CN113668108A - 一种仿棉丝的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及纺丝技术领域，尤其是涉及一种仿棉丝的生产方法。本申请的仿棉丝的生产方法，包括如下步骤：1）将消光POY丝、消光FDY丝复合，然后进行变形处理、假捻处理得到假捻丝；所述消光POY丝为消光涤纶POY丝，所述消光FDY丝为消光涤纶FDY丝；变形处理时的拉伸倍率为1.3‑1.5；2）将步骤1）制得的假捻丝经过热定型处理，得到定型处理丝；3）将步骤2）制得的定型处理丝经过上油、卷绕得到仿棉丝。本申请的仿棉丝的生产方法采用已经制备好的POY丝和FDY丝，直接在复合后进行变形处理，使用的POY丝和FDY丝相对稳定，复合时变形更加均匀，生成的复合丝更加稳定。

Description

一种仿棉丝的生产方法
技术领域
本申请涉及纺丝技术领域，尤其是涉及一种仿棉丝的生产方法。
背景技术
POY丝和FDY丝的复合纤维具有异收缩性，能够使织物具有悬垂性、绒感等特点，制出的面料柔软富有弹性，不易起皱，布面饱满，可以用来制高档服装。目前，POY丝和FDY丝的复合纤维生产时，大多采用直接喷丝得到的POY丝和FDY丝进行复合。
申请公布号为CN1888157A的中国发明专利公开了一种聚酯熔体POY、FDY复合丝纺丝方法，该方法包括下列步骤：a、喷丝：将POY和FDY聚酯熔体分别熔融到POY和FDY喷丝板上，从喷丝板上经POY和FDY丝道分别同时拉出POY丝和FDY丝；其中POY丝喷丝板上的喷丝位和FDY丝喷丝板上的喷丝位一一对应。初始温度为270-310℃。b、并丝：将步骤a拉出的POY丝和FDY丝分别经过上油架和油剂均分器进行上油和油剂均分处理后直接合并，经两道延伸辊和两道网络器并丝，网络器设置在延伸辊和延伸辊及延伸辊和卷绕机之间；延伸辊上连接有分离辊。c、挂丝：将经步骤b并丝后的复合丝经导丝器后同时挂丝，经卷绕机卷绕成POY、FDY复合产品。
针对上述的相关技术，发明人认为，这种纺丝方法采用的POY和FDY均为现场纺丝得到并直接并丝,复合纤维的稳定性较差，沸水收缩率较高。
发明内容
为了降低复合纤维的沸水收缩率，本申请提供一种仿棉丝的生产方法。
本申请提供的仿棉丝的生产方法采用如下技术方案：
一种仿棉丝的生产方法，包括如下步骤：
1)将消光POY丝、消光FDY丝复合，然后进行变形处理、假捻处理得到假捻丝；所述消光POY丝为消光涤纶POY丝，所述消光FDY丝为消光涤纶FDY丝；变形处理时的拉伸倍率为1.3-1.5；
2)将步骤1)制得的假捻丝经过热定型处理，得到定型处理丝；
3)将步骤2)制得的定型处理丝经过上油、卷绕，得到仿棉丝。
通过采用上述技术方案，POY丝和FDY丝为已经制备完成的POY丝和FDY丝，原料丝的性能比较稳定，在复合拉伸时，变形更加稳定、均匀，沸水收缩率更低。直接在复合后进行变形处理(拉伸等)，该变形处理为同步拉伸，POY丝和FDY丝的拉伸程度的一致性更容易控制，然后同时进行假捻，在假捻过程中同一捻向位置处的两种丝的变形程度接近，便于POY丝和FDY丝紧密地缠结在一起，进而大幅度提高了复合丝的稳定性，两种丝的收缩率的差更小，沸水收缩率也更低。变形拉伸时的拉伸倍率设置为1.3-1.5，拉伸倍率较低，能够避免高拉伸倍率导致的POY/FDY复合丝的异收缩性的增加。
优选的，所述变形处理时的温度为140-180℃。
通过采用上述技术方案，能够降低两种丝在较高温度下出现黏连、并丝的几率。由于POY在拉伸过程中变形拉伸时由大分子折叠链向伸直链转变，较高的温度虽然有利于纤维的拉伸变形，但是高温会导致纤维接近于材料的熔点，进而导致两种丝之间出现黏连和并丝，导致假捻时复合丝上的网络点不均匀，本申请采用了较低的温度，大幅度减少了黏连和并丝的出现，而且本申请限定的拉伸倍率较低，与较低的拉伸温度也更适应。
优选的，所述热定型处理时的温度为130-150℃
通过采用上述技术方案，热定型处理时的温度更低，而且可以设置热定型处理的温度略低于变形拉伸时的温度，可以提高复合纤维的稳定性。热定型处理时可以对纤维的拉伸和假捻起到消除卷曲内应力、降低热收缩率的作用，但是，由于本申请的变形拉伸温度较低，两种丝之间的黏连现象很少，后续过高的热定型温度会导致假捻后复合在一起的两种丝容易脱离或松圈，本申请的热定型温度可以保证充分消除卷曲内应力、降低收缩率，同时还不易出现松圈现象。
