CN1690258A - 超细复合纤维一步法生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超细复合纤维一步法生产工艺，包括如下步骤：将预结晶干燥后的岛组份原料普通聚酯切片以及预结晶干燥后的海组份原料碱溶性聚酯切片送入商业化的双组份复合纺丝－牵伸联合机，利用商业化的海岛型复合纺丝组件，经熔融纺丝，上油、网络，牵伸并卷绕，即获得所说的超细复合纤维。采用上海市企业标准Q/WGLM05－2003对所获得的超细复合纤维进行检测，结果表明，本发明的方法所获得的超细复合纤维，其各种性能均十分理想，分纤后，d.p.f.≤0.05，达到服用纤维类海岛丝的先进水平，能够满足进一步加工的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种超细复合纤维的生产方法，尤其是涉及一种海岛型超细复合纤维的生产方法。
背景技术
复合超细纤维是一种性能优越、附加值高的差别化纤维，在服用纤维和功能性纺织品领域具有非常广泛的应用。因此被喻为21世纪最有发展前途的新纤维之一，受到世界合纤业界的普遍关注。
复合超细纤维，是用两种不同的原料组份，通过共轭复合纺丝技术而制得。它可分为两个大类，即裂离型复合超细纤维和海岛型复合超细纤维。前者经裂离分纤后，d.p.f.可达到0.15-0.25。分纤后二种组份都保留在最终纤维产品中，因而其染色性能很难控制，从而影响其使用。而海岛型复合超细纤维，其海组份是可溶的，经溶离分纤后，就可获得单一组份的超细纤维，因而具有良好的染色性。而且分纤后，d.p.f.可达到0.10以下，所以海岛型复合超细纤维，其性能更优越，应用更广泛，可以制造更高档、新颖的纤维产品。
目前，海岛型复合超细纤维的生产，大都采用二步法工艺，如中国专利公开号CN1399012A所报道的技术。二步法生产工艺流程长，加工工序多，后加工在多锭位的后纺机械上完成，纤维质量较难保证。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种超细复合纤维一步法生产工艺，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明的技术构思是这样的：
发明人认为，如要实现一步法的生产，必须对原料的预处理、纺丝和纺丝后纤维的后处理的工艺条件进行优化，为此，发明人经过大量的试验，提出了如下的技术方案，包括如下步骤：
将预结晶干燥后的岛组份原料普通聚酯(简称SD，下同)切片以及预结晶干燥后的海组份原料碱溶性聚酯(简称CO-PET，下同)切片送入商业化的复合纺丝-牵伸联合机，利用商业化的海岛型复合纺丝组件，经熔融纺丝，上油、网络，牵伸并卷绕，即获得所说的超细复合纤维；
所说的普通聚酯切片和碱溶性聚酯切片均可采用市售的产品；
发明人认为，就复合纺丝而言，二组份熔体粘度的匹配，是影响可纺性和质量稳定的关键因素之一。如果二组份熔体粘度差异过大，则易产生弯头丝和岛组份在海中分布不匀的状况。由于CO-PET分子链上含有较大的侧基，导致分子链堆砌不紧密，它的粘流活化能也比PET要大，所以其熔体粘度对温度也较敏感，因此严格控制CO-PET的干切片含水率和纺丝温度，以控制其熔体粘度，两种组份的纺丝温度分别为：
螺杆温度℃ 熔体管温度℃ 箱体温度℃
PET 280-295 290-295 280-290
CO-PET 230-260 255-260 280-290
发明人同时认为：CO-PET和PET的复合比例直接影响成品纤维的开纤性能和可纺性。CO-PET的比例过低，可纺性和开纤性能、截面形状都会受到影响，如PET和CO-PET的比例为75∶25时，二组份显示的组件压差较大，有少部分的截面出现了单组份。由于熔体挤出量和组份内熔体的压力成正比，在CO-PET的供量过小时，二组份的压差明显增大，当两者的压差过分大，而失去平衡时，部分孔径中CO-PET几乎回缩得看不见，或者有部分粘连，导致纺丝出现弯头丝；而比例过高，将导致成本偏高，因此只要能保证可纺性和开纤效果，应当可尽量减少CO-PET的用量。发明人经过大量的试验发现，两个组份的重量比为65～75∶25～35较合适，最优选的重量比为70∶30，在该条件下，二组份的压差几乎缩小了近一半，截面显示清晰，无粘连和单组份。
超细复合纤维的沸水收缩率、断裂强度和断裂伸长是产品重要的应用物理性能之一，其大小直接影响面料的手感和风格，也能扩大织物后染整加工的适应性，从而才能生产出稳定的高档的服用面料。而沸水收缩率、断裂强度和断裂伸长与卷绕速度有着十分密切的关系：
断裂强度随卷绕速度的提高，不断提高，至卷绕速度达到4800m/min以上时，可能是因为有牵伸毛丝的出现，而使断裂强度有下降的趋势；断裂伸长随卷绕速度的提高，不断降低，至卷绕速度达到4800m/min以上时，有加速下降的趋势。
