[發(fā)明專利]一種基于高速一步法的PBT纖維制造方法

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• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104195653A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 時文;高旭波;任學標;韓利清
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化儀征化纖股份有限公司
• 主分類號: D01D5/08
• 分類號: D01D5/08;D01D5/088;D01D1/10;D01D1/09;D01D5/098
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐瑩

技術領域

本發(fā)明涉及一種PBT長絲纖維，具體涉及一種PBT長絲纖維的制造方法。

背景技術

目前常規(guī)的PBT長絲纖維采用兩步法生產(chǎn)，其工藝流程如下：

前紡：切片、干燥塔、螺桿擠壓機、熔體過濾器、紡絲箱體(氣相熱媒保溫)、計量泵、紡絲組件、側吹風、集束上油、網(wǎng)絡器、卷繞、得到POY；

后紡：POY經(jīng)原絲架、第一羅拉、第一熱箱(變形)、冷卻扳、假捻變形、第二羅拉、第二熱箱(定型)、第三羅拉、上油、卷繞后分級包裝。

該工藝流程主要存在以下缺點：

(1)工藝流程長，質量控制點多，質量風險高；

(2)加工速度低，能耗極高，產(chǎn)品價格高；

(3)纖維織成的面料貼身感不好，穿著者感覺偏硬不舒適，不適合加工針織和經(jīng)編類的貼身面料，終端用途受到限制。

綜合國內外公開文獻，未見有采用常規(guī)滌綸POY生產(chǎn)設備，通過一步法制備可直接織造的PBT纖維的方法。與本專利較接近的文獻有以下兩個：出自《聚酯工業(yè)》2011年06期的《PBT-POY生產(chǎn)工藝探討》，其中雖提到使用PBT切片在高速紡絲裝置上生產(chǎn)PBT纖維，但此方法的產(chǎn)品是POY，還需要后加工才能用于織造，不同于本發(fā)明的一步法制備可直接用于織造的PBT纖維；另一篇文獻出自《江蘇省紡織工程學會棉織專業(yè)委員會2002年度學術論文集》中的《PBT纖維生產(chǎn)、織造、染整工藝探討》，雖提到PBT纖維的生產(chǎn)，但該方法也是采用兩步法制備PBT纖維，與本發(fā)明有本質不同。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種制備出的纖維可直接用于織造且生產(chǎn)成本低的基于高速一步法的PBT纖維制造方法。

技術方案：一種基于高速一步法的PBT纖維制造方法，包括以下步驟：

(1)干燥：對PBT切片進行干燥，直到含水率低于40ppm時結束；

(2)組件準備：選擇噴絲板；

(3)熔融擠壓：將PBT切片在螺桿擠壓機中加熱熔融，加熱熔融的聚合物熔體經(jīng)螺桿擠壓后，進入在線可切換熔體過濾器中；

(4)過濾：采用在線可切換熔體過濾器過濾，保證紡絲的持續(xù)性和熔體壓力的恒定；

(5)側吹冷卻：絲條經(jīng)噴絲頭擠出后，采用均勻的側吹風進行冷卻；

(6)紡絲牽伸：通過高速紡絲，使纖維取向度增加并在張力誘導下結晶。

優(yōu)選的，步驟(2)選擇微孔直徑0.25～0.30mm、孔徑0.60～0.80mm的噴絲板；由于本發(fā)明方法采用高速紡絲，熔體在噴絲微孔中的剪切速率較高，擠出脹大現(xiàn)象明顯，選擇該長徑比的噴絲板可減少熔體脹大效應，并保證噴絲頭拉伸比在180％以下，確保穩(wěn)態(tài)紡絲。

優(yōu)選的，步驟(3)的熔融溫度范圍為255～265℃，在此溫度設定范圍可充分保證熔體流動效果，最大程度的減少擠出脹大效應，同時避免過度降解。

優(yōu)選的，步驟(5)采用風溫16～18℃、風速0.4～0.8m/min的空調風進行冷卻；由于本發(fā)明的熔體計量泵供量相對較大，纖維冷卻難度較大，而PBT纖維的冷卻效果與纖維的彈性和絲餅成型等密切相關，選擇風溫16～18℃、風速0.4～0.8m/min的空調風可確保穩(wěn)定生產(chǎn)。

優(yōu)選的，步驟(6)的紡絲速度為3800～4200m/min；通過紡速的提高，改變了纖維晶相和非晶相的分布，可使結晶后的纖維結構更加規(guī)整和穩(wěn)定，保證了纖維的染色和結構穩(wěn)定性；另一方面，為避免高速紡絲過程中纖維產(chǎn)生嚴重的皮芯結構，本發(fā)明側吹風中加裝了緩冷環(huán)節(jié)，避免纖維過早固化并增加纖維的流動取向，保證纖維軸向的內外均一性和結構穩(wěn)定性。

有益效果：本發(fā)明通過對噴絲板長徑比的選擇、紡絲速度的控制以及側吹風速分布的改變，可在常規(guī)滌綸POY生產(chǎn)設備上通過一步法制備可直接用于織造的PBT纖維，產(chǎn)品質量穩(wěn)定性和染色性能較傳統(tǒng)PBT長絲纖維大大提高，以80dtex/24f產(chǎn)品為例，染色中色率可達99％以上，定重率超過95％，均超過同規(guī)格DTY產(chǎn)品，同時由于不經(jīng)過DTY加工，生產(chǎn)成本下降1/2以上，產(chǎn)品經(jīng)針織試用完全滿足織造要求。

具體實施方式

下面對本發(fā)明技術方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。

實施例：

實施例1：以高速一步法生產(chǎn)80dtex/24f的PBT纖維為例，制造方法如下：

(1)干燥：對PBT切片進行干燥，在含水率低于40ppm時結束干燥；

(2)組件準備：選擇0.26*0.75孔徑的噴絲板；