專利名稱：超細(xì)復(fù)合纖維一步法生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超細(xì)復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種海島型超細(xì)復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
復(fù)合超細(xì)纖維是一種性能優(yōu)越、附加值高的差別化纖維，在服用纖維和功能性紡織品領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。因此被喻為21世紀(jì)最有發(fā)展前途的新纖維之一，受到世界合纖業(yè)界的普遍關(guān)注。
復(fù)合超細(xì)纖維，是用兩種不同的原料組份，通過(guò)共軛復(fù)合紡絲技術(shù)而制得。它可分為兩個(gè)大類，即裂離型復(fù)合超細(xì)纖維和海島型復(fù)合超細(xì)纖維。前者經(jīng)裂離分纖后，d.p.f.可達(dá)到0.15-0.25。分纖后二種組份都保留在最終纖維產(chǎn)品中，因而其染色性能很難控制，從而影響其使用。而海島型復(fù)合超細(xì)纖維，其海組份是可溶的，經(jīng)溶離分纖后，就可獲得單一組份的超細(xì)纖維，因而具有良好的染色性。而且分纖后，d.p.f.可達(dá)到0.10以下，所以海島型復(fù)合超細(xì)纖維，其性能更優(yōu)越，應(yīng)用更廣泛，可以制造更高檔、新穎的纖維產(chǎn)品。
目前，海島型復(fù)合超細(xì)纖維的生產(chǎn)，大都采用二步法工藝，如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN1399012A所報(bào)道的技術(shù)。二步法生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，加工工序多，后加工在多錠位的后紡機(jī)械上完成，纖維質(zhì)量較難保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開(kāi)一種超細(xì)復(fù)合纖維一步法生產(chǎn)工藝，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的發(fā)明人認(rèn)為，如要實(shí)現(xiàn)一步法的生產(chǎn)，必須對(duì)原料的預(yù)處理、紡絲和紡絲后纖維的后處理的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，為此，發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)，提出了如下的技術(shù)方案，包括如下步驟將預(yù)結(jié)晶干燥后的島組份原料普通聚酯(簡(jiǎn)稱SD，下同)切片以及預(yù)結(jié)晶干燥后的海組份原料堿溶性聚酯(簡(jiǎn)稱CO-PET，下同)切片送入商業(yè)化的復(fù)合紡絲-牽伸聯(lián)合機(jī)，利用商業(yè)化的海島型復(fù)合紡絲組件，經(jīng)熔融紡絲，上油、網(wǎng)絡(luò)，牽伸并卷繞，即獲得所說(shuō)的超細(xì)復(fù)合纖維；所說(shuō)的普通聚酯切片和堿溶性聚酯切片均可采用市售的產(chǎn)品；發(fā)明人認(rèn)為，就復(fù)合紡絲而言，二組份熔體粘度的匹配，是影響可紡性和質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。如果二組份熔體粘度差異過(guò)大，則易產(chǎn)生彎頭絲和島組份在海中分布不勻的狀況。由于CO-PET分子鏈上含有較大的側(cè)基，導(dǎo)致分子鏈堆砌不緊密，它的粘流活化能也比PET要大，所以其熔體粘度對(duì)溫度也較敏感，因此嚴(yán)格控制CO-PET的干切片含水率和紡絲溫度，以控制其熔體粘度，兩種組份的紡絲溫度分別為螺桿溫度℃ 熔體管溫度℃箱體溫度℃PET 280-295 290-295 280-290CO-PET230-260 255-260 280-290發(fā)明人同時(shí)認(rèn)為CO-PET和PET的復(fù)合比例直接影響成品纖維的開(kāi)纖性能和可紡性。CO-PET的比例過(guò)低，可紡性和開(kāi)纖性能、截面形狀都會(huì)受到影響，如PET和CO-PET的比例為75∶25時(shí)，二組份顯示的組件壓差較大，有少部分的截面出現(xiàn)了單組份。由于熔體擠出量和組份內(nèi)熔體的壓力成正比，在CO-PET的供量過(guò)小時(shí)，二組份的壓差明顯增大，當(dāng)兩者的壓差過(guò)分大，而失去平衡時(shí)，部分孔徑中CO-PET幾乎回縮得看不見(jiàn)，或者有部分粘連，導(dǎo)致紡絲出現(xiàn)彎頭絲；而比例過(guò)高，將導(dǎo)致成本偏高，因此只要能保證可紡性和開(kāi)纖效果，應(yīng)當(dāng)可盡量減少CO-PET的用量。發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)組份的重量比為65～75∶25～35較合適，最優(yōu)選的重量比為70∶30，在該條件下，二組份的壓差幾乎縮小了近一半，截面顯示清晰，無(wú)粘連和單組份。
