CN101289769A - 一种有光涤纶短纤的生产方法 - Google Patents

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浦金龙
陶英
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Abstract

本发明涉及一种有光涤纶短纤的生产方法，属化纤生产技术领域。其特征在于：采用在聚合反应的缩聚装置的某个位置加入硫酸钡添加剂、并利用独特设计的喷丝板及经过特殊优化的环吹风冷却工艺进行熔体直接纺丝后制得有光涤纶短纤。由于在缩聚时添加的硫酸钡可以使纤维达到不添加TiO2时的光亮效果，同时还改善了有光丝的后加工性能；设计纺制有光丝专用喷丝板、环吹无纺布重新选型，减少了纺丝修板次数，提高了有光原丝的均匀性；优化环吹风各项参数，有效提高了有光丝原丝的拉伸性能，既满足了有光丝高强力对后加工高拉伸倍率的要求，又保证后加工装置的较高运转率。

Description

一种有光涤纶短纤的生产方法
技术领域
本发明涉及一种涤纶短纤，特别是一种有光涤纶短纤的生产方法，该涤纶短纤主要用于生产缝纫线，属化纤生产技术领域。
背景技术
目前有光涤纶短纤主要用于生产缝纫线，我国每年涤纶缝纫线用短纤维的市场用量在10万吨以上，由于其生产难度大，产品的附加值高，经济效益好，成为化纤企业差别化生产的主攻方向之一。
缝纫线的主要性能有以下几个方面：有较高的缝纫强度和耐磨牢度，耐热性能和抗静电性能好，条干均匀，扭矩小，结头少，捻度适中均匀，能适应高速缝纫的要求，具有良好的可缝性。一般服装加工时选择缝纫线的颜色常常比织物面料的颜色深半级以至1级。涤纶缝纫线由于其耐磨损性能佳、耐腐蚀性能好、尺寸稳定性高、染色牢度强和低吸湿率而成为棉纤维缝纫线的首选替代品。
生产缝纫线有3种方法：一是用高强涤纶长丝直接用于缝纫线；二是用短纤维进行纺线加工成缝纫线；三是把短纤维外包长丝生产包芯线。
短纤维纺制的缝纫线与长丝缝纫线相比有4个主要特点：
(1)涤纶短纤维的毛糙表面有很多细微的沟纹，润滑剂可以积聚在这些沟纹里，高速缝纫针温度高，线表面的润滑剂某些成分气化，使缝纫针上的温度下降。
(2)涤纶短纤维缝纫线毛糙的表面可以带动冷空气吹向缝纫针，犹如“风扇”的作用，使缝纫针上的温度下降。
(3)涤纶短纤维缝纫线的表面毛糙，通过针孔时，只有一小部分的线与针接触，可以大大减少从缝纫针到缝纫线上的热量。
(4)避免了长丝缝纫容易出现的飞针现象。
有光涤纶短纤维是制作高速缝纫线的主要原料，但由于达到或满足相关的质量指标难度较大，产品合格率低、质量波动较大等原因，因此尽管国内已经有部分产品投放市场，但是存在成本高、质量较国外同类产品低等缺点，所以对于此种产品我国长期以来大量依赖进口。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种有光涤纶短纤维的生产方法，用该方法生产的涤纶短纤维光泽度好、强力高、干热收缩率低，可满足缝纫线纺纱工艺和染整加工的要求，同时生产成本合理。
本发明采取的技术方案是：采用熔体直接纺工艺进行生产，生产过程中采取以下技术措施及手段：
①在聚合反应的缩聚装置的某个位置加入硫酸钡添加剂；
②采用独特设计的喷丝板进行纺丝；
③采用经过特殊优化的环吹风冷却工艺；
所述添加剂的粒径控制在100nm以下，含量为20～1000ppm(在整个用于纺丝的熔体中的含量)，在酯化前或酯化后缩聚前以乙二醇悬浮液的形式加入。
所述新型喷丝板可以满足以下要求：
●喷丝头拉伸比为95～105；
●切速率γ＜1.0×104s-1；
●适应冷却均匀性的打孔分布；
●喷丝板孔径从0.28mm降低到0.24mm，孔数从2560增加到2980孔；
●长径比从1.8提高到2.0从而有效地减小膨化效应，提高原丝可纺性。
所述纺丝工艺包括但不仅限于以下参数及范围：熔体温度为285～287℃、熔体特性粘度为0.640～0.645dL/g，熔体压力为4～6MPa，组件压力为9～10Mpa，纺丝温度为288～290℃，纺丝速度为900～1200m/min，拉伸温度为80～84℃，落桶时间为60～90min，拉伸速度为250～300m/min，拉伸总倍率为4～5。
所述环吹风工艺优化主要是不断试验风速、风温与风压的最佳组合，并在喷丝板面附近增加缓冷器及采用最佳类型的无纺布作透风材料。
所述有光涤纶短纤的规格为(1.11dtex～2.22dtex)×(38mm～51mm)。
本发明的有益效果体现在：
(1)在缩聚时添加硫酸钡使纤维达到不添加TiO2时的光亮效果，同时还改善了有光丝的后加工性能。
(2)设计纺制有光丝专用喷丝板、环吹无纺布重新选型，减少了纺丝修板次数，提高了有光原丝的均匀性。
(3)优化环吹风各项参数，有效提高了有光丝原丝的拉伸性能，既满足了有光丝高强力对后加工高拉伸倍率的要求，又保证后加工装置的较高运转率。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述生产方法进行讲述。
将精对苯二甲酸(PTA)(加入量为4.5吨/小时)、催化剂三氧化二锑(浓度为400ppm)以及磷酸三苯酯(浓度为50ppm)与乙二醇(EG)(加入量为1.85吨/小时)在浆料混合槽中混合，加入38Ppm的硫酸钡及乙二醇悬浮液(硫酸钡研磨成粒径为75-85nm的粉状颗粒(浓度以纯纳米硫酸钡相对于整个反应物的量计算)，经过第一酯化釜进行酯化，温度为270℃，压力为0.145MPa，控制馏出水量为940-945L/H，随后进入第二酯化釜，温度为272℃，常压，控制馏出水量为85-90L/H，得到酯化率为95％以上的酯化产物，然后进入第一、第二预缩聚釜进行预缩聚，分别控制压力和温度为2.7-2.9KPa，270-272℃和200-220Pa，272-276℃，最后进入缩聚釜，压力为110-120Pa，温度为280-285℃，达到所需粘度后经熔体管道输送至纺丝装置。在HV型涤纶短纤维纺丝机上进行纺丝，熔体温度为285-287℃，熔体特性粘度为0.643dL/g，交接点熔体压力为4.85MPa，纺丝温度为288℃，纺丝速度为1200m/min，拉伸温度为82℃拉伸总倍率为4.6，环吹风风温23℃、风速1.3m/s、风压适当，喷丝板定制。按普通的涤纶短纤生产流程进行生产，最后经切断后得到1.33dtex×38mm短纤维，纤维各种质量指标如下表：
  序号   指标名称   单位   值
  1   断裂强度   cN/dtex   6.12
  2   断裂强度变异系数   cv％   15.0
  3   断裂伸长率   ％   23.0
  4   线密度偏差率   ％   4.5
  5   长度偏差率   ％   5.2
  6   超长纤维率   ％   0.8
  7   倍长纤维含量   mg/100g   7.0
  8   疵点含量   mg/100g   8.1
  9   卷曲数   个/25mm   15.2
  10   卷曲率   ％   13.6
  11   干热收缩率(180℃)   ％   4.2
  12   比电阻   Ω.cm   8.9×109
  13   10％定伸长强度   cN/dtex   4.45
  14   含油率   ％   0.15

