为管道输送温度和箱体纺丝温度，为兼顾熔体质量和能耗，遵循低温输送和高温纺丝的原则，以减少熔体黏度降。
如上所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，上油所采用的油剂中含有柔软剂，柔软剂的质量含量为5~10%。
如上所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，柔软剂为表面活性剂，具体为脂肪醇聚氧乙烯醚。
如上所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，油剂浓度为9.5~10.5%，集束位置（指喷丝板到油嘴的距离，行业内此距离为集束位置）为1300mm，卷绕速度为2600~3200m/min。
本发明还提供采用如上任一项所述的方法制得的一种直接织造用涤纶预取向丝，直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度≥2.8cN/dtex，断裂强度CV值≤4.0%，断裂伸长率为80~90%，断裂伸长率CV值≤4.0%，条干不匀率CV值≤1.60%，沸水收缩率≥60%，异形度≥40%。
发明原理：
为提高后道澡巾类织物的粗砂粗糙感需求，采用超粗旦758~1050dtex/192f有光三叶异形产品（有光是指熔体中未添加二氧化钛消光剂，使其纤维比较亮），因单丝线密度高达4.0dpf以上，且采用三叶异形截面，容易造成冷却困难。具体为因“三叶”异形截面的叶长与叶宽相连接重合的中心轴部分相对较粗，与其他部分冷却效果不一致。同时，“三叶”异形截面的比表面积较大，冷却风不宜太大，太大会导致纤维出现旋转、颤抖剧烈，导致熔体从喷丝板挤出后喷头拉伸异常，纤维条干不均匀，所以需要低风速。但低风速时会导致容易出现局部出风极小，不但延长了纤维冷却时间，使得异形度较差，进而影响后道织物粗糙感效果，而且低风速容易导致皮芯结构，即外层已冷却、但内层纤维还未冷却的质量问题，使得生产出的超粗旦因冷却问题出现强度不匀、条干不匀、异形度差等品质问题；同时，容易出现后加工毛丝断头等问题。
本发明的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，聚酯熔体经熔融挤出后采用三段式侧吹冷却工艺，第一、二、三段是熔体细流向初生纤维初步转变的重要过渡阶段，也是纺丝成型、异形度固化的最重要阶段。
第一阶段采用风速0.55m/s~0.65m/s，使“三叶”截面纤维的叶长与叶宽冷却定型，以提高纤维异形度。同时，也减少由于风速太大会导致纤维出现旋转、颤抖剧烈，导致熔体从喷丝板挤出后喷头拉伸异常，纤维条干不均匀等情况；
第二阶段采用风速0.60m/s~0.75m/s，使“三叶”截面纤维的相交部分冷却、减少强度不匀、条干不匀、异形度差的质量问题；
第三阶段采用风速0.80m/s~0.95m/s，此区域内因速度迅速上升，通过高速冷却，提高结晶速率，使得纤维取向度增加，以提高“三叶”截面纤维的强度指标。
同时，丝束因卷绕拉伸力向下的作用，使得原水平方向向丝束冷却风变成向下冷却，延长了第一冷却阶段入口端的送风距离，进而影响了纤维冷却成型效果，使得异形度下降。而通过多层网板调整为向上30~45℃的角度，经过丝束因卷绕拉伸力向下的作用，可实现冷却风对丝束进行水平冷却，提高了冷却效果；
常规涤纶预取向丝GR1（第一导丝辊）和GR2（第二导丝辊）速度基本相差不大，即GR2速度比GR1速度高0~20m/min左右，使其基本无拉伸，剩余断裂伸长率高到120%以上，导致后道无法织造。而发明将GR1速度设定为2800~3200m/min，GR2速度设定为3500~4000m/min，使其有一定的牵伸倍数，降低涤纶预取向丝的断裂伸长率到90%，断裂强度增加到2.8cN/dtex以上。同时，因GR1、GR2速度过快且有一定的牵伸倍数，丝束在GR1、GR2冷辊上容易抖动，因为在GR1冷辊前增加一个加装热箱，温度设定为50~100℃，超过玻璃化温度，使其将丝束软化后再进行牵伸，提高丝束的取向和结晶效果，进而可以使涤纶预取向丝直接进行织造。
热箱包括三个温控区，目的是使丝束进入热箱内，可以逐步提高温度，防止丝束突然过度加热，使得沸水收缩率迅速降低。
因本发明的一种直接织造用涤纶预取向丝为有光三叶异形纤维，其比表面积大且丝束较粗，在冷却后与油嘴、导丝钩等瓷件的摩擦较大，容易引起瓷件发烫，容易导致单丝断裂。为此，通过在油剂中增加柔软剂，降低其与瓷件的摩擦力。
