细旦中空涤纶短纤维的生产方法技术

本发明专利技术提供一种细旦中空涤纶短纤维的生产方法，喷丝板的喷丝孔呈单开口“Ｃ”形圆环状，纺丝温度为２８８～２９２℃，环吹风速为０．８～１．３ｍ／ｓ，风温为１７～２３℃，采用常规涤纶短纤维的工艺路线加工获得０．８ｄｔ～１．５ｄｔ细旦中空涤纶短纤维。本发明专利技术生产过程稳定，产品闭合成功率高，在保证纤维具有较高中空度、优良的断裂强度和断裂伸长等物理性能的前提下，纤维的纤度和模量进一步降低，有效提高纤维的柔韧性和面料的柔软手感，满足了中空涤纶短纤维进一步细旦化的市场需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涤纶短纤维生产加工，尤其是一种细旦中空涤纶短纤维 的生产方法，属于合成纤维生产

技术介绍
目前国内中空纤维多为中空三维立体巻曲短纤维，规格主要在3.33dt以上，其应用领域集中在喷胶棉、人造毛皮、床上用品、玩具等行业。这些产品很大一部分是采用回收瓶料纺制而成，生产成本较低， 但纤维较粗较硬，仅可用于被褥、枕头、玩具等填充材料，不适合服装 用织物——尤其是直接与皮肤接触类织物。一般称1.56dt以下的涤纶中空纤维为细旦涤纶中空纤维。中空纤维细旦化以后，品质有了质的飞跃 一方面，纤维纤度较细，模量较粗旦纤维明显降低，手感柔软，形成的织物轻薄、细腻、弹性好，手感丰满，有身骨；另一方面，纤维截面有空腔，兼有质轻、蓬松、覆盖性好的特 点，吸湿性、透气性、保暖性均佳。除此之外，细旦中空纤维保留了普 通涤纶的优点，抗变形能力强，悬垂性好，制成的织物挺括、抗皱、保 形性好，可应用于保暖内衣、运动服装、衬衣、袜子、帽子、手套、防 寒服里料、睡袋里料等。细旦中空涤纶与普通涤纶、粘胶三者混纺后， 其仿毛感、手感和风格都优于普通涤粘混纺织物，若再结合织物结构的 变化，还具有良好的透气性，比较适合春秋季衣料和冬季保暖用织物， 产品应用领域大为扩展，大大提升了涤纶纤维的附加值。CN200510029778.6 "涤纶细旦高中空短纤维及其生产方法"介绍了 上海联吉化纤公司采用喷丝孔为三段圆弧狭缝设计的喷丝板，生产纤度为1.56 1.67dtex、中空度为20±3 %的涤纶细旦高中空短纤维。 CN03109821.5 "细旦聚酯中空长丝纺制方法及制得的长丝"介绍了一种 细旦中空预延伸丝的纺制方法，纺制的聚酯细旦中空预延伸丝的单丝纤 度为0.3 2.5D，成品丝单丝纤度为0.2 1.0D。该方法实质上是一种涤 纶中空长丝的生产方法。由于涤纶短纤维和涤纶长丝的生产工艺存在较 大差异， 一直以来中空涤纶短纤维的规格始终难以突破至1.5D以下。目前国内外市场上，较细的细旦中空涤纶短纤维产品是上海联吉化 纤公司以及日本杜邦生产的规格为1.56dt的产品，未见有进一步细化的 产品以及相关生产方法的报道。当今市场上的一大流行主题是既轻薄又 保暖的面料，1.56dt的中空纤维在此方面的应用受到不少限制，因此， 市场迫切需要推出更加细旦化的中空涤纶短纤维。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以满足 中空涤纶短纤维进一步细旦化的市场需求。本专利技术的技术解决方案是，采用 常规涤纶短纤维的工艺生产路线，其特征在于纺程上所用喷丝板的喷丝孔呈单开口"C"形圆环状，纺丝温度为288 292°C，环吹风速为0.8 1.3m/s，风温为17 23°C。进一步地，上述的，其中所述"C" 形喷丝孔的狭缝宽度L为0.05 0.1mm、开口度W为0.07 0.12mm， 开口两端为对称圆弧，圆弧的曲率半径R为0.03 0.07mm。本专利技术突出的实质性特点和显著进步体现在以下几方面(1) 在常规涤纶短纤维生产线上，采用新设计的喷丝板，通过生 产工艺的优化调整，可稳定生产0.8dt 1.5dt规格的细旦中空涤纶短纤 维；(2) 创新设计的喷丝板的喷丝孔为单开口圆环状，圆环狭缝宽度、开口大小以及圆环开口两端的弧形设计等要素相互匹配，提高了熔体挤 出喷丝孔时的闭合成功率，有效降低了成品纤维横截面的开口率；(3)生产获得的中空细旦短纤维，其物理性能稳定，可以保持较 高的中空度，原丝的中空度达到17 20%，最终产品的模量比1.56dt 的中空短纤维有所降低，与常规的1.33 1.56dt实芯涤纶短纤维柔韧性 相当，从而有效提高了织物的柔软手感，更适用于保暖内衣、运动服装、 衬衣、袜子、帽子、手套、防寒服里料、睡袋里料等夏季衣料和冬季保 暖用织物。