專利名稱：摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法及其復(fù)合紡絲組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海島型復(fù)合長絲的制造方法及其使用的復(fù)合紡絲組件。
背景技術(shù)：
海島型復(fù)合纖維是一種聚合物以多個極細的微纖(稱之為島)的形式在另一種聚合物(稱之為海)之中。目前海島型復(fù)合長絲的生產(chǎn)都是采用定島法，即由二種聚合物通過雙螺桿復(fù)合紡絲機分別熔融、進入海島型紡絲組件，島相和海相分別通過各自的路徑在噴絲孔的入口處匯合噴出，形成海島纖維，其島相和海相在纖維的長度方向是連續(xù)、均勻分布的，島數(shù)固定，一般在37島以上，其通常是用PET或PA6原料作為定島組份，水溶性聚酯COPET作為海組份，用這種方法生產(chǎn)的復(fù)合纖維的海組份與島組份的比例通常為30 : 70或20 : 80，島組份的含量較高?！ぴ谶@種海島型噴絲板中，37島的單絲是由37根針管組噴出的高聚合熔體細流凝聚成纖，針管和針板通常采用緊配合并輔用激光焊實使針管不會脫落。如果噴絲板是200孔，對應(yīng)的是200個針管組，每組37根針管(總計7400根針管)與導(dǎo)流板的200組每組37個導(dǎo)流孔(總計7400個導(dǎo)流孔)對應(yīng)，每一個針管與導(dǎo)流孔配合同心度必須有很高精度才能滿足紡制海島纖維的要求，島才能均勻分布在海中而不粘連，因此定島組件中的針管板、導(dǎo)流板和噴絲板的加工精度高、費用大；在組件的清洗和裝配過程中，由于針管板易碰、易變形、維護成本也高。島數(shù)越多，噴絲板的開孔越少，生產(chǎn)能力越低，投資較大。不定島法生產(chǎn)海島型復(fù)合纖維，常用錦綸切片PA6和低密度聚乙烯LDPE在一定溫度和條件下混合，經(jīng)同一個螺桿擠壓機熔融、共混，再經(jīng)計量泵、紡絲組件噴出，形成不定島的超細纖維。此種方法生產(chǎn)的海島纖維其島相不連續(xù)、不固定，即島的長度及分布在一定范圍內(nèi)存在隨機性，因此該纖維目前僅應(yīng)用在短纖維的生產(chǎn)上；此種生產(chǎn)方法中島相組份的比例較低，一般在50%左右，如果達到55%以上時，島相就會出現(xiàn)不規(guī)則的異常形狀(特別大的島或島與島粘連)，但由于該纖維的生產(chǎn)采用的是常規(guī)紡絲組件，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)量高，因此在超纖合成革基布上面仍有較廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種截面為摩天輪型海島復(fù)合長絲的生產(chǎn)方法。本發(fā)明旨在提出一種用于生產(chǎn)摩天輪型海島復(fù)合長絲所使用的復(fù)合紡絲組件，制得的纖維橫截面像摩天輪一樣，外層有一圈定島、其余為不定島的海島型復(fù)合長絲。本發(fā)明旨在提出一種生產(chǎn)摩天輪型復(fù)合長絲的復(fù)合紡絲組件，組件整體由上、下殼體圍成，主體結(jié)構(gòu)依次為上蓋板、分配板I、分配板2、針管板和噴絲板。其特征一是針管板上的每個針管孔與噴絲板上的每個噴絲孔同心并一一對應(yīng)；其特征二是針管的出口一端被加工成2 32個“ n ”形狹縫，并與噴絲板面直接接觸，噴絲板內(nèi)面為平面。在該復(fù)合紡絲組件中，不定島組份的共混物熔體從針管板的上端流入針管孔，而在針管板和噴絲板之間的定島組份的熔體通過針管下端的“ η ”形狹縫從四周流進并與不定島組份熔體匯合在噴絲孔入口處，一同擠出絲束，最終形成外層中有一圈定島、其余為不定島截面的摩天輪型海島復(fù)合纖維。針管出口處的“ η ”形狹縫數(shù)就是摩天輪型纖維中的定島數(shù)；當選擇不同的定島數(shù)時，只需要選用對應(yīng)“η”形狹縫數(shù)的針管板。