一種單板多異聚酯纖維的加工工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種單板多異聚酯纖維的加工工藝，屬于長(zhǎng)絲生成技術(shù)領(lǐng)域。以常規(guī)聚酯為原料，分別在不同螺桿擠壓機(jī)中熔融擠出，然后進(jìn)入三組份紡絲組件，從同一塊噴絲板噴出，經(jīng)冷卻、上油、牽伸、熱定型、卷繞的一步法紡絲方法，制得多異聚酯纖維。將發(fā)明應(yīng)用于纖維成型和織物加工，具有工藝流程短、產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低、無(wú)需后染色等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種單板多異聚酯纖維的加工工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種單板多異聚酯纖維的加工工藝，屬于長(zhǎng)絲生成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 滌綸在具有眾多優(yōu)良性能的同時(shí)，也存在染色性較差的不足，一般只能用分散染 料在高溫（120~135°C)高壓或有載體存在下進(jìn)行染色，而且染色成本高、廢水處理難。因 此，在熔融紡絲階段通過(guò)添加顏料或色母粒方法，直接生產(chǎn)原液著色絲，已越來(lái)越多地為纖 維生產(chǎn)企業(yè)所采用，也成為國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)和發(fā)展的對(duì)象。原液著色纖維具有色牢度高、色澤 均勻、色彩鮮艷等優(yōu)點(diǎn)。如利用色牢度高的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于汽車(chē)內(nèi)飾布、窗簾等；因此社會(huì)效 益明顯，避免了后期染整處理，節(jié)約染料費(fèi)、能耗費(fèi)，減少污水排放。
[0003] 原液著色纖維生產(chǎn)技術(shù)，總體已比較成熟，目前甚至在細(xì)旦、超細(xì)旦原液著色纖維 的生產(chǎn)上也有突破。如申請(qǐng)?zhí)?01310146982.0公開(kāi)了"一種深黑色海島聚酯全拉伸絲的制 備方法"，通過(guò)添加黑色母粒的原液著色技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了深黑色海島超細(xì)纖維的生產(chǎn)。
[0004] 對(duì)于多色纖維的生產(chǎn)如專(zhuān)利201210211069X，一般是先生產(chǎn)出單一顏色的纖維，然 后再根據(jù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的需要，將不同顏色的纖維進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)合股。但纖維經(jīng)反復(fù)的退卷一卷繞， 會(huì)使纖維毛絲增加、性能指標(biāo)下降，而且成本也增加。如何開(kāi)發(fā)更經(jīng)濟(jì)合理的生產(chǎn)方式，克 服這些問(wèn)題，成為研究的重點(diǎn)。申請(qǐng)?zhí)?01210092699.X公開(kāi)了"異收縮混色滌綸空氣變形紗 的加工方法"，利用原液著色技術(shù)，在同一塊噴絲板內(nèi)外層設(shè)計(jì)不同的噴絲孔直徑，得到絲 束中具有異纖度即異收縮的有色纖維；專(zhuān)利2015100420106、申請(qǐng)?zhí)?01210003382.4公開(kāi)了 "一種雙組份復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法"，將兩種顏色或性能不一的聚合物從同一塊噴絲板的不 同噴出孔互不交差獨(dú)立噴出，得到雙組分纖維。
[0005] 上述方法仍只是雙色纖維的一步法生產(chǎn)技術(shù)，對(duì)于大于等于3種顏色的多色纖維， 后道仍需采用二步法合股的方法。
[0006] 而現(xiàn)有技術(shù)如申請(qǐng)?zhí)枮?32345356、申請(qǐng)?zhí)枮?008100636505則借助于海島絲紡絲 法或水溶性材料特性形成不同截面形狀或不同色彩組合的纖維，然而這種方式對(duì)原料有特 殊要求，其產(chǎn)品品種有限，纖維本身的微細(xì)結(jié)構(gòu)被破壞，機(jī)械性能無(wú)法滿足使用需求。
