專利名稱：：細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及滌綸短纖維生產(chǎn)加工，尤其是一種細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法，屬于合成纖維生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：目前國內(nèi)中空纖維多為中空三維立體巻曲短纖維，規(guī)格主要在3.33dt以上，其應(yīng)用領(lǐng)域集中在噴膠棉、人造毛皮、床上用品、玩具等行業(yè)。這些產(chǎn)品很大一部分是采用回收瓶料紡制而成，生產(chǎn)成本較低，但纖維較粗較硬，僅可用于被褥、枕頭、玩具等填充材料，不適合服裝用織物——尤其是直接與皮膚接觸類織物。一般稱1.56dt以下的滌綸中空纖維為細(xì)旦滌綸中空纖維。中空纖維細(xì)旦化以后，品質(zhì)有了質(zhì)的飛躍一方面，纖維纖度較細(xì)，模量較粗旦纖維明顯降低，手感柔軟，形成的織物輕薄、細(xì)膩、彈性好，手感豐滿，有身骨；另一方面，纖維截面有空腔，兼有質(zhì)輕、蓬松、覆蓋性好的特點(diǎn)，吸濕性、透氣性、保暖性均佳。除此之外，細(xì)旦中空纖維保留了普通滌綸的優(yōu)點(diǎn)，抗變形能力強(qiáng)，懸垂性好，制成的織物挺括、抗皺、保形性好，可應(yīng)用于保暖內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)服裝、襯衣、襪子、帽子、手套、防寒服里料、睡袋里料等。細(xì)旦中空滌綸與普通滌綸、粘膠三者混紡后，其仿毛感、手感和風(fēng)格都優(yōu)于普通滌粘混紡織物，若再結(jié)合織物結(jié)構(gòu)的變化，還具有良好的透氣性，比較適合春秋季衣料和冬季保暖用織物，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域大為擴(kuò)展，大大提升了滌綸纖維的附加值。CN200510029778.6"滌綸細(xì)旦高中空短纖維及其生產(chǎn)方法"介紹了上海聯(lián)吉化纖公司采用噴絲孔為三段圓弧狹縫設(shè)計(jì)的噴絲板，生產(chǎn)纖度為1.561.67dtex、中空度為20±3%的滌綸細(xì)旦高中空短纖維。CN03109821.5"細(xì)旦聚酯中空長絲紡制方法及制得的長絲"介紹了一種細(xì)旦中空預(yù)延伸絲的紡制方法，紡制的聚酯細(xì)旦中空預(yù)延伸絲的單絲纖度為0.32.5D，成品絲單絲纖度為0.21.0D。該方法實(shí)質(zhì)上是一種滌綸中空長絲的生產(chǎn)方法。由于滌綸短纖維和滌綸長絲的生產(chǎn)工藝存在較大差異，一直以來中空滌綸短纖維的規(guī)格始終難以突破至1.5D以下。目前國內(nèi)外市場上，較細(xì)的細(xì)旦中空滌綸短纖維產(chǎn)品是上海聯(lián)吉化纖公司以及日本杜邦生產(chǎn)的規(guī)格為1.56dt的產(chǎn)品，未見有進(jìn)一步細(xì)化的產(chǎn)品以及相關(guān)生產(chǎn)方法的報(bào)道。當(dāng)今市場上的一大流行主題是既輕薄又保暖的面料，1.56dt的中空纖維在此方面的應(yīng)用受到不少限制，因此，市場迫切需要推出更加細(xì)旦化的中空滌綸短纖維。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法，以滿足中空滌綸短纖維進(jìn)一步細(xì)旦化的市場需求。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法，采用常規(guī)滌綸短纖維的工藝生產(chǎn)路線，其特征在于紡程上所用噴絲板的噴絲孔呈單開口"C"形圓環(huán)狀，紡絲溫度為288292°C，環(huán)吹風(fēng)速為0.81.3m/s，風(fēng)溫為1723°C。進(jìn)一步地，上述的細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法，其中所述"C"形噴絲孔的狹縫寬度L為0.050.1mm、開口度W為0.070.12mm，開口兩端為對(duì)稱圓弧，圓弧的曲率半徑R為0.030.07mm。本發(fā)明突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步體現(xiàn)在以下幾方面(1)在常規(guī)滌綸短纖維生產(chǎn)線上，采用新設(shè)計(jì)的噴絲板，通過生產(chǎn)工藝的優(yōu)化調(diào)整，可穩(wěn)定生產(chǎn)0.8dt1.5dt規(guī)格的細(xì)旦中空滌綸短纖維；(2)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的噴絲板的噴絲孔為單開口圓環(huán)狀，圓環(huán)狹縫寬度、開口大小以及圓環(huán)開口兩端的弧形設(shè)計(jì)等要素相互匹配，提高了熔體擠出噴絲孔時(shí)的閉合成功率，有效降低了成品纖維橫截面的開口率；(3)生產(chǎn)獲得的中空細(xì)旦短纖維，其物理性能穩(wěn)定，可以保持較高的中空度，原絲的中空度達(dá)到1720%，最終產(chǎn)品的模量比1.56dt的中空短纖維有所降低，與常規(guī)的1.331.56dt實(shí)芯滌綸短纖維柔韌性相當(dāng)，從而有效提高了織物的柔軟手感，更適用于保暖內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)服裝、襯衣、襪子、帽子、手套、防寒服里料、睡袋里料等夏季衣料和冬季保暖用織物。