這種摩天輪型復(fù)合長絲的制造方法如下應(yīng)用雙螺桿復(fù)合紡絲設(shè)備，采用雙螺桿復(fù)合紡絲方法，令二種熔融的組份相經(jīng)上述復(fù)合紡絲組件，匯合在噴絲孔入口處，一同擠出絲束，經(jīng)冷卻、上油、卷繞制得半成品UDY絲，再經(jīng)拉伸制成成品DT或再經(jīng)拉伸變形制成DTY摩天輪型復(fù)合長絲；其中不定島組份是混合比例為50 50到60 40之間的PE與PA的共混物，定島組份是一種可進行熔融紡絲的又耐甲苯和DMF溶劑的高聚物。本發(fā)明的原理是當定島組份的熔體從四周流進“ η ”形狹縫與不定島組份匯合、同時流向噴絲孔時，由于不定島組份的熔體流動指數(shù)比定島組份的高，按照復(fù)合紡絲過程中熔體的“低粘趨膚效應(yīng)原理”，在噴絲孔中，不定島組份的熔體會逐漸包圍每一個通過“ η ”形狹縫的定島熔體，最終形成一種橫截面外層有一圈定島(定島數(shù)等于“ η ”形狹縫數(shù))、其余為不定島截面的摩天輪型海島復(fù)合長絲。在這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法中，制得的成品纖維的纖度為55 330dtex/24 96F，成品纖維的單絲纖度為2 lOdtex，用有機溶劑抽出LDPE組份后，定島組份分離后的單絲纖度為O. 02 O. 5dtex。采用混合比例為50 50到60 40之間的PE與PA的共混物分離后，留下的是單絲纖度為O. 001 O. 20dtex的不定島纖維。用該長絲織成的經(jīng)編織物、縫編無紡布或履網(wǎng)復(fù)合針刺無紡布，經(jīng)聚氨酯涂層或浸潰技術(shù)處理后，再用有機溶劑溶去LDPE，留下纖維外層的定島和其余的不定島微纖組份，最終可制得透氣、柔軟近似真皮結(jié)構(gòu)的超細纖維人工皮革基布，經(jīng)起絨加工，可制得具有“書寫效應(yīng)”的高檔次人造麂皮；如進行貼面加工，可制得高檔仿真皮革等。


圖I是摩天輪型海島長絲紡絲組件成形原理圖；圖2是圖I中沿E-E的剖視圖；圖3是紡絲工藝流程圖；圖4是拉伸工藝流程圖。圖I中，I是針管板，2是針管，3是針管出口端的“ Π”形狹縫，4是噴絲板；5是定島組份的入口，6是不定島共混物的入口 ；。
具體實施例方式這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法中，采用雙螺桿復(fù)合紡絲方法，令二種熔融的組份相經(jīng)圖I所示的復(fù)合紡絲組件，匯合在噴絲孔入口處，一同擠出絲束，經(jīng)冷卻、上油、卷繞制得半成品UDY絲，再經(jīng)拉伸制成成品DT或再經(jīng)拉伸變形制成DTY摩天輪型海島復(fù)合長絲；其中定島相組份為任何一種可進行熔融紡絲的又耐甲苯和DMF溶劑的高聚物，不定島相是混合比例為50 50到60 40之間的PE與PA的共混物。這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法中，不定島組份使用熔融指數(shù)為50 70MFI的低密度聚乙烯LDPE和相對粘度為2. 6 3. 2 η的錦綸ΡΑ6的共混物。這種摩天輪型海島復(fù)合纖維中的定島數(shù)可以為2 32個，定島與不定島二相組份的重量比可以是20/80 40/60，最終可得到線密度為0. 001 0. 5dtex的超細纖維。這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法中，定島組份采用PA6時，PA6組份的熔體溫度可控制在270 280°C，不定島PA6+PE共混物的熔體溫度控制在265°C 285°C。這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法中，定島組份采用PET時，PET組份的熔體溫度可控制在280 290°C，不定島PA6+PE共混物的熔體溫度控制在265°C 285°C。這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法中，定島組份采用PTT時，PTT組份的熔體溫度可控制在255 265°C，不定島PA6+PE共混物的熔體溫度控制在265°C 285°C。