專利名稱：一種新型的差別化聚烯烴纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，尤其是涉及一種新型的差別化PP纖維和PE纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
差別化纖維由于內(nèi)應(yīng)力、結(jié)晶度、取向度、異形度等的差別，制備出的纖維具有自然卷曲的特性。該纖維制備的織物蓬松性、透氣性能好，因而差別化纖維受到廣泛的關(guān)注。根據(jù)不同原料在一定紡絲條件下的收縮率不同，通過雙組份或多組份紡絲等方法可以成功制備出多種自然卷曲的差別化纖維。申請?zhí)枮?01010023178. X和 2010101379M.8的專利中提到一種以PP等為芯層材料，PA等為皮層材料，進(jìn)行復(fù)合紡絲后形成一種能夠自然卷曲的多組分復(fù)合偏心纖維。專利號200520001791. 6中提到在纖維牽伸過程中使用具有凸凹狀的牽伸凸輪而使纖維的順向度和結(jié)晶度不同，制備出差別化纖維。申請?zhí)枮?8118859. 1的專利中提到通過兩個(gè)從動輥夾持絲束并強(qiáng)迫其進(jìn)入一種稱為填塞箱的狹窄空間，其中填塞箱具有兩個(gè)緊貼從動輥的卷曲刀和側(cè)板，由于絲束被抵著較為緩慢的絲餅擠壓而造成纖維的卷曲。而本發(fā)明是在纖維制備過程中采用冷卻吹風(fēng)風(fēng)速的差別化的程序化控制，單根纖維中的結(jié)晶度、取向度、內(nèi)應(yīng)力或者中空度、異形度的不同而制備出差別化纖維。可以實(shí)現(xiàn)單組分、單根纖維的差別化，而使纖維呈現(xiàn)自然卷曲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，通過熔體擠出噴絲板下冷卻風(fēng)風(fēng)速的程序化控制，也就是通過脈沖泵調(diào)節(jié)風(fēng)速來制備出差別化凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)的聚烯烴纖維。由于冷卻風(fēng)風(fēng)速按照一定程序控制，引起聚烯烴纖維的內(nèi)部應(yīng)力不均勻也呈現(xiàn)一定的規(guī)律分布而導(dǎo)致纖維差別化，且該差別化呈現(xiàn)一定的規(guī)律分布。本發(fā)明是在熔融紡絲冷卻成形的關(guān)鍵區(qū)域，采用風(fēng)冷差別化的方法，解決了既能保證原絲成形、 卷繞正常進(jìn)行，又能保證纖維內(nèi)在結(jié)晶取向的差別，纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)異形度和中空度、異形度差別化的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，聚烯烴原料經(jīng)螺桿熔融和擠壓經(jīng)紡絲箱體擠出，冷卻風(fēng)冷卻后形成初生纖維，初生纖維經(jīng)過一級拉伸和二級拉伸后卷繞而獲得差別化聚烯烴纖維。熔融紡絲過程中，所述冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程v(t) =S+0.95Sinon，其中V(t)為風(fēng)速，單位可為m/s ；S為固定常數(shù)，單位可為m/s ； ω為脈沖信號角頻率，單位可為rad/s ；t為吹風(fēng)脈沖時(shí)間，單位可為S。作為優(yōu)選的技術(shù)方案如上所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，所述的聚烯烴是指PE和PP 中的一種或其共混物。
如上所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，所述的固定常數(shù)S主要是根據(jù)紡絲所用原料種類和冷卻吹風(fēng)溫度確定的固定常數(shù)，制備PP纖維，冷卻風(fēng)溫度21°C時(shí)S 為1. 1，冷卻吹風(fēng)溫度每升高或降低rc，S值相應(yīng)的增大或減小0. 04 ；制備PE纖維時(shí)，冷卻風(fēng)溫度21°C時(shí)S為1. 0，冷卻吹風(fēng)溫度每升高或降低1°C，S值相應(yīng)的增大或減小0. 06。所述的固定常數(shù)還與冷卻吹風(fēng)的吹風(fēng)區(qū)域和卷繞速度有關(guān)，所述的固定常數(shù)S隨冷卻吹風(fēng)的吹風(fēng)區(qū)域的增大而增大，反之S則減小。所述的固定常數(shù)S隨著卷繞速度每升高lOOm/min，S則增大0. 001，反之，S則減小 0. 001。如上所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，所述的脈沖信號角頻率ω 根據(jù)纖維產(chǎn)品卷曲數(shù)目為30 600 ；當(dāng)纖維卷曲數(shù)為10 16個(gè)/25mm占卷曲數(shù)總分布比例的41% 55%時(shí)，ω為30 400 ；當(dāng)卷曲數(shù)15 19個(gè)/25mm占卷曲數(shù)總分布比例的 50 80%時(shí)，ω 為 150 600。如上所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，所述的螺桿溫度為螺桿進(jìn)料區(qū)160 200°C，熔融區(qū)230 270°C，壓縮區(qū)240 270°C，紡絲箱體溫度220 250°C。如上所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，所述的冷卻風(fēng)風(fēng)溫為16 ^°C，冷卻吹風(fēng)的吹風(fēng)區(qū)域?yàn)閲娊z板下方300 1850mm。如上所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，所述的卷繞速度為制備PP 纖維時(shí)，卷繞速度為600 ^OOm/min ；制備PE纖維時(shí)，卷繞速度為800 3200m/min。如上所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，所述的一級拉伸溫度為 35 40°C，拉伸倍數(shù)為1. 4 4. 0，所述的二級拉伸溫度為100 105°C，拉伸倍數(shù)為1. 2 2. 0。如上所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，所述差別化聚烯烴纖維截面為圓形、中空或者異形截面，所述的異形截面為扁平、十字形、花瓣形、三葉形、三角形或星形；所述異形截面的纖維的異形度為10 70%。如上所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，所述的中空截面的纖維的中空度為6 32% ；所述的中空截面的纖維為單根纖維單孔同心結(jié)構(gòu)或者偏心結(jié)構(gòu)或單根纖維的多中孔結(jié)構(gòu)。有益效果1、通過冷卻風(fēng)改變紡絲冷卻成型區(qū)域環(huán)境的差別化來制備差別化聚烯烴纖維，而冷卻風(fēng)小氣候的差別化由計(jì)算機(jī)程序控制，纖維的差別化也呈現(xiàn)規(guī)律性變化2、本發(fā)明制備的聚烯烴纖維的差別化無需調(diào)整現(xiàn)有生產(chǎn)工序，工藝簡單，運(yùn)行成本低。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1
在PP熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)=
