CN110106582A - 一种ssy-fdy复合纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SSY‑FDY复合纤维的制备方法,涉及复合纤维技术领域;本发明制备方法包括以下几个步骤:SSY纺物的制备、FDY纺物的制备、SSY‑FDY复合纤维的制备和复合纤维的后处理;由于采用了带有“毛毛虫”截面形状的异形喷丝板,提高了纤维的蓬松性和中空异形度,采用了低粘大有光和高收缩两种不同收缩性能的组分,极大的提高了纤维织物的毛感和外观闪光性能,采用大直径的喷丝板和延长风筒,解决了冷却均匀性,提高了可纺性。
Description
技术领域
本发明涉及复合纤维技术领域,特别是指一种SSY-FDY复合纤维的制备方法。
背景技术
目前双组份复合纤维成为近几年纤维流行趋势的主打产品,复合纤维比单组份功能纤维更具有多重用途与性能。单一组份纤维虽然制备方法简单,但往往只有某一种特定的功能,比如单组份具有超细、柔软、抗静电、抗紫外线等一些功能,随着人们对纤维产品性能需求的增加,单一组份纤维越来越无法满足人们的需求,但是复合纤维通常由两种不同成份的原料通过特定的生产方式产生,赋予了纤维的多重性能。更能满足市场发展的需求。
申请人在研究双组份复合纤维材料时发现,目前市场上的双组份复合纤维材料品种虽然多样化,但表现出的性能却是参差不齐,甚至无法突显出双组份纤维的性能优势,且产品手感、视觉度以及理化性质较单组份成分较差。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种SSY-FDY复合纤维的制备方法,以改善现有技术中双组份复合纤维尤其是SSY-FDY复合纤维的手感、视觉度和理化性质差的问题。
基于上述目的本发明提供的一种SSY-FDY复合纤维的制备方法,包括如下步骤,
SSY(聚酯)纺物的制备:将IPA(芳香族二元酸间苯二甲酸)、PTA(对苯二酸)和稳定剂进行共混共聚,将共聚物过滤,并增压至120~150bar,同时升温至272~278℃后,将共聚物加入温度280℃~285℃主纺丝箱内;
FDY(涤纶)纺物的制备:取粘度为0.48~0.53的FDY切片,经结晶干燥后,进行挤压熔融、过滤后,将熔融物加入温度265~270℃副纺丝箱内;
SSY-FDY复合纤维的制备:将主纺丝箱和副纺丝箱内物质挤压入复合纺丝组件中进行匀化和过滤处理,然后挤出喷丝,风冷固化,得初生复合长丝纤维;
复合纤维的后处理:将初生复合长丝纤维进行集束上油,再依次经过预网络、牵伸、定型、分丝、导丝和主网络后,最后卷绕成型。
可选的,所述IPA与PTA的质量比为1:1.8~2.3。
可选的,所述稳定剂为NPG(新戊二醇)。
可选的,所述共混共聚的温度为250~260℃,时长400~500min。
可选的,所述结晶干燥为BM式结晶干燥,结晶温度为120℃~130℃,结晶时间为20~30min,干燥温度为140℃~150℃,干燥时间为3~4h。
可选的,所述挤压熔融五区温度依次为:260℃/262℃/265℃/267℃/268℃。
可选的,所述牵伸速度为1500~1550m/min,温度为70~75℃,所述定型速度3800~3880m/min,温度为110~120℃,所述导丝速度为3800~3850m/min,所述卷绕速度为3750~3850m/min,所述预网络压力为0.7~1.5bar,所述主网络压力为3~4.5bar。
可选的,所述风冷固化为环吹风,压力为500~600pa,风温为21~22℃,风湿为80%~90%。
可选的,所述喷丝板,包括,
基板,内部设有通道,用于混合料的流通;
喷丝孔,贯穿固定在所述基板上,所述喷丝孔的侧面开设有与所述通道连通的孔,所述喷丝孔包括进料口和出料口,所述出料口的截面呈“毛毛虫”状;
凸起,位于所述出料口边缘的内壁上,用于对喷丝的复合纤维进行表面修饰,所述凸起的凸高为喷丝孔宽度的5~15%。
可选的,所述喷丝孔以同心圆排列的形式分布在所述基板上,且所述喷丝孔的中心轴线与所述基板的圆心相交。
