一種紡前著色滌綸高收縮FDY絲的生產方法與流程

2023-07-04 01:27:06 1

本發明涉及纖維製造領域，特別是一種紡前著色滌綸高收縮FDY絲的生產方法。

背景技術：

滌綸超高收縮絲是以化學改性的高收縮切片為原料開發的一種差別化滌綸長絲產品，其沸水收縮率大於30％。高收縮聚酯纖維開發初期，主要是用於製造人造皮革的底布，目前主要用於生產膨體厚紡織品和衣料等織物。高收縮聚酯纖維能在受熱條件下急劇收縮，形成膨體紗或有凹凸花紋的織物。

生產滌綸高收縮纖維的方法包括物理改性和化學改性兩種方法，物理改性是目前許多廠家使用的方法，即是將常規POY絲經低溫拉伸、低溫定形等工藝生產出沸水收縮率達30％以上的高收縮滌綸纖維。物理改性方法成本較低，工藝路線簡單，但製品的沸水收縮率相對偏低，且尺寸穩定性不高。化學改性的方法則可以增加纖維的可染性、抗起球性、高收縮性。因此，化學改性將有慢慢代替物理改性的趨勢。但化學改性過程中，由於PET高收縮切片的熔點較常規PET切片降低了近20℃(PET高收縮切片熔點約為235～240℃)，結晶速度緩慢，工藝溫度難以控制，切片粒子極易粘連結塊而造成紡絲中斷，生產效率非常非常低。

技術實現要素：

本發明為了克服上述技術問題的不足，提供了一種紡前著色滌綸高收縮FDY絲的生產方法，可以完全解決上述技術問題。

解決上述技術問題的技術方案如下：

一種紡前著色滌綸高收縮FDY絲的生產方法，以化學改性的PET高收縮切片和著色母粒為原料製備得到紡前著色滌綸高收縮FDY絲，具體步驟為：將化學改性的PET高收縮切片經脈衝輸送至預結晶塔內預結晶，然後將化學改性的PET高收縮切片和著色母粒置於乾燥釜中乾燥，乾燥溫度為158±5℃，一級/二級再生溫度為150±5℃，將化學改性的PET高收縮切片和著色母粒採用體積計量方式計量後混合均勻，經螺杆擠出機擠出成型，再進行預過濾，過濾器濾後壓力為9.0～12.0Mpa，過濾組件採用60～80目/g金屬過濾砂，組件壓力為12.0～22.0Mpa，後經計量-紡絲-冷卻-上油-紡絲甬道-預網絡-拉伸輥-定型輥-主網絡-卷繞得到產品，紡絲溫度為235～290℃，聯苯溫度為280～290℃，冷卻採用側吹風形式，側吹風風溫為20～30℃，風速為0.35～0.7m/s，風壓為600～700Pa，拉伸輥速度為1600～2000m/min，拉伸輥溫度85±5℃，定型輥的速度為4600～5000m/min，定型輥溫度100±5℃，卷繞速度為4500～4900m/min，採用竹本油劑，牌號F-1048，油劑濃度10～16％，所述的著色母粒的添加量為化學改性的PET高收縮切片重量的2.0～10.0％，所述的紡絲溫度為235～290℃。最終得到的紡前著色滌綸高收縮FDY絲的規格為22～333dt/12～96f。

進一步地，所述的化學改性的PET高收縮切片的製備方法是：以對苯二甲酸和乙二醇為原料進行酯化反應，得到對苯二甲酸乙二醇酯；以對苯二甲酸乙二醇酯共聚，當共聚反應達到總共聚反應時間的三分之一時，連續加入間苯二甲酸，再進行共聚直至生成化學改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，過濾後經切片刀切成化學改性的PET高收縮切片。

進一步地，加入的間苯二甲酸的量為單體總質量的2％。

進一步地，著色母粒主要成分為高日曬牢度的無機、有機顏料、PET母粒載體，LONGM2#抗靜電劑。

進一步地，所述的PET高收縮切片為有光切片或半消光切片或全消光切片。

PET切片物性指標：相對粘度0.675±0.02，熔點238±2℃，端羥基含量30±2mol/t，色相(b)2.9，凝聚粒子(＞10個μm)≤1.2個/mg，含水率小於600ppm，色澤透明。

本發明的有益效果是：

本發明滌綸高收縮FDY絲是以化學改性的PET高收縮切片為原料開發的一種差別化滌綸長絲產品，其沸水收縮率大於30％。主要用於與海島絲等超細旦纖維併網或與其它纖維交織，生產出具有細膩、豐滿、緻密、透氣的絨類織物或其它新型風格的高檔織物。本發明纖維採用高日曬牢度著色母粒和PET切片共混紡絲，具有較高的耐候性能，終端產品應用於戶外抱枕、靠墊、高端民用紡織面料等。

