專利名稱：滌綸細(xì)旦高中空短纖維及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中空纖維，特別涉及一種滌綸細(xì)旦高中空短纖維及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有滌綸高中空纖維其纖度一般在3.3dtex以上，主要作為填充材料應(yīng)用于被褥、枕頭、玩具、沙發(fā)等，而無(wú)法作為織物原料?，F(xiàn)有滌綸細(xì)旦中空短纖維即便能做到1.67dtex的纖度，因其只有10％左右中空度，而失去其保溫性和量輕的真正意義。
目前國(guó)內(nèi)、外生產(chǎn)中空纖維的廠家，大多數(shù)采用的噴絲板孔型基本上為C型、兩段圓弧狹縫型等，也有采用三段圓弧狹縫噴孔構(gòu)造生產(chǎn)中空纖維，圖1為三段圓弧狹縫噴孔示意圖。采用三段圓弧狹縫噴孔構(gòu)造生產(chǎn)中空纖維，中空度要大，則孔的實(shí)心內(nèi)徑必須大；而成品纖度要細(xì)，則外徑又必須小，即內(nèi)外孔間隙要小。在設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，因無(wú)法找到同時(shí)保證成品纖度達(dá)到1.67dtex、中空度達(dá)到20％左右兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，因此生產(chǎn)出的纖維要么雖中空度達(dá)到較高水平但單絲纖度偏粗，基本在3D以上，只能用于作為填充料；要么雖纖度達(dá)到1.5D(即1.67dtex)，而中空度只能達(dá)到10％左右，這樣低的中空度在保溫性能上失去明顯效果。從而限制了紡織面料和服飾上在高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用上的拓展。
在冷卻成形時(shí)，傳統(tǒng)的環(huán)形吹風(fēng)方向與絲成垂直角度為90°，此吹風(fēng)方式對(duì)于高中空纖維有其不足之處，圖2為常規(guī)環(huán)吹風(fēng)的走勢(shì)示意圖，平行風(fēng)32吹入后，從噴絲板31紡出的絲束因受絲束拉伸方向動(dòng)力33的影響，隨著風(fēng)的切入，風(fēng)向?qū)l(fā)生下傾，這樣因吹風(fēng)點(diǎn)的變化，造成內(nèi)、外層絲束的溫差加大，使冷卻位置發(fā)生偏差，尤其對(duì)高中空纖維而言，內(nèi)層凝固點(diǎn)的下移，對(duì)中空度的保持及均勻性相當(dāng)不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題而提供的一種滌綸細(xì)旦高中空纖維生產(chǎn)方法，通過(guò)對(duì)三段圓弧狹縫噴孔參數(shù)的合理設(shè)計(jì)，以及冷卻吹風(fēng)角度的改變，解決了纖度和中空度的矛盾，使纖維的保溫性能得以保證，同時(shí)提高了纖維的可紡性和加工性。
本發(fā)明的滌綸細(xì)旦高中空短纖維，其橫截面形狀為類三角形，纖度為1.56～1.67dtex、中空度為17-23％。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明滌綸細(xì)旦高中空短纖維生產(chǎn)方法包括以下步驟(I)聚酯熔體經(jīng)由噴絲板進(jìn)行紡絲，所述的噴絲板上的噴孔為三段圓弧狹縫結(jié)構(gòu)所述的噴絲板的噴孔的尺寸為孔外圓尺寸為φ0.6±0.01mm孔內(nèi)圓尺寸為φ0.5±0.01mm內(nèi)、外孔間隙尺寸為 0.05±0.01mm圓弧間距的尺寸為0.10±0.02mm