从上面所述可以看出,本发明提供的一种SSY-FDY复合纤维的制备方法,本发明采用低粘大有光成份作为复合纤维的表层,赋予纤维外表闪光、亮光性,柔软性,芯层采用高粘度高收缩率成份,利用低粘和高粘收缩率的差异,得到的织物具有凸凹感、毛感强,同时采用一种五节段“毛毛虫”喷丝板生产,生产出多孔数、粗旦数的复合纤维,增加了纤维的蓬松性和更强的毛感;质地柔软蓬松、收缩率高、毛感强、光泽亮丽、稳定性好;由于大直径环吹风筒冷却加延长风筒外壳的使用避免了SSY-FDY复合纤维的外观毛丝,产品优等品率提高到90%以上;因此通过本发明制备SSY-FDY复合纤维的方法制成的一种是生产高档汽车内饰、毛毯、仿皮草、凸凹织物的理想原料,该类别的产品能够获得高附件值和经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例SSY-FDY复合纤维制备工艺流程图;
图2为本发明实施例延长外壳的结构示意图;
图3为本发明实施例喷丝板的结构示意图;
图4为本发明实施例喷丝孔剖面结构示意图;
图5为本发明实施例喷丝孔截面结构示意图;
图6为本发明实施例图5中A放大的结构示意图。
1-浆料配制罐,2-酯化反应釜,3-缩聚反应釜,4-第一过滤器5-增压泵,6-熔体冷却器,7-熔体输送管道,8-熔体多通阀,9-BM式结晶干燥设备,10-螺杆挤压机,11-第二过滤器,12-主纺丝箱体13-副纺丝箱体14-主箱体计量泵,15-副箱体计量泵,16-主箱体联苯锅炉,17-副箱体联苯锅炉,18-复合纺丝组件,19-喷丝板,20-无风区,21-环吹风筒,22-延长外壳,23-复合长丝纤维24-喷油嘴,25-预网络器,26-牵伸辊GR1A,27-牵伸辊GR1B,28-定型辊GR2,29-分丝辊SR2,30-导丝盘GR,31-主网络器,191-喷丝孔,192-基板,193-通道,A1-突刺,A2-圆凸,A3-凸台。
具体实施方式
为下面通过对实施例的描述,本发明的具体实施方式如所涉及的制造工艺及操作使用方法等,作进一步详细的说明,以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
为了解决现有技术中双组份复合纤维尤其是SSY-FDY复合纤维的手感、视觉度和理化性质差的问题,本发明实施例提供的一种SSY-FDY复合纤维的制备方法,包括如下步骤,
SSY(聚酯)纺物的制备:将IPA(芳香族二元酸间苯二甲酸)、PTA(对苯二酸)和稳定剂进行共混共聚,将共聚物过滤,并增压至120~150bar,同时升温至272~278℃后,将共聚物加入温度280℃~285℃主纺丝箱内;
FDY(涤纶)纺物的制备:取粘度为0.48~0.53的FDY切片,经结晶干燥后,进行挤压熔融、过滤后,将熔融物加入温度265~270℃副纺丝箱内;
SSY-FDY复合纤维的制备:将主纺丝箱和副纺丝箱内物质挤压入复合纺丝组件中进行匀化和过滤处理,然后挤出喷丝,风冷固化,得初生复合长丝纤维;
复合纤维的后处理:将初生复合长丝纤维进行集束上油,再依次经过预网络、牵伸、定型、分丝、导丝和主网络后,最后卷绕成型。
同时,为了提高了产品的异形度,获得更好的毛感,本发明还提供的一种制备SSY-FDY复合纤维的喷丝板,包括,
基板,内部设有通道,用于混合料的流通;
喷丝孔,贯穿固定在所述基板上,所述喷丝孔的侧面开设有与所述通道连通的孔,所述喷丝孔包括进料口和出料口,所述出料口的截面呈“毛毛虫”状;
凸起,位于所述出料口边缘的内壁上,用于对喷丝的复合纤维进行表面修饰,所述凸起的凸高为喷丝孔宽度的5~15%。
采用低粘大有光成份作为复合纤维的表层,赋予纤维外表闪光、亮光性,柔软性,芯层采用高粘度高收缩率成份,利用低粘和高粘收缩率的差异,得到的织物具有凸凹感、毛感强,同时采用一种五节段“毛毛虫”喷丝板生产,生产出多孔、粗旦数的复合纤维,增加了纤维的蓬松性和更强的毛感;质地柔软蓬松、收缩率高、毛感强、光泽亮丽、稳定性好。
在一些可选实施例中,本发明实施例提供的一种SSY-FDY复合纤维的制备方法,流程图见图1所示;