本發明化學改性的PET高收縮切片與純PET相比，加入間苯二甲酸後共聚酯的玻璃化轉變溫度(Tg)略有下降；隨著間苯二甲酸添加量的增大，結晶溫度呈上升趨勢，結晶峰峰形由尖銳變得扁平；而熔點(Tm)呈現明顯的有規律降低，熔融峰逐漸變寬，表明了結晶性能變差。這是由於從熱力學角度看，Tm與熱焓和熵變之間存在如下關係：Tm＝△Hm/△sm，對於本體系，大分子鏈規整性破壞後，△Hm有所降低，熵也略有增大，即△sm增大，因而導致熔點下降。且隨間苯二甲酸添加量增大，大分子結構規整性破壞嚴重，熔點更低。經過改性的聚酯纖維其沸水收縮率和乾熱收縮率均在50.0％以上。因為間苯二甲酸的添加會破壞大分子鏈的規整性，破壞了聚酯的結晶，使其結晶困難，纖維經拉伸後取向度提高，但結晶度並不高。當纖維再次在高於拉伸溫度下進行熱處理時，大分子發生解取向，使纖維在宏觀上呈現高收縮。

本發明紡前著色滌綸高收縮FDY絲與常規的滌綸、腈綸、粘膠、羊毛等混紡織物，經熱處理後，可製成具有不同形態的凹凸花紋的仿毛織物。這種織物的立體感強，手感柔軟，顯得豐滿、緻密、美觀，適合於製作仿毛中長花呢、緊變縐，凹凸型針織織物以及人造麂皮等特種紡織品，是新一代紡織產品的理想原料。

化學改性是通過在聚酯聚合過程中加入第三單體(間苯二甲酸)製成改性聚酯切片，經乾燥、紡絲等加工工序製成滌綸高收縮纖維。克服了PET高收縮切片由於熔點低於常規PET切片引起的結晶速度緩慢，工藝溫度難以控制，切片粒子極易粘連結塊而造成紡絲中斷，生產效率非常低的問題。同時本發明設計的紡前著色滌綸高收縮FDY絲以化學改性PET高收縮切片和高日曬著色母粒為加工原料，採用紡前著色紡絲工藝，生產過程無廢水、廢氣、廢渣等三廢汙染，後續產品無需再次染色，是一種對環境非常友好的綠色環保纖維。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1：

一種紡前著色滌綸高收縮FDY絲的生產方法，以化學改性的PET高收縮切片和著色母粒為原料製備得到紡前著色滌綸高收縮FDY絲，具體步驟為：將化學改性的PET高收縮切片經脈衝輸送至預結晶塔內預結晶，然後將化學改性的PET高收縮切片和著色母粒置於乾燥釜中乾燥，乾燥溫度為158℃，一級/二級再生溫度為150℃，將化學改性的PET高收縮切片和著色母粒採用體積計量方式計量後混合均勻，經螺杆擠出機擠出成型，再進行預過濾，過濾器濾後壓力為9.0Mpa，過濾組件採用60目/g金屬過濾砂，組件壓力為12.0Mpa，後經計量-紡絲-冷卻-上油-紡絲甬道-預網絡-拉伸輥-定型輥-主網絡-卷繞得到產品，紡絲溫度為235℃，聯苯溫度為280℃，冷卻採用側吹風形式，側吹風風溫為20℃，風速為0.35m/s，風壓為600Pa，拉伸輥速度為1600m/min，拉伸輥溫度85℃，定型輥的速度為4600m/min，定型輥溫度100℃，卷繞速度為4500m/min，採用竹本油劑，牌號F-1048，油劑濃度10％，所述的著色母粒的添加量為化學改性的PET高收縮切片重量的2.0％，所述的紡絲溫度為235℃。最終得到的紡前著色滌綸高收縮FDY絲的規格為22～333dt/12～96f。

化學改性的PET高收縮切片的製備方法是：以對苯二甲酸和乙二醇為原料進行酯化反應，得到對苯二甲酸乙二醇酯；以對苯二甲酸乙二醇酯共聚，當共聚反應達到總共聚反應時間的三分之一時，連續加入間苯二甲酸，再進行共聚直至生成化學改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，過濾後經切片刀切成化學改性的PET高收縮切片。

加入的間苯二甲酸的量為單體總質量的2％。

著色母粒主要成分為高日曬牢度的無機、有機顏料、PET母粒載體，LONGM2#抗靜電劑。

所述的PET高收縮切片為有光切片。

PET切片物性指標：相對粘度0.675±0.02，熔點238±2℃，端羥基含量30±2mol/t，色相(b)2.9，凝聚粒子(＞10個μm)≤1.2個/mg，含水率小於600ppm，色澤透明。

