CN114540967B - 一种超仿棉异形中空变形纱生产方法 - Google Patents

一种超仿棉异形中空变形纱生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，属于变形纱生产技术领域，本发明通过在线添加方式在聚酯熔体中混入含量为40‑50wt%的二氧化钛的全消光聚酯熔体，共混聚酯熔体经过计量泵计量、中空异形喷丝板挤出、缓冷加热、冷却固化、上油集束、超高速纺丝，卷绕落筒成异形中空长丝，该长丝再通过变形机预牵伸、摩擦盘变形、网络、卷绕，生产出超仿棉异形中空变形纱，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法解决了现有长丝变形技术中无法得到中空结构长丝变形纱线难点，并在截面形态、光泽、强度模量等接近棉纤维结构形态与力学性能，同时赋予纤维一定的导湿性，改善涤纶面料吸湿性差和穿着闷热感，弥补棉织物缺点，实现超仿棉。

Description

一种超仿棉异形中空变形纱生产方法
技术领域
本发明涉及变形纱生产技术领域，尤其涉及一种超仿棉异形中空变形纱生产方法。
背景技术
现代社会，由于天然纤维穿着舒适，手感、光泽、外观自然，消费者更加喜爱天然纤维如棉毛丝麻纺织品。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET纤维或涤纶纤维)纤维是纺织材料中最大宗的合成纤维，涤纶纺织品具有优良的耐皱性、弹性和尺寸稳定性，有良好的电绝缘性能、耐日光、耐摩擦、不霉不蛀，有较好的耐化学试剂性能，能耐弱酸及弱碱，广泛应用于服装、家纺等领域。
然而，涤纶纤维纺织品也存在光泽过于强烈、外观不尽自然、吸湿性差、穿着有闷热感、吸色性差等缺点，因此制约了涤纶纤维的应用和发展。所以涤纶纤维性能改良也尽可能向天然纤维靠拢。我们通过对棉纤维结构与特性进行剖析，发现棉纤维具有自然的卷曲，具有中空结构，截面不规则，光泽自然，纤维强度、模量适中，与涤纶纤维高强度、高模量、光泽强烈、等规圆形截面相比差异较大。另外，棉纤维也有缺点，例如棉纤维的膨润度高达20%，当人体大量出汗时，就堵塞了出汗孔道，不仅失去服装的身骨，而且给人“***”的不舒适体感，而涤纶等合成纤维通过改性、截面处理、纺丝、织造等各种方法，使衣料具有透气、导湿、干爽等效果。为此，需要对涤纶纤维多方面多角度改性才能够使涤纶纤维特性接近或者优于棉纤维。
常规涤纶长丝通过加弹工艺使涤纶长丝具有卷曲变形性，但是涤纶纤维高强高模的特征没有变化，尤其加弹后得不到中空结构的纱线，仅这一点就将涤纶仿棉效果极大的弱化，我们需要从涤纶纺丝技术、变形技术整体改良，才能够获得结构与性能更加接近棉纤维的涤纶长丝。
一般情况下，涤纶中空仿棉采取短纤维生产工艺才能够获得一定的中空度，经过牵伸的涤纶丝束经过卷曲机机械将丝束压弯呈二维卷曲形态，这种卷曲方法能够对纤维中空度有所保持。但是涤纶强度模量依然较高，而且短纤维需要经过纺纱后才能够织造纺织品，而传统长丝变形加工技术难以获得具有中空形态的长丝产品。
发明内容
基于上述问题，本发明实施例提供一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，以解决现有变形技术中无法得到中空结构变形纱线难点，并在截面形态、光泽、强度模量等接近棉纤维结构形态与力学性能，同时赋予纤维一定的导湿性，改善涤纶面料吸湿性差和穿着闷热感，弥补棉织物缺点，实现超仿棉，本发明的具体内容如下：
本发明的目的在于提供一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其技术点在于，包括以下步骤：
步骤1：通过在线添加方式在特性粘度为0.62-0.68dL/g的聚酯熔体中混入含有40-60wt%的二氧化钛全消光聚酯熔体得到共混聚酯熔体，所述共混聚酯熔体中二氧化钛质量含量为1.8-2.3wt%；
步骤2：将步骤1得到的共混聚酯熔体经过计量泵计量后通过纺丝熔体管道进入纺丝箱体之后依次经过中空异形喷丝板挤出、缓冷加热、冷却固化、上油集束、超高速纺丝、卷绕落筒得到全消光异形中空长丝，所述全消光异形中空长丝的中空度为16-30%，所述全消光异形中空长丝的结晶度为20-30%；
所述中空异形喷丝板下方设置有缓冷加热器；