优选的，所述热定型处理时的拉伸倍率为1.1-1.3。
通过采用上述技术方案，由于本申请的热定型处理的温度较低，设置热定型处理时的拉伸倍率较小能够减少拉伸变形对纤维的结构和力学性能产生不利影响。
优选的，所述消光POY丝由包括如下步骤的方法制得：
S1.将聚酯切片、稳定剂、二氧化钛熔融共混，挤出，造粒，得到消光母粒；聚酯切片、稳定剂、二氧化钛的质量比为1000:1-2:12-25；
S2.将消光母粒熔融挤出，喷丝，冷却，上油，卷绕，即得；卷绕速度为3600-4500m/min。
通过采用上述技术方案，消光POY制备时，原料中加入了稳定剂，并将聚酯挤出后造粒制成母粒，这样可以提高聚酯在喷丝前的稳定性，也便于将消光母粒进行储存。在进行喷丝时，采用了非常高的卷绕速度，使丝在距离喷丝孔较近的位置发生取向结晶时，结晶速度更快，取向程度更大。优选的，聚酯切片、稳定剂、二氧化钛的质量比为1000:1-2:15-25。
优选的，步骤S1中将聚酯切片、稳定剂、二氧化钛熔融共混时，还加入了1,3-丁二醇，1,3-丁二醇与聚酯切片的质量比为3-5:1000。
通过采用上述技术方案，在熔融共混时，加入的少量1,3-丁二醇能够促进二氧化钛与聚酯材料更好地相容，减少了纤维丝中二氧化钛与聚酯质检产生的微小间隙，保证了高速喷丝时纤维丝的力学性能。
优选的，步骤S1中将聚酯切片、稳定剂、二氧化钛熔融共混时，还加入了SEBS颗粒和硬脂酸铝，SEBS颗粒、硬脂酸铝与聚酯切片的质量比为110-120:12-15:1000。
通过采用上述技术方案，在熔融共混时，加入SEBS颗粒能够在一定程度上增加POY丝的弹性，在高速纺丝过程中不易出现单丝断丝现象，更重要的是，在后续的假捻过程中，也有利于POY丝与FDY丝之间结合更加紧密，适应捻度更高的纺丝。硬脂酸铝的加入能够提高SEBS与聚酯之间的结合，硬脂酸铝中含有金属离子，还含有线性的有机基团，与SEBS和聚酯上的多种基团都能够较好地结合，进而提高了SEBS与其他成分的相容性和结合能力。
优选的，步骤S1中的聚酯切片中水分质量分数不大于0.01％。
通过采用上述技术方案，聚酯切片的含水率控制得非常低，能够在最大程度上减少聚酯切片在上述较高速度纺丝时出现的单丝夹带水蒸气现象，减少毛丝和断头的出现几率。
优选的，步骤S2中熔融挤出的温度为275-290℃。
通过采用上述技术方案，熔融挤出时的温度比较高，使得熔融后得到的熔融体的流动性更高，后续的喷丝速度更快，减少了高速纺丝过程中出现的纤维不均匀现象。
优选的，步骤S2中熔融挤出时采用螺杆挤出机进行，螺杆挤出机的五段温度分别为276-278℃、279-281℃、282-283℃、283-284℃、284-287℃。
通过采用上述技术方案，将螺杆挤出机的前两段的温度设置的略低，使聚酯切片不过早熔化，减少了聚酯切片与熔融体混合在一起造成环结导致的物料不均匀，而将后三段的温度设置得较高，有利于物料的推进，也有利于提高物料的均匀度。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请的仿棉丝的生产方法采用已经制备好的POY丝和FDY丝，直接在复合后进行变形处理，使用的POY丝和FDY丝相对稳定，复合时变形更加均匀，生成的复合丝更加稳定。
2.本申请的仿棉丝的生产方法中将POY丝和FDY丝进行变形拉伸为同步拉伸，POY丝和FDY丝的变形一致性更加容易控制，能够最终提高复合纤维的稳定性，降低沸水收缩率。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的仿棉丝的生产方法中，优选的，消光POY丝为半消光丝，消光FDY为全消光丝。进一步优选的，消光POY丝的规格为55dtex，消光FDY丝的规格为111dtex。
本申请的仿棉丝的生产方法中，将消光POY丝、消光FDY丝合并后进入辅助罗拉，然后经过网络器复合后进行变形处理，变形处理是先经过第一罗拉，然后经变形热箱后经过第二罗拉；经过第二罗拉后的复合丝经过假捻器处理，得到假捻丝。假捻处理后的假捻丝经过定型热箱进行热定型处理。热定型处理后的定型处理丝经过第三罗拉。经过第三罗拉的复合丝经过探丝口处理，然后经过油轮进行上油，再通过DTY卷绕装置卷绕。
