一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，采用噴絲孔截面呈特殊“一”字形噴絲板加工而成，通過(guò)熔體液相增粘—熔融紡絲—拉伸卷繞成型生產(chǎn)工藝制得產(chǎn)品。本發(fā)明采用的生產(chǎn)方法縮短了反應(yīng)時(shí)間，有效的縮短了工藝流程，提高效率，降低能耗，在保持普通工業(yè)絲優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上大大提高了抱合性，且由于具有近似長(zhǎng)方形的截面，絲條之間的空隙小、接觸面積增大，鋪排更平整緊湊，使絲條具有優(yōu)秀的毛直立性和高抱合性、較好的抗彎剛度和柔韌性。該產(chǎn)品由于單絲之間緊密排列，且平整度提高，刮涂之后的美觀度也大大提高，并縮減了生產(chǎn)過(guò)程，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。
【專利說(shuō)明】一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化纖產(chǎn)品制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng) 絲的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)對(duì)扁平形等異形纖維的具體生產(chǎn)工藝研究得較多，但這些均集中在聚酯 民用絲的研究上，對(duì)于異形聚酯工業(yè)絲的研究較少。
[0003] 傳統(tǒng)的扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)基本采用切片紡工藝流程：即將PTA和 EG進(jìn)行酯化、縮聚反應(yīng)后，冷卻切粒制成IVO. 65~0. 68dL/g的切片，再通過(guò)固相縮聚制 IVO. 92~1. 10dl/g的高粘切片，通過(guò)螺桿熔融擠壓紡絲，經(jīng)牽伸熱定型卷取制得。傳統(tǒng)固相 縮聚工藝路線制造扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲具有工藝流程長(zhǎng)、設(shè)備投資大、能耗高等不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方 法，得到具有抱合性好、平整度高等優(yōu)異性能的扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲，同時(shí)又可實(shí)現(xiàn)低能 耗、高成品率的生產(chǎn)熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，包 括以下步驟： (1) 熔體增粘：將縮聚所得熔體進(jìn)行熔體液相增粘聚合； (2) 熔體直接紡絲：將增粘熔體輸送到各個(gè)紡絲位，進(jìn)入紡絲箱體，熔體經(jīng)計(jì)量、過(guò)濾后 由特殊"一"字形噴絲板擠出，由緩冷加熱器加熱，再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻后，進(jìn)入紡絲甬道、集束 上油； (3) 牽伸熱定型：進(jìn)行兩級(jí)拉伸，并松弛熱定型； (4) 卷繞成型：經(jīng)步驟（3)的纖維經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理后，卷繞成型，制得產(chǎn)品。
[0006] 步驟（1)中，所述的液相增粘是將縮聚得到的粘度為0. 65~0. 71dl/g的低粘熔體 在立式液相增粘釜的成膜反應(yīng)中進(jìn)行增粘；反應(yīng)溫度為275~285°C，反應(yīng)時(shí)間為90~110分 鐘，增粘得到的熔體粘度為〇. 95~1. 05dl/g，b值小于3。
[0007] 步驟（2)中，紡絲采用8頭或12頭/位紡絲，計(jì)量泵的泵后壓力為12~18MPa，過(guò) 濾精度為15~25μπι，噴絲板的直徑為165mm，紡絲溫度為295~305°C。
[0008] 步驟（2)中，緩冷加熱采用緩冷加熱器，緩冷加熱器高度為330mm，緩加熱溫度為 320~350°C。
[0009] 步驟（2)中，側(cè)吹風(fēng)裝置中，側(cè)吹風(fēng)溫度為20~25°C，濕度為75~80%，風(fēng)速為： 0. 45~0. 65m/s ;所述的側(cè)吹風(fēng)裝置中設(shè)置有整流層和過(guò)濾層，所述整流層為蜂窩板，所述過(guò) 濾層采用金屬網(wǎng)。
[0010] 步驟（2)中，紡絲甬道為錐形，錐形管壁呈多孔結(jié)構(gòu)，設(shè)置有最少一個(gè)孔。