(II)經(jīng)由所述的噴絲板形成的絲束通過(guò)環(huán)吹風(fēng)冷卻成型固化后卷繞盛絲，所述的環(huán)吹風(fēng)的吹風(fēng)角度為15-25度；(III)對(duì)于經(jīng)由(I)和(II)步驟形成的絲束進(jìn)行包括有拉伸浴程序的后紡處理。
所述的拉伸浴具有可調(diào)節(jié)位置的隔板。
本發(fā)明解決了纖度和中空度的矛盾，使纖維的保溫性能得以保證，同時(shí)提高了纖維的可紡性和加工性。
采用本發(fā)明生產(chǎn)方法所生產(chǎn)的滌綸細(xì)旦高中空短纖維具有量輕、蓬松感；持久的彈性回復(fù)力；優(yōu)異的保溫性；柔軟的手感；易起絨加工等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于搖粒絨、防寒服、冬季運(yùn)動(dòng)服、起絨針織物、非織造布、毛毯、可織成睡袋、內(nèi)衣、成衣、手套、帽子等保溫類產(chǎn)品。


圖1為三段圓弧狹縫噴孔示意圖。
圖2為常規(guī)環(huán)吹風(fēng)的走勢(shì)示意圖。
圖3是本發(fā)明滌綸細(xì)旦高中空短纖維生產(chǎn)方法的工藝流程圖。
圖4為本發(fā)明環(huán)吹風(fēng)的走勢(shì)示意圖。
圖5是本發(fā)明拉伸浴示意圖。
圖6是本發(fā)明滌綸細(xì)旦高中空短纖維產(chǎn)品截面形狀示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為三段圓弧狹縫噴孔示意圖。采用三段圓弧狹縫噴孔構(gòu)造生產(chǎn)中空纖維，中空度要大，則孔的實(shí)心內(nèi)徑必須大；而成品纖度要細(xì)，則外徑又必須小，即內(nèi)外孔間隙要小。在相同的孔隙條件下，隨內(nèi)徑的擴(kuò)大，孔的表面積必然增大，因此必須做到噴頭拉伸倍率及后紡拉伸總倍率的合理分配?；诖藘身?xiàng)原理，要達(dá)到成品纖度為1.56～1.67dt ex的產(chǎn)品、同時(shí)保持高中空度最合理，本發(fā)明的噴孔參數(shù)為孔外圓DI的尺寸為 φ0.6±0.01mm孔內(nèi)圓D2的尺寸為 φ0.5±0.01mm內(nèi)外孔間隙d的尺寸為0.05±0.01mm三段圓弧間間距b的尺寸為0.10±0.02mm圖3是本發(fā)明滌綸細(xì)旦高中空短纖維生產(chǎn)方法的工藝流程圖。工藝流程包括前紡和后紡兩部分，如圖3所示，前紡包括聚酯熔體1通過(guò)管道輸送到紡絲箱體2，經(jīng)紡絲箱體內(nèi)的紡絲組件形成紡絲。紡得的絲束通過(guò)環(huán)吹冷卻裝置3成型固化，并通過(guò)卷繞機(jī)構(gòu)到盛絲4。等盛絲按工藝要求滿桶后運(yùn)至后紡進(jìn)行集束5。集束后的絲束分別經(jīng)過(guò)第一拉伸機(jī)6、拉伸浴7、第二拉伸機(jī)8、蒸汽箱9、緊張熱定型機(jī)10的第一道輥等工序進(jìn)行充分拉伸，并通過(guò)緊張熱定型機(jī)10的后面幾道輥的定型，達(dá)到生產(chǎn)所需的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)、纖度等相關(guān)產(chǎn)品指標(biāo)。隨后通過(guò)第三拉伸機(jī)11、第一張力架12、蒸汽箱13、卷曲機(jī)14這幾道工序，使拉伸并定型后的纖維進(jìn)行卷曲，使其在紡織加工過(guò)程中與其它纖維具有抱合性。通過(guò)松馳熱定型機(jī)15，一方面消除加工過(guò)程中纖維內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)干燥絲束。最后通過(guò)第二張力架16、切斷機(jī)17將纖維切斷成所要求的長(zhǎng)度，并經(jīng)打包18打成規(guī)定重量。
其主要工藝參數(shù)是聚酯熔體熔體粘度0.646±0.009dl/g
