CN111534872B - 一种新型复合仿毛纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型复合仿毛纤维的制备方法，包括以下步骤：(a)采用熔体直纺法制备全消光多孔细旦POY；(b)采用熔体直纺法制备全消光异形FDY；(c)在加弹机上，直接将全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY在二罗拉处汇合，经网络器进行复合，再经二热箱定型，然后经三罗拉后送入卷绕装置进行卷绕，得到复合仿毛纤维，复合仿毛纤维中全消光多孔细旦POY与全消光异形FDY的质量比为0.3～0.8。通过本方法制备的仿毛复合纤维总体仿毛效果好、工艺简单、成本低，适合后道加捻、拉毛使用，其制成的面料具有毛感、蓬松、柔软性能，还具有抗紫外功能，市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及纤维制备技术领域，特别是涉及一种新型复合仿毛纤维的制备方法。
背景技术
目前，市场上的涤纶仿毛产品层出不穷，但通过现有的方法制得的仿毛纤维，成本一般较高，蓬松效果不好，其织物的柔软触感方面与羊毛织物尚有一定的差距。此外，在复合仿毛纤维的原料丝的生产过程中，纺丝上油是纤维制备的必不可少的关键环节，通过上油工序可避免纺丝中的静电，赋予纤维丝束良好的集束性、平滑性、抗静电性，减少毛丝和断头产生，还能提高纤维的可纺性能及后加工性能。传统的纺丝上油多采用油辊式和油嘴式进行上油。油辊上油是利用上油辊转动对纤维丝束持续上油，由于上油辊转动较快，油槽中的油容易被上油辊甩出油槽，一方面造成对设备的污染，另一方面造成油剂的浪费；在实际操作中，油嘴上油的油量很难控制，上油油量较大时，会存在较多的油污染，上油油量较小时，又会产生毛丝的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种新型复合仿毛纤维的制备方法，通过本方法制备的仿毛复合纤维总体仿毛效果好、工艺简单、成本低，适合后道加捻、拉毛使用，其制成的面料具有毛感、蓬松、柔软性能，还具有抗紫外功能，市场前景广阔。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型复合仿毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用熔体直纺法制备全消光多孔细旦POY，单丝纤度0.8～1.5dpf，沸水收缩率50％～70％；
(b)采用熔体直纺法制备全消光异形FDY，单丝纤度1～3dpf，沸水收缩率15～25％；在制备全消光异形FDY过程中，采用具有毛毛虫截面的出料孔的喷丝板进行纺丝，得到初生FDY丝束，初生FDY丝束经侧吹风冷却、上油、拉伸、网络、卷绕成型制得全消光异形FDY；侧吹风冷却风速为0.8m/s，第一牵伸辊的速度为2835m/min，温度为90℃，第二牵伸辊的速度为4510m/min，温度为102℃；
(c)在加弹机上，直接将全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY在二罗拉处汇合，经网络器进行复合，再经二热箱定型，然后经三罗拉后送入卷绕装置进行卷绕，得到复合仿毛纤维，复合仿毛纤维中全消光多孔细旦POY与全消光异形FDY的质量比为0.3～0.8。
全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY中纳米二氧化钛的质量含量均为2.0～2.5％。
所述喷丝板的每个出料孔包括五个并排的腰形孔和连通五个腰形孔的直线孔，每个所述腰形孔均与直线孔对称垂直设置。
步骤(c)中，加弹机的二罗拉速度300～500m/min，二罗拉对三罗拉的超喂为20％～50％，复合网络压力为0.5～1.5kg，二热箱温度为180～230℃。