超細(xì)復(fù)合纖維的沸水收縮率、斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)是產(chǎn)品重要的應(yīng)用物理性能之一，其大小直接影響面料的手感和風(fēng)格，也能擴(kuò)大織物后染整加工的適應(yīng)性，從而才能生產(chǎn)出穩(wěn)定的高檔的服用面料。而沸水收縮率、斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)與卷繞速度有著十分密切的關(guān)系斷裂強(qiáng)度隨卷繞速度的提高，不斷提高，至卷繞速度達(dá)到4800m/min以上時(shí)，可能是因?yàn)橛袪可烀z的出現(xiàn)，而使斷裂強(qiáng)度有下降的趨勢(shì)；斷裂伸長(zhǎng)隨卷繞速度的提高，不斷降低，至卷繞速度達(dá)到4800m/min以上時(shí)，有加速下降的趨勢(shì)。
在保證有較好的斷裂強(qiáng)度的前提下，為防止?fàn)可爝^(guò)度，而產(chǎn)生毛絲，影響產(chǎn)品的正常使用，發(fā)明人通過(guò)正交試驗(yàn)，確定了紡絲牽伸卷繞的工藝條件紡絲速度為1050-3150m/分，牽伸溫度為70-130℃，卷繞速度為3500-4800m/分，拉伸倍數(shù)為1.5～3.4；而上油、網(wǎng)絡(luò)可采用常規(guī)的工藝條件。
發(fā)明人同時(shí)認(rèn)為，本工藝應(yīng)當(dāng)對(duì)海組份和島組份的原料，尤其是海組份原料堿溶性聚酯采用特殊的方法進(jìn)行結(jié)晶干燥預(yù)處理，包括如下步驟將海組份原料堿溶性聚酯切片在流化狀態(tài)下用干熱空氣進(jìn)行連續(xù)預(yù)結(jié)晶干燥，切片結(jié)晶停留時(shí)間為10-15分鐘，結(jié)晶溫度為140～150℃，干燥溫度為130-135℃，干燥時(shí)間為10～20小時(shí)，使切片中水分含量下降到20-30ppm。
采用上海市企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/WGLM05-2003對(duì)所獲得的超細(xì)復(fù)合纖維進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，本發(fā)明的方法所獲得的超細(xì)復(fù)合纖維，其各種性能均十分理想，能夠滿足進(jìn)一步加工的要求。
由此可見(jiàn)，采用本發(fā)明的工藝所生產(chǎn)超細(xì)復(fù)合纖維，生產(chǎn)工藝流程短，加工工序少，不需要在多錠位的后紡機(jī)械進(jìn)行后加工，產(chǎn)品性能優(yōu)良穩(wěn)定，分纖后，d.p.f.≤0.05，達(dá)到服用纖維類海島絲的先進(jìn)水平，能夠滿足進(jìn)一步加工的要求。


圖1為本發(fā)明的工藝所生產(chǎn)超細(xì)復(fù)合纖維的電鏡照片。
圖2為開(kāi)纖后的超細(xì)復(fù)合纖維。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將海組份原料堿溶性聚酯切片置于仿羅新式沸騰床干燥機(jī)中，通入干熱空氣預(yù)結(jié)晶，切片結(jié)晶停留時(shí)間為10分鐘，結(jié)晶溫度為145℃，然后進(jìn)行干燥，干燥溫度為133℃，干燥時(shí)間為15小時(shí)，使切片中水分含量下降到20ppm。
將預(yù)結(jié)晶干燥后的島組份原料普通聚酯切片與預(yù)結(jié)晶干燥后的海組份原料堿溶性聚酯切片送入商業(yè)化的復(fù)合紡絲-牽伸聯(lián)合機(jī)，利用商業(yè)化的海島型復(fù)合紡絲組件，經(jīng)熔融紡絲，上油、網(wǎng)絡(luò)，牽伸并卷繞，即獲得所說(shuō)的超細(xì)復(fù)合纖維；普通聚酯切片的特性粘度η＝0.66，熔點(diǎn)＝257℃；堿溶性聚酯切片的特性粘度η＝0.52熔點(diǎn)＝240℃；所說(shuō)的復(fù)合紡絲-牽伸聯(lián)合機(jī)可采用市售產(chǎn)品，如日本富士-村田公司制造的型號(hào)為M-BF6-6的復(fù)合紡絲-牽伸聯(lián)合機(jī)；所說(shuō)的海島型復(fù)合紡絲組件可采用市售產(chǎn)品，如德國(guó)威查精密加工集團(tuán)(WETZEL MICRO PRODUCTS)制造的型號(hào)為36F×37I的海島紡絲組件，兩種組份的紡絲溫度分別為螺桿溫度℃熔體管溫度℃箱體溫度℃