紡絲噴絲孔數(shù) 2500～3000孔泵供量1360～1850g/min紡絲速度 1050～1300m/min油劑油濃 0.25±0.05％冷卻成型冷卻風(fēng)溫 19～25℃冷卻風(fēng)濕 75～85％冷卻風(fēng)速 1.0±0.2米/秒卷繞盛絲盛絲時(shí)間 10min集束每批桶數(shù) 44～48桶第一拉伸機(jī)一級(jí)牽倍率3.30～3.35倍拉伸浴浴槽溫度 78±2℃油劑油濃 1.0±0.07％第二拉伸機(jī)二級(jí)牽倍率1.15～1.17倍蒸汽箱蒸汽箱溫度110±3℃緊張熱定型機(jī)第一區(qū)溫度140±3℃第二區(qū)溫度148±3℃
第三區(qū)溫度150±3℃第一區(qū)速度110±10m/min第二區(qū)倍率0.990～0.998倍第三區(qū)倍率0.990～0.998倍第三拉伸機(jī)倍率 0.990～0.998倍第一張力架張力 50±5N蒸汽箱溫度 110±3℃卷曲機(jī)主壓 400～440Pa背壓 100～110Pa松馳熱定型各區(qū)溫度 60～80℃第二張力架切斷張力 60～70N切斷切斷長(zhǎng)度 38mm打包打包重量 120Kg/包圖4為本發(fā)明環(huán)吹風(fēng)的走勢(shì)示意圖。如圖4所示，當(dāng)噴絲板31出絲后，使環(huán)吹進(jìn)風(fēng)34以一定的吹風(fēng)角度35進(jìn)入，因受絲束走向36的帶動(dòng)，吹風(fēng)向上角度隨著穿透行程逐漸減緩，并最終改變方向。當(dāng)達(dá)到絲束中心位置時(shí)，風(fēng)位正好下降至與進(jìn)風(fēng)點(diǎn)近似相同高度的位置。吹風(fēng)角度43為20±5°，使從噴孔擠出的熔體基本能在較小的區(qū)域內(nèi)很快且均勻冷卻，從而保持了纖維的中空度。
圖5是本發(fā)明拉伸浴示意圖。拉伸浴的主要作用是在滌綸進(jìn)行肩頸拉伸時(shí)，經(jīng)過(guò)預(yù)熱使絲束的內(nèi)外層溫度趨于均勻。同時(shí)拉伸是放熱過(guò)程，利用油浴帶走絲束拉伸過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。
細(xì)旦高中空纖維由于中空度高、纖度又細(xì)，纖維的壁很薄對(duì)拉伸有其極嚴(yán)格的要求。如圖5所示，當(dāng)絲束72入拉伸浴71后，根據(jù)需求通過(guò)可調(diào)節(jié)位置的隔板73，調(diào)節(jié)絲束浸在油浴中的長(zhǎng)度，從而使絲束內(nèi)、外表層的溫度更為均勻，拉伸性能更為優(yōu)異，同時(shí)防止絲束在拉伸過(guò)程中的熔結(jié)等現(xiàn)象。
常規(guī)拉伸浴絲束實(shí)際浸油長(zhǎng)度為1米，因設(shè)備為不可更改固無(wú)法予以調(diào)節(jié)。而本發(fā)明的拉伸浴總長(zhǎng)為4米，利用可調(diào)節(jié)位置的隔板53進(jìn)行控制所需的實(shí)際浸油長(zhǎng)度。本發(fā)明產(chǎn)品采用的浸油長(zhǎng)度為3.5米。
圖6是本發(fā)明滌綸細(xì)旦高中空短纖維產(chǎn)品截面形狀示意圖。中空纖維的研制的目的，不僅要求有效的中空度，同時(shí)必須保證在紡織加工過(guò)程中，不會(huì)因受力壓癟，否則失去保溫功效，即失去研制意義。通過(guò)本發(fā)明的生產(chǎn)方法所生產(chǎn)的產(chǎn)品的截面形狀為三邊向外凸成弧形的類三角形，類三角形構(gòu)造根據(jù)力學(xué)原理，因兩根絲束的接觸面大于點(diǎn)，在紡織加工過(guò)程中即便受到外力，因能有較傳遞而不易壓癟，是一種比較穩(wěn)定的中空結(jié)構(gòu)。相比較而言，圓形截面的中空纖維在加工過(guò)程中，因兩根絲束接觸面僅限于某一點(diǎn)，受力后較易而造成壓癟的現(xiàn)象。本發(fā)明的生產(chǎn)方法所生產(chǎn)的滌綸細(xì)旦高中空短纖維的纖度達(dá)1.56～1.67dtex、中空度達(dá)20±3％。除上述指標(biāo)外，其他各項(xiàng)指標(biāo)(見表一)也達(dá)到國(guó)家滌棉短纖維標(biāo)準(zhǔn)。