Claims (6)

1、一种有光涤纶短纤的生产方法，其特征在于：在聚合反应的缩聚装置的某个位置加入硫酸钡添加剂并利用独特设计的喷丝板及经过特殊优化的环吹风冷却工艺进行熔体直接纺丝后制得有光涤纶短纤。
2、根据权利要求1所述的一种生产方法，其特征在于：硫酸钡添加剂的粒径控制在100nm以下，含量为20～1000ppm(在整个用于纺丝的熔体中的含量)，在酯化前或酯化后缩聚前以乙二醇悬浮液的形式加入。
3、根据权利要求1所述的一种生产方法，其特征在于所述新型喷丝板可以满足以下要求：
·喷丝头拉伸比为95～105；
·切速率γ＜1.0×104s-1；
·适应冷却均匀性的打孔分布；
·喷丝板孔径从0.28mm降低到0.24mm，孔数从2560增加到2980孔；
·长径比从1.8提高到2.0从而有效地减小膨化效应，提高原丝可纺性。
4、根据权利要求1所述的一种生产方法，其特征在于所述纺丝工艺包括但不仅限于以下参数及范围：熔体温度为285～287℃、熔体特性粘度为0.640～0.645dL/g，熔体压力为4～6MPa，组件压力为9～10Mpa，纺丝温度为288～290℃，纺丝速度为900～1200m/min，拉伸温度为80～84℃，落桶时间为60～90min，拉伸速度为250～300m/min，拉伸总倍率为4～5。
5、根据权利要求1所述的一种生产方法，其特征在于：所述环吹风工艺优化主要是不断试验风速、风温与风压的最佳组合，并在喷丝板面附近增加缓冷器及采用最佳类型的无纺布作透风材料。
6、根据权利要求1所述的一种生产方法，其特征在于：所述有光涤纶短纤的规格为(1.11dtex～2.22dtex)×(38mm～51mm)。
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