0.9+0. 95sin30t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1550mm。螺桿進(jìn)料區(qū)180°C，熔融區(qū)260°C，壓縮區(qū)270°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為4. 0，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 4，卷繞速度為SOOm/min。制備的PP纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占36%，大于16個(gè)/25mm的占23%，11 16個(gè)/25mm的占 41%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例2在PP熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)=
1.05+0.卯sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫20°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1700mm。螺桿進(jìn)料區(qū)160°C，熔融區(qū)230°C，壓縮區(qū)250°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為4. 2，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 2，卷繞速度為600m/min。制備的PP纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占25%，大于16個(gè)/25mm的占20%，11 16個(gè)/25mm的占 55%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例3在PP熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)=
0.94+0. 95sin30t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫17°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。螺桿進(jìn)料區(qū)200°C，熔融區(qū)260°C，壓縮區(qū)270°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為35°C，拉伸倍數(shù)為2. 8，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 3，卷繞速度為^OOm/min。制備的PP纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占39%，大于16個(gè)/25mm的占20%，11 16個(gè)/25mm的占 41%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例4在PP熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程v(t)=
1.3+0.卯sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫^°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1700mm。螺桿進(jìn)料區(qū)205°C，熔融區(qū)265°C，壓縮區(qū)270°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 2，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1.8，卷繞速度為^OOm/min。制備的PP纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占30%，大于16個(gè)/25mm的占20%，11 16個(gè)/25mm的占 50%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例5在PP熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 0. 94+0. 95sin600t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫17°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 300mm。螺桿進(jìn)料區(qū)200°C，熔融區(qū)250°C，壓縮區(qū)250°C，紡絲箱體溫度245°C。一級拉伸溫度為35°C，拉伸倍數(shù)為1. 4，二級拉伸溫度為100°C，拉伸倍數(shù)為1. 2，卷繞速度為MOOm/min。制備的PP纖維呈現(xiàn)卷曲狀， 纖維卷曲數(shù)小于15個(gè)/25mm的占5%，大于19個(gè)/25mm的占15%，15 19個(gè)/25mm的占 80%。纖維蓬松性好，手感佳。
實(shí)施例6在PP熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 1. 1+0. 95sinl50t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫21°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 300mm。螺桿進(jìn)料區(qū)160°C，熔融區(qū) 2650C，壓縮區(qū)270°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 3，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為2.0，卷繞速度為lOOOm/min。制備的PP纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于15個(gè)/25mm的占25%，大于19個(gè)/25mm的占20%，15 19個(gè)/25mm的占 55%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例7在PP熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 1. 02+0. 95sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫18°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。螺桿進(jìn)料區(qū)200°C，熔融區(qū)260°C，壓縮區(qū)270°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 3， 二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 7，卷繞速度為^OOm/min。制備的PP纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25_的占22%，大于16個(gè)/25_的占觀％，11 16個(gè)/25_ 的占50%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例8在PE熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 0. 7+0. 95sin60t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1650mm。螺桿進(jìn)料區(qū)180°C，熔融區(qū)230°C，壓縮區(qū)240°C，紡絲箱體溫度220°C。一級拉伸溫度為35°C，拉伸倍數(shù)為1. 7，二級拉伸溫度為100°C，拉伸倍數(shù)為1. 3，卷繞速度為3200m/min。