圖1是本發(fā)明采用的噴絲板的"C"形噴絲孔示意圖；圖2是本發(fā)明1.56dt原絲電鏡照片；圖3是本發(fā)明1.33dt原絲電鏡照片；圖4是本發(fā)明產(chǎn)品的電鏡橫截面照片；圖5是上海聯(lián)吉公司同類產(chǎn)品的電鏡橫截面照片；圖6是日本進(jìn)口2.72dt同類產(chǎn)品的電鏡橫截面照片。具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的細(xì)旦中空專用噴絲板，在常規(guī)滌綸短纖維生產(chǎn)線上，通過生產(chǎn)工藝的優(yōu)化調(diào)整，生產(chǎn)出0.8dt1.5dt規(guī)格的細(xì)旦中空滌綸短纖維，滿足了市場需求，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。首先，本發(fā)明采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的噴絲板，噴絲孔為單開口"C"形圓環(huán)狀，如圖1所示，在有效提高纖維橫截面的閉合成功率的同時(shí)，保證了纖維具有較高的中空度。具體來說，噴絲孔"C"形圓環(huán)的狹縫寬度L、開口度W以及開口兩個(gè)端點(diǎn)的形狀設(shè)計(jì)，是紡制具有適宜中空度、良好閉合率的圓中空滌綸短纖維的技術(shù)關(guān)鍵。在正常紡絲成形條件下，噴絲孔狹縫寬度L大，單孔擠出量大，纖維的截面積大，中空度?。华M縫寬度L小，單孔熔體擠出量小，纖維的中空度大。但是，狹縫寬度L太小，紡制的纖維的壁太薄，中空規(guī)整度低，中空變形，影響了纖維的回彈性和蓬松性；尤其是紡制1.33dt以下的纖維時(shí)，單孔的熔體擠出量更小，這種現(xiàn)象更為明顯。開口度W大，纖維中空度也大；但開口度W太大，熔體粘合不理想，纖維易出現(xiàn)有開口的截面形狀。按照本發(fā)明技術(shù)方案，為紡制1.33dt以下規(guī)格的細(xì)旦中空短纖維，保證纖維有較好的物理性能、較高的中空度和良好的中空閉合率，"C"形噴絲孔的狹縫寬度L為0.050.1mm、開口度W為0.070.12mm，開口兩端為對(duì)稱圓弧，圓弧的曲率半徑R為0.030.07mm。其次，本發(fā)明在常規(guī)滌綸短纖維生產(chǎn)線上，通過調(diào)整生產(chǎn)工藝，達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)0.8dt1.5dt規(guī)格的細(xì)旦中空滌綸短纖維的目的。一方面，細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)對(duì)熔體溫度的控制要求非常嚴(yán)格，紡絲溫度的高低直接影響熔體的流變性能和相對(duì)分子質(zhì)量，決定了熔體的流動(dòng)性能和表面張力。紡絲溫度高，熔體粘度小，熔體出噴絲孔后膨化現(xiàn)象大大降低，熔體形變阻力下降，表面張力也隨之下降，使得熔體細(xì)流產(chǎn)生表面萎縮，從而使空腔部分變小，紡制的纖維的中空度降低；紡絲溫度低，則熔體粘度大，熔體形變阻力和表面張力大，有利于中空的形成。但熔體溫度過低，則粘度增高過大，熔體在噴絲孔開口處的閉合困難，難以形成中空，嚴(yán)重時(shí)使熔體在噴絲孔中切應(yīng)力增大，熔體與毛細(xì)孔管壁之間的粘附力減弱，熔體在壁上產(chǎn)生滑移，引起不穩(wěn)定的流動(dòng)，造成熔體破裂，紡絲出現(xiàn)流量不足，產(chǎn)生硬頭絲、細(xì)絲。本發(fā)明發(fā)明人綜合上述因素并經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)證實(shí)，紡絲溫度為288292。C最為適合。另一方面，冷卻成形的工藝條件對(duì)于紡程上熔體細(xì)流的流變特性，如拉伸流動(dòng)粘度、拉伸應(yīng)力等物理參數(shù)有很大影響。由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)低，致使風(fēng)速對(duì)熔體細(xì)流與周圍空氣的換熱效果影響較大，隨著風(fēng)速的增加、風(fēng)溫降低等冷卻條件加劇，熔體細(xì)流的固化速率加快，使得在紡程上形成的空腔部分來不及萎縮而快速固化，有利于中空纖維內(nèi)空腔的形成，制成的纖維中空度高。但風(fēng)速過大、風(fēng)溫過低，熔體出噴絲孔口后閉合困難、中空成型惡化，絲條內(nèi)外冷卻不勻，并會(huì)造成絲條搖晃湍動(dòng)，使噴絲板板面的溫度下降，出絲不暢，生產(chǎn)難以穩(wěn)定。本發(fā)明選擇并控制環(huán)吹風(fēng)速0.81.3m/s、風(fēng)溫1723"C，可以達(dá)到良好的冷卻成形效果。