SSY(聚酯)纺物的制备,将IPA,分子量166.13,密度1.057,以质量含量IPA/PTA为1:2的比例加入到浆料配制罐1中,同时添加NPG起着稳定剂的作用,先后通过酯化釜2、缩聚釜3以共混共聚的形式生成低熔点、高粘度、低结晶速度、高弹性变量的高收缩聚酯熔体;酯化温度250~260℃,酯化时间400~500分钟,酯化反应还添加有EG(乙二醇),且m(EG):m(IPA+PTA)为1.18:1当熔体粘度为0.680dL/g时结束,将形成的共聚物聚酯熔体经过过滤精度为15μ的熔体第一过滤器4过滤掉多余的杂质,依次通过熔体增压泵5增压至140bar后,再由熔体冷却器6调节熔体温度,确保熔体温度保持在273~275℃之间,然后经过熔体输送管道7和熔体多通阀8输送到主纺丝箱体12中,主纺丝箱体12通过设置的一台主箱体联苯锅炉16提供的热媒蒸汽来完成加热和保温工作,主纺丝箱体12内的温度保持在283±1℃;
FDY(涤纶)纺物的制备:采用切片粘度为0.49的大有光低粘FDY切片,经过BM式结晶干燥设备9除去水分,其中结晶温度为124℃,结晶时间为25min,干燥温度为140℃,干燥时间为3.5h,干燥除水后的含水率降低到18ppm,然后通过螺杆挤压机10挤压熔融,螺杆五区温度依次为:260℃/262℃/265℃/267℃/268℃,经过第二过滤器11除去杂质,第二过滤器11的过滤器滤芯为20μ,经过过滤后的熔体进入副纺丝箱体13中;副纺丝箱体13通过另外设置的一台副箱体联苯锅炉17提供的热媒蒸汽来完成加热和保温工作,保持副纺丝箱体温度在266~268℃之间;
SSY-FDY复合纤维的制备:两种不同组份的熔体,按照高粘高收缩组份与低粘大有光组份按质量比5:1,增加纤维的刚性和尺寸稳定性,分别通过设置在主、副纺丝箱体上规格为2.4ml/r的主箱体计量泵14和规格为1.2ml/r的副箱体计量泵15,两台计量泵分别独立运行,熔体经过精确计量后,高收缩成份组件起始压力为180bar,低粘大有光成份组件起始压力为85bar,在挤出压力的作用下,进入装配有高目数精度的进口砂层和15μ网片的复合纺丝组件18中进行匀化和过滤处理,然后从温度为276~278℃之间的喷丝板19中挤出,最后依次通过由5mm铝板加5mm耐高温的复合密封垫组合形成的45mm无风区20和直径为120mm的环吹风筒21,冷却固化成初生复合长丝纤维23;
其中,喷丝板19的结构如图3~5所示,包括基板192,内部设有通道193,用于混合料的流通;喷丝孔191,贯穿在基板192上,喷丝孔191的侧面开设有与通道193连通的孔,喷丝孔191包括进料口和出料口,出料口的截面呈“毛毛虫”状。喷丝板19上设有144*2个喷丝孔191,144*2个喷丝孔191被分成多组并以同心圆排列的形式布置在基板192上,喷丝孔191的中心轴线与基板192的圆心相交,每个喷丝孔191的单节长为0.3mm,宽为0.06mm,毎孔共5节,即组成“+++++”的截面“毛毛虫”形状,且在出料口边缘的内壁上设有凸起,凸起的形状根据制备的喷丝纤维表面要达到的效果进行调整,可选的有尖刺,用于对喷丝的复合纤维进行物理拉毛,制备的喷丝复合纤维的表面具有毛绒状,亲肤舒适;圆凸,制备的喷丝复合纤维的截面呈现花朵形状,增加复合纤维的花纹度,台凸,制备的喷丝复合纤维的表面具有沟壑花纹,但为了保证制备的复合纤维的机械性能,凸起的凸高为喷丝孔宽度的5~15%。既可以增加复合纤维的功能,又不会破坏其机械性能。
环吹风筒21总风压为530pa,风温为21~22℃,风湿为80%~90%,为了避免外界气流的干扰,在风箱盒下方设计安装了长度为150mm,直径为120mm,风压为25pa的延长外壳22(图2),从而保证冷却均匀性,避免了多孔丝之间相互碰撞,使纤维的条干CV值降低到1.0%以下,改善了222dtex/288f SSY-FDY复合纤维的可纺性,提高其下道工序的拉伸均匀性;得初生复合长丝纤维;
复合纤维的后处理:初生复合纤维在高度为700mm之间的上油位置,喷油嘴24位置进行集束上油,纤维的上油率保持在1.3%~1.5%之间,增加了SSY-FDY复合纤维单丝之间的抱合性,减少丝条与各部件之间的摩擦阻力;集束上油后的纤维依次经过预网络器25、牵伸辊GR1A 26、牵伸辊GR1B 27、定型辊GR2 28、分丝辊SR2 29、一个导丝盘GR 30和主网络器31后,最后通过卷绕机32卷绕成型,即成截面为“毛毛虫”形结构的222dtex/288f粗旦超仿毛异收缩大有光SSY-FDY复合纤维;其中,预网络器25型号为AWA2414,压力为1.0bar、主网络器31型号为TMT,网络压力为3.8bar,牵伸辊GR1A 26、牵伸辊GR1B 27速度均为1520m/min,温度为72℃,绕丝6.5圈,定型辊GR2 28速度3850m/min,温度为118℃,绕丝5.5圈,导丝盘GR30速度为3820m/min,卷绕速度为3800m/min,使产品的沸水收缩率达到52.7%且收缩率稳定,提高产品的尺寸稳定性。