第一罗拉的速度为295-350m/min。第二罗拉的速度为390-450m/min。
本申请的POY消光丝在制备时，聚酯切片为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。优选的，聚酯切片的端羧基含量17mol/t，灰分含量为0.05％。
聚酯切片在熔融共混之前先进行干燥，使其水分质量分数不大于0.01％。干燥是在135℃干燥4h。进一步的，聚酯切片在熔融共混之前进行除杂，然后在160-170℃加热结晶10-15min，然后再进行干燥。
本申请的POY消光丝在制备时，喷丝后的冷却包括环吹风冷却和侧吹风冷却，环吹风的温度为30-35℃，侧吹风的温度为18-25℃，侧吹风的风速为0.5-1m/s。
本申请的POY消光丝在制备时，稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。聚酯切片熔融共混时还加入二酰甘油酰磷酸丝氨酸、三硬脂酸钛酸异丙酯，二酰甘油酰磷酸丝氨酸、三硬脂酸钛酸异丙酯与聚酯切片的质量比为8-9:2-3:1000。进一步的，熔融共混时还加入了SEBS弹性体，SEBS弹性体与聚酯切片的质量比为110-120:1000。
本申请的POY消光丝在制备时，螺杆挤出机的五段分别为输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段。
消光POY丝的制备例1
本制备例的消光POY丝的制备方法，包括如下步骤：
S1.将聚酯切片除杂，在160℃加热结晶15min，然后干燥至水分含量不大于0.1％；
S2.将干燥后的聚酯切片、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、二氧化钛按照质量比1000:1.2:15熔融共混，挤出，造粒，制得消光母粒；
S3.将步骤S2制得的消光母粒加入螺杆挤出机，熔融共混，挤出，螺杆挤出机的五个区的温度分别为277℃、280℃、282℃、283℃、286℃；然后经计量泵泵入喷丝组件，进行过滤后经过直径为0.15mm的喷丝孔喷丝，然后经过环吹风冷却、侧吹风冷却，环吹风的温度为35℃，侧吹风的温度为25℃，侧吹风的风速为0.5m/s；
S4.冷却后的丝经过油雾喷嘴进行上油，然后经过导轮、卷绕头进行卷绕，卷绕速度为4500m/min，制得消光POY丝。
消光POY丝的制备例2
本制备例的消光POY丝的制备方法，包括如下步骤：
S1.将聚酯切片除杂，在160℃加热结晶15min，然后干燥至水分含量不大于0.1％；
S2.将干燥后的聚酯切片、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、二氧化钛按照质量比1000:1.2:15熔融共混，挤出，造粒，制得消光母粒；
S3.将步骤S2制得的消光母粒加入螺杆挤出机，熔融共混，挤出，螺杆挤出机的五个区的温度分别为278℃、281℃、282℃、284℃、285℃；然后经计量泵泵入喷丝组件，进行过滤后经过直径为0.15mm的喷丝孔喷丝，然后经过环吹风冷却、侧吹风冷却，环吹风的温度为30℃，侧吹风的温度为20℃，侧吹风的风速为0.5m/s；
S4.冷却后的丝经过油雾喷嘴进行上油，然后经过导轮、卷绕头进行卷绕，卷绕速度为3600m/min，制得消光POY丝。
消光POY丝的制备例3
本制备例的消光POY丝的制备方法，包括如下步骤：
S1.将聚酯切片除杂，160℃加热结晶15min，然后干燥至水分含量不大于0.1％；
S2.将干燥后的聚酯切片、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、二氧化钛按照质量比1000:1.2:15熔融共混，挤出，造粒，制得消光母粒；
S3.将步骤S2制得的消光母粒加入螺杆挤出机，熔融共混，挤出，螺杆挤出机的五个区的温度分别为277℃、280℃、282℃、284℃、287℃；然后经计量泵泵入喷丝组件，进行过滤后经过直径为0.15mm的喷丝孔喷丝，然后经过环吹风冷却、侧吹风冷却，环吹风的温度为32℃，侧吹风的温度为18℃，侧吹风的风速为1m/s；
S4.冷却后的丝经过油雾喷嘴进行上油，然后经过过导轮、卷绕头进行卷绕，卷绕速度为4200m/min，制得消光POY丝。