[0011] 步驟（2)中，紡絲甬道下方設(shè)置油嘴，上油采用二道油嘴上油，上油率為 0· 7%±0· 2。
[0012] 步驟（3)中，兩級(jí)拉伸包括一級(jí)拉伸和兩級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸比為3. 90~4. 20,二級(jí) 拉伸比為I. 40~1. 48,拉伸過(guò)程的溫度為92~250°C，總拉伸比為5. 60~5. 90。
[0013] 步驟（3)中，松弛熱定型的溫度為200~250°C，總松弛比0· 880~0· 900。
[0014] 上述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲，其截面為近似長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬比約1 ~ 6 : 1，沿長(zhǎng)度方向有一弧度，最窄處的寬度為最寬處的80%?100%，沿寬度方向的弧度可 以為0~±180°，噴絲板孔數(shù)為192f，斷裂強(qiáng)度> 6. 8cN/dt，斷裂伸長(zhǎng)23±2%，干熱收縮 率2.0±0.25%(1901：，51^11，0.018/肚），網(wǎng)絡(luò)數(shù)>3個(gè)/米。
[0015] 本發(fā)明技術(shù)方案的工作原理及有益效果如下： 本發(fā)明工藝流程：即將PTA和EG進(jìn)行酯化、縮聚反應(yīng)后，將IV0. 65-0. 68dL/g的熔體 輸送到液相增粘釜，再通過(guò)成膜液相縮聚制IV0. 95-1. 10dl/g的高粘熔體，通過(guò)增壓泵輸 送至紡絲，經(jīng)牽伸熱定型卷取制得。采用液相增粘技術(shù)的突破和高效洗釜流程，一次洗釜作 業(yè)影響紡絲時(shí)間由24小時(shí)遞減到8小時(shí)，周期運(yùn)行三個(gè)月上，大大地縮短工藝流程、減少 設(shè)備投資、降低能耗。
[0016] 本發(fā)明采用了立式增粘反應(yīng)器，熔體從頂部進(jìn)入進(jìn)行分配，有重力自然成膜流下， 無(wú)需動(dòng)力推進(jìn)，縮聚產(chǎn)生的小分子產(chǎn)物由真空抽氣脫除，熔體先進(jìn)先出，保證了高粘熔體在 反應(yīng)器中有一致的反應(yīng)條件和停留時(shí)間。液相增粘階段的聚合反應(yīng)溫度控制在275~285°C， 反應(yīng)時(shí)間控制在90~110min。采用上述工藝條件，可以抑制高溫增粘反應(yīng)過(guò)程中副反應(yīng)的 發(fā)生，保證熔體色相良好，同時(shí)，也能夠有效的提高熔體粘度，縮短反應(yīng)時(shí)間，維持大容量長(zhǎng) 周期運(yùn)行,輸出高品質(zhì)聚酯高粘熔體,增粘后的熔體粘度可以達(dá)到0. 95~1. ldl/g以上，熔 體b值小于3,可滿足滌綸工業(yè)絲紡絲的需求。
[0017] 相比現(xiàn)有技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)以高粘度聚酯熔體為原料，熔體直接紡制扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲，纖維的斷裂強(qiáng)度 達(dá)到6. ScN/dtex以上，與現(xiàn)有傳統(tǒng)的扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲生產(chǎn)過(guò)程相比，在熔體和纖維 質(zhì)量得到保障的前提下，縮短了反應(yīng)時(shí)間，有效的縮短了工藝流程，提高效率，降低能耗。
[0018] (2)側(cè)吹風(fēng)裝置采用蜂窩狀的整流層和網(wǎng)孔狀過(guò)濾層，確保了保證了風(fēng)速分布均 勻。
[0019] ( 3)紡絲甬道設(shè)計(jì)為錐形管壁且由多孔結(jié)構(gòu)的紡絲甬道，使內(nèi)外氣流平衡，且易 于交換絲條的熱量。
[0020] (4)由于是熔體直接紡絲，不受紡絲螺桿紡絲的流量限制，因而，本發(fā)明技術(shù)方案 中，紡絲機(jī)采用8頭或12頭/位，這種方法生產(chǎn)的扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定， 生產(chǎn)效率高，提高了單位時(shí)間的產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)耗能和生產(chǎn)成本。