该新型复合仿毛纤维生产的难点在于：①全消光异形FDY的制备，必须能体现完全蓬松、单丝不紧连、单丝呈“Z”字形波浪；②合理控制复合纤维中POY与FDY的沸水收缩率；③POY与FDY的比例；④加弹工艺中二罗拉对三罗拉的超喂率等，使产品在后道使用过程中达到所需要的风格。因此，本发明通过制备工艺的调整及喷丝板的改进设计，利用全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY的热收缩性能的差异，使POY收缩于复合纤维的芯层，全消光异形FDY形成一种蓬松、柔软、呈“Z”字形波浪浮于复合丝的表层，从而制得一种新型复合仿毛纤维，该纤维经后道加捻、拉毛等处理后，制成的面料具有毛感、蓬松、柔软，同时还具有抗紫外的功能，比真毛产品、其他仿毛产品具有更大的优势。
初生FDY丝束通过上油系统进行上油，所述上油系统包括支架、上油机构和安装在支架上的用于调节出油量的调控机构，所述上油机构包括设置在支架下部前端的上油板，所述上油板前侧设有若干呈上大下小的圆台形的穿丝孔，所述上油板后侧内设有与穿丝孔一一对应连通的上油通道，所述上油通道包括呈上大下小的圆台形的调节孔、连通调节孔上部与穿丝孔上部的喷油道，所述支架包括隔板，所述调控机构包括连接板、连接在连接板下表面的若干推杆、连接在每个推杆下端的调节件、分别滑动设置在隔板两侧的限位板、驱动限位板移动的驱动结构，所述推杆下端伸入调节孔且调节件设置在调节孔内，所述限位板包括多个台阶部，多个所述台阶部的高度呈由外向内依次降低设置，所述连接板通过一对气缸驱动下移至抵接其中一个高度的台阶部进而调节调节件外壁与调节孔内壁的间隙大小。
所述驱动结构包括电机、连接在电机动力输出端的丝杆和螺接在丝杆上的连接块，所述连接块与限位板固连。
所述隔板沿其长度方向的两侧各设有一对滑轨，两个所述限位板对应滑动安装在一对滑轨上且限位板沿着一对滑轨来回移动。
所述上油通道还包括与调节孔底部连通的进油道，所述穿丝孔下部表面凹陷形成圆环状回油槽，所述上油板上设有与回油槽连通的回油通道。
本发明的有益效果是：
(1)通过工艺参数的调整及喷丝板的配合使用制备出全消光异形FDY，可以体现出蓬松、弹性、柔软的效果，完全可以替代其他仿毛产品中的PBT，PTT，复合丝等。
(2)本发明提供的制备方法可大幅降低复合仿毛纤维的制造成本，主要体现在：①全消光异形FDY的生产成本比常规FDY的成本还要低；②在加弹过程中由于丝束只通过二热箱，加弹成本可大幅降低。
(3)通过一一对应的穿丝孔及上油通道的设置，使得纤维上油均匀，提高了上油效率，并能够使除喷至丝束的部分外的油剂能够沿着穿丝孔孔壁往下流并经回油通道回流至回流油箱(各个回油通道均通过管道与回流油箱连接)，减少了油剂的浪费，也可避免油剂对其他设备的污染。
(4)通过调节件与调节孔的配合设置，并利用具有多个台阶部的限位板对连接板的下移距离进行定位，进而可通过气缸来调节调节件外壁与调节孔内壁间的间隙大小，实现油剂出油量的自动化调节。
附图说明
图1为本发明的前视示意图；
图2为本发明的部分俯视示意图；
图3为图2中A处的放大图；
图4为本发明的体现穿丝孔和上油通道结构关系的侧视示意图；
图5为本发明的喷丝板的出料孔的截面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
实施例1
一种新型复合仿毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用熔体直纺法制备全消光多孔细旦POY，单丝纤度1dpf，沸水收缩率60％；
(b)采用熔体直纺法制备全消光异形FDY，单丝纤度2.8dpf，沸水收缩率25％；在制备全消光异形FDY过程中，采用具有毛毛虫截面的出料孔的喷丝板进行纺丝，得到初生FDY丝束，初生FDY丝束经侧吹风冷却、上油、拉伸、网络、卷绕成型制得全消光异形FDY；侧吹风冷却风速为0.8m/s，第一牵伸辊的速度为2835m/min，温度为90℃，第二牵伸辊的速度为4510m/min，温度为102℃；
