專利名稱：一種熔體直紡高性能異型聚酯纖維的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)纖維領(lǐng)域，特別涉及一種熔體直紡異型聚酯纖維的制造方法。
背景技術(shù)：
伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，紡織業(yè)也進(jìn)入快速發(fā)展的時期，人們在衣食住行上的消費(fèi)也帶動了紡織業(yè)的發(fā)展。其中市場對紡織品不僅有量的強(qiáng)烈需求，更對紡織品的質(zhì)量提出了更高的要求，人們對紡織品用途、性能的需求正朝著多元化、高品質(zhì)的方向發(fā)展。人們期望織物的性能往往是具有優(yōu)良的光學(xué)性能；很好的吸濕透氣性；重量輕、吸濕排汗、易洗速干；手感更加舒適柔軟；富有弾性、不起球；有高度的蓬松性、覆蓋性和防污效果；能提高染色的深色感和鮮明性，使所染顏色更加鮮艷均一等。而在裝飾領(lǐng)域，人們希望紡織面料具有優(yōu)雅的外觀效應(yīng)，多彩的色澤變化。特別是應(yīng)用在服飾上則需要上述多種性能的綜合。而這些性能天然纖維不具備或僅具備其中的部分性能。纖維截面異形化可以改善織物的光澤性、蓬松性、弾性、手感等。在纖維相同情況下，異行截面的纖維比圓形截面纖維具有更大的抗彎強(qiáng)度，故纖維的抗起球性能優(yōu)良，弾性 好。另外，異形截面纖維由于表面縱向凹凸不平，在吸濕性、輕量化等方面性能優(yōu)良。由于截面形狀的變化，使纖維間的摩擦カ發(fā)生了變化，同時對人體皮膚的接觸面積也產(chǎn)生差異，在觸摸時會給人以或干爽、或粗獷、或細(xì)膩、或滑柔的感覺。近年來，國內(nèi)外不少廠家對于異形聚酯纖維進(jìn)行了研究與開發(fā)，但是只對具體エ藝研究較多，而在如何提高異形聚酯纖維的性能上卻研究甚少，有一定的空白。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供ー種熔體直紡異形聚酯纖維的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。一種熔體直紡異型聚酯纖維的制造方法，步驟包括選擇聚酯熔體、紡絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、油嘴上油集束、卷繞成型。進(jìn)ー步地，異型可為三角、十字、扁平或中空。所述選擇的聚酯熔體，是在聚合反應(yīng)中添加季戊四醇等添加劑進(jìn)行聚合反應(yīng)所得的聚酯熔體，在聚合反應(yīng)中添加季戊四醇可改善熔體的流變性和染色性。常規(guī)條件下，異形纖維較圓形纖維，其可拉伸性、可加工性和染色性會變差，故在生產(chǎn)異形纖維時，特別是高性能的異形纖維，常規(guī)的聚酯熔體很難適應(yīng)其加工要求。添加季戊四醇可以改善熔體拉伸性、加工性和染色性，實(shí)際中，異形纖維因?yàn)闂l干和光澤的作用，得色會顯得稍淺，特別是其織物在染敏感色容易出現(xiàn)橫條，添加了季戊四醇的熔體可以增加上染率和染色。同樣地，異形纖維的噴絲頭拉伸比較圓形纖維的大得多，故要求聚酯熔體要有很好的拉伸性，添加了季戊四醇的熔體可以進(jìn)一歩提高異形聚酯纖維的拉伸性和加工性。進(jìn)ー步地，根據(jù)生產(chǎn)的需要，對于不同的異型聚酯纖維，選擇相應(yīng)的噴絲板或噴絲孔。制造中空異型聚酯纖維所選擇的噴絲板微孔的中空度為60%以上；制造十字異型聚酯纖維所選擇的噴絲板的十字形狀為仿錘形交叉成十字狀。
進(jìn)ー步地，由于異形截面纖維比圓形截面纖維條干均勻性差，且對冷卻條件更加敏感，需采用先進(jìn)的環(huán)吹技術(shù)均勻冷卻。本發(fā)明冷卻環(huán)吹的風(fēng)溫為18 22°C，風(fēng)壓為3(T90Pa，冷卻風(fēng)從細(xì)流的四周均勻、強(qiáng)烈地穿透到異形聚酯纖維細(xì)流中間來，保證了內(nèi)外層單絲細(xì)流都得到充分冷卻，減少內(nèi)外層因冷卻不均造成的差異導(dǎo)致毛羽、斷頭、條干染色不勻。本發(fā)明采用100/50目兩層濾網(wǎng)卷在一起，卷至10層，有效提高異形聚酯纖維的條干均勻性、染色均勻性、異形度均勻性和生產(chǎn)穩(wěn)定性。進(jìn)ー步地，由于異形纖維有較大的表面系數(shù)，纖維空隙率大，上油會比圓形纖維困難，本發(fā)明采用了ー種特殊的油嘴來解決異形纖維上油困難問題。