[0021] (5)本發(fā)明通過(guò)工業(yè)絲生產(chǎn)過(guò)程的工藝，在保持普通工業(yè)絲優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上大大提 高了抱合性，且由于具有近似長(zhǎng)方形的截面，絲條之間的空隙小、接觸面積增大，鋪排更平 整緊湊，使絲條具有優(yōu)秀的毛直立性和高抱合性、較好的抗彎剛度和柔韌性。該產(chǎn)品由于單 絲之間緊密排列，且平整度提高，刮涂之后的美觀度也大大提高，并縮減了生產(chǎn)過(guò)程，簡(jiǎn)化 了生產(chǎn)工藝。
[0022] 以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的紡絲卷繞工藝流程示意圖； 圖2為本發(fā)明所述噴絲板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明所述噴絲孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中：1-紡絲箱體，2-紡絲組件，3-油嘴一，4-油嘴二，5-預(yù)張力輥，6-第一組 牽伸輥，7-第二組牽伸輥，8-第一組熱定型輥，9-第二組熱定型輥，10-第三組熱定型輥， 11-預(yù)網(wǎng)絡(luò)，12-主網(wǎng)絡(luò)，13-卷繞頭，a-為噴絲孔長(zhǎng)度，b-為噴絲孔寬度。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明下述實(shí)施例皆采用以下工藝和噴絲板設(shè)計(jì)： 生產(chǎn)工藝：液相增粘--烙融紡絲--拉伸、卷繞。
[0026] 如圖1所示，將液相增粘聚合后的高粘態(tài)熔體通過(guò)熔體總管輸送至紡絲箱體1，再 經(jīng)計(jì)量泵進(jìn)入紡絲組件2后從特殊"一"字形噴絲板擠出進(jìn)行高壓紡絲；絲條經(jīng)緩冷器加 熱，側(cè)吹風(fēng)冷卻成型后，通過(guò)油嘴一 3、油嘴二4進(jìn)行二道上油；絲條先經(jīng)預(yù)張力輥5,再依次 經(jīng)第一組牽伸輥6,預(yù)網(wǎng)絡(luò)器11和第二組牽伸輥7,最后分別經(jīng)第一組定型熱輥8、第二組 定型熱輥9、第三組定型熱輥10對(duì)絲條進(jìn)行松弛熱定型；將上述得到的纖維經(jīng)主網(wǎng)絡(luò)器12 后由卷繞頭13卷繞成型制得產(chǎn)品。
[0027] 如圖2、圖3所示，在噴絲板1上規(guī)則排列有192個(gè)噴絲孔2,噴絲孔為近似長(zhǎng)方 形，孔長(zhǎng)a為0.8~2. 0mm，長(zhǎng)寬比1~6 : 1，沿長(zhǎng)度方向有一弧度，最窄處的寬度為最寬處的 80%~100%，沿寬度方向的弧度可以為0~±180°。
[0028] 采用上述工藝和特殊"一"字形噴絲板制備如下500D~2000D扁平異型絲： 一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲，其截面為近似長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬比約1 ~ 6 : 1， 沿長(zhǎng)度方向有一弧度，最窄處的寬度為最寬處的80 %?100%，沿寬度方向的弧度可以 為0~±180°，噴絲板孔數(shù)為192f，斷裂強(qiáng)度> 6.8cN/dt，斷裂伸長(zhǎng)23±2%，干熱收縮率 2·0±0·25% (190°C，5min，0.01g/dt)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)> 3個(gè) / 米。
[0029] 實(shí)施例1 :制備低收縮500D扁平異型工業(yè)絲包括以下步驟： 工藝參數(shù)如下： 設(shè)備：LSP液相聚合設(shè)備；紡絲設(shè)備；拉伸卷繞設(shè)備。
[0030] 產(chǎn)品規(guī)格：55〇dtex/96f。
[0031] 原料：有光聚酯熔體增粘后粘度0. 98dl/g ;端羧基一COOH < 30mol/t ;二甘醇 彡1. 2% ;液相聚合溫度：278~285°C ;紡絲溫度：300°C ;緩冷加熱溫度：340°C ;泵供量：290g/ min ;側(cè)吹風(fēng)冷卻參數(shù)：風(fēng)速：0. 45m/s ;濕度：75% ;風(fēng)溫：21°C ;拉伸條件：兩級(jí)拉伸，一級(jí) 拉伸倍數(shù)：3. 92,總拉伸倍數(shù)：5. 65,拉伸輥如表1所示；松弛比：0. 889 ;卷繞速度：2620m/ min ;紡絲油劑：日本產(chǎn)，松本E-6551，原油上油；網(wǎng)絡(luò)器壓力：第一網(wǎng)絡(luò)0.08MPa，第二網(wǎng)絡(luò) 0. 18MPa〇
[0032] 表1各拉伸輥的速度和和溫度

【權(quán)利要求】
