CN102877155B - 高仿棉多孔超细旦聚酯纤维及其制备方法以及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高仿棉多孔超细旦聚酯纤维及其制备方法以及设备，该聚酯纤维以聚酯切片为基料，在线添加多元醇共混改性，所述聚酯纤维的POY纤度为44dtex/192f，断裂强度≥2.15CN/dtex，断裂伸长率≥110%。其制备方法为：切片干燥、熔融挤压、熔体挤出、冷却固化和油嘴上油及卷绕成形。其制备设备中干燥装置、冷却固化装置、上油装置和卷绕成形装置按照所述顺序依次连通，所述挤压装置与纺丝箱体之间通过熔体泵相连通。本发明制备出的高仿棉多孔超细旦聚酯纤维具有良好的柔软可挠性、易弯曲性，较大的形状比和染色性能好等特性，生产工艺较简单，生产成本低，能够达到仿棉或超越棉的基本特征和良好高仿棉效果。
Description
技术领域
本发明涉及聚酯纤维领域，特别是涉及一种高仿棉多孔超细旦聚酯纤维及其制备方法以及设备。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对衣着服用的舒适性要求也越来越高，导致了国内的天然棉纤维供求紧张。为了应对市场需求和国内外竞争，研发各类各种超仿真、功能性和生物质纤维材料已逐渐成为国内外化纤行业新品开发的重点，不少企业不断开发出高性能、功能化涤纶新品种。
超细旦丝以其良好的手感和质感，引起广泛的关注，人们对超细旦丝的前景非常看好。因此它也成为各厂家争相开发的热点，然而，目前生产超细旦丝存在柔软可挠性和易弯曲性不够理想，形状比较小，染色性能较差，生产工艺复杂，生产成本较高的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种具有良好的柔软可挠性、易弯曲性，较大的形状比和染色性能好等特性，生产工艺较简单，生产成本低，能够达到较好的仿棉或超越棉的基本特征和良好高仿棉效果的高仿棉多孔超细旦聚酯纤维及其制备方法以及设备。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高仿棉多孔超细旦聚酯纤维，该聚酯纤维以重量百分含量为75-85%的聚酯切片为基料，在线添加重量百分含量为15-25%多元醇共混改性，所述聚酯纤维的POY纤度为44dtex/192f，断裂强度≥2.15 CN/dtex，断裂伸长率≥110%。
在本发明一个较佳实施例中，所述多元醇为乙二醇、甘油、山梨醇、季戊四醇或木糖醇中的一种。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种高仿棉多孔超细旦聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）切片干燥：将聚酯切片放入干燥装置中进行干燥，干燥1.5-3 h；
（2）熔融挤压：将干燥后的聚酯切片加入挤压装置中，在线添加多元醇，在250-300℃的温度条件下进行共混改性，得到熔体；
（3）熔体挤出：将熔体压入纺丝组件，进行截面超细化，经喷丝板的细孔被挤出形成熔体细流；
（4）冷却固化：将熔体细流进行环吹风冷却固化凝固成为丝条，环吹风的工艺条件为：压力530 Pa，风温25±2℃，湿度90±5%，风速0.38~0.50 m/s；
（5）油嘴上油及卷绕成形：油嘴上油集束成丝束，丝束进入第一导丝辊上油后，经预网络装置进行预网络，将丝束上的油剂吹散，使油剂更均匀地附着在丝束上，再经由第二导丝辊进行网络装置网络后卷绕成型，即制得高仿棉多孔超细旦聚酯纤维。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中喷丝板的直径调制为80~100 mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（5）中丝束进入第一导丝辊的速度为3500~3800 m/min，预网络装置的压力为0.65±0.05 bar，丝束进入第二导丝辊的速度为3700~4000 m/min，网络装置压力为4.5±0.05 bar，卷绕成型的卷绕速度为3000~3600 m/min。
为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种高仿棉多孔超细旦聚酯纤维的制备设备，包括干燥装置、挤压装置、纺丝箱体、熔体挤出装置、冷却固化装置、上油装置和卷绕成形装置，所述干燥装置、冷却固化装置、上油装置和卷绕成形装置通过管道按照所述顺序依次连通，所述挤压装置与纺丝箱体之间通过熔体泵相连通。
在本发明一个较佳实施例中，所述纺丝箱体包括熔体分配管、计量泵和纺丝组件。
在本发明一个较佳实施例中，所述冷却固化装置为环吹风冷却固化装置，所述卷绕成形装置包括包括第一、第二导丝辊、预网络装置、网络装置和卷绕机，所述预网络装置设置于第一导丝辊与第二导丝辊的之间，所述网络装置和卷绕机按照所述顺序依次设置在第二导丝辊后。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用在线加入多元醇共混改性，制备出的高仿棉多孔超细旦聚酯纤维具有良好的柔软可挠性、易弯曲性，较大的形状比和染色性能好等特性。
2、本发明生产工艺较简单，生产成本低，能够达到较好的仿棉或超越棉的基本特征和良好高仿棉效果。
