CN102899760A - 一种复合纤维的生产工艺及其工艺设备 - Google Patents

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高忠林
汤杭波
管新海
戴虹
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Abstract

本发明公开了一种复合纤维的生产工艺及其工艺设备，生产工艺包括以下步骤：（1）将聚己内酰胺切片送至干燥装置内干燥；（2）干燥后的聚己内酰胺干切片进入螺杆熔融挤压装置，混合、计量、过滤；（3）聚己内酰胺熔体过滤后进入纺丝箱体，然后熔体从喷丝板微孔中喷出，经徐冷装置和环吹风冷却装置进行冷却固化；（4）冷却固化后得到的两束丝条，经不同工序处理处后，得到聚己内酰胺全拉伸丝和聚己内酰胺预取向丝；（5）将它们同时输入喷嘴进行交络复合卷绕成型。本发明能够缩短生产工序，降低成本，提高功效和产品质量，柔性操作大，上色性好，具有节能减排、产品结构多元化并在某些方面超越天然纤维性能。

Description

一种复合纤维的生产工艺及其工艺设备
技术领域
本发明涉及复合纤维领域，特别是涉及一种复合纤维的生产工艺及其工艺设备。
背景技术
随着世界科技的进步和发展以及消费者对化纤新材料的多样化、高档化、舒适性要求的提高。聚己内酰胺纤维具有强度高、回弹性好、耐疲劳、耐腐蚀、耐虫蛀等优良性能，密度低于大多数纤维品种，耐磨性能则优于合成纤维其它品种。因此，聚己内酰胺越来越受到人们的重视，很多企业已经能够大规模生产。
然而，制备聚己内酰胺复合纤维的生产工艺，一般采用二步法生产工艺技术路线，常规二步法生产中存在工艺流程长，加工工序复杂，产品质量、染色性能及效果的稳定性较差、生产成本高，效率低等的诸多缺点。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能够缩短生产工序，降低成本，提高功效和产品质量，柔性操作大，上色性好，性能稳定并在某些方面超越天然纤维性能的复合纤维的生产工艺及其工艺设备。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种复合纤维的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将聚己内酰胺切片送至干燥装置内干燥，干燥1-2.5 h；
（2）干燥后的聚己内酰胺干切片进入螺杆熔融挤压装置，加热到230~280℃熔融，然后进行混合、计量、过滤；
（3）聚己内酰胺熔体过滤后进入纺丝箱体，分别进入第一计量泵和第二计量泵，由第一计量泵和第二计量泵分别进行流量计量进入纺丝组件，然后熔体从喷丝板纺丝装置的喷丝板微孔中喷出，经在喷丝板的下方安装的徐冷装置和环吹风冷却装置进行冷却固化，得到两束丝条；
（4）一束丝条经上油、预网络、拉伸和热定型后得到聚己内酰胺全拉伸丝，另一束丝条经上油后被牵引到第一导丝辊并进行预网络，然后再被牵引到第二导丝辊，得到聚己内酰胺预取向丝；
（5）将得到的聚己内酰胺全拉伸丝和聚己内酰胺预取向丝同时输入喷嘴进行交络复合，以4000~4500 m/min的卷绕速度卷绕成型，制得复合纤维。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）中选用20~50目和40~60目的金属砂的过滤熔体，过滤压力控制在13~15 MPa。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中徐冷装置的加热温度为225~235℃；环吹风的工艺条件为：压力550~650Pa，风温20~25℃，湿度85~95%，风速0.50~0.80 m/s。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中聚己内酰胺全拉伸丝的拉伸倍数为1.3~1.5倍。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中第一导丝辊的牵引速度为4000~4500 m/min，第二导丝辊的牵引速度为4500~5000 m/min。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种复合纤维的工艺设备，包括干燥装置、螺杆熔融挤压装置、纺丝箱体、喷丝板纺丝装置、冷却固化装置和卷绕成形装置，所述干燥装置、螺杆熔融挤压装置、纺丝箱体、喷丝板纺丝装置、冷却固化装置和卷绕成形装置按照所述顺序依次连通，所述冷却固化装置设置于喷丝板纺丝装置的下方。
在本发明一个较佳实施例中，所述喷丝板的直径为80~120 mm，且喷丝板上设置有导槽。
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、第一计量泵、第二计量泵和纺丝组件。
在本发明一个较佳实施例中，所述冷却固化装置包括徐冷装置和环吹风冷却装置。
在本发明一个较佳实施例中，所述卷绕成形装置包括第一预网络器、第一导丝辊、第二导丝辊、第二预网络器、交络喷嘴、导丝器和卷绕机，所述的第二预网络器设置于第一导丝辊与第二导丝辊的之间。
本发明的有益效果是：本发明能够缩短生产工序，降低成本，提高功效和产品质量，柔性操作大，上色性好，具有节能减排、产品结构多元化并在某些方面超越天然纤维性能。
具体实施方式
下面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。
本发明实施例包括：
一种复合纤维的工艺设备，包括干燥装置、螺杆熔融挤压装置、纺丝箱体、喷丝板纺丝装置、冷却固化装置和卷绕成形装置，所述干燥装置、螺杆熔融挤压装置、纺丝箱体、喷丝板纺丝装置、冷却固化装置和卷绕成形装置按照所述顺序依次连通，所述冷却固化装置设置于喷丝板纺丝装置的下方。
所述喷丝板的直径为80~120 mm，且喷丝板上设置有导槽。所述纺丝箱体包括熔体分配管、第一计量泵、第二计量泵和纺丝组件。所述冷却固化装置包括徐冷装置和环吹风冷却装置。
所述卷绕成形装置包括第一预网络器、第一导丝辊、第二导丝辊、第二预网络器、交络喷嘴、导丝器和卷绕机，所述的第二预网络器设置于第一导丝辊与第二导丝辊的之间。
结合上述的设备，复合纤维的生产工艺，包括以下步骤：
（1）将聚己内酰胺切片送至干燥装置内干燥，干燥1-2.5 h；
（2）干燥后的聚己内酰胺干切片进入螺杆熔融挤压装置，加热到230~280℃熔融，然后进行混合、计量、过滤，选用20~50目和40~60目的金属砂的过滤熔体，过滤压力控制在13~15 MPa；
（3）聚己内酰胺熔体过滤后进入纺丝箱体，分别进入第一计量泵和第二计量泵，由第一计量泵和第二计量泵分别进行流量计量进入纺丝组件，然后熔体从喷丝板纺丝装置的喷丝板微孔中喷出，经在喷丝板的下方安装的徐冷装置和环吹风冷却装置进行冷却固化，得到两束丝条，徐冷装置的加热温度为225~235℃；环吹风的工艺条件为：压力550~650Pa，风温20~25℃，湿度85~95%，风速0.50~0.80 m/s；
（4）一束丝条经上油、预网络、拉伸和热定型后得到聚己内酰胺全拉伸丝，拉伸倍数为1.3~1.5倍，另一束丝条经上油后以4000~4500 m/min的牵引速度被牵引到第一导丝辊并进行预网络，然后再以4500~5000 m/min的牵引速度被牵引到第二导丝辊，得到聚己内酰胺预取向丝；
（5）将得到的聚己内酰胺全拉伸丝和聚己内酰胺预取向丝同时输入喷嘴进行交络复合，以4000~4500 m/min的卷绕速度卷绕成型，制得复合纤维。
本发明制得的复合纤维规格为110dtex-160dtex /96f-144f，断裂强度为3.5 cN/dtex，断裂伸长率为32%，网络度为20个/米。
本发明能够缩短生产工序，降低成本，提高功效和产品质量，柔性操作大，上色性好，具有节能减排、产品结构多元化并在某些方面超越天然纤维性能。
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 (10)