1. 一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，采用噴絲孔截面呈"一"字形噴 絲板加工而成，其特征在于，包括如下步驟： (1) 熔體增粘：將縮聚所得熔體進(jìn)行熔體液相增粘聚合； (2) 熔體直接紡絲：將增粘熔體輸送到各個(gè)紡絲位，進(jìn)入紡絲箱體，熔體經(jīng)計(jì)量、過(guò)濾后 由特殊"一"字形噴絲板擠出，由緩冷加熱器加熱，再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻后，進(jìn)入紡絲甬道、集束 上油； (3) 牽伸熱定型：進(jìn)行兩級(jí)拉伸，并松弛熱定型； (4) 卷繞成型：經(jīng)步驟（3)的纖維經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理后，卷繞成型，制得產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其特征在 于：步驟（1)中，所述的液相增粘是將縮聚得到的粘度為0. 65~0. 71dl/g的低粘熔體在立 式液相增粘釜的成膜反應(yīng)中進(jìn)行增粘，反應(yīng)溫度為275~285°C，反應(yīng)時(shí)間為90~110分鐘， 增粘得到的熔體粘度為〇. 95~1. 05dl/g，b值小于3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其特征在 于：步驟（2)中，紡絲采用8頭或12頭/位紡絲，計(jì)量泵的泵后壓力為12~18MPa，過(guò)濾精度 為15~25iim，噴絲板的直徑為165_，紡絲溫度為295~305°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其特 征在于：步驟（2)中，緩冷加熱采用緩冷加熱器，緩冷加熱器高度為330mm，緩加熱溫度為 320~350°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其 特征在于：步驟（2)中，側(cè)吹風(fēng)裝置的側(cè)吹風(fēng)溫度為20~25°C，濕度為75~80%，風(fēng)速為： 0. 45~0. 65m/s ;所述的側(cè)吹風(fēng)裝置中設(shè)置有整流層和過(guò)濾層，所述整流層為蜂窩板，所述過(guò) 濾層采用金屬網(wǎng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其特征 在于：步驟（2)中，紡絲甬道為錐形，錐形管壁呈多孔結(jié)構(gòu)，設(shè)置有最少一個(gè)孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法， 其特征在于：步驟（2)中，紡絲甬道下方設(shè)置油嘴，上油采用二道油嘴上油，上油率為 0? 7%±0. 2。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其特征 在于：步驟（3)中，兩級(jí)拉伸包括一級(jí)拉伸和兩級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸比為3. 90~4. 20,二級(jí)拉伸 比為1. 40~1. 48,拉伸過(guò)程的溫度為92~250°C，總拉伸比為5. 60~5. 90。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其特征 在于：步驟（3)中，松弛熱定型的溫度為200~250°C，總松弛比0. 880~0. 900。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1~9中其中之一所述的一種熔體直紡扁平異型滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲，其特 征在于：其截面為近似長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬比約1~6 : 1，沿長(zhǎng)度方向有一弧度，最窄處的寬度為最 寬處的80 % ~100 %，沿寬度方向的弧度可以為0~± 180°，噴絲板孔數(shù)為192f，斷裂強(qiáng)度> 6. 8cN/dt，斷裂伸長(zhǎng) 23±2%，干熱收縮率 2. 0±0. 25% (190°C，5min，0. 01g/dt)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)> 3個(gè)/米。
【文檔編號(hào)】D01D5/088GK104451918SQ201410754263
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】茅惠新, 蔣權(quán), 商坤民, 宋明根 申請(qǐng)人:浙江尤夫高新纖維股份有限公司