這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法中，定島組份采用抗菌防臭PET切片時， 抗菌防臭PET組份的熔體溫度可控制在270 285°C，不定島PA6+PE共混物的熔體溫度控制在 265 °C~ 285 0C o這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法中，定島組份采用改性PET高收縮切片，改性高收縮PET的熔體溫度可控制為270 285°C，不定島PA6+PE共混物的熔體溫度控制在 265 °C 285 °C。這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法及其使用的復(fù)合紡絲組件的具體工藝原理和流程如圖I、圖2、圖3和圖4所示。這種摩天輪型海島復(fù)合長絲使用的復(fù)合紡絲組件中，輸入不定島組分熔體的針管與噴絲板面直接接觸，接觸的一端，可以根據(jù)需要的定島數(shù)加工其n形狹縫個數(shù)。在本方案中，分別選用n形狹縫數(shù)為16、12、8三種規(guī)格，噴絲板孔數(shù)分別為48孔和84孔，噴絲板微孔直徑為0. 30_。螺桿和計量泵由變頻調(diào)速控制，螺桿各區(qū)和箱體溫度自動控制。這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法及其使用的復(fù)合紡絲組件的具體工藝參數(shù)如下①切片干燥共混物中低密度聚乙烯LDPE本身不含水，PA6直接使用廠商已干燥好的干切片，為了保證二種原料在投料和計量混合過程中不吸水，保證紡絲順利，干燥塔I底部通入0. 3m3/小時的露點為_60°C的、溫度為40°C的干燥N2氣進行保護，紡絲時PA6干切片含水率控制在700ppm以下。PA6干切片PA6使用廠商已干燥好的干切片，使用時在干燥塔2底部通入0. 3m3/小時的露點為_60°C的、溫度為60°C的干燥N2氣進行干燥保護，使切片含水率控制在500ppm 以下。PET、抗菌防臭PET、改性PET高收縮切片、PTT常規(guī)切片，使用前經(jīng)過英國Rosion公司流化床式切片預(yù)結(jié)晶器和充填干燥塔用露點為_60°C的加熱干空氣進行干燥，切片含水率控制在IOOppm以下。②紡絲工藝參數(shù)原料重量比定島與不定島二相組份的重量比可以是20/80 40/60。計量泵規(guī)格定島組份0. 6cc/rev,不定島組份I. 2cc/rev ；根據(jù)成品纖度、原料配比計算，PA6在280°C下熔體密度I. 04g/cm3, PET在285°C下熔體密度I. 13g/cm3, LDPE+PA6的共混物在275°C下熔體密度0. 875g/cm3 ；螺桿轉(zhuǎn)速螺桿轉(zhuǎn)速是由過濾器出口壓力控制的，生產(chǎn)中過濾器出口壓力控制為PA6、PET、改性 PET、PTT IOObar ；LDPE+PA6 90bar ；螺桿各區(qū)溫度設(shè)定LDPE+PA6 130 285°C，PA6 220 280°C，PET 260 290 °C，PTT 200 265 °C，抗菌防臭PET切片 260 285°C ；改性PET高收縮切片260 285°C ； 側(cè)吹風溫度16 °C 22 °C ;紡絲箱下部的抽風裝置抽風風速1. Om/秒，以便排除PA6、PE紡絲揮發(fā)出的單體；紡絲速度300 800m/min。③卷繞工藝參數(shù)上油盤轉(zhuǎn)速15 30rpm/min ;油劑濃度為6. 0%錦綸或滌綸專用油劑的水溶液；導(dǎo)絲盤速度300 800m/min卷繞速度300 800m/min ；④拉伸工藝參數(shù)拉伸速度100 200m/min ；熱盤溫度60°C 90 °C ；熱箱溫度70°C 100°C;拉伸介質(zhì)熱空氣；拉伸倍數(shù):3· O 4. O ;⑤纖維成品性能纖度55 330dtex/24 96F，成品纖維的單絲纖度為2 IOdtex ；共混組份中分離出的不定島單絲纖度0. 001 O. 20dtex ；定島組份分離后單絲纖度0· 02 O. 5dtex ；斷裂強度2·5 5. OCN/dtex ；斷裂伸長率30 90%。這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法及其使用的復(fù)合紡絲組件具有如下優(yōu)