(c)在加弹机上，直接将全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY在二罗拉处汇合，经网络器进行复合，再经二热箱定型，然后经三罗拉后送入卷绕装置进行卷绕，得到复合仿毛纤维，复合仿毛纤维中全消光多孔细旦POY与全消光异形FDY的质量比为0.5。
全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY中纳米二氧化钛的质量含量均为2％。
如图5所示，所述喷丝板的每个出料孔包括五个并排的腰形孔8和连通五个腰形孔8的直线孔81，每个所述腰形孔8均与直线孔81对称垂直设置。
步骤(c)中，加弹机的二罗拉速度500m/min，二罗拉对三罗拉的超喂为50％，网络压力为0.6kg，二热箱温度为205℃。
初生FDY丝束通过上油系统进行上油，如图1-4所示，所述上油系统包括支架1、上油机构和安装在支架1上的用于调节出油量的调控机构5，所述上油机构包括设置在支架1下部前端的上油板2，所述上油板2前侧设有若干呈上大下小的圆台形的穿丝孔3，所述上油板2后侧内设有与穿丝孔3一一对应连通的上油通道4，所述上油通道4包括呈上大下小的圆台形的调节孔42、连通调节孔42上部与穿丝孔3上部的喷油道43，所述上油机构还包括供油箱8和回油箱81，所述上油通道4还包括与调节孔42底部连通的进油道41，所述穿丝孔3下部表面凹陷形成圆环状回油槽31，所述上油板2上设有与回油槽31连通的回油通道32，上油系统还包括供油箱和回油箱(图中未画出)，每个进油道41通过管道与供油箱连接，每个回油通道32通过管道与回油箱连接，当回油箱内油剂储存至既定容量后输送至供油箱进行再利用。当丝束由纺丝甬道出来后穿过穿丝孔3，油剂经喷油道43喷向丝束，由于穿丝孔3的结构设计，可使喷出的多余的油剂沿着穿丝孔3孔壁下滑落至回油槽31，并经回油通道32回流至回油箱81进行储存，待回油箱81内储存一定量的油剂后，再供重新使用，通过此方式不仅可以减少油剂的浪费，也能使油剂不用直接暴露在外部环境中，可有效避免油剂的污染。
所述支架1包括隔板11，所述调控机构5包括连接板52、连接在连接板52下表面的若干推杆53、连接在每个推杆53下端的调节件54、分别滑动设置在隔板11两侧的限位板6、驱动限位板6移动的驱动结构7，所述推杆53下端伸入调节孔42且调节件54设置在调节孔42内，上油板2还包括用于封盖调节孔42的密封板44，推杆53穿过密封板44，密封板44均通过密封圈44与推杆53、位于调节孔42端口外围的上油板2部分进行密封，所述限位板6包括多个台阶部61，多个所述台阶部61的高度呈由外向内依次降低设置，所述连接板52通过一对气缸51驱动下移至抵接其中一个高度的台阶部61进而调节调节件54外壁与调节孔42内壁的间隙大小。本发明中，台阶部61对连接板52的下移进行位置限定，相邻两个台阶部61的高度差小于等于3mm，需要调节出油量时，驱动两个限位板6分别向内侧运动，然后气缸51驱动连接板52及调节件54下移，当连接板52抵接台阶部61后不能再继续下移，油剂从调节件54外壁与调节孔42内壁的间隙流出，通过连接板52与不同高度的台阶部61的抵接调节调节件54外壁与调节孔42内壁的间隙大小，进而微调出油量。
所述驱动结构7包括电机71、连接在电机71动力输出端的丝杆72和螺接在丝杆72上的连接块73，所述连接块73与限位板6固连。
所述隔板11沿其长度方向的两侧各设有一对滑轨12，两个所述限位板6对应滑动安装在一对滑轨12上且限位板6沿着一对滑轨12来回移动。限位板6上还设有开口62，位于开口62前后侧的限位板6部分与滑轨12连接，当限位板6向内侧移动时，可使推杆53通过，避免推杆53挡住限位板6。
实施例2