所述熔体管道温度为289-296℃、所述纺丝箱体温度为295-300℃、所述缓冷加热器温度为275-290℃、所述固化冷却风速为0.4-0.6m/sec、所述固化冷却风温为20-23℃、所述上油集束距离为700-1000mm、所述卷绕速度为5300-5800m/min；
步骤3：将步骤2得到的全消光异形中空长丝采用变形机通过预牵伸、摩擦盘变形、网络、卷绕生产出所述超仿棉异形中空变形纱，所述变形机包括原丝架、零罗拉、一罗拉、摩擦盘加捻器、二罗拉、网络喷嘴、三罗拉和卷绕机构；
所述全消光异形中空长丝从原丝架经过丝管喂入，在零罗拉和一罗拉之间进行预牵伸，通过摩擦盘加捻器进行变形后通过二罗拉，网络喷嘴，三罗拉，对变形的异形中空长丝进行网络，再通过卷绕机构形成所述超仿棉异形中空变形纱。
在本发明的有的实施例中，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤1中在线添加方式为熔体直纺在线添加方式和切片纺丝在线添加方式中的一种。
在本发明的有的实施例中，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤2中冷却固化的方式为环吹风冷却固化和侧吹风冷却固化中的任意一种。
在本发明的有的实施例中，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤2中中空异形喷丝板为24-144孔非对称中空截面喷丝板和36-72孔8字中空截面喷丝板中的一种。
在本发明的有的实施例中，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤2中上油集束采用的油剂为FDY油剂。
在本发明的有的实施例中，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中全消光异形中空长丝的含油量为1.0-1.5wt%。
在本发明的有的实施例中，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤3中预牵伸倍数为1.02-1.2。
在本发明的有的实施例中，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤3中摩擦盘加捻器为聚氨酯摩擦盘。
在本发明的有的实施例中，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中聚氨酯摩擦盘组合为1-5-1或1-6-1，D/Y比设定为1.8-2.1。
在本发明的有的实施例中，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤3中网络喷嘴的网络压力1.8-2.5bar，所述卷绕机构的车速为550-650m/min。
本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
按照上述方法制备得到的超仿棉异形中空变形纱从结构形态、力学性能、光泽效果都与天然棉纤维接近，其纤维截面特有的异截面性和沟槽效果，赋予纤维一定的导湿性，改善涤纶面料吸湿性差和穿着闷热感，同时又改善了棉纤维织物在人体湿热状态下的不舒适性。本发明的超仿棉异形中空变形纱是长丝，依靠摩擦盘摩擦加捻再解捻方式对具有一定刚性的中空长丝进行变形，使长丝经过摩擦盘依然保持中空度，成品可以直接进行纺织品织造实现超仿棉。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的变形机的结构示意图；
图2为实施例1制备的全消光异形中空长丝截面的显微结构图；
图3为实施例2制备的全消光异形中空长丝截面的显微结构图。
附图标记
1-原丝架；2-零罗拉3-一罗拉；4-摩擦盘加捻器；5-二罗拉；6-网络喷嘴；7-三罗拉；8-卷绕机构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
实施例1
一种超仿棉异形中空变形纱生产方法包括以下步骤：
步骤1：通过熔体直纺在线添加方式在特性粘度为0.62dL/g的聚酯熔体中混入含有50wt%的二氧化钛全消光聚酯熔体得到共混聚酯熔体，所述共混聚酯熔体中二氧化钛质量含量为2.0wt%；