1.一种复合纤维的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚己内酰胺切片送至干燥装置内干燥，干燥1-2.5 h；
（2）干燥后的聚己内酰胺干切片进入螺杆熔融挤压装置，加热到230~280℃熔融，然后进行混合、计量、过滤；
（3）聚己内酰胺熔体过滤后进入纺丝箱体，分别进入第一计量泵和第二计量泵，由第一计量泵和第二计量泵分别进行流量计量进入纺丝组件，然后熔体从喷丝板纺丝装置的喷丝板微孔中喷出，经在喷丝板的下方安装的徐冷装置和环吹风冷却装置进行冷却固化，得到两束丝条；
（4）一束丝条经上油、预网络、拉伸和热定型后得到聚己内酰胺全拉伸丝，另一束丝条经上油后被牵引到第一导丝辊并进行预网络，然后再被牵引到第二导丝辊，得到聚己内酰胺预取向丝；
（5）将得到的聚己内酰胺全拉伸丝和聚己内酰胺预取向丝同时输入喷嘴进行交络复合，以4000~4500 m/min的卷绕速度卷绕成型，制得复合纤维。
2.根据权利要求1所述的复合纤维的生产工艺，其特征在于，所述步骤（2）中选用20~50目和40~60目的金属砂的过滤熔体，过滤压力控制在13~15 MPa。
3.根据权利要求1所述的复合纤维的生产工艺，其特征在于，所述步骤（3）中徐冷装置的加热温度为225~235℃；环吹风的工艺条件为：压力550~650Pa，风温20~25℃，湿度85~95%，风速0.50~0.80 m/s。
4.根据权利要求1所述的复合纤维的加生产工工艺，其特征在于，所述步骤（4）中聚己内酰胺全拉伸丝的拉伸倍数为1.3~1.5倍。
5.根据权利要求1所述的复合纤维的生产工艺，其特征在于，所述步骤（4）中第一导丝辊的牵引速度为4000~4500 m/min，第二导丝辊的牵引速度为4500~5000 m/min。
6.一种用于权利要求1所述的生产工艺的工艺设备，其特征在于，包括干燥装置、螺杆熔融挤压装置、纺丝箱体、喷丝板纺丝装置、冷却固化装置和卷绕成形装置，所述干燥装置、螺杆熔融挤压装置、纺丝箱体、喷丝板纺丝装置、冷却固化装置和卷绕成形装置按照所述顺序依次连通，所述冷却固化装置设置于喷丝板纺丝装置的下方。
7.根据权利要求6所述的工艺设备，其特征在于，所述喷丝板的直径为80~120 mm，且喷丝板上设置有导槽。
8.根据权利要求6所述的工艺设备，其特征在于，所述纺丝箱体包括熔体分配管、第一计量泵、第二计量泵和纺丝组件。
9.根据权利要求6所述的工艺设备，其特征在于，所述冷却固化装置包括徐冷装置和环吹风冷却装置。
10.根据权利要求6所述的工艺设备，其特征在于，所述卷绕成形装置包括第一预网络器、第一导丝辊、第二导丝辊、第二预网络器、交络喷嘴、导丝器和卷绕机，所述的第二预网络器设置于第一导丝辊与第二导丝辊的之间。
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