当油剂中加入柔软剂，油脂分子便混溶于粘着剂中，由于油脂分子的介入拉大了粘着剂大分子链之间距离，大分子链之间的分子作用力被削弱，链段易运动，链段间相互运动的内摩擦阻力减小，从而起到增塑作用。
有益效果：
（1）本发明的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法中，通过三段式冷却和优化冷却风方向，提高了纤维异形度，使其后道织物具有粗砂粗糙感，且提高了纤维物性指标的均匀性；
（2）本发明的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法中，通过在第一导丝辊之前增加热箱，优化第一导丝辊和第二导丝辊之间直接的纺丝速度，提高纤维断裂强度和降低纤维的断裂伸长率，使其达到可以直接织造的效果；
（3）本发明通过在油剂中增加柔软剂，降低三叶异形纤维与瓷件的摩擦力，以减少单丝断裂，提高可纺性。
附图说明
图1为本发明的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法中冷却过程示意图；
图2为本发明的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法中冷却过程所使用的冷却风管；
图3为网板与丝条的位置关系图；
图4为本发明的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法中经过热箱的过程示意图；
其中，1-进风风管，2-风阀，3-过滤无纺布，4-分流风管，5-整流多孔板，6-静压室，7-网板，8-丝窗，9-无风区，10-喷丝板，11-丝束，12-导丝盘，13-进丝口磁件，14-导丝钩，15-热箱，16-出丝口磁件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
具体实施方式中涉及的测试方法：
（1）断裂强度、断裂强度CV值、断裂伸长率和断裂伸长率CV值：根据《化学纤维 长丝拉伸性能试验方法》（GB/T 14344-2022）标准，采用YG023B-Ⅱ型全自动单纱强力机进行测试，具体步骤如下：
（a）将样品在温度（20±2）℃和湿度（65±5）%环境下调湿4h；
（b）设定经上下夹持器确定夹持长度（500±1.0mm），机械手夹住试样加预张力（0.05±0.005cN/dtex），下夹持器设定试验速度（500mm/min）；
（c）用全自动单纱强力机拉伸试样，直至试样断裂；
（d）力传感器经数据收集系统画出强力-伸长率曲线，数据处理得出断裂强度和断裂伸长率，同时，测试完成后，全自动单纱强力机会自动统计断裂强度变异系数CV值和断裂伸长率变异系数CV值。
（2）条干不匀率CV值：根据《化学纤维 长丝条干不匀率试验方法电容法》（GB/T14346-2015），采用USTER5条干仪进行测试，试样调湿后，试样长丝匀速通过电容器两极板，其每一等间隔内的质量转化为电信号，所有测试电信号的标准差与平均值的百分比，即为条干不匀率；其中，试验速度为200m/min，试验时间2.5min，测量槽和张力器仪器自动选择，加捻器为10000r/min，“S”加捻。
（3）沸水收缩率：依据《化学纤维 长丝热收缩率试验方法（处理后）》（GB/T 6505-2017）标准中绞丝法，将样品在温度（20±2）℃和湿度（65±5）%环境下调湿4h后，根据如下公式取样：摇取圈数=10000÷（2×名义线密度），之后用沸水处理试样，沸煮时间30min；经测量处理前、后试样长度的变化，计算其对原丝长度的百分比，从而得到沸水收缩率。
（4）异形度：根据《化学纤维异形度试验方法》（FZ/T 50002-2013），通过显微镜放大纤维的横截面，计算出纤维截面中内接圆的半径和外接圆的半径，根据如下公式算出异形度：
B=（1-r/R）*100%
其中：B为异形度，%；r为内接圆的半径，mm；R为外接圆的半径，mm。
（5）36位24小时断头数：操作工记录或者电脑查询设备运行情况。
实施例1
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，具体步骤如下：
（1）由精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）进行酯化、缩聚反应制得聚酯熔体；乙二醇与精对苯二甲酸的摩尔比为1.11:1；