本發(fā)明采用的特殊油嘴集束槽上端為縫隙式出油ロ，可以擴(kuò)大出油面，在出油ロ的下方設(shè)有四個U形的凹槽，可以用于儲油來増加上油。采用上述油嘴很好地解決了異形纖維上油困難的問題，減少了異形絲毛羽，提高了異形纖維加工性能。本發(fā)明的有益效果是第一、添加了季戊四醇的聚酯熔體，有效提高了異形聚酯纖 維的拉伸性、加工性。第二、噴絲板和噴絲孔的選擇有效提高了異形聚酯纖維的異形度。第三、冷卻條件的選擇有效提高了異形聚酯纖維的異形度和條干均勻性、染色性。第四、上油的選擇有效解決異形纖維上油難的問題，減少了毛羽，提高了異形聚酯纖維的加工性能。為讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖I為實(shí)施例2中所述第一代十字異形噴絲板的形狀。圖2為實(shí)施例2中所述第二代十字異形噴絲板的形狀。圖3為實(shí)施例2中所述第三代十字異形噴絲板的形狀。圖4為實(shí)施例2生產(chǎn)的十字異型聚酯纖維與普通滌綸纖維、棉的擴(kuò)散性殘留水分率的對比圖。其中，I為十字異型聚酯纖維的擴(kuò)散性殘留水分率，2為普通滌綸纖維的擴(kuò)散性殘留水分率，3為棉的擴(kuò)散性殘留水分率。
具體實(shí)施例方式下面以實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。設(shè)備聚合設(shè)備為中紡院的五釜設(shè)備；紡絲設(shè)備為北京中麗最新環(huán)吹設(shè)備；卷繞機(jī)為北京中麗生產(chǎn)的10頭紡卷繞機(jī)，型號BWA40T-1500/10 ;油嘴為異形超細(xì)旦專用特殊油嘴。材料添加了季戊四醇的聚酯熔體。在本發(fā)明中所使用的材料除特殊說明外，均是常規(guī)使用的；所使用設(shè)備除特殊說明外，均是市場購得；所使用的エ藝方法，如未做特殊說明，均是常規(guī)エ藝方法，比如長絲制備中的熔融步驟或其它步驟的常規(guī)エ藝，故不再贅述。實(shí)施例中，除上發(fā)明內(nèi)容所述外，著重強(qiáng)調(diào)ー些不同之處。實(shí)施例I中空異形纖維的制造方法目前，市場上高檔的中空纖維品種，且質(zhì)量較差，尤其中空度不高、染色性不好、カロエ性能差。實(shí)施例I特別在噴絲板噴絲孔的選擇上做了突破創(chuàng)新。實(shí)施例I的具體步驟如下。I)選擇添加了季戊四醇的聚酯熔體，通過管道輸送系統(tǒng)輸送至紡絲組件內(nèi)。2)聚酯熔體在紡絲組件內(nèi)經(jīng)噴絲 孔噴出，其中，噴絲板微孔的中空度取60%以上，噴絲板板徑為100mm，形成多股單絲細(xì)流。因?yàn)椴捎卯愋螄娊z孔法使熔體細(xì)流經(jīng)出口脹大、黏結(jié)冷卻固化形成中空，故成品絲的中空度在很大程度上取決于噴絲微孔的中空度。為使原絲的中空度大于20%，噴絲板微孔的中空度應(yīng)取60%以上。下表為不同噴絲微孔做出來成品絲的中空度的比較。表I、不同中空度微孔的成品絲的中空度比較
噴絲孔尺寸(內(nèi)徑/外徑)噴絲孔中空度％成品絲中空度％
0.9/1.2' 56.2520~27'
1.32/1. 50' 77.44>26'在噴絲微孔幾何尺寸確定的情況下，應(yīng)考慮板徑和孔數(shù)的選擇，這是因?yàn)閲娊z板的板徑大或孔數(shù)少，噴絲的排列密度低，為絲條的冷卻提供了有利的條件，有利于中空度的提聞。見下表表2、同樣的微孔形狀、尺寸和孔數(shù)的噴絲板其成品絲中空度的比較
噴絲板板徑(mm)POY中空度％
Φ100" 15~26
Φ85" 9~123)將單絲細(xì)流經(jīng)環(huán)吹均勻冷卻，形成固態(tài)單絲。無風(fēng)帶距離的遠(yuǎn)近，對于絲束冷卻定型有著很大的影響，較近距離的無風(fēng)帶有利于保持較好的中空度。下表為無風(fēng)帶距離對中空度的影響。表3、無風(fēng)帶距離對中空度的影響
無風(fēng)帶距離(mm)成品絲中空度0/o
9026.63