表一

本發(fā)明滌綸細(xì)旦高中空短纖維生產(chǎn)方法的最佳實(shí)施例的技術(shù)參數(shù)為聚酯熔體的粘度0.646dl/g，噴絲孔數(shù)2500孔，泵供量1365g/min，紡絲速度1050m/min，冷卻成型風(fēng)溫19℃，環(huán)吹風(fēng)角度為15-25度，拉伸浴浴槽溫度78℃，拉伸浴油劑油濃1.0％，浸油長(zhǎng)度為3.5米。
權(quán)利要求
1.一種滌綸細(xì)旦高中空短纖維，其特征在于，其橫截面形狀為類三角形，纖度為1.56～1.67dtex、中空度為17-23％。
2.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的滌綸細(xì)旦高中空短纖維的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(I)聚酯熔體經(jīng)由噴絲板進(jìn)行紡絲，所述的噴絲板上的噴孔為三段圓弧狹縫結(jié)構(gòu)，所述的噴絲板的噴孔的尺寸為孔外圓尺寸為 φ0.6±0.01mm孔內(nèi)圓尺寸為 φ0.5±0.01mm內(nèi)、外孔間隙尺寸為0.05±0.01mm圓弧間距的尺寸為 0.10±0.02mm；(II)經(jīng)由所述的噴絲板形成的絲束通過(guò)環(huán)吹風(fēng)冷卻成型固化后卷繞盛絲，所述的環(huán)吹風(fēng)的吹風(fēng)角度為15-25度；(III)對(duì)于經(jīng)由(I)和(II)步驟形成的絲束進(jìn)行包括有拉伸浴程序的后紡處理。
3.如權(quán)利要求2所述的滌綸細(xì)旦高中空短纖維生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的拉伸浴具有可調(diào)節(jié)位置的隔板。
4.如權(quán)利要求3所述的滌綸細(xì)旦高中空短纖維生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的拉伸浴的長(zhǎng)度為1-4米。
5.如權(quán)利要求3所述的滌綸細(xì)旦高中空短纖維的方法，其特征在于，所述的拉伸浴的長(zhǎng)度為3.5米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滌綸細(xì)旦高中空短纖維及其生產(chǎn)方法。滌綸細(xì)旦高中空短纖維生產(chǎn)方法對(duì)三段圓弧狹縫噴孔參數(shù)進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)，以及冷卻吹風(fēng)角度設(shè)計(jì)為20±5°，該方法生產(chǎn)的滌綸細(xì)旦高中空短纖維的截面形狀為三邊向外凸成弧形的類三角形，纖度為1.56～1.67dtex、中空度為20±3％。滌綸細(xì)旦高中空短纖維生產(chǎn)方法解決了纖度和中空度的矛盾，有效地保證了該生產(chǎn)方法所產(chǎn)出的滌綸細(xì)旦高中空短纖維所具有的良好的保溫性能，同時(shí)提高了纖維的可紡性和加工性。
文檔編號(hào)D02J1/22GK1743515SQ200510029778
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者魏志紅, 謝宇江, 樂(lè)兆發(fā), 陳龍伯, 薛美琪, 朱毅, 管偉順, 王建偉 申請(qǐng)人:上海聯(lián)吉合纖有限公司