[0007] 基于此，做出本申請(qǐng)案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種單板多異聚酯纖維的加工工藝，該方法 采用三組份復(fù)合紡絲設(shè)備及特殊設(shè)計(jì)的紡絲組件，從同一塊噴絲板噴出三種不同顏色及 (或)不同截面的熔體，經(jīng)冷卻、上油、牽伸、熱定型、卷繞的一步法紡絲方法，制得多異聚酯 纖維。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0010] -種單板多異聚酯纖維的加工工藝，以常規(guī)聚酯(PET)為原料，分別在3支不同的 螺桿擠壓機(jī)中添加各種顏色的色母粒并熔融擠出，一起進(jìn)入復(fù)合紡絲設(shè)備及特殊設(shè)計(jì)的三 組份紡絲組件、噴絲板，從同一塊噴絲板的內(nèi)、中、外噴出，形成三種不同顏色及(或)不同截 面的熔體，經(jīng)冷卻、上油、牽伸、熱定型、卷繞的一步法紡絲方法，制得多異聚酯纖維，其具體 工藝如下：
[0011] (1)各種色母粒原料的干燥預(yù)處理:從市場(chǎng)上購(gòu)得不同顏色的色母粒，在使用前， 經(jīng)過(guò)一定的干燥預(yù)處理，使色母粒含水率小于80ppm。
[0012] ⑵紡絲：
[0013]①原料及顏色的設(shè)定
[0014] 組分1、組分2、組分3所用PET的特性粘度中心值為0.685dl/g，干切片含水率小于 50ppm，添加的母粒顏色可以隨意選定，如黑、紅、黃、紫、綠、藍(lán)中的任何3種;顏料占恪體的 質(zhì)量百分比為0.5~2.5%。
[0015] ②紡絲工藝
[0016] 螺桿各區(qū)溫度270~290°C、紡絲箱體溫度285~295°C，噴絲孔可為圓形或異形、側(cè) 吹風(fēng)風(fēng)速〇. 4~0.6m/s，第一熱輥速度1800~2000m/min，溫度70~90 °C，第二熱輥速度4400 ~4600m/min，溫度130~150°C，上油率0.8~1.0%，纖維規(guī)格為100~300dtex/36~96f的 多異FDY。
[0017]本發(fā)明的工作原理及有益效果如下：
[0018] (1)采用三組份復(fù)合紡絲設(shè)備及特殊設(shè)計(jì)的紡絲組件，從同一塊噴絲板噴出三種 不同顏色及(或）不同截面的熔體，經(jīng)冷卻、上油、牽伸、熱定型、卷繞的一步法紡絲方法，制 得多異聚酯纖維。與一般的多異聚酯纖維需分別制得單色纖維，然后再采用網(wǎng)絡(luò)合股的二 步法不同，本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程縮短、產(chǎn)品質(zhì)量提高、成本降低；同時(shí)省去了后染色工序，是 一種更加環(huán)保、節(jié)能的生產(chǎn)方式。
[0019] (2)色母粒與原料PET的含水量對(duì)紡絲熔體質(zhì)量影響非常顯著，本申請(qǐng)中，色母粒 和原料PET的含水量控制較低，并確保原料PET的含水率要低于色母粒，一方面，色母粒的主 要作用在于著色，相對(duì)較高的含水率起到介質(zhì)作用，有利于色母粒與PET的融合;另一方面， 在色母粒與原料PET共混熔融過(guò)程中，物料達(dá)到平衡，避免水分含量過(guò)高或過(guò)低所引起的熔 融不穩(wěn)定。
[0020] (3)在熔融過(guò)程中，原料PET分作多份，每份PET分別與相同或不同的色母粒形成熔 體后，再匯聚到噴絲板的內(nèi)圈、中圈和外圈這些不同位置，不同色澤的熔體分布有序并可 控，有利于其截面形狀和構(gòu)成的控制，避免出現(xiàn)雜亂現(xiàn)象。
[0021] (4)本申請(qǐng)中，成品纖維的多色是通過(guò)熔體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而纖維自身的微細(xì)結(jié)構(gòu)并未 發(fā)生破壞，且熔體均勻性好，因此紡絲成型過(guò)程中毛絲現(xiàn)象較少，紡況良好，所形成的纖維 條干均勻度好，其斷裂強(qiáng)度在4. OcN/dtex以上，而斷裂伸長(zhǎng)率則控制在30 %左右，滿足GBT-14344-2008中對(duì)全拉伸絲的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為本申請(qǐng)中噴絲板噴絲孔分布圖；
[0023]圖2為本申請(qǐng)的工藝流程簡(jiǎn)圖。