占-
^ \\\ ·①用這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法及其使用的復(fù)合紡絲組件制成的長絲其定島數(shù)可以為2 32個，(定島+不定島)與海相組份的重量比可以是52/48 70/30，以此制造方法相對定島海島型復(fù)合長絲，其復(fù)合紡絲組件的結(jié)構(gòu)簡單、加工成本低，因此投資相對較低。②用這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法及其使用的復(fù)合紡絲組件制成的長絲，經(jīng)溶劑抽出LDPE后，不定島微纖的單絲纖度為O. 001 O. 20dtex，定島的單絲纖度為O. 02 O. 50dtex，該纖維中兼有更多小于O. 05dtex以下的超細的不定島纖維，用此纖維制成的人造麂皮等絨面類產(chǎn)品，相比37島或51島的產(chǎn)品有著更好的絨感和觸感。③用這種摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法及其使用的復(fù)合紡絲組件制成的長絲，定島組份選用不同的原料，所生產(chǎn)的產(chǎn)品就有不同的風格，為超細纖維人工皮革基布提供了更多的發(fā)展空間。例如，定島組份使用PET成份時，由于PET超細纖維的斷裂伸長比PA6的小，因此這類基布更適合用做高強低伸型產(chǎn)品，如車用革。若使用PTT成份，由于PTT是高彈性纖維，所生產(chǎn)的基布彈性好，可作為服裝革面料。若使用抗菌防臭PET成份，則基布具有抗菌防臭功能。若使用改性PET高收縮切片，可通過縫編無紡布或履網(wǎng)復(fù)合針刺無紡布的形式，生產(chǎn)厚型、高密、手感超軟的人工皮革基布。實施例I :PA6/(PA6+LDPE)摩天輪型海島復(fù)合長絲的生產(chǎn)工藝(a)紡絲原料定島組份PA6切片，牌號M32600，相對粘度為2. 6 n ;廣州新惠美綸達股份有限公
司生產(chǎn)。LDPE+PA6的共混物熔融指數(shù)為60MFI的LDPE和粘度為2. 8 n的PA6的共混物，其中LDPE，牌號1I60A，熔融指數(shù)為60，北京燕山石化分公司生產(chǎn)。錦綸切片，牌號M32800，相對粘度為2. 8 n ;(b)原料配比重量比PA6/(PA6+LDPE) = 30/(35+35)；(c)噴絲板規(guī)格孔數(shù)X H形數(shù)X孔徑為48 X 16X0. 30mm ；(d)螺桿擠壓機規(guī)格定島組份小65，不定島組份小90 ；(e)計量泵規(guī)格定島組份0. 6cc/rev,不定島組份I. 2cc/rev ；(f)冷卻風溫度18°C,風速0. 6m/s ；(g)上油盤轉(zhuǎn)速26rpm/min,油劑濃度為6.0% ；(h)紡絲(卷繞)速度600m/min ；(i)紡絲工藝及物性表I 528dtex/48FX 16定島UDY摩天輪型海島復(fù)合長絲紡絲工藝表
權(quán)利要求
1.一種截面為摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法，應(yīng)用雙螺桿復(fù)合紡絲設(shè)備，采用雙螺桿復(fù)合紡絲方法，令二種熔融的組份相經(jīng)所述的復(fù)合紡絲組件，匯合在噴絲孔入口處，一同擠出絲束，經(jīng)冷卻、上油、卷繞制得半成品UDY絲，再經(jīng)拉伸制成成品DT或再經(jīng)拉伸變形制成DTY摩大輪型海島復(fù)合長絲，其中一相是混合比例為50 50到60 40之間的PE與PA的不定島組份共混物，另一相是一種可進行熔融紡絲的又耐甲苯和DMF溶劑的定島組份高聚物；所制成的摩天輪型海島復(fù)合纖維中，截面外層中有一圈定島、其余為不定島。