6031表3說明了無風(fēng)帶距離短，有利于絲束冷卻定型，有利于保持較好的中空度。4)將多股固態(tài)單絲通過油嘴上油集束成復(fù)絲，復(fù)絲通過卷繞成型。綜上，除了采用添加了季戊四醇的聚酯熔體、先進(jìn)的環(huán)吹技術(shù)、特殊的專用油嘴夕卜，再選用板徑大、微孔中空度大的噴絲板，減小無風(fēng)帶距離，可以有效提高中空異形纖維的性能。實(shí)施例2十字異形纖維的制造方法如圖I、圖2和圖3所示，十字異形噴絲板至目前止已經(jīng)發(fā)展到第三代，第一代十字異形噴絲板的十字形狀為正的十字形(圖1)，第二代十字異形噴絲板的十字形狀為兩個啞鈴形交叉成十字狀(圖2)，第三代十字異形噴絲板的十字形狀為仿錘形交叉成十字狀(圖3)。而目前大多十字異形纖維的噴絲板都停留在第一代和第二代上。實(shí)施例2創(chuàng)新采用第三代十字異形噴絲板，即仿錘形交叉成十字狀噴絲板進(jìn)行噴絲。具體步驟如下。
I)選擇添加了季戊四醇的聚酯熔體，通過管道輸送系統(tǒng)輸送至紡絲組件內(nèi)。2)聚酯熔體在紡絲組件內(nèi)經(jīng)噴絲孔噴出，其中所選用的噴絲板為仿錘形交叉成十字狀噴絲板。3)將單絲細(xì)流經(jīng)環(huán)吹均勻冷卻，形成固態(tài)單絲。4)將多股固態(tài)單絲通過油嘴上油集束成復(fù)絲，復(fù)絲通過卷繞成型。實(shí)施例2生產(chǎn)的十字異形纖維，經(jīng)試驗(yàn)，其吸濕和染色效果有很大提升。對比效果如圖I和表4所示。如圖I所示，十字異型纖維的擴(kuò)散性殘留水分率明顯優(yōu)于棉和普通滌綸樹脂。表4、吸濕排汗絲的吸濕排汗效果測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種熔體直紡異型聚酯纖維的制造方法，包括如下步驟選擇聚酯熔體、紡絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、油嘴上油集束、卷繞成型。
2.如權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在干，異型為三角、十字、扁平或中空。
3.如權(quán)利要求I或2所述的制造方法，其特征在于，所述聚酯熔體為在聚合反應(yīng)中添加了季戊四醇等添加劑的聚酯熔體。
4.如權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在于，根據(jù)生產(chǎn)需要，對于不同的異型聚酯纖維，選擇相應(yīng)的噴絲板或噴絲孔。
5.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，制造中空異型聚酯纖維所選擇的噴絲板微孔的中空度為60%以上。
6.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在干，制造十字異型聚酯纖維所選擇的噴絲板的十字形狀為仿錘形交叉成十字狀。
7.如權(quán)利要求I或2所述的制造方法，其特征在干，所述環(huán)吹風(fēng)冷卻的風(fēng)溫為18-22°C，風(fēng)壓為30-90Pa，冷卻風(fēng)從細(xì)流的四周均勻、強(qiáng)烈地穿透到異形聚酯纖維細(xì)流中間。
8.如權(quán)利要求I或2所述的制造方法，其特征在于，所述油嘴的集束槽上端為縫隙式出油ロ，在出油ロ的下方設(shè)有四個U形的凹槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熔體直紡異型聚酯纖維的制造方法，步驟包括選擇聚酯熔體、紡絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、油嘴上油集束、卷繞成型，異型可以是三角、十字、扁平、中空等。所述聚酯熔體為在聚合反應(yīng)中添加了季戊四醇的聚酯熔體，所述環(huán)吹風(fēng)冷卻的風(fēng)溫為18-22℃，風(fēng)壓為30-90Pa。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，易操作，可有效保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品的高性能、高異型度。依據(jù)本方法生產(chǎn)的異型聚酯纖維條干均勻性好、染色性好，同時具有優(yōu)異的功能效果。
文檔編號D01F1/10GK102864508SQ20121032418
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者瞿振清, 沈向東, 羅厚忠, 毛福坡 申請人:江蘇長樂纖維科技有限公司