步骤2：将步骤1得到的共混聚酯熔体经过计量泵计量后通过纺丝熔体管道进入纺丝箱体之后依次经过72孔非对称中空截面喷丝板挤出、缓冷加热、环吹风冷却固化、上油集束、超高速纺丝、卷绕落筒得到全消光异形中空长丝，所述全消光异形中空长丝的中空度为30%，所述全消光异形中空长丝的结晶度为25%，断裂强度2.95CN/dtex，断裂伸长44%，具体结构见图2所示的本实施例的全消光异形中空长丝截面的显微结构图；
所述熔体管道温度为295℃、所述纺丝箱体温度为298℃、所述缓冷加热器温度为285℃、所述固化冷却风速为0.5m/sec、所述固化冷却风温为21℃、所述上油集束距离为900mm、所述卷绕速度为5500m/min；
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤2中上油集束采用的FDY油剂。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中全消光异形中空长丝的含油量为1.2wt%。
步骤3：将步骤2得到的全消光异形中空长丝采用变形机通过预牵伸、摩擦盘变形、网络、卷绕生产出所述超仿棉异形中空变形纱，如图2所示所述变形机包括原丝架1、零罗拉2、一罗拉3、摩擦盘加捻器4、二罗拉5、网络喷嘴6、三罗拉7和卷绕机构8；
所述全消光异形中空长丝从原丝架1经过丝管喂入，在零罗拉2和一罗拉3之间进行预牵伸，通过摩擦盘加捻器4进行变形后通过二罗拉5，网络喷嘴6，三罗拉7，对变形的异形中空长丝进行网络，再通过卷绕机构8形成所述超仿棉异形中空变形纱。
经检测本实施例的超仿棉异形中空变形纱的产品规格167dtex，断裂强度2.75CN/dtex，断裂伸长23%，中空度19%，含油率0.4%，网络度80个/m，沸水收缩率5.4%，卷曲收缩率3.9%。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤3中预牵伸倍数为1.16。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤3中摩擦盘加捻器4为聚氨酯摩擦盘。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中聚氨酯摩擦盘组合为1-5-1，D/Y比设定为1.95。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤3中网络喷嘴的网络压力2.0bar，所述卷绕机构8的车速为560m/min。
实施例2
一种超仿棉异形中空变形纱生产方法包括以下步骤：
步骤1：通过切片纺丝在线添加方式在特性粘度为0.68dL/g的聚酯熔体中混入含有50wt%的二氧化钛全消光聚酯熔体得到共混聚酯熔体，所述共混聚酯熔体中二氧化钛质量含量为2.2wt%；
步骤2：将步骤1得到的共混聚酯熔体经过计量泵计量后通过纺丝熔体管道进入纺丝箱体之后依次经过36孔8字中空截面喷丝板挤出、缓冷加热、侧吹风冷却固化、上油集束、超高速纺丝、卷绕落筒得到全消光异形中空长丝，所述全消光异形中空长丝的中空度为16%，所述全消光异形中空长丝的结晶度为20%，断裂强度2.85CN/dtex，断裂伸长47%，具体结构见图3所示的本实施例的全消光异形中空长丝截面的显微结构图；
所述熔体管道温度为296℃、所述纺丝箱体温度为300℃、所述缓冷加热器温度为280℃、所述固化冷却风速为0.45m/sec、所述固化冷却风温为21℃、所述上油集束距离为750mm、所述卷绕速度为5300m/min；
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤2中上油集束采用的FDY油剂。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中全消光异形中空长丝的含油量为1.5wt%。
步骤3：将步骤2得到的全消光异形中空长丝采用变形机通过预牵伸、摩擦盘变形、网络、卷绕生产出所述超仿棉异形中空变形纱，如图2所示所述变形机包括原丝架1、零罗拉2、一罗拉3、摩擦盘加捻器4、二罗拉5、网络喷嘴6、三罗拉7和卷绕机构8；
所述全消光异形中空长丝从原丝架1经过丝管喂入，在零罗拉2和一罗拉3之间进行预牵伸，通过摩擦盘加捻器4进行变形后通过二罗拉5，网络喷嘴6，三罗拉7，对变形的异形中空长丝进行网络，再通过卷绕机构8形成所述超仿棉异形中空变形纱。