制備的PE纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占32%，大于16個(gè)/25mm的占20%，11 16個(gè)/25mm的占 48%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例9在PE熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 0. 82+0. 95sin600t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫23°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。螺桿進(jìn)料區(qū)160°C，熔融區(qū)240°C，壓縮區(qū)250°C，紡絲箱體溫度245°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為4. 0， 二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 6，卷繞速度為2000m/min。制備的PE纖維呈現(xiàn)卷曲狀,纖維卷曲數(shù)小于15個(gè)/25mm的占19%，大于19個(gè)/25mm的占31 %，15 19個(gè)/25mm 的占50%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例10在PE熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 0. 88+0. 95sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫M°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 300mm。螺桿進(jìn)料區(qū)165°C，熔融區(qū)230°C，壓縮區(qū)240°C，紡絲箱體溫度230°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 8，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 4，卷繞速度為SOOm/min。制備的PE纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于15個(gè)/25mm的占17%，大于19個(gè)/25mm的占20%，15 19個(gè)/25mm的占63%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例11在PE熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 1. 4+0. 95sin300t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 300mm。螺桿進(jìn)料區(qū)170°C，熔融區(qū) 2350C，壓縮區(qū)250°C，紡絲箱體溫度240°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 8，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1.4，卷繞速度為1400m/min。制備的PE纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占23%，大于16個(gè)/25mm的占對％，11 16個(gè)/25mm的占 53%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例12在PE熔融紡絲過程中，采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 1. 12+0. 95sin350t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫23°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 900mm。螺桿進(jìn)料區(qū)175°C，熔融區(qū)235°C，壓縮區(qū)240°C，紡絲箱體溫度235°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 8，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 4，卷繞速度為lOOOm/min。制備的PE纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占25%，大于16個(gè)/25mm的占對％，11 16個(gè)/25mm的占 51%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例13在PP熔融紡絲制備異形纖維過程中，其中異形纖維截面為十字形。采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V (t) = 0.9+0. 95sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1350mm。螺桿進(jìn)料區(qū)200°C，熔融區(qū)265°C，壓縮區(qū)270°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為4. 0，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 4，卷繞速度為^OOm/ min。制備的PP十字異形纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占18%，大于16 個(gè)/25mm的占25%，11 16個(gè)/25mm的占57%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例14在PP熔融紡絲制備異形纖維過程中，其中異形纖維截面為扁平狀。采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V (t) = 1. 19+0. 95sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫23°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。螺桿進(jìn)料區(qū)200°C，熔融區(qū)260°C，壓縮區(qū)265°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 6，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 8，卷繞速度為3000m/ min。制備的PP扁平異形纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占23%，大于16 個(gè)/25mm的占23%，11 16個(gè)/25mm的占。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例15在PP熔融紡絲制備異形纖維過程中，其中異形纖維截面為花瓣形。采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V (t) = 0.9+0. 95sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1750mm。螺桿進(jìn)料區(qū)200°C，熔融區(qū)250°C，壓縮區(qū)250°C，紡絲箱體溫度245°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 8，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 8，卷繞速度為800m/min。