專利名稱：有色聚丙烯超細(xì)旦抗靜電纖維的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對合成纖維——聚丙烯纖維的改性技術(shù)的研究開發(fā)領(lǐng)域。
聚丙烯纖維具有耐腐蝕、抗老化等優(yōu)點(diǎn)。但也存在很多缺點(diǎn)，使它很難用于服裝生產(chǎn)。其主要原因是單纖度太大(＞5D)，也就是單根纖維纖度大。而纖度小或超細(xì)度纖維又很難制造。纖維纖度大，就會(huì)使織物風(fēng)格、手感、服用性能以及尺寸穩(wěn)定性都受到很大影響。再一個(gè)問題是靜電大、染色困難。目前國內(nèi)外都在研究它的改性技術(shù)，使其達(dá)到纖度低、抗靜電、易染色。但都沒有什么好的辦法。國際上有的采取化學(xué)方法，即降低分子間的磨擦力和降低分子量。但改性后的切片物料成本太高，而且質(zhì)量也不穩(wěn)定。
本發(fā)明的目的是提出一種制造有色聚丙烯超細(xì)旦抗靜電纖維的方法。具體是在間接紡絲工藝中加入抗靜電染色母粒和利用改進(jìn)的紡絲組件，以制造出理想的有色超細(xì)旦抗靜電纖維。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，由碳黑或金屬衍生物和聚乙二酸磷酸酯配制成抗靜電染色母粒。因?yàn)樘己诨蚪饘傺苌锞菍?dǎo)電性能好的物質(zhì)。碳黑或金屬衍生物，既作為抗靜電物質(zhì)使用，又作為顏料使用。如紡黑色纖維則加碳黑，如紡紅色，則用紅色金屬衍生物作為顏料和抗靜電劑使用。采用的是間接紡絲工藝，生產(chǎn)中將抗靜電染色母粒定量加入到聚丙烯切片物料中，再通過紡絲機(jī)上改進(jìn)的紡絲組件制得有色丙綸超細(xì)旦抗靜電纖維。其具體方案是一、抗靜電染色母粒的配制(1)配方(重量比)碳黑或金屬衍生物 1聚乙二酸磷酸酯 1(2)制法將以上二者按比例混合，經(jīng)充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆颍缓笏瓦M(jìn)造粒機(jī)或擠出機(jī)料斗經(jīng)熔融后制成粒狀物或擠出條狀再切成切片的抗靜電色母粒，裝袋備用。
(3)加入時(shí)間和加入量加入時(shí)間在紡絲產(chǎn)生中，原料與色母粒同時(shí)進(jìn)入紡絲機(jī)料斗加入量色母粒為聚丙烯原料的0.8～1.2％二、改進(jìn)紡絲組件現(xiàn)有的紡絲機(jī)上的紡絲組件是由組件外殼、紡絲頭、噴絲板、過濾材料、橋板和壓緊部分構(gòu)成，為圓柱體狀。所謂改進(jìn)紡絲組件是由原普通紡絲組件中的紡絲頭小熔腔改進(jìn)為大熔腔。在原組件上的噴絲板上的出絲孔橫截面積在原來基礎(chǔ)上增大2～3倍以上。也就是增大紡絲頭熔腔和擴(kuò)大出絲孔橫截面積。丙綸之所以難紡細(xì)旦絲，主要是它的自身結(jié)構(gòu)所致，在聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)中沒有極性分子和極性官能團(tuán)，丙綸大分子沒有分子間力的相互吸引，而是靠大分子間的相互纏繞。所以分子量要相當(dāng)大時(shí)，才具有一定的物理機(jī)械性能，而分子量大，加之它的分子鏈長度要比聚酯和聚酰胺分子鏈長度大幾十倍，所以流動(dòng)性極差，那么就必須要高溫紡絲，以加大流動(dòng)性，但高溫紡絲又會(huì)造成分子量降解，而影響其機(jī)械物理性能，熔體破碎現(xiàn)象嚴(yán)重。在紡絲過程中，物料由螺桿的入口處進(jìn)入，在加熱的螺桿中，物料被擠壓、熔融，通過導(dǎo)管進(jìn)入紡絲箱體，最后進(jìn)入紡絲組件，然后由噴絲頭擠出，冷卻成型制得纖維。在這一過程中決定紡絲效果的就是物料在紡絲組件中的狀態(tài)，狀態(tài)均一，滿足工藝要求，紡絲效果就好。由于普通紡絲頭熔腔小，所以為了跟上紡絲速度，物料熔體在輸送時(shí)就要達(dá)到工藝要求的狀態(tài)，也就是熔體在輸送時(shí)就要達(dá)到或接近紡絲溫度，致使熔體受熱時(shí)間過長，分子熱降解現(xiàn)象嚴(yán)重，其降解率達(dá)到30％左右，這樣就得不到好纖維。大熔腔紡絲頭就是將工藝要求溫度控制點(diǎn)集中在紡絲組件上，在紡絲組件以前盡量使物料處于低溫狀態(tài)，控制操作溫度，以減小熱降解，保持其具有優(yōu)良的物理性能。增大噴絲板出絲孔孔徑，也就是增大了出絲孔面積。此時(shí)物料熔體在流經(jīng)噴絲板時(shí)，熔體的壓縮比減小，流線收縮率減小，相對剪切應(yīng)力減小，相應(yīng)的彈性能貯存也減小。相反，如出絲孔徑小，熔體的壓縮比增大，產(chǎn)生湍流，使熔體大分子滾動(dòng)前進(jìn)，在纖維成型時(shí)造成大分子的有序度下降，強(qiáng)力降低，很難得到合格纖維。另外增大出絲孔面積，也是在紡絲成型中建立一個(gè)熔體拉伸區(qū)，使丙綸大分子在拉伸區(qū)中有序度增加，使物理性能優(yōu)化。在絲條成型后通過拉伸區(qū)時(shí)使絲條變得更細(xì)。改進(jìn)紡絲組件，實(shí)質(zhì)上是使丙綸在紡絲工序中能夠保持良好的機(jī)械物理性能，而在最后通過拉伸區(qū)將纖維拉細(xì)后仍能保持其各種性能。從而制得性能優(yōu)良的有色、超細(xì)、抗靜電聚丙烯纖維。