一种新型复合仿毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用熔体直纺法制备全消光多孔细旦POY，单丝纤度0.8dpf，沸水收缩率55％；
(b)采用熔体直纺法制备全消光异形FDY，单丝纤度1dpf，沸水收缩率20％；
(c)在加弹机上，直接将全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY在二罗拉处汇合，经网络器进行复合，再经二热箱定型，然后经三罗拉后送入卷绕装置进行卷绕，得到复合仿毛纤维，复合仿毛纤维中全消光多孔细旦POY与全消光异形FDY的质量比为0.3。
全消光多孔细旦POY中纳米二氧化钛的质量含量均为2％，全消光异形FDY中纳米二氧化钛的质量含量均为2.3％。
在制备全消光异形FDY过程中，采用具有毛毛虫截面的出料孔的喷丝板进行纺丝，得到初生FDY丝束，初生FDY丝束经侧吹风冷却、上油、拉伸、网络、卷绕成型制得全消光异形FDY；侧吹风冷却风速为0.8m/s，第一牵伸辊的速度为2835m/min，温度为90℃，第二牵伸辊的速度为4510m/min，温度为102℃。
所述喷丝板的每个出料孔包括五个并排的腰形孔8和连通五个腰形孔8的直线孔81，每个所述腰形孔8均与直线孔81对称垂直设置。
步骤(c)中，加弹机的二罗拉速度400m/min，二罗拉对三罗拉的超喂为20％，网络压力为0.5kg，二热箱温度为190℃。
采用实施例1的上油系统对步骤(b)中得到的初生FDY丝束进行上油处理。
实施例3
一种新型复合仿毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用熔体直纺法制备全消光多孔细旦POY，单丝纤度1dpf，沸水收缩率50％；
(b)采用熔体直纺法制备全消光异形FDY，单丝纤度2.5dpf，沸水收缩率25％；
(c)在加弹机上，直接将全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY在二罗拉处汇合，经网络器进行复合，再经二热箱定型，然后经三罗拉后送入卷绕装置进行卷绕，得到复合仿毛纤维，复合仿毛纤维中全消光多孔细旦POY与全消光异形FDY的质量比为0.5。
全消光多孔细旦POY中纳米二氧化钛的质量含量均为2.5％，全消光异形FDY中纳米二氧化钛的质量含量均为2％。
在制备全消光异形FDY过程中，采用具有毛毛虫截面的出料孔的喷丝板进行纺丝，得到初生FDY丝束，初生FDY丝束经侧吹风冷却、上油、拉伸、网络、卷绕成型制得全消光异形FDY；侧吹风冷却风速为0.8m/s，第一牵伸辊的速度为2835m/min，温度为90℃，第二牵伸辊的速度为4510m/min，温度为102℃。
所述喷丝板的每个出料孔包括五个并排的腰形孔8和连通五个腰形孔8的直线孔81，每个所述腰形孔8均与直线孔81对称垂直设置。
步骤(c)中，加弹机的二罗拉速度500m/min，二罗拉对三罗拉的超喂为45％，网络压力为0.7kg，二热箱温度为180℃。
采用实施例1的上油系统对步骤(b)中得到的初生FDY丝束进行上油处理。
实施例4
一种新型复合仿毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用熔体直纺法制备全消光多孔细旦POY，单丝纤度1dpf，沸水收缩率63％；
(b)采用熔体直纺法制备全消光异形FDY，单丝纤度3dpf，沸水收缩率15％；
(c)在加弹机上，直接将全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY在二罗拉处汇合，经网络器进行复合，再经二热箱定型，然后经三罗拉后送入卷绕装置进行卷绕，得到复合仿毛纤维，复合仿毛纤维中全消光多孔细旦POY与全消光异形FDY的质量比为0.5。
全消光多孔细旦POY中纳米二氧化钛的质量含量均为2％，全消光异形FDY中纳米二氧化钛的质量含量均为2.5％。