工艺参数为：第一酯化工艺：260℃温度、80KPa压力；第二酯化工艺：268℃温度、30KPa压力；预缩聚工艺：预缩聚上室276℃、下室278℃温度，上室10KPa、下室1.8KPa的压力；终缩聚工艺：282℃温度、210Pa压力；
（2）制得的聚酯熔体经计量、熔融挤出；其中，熔融挤出时管道温度为280℃、箱体温度为286℃；
熔融挤出是从喷丝板上挤出，喷丝板上喷丝孔为三叶形喷丝孔；其中，喷丝孔的三叶的夹角均为120°，叶长为0.275mm，叶宽为0.117mm；
（3）如图1~3所示，步骤（2）喷丝板10熔融挤出的产物先经过无风区9，无风区9的长度为10cm，再冷却形成初生纤维；
冷却采用三段式侧吹冷却工艺；三段式侧吹冷却工艺通过将静压室6分割为三个部分来实现，静压室6的每个部分由独立的风阀2控制进压力和进风量；
冷却流程为：进风风管1进风→风阀2→分流风管4内部过滤无纺布3过滤→整流多孔板5→静压室6→侧吹网板7出风→丝窗8（网板与丝条的位置关系如图3所示）；
三段式侧吹冷却工艺的参数为：第一段，风速为0.55m/s，冷却长度为10cm；第二段，风速为0.6m/s，冷却长度为40cm；第三段，风速为0.8m/s，冷却长度为50cm；
各段的冷却风温相等，为22℃；各段的冷却湿度相等，为68%；
冷却吹风方向为斜向上30°的角度；
（4）制得的初生纤维经过上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、导丝盘12卷绕制得直接织造用涤纶预取向丝；
其中，上油所采用的油剂浓度为9.5%，集束位置为1300mm；油剂中添加有质量含量为5%的脂肪醇聚氧乙烯醚；
如图4所示，热箱15为丝束接触式热箱，沿着丝束11经过的方向，通过进丝口磁件13、导丝钩14、出丝口磁件16，热箱15依次包括三个温控区：
第一温控区，温度为50℃，长度为20cm；
第二温控区，温度为60℃，长度为40cm；
第三温控区，温度为70℃，长度为20cm；
第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊，第一导丝辊速度为2800m/min，第二导丝辊速度为3500m/min；卷绕速度为2600m/min。
制得的直接织造用涤纶预取向丝为758dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为2.88cN/dtex，断裂强度CV值为3.61%，断裂伸长率为82%，断裂伸长率CV值为3.14%，条干不匀率CV值为0.91%，沸水收缩率为62.7%，异形度为42.8%，36位24小时断头数为4。
对比例1
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤（4）中油剂中无脂肪醇聚氧乙烯醚这一组分；
制得的直接织造用涤纶预取向丝为758dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为2.96cN/dtex，断裂强度CV值为1.01%，断裂伸长率为85.5%，断裂伸长率CV值为1.35%，条干不匀率CV值为0.93%，沸水收缩率为68%，异形度为41.8%，36位24小时断头数为37。
将对比例1与实施例1进行对比，可以发现对比例1的36位24小时断头数增加，这是因为有光三叶异形纤维其比表面积大且丝束较粗，在冷却后与油嘴、导丝钩等瓷件的摩擦较大，容易引起瓷件发烫，容易导致单丝断裂，进而断头次数增加，而当油剂中加入柔软剂脂肪醇聚氧乙烯醚，油脂分子便混溶于粘着剂中，由于油脂分子的介入拉大了粘着剂大分子链之间距离，大分子链之间的分子作用力被削弱，链段易运动，链段间相互运动的内摩擦阻力减小，从而起到增塑作用，减少断头次数。
对比例2
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤（4）中无热箱这一装置；
制得的直接织造用涤纶预取向丝为758dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为1.98cN/dtex，断裂强度CV值为3.25%，断裂伸长率为120.6%，断裂伸长率CV值为3.41%，条干不匀率CV值为1.13%，沸水收缩率为69.8%，异形度为48.2%，36位24小时断头数为16。
将对比例2与实施例1进行对比，可以发现对比例2的断裂强度降低，断裂伸长率、36位24小时断头数增加，这是因为纤维的力学性能取决于聚合物的结构、初生纤维结构及后加工工艺，纤维未经过热箱和拉伸，导致其结晶和取向度较低，故断裂强度和断裂伸长率降低；同时，因丝束未经加热，直接经过冷拉伸，容易引起丝束断裂，故断头多有所增加。