经检测本实施例的超仿棉异形中空变形纱的产品规格110dtex/36，断裂强度2.65CN/dtex，断裂伸长27%，中空度12%，含油率0.4%，网络度90个/m，沸水收缩率6.1%，卷曲收缩率4.1%。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤3中预牵伸倍数为1.1。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤3中摩擦盘加捻器4为聚氨酯摩擦盘。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中聚氨酯摩擦盘组合为1-6-1，D/Y比设定为1.95。
作为优选的，本发明的超仿棉异形中空变形纱生产方法中步骤3中网络喷嘴的网络压力2.0bar，所述卷绕机构8的车速为550-650m/min。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：通过在线添加方式在特性粘度为0.62-0.68dL/g的聚酯熔体中混入含有40-60wt％的二氧化钛全消光聚酯熔体得到共混聚酯熔体，所述共混聚酯熔体中二氧化钛质量含量为1.8-2.3wt％；
步骤2：将步骤1得到的共混聚酯熔体经过计量泵计量后通过纺丝熔体管道进入纺丝箱体之后依次经过中空异形喷丝板挤出、缓冷加热、冷却固化、上油集束、超高速纺丝、卷绕落筒得到全消光异形中空长丝，所述全消光异形中空长丝的中空度为16-30％，所述全消光异形中空长丝的结晶度为20-30％；
所述熔体管道温度为289-296℃、所述纺丝箱体温度为295-300℃、所述缓冷加热器温度为275-290℃、所述固化冷却风速为0.4-0.6m/sec、所述固化冷却风温为20-23℃、所述上油集束距离为700-1000mm、所述卷绕速度为5300-5800m/min；
步骤3：将步骤2得到的全消光异形中空长丝采用变形机通过预牵伸、摩擦盘变形、网络、卷绕生产出所述超仿棉异形中空变形纱，所述变形机包括原丝架(1)、零罗拉(2)、一罗拉(3)、摩擦盘加捻器(4)、二罗拉(5)、网络喷嘴(6)、三罗拉(7)和卷绕机构(8)；所述全消光异形中空长丝从原丝架(1)经过丝管喂入，在零罗拉(2)和一罗拉(3)之间进行预牵伸，通过摩擦盘加捻器(4)进行变形后通过二罗拉(5)，网络喷嘴(6)，三罗拉(7)，对变形的异形中空长丝进行网络，再通过卷绕机构(8)形成所述超仿棉异形中空变形纱；
所述步骤3中预牵伸倍数为1.02-1.2。
2.根据权利要求1所述的一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其特征在于，所述步骤1中在线添加方式为熔体直纺在线添加方式和切片纺丝在线添加方式中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其特征在于，所述步骤2中冷却固化的方式为环吹风冷却固化和侧吹风冷却固化中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其特征在于，所述步骤2中中空异形喷丝板为24-144孔非对称中空截面喷丝板和36-72孔8字中空截面喷丝板中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其特征在于，所述步骤2中上油集束采用的油剂为FDY油剂。
6.根据权利要求5所述的一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其特征在于，所述全消光异形中空长丝的含油量为1.0-1.5wt％。
7.根据权利要求1所述的一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其特征在于，所述步骤3中摩擦盘加捻器(4)为聚氨酯摩擦盘。
8.根据权利要求7所述的一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其特征在于，所述聚氨酯摩擦盘组合为1-5-1或1-6-1，D/Y比设定为1.8-2.1。
9.根据权利要求1所述的一种超仿棉异形中空变形纱生产方法，其特征在于，所述步骤3中网络喷嘴的网络压力1.8-2.5bar，所述卷绕机构(8)的车速为550-650m/min。
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