PET 290 293 285CO-PET 245 258 285CO-PET和PET的重量比為70∶30；紡絲速度為1600m/分，牽伸溫度為100℃，卷繞速度為4100m/分，拉伸倍數(shù)為2.57；上油率＝0.6％，網(wǎng)絡(luò)度為5個(gè)/米。
采用上述方法獲得的產(chǎn)品，規(guī)格是75D(83dtex)/36F×37I。電鏡照片見(jiàn)圖1。經(jīng)溶離分纖后，d.p.f≤0.05，見(jiàn)圖2。
采用上海市企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/WGLM05-2003進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果如下線密度dtex＝84.2，線密度偏差率＝1.3％，斷裂強(qiáng)度cN/dtex＝3.5，斷裂伸長(zhǎng)率＝37.15％，沸水收縮率＝9.9％，染色均勻度(灰卡)級(jí)4，溶離分纖后，d.p.f.≤0.05。
權(quán)利要求
1.一種超細(xì)復(fù)合纖維一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟將預(yù)結(jié)晶干燥后的島組份原料普通聚酯切片以及預(yù)結(jié)晶干燥后的海組份原料堿溶性聚酯切片送入商業(yè)化的雙組份復(fù)合紡絲-牽伸聯(lián)合機(jī)，利用商業(yè)化的海島型復(fù)合紡絲組件，經(jīng)熔融紡絲，上油、網(wǎng)絡(luò)，牽伸并卷繞，即獲得所說(shuō)的超細(xì)復(fù)合纖維；兩個(gè)組份的重量比為65～75∶25～35。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，兩種組份的紡絲溫度分別為螺桿溫度℃ 熔體管溫度℃ 箱體溫度℃PET 280-295290-295 280-290CO-PET230-260255-260 280-290。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，兩種組份重量比為70∶30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，紡絲速度為1050-3150m/分，牽伸溫度為70-130℃，卷繞速度為3500-4800m/分，拉伸倍數(shù)為1.5～3.4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于，將海組份原料堿溶性聚酯切片在流化狀態(tài)下用于熱空氣進(jìn)行連續(xù)預(yù)結(jié)晶干燥，切片預(yù)結(jié)晶停留時(shí)間為10-15分鐘，結(jié)晶溫度為140～150℃，干燥溫度為130-135℃，干燥時(shí)間為10～20小時(shí)，使切片中水分含量下降到20-30ppm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超細(xì)復(fù)合纖維一步法生產(chǎn)工藝，包括如下步驟將預(yù)結(jié)晶干燥后的島組份原料普通聚酯切片以及預(yù)結(jié)晶干燥后的海組份原料堿溶性聚酯切片送入商業(yè)化的雙組份復(fù)合紡絲－牽伸聯(lián)合機(jī)，利用商業(yè)化的海島型復(fù)合紡絲組件，經(jīng)熔融紡絲，上油、網(wǎng)絡(luò)，牽伸并卷繞，即獲得所說(shuō)的超細(xì)復(fù)合纖維。采用上海市企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/WGLM05－2003對(duì)所獲得的超細(xì)復(fù)合纖維進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，本發(fā)明的方法所獲得的超細(xì)復(fù)合纖維，其各種性能均十分理想，分纖后，d.p.f.≤0.05，達(dá)到服用纖維類海島絲的先進(jìn)水平，能夠滿足進(jìn)一步加工的要求。
文檔編號(hào)D01D5/08GK1690258SQ20041001793
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者柳林, 劉立江, 謝紹麟 申請(qǐng)人:上海海欣化纖有限公司