对比例3
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤（3）中没有采用三段式侧吹冷却工艺，冷却方式的分流室和静压室都是单一的腔体，统一冷却风速为0.75m/s，冷却长度为实施例1三段冷却长度的总和；
制得的直接织造用涤纶预取向丝为758dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为2.67cN/dtex，断裂强度CV值为5.67%，断裂伸长率为89.2%，断裂伸长率CV值为6.14%，条干不匀率CV值为1.89%，沸水收缩率为69.4%，异形度为42.5%，36位24小时断头数为32。
将对比例3与实施例1进行对比，可以发现对比例3的断裂强度CV值、断裂伸长率CV值、条干不匀率CV值、36位24小时断头数增加，这是因为三叶异形截面横条与竖条相连接重合的中心轴部分相对较粗，与其他叶长和叶宽部分冷却效果不一致，导致纤维不匀率增加，故断裂强度CV值、断裂伸长率CV值和条干不匀率CV值上升；同时，因丝束经过无风区后，直接由0.75m/s相对较大的风速冷却，容易使得纤维颤抖断裂，故断头次数增加。
对比例4
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤（3）中没有采用斜向上30°的角度冷却送风，而是水平方向送风。
制得的直接织造用涤纶预取向丝为758dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为2.72cN/dtex，断裂强度CV值为4.12%，断裂伸长率为84.9%，断裂伸长率CV值为5.14%，条干不匀率CV值为1.51%，沸水收缩率为60.7%，异形度为38.9%，36位24小时断头数为4。
将对比例4与实施例1进行对比，可以发现对比例4的断裂强度CV值、断裂伸长率CV值、条干不匀率CV值略有上升。这是因为卷绕拉伸力向下的作用，使得原水平方向向丝束冷却风变成向下冷却，相当于延长了第一段入口端的送风距离，故物理指标CV值略有上升。
实施例2
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，具体步骤如下：
（1）由精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）进行酯化、缩聚反应制得聚酯熔体；乙二醇与精对苯二甲酸的摩尔比为1.15:1；
工艺参数为：第一酯化工艺：263℃温度、91KPa压力；第二酯化工艺：269℃温度、32KPa压力；预缩聚工艺：预缩聚上室278.3℃、下室279℃温度，上室13KPa、下室1.9KPa的压力；终缩聚工艺：283℃温度、212Pa压力；
（2）制得的聚酯熔体经计量、熔融挤出；其中，熔融挤出时管道温度为280.5℃、箱体温度为286℃；
熔融挤出是从喷丝板上挤出，喷丝板上喷丝孔为三叶形喷丝孔；其中，喷丝孔的三叶的夹角均为120°，叶长为0.28mm，叶宽为0.118mm；
（3）步骤（2）的产物先经过无风区，无风区的长度为9.5cm，再冷却形成初生纤维；
冷却采用三段式侧吹冷却工艺；三段式侧吹冷却工艺通过将静压室分割为三个部分来实现，静压室的每个部分由独立的风阀控制进压力和进风量；
三段式侧吹冷却工艺的参数为：第一段，风速为0.57m/s，冷却长度为15cm；第二段，风速为0.62m/s，冷却长度为42cm；第三段，风速为0.82m/s，冷却长度为60cm；
各段的冷却风温相等，为22.2℃；各段的冷却湿度相等，为69%；
冷却吹风方向为斜向上32°的角度；
（4）制得的初生纤维经过上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、卷绕制得直接织造用涤纶预取向丝；
其中，上油所采用的油剂浓度为9.7%，集束位置为1300mm；油剂中添加有质量含量为8%的脂肪醇聚氧乙烯醚；
热箱为丝束接触式热箱，沿着丝束经过的方向，热箱依次包括三个温控区：
第一温控区，温度为53℃，长度为25cm；
第二温控区，温度为62℃，长度为42cm；
第三温控区，温度为75℃，长度为22cm；
第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊，第一导丝辊速度为2850m/min，第二导丝辊速度为3600m/min；卷绕速度为2700m/min。