附图说明图1是本专利技术采用的喷丝板的"C"形喷丝孔示意图； 图2是本专利技术1.56dt原丝电镜照片；图3是本专利技术1.33dt原丝电镜照片；图4是本专利技术产品的电镜横截面照片；图5是上海联吉公司同类产品的电镜横截面照片；图6是日本进口 2.72dt同类产品的电镜横截面照片。具体实施例方式本专利技术采用创新设计的细旦中空专用喷丝板，在常规涤纶短纤维生 产线上，通过生产工艺的优化调整，生产出0.8dt 1.5dt规格的细旦中 空涤纶短纤维，满足了市场需求，填补了国内外空白。首先，本专利技术采用创新设计的喷丝板，喷丝孔为单开口 "C"形圆 环状，如图1所示，在有效提高纤维横截面的闭合成功率的同时，保证 了纤维具有较高的中空度。具体来说，喷丝孔"C"形圆环的狭缝宽度L、开口度W以及开口 两个端点的形状设计，是纺制具有适宜中空度、良好闭合率的圆中空涤 纶短纤维的技术关键。在正常纺丝成形条件下，喷丝孔狭缝宽度L大， 单孔挤出量大，纤维的截面积大，中空度小；狭缝宽度L小，单孔熔体挤出量小，纤维的中空度大。但是，狭缝宽度L太小，纺制的纤维的壁 太薄，中空规整度低，中空变形，影响了纤维的回弹性和蓬松性；尤其 是纺制1.33dt以下的纤维时，单孔的熔体挤出量更小，这种现象更为明 显。开口度W大，纤维中空度也大；但开口度W太大，熔体粘合不理 想，纤维易出现有开口的截面形状。按照本专利技术技术方案，为纺制1.33dt以下规格的细旦中空短纤维， 保证纤维有较好的物理性能、较高的中空度和良好的中空闭合率，"C" 形喷丝孔的狭缝宽度L为0.05 0.1mm、开口度W为0.07 0.12mm， 开口两端为对称圆弧，圆弧的曲率半径R为0.03 0.07mm。其次，本专利技术在常规涤纶短纤维生产线上，通过调整生产工艺，达 到稳定生产0.8dt 1.5dt规格的细旦中空涤纶短纤维的目的。一方面，细旦中空涤纶短纤维的生产对熔体温度的控制要求非常严 格，纺丝温度的高低直接影响熔体的流变性能和相对分子质量，决定了 熔体的流动性能和表面张力。纺丝温度高，熔体粘度小，熔体出喷丝孔 后膨化现象大大降低，熔体形变阻力下降，表面张力也随之下降，使得 熔体细流产生表面萎縮，从而使空腔部分变小，纺制的纤维的中空度降 低；纺丝温度低，则熔体粘度大，熔体形变阻力和表面张力大，有利于 中空的形成。但熔体温度过低，则粘度增高过大，熔体在喷丝孔开口处 的闭合困难，难以形成中空，严重时使熔体在喷丝孔中切应力增大，熔 体与毛细孔管壁之间的粘附力减弱，熔体在壁上产生滑移，引起不稳定 的流动，造成熔体破裂，纺丝出现流量不足，产生硬头丝、细丝。本发 明专利技术人综合上述因素并经实际试验证实，纺丝温度为288 292。C最为 适合。另一方面，冷却成形的工艺条件对于纺程上熔体细流的流变特性， 如拉伸流动粘度、拉伸应力等物理参数有很大影响。由于空气的导热系 数低，致使风速对熔体细流与周围空气的换热效果影响较大，随着风速的增加、风温降低等冷却条件加剧，熔体细流的固化速率加快，使得在 纺程上形成的空腔部分来不及萎縮而快速固化，有利于中空纤维内空腔 的形成，制成的纤维中空度高。但风速过大、风温过低，熔体出喷丝孔 口后闭合困难、中空成型恶化，丝条内外冷却不匀，并会造成丝条摇晃 湍动，使喷丝板板面的温度下降，出丝不畅，生产难以稳定。本专利技术选择并控制环吹风速0.8 1.3m/s、风温17 23"C，可以达到良好的冷 却成形效本文档来自技高网...

【技术保护点】
细旦中空涤纶短纤维的生产方法，采用常规涤纶短纤维的工艺生产路线，其特征在于：纺程上所用喷丝板的喷丝孔呈单开口“Ｃ”形圆环状，纺丝温度为２８８～２９２℃，环吹风速为０．８～１．３ｍ／ｓ，风温为１７～２３℃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛斌，孙华平，陆明英，朱福和，陈培，史利梅，谢宏，王卫东，陈来宏，
申请(专利权)人：中国石化仪征化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]