3、本发明具有高性能、高品质、高附加值、穿着更舒适等特性的功能差别化纤维，并且可以替代进口同类产品，改变功能性纤维一直依赖进口的局面，具有广阔的发展前景。
附图说明
图1是本发明高仿棉多孔超细旦聚酯纤维的制备设备一较佳实施例的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、干燥装置，2、挤压装置，3、纺丝箱体，4、熔体挤出装置，5、冷却固化装置，6、上油装置，7、卷绕成形装置，8、熔体泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，一种高仿棉多孔超细旦聚酯纤维的制备设备，包括干燥装置1、挤压装置2、纺丝箱体3、熔体挤出装置4、冷却固化装置5、上油装置6和卷绕成形装置7，所述干燥装置1、冷却固化装置5、上油装置6和卷绕成形装置7通过管道按照所述顺序依次连通，所述挤压装置2与纺丝箱体3之间通过熔体泵8相连通。
所述纺丝箱体3包括熔体分配管、计量泵和纺丝组件。
所述冷却固化装置5为环吹风冷却固化装置，所述卷绕成形装置7包括包括第一、第二导丝辊、预网络装置、网络装置和卷绕机，所述预网络装置设置于第一导丝辊与第二导丝辊的之间，所述网络装置和卷绕机按照所述顺序依次设置在第二导丝辊后。
结合上述的设备，高仿棉多孔超细旦聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）切片干燥：将聚酯切片75-85份放入干燥装置1中进行干燥，干燥1.5-3 h；
（2）熔融挤压：将干燥后的聚酯切片加入挤压装置2中，在线添加甘油多元醇15-25份，在250-300℃的温度条件下进行共混改性，得到熔体；
（3）熔体挤出：将熔体压入纺丝组件3，进行截面超细化，经喷丝板的细孔被挤出形成熔体细流，喷丝板的直径调制为80~100 mm；
（4）冷却固化：将熔体细流进行环吹风冷却固化凝固成为丝条，环吹风的工艺条件为：压力530 Pa，风温25±2℃，湿度90±5%，风速0.38~0.50 m/s；
（5）油嘴上油及卷绕成形：油嘴上油集束成丝束，丝束进入第一导丝辊上油后，经预网络装置进行预网络，将丝束上的油剂吹散，使油剂更均匀地附着在丝束上，再经由第二导丝辊进行网络装置网络后卷绕成型，所述步骤（5）中丝束进入第一导丝辊的速度为3500~3800 m/min，预网络装置的压力为0.65±0.05 bar，丝束进入第二导丝辊的速度为3700~4000 m/min，网络装置压力为4.5±0.05 bar，卷绕成型的卷绕速度为3000~3600 m/min，即制得高仿棉多孔超细旦聚酯纤维。
制得的聚酯纤维的POY纤度为44dtex/192f，断裂强度≥2.15 CN/dtex，断裂伸长率≥110%，优等率≥99%。
本发明采用在线加入多元醇共混改性，制备出的高仿棉多孔超细旦聚酯纤维具有良好的柔软可挠性、易弯曲性，较大的形状比和染色性能好等特性。本发明生产工艺较简单，生产成本低，能够达到较好的仿棉或超越棉的基本特征和良好高仿棉效果。本发明具有高性能、高品质、高附加值、穿着更舒适等特性的功能差别化纤维，并且可以替代进口同类产品，改变功能性纤维一直依赖进口的局面，具有广阔的发展前景。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种高仿棉多孔超细旦聚酯纤维的制备方法，其特征在于，该聚酯纤维以重量百分含量为75-85%的聚酯切片为基料，在线添加重量百分含量为15-25%多元醇共混改性，所述聚酯纤维的POY纤度为44dtex/192f，断裂强度≥2.15 cN/dtex，断裂伸长率≥110%，其中，所述多元醇为乙二醇、甘油、山梨醇、季戊四醇或木糖醇中的一种；
包括以下步骤：
（1）切片干燥：将聚酯切片放入干燥装置中进行干燥，干燥1.5-3 h；
（2）熔融挤压：将干燥后的聚酯切片加入挤压装置中，在线添加多元醇，在250-300℃的温度条件下进行共混改性，得到熔体；
（3）熔体挤出：将熔体压入纺丝组件，进行截面超细化，经喷丝板的细孔被挤出形成熔体细流；
（4）冷却固化：将熔体细流进行环吹风冷却固化凝固成为丝条，环吹风的工艺条件为：压力530 Pa，风温25±2℃，湿度90±5%，风速0.38~0.50 m/s；
（5）油嘴上油及卷绕成形：油嘴上油集束成丝束，丝束进入第一导丝辊上油后，经预网络装置进行预网络，将丝束上的油剂吹散，使油剂更均匀地附着在丝束上，再经由第二导丝辊进行网络装置网络后卷绕成型，即制得高仿棉多孔超细旦聚酯纤维。
2． 根据权利要求1所述的高仿棉多孔超细旦聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中喷丝板的直径调制为80~100 mm。
3． 根据权利要求1所述的高仿棉多孔超细旦聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中丝束进入第一导丝辊的速度为3500~3800 m/min，预网络装置的压力为0.65±0.05 bar，丝束进入第二导丝辊的速度为3700~4000 m/min，网络装置压力为4.5±0.05 bar，卷绕成型的卷绕速度为3000~3600 m/min。
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