消光POY丝的制备例4
本制备例的消光POY丝的制备方法中，步骤S1中将聚酯切片除杂，在170℃加热结晶10min，然后干燥至水分含量不大于0.1％；其他的均与消光POY丝的制备例3中的相同。
消光POY丝的制备例5
本制备例的消光POY丝的制备方法中，步骤S2中干燥后的聚酯切片、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、二氧化钛的质量比为1000:2:25。其他的均与消光POY丝的制备例3中的相同。
消光POY丝的制备例6
本制备例的消光POY丝的制备方法中，步骤S2中干燥后的聚酯切片、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、二氧化钛的质量比为1000:1.8:22。其他的均与消光POY丝的制备例3中的相同。
消光POY丝的制备例7
本制备例的消光POY丝的制备方法与消光POY丝的制备例6的不同之处在于，步骤S2中，将干燥后的聚酯切片、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、1,3-丁二醇、二氧化钛按照质量比1000:1.8:3:22熔融共混，挤出，造粒，制得消光母粒。其他的均与消光POY丝的制备例6中的相同。
消光POY丝的制备例8
本制备例的消光POY丝的制备方法与消光POY丝的制备例7的不同之处在于，步骤S2中，将干燥后的聚酯切片、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、1,3-丁二醇、SEBS颗粒、硬脂酸铝、二氧化钛按照质量比1000:1.8:5:120:12:22熔融共混，挤出，造粒，制得消光母粒。其他的均与消光POY丝的制备例7中的相同。
消光POY丝的制备例9
本制备例的消光POY丝的制备方法与消光POY丝的制备例8的不同之处在于，步骤S2中，将干燥后的聚酯切片、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、1,3-丁二醇、SEBS颗粒、硬脂酸铝、二酰甘油酰磷酸丝氨酸、三硬脂酸钛酸异丙酯、二氧化钛按照质量比1000:1.8:5:110:15:8:3:22熔融共混，挤出，造粒，制得消光母粒。其他的均与消光POY丝的制备例8中的相同。
实施例1
本实施例的仿棉丝的生产方法包括如下步骤：
1)将消光POY原丝架上的消光POY丝、消光FDY原丝架上的消光FDY丝从对应的原丝架上引出，将消光POY丝和消光FDY丝合并后进入辅助罗拉；消光POY丝为消光POY丝的制备例1中制得的消光POY丝，规格为55dtex；
消光FDY丝为全消光涤纶FDY丝，规格为111dtex；
2)将经过辅助罗拉的消光POY丝和消光FDY丝经过网络器进行复合，然后经过第一罗拉，第一罗拉的速度为300m/min；然后经过变形热箱(上热箱)，得到变形处理丝；变形热箱的温度为180℃，拉伸倍率为1.37；变形处理丝经过冷却板冷却，然后经过假捻器，得到假捻丝；将假捻丝经过第二罗拉，第二罗拉的速度为410m/min；
3)然后经过定型热箱(下热箱)，得到定型处理丝；定型热箱的温度为140℃，拉伸倍率为1.2；
4)定型处理丝经过第三罗拉，然后经过探丝口，再经过油轮上油，然后通过卷绕装置进行卷绕得到仿棉丝。
实施例2
本实施例的仿棉丝的生产方法包括如下步骤：
1)将消光POY原丝架上的消光POY丝、消光FDY原丝架上的消光FDY丝从对应的原丝架上引出，经过切丝器，将消光POY丝和消光FDY丝合并后进入辅助罗拉；消光POY丝为消光POY丝的制备例1中制得的消光POY丝，规格为55dtex；
消光FDY丝为全消光涤纶FDY丝，规格为111dtex；
2)将经过辅助罗拉的消光POY丝和消光FDY丝经过网络器进行复合，然后经过第一罗拉，第一罗拉的速度为345m/min；然后经过变形热箱(上热箱)，得到变形处理丝；变形热箱的温度为180℃，拉伸倍率为1.3；变形处理丝经过冷却板冷却，然后经过假捻器，得到假捻丝；将假捻丝经过第二罗拉，第二罗拉的速度为450m/min；
3)然后经过定型热箱(下热箱)，得到定型处理丝；定型热箱的温度为140℃，拉伸倍率为1.1；