制得的直接织造用涤纶预取向丝为965dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为2.92cN/dtex，断裂强度CV值为3.52%，断裂伸长率为88.2%，断裂伸长率CV值为3.38%，条干不匀率CV值为0.9%，沸水收缩率为68.7%，异形度为43.2%，36位24小时断头数为5。
实施例3
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，具体步骤如下：
（1）由精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）进行酯化、缩聚反应制得聚酯熔体；乙二醇与精对苯二甲酸的摩尔比为1.18:1；
工艺参数为：第一酯化工艺：265℃温度、95KPa压力；第二酯化工艺：270℃温度、34KPa压力；预缩聚工艺：预缩聚上室279℃、下室280℃温度，上室14KPa、下室1.9KPa的压力；终缩聚工艺：283.7℃温度、214Pa压力；
（2）制得的聚酯熔体经计量、熔融挤出；其中，熔融挤出时管道温度为281℃、箱体温度为287℃；
熔融挤出是从喷丝板上挤出，喷丝板上喷丝孔为三叶形喷丝孔；其中，喷丝孔的三叶的夹角均为120°，叶长为0.29mm，叶宽为0.119mm；
（3）步骤（2）的产物先经过无风区，无风区的长度为9cm，再冷却形成初生纤维；
冷却采用三段式侧吹冷却工艺；三段式侧吹冷却工艺通过设计三个小静压室来实现，每个小静压室由独立的风阀控制进压力和进风量；
三段式侧吹冷却工艺的参数为：第一段，风速为0.59m/s，冷却长度为20cm；第二段，风速为0.65m/s，冷却长度为44cm；第三段，风速为0.85m/s，冷却长度为70cm；
各段的冷却风温相等，为22.5℃；各段的冷却湿度相等，为70%；
冷却吹风方向为斜向上35°的角度；
（4）制得的初生纤维经过上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、卷绕制得直接织造用涤纶预取向丝；
其中，上油所采用的油剂浓度为9.9%，集束位置为1300mm；油剂中添加有质量含量为10%的脂肪醇聚氧乙烯醚；
热箱为丝束接触式热箱，沿着丝束经过的方向，热箱依次包括三个温控区：
第一温控区，温度为55℃，长度为30cm；
第二温控区，温度为64℃，长度为44cm；
第三温控区，温度为80℃，长度为24cm；
第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊，第一导丝辊速度为2900m/min，第二导丝辊速度为3700m/min；卷绕速度为2800m/min。
制得的直接织造用涤纶预取向丝为1050dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为3.03cN/dtex，断裂强度CV值为1.06%，断裂伸长率为89.4%，断裂伸长率CV值为1.55%，条干不匀率CV值为0.9%，沸水收缩率为68.9%，异形度为45%，36位24小时断头数为4。
实施例4
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，具体步骤如下：
（1）由精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）进行酯化、缩聚反应制得聚酯熔体；乙二醇与精对苯二甲酸的摩尔比为1.20:1；
工艺参数为：第一酯化工艺：266℃温度、103KPa压力；第二酯化工艺：271℃温度、36KPa压力；预缩聚工艺：预缩聚上室279.5℃、下室280℃温度，上室12KPa、下室2KPa的压力；终缩聚工艺：284℃温度、218Pa压力；
（2）制得的聚酯熔体经计量、熔融挤出；其中，熔融挤出时管道温度为281.5℃、箱体温度为288℃；
熔融挤出是从喷丝板上挤出，喷丝板上喷丝孔为三叶形喷丝孔；其中，喷丝孔的三叶的夹角均为120°，叶长为0.3mm，叶宽为0.12mm；
（3）步骤（2）的产物先经过无风区，无风区的长度为8.5cm，再冷却形成初生纤维；
冷却采用三段式侧吹冷却工艺；三段式侧吹冷却工艺通过将静压室分割为三个部分来实现，静压室的每个部分由独立的风阀控制进压力和进风量；
三段式侧吹冷却工艺的参数为：第一段，风速为0.6m/s，冷却长度为25cm；第二段，风速为0.67m/s，冷却长度为45cm；第三段，风速为0.87m/s，冷却长度为85cm；