實施例2：

一種紡前著色滌綸高收縮FDY絲的生產方法，以化學改性的PET高收縮切片和著色母粒為原料製備得到紡前著色滌綸高收縮FDY絲，具體步驟為：將化學改性的PET高收縮切片經脈衝輸送至預結晶塔內預結晶，然後將化學改性的PET高收縮切片和著色母粒置於乾燥釜中乾燥，乾燥溫度為163℃，一級/二級再生溫度為155℃，將化學改性的PET高收縮切片和著色母粒採用體積計量方式計量後混合均勻，經螺杆擠出機擠出成型，再進行預過濾，過濾器濾後壓力為12.0Mpa，過濾組件採用80目/g金屬過濾砂，組件壓力為22.0Mpa，後經計量-紡絲-冷卻-上油-紡絲甬道-預網絡-拉伸輥-定型輥-主網絡-卷繞得到產品，紡絲溫度為290℃，聯苯溫度為290℃，冷卻採用側吹風形式，側吹風風溫為30℃，風速為0.7m/s，風壓為700Pa，拉伸輥速度為2000m/min，拉伸輥溫度90℃，定型輥的速度為5000m/min，定型輥溫度105℃，卷繞速度為4900m/min，採用竹本油劑，牌號F-1048，油劑濃度16％，所述的著色母粒的添加量為化學改性的PET高收縮切片重量的10.0％，所述的紡絲溫度為290℃。最終得到的紡前著色滌綸高收縮FDY絲的規格為22～333dt/12～96f。

進一步地，化學改性的PET高收縮切片的製備方法是：以對苯二甲酸和乙二醇為原料進行酯化反應，得到對苯二甲酸乙二醇酯；以對苯二甲酸乙二醇酯共聚，當共聚反應達到總共聚反應時間的三分之一時，連續加入間苯二甲酸，再進行共聚直至生成化學改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，過濾後經切片刀切成化學改性的PET高收縮切片。

加入的間苯二甲酸的量為單體總質量的2％。

著色母粒主要成分為高日曬牢度的無機、有機顏料、PET母粒載體，LONGM2#抗靜電劑。

PET高收縮切片為半消光切片。

PET切片物性指標：相對粘度0.675±0.02，熔點238±2℃，端羥基含量30±2mol/t，色相(b)2.9，凝聚粒子(＞10個μm)≤1.2個/mg，含水率小於600ppm，色澤透明。

實施例3：

一種紡前著色滌綸高收縮FDY絲的生產方法，以化學改性的PET高收縮切片和著色母粒為原料製備得到紡前著色滌綸高收縮FDY絲，具體步驟為：將化學改性的PET高收縮切片經脈衝輸送至預結晶塔內預結晶，然後將化學改性的PET高收縮切片和著色母粒置於乾燥釜中乾燥，乾燥溫度為153℃，一級/二級再生溫度為145℃，將化學改性的PET高收縮切片和著色母粒採用體積計量方式計量後混合均勻，經螺杆擠出機擠出成型，再進行預過濾，過濾器濾後壓力為10.5Mpa，過濾組件採用70目/g金屬過濾砂，組件壓力為17.0Mpa，後經計量-紡絲-冷卻-上油-紡絲甬道-預網絡-拉伸輥-定型輥-主網絡-卷繞得到產品，紡絲溫度為260℃，聯苯溫度為285℃，冷卻採用側吹風形式，側吹風風溫為25℃，風速為0.55m/s，風壓為650Pa，拉伸輥速度為1800m/min，拉伸輥溫度80℃，定型輥的速度為4800m/min，定型輥溫度95℃，卷繞速度為4700m/min，採用竹本油劑，牌號F-1048，油劑濃度13％，所述的著色母粒的添加量為化學改性的PET高收縮切片重量的6.0％，所述的紡絲溫度為255℃。最終得到的紡前著色滌綸高收縮FDY絲的規格為22～333dt/12～96f。

化學改性的PET高收縮切片的製備方法是：以對苯二甲酸和乙二醇為原料進行酯化反應，得到對苯二甲酸乙二醇酯；以對苯二甲酸乙二醇酯共聚，當共聚反應達到總共聚反應時間的三分之一時，連續加入間苯二甲酸，再進行共聚直至生成化學改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，過濾後經切片刀切成化學改性的PET高收縮切片。

加入的間苯二甲酸的量為單體總質量的2％。

著色母粒主要成分為高日曬牢度的無機、有機顏料、PET母粒載體，LONGM2#抗靜電劑。

PET高收縮切片為全消光切片。

PET切片物性指標：相對粘度0.675±0.02，熔點238±2℃，端羥基含量30±2mol/t，色相(b)2.9，凝聚粒子(＞10個μm)≤1.2個/mg，含水率小於600ppm，色澤透明。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。