以上述技術(shù)關(guān)鍵為基礎(chǔ)，結(jié)合常規(guī)滌綸短纖維生產(chǎn)線的其它工藝條件，即可形成本發(fā)明一套完整的細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法。表1上是發(fā)明人在儀征化纖股份有限公司短纖中心的一條生產(chǎn)線上，采用上述自行設(shè)計(jì)的噴絲板，生產(chǎn)0.89dtX38mm、1.33dtX38mm兩種規(guī)格的細(xì)旦中空滌綸短纖維的主要工藝參數(shù)。表l:生產(chǎn)細(xì)旦中空滌綸短纖維的主要工藝參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2是應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案獲得的產(chǎn)品(C)，與日本進(jìn)口同類產(chǎn)品(A)、上海聯(lián)吉公司生產(chǎn)的同類產(chǎn)品(B)以及常規(guī)滌綸短纖維(D)的物理性能對(duì)比；表3是本發(fā)明產(chǎn)品與其它產(chǎn)品的模量性能對(duì)比。表2:本發(fā)明產(chǎn)品與常規(guī)滌綸短纖維及其它同類產(chǎn)品的性能對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3:本發(fā)明與其它產(chǎn)品的模量性能對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>圖2是本發(fā)明1.56dt原絲電鏡照片，圖3是本發(fā)明1.33dt原絲電鏡照片，圖4、圖5和圖6分別是本發(fā)明產(chǎn)品、上海聯(lián)吉公司產(chǎn)品、日本進(jìn)口2.72dt產(chǎn)品的電鏡橫截面照片。上述圖表對(duì)比表明①本發(fā)明在保證中空度、斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長等優(yōu)良物理性能和穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下，纖維的線密度達(dá)到0.8dt1.5dt，與其它粗旦中空纖維相比，本發(fā)明產(chǎn)品的中空度及其它物理性能比較接近，但強(qiáng)度較高、伸長適中；②本發(fā)明大大提高了熔體擠出噴絲孔時(shí)的閉合成功率，有效降低了成品纖維橫截面的開口率，而其它同類產(chǎn)品均有一定比例的纖維未完全閉合，不能形成良好的中空，對(duì)纖維的性能構(gòu)成影響；③本發(fā)明在保持纖維較高中空度的同時(shí)，進(jìn)一步降低了纖維的纖度，從而降低了纖維的模量，有效提高了纖維的柔韌性和面料的柔軟手感，更適用于制造暖內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)服裝、襯衣、襪子、帽子、手套、防寒服里料、睡袋里料等夏季衣料和冬季保暖用織物。權(quán)利要求1.細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法，采用常規(guī)滌綸短纖維的工藝生產(chǎn)路線，其特征在于紡程上所用噴絲板的噴絲孔呈單開口“C”形圓環(huán)狀，紡絲溫度為288～292℃，環(huán)吹風(fēng)速為0.8～1.3m/s，風(fēng)溫為17～23℃。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于所述"C"形噴絲孔的狹縫寬度L為0.050.1mm、開口度W為0.070.12mm，開口兩端為對(duì)稱圓弧。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于所述"C"形噴絲孔開口兩端對(duì)稱圓弧的曲率半徑R為0.030.07mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于所述細(xì)旦中空滌綸短纖維的纖度為0.8dt1.5dt。全文摘要本發(fā)明提供一種細(xì)旦中空滌綸短纖維的生產(chǎn)方法，噴絲板的噴絲孔呈單開口“C”形圓環(huán)狀，紡絲溫度為288～292℃，環(huán)吹風(fēng)速為0.8～1.3m/s，風(fēng)溫為17～23℃，采用常規(guī)滌綸短纖維的工藝路線加工獲得0.8dt～1.5dt細(xì)旦中空滌綸短纖維。本發(fā)明生產(chǎn)過程穩(wěn)定，產(chǎn)品閉合成功率高，在保證纖維具有較高中空度、優(yōu)良的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長等物理性能的前提下，纖維的纖度和模量進(jìn)一步降低，有效提高纖維的柔韌性和面料的柔軟手感，滿足了中空滌綸短纖維進(jìn)一步細(xì)旦化的市場需求。文檔編號(hào)D01D5/26GK101302656SQ20081012402公開日2008年11月12日申請(qǐng)日期2008年6月10日優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日發(fā)明者史利梅,孫華平,朱福和,王衛(wèi)東,斌薛,宏謝,陸明英,培陳,陳來宏申請(qǐng)人:中國石化儀征化纖股份有限公司