各段的冷却风温相等，为22.7℃；各段的冷却湿度相等，为71%；
冷却吹风方向为斜向上38°的角度；
（4）制得的初生纤维经过上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、卷绕制得直接织造用涤纶预取向丝；
其中，上油所采用的油剂浓度为10%，集束位置为1300mm；油剂中添加有质量含量为6%的脂肪醇聚氧乙烯醚；
热箱为丝束接触式热箱，沿着丝束经过的方向，热箱依次包括三个温控区：
第一温控区，温度为57℃，长度为35cm；
第二温控区，温度为66℃，长度为45cm；
第三温控区，温度为85℃，长度为25cm；
第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊，第一导丝辊速度为3000m/min，第二导丝辊速度为3800m/min；卷绕速度为2900m/min。
制得的直接织造用涤纶预取向丝为758dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为2.99cN/dtex，断裂强度CV值为1.92%，断裂伸长率为85.8%，断裂伸长率CV值为1.78%，条干不匀率CV值为0.96%，沸水收缩率为67%，异形度为43.9%，36位24小时断头数为8。
实施例5
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，具体步骤如下：
（1）由精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）进行酯化、缩聚反应制得聚酯熔体；乙二醇与精对苯二甲酸的摩尔比为1.24:1；
工艺参数为：第一酯化工艺：268℃温度、104KPa压力；第二酯化工艺：273℃温度、38KPa压力；预缩聚工艺：预缩聚上室280℃、下室281℃温度，上室11KPa、下室2KPa的压力；终缩聚工艺：284.3℃温度、220Pa压力；
（2）制得的聚酯熔体经计量、熔融挤出；其中，熔融挤出时管道温度为282℃、箱体温度为289℃；
熔融挤出是从喷丝板上挤出，喷丝板上喷丝孔为三叶形喷丝孔；其中，喷丝孔的三叶的夹角均为120°，叶长为0.31mm，叶宽为0.121mm；
（3）步骤（2）的产物先经过无风区，无风区的长度为8cm，再冷却形成初生纤维；
冷却采用三段式侧吹冷却工艺；三段式侧吹冷却工艺通过设计三个小静压室来实现，每个小静压室由独立的风阀控制进压力和进风量；
三段式侧吹冷却工艺的参数为：第一段，风速为0.62m/s，冷却长度为30cm；第二段，风速为0.7m/s，冷却长度为47cm；第三段，风速为0.9m/s，冷却长度为95cm；
各段的冷却风温相等，为23℃；各段的冷却湿度相等，为72%；
冷却吹风方向为斜向上40°的角度；
（4）制得的初生纤维经过上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、卷绕制得直接织造用涤纶预取向丝；
其中，上油所采用的油剂浓度为10.2%，集束位置为1300mm；油剂中添加有质量含量为7%的脂肪醇聚氧乙烯醚；
热箱为丝束接触式热箱，沿着丝束经过的方向，热箱依次包括三个温控区：
第一温控区，温度为59℃，长度为40cm；
第二温控区，温度为68℃，长度为47cm；
第三温控区，温度为90℃，长度为27cm；
第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊，第一导丝辊速度为3050m/min，第二导丝辊速度为3850m/min；卷绕速度为3000m/min。
制得的直接织造用涤纶预取向丝为758dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为2.98cN/dtex，断裂强度CV值为2.16%，断裂伸长率为85.8%，断裂伸长率CV值为2.32%，条干不匀率CV值为1.1%，沸水收缩率为70.1%，异形度为42.3%，36位24小时断头数为7。
实施例6
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，具体步骤如下：
（1）由精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）进行酯化、缩聚反应制得聚酯熔体；乙二醇与精对苯二甲酸的摩尔比为1.27:1；