4)定型处理丝经过第三罗拉，然后经过探丝口，再经过油轮上油，然后通过卷绕装置进行卷绕得到仿棉丝。
实施例3
本实施例的仿棉丝的生产方法中，步骤2)中变型热箱的温度为145℃，步骤3)中定型热箱的温度为130℃，其他的与实施例2中的相同。
实施例4
本实施例的仿棉丝的生产方法中，步骤2)中变型热箱的温度为165℃，步骤3)中定型热箱的温度为150℃，其他的与实施例2中的相同。
实施例5-12
实施例5-12中的仿棉丝的生产方法与实施例2的区别之处在于，消光POY分别为消光POY丝的制备例2-9中制得的消光POY丝，其他的均与实施例2中的相同。
对比例
本对比例的仿棉丝的生产方法与实施例1的区别在于，消光POY采用由浙江升龙纺织科技有限公司提供的75D/72F的POY涤纶长丝，其他的与实施例1的相同。
性能检测试验
取实施例1-12和对比例中制得的仿棉丝，按照GB/T 6505-2008《化学纤维长丝热收缩率试验方法》中的方法测试其沸水收缩率，按照GB/T 14344-2008《化学纤维长丝拉伸性能试验方法》中的方法测试其拉伸性能，测试结果如下表所示。
表1实施例1-12及对比例中制得的仿棉丝的性能
Figure BDA0003230210130000081
根据实施例1、对比例并结合上表的内容可知，本申请的仿棉丝的生产方法生产的复合纤维(仿棉丝)沸水收缩率明显改善，仿棉丝的稳定性较高，另外，制得的仿棉丝的断裂强度高，综合性能优良。
根据实施例1、实施例6并结合上表的内容可知，本申请的消光POY丝在制备时，优化的熔融挤出温度对最终制得的仿棉丝的稳定性也有所提高，还能够进一步提高仿棉丝的断裂强度。
根据实施例10、实施例11并结合上表的内容可知，本申请在优化了消光POY丝的制备原料配方后，进一步降低了仿棉丝的沸水收缩率，制得的仿棉丝的稳定性更高。

Claims (10)

1.一种仿棉丝的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将消光POY丝、消光FDY丝复合，然后进行变形处理、假捻处理得到假捻丝；所述消光POY丝为消光涤纶POY丝，所述消光FDY丝为消光涤纶FDY丝；变形处理时的拉伸倍率为1.3-1.5；
2）将步骤1）制得的假捻丝经过热定型处理，得到定型处理丝；
3）将步骤2）制得的定型处理丝经过上油、卷绕，得到仿棉丝。
2.根据权利要求1所述的仿棉丝的生产方法，其特征在于，所述变形处理时的温度为140-180℃。
3.根据权利要求2所述的仿棉丝的生产方法，其特征在于，所述热定型处理时的温度为130-150℃。
4.根据权利要求3所述的仿棉丝的生产方法，其特征在于，所述热定型处理时的拉伸倍率为1.1-1.3。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的仿棉丝的生产方法，其特征在于，所述消光POY丝由包括如下步骤的方法制得：
S1.将聚酯切片、稳定剂、二氧化钛熔融共混，挤出，造粒，得到消光母粒；聚酯切片、稳定剂、二氧化钛的质量比为1000:1-2:12-25；
S2.将消光母粒熔融挤出，喷丝，冷却，上油，卷绕，即得；卷绕速度为3600-4500m/min。
6.根据权利要求5所述的仿棉丝的生产方法，其特征在于，步骤S1中将聚酯切片、稳定剂、二氧化钛熔融共混时，还加入了1,3-丁二醇，1,3-丁二醇与聚酯切片的质量比为3-5:1000。
7.根据权利要求6所述的仿棉丝的生产方法，其特征在于，步骤S1中将聚酯切片、稳定剂、二氧化钛熔融共混时，还加入了SEBS颗粒和硬脂酸铝，SEBS颗粒、硬脂酸铝与聚酯切片的质量比为110-120:12-15:1000。
8.根据权利要求5所述的仿棉丝的生产方法，其特征在于，步骤S1中的聚酯切片中水分质量分数不大于0.01%。
9.根据权利要求5所述的仿棉丝的生产方法，其特征在于，步骤S2中熔融挤出的温度为275-290℃。
10.根据权利要求9所述的仿棉丝的生产方法，其特征在于，步骤S2中熔融挤出时采用螺杆挤出机进行，螺杆挤出机的五段温度分别为276-278℃、279-281℃、282-283℃、283-284℃、284-287℃。
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