制備的PP花瓣形異形纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于15個(gè)/25mm的占20%，大于 19個(gè)/25mm的占23%，15 19個(gè)/25mm的占57%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例16在PP熔融紡絲制備異形纖維過程中，其中異形纖維截面為十字形。采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V (t) = 0.9+0. 95sin300t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。螺桿進(jìn)料區(qū)200°C，熔融區(qū)260°C，壓縮區(qū)260°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 6，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 2，卷繞速度為IOOOm/ min。制備的PP十字形異形纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占25%，大于 16個(gè)/25mm的占20%，11 16個(gè)/25mm的占55%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例17在PP和PE(質(zhì)量比1 1)共混熔融紡絲制備異形纖維過程中，其中異形纖維截面為扁平狀。采用新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V (t) = 0. 86+0. 95sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1700mm。螺桿進(jìn)料區(qū)200°C，熔融區(qū)260°C，壓縮區(qū)260°C，紡絲箱體溫度250°C。一級拉伸溫度為40°C，拉伸倍數(shù)為3. 6，二級拉伸溫度為105°C，拉伸倍數(shù)為1. 8，卷繞速度為2200m/min。制備的PP扁平異形纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11 個(gè)/25mm的占18%，大于16個(gè)/25mm的占33%，11 16個(gè)/25mm的占49%。纖維蓬松性好，手感佳。
權(quán)利要求
1.一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，聚烯烴原料經(jīng)螺桿熔融和擠壓并經(jīng)紡絲箱體擠出，冷卻吹風(fēng)冷卻后形成初生纖維，初生纖維經(jīng)過一級拉伸和二級拉伸后卷繞而獲得差別化聚烯烴纖維；其特征是熔融紡絲過程中，所述冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t) = S+0.%Sinon，其中v(t)為風(fēng)速， S為固定常數(shù)，ω為脈沖信號角頻率，t為吹風(fēng)脈沖時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其特征在于，所述的聚烯烴是指PE和PP中的一種或其共混物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其特征在于，所述的固定常數(shù)S主要是根據(jù)紡絲所用原料種類和冷卻吹風(fēng)溫度確定的固定常數(shù)；制備PP纖維，冷卻風(fēng)溫度21°C時(shí)S為1. 1，冷卻吹風(fēng)溫度每升高或降低1°C，S值相應(yīng)的增大或減小 0. 04 ；制備PE纖維時(shí)，冷卻風(fēng)溫度21°C時(shí)S為1. 0，冷卻吹風(fēng)溫度每升高或降低1°C，S值相應(yīng)的增大或減小0. 06。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其特征在于，所述的脈沖信號角頻率ω根據(jù)纖維產(chǎn)品卷曲數(shù)目為30 600;當(dāng)纖維卷曲數(shù)為10 16個(gè) /25mm占卷曲數(shù)總分布比例的41% 55%時(shí)，ω為30 400 ；當(dāng)卷曲數(shù)15 19個(gè)/25mm 占卷曲數(shù)總分布比例的50 80%時(shí)，ω為150 600。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其特征在于，所述的冷卻吹風(fēng)風(fēng)溫為16 ^°C，冷卻吹風(fēng)的吹風(fēng)區(qū)域?yàn)閲娊z板下方300 1850mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其特征在于，所述的干燥是指在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，50 80°C保溫2 5小時(shí)后，在110 150°C 保溫6 12小時(shí)；所述的螺桿溫度為螺桿進(jìn)料區(qū)160 200°C，熔融區(qū)230 270°C，壓縮區(qū)240 270°C，紡絲箱體溫度220 250°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其特征在于，所述的一級拉伸溫度為35 40°C，拉伸倍數(shù)為1. 4 4. 0，所述的二級拉伸溫度為100 105°C， 拉伸倍數(shù)為1. 2 2. 0 ；所述的卷繞的速度為制備PP纖維時(shí)，卷繞速度為600 ^OOm/ min ；制備PE纖維時(shí)，卷繞速度為800 3200m/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其特征在于，所述的差別化聚烯烴纖維截面為圓形、中空或者異形截面，所述的異形截面為扁平、十字形、花瓣形、三葉形、三角形或星形；所述異形截面的纖維的異形度為10 70%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種新型的差別化聚烯烴纖維制備方法，其特征在于，所述的中空截面的纖維的中空度為6 32% ；所述的中空截面的纖維為單根纖維單孔同心結(jié)構(gòu)或者偏心結(jié)構(gòu)或單根纖維的多中孔結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的差別化聚烯烴纖維的制備方法，聚烯烴原料經(jīng)螺桿熔融和擠壓并經(jīng)紡絲箱體擠出，冷卻吹風(fēng)冷卻后形成初生纖維，初生纖維經(jīng)過一級拉伸和二級拉伸后卷繞而獲得差別化聚烯烴纖維；熔融紡絲過程中，所述冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)＝S+0.95sinωt。通過熔體擠出噴絲板下冷卻風(fēng)風(fēng)速的程序化控制，也即通過脈沖泵調(diào)節(jié)風(fēng)速來制備出差別化凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)的聚烯烴纖維。本發(fā)明是在聚烯烴熔融紡絲冷卻成形的關(guān)鍵區(qū)域，采用風(fēng)冷差別化的方法，解決了既能保證聚烯烴原絲成形、卷繞正常進(jìn)行，又能保證聚烯烴纖維內(nèi)在結(jié)晶取向的差別，聚烯烴纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)異形度和中空度、異形度差別化的問題。
文檔編號D01D5/088GK102277631SQ201110191830
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月10日
發(fā)明者倪建華, 朱衛(wèi)彪, 王依民, 王燕萍, 甘海嘯, 鄒黎明 申請人:東華大學(xué)