本發(fā)明方法簡單，易于操作，且生產(chǎn)成本大大低于其他方法生產(chǎn)的同類產(chǎn)品。產(chǎn)品質(zhì)量高，性能優(yōu)良。對于我國目前生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)水平較低的現(xiàn)狀來講，本發(fā)明是十分符合我們實(shí)際情況的生產(chǎn)高檔有色聚丙烯超細(xì)旦抗靜電纖維的一種既經(jīng)濟(jì)又有效的方法。
本發(fā)明無附圖
實(shí)施例1紡絲機(jī)機(jī)型 KV461 紡絲工藝 間接紡絲 生產(chǎn)黑色細(xì)旦纖維將碳黑色母粒與原料同時(shí)投入紡絲機(jī)料斗。碳黑色母粒的加入量為聚丙烯原料重量的0.8～1.2％。并使色母粒均勻分散，均勻度為3.5級(jí)，色母粒熔融指數(shù)為12～22。將工藝溫度控制點(diǎn)集中在紡絲組件的大熔腔紡絲頭上。在組件以前盡量使物料處于低溫狀態(tài)，以減小分子量降解?？販攸c(diǎn)(℃) 一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)法蘭箱體組件普通組件(對比) 240 255 270 280 275 280 280大熔腔組件 240 255 260 260 260 265 280經(jīng)大熔腔組件紡出的絲其強(qiáng)力可提高1～1.5CN/dtex。再經(jīng)過一次和二次拉伸制得理想的有色丙綸細(xì)旦抗靜電纖維。
技術(shù)指標(biāo)單絲纖度＜1.0dtex 色澤均勻度≥3.5級(jí)表面電阻≤108Ω/cm 色牢度≥5級(jí)斷裂強(qiáng)力≥4.0CN/dtex 斷裂伸長率60％CV值≤1.5％實(shí)施例2紡絲機(jī)機(jī)型 KV461 紡絲工藝 間接紡絲 生產(chǎn)粉紅色纖維將由氧化釹和聚乙二酸磷酸酯以1∶1的比例經(jīng)造粒制得的色母粒與原料同時(shí)按比例投入紡絲機(jī)料斗。色母粒的加入量為原料重量的0.8～1.2％。各工序中的溫度控制在與實(shí)施例1相同的程度。經(jīng)實(shí)施制得與實(shí)施例1相同的技術(shù)指標(biāo)的成品纖維。
權(quán)利要求
1.有色聚丙烯超細(xì)旦抗靜電纖維的制造方法，其技術(shù)方案是紡絲操作時(shí)在原料中加進(jìn)抗靜電染色母粒和改進(jìn)紡絲組件來更好地控制原料熔體在紡絲各工序階段的工藝溫度，最后經(jīng)拉伸制得纖維，其特征在于一、抗靜電染色母粒的配制(1)配方(重量比)碳黑或金屬衍生物 1聚乙二酸磷酸酯 1(2)制法將碳黑或金屬衍生物和聚乙二酸磷酸酯，按比例混合，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻，然后?jīng)造粒機(jī)經(jīng)熔融混合后制得，(3)加入時(shí)間和加入量加入時(shí)間在紡絲生產(chǎn)中與原料同時(shí)加入紡絲機(jī)料斗加入量色母粒為聚丙烯原料的0.8～1.2％
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的紡絲各工序階段的工藝溫度控制在(℃)一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)法蘭箱體組件240 255 260260 260 265 280
全文摘要
有色聚丙烯超細(xì)旦抗靜電纖維的制造方法,是利用碳黑和其他金屬衍生物具有較好的導(dǎo)電性能及自身具有的顏色的特點(diǎn)與聚二乙酸磷酸酯制成抗靜電染色母粒,在生產(chǎn)時(shí)加進(jìn)聚丙烯原料中。再采用改進(jìn)的大熔腔紡絲組件,使得更進(jìn)一步控制工藝溫度以保持原料的機(jī)械物理性能。再經(jīng)噴絲拉伸制得超細(xì)旦抗靜電纖維。該纖維的優(yōu)點(diǎn)是:單絲纖度小,具有良好的織物風(fēng)格,手感、服用性能及尺寸穩(wěn)定性好,生產(chǎn)成本低。并且工藝穩(wěn)定,操作簡便。
文檔編號(hào)D01F1/02GK1271030SQ0011019
公開日2000年10月25日 申請日期2000年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月10日
發(fā)明者潘秀英, 王成厚, 趙煥金, 杜選, 彭學(xué)軍, 孫德東, 楊哲, 谷曉民 申請人:營口化學(xué)纖維廠