[0024] 其中標(biāo)號(hào)：1.噴絲板;2.噴絲孔區(qū)；21.外圈；22.中圈；23.內(nèi)圈；3.非噴絲孔區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本申請(qǐng)所用噴絲板1上噴絲孔分布的區(qū)域稱為噴絲孔區(qū)2,噴絲孔區(qū)2分為三區(qū)，結(jié) 合圖1所示，分別稱為外圈21、中圈22和內(nèi)圈23，外圈21以外的噴絲板稱為非噴絲孔區(qū)3;紡 絲組件其他部位對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0026]結(jié)合圖2,本實(shí)施部分的實(shí)施工藝路線如下:三組分的原料分別稱為ΡΕΤ-1、ΡΕΤ-2、 PET-3，對(duì)應(yīng)的色母粒分別稱為色母粒-1、色母粒-2和色母粒-3, PET-1經(jīng)結(jié)晶干燥-1至適宜 含水率后，送入螺桿擠壓機(jī)-1中，加入色母粒-1，色母粒-1與PET-1-起熔融擠出，經(jīng)計(jì)量 栗-1供應(yīng)至三組分紡絲組件處，同時(shí)，PET-2經(jīng)結(jié)晶干燥-2-螺桿擠壓機(jī)-2中加入色母粒-2 一起熔融擠出-計(jì)量栗-2、PET-3經(jīng)結(jié)晶干燥-3-螺桿擠壓機(jī)-3中加入色母粒-3-起熔融 擠出-計(jì)量栗-3進(jìn)入至三組分紡絲組件處，經(jīng)紡絲組件擠出后送入側(cè)吹風(fēng)冷卻、上油后，經(jīng) GR1熱輥、GR2熱輥處理后進(jìn)行FDY卷繞。
[0027]以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行技術(shù)方案的說(shuō)明。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 三組分所用的PET(PET-l、PET-2、PET-3)的特性粘度為0.685dl/g(切片特性粘度 按GB-T 14190-2008,以苯酚與四氯乙烷1:1作溶劑進(jìn)行檢測(cè)），干切片含水率小于50ppm，螺 桿各區(qū)溫度270~290°C ;其中色母粒-1為紅色母粒，顏料占熔體的比例為1 % (質(zhì)量百分比， 以下均同）；色母粒-2為黃色母粒，顏料占熔體的比例為0.5%;色母粒-3為藍(lán)色母粒，顏料 占熔體的比例為0.5%。
[0030] 噴絲孔都為圓形、總孔數(shù)36孔。紡絲箱體溫度285°C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.4m/s，第一熱輥 速度1800m/min、溫度70°C，第二熱輥速度4400m/min、溫度130°C，制得100dtex/36f的紅、 黃、藍(lán)三色FDY。
[0031] 實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例與實(shí)施例1的設(shè)置和工作原理相同，區(qū)別在于：噴絲孔都為三角形孔、總 孔數(shù)48孔，紡絲箱體溫度290°C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.5m/s，第一熱輥速度1900m/min、溫度80°C，第 二熱輥速度4500m/min、溫度140°C，制得200dtex/48f的紅、黃、藍(lán)三色FDY。
[0033] 實(shí)施例3
[0034]本實(shí)施例與實(shí)施例1的設(shè)置和工作原理相同，區(qū)別在于:色母粒-1為紫色母粒，顏 料占熔體的比例為0.5 % ;色母粒-2為綠色母粒，顏料占熔體的比例為1.5 % ;色母粒-3為黑 色母粒，顏料占熔體的比例為2.5%。
[0035] 噴絲孔都為三葉形、總孔數(shù)48孔，紡絲箱體溫度290°C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.5m/s，第一熱 輥速度1900m/min、溫度80°C，第二熱輥速度4500m/min、溫度140°C，制得200dtex/48f的紫、 綠、黑三色FDY。
[0036] 實(shí)施例4
[0037]本實(shí)施例與實(shí)施例1的設(shè)置和工作原理相同，區(qū)別在于:色母粒-1為紫色母粒，顏 料占熔體的比例為0.5 % ;色母粒-2為綠色母粒，顏料占熔體的比例為1.5 % ;色母粒-3為黑 色母粒，顏料占熔體的比例為2.5%。
[0038] 噴絲孔分別為圓形、三角形和三葉形、總孔數(shù)72孔，紡絲箱體溫度290°C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng) 速0.5m/s，第一熱輥速度1900m/min、溫度80°C，第二熱輥速度4500m/min、溫度140°C，制得 200dtex/72f的紫、綠、黑三色FDY。
[0039] 實(shí)施例5
[0040] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的設(shè)置和工作原理相同，區(qū)別在于:色母粒-1為紅色母粒，顏 料占熔體的比例為1%;色母粒-2為黃色母粒，顏料占熔體的比例為0.5%;色母粒-3為綠色 母粒，顏料占熔體的比例為1.5 %。