工艺参数为：第一酯化工艺：268℃温度、105KPa压力；第二酯化工艺：274℃温度、39KPa压力；预缩聚工艺：预缩聚上室279℃、下室282℃温度，上室12KPa、下室2.1KPa的压力；终缩聚工艺：284.7℃温度、225Pa压力；
（2）制得的聚酯熔体经计量、熔融挤出；其中，熔融挤出时管道温度为282.5℃、箱体温度为290℃；
熔融挤出是从喷丝板上挤出，喷丝板上喷丝孔为三叶形喷丝孔；其中，喷丝孔的三叶的夹角均为120°，叶长为0.32mm，叶宽为0.122mm；
（3）步骤（2）的产物先经过无风区，无风区的长度为7.5cm，再冷却形成初生纤维；
冷却采用三段式侧吹冷却工艺；三段式侧吹冷却工艺通过将静压室分割为三个部分来实现，静压室的每个部分由独立的风阀控制进压力和进风量；
三段式侧吹冷却工艺的参数为：第一段，风速为0.64m/s，冷却长度为35cm；第二段，风速为0.72m/s，冷却长度为49cm；第三段，风速为0.92m/s，冷却长度为105cm；
各段的冷却风温相等，为23.3℃；各段的冷却湿度相等，为68%；
冷却吹风方向为斜向上42°的角度；
（4）制得的初生纤维经过上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、卷绕制得直接织造用涤纶预取向丝；
其中，上油所采用的油剂浓度为10.3%，集束位置为1300mm；油剂中添加有质量含量为10%的脂肪醇聚氧乙烯醚；
热箱为丝束接触式热箱，沿着丝束经过的方向，热箱依次包括三个温控区：
第一温控区，温度为61℃，长度为45cm；
第二温控区，温度为70℃，长度为49cm；
第三温控区，温度为95℃，长度为29cm；
第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊，第一导丝辊速度为3100m/min，第二导丝辊速度为3900m/min；卷绕速度为3100m/min。
制得的直接织造用涤纶预取向丝为965dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为2.93cN/dtex，断裂强度CV值为2.7%，断裂伸长率为87.7%，断裂伸长率CV值为1.6%，条干不匀率CV值为0.93%，沸水收缩率为68.8%，异形度为42.3%，36位24小时断头数为5。
实施例7
一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，具体步骤如下：
（1）由精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）进行酯化、缩聚反应制得聚酯熔体；乙二醇与精对苯二甲酸的摩尔比为1.30:1；
工艺参数为：第一酯化工艺：270℃温度、110KPa压力；第二酯化工艺：275℃温度、40KPa压力；预缩聚工艺：预缩聚上室280℃、下室280℃温度，上室15KPa、下室2.2KPa的压力；终缩聚工艺：285℃温度、230Pa压力；
（2）制得的聚酯熔体经计量、熔融挤出；其中，熔融挤出时管道温度为283℃、箱体温度为290℃；
熔融挤出是从喷丝板上挤出，喷丝板上喷丝孔为三叶形喷丝孔；其中，喷丝孔的三叶的夹角均为120°，叶长为0.325mm，叶宽为0.123mm；
（3）步骤（2）的产物先经过无风区，无风区的长度为7cm，再冷却形成初生纤维；
冷却采用三段式侧吹冷却工艺；三段式侧吹冷却工艺通过将静压室分割为三个部分来实现，静压室的每个部分由独立的风阀控制进压力和进风量；
三段式侧吹冷却工艺的参数为：第一段，风速为0.65m/s，冷却长度为40cm；第二段，风速为0.75m/s，冷却长度为50cm；第三段，风速为0.95m/s，冷却长度为120cm；
各段的冷却风温相等，为23.5℃；各段的冷却湿度相等，为72%；
冷却吹风方向为斜向上45°的角度；
（4）制得的初生纤维经过上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、卷绕制得直接织造用涤纶预取向丝；
其中，上油所采用的油剂浓度为10.5%，集束位置为1300mm；油剂中添加有质量含量为5%的脂肪醇聚氧乙烯醚；
热箱为丝束接触式热箱，沿着丝束经过的方向，热箱依次包括三个温控区：
第一温控区，温度为65℃，长度为50cm；
第二温控区，温度为70℃，长度为50cm；
第三温控区，温度为100℃，长度为30cm；