在制备全消光异形FDY过程中，采用具有毛毛虫截面的出料孔的喷丝板进行纺丝，得到初生FDY丝束，初生FDY丝束经侧吹风冷却、上油、拉伸、网络、卷绕成型制得全消光异形FDY；侧吹风冷却风速为0.8m/s，第一牵伸辊的速度为2835m/min，温度为90℃，第二牵伸辊的速度为4510m/min，温度为102℃。
所述喷丝板的每个出料孔包括五个并排的腰形孔8和连通五个腰形孔8的直线孔81，每个所述腰形孔8均与直线孔81对称垂直设置。
步骤(c)中，加弹机的二罗拉速度300m/min，二罗拉对三罗拉的超喂为48％，网络压力为1kg，二热箱温度为210℃。
采用实施例1的上油系统对步骤(b)中得到的初生FDY丝束进行上油处理。
实施例5
一种新型复合仿毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用熔体直纺法制备全消光多孔细旦POY，单丝纤度1.5dpf，沸水收缩率65％；
(b)采用熔体直纺法制备全消光异形FDY，单丝纤度3dpf，沸水收缩率20％；
(c)在加弹机上，直接将全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY在二罗拉处汇合，经网络器进行复合，再经二热箱定型，然后经三罗拉后送入卷绕装置进行卷绕，得到复合仿毛纤维，复合仿毛纤维中全消光多孔细旦POY与全消光异形FDY的质量比为0.8。
全消光多孔细旦POY中纳米二氧化钛的质量含量均为2％，全消光异形FDY中纳米二氧化钛的质量含量均为2.1％。
在制备全消光异形FDY过程中，采用具有毛毛虫截面的出料孔的喷丝板进行纺丝，得到初生FDY丝束，初生FDY丝束经侧吹风冷却、上油、拉伸、网络、卷绕成型制得全消光异形FDY；侧吹风冷却风速为0.8m/s，第一牵伸辊的速度为2835m/min，温度为90℃，第二牵伸辊的速度为4510m/min，温度为102℃。
所述喷丝板的每个出料孔包括五个并排的腰形孔8和连通五个腰形孔8的直线孔81，每个所述腰形孔8均与直线孔81对称垂直设置。
步骤(c)中，加弹机的二罗拉速度480m/min，二罗拉对三罗拉的超喂为40％，网络压力为0.65kg，二热箱温度为207℃。
采用实施例1的上油系统对步骤(b)中得到的初生FDY丝束进行上油处理。
实施例6
一种新型复合仿毛纤维的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用熔体直纺法制备全消光多孔细旦POY，单丝纤度1dpf，沸水收缩率70％；
(b)采用熔体直纺法制备全消光异形FDY，单丝纤度2.3dpf，沸水收缩率23％；
(c)在加弹机上，直接将全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY在二罗拉处汇合，经网络器进行复合，再经二热箱定型，然后经三罗拉后送入卷绕装置进行卷绕，得到复合仿毛纤维，复合仿毛纤维中全消光多孔细旦POY与全消光异形FDY的质量比为0.5。
全消光多孔细旦POY中纳米二氧化钛的质量含量均为2.5％，全消光异形FDY中纳米二氧化钛的质量含量均为2.5％。
在制备全消光异形FDY过程中，采用具有毛毛虫截面的出料孔的喷丝板进行纺丝，得到初生FDY丝束，初生FDY丝束经侧吹风冷却、上油、拉伸、网络、卷绕成型制得全消光异形FDY；侧吹风冷却风速为0.8m/s，第一牵伸辊的速度为2835m/min，温度为90℃，第二牵伸辊的速度为4510m/min，温度为102℃。
所述喷丝板的每个出料孔包括五个并排的腰形孔8和连通五个腰形孔8的直线孔81，每个所述腰形孔8均与直线孔81对称垂直设置。
步骤(c)中，加弹机的二罗拉速度460m/min，二罗拉对三罗拉的超喂为50％，网络压力为1.5kg，二热箱温度为230℃。
采用实施例1的上油系统对步骤(b)中得到的初生FDY丝束进行上油处理。
本发明实施例1-6产品的性能指标：