[0041] 噴絲孔都為圓形孔、總孔數(shù)96孔，紡絲箱體溫度295°C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.6m/s，第一熱 輥速度2000m/min、溫度90°C，第二熱輥速度4600m/min、溫度150°C，制得300dtex/96f的紅、 黃、綠三色FDY。
[0042] 按《GBT-14344-2008化學(xué)纖維長(zhǎng)絲拉伸性能試驗(yàn)方法測(cè)試》對(duì)上述實(shí)施例所形成 的纖維的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率進(jìn)行測(cè)試，具體參見(jiàn)表1。
[0043] 表1主要紡絲工藝與纖維物理指標(biāo)
[0044]
[0045] 從上述實(shí)施例以及表1可以看出，上述工藝以常規(guī)聚酯(PET)為原料，分別在3支不 同的螺桿擠壓機(jī)中添加各種顏色的色母粒并熔融擠出，然后進(jìn)入三組份復(fù)合紡絲設(shè)備及特 殊設(shè)計(jì)的紡絲組件、噴絲板，從同一塊噴絲板噴出三種不同顏色及(或)不同截面的熔體，經(jīng) 冷卻、上油、牽伸、熱定型、卷繞的一步法紡絲方法，制得多異聚酯纖維。用該纖維織成的織 物，不需再進(jìn)行后道染色，即可得到由多色、多截面纖維織成的織物。與一般的多異聚酯纖 維需分別制得單色纖維，然后再采用網(wǎng)絡(luò)合股的二步法不同，本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程縮短、產(chǎn) 品質(zhì)量提高、成本降低。同時(shí)省去了后染色工序，是一種更加環(huán)保、節(jié)能的生產(chǎn)方式，因此， 采用本申請(qǐng)的上述技術(shù)方案，不僅可以實(shí)現(xiàn)一板異色，還可以實(shí)現(xiàn)一板異型、一板異色異型 等一板多異纖維的加工，其紡況良好，紡絲操作性能佳，成品斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均滿足 相關(guān)長(zhǎng)絲加工標(biāo)準(zhǔn)，符合使用要求。
[0046]以上內(nèi)容是結(jié)合本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)所提供技術(shù)方案所作的進(jìn)一步詳 細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明創(chuàng)造具體實(shí)施只局限于上述這些說(shuō)明，對(duì)于本發(fā)明創(chuàng)造所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演 或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種單板多異聚酯纖維的加工工藝，其特征在于：以聚酯為原料，分別在不同的螺桿 擠壓機(jī)中添加色母粒并熔融擠出，熔融形成的熔體一起進(jìn)入多組份紡絲組件中，并分別從 同一塊噴絲板的內(nèi)、中、外噴出，形成具有不同顏色和/或不同截面的熔體，該熔體經(jīng)冷卻、 上油、熱輥處理后卷繞，制得多異聚酯FDY。2. 如權(quán)利要求1所述的一種單板多異聚酯纖維的加工工藝，其特征在于:所述的色母粒 原料的含水量小于80 ppm，添加量為熔體質(zhì)量的0.5~2.5 %。3. 如權(quán)利要求1所述的一種單板多異聚酯纖維的加工工藝，其特征在于:所述的聚酯特 性粘度中心值為0.685 dl/g，含水量小于50 ppm。4. 如權(quán)利要求1所述的一種單板多異聚酯纖維的加工工藝，其特征在于，所述的熔融紡 絲成型工藝為：螺桿各區(qū)溫度270~290 °C、紡絲箱體溫度285~295 °C，噴絲孔可為圓形或 異形、側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.4~0.6 m/s;第一熱輥速度1800~2000 m/min，溫度70~90 °C;第二熱輥 速度4400~4600 m/min，溫度 130~150 °C;上油率0.8~1.0 %。5. 如權(quán)利要求1所述的一種單板多異聚酯纖維的加工工藝，其特征在于:所述的噴絲板 上的噴絲孔為圓形或異形。6. 如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種單板多異聚酯纖維的加工工藝，其特征在于:所述 的多異聚酯纖維規(guī)格為100~300 dtex/36~96f的多異FDY。
【文檔編號(hào)】D01D5/088GK105862148SQ201610353403
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】王秀華, 沈國(guó)光, 李為民, 袁建友
【申請(qǐng)人】浙江古纖道股份有限公司