在保证有较好的断裂强度的前提下，为防止牵伸过度，而产生毛丝，影响产品的正常使用，发明人通过正交试验，确定了纺丝牵伸卷绕的工艺条件：
纺丝速度为1050-3150m/分，牵伸温度为70-130℃，卷绕速度为3500-4800m/分，拉伸倍数为1.5～3.4；
而上油、网络可采用常规的工艺条件。
发明人同时认为，本工艺应当对海组份和岛组份的原料，尤其是海组份原料碱溶性聚酯采用特殊的方法进行结晶干燥预处理，包括如下步骤：
将海组份原料碱溶性聚酯切片在流化状态下用干热空气进行连续预结晶干燥，切片结晶停留时间为10-15分钟，结晶温度为140～150℃，干燥温度为130-135℃，干燥时间为10～20小时，使切片中水分含量下降到20-30ppm。
采用上海市企业标准Q/WGLM05-2003对所获得的超细复合纤维进行检测，结果表明，本发明的方法所获得的超细复合纤维，其各种性能均十分理想，能够满足进一步加工的要求。
由此可见，采用本发明的工艺所生产超细复合纤维，生产工艺流程短，加工工序少，不需要在多锭位的后纺机械进行后加工，产品性能优良稳定，分纤后，d.p.f.≤0.05，达到服用纤维类海岛丝的先进水平，能够满足进一步加工的要求。
附图说明
图1为本发明的工艺所生产超细复合纤维的电镜照片。
图2为开纤后的超细复合纤维。
具体实施方式
实施例1
将海组份原料碱溶性聚酯切片置于仿罗新式沸腾床干燥机中，通入干热空气预结晶，切片结晶停留时间为10分钟，结晶温度为145℃，然后进行干燥，干燥温度为133℃，干燥时间为15小时，使切片中水分含量下降到20ppm。
将预结晶干燥后的岛组份原料普通聚酯切片与预结晶干燥后的海组份原料碱溶性聚酯切片送入商业化的复合纺丝-牵伸联合机，利用商业化的海岛型复合纺丝组件，经熔融纺丝，上油、网络，牵伸并卷绕，即获得所说的超细复合纤维；
普通聚酯切片的特性粘度η＝0.66，熔点＝257℃；
碱溶性聚酯切片的特性粘度η＝0.52熔点＝240℃；
所说的复合纺丝-牵伸联合机可采用市售产品，如日本富士-村田公司制造的型号为M-BF6-6的复合纺丝-牵伸联合机；
所说的海岛型复合纺丝组件可采用市售产品，如德国威查精密加工集团(WETZEL MICRO PRODUCTS)制造的型号为36F×37I的海岛纺丝组件，两种组份的纺丝温度分别为：
螺杆温度℃ 熔体管温度℃ 箱体温度℃
PET 290 293 285
CO-PET 245 258 285
CO-PET和PET的重量比为70∶30；
纺丝速度为1600m/分，牵伸温度为100℃，卷绕速度为4100m/分，拉伸倍数为2.57；上油率＝0.6％，网络度为5个/米。
采用上述方法获得的产品，规格是75D(83dtex)/36F×37I。电镜照片见图1。经溶离分纤后，d.p.f≤0.05，见图2。
采用上海市企业标准Q/WGLM05-2003进行检测，其结果如下：
线密度dtex＝84.2，线密度偏差率＝1.3％，断裂强度cN/dtex＝3.5，断裂伸长率＝37.15％，沸水收缩率＝9.9％，染色均匀度(灰卡)级4，溶离分纤后，d.p.f.≤0.05。
Claims (5)
1.一种超细复合纤维一步法生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将预结晶干燥后的岛组份原料普通聚酯切片以及预结晶干燥后的海组份原料碱溶性聚酯切片送入商业化的双组份复合纺丝-牵伸联合机，利用商业化的海岛型复合纺丝组件，经熔融纺丝，上油、网络，牵伸并卷绕，即获得所说的超细复合纤维；两个组份的重量比为65～75∶25～35。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，两种组份的纺丝温度分别为：
螺杆温度℃ 熔体管温度℃ 箱体温度℃
PET 280-295 290-295 280-290
CO-PET 230-260 255-260 280-290。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，两种组份重量比为70∶30。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，纺丝速度为1050-3150m/分，牵伸温度为70-130℃，卷绕速度为3500-4800m/分，拉伸倍数为1.5～3.4。
5.根据权利要求1～4任一项所述的工艺，其特征在于，将海组份原料碱溶性聚酯切片在流化状态下用于热空气进行连续预结晶干燥，切片预结晶停留时间为10-15分钟，结晶温度为140～150℃，干燥温度为130-135℃，干燥时间为10～20小时，使切片中水分含量下降到20-30ppm。
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