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种新型复合仿毛纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)采用熔体直纺法制备全消光多孔细旦POY，单丝纤度0.8～1.5dpf，沸水收缩率50％～70％；
(b)采用熔体直纺法制备全消光异形FDY，单丝纤度1～3dpf，沸水收缩率15～25％；在制备全消光异形FDY过程中，采用具有毛毛虫截面的出料孔的喷丝板进行纺丝，得到初生FDY丝束，初生FDY丝束经侧吹风冷却、上油、拉伸、网络、卷绕成型制得全消光异形FDY；侧吹风冷却风速为0.8m/s，第一牵伸辊的速度为2835m/min，温度为90℃，第二牵伸辊的速度为4510m/min，温度为102℃；
初生FDY丝束通过上油系统进行上油，所述上油系统包括支架(1)、上油机构和安装在支架(1)上的用于调节出油量的调控机构(5)，所述上油机构包括设置在支架(1)下部前端的上油板(2)，所述上油板(2)前侧设有若干呈上大下小的圆台形的穿丝孔(3)，所述上油板(2)后侧内设有与穿丝孔(3)一一对应连通的上油通道(4)，所述上油通道(4)包括呈上大下小的圆台形的调节孔(42)、连通调节孔(42)上部与穿丝孔(3)上部的喷油道(43)，所述支架(1)包括隔板(11)，所述调控机构(5)包括连接板(52)、连接在连接板(52)下表面的若干推杆(53)、连接在每个推杆(53)下端的调节件(54)、分别滑动设置在隔板(11)两侧的限位板(6)、驱动限位板(6)移动的驱动结构(7)，所述推杆(53)下端伸入调节孔(42)且调节件(54)设置在调节孔(42)内，所述限位板(6)包括多个台阶部(61)，多个所述台阶部(61)的高度呈由外向内依次降低设置，所述连接板(52)通过一对气缸(51)驱动下移至抵接其中一个高度的台阶部(61)进而调节调节件(54)外壁与调节孔(42)内壁的间隙大小；
(c)在加弹机上，直接将全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY在二罗拉处汇合，经网络器进行复合，再经二热箱定型，然后经三罗拉后送入卷绕装置进行卷绕，得到复合仿毛纤维，复合仿毛纤维中全消光多孔细旦POY与全消光异形FDY的质量比为0.3～0.8。
2.如权利要求1所述一种新型复合仿毛纤维的制备方法，其特征在于：全消光多孔细旦POY和全消光异形FDY中纳米二氧化钛的质量含量均为2.0～2.5％。
3.如权利要求1所述一种新型复合仿毛纤维的制备方法，其特征在于：所述喷丝板的每个出料孔包括五个并排的腰形孔(8)和连通五个腰形孔(8)的直线孔(81)，每个所述腰形孔(8)均与直线孔(81)对称垂直设置。
4.如权利要求1所述一种新型复合仿毛纤维的制备方法，其特征在于：步骤(c)中，加弹机的二罗拉速度300～500m/min，二罗拉对三罗拉的超喂为20％～50％，复合网络压力为0.5～1.5kg，二热箱温度为180～230℃。
5.如权利要求1所述一种新型复合仿毛纤维的制备方法，其特征在于：所述驱动结构(7)包括电机(71)、连接在电机(71)动力输出端的丝杆(72)和螺接在丝杆(72)上的连接块(73)，所述连接块(73)与限位板(6)固连。
6.如权利要求1所述一种新型复合仿毛纤维的制备方法，其特征在于：所述隔板(11)沿其长度方向的两侧各设有一对滑轨(12)，两个所述限位板(6)对应滑动安装在一对滑轨(12)上且限位板(6)沿着一对滑轨(12)来回移动。
7.如权利要求1所述一种新型复合仿毛纤维的制备方法，其特征在于：所述上油通道(4)还包括与调节孔(42)底部连通的进油道(41)，所述穿丝孔(3)下部表面凹陷形成圆环状回油槽(31)，所述上油板(2)上设有与回油槽(31)连通的回油通道(32)。
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