2.如權(quán)利要求I所述的摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法，其特征是不定島組份相使用熔融指數(shù)為50 70MFI的低密度聚乙烯LDPE和相對粘度為2. 6 3. 2 n的錦綸PA6的共混物，定島組份相是一種可進行熔融紡絲的又耐甲苯和DMF溶劑的高聚物；其定島數(shù)可以為2 32個，定島與不定島二相組份的重量比可以是20/80 40/60。
3.如權(quán)利要求2所述的摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法，其特征是定島組份采用PA6時，PA6組份的熔體溫度可控制在270 280°C，不定島PA6+LDPE共混物的熔體溫度控制在 265 °C~ 285 0C o
4.如權(quán)利要求2所述的摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法，其特征是定島組份采用PET時，PET組份的熔體溫度可控制在280 290°C，不定島PA6+LDPE共混物的熔體溫度控制在 265 °C~ 285 0C o
5.如權(quán)利要求2所述的摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法，其特征是定島組份采用PTT時，PTT組份的熔體溫度可控制在255 265°C，不定島PA6+LDPE共混物的熔體溫度控制在 265 °C~ 285 0C o
6.如權(quán)利要求2所述的摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法，其特征是定島組份采用抗菌防臭PET切片時，抗菌防臭PET組份的熔體溫度可控制在270 285°C，不定島PA6+LDPE共混物的熔體溫度控制在265 °C 285 °C。
7.如權(quán)利要求2所述的摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法，其特征是定島組份采用改性PET高收縮切片，改性PET的熔體溫度可控制為270 285°C，不定島PA6+LDPE共混物的熔體溫度控制在265°C 285°C。
8.權(quán)利要求I所述的制造摩天輪型海島復(fù)合長絲所使用的復(fù)合紡絲組件，其特征是組件整體由上、下殼體圍成，主體結(jié)構(gòu)依次為上蓋板、分配板I、分配板2、針管板和噴絲板構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求8所述的組件中，其特征是針管板上的每個針管孔與噴絲板上的每個噴絲孔同心并--對應(yīng)。
10.如權(quán)利要求8所述的組件中，其特征是針管的出口一端被加工成2 32個“n ”形狹縫，并與噴絲板面直接接觸，噴絲板內(nèi)面為平面。
全文摘要
本發(fā)明涉及摩天輪型海島復(fù)合長絲的制造方法及其復(fù)合紡絲組件。采用雙螺桿復(fù)合紡絲方法，使二種熔融的組份相經(jīng)復(fù)合紡絲組件，匯合在噴絲孔入口處，一同擠出絲束，經(jīng)冷卻、上油、卷繞制得半成品UDY絲，再經(jīng)拉伸制成成品DT或再經(jīng)拉伸變形制成DTY摩天輪型海島復(fù)合長絲，其中一相是混合比例為50∶50到60∶40之間的PE與PA的不定島組份共混物，另一相是一種可進行熔融紡絲的又耐甲苯和DMF溶劑的定島組份高聚物；所使用的復(fù)合紡絲組件中，針管板上的每個針管與噴絲板上的每個噴絲孔同心并一一對應(yīng)，針管的出口一端被加工成2～32個“∩”形狹縫，并與噴絲板面直接接觸，所制得的纖維橫截面像摩天輪一樣，外層有一圈定島、其余為不定島的海島型復(fù)合長絲。
文檔編號D01F8/12GK102704020SQ201110280378
公開日2012年10月3日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者許志, 顧海云 申請人:顧海云