通过本实施例方法制备的SSY-FDY复合纤维为222dtex/288f粗旦超仿毛异收缩大有光SSY-FDY复合纤维。
并对制备的SSY-FDY复合纤维进行相关的性能测试,测试结果如下:
通过本发明实施例制备方法制成的一种SSY-FDY复合纤维,具有质地柔软蓬松、收缩率高、毛感强、光泽亮丽、稳定性好等优点。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,
SSY(聚酯)纺物的制备:将IPA(芳香族二元酸间苯二甲酸)、PTA(对苯二酸)和稳定剂进行共混共聚,将共聚物过滤,并增压至120~150bar,同时升温至272~278℃后,将共聚物加入温度280℃~285℃主纺丝箱内;
FDY(涤纶)纺物的制备:取粘度为0.48~0.53的FDY切片,经结晶干燥后,进行挤压熔融、过滤后,将熔融物加入温度265~270℃副纺丝箱内;
SSY-FDY复合纤维的制备:将主纺丝箱和副纺丝箱内物质挤压入复合纺丝组件中进行匀化和过滤处理,然后挤出喷丝,风冷固化,得初生复合长丝纤维;
复合纤维的后处理:将初生复合长丝纤维进行集束上油,再依次经过预网络、牵伸、定型、分丝、导丝和主网络后,最后卷绕成型。
2.根据权利要求1所述的SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,所述IPA与PTA的质量比为1:1.8~2.3。
3.根据权利要求1所述的SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,所述稳定剂为NPG(新戊二醇)。
4.根据权利要求1所述的SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,所述共混共聚的温度为250~260℃,时长400~500min。
5.根据权利要求1所述的SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,所述结晶干燥为BM式结晶干燥,结晶温度为120℃~130℃,结晶时间为20~30min,干燥温度为140℃~150℃,干燥时间为3~4h。
6.根据权利要求1所述的SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,所述挤压熔融五区温度依次为:260℃/262℃/265℃/267℃/268℃。
7.根据权利要求1所述的SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,所述牵伸速度为1500~1550m/min,温度为70~75℃,所述定型速度3800~3880m/min,温度为110~120℃,所述导丝速度为3800~3850m/min,所述卷绕速度为3750~3850m/min,所述预网络压力位0.7~1.5bar,所述主网络压力为3~4.5bar。
8.根据权利要求1所述的SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,所述风冷固化为环吹风,压力为500~600pa,风温为21~22℃,风湿为80%~90%。
9.根据权利要求1所述的SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,所述喷丝板,包括,
基板,内部设有通道,用于混合料的流通;
喷丝孔,贯穿固定在所述基板上,所述喷丝孔的侧面开设有与所述通道连通的孔,所述喷丝孔包括进料口和出料口,所述出料口的截面呈“毛毛虫”状;
凸起,位于所述出料口边缘的内壁上,用于对喷丝的复合纤维进行表面修饰,所述凸起的凸高为喷丝孔宽度的5~15%。
10.根据权利要求1所述的SSY-FDY复合纤维的制备方法,其特征在于,所述喷丝孔以同心圆排列的形式分布在所述基板上,且所述喷丝孔的中心轴线与所述基板的圆心相交。
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