第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊，第一导丝辊速度为3200m/min，第二导丝辊速度为4000m/min；卷绕速度为3200m/min。
制得的直接织造用涤纶预取向丝为965dtex/192f的三叶异形纤维；直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度为2.94cN/dtex，断裂强度CV值为1.87%，断裂伸长率为86.2%，断裂伸长率CV值为3.61%，条干不匀率CV值为0.85%，沸水收缩率为67.8%，异形度为44.1%，36位24小时断头数为2。

Claims (8)

1.一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，其特征在于：聚酯熔体依次经计量、熔融挤出、冷却、上油、热箱、第一导丝辊、预网络、第二导丝辊、卷绕制得直接织造用涤纶预取向丝；
第一导丝辊和第二导丝辊为非加热辊；
直接织造用涤纶预取向丝为758～1050dtex/192f的三叶异形纤维；
冷却采用三段式侧吹冷却工艺；
第一段，风速为0.55～0.65m/s，冷却长度为10～40cm；
第二段，风速为0.60～0.75m/s，冷却长度为40～50cm；
第三段，风速为0.80～0.95m/s，冷却长度为50～120cm；
冷却吹风方向为斜向上30～45°的角度；
第一导丝辊速度为2800～3200m/min，第二导丝辊速度为3500～4000m/min；
热箱设定温度高于涤纶的玻璃化温度；热箱为丝束接触式热箱，沿着丝束经过的方向，热箱依次包括三个温控区；
第一温控区，温度为50～65℃，长度为20～50cm；
第二温控区，温度为60～70℃，长度为40～50cm；
第三温控区，温度为70～100℃，长度为20～30cm；
直接织造用涤纶预取向丝的断裂强度≥2.8cN/dtex，断裂强度CV值≤4.0％，断裂伸长率为80～90％，断裂伸长率CV值≤4.0％，条干不匀率CV值≤1.60％，沸水收缩率≥60％，异形度≥40％。
2.根据权利要求1所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，其特征在于，各段的冷却风温相等，为22～23.5℃；各段的冷却湿度相等，为68～72％。
3.根据权利要求1所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，其特征在于，三段式侧吹冷却工艺通过将静压室分割为三个部分或者设计三个小静压室来实现，静压室的每个部分或每个小静压室由独立的风阀控制进压力和进风量。
4.根据权利要求1所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，其特征在于，聚酯熔体经熔融挤出后，在进行冷却之前先经过无风区，无风区的长度不超过10cm。
5.根据权利要求1所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，其特征在于，熔融挤出时管道温度为280～283℃、箱体温度为286～290℃。
6.根据权利要求1所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，其特征在于，上油所采用的油剂中含有柔软剂，柔软剂的质量含量为5～10％。
7.根据权利要求6所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，其特征在于，柔软剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
8.根据权利要求7所述的一种直接织造用涤纶预取向丝的制备方法，其特征在于，油剂浓度为9.5～10.5％，集束位置为1300mm，卷绕速度为2600～3200m/min。
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680 dtex/192f有光三叶涤纶长丝的研发;陈士南;赵宝东;李红良;沈建伦;张尚垛;;聚酯工业;20110331(第02期);第20～23页 *
用FDY设备纺制POY;朱湘萍, 刘绍诰;合成纤维工业;19981231;第21卷(第06期);第38～39页 *

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