【doc】中空三维卷曲涤纶短纤生产工艺与产品用途的比较

【doc】中空三维卷曲涤纶短纤生产工艺与产品用途的比较 中空三维卷曲涤纶短纤生产工艺与产品用 途的比较 第l期 1995年3月 广东化纤 G'tzangdor,$CbemjcFibs" 中空三维卷曲涤纶短纤生产 工艺与产品用途的比较 练洁茹 ,— —一 7;2?26 由不同卷曲机理而形成的钎维性能厦其在作喷腔棉无纺布原料的实际应用中所 显示的』己, 黜 曲利…,…形…象Z-甲关键词;中空三维卷曲不对称拎却复占法热管变形膨拴性 f', 的主要原料就是三维卷曲中空涤绀短纤维. ;, 1l前言 涤纶是化学纤维中最常见,产量最高,发 展最快的一个品种,它之所以能快速发展是 与其优异的性能以及新技术,新产品的开发 紧密相关的.我们这里所讨论的中空三维卷 曲涤纶短纤是八十年代涤纶新产品中的骄子 之一,其优异的保温,卷曲性能已为世人所 瞩且. 中空三维卷曲涤纶短纤是差别化纤维中 的一种,该纤维除播轴向平行方向有园弧形 波外,还以纤维为中心,卷曲波作360度螺 旋旋转,使纤维占有三度空间,加之工艺特 殊,可使之具有潜在卷曲性能,卷曲牢度颇 高.该纤维具有良好的膨松性和弹性,保温 好,可替代天然纤维,又兼有化纤不霉不蛀 的特点,因此是作防寒衣.床上用品,人造 毛皮,装饰品及仿毛呢的极好材料,同时它 也是非织造布的重要原料. 无纺布是世界纺织行业新的一门工 业,发展极为迅速,我省则是中国无纺布工 业最为发达的地区,而在产品中占大部分的 喷胶棉及近两年发展起来的无胶棉,仿丝棉 其有使用质量上乘的原料.才可保证产品永 久保持膨松性.我省生产的棉衣,踏花被等 大部分出口到美国等地,而随着国内生活水 平的提高,人们对这种高档新型的床上用品, 服装等的需求量不断增长,也就是说对三维 卷曲中空涤纶短纤系列产品的需求是迫切 的.但是我省且前没有此种纤维的生产,主 要依靠从国外,省外进口,生产很是被动.在 此介绍国外几种生产中空三维卷曲纤维的方 法以供参考. 2三种不同纺丝工艺的简介 2.1不对称冷却纺丝法 此法是采用单组分单螺杆,经中空喷丝 板,用不对称急冷法使纤维内在应力不等而 出现潜在的三维卷曲.该法是在纺普通短丝 的基础上,对侧吹风系统进行改进井在相应 工艺上进行调整,而后处理设备无大改动.因 为这种方法的设备投资省,工艺相对简单,所 以我国且前的中空三维卷曲纤维多用此法生 产. ,7 r 7,,\ 9> 广东化纤 Guan~dongC~~'mJenlFit~w 第1期 l995年3月 下面简单介绍其生产工序及产生潜在三 维卷曲的原理. 首先介绍其生产工序:切片干燥一一纺 丝料斗一一纺丝螺杆一一熔体过滤器一一静 态混合器一一纺丝箱体一一纺丝泵一一喷丝 板一一立即进入急冷室一一上油一一集束一 一 卷绕一一摆丝落筒一一盛丝筒.至此,生产 出了未牵伸丝,以上为第一步纺丝工序.然后 进入第二步后处理工序;盛丝筒中未牵伸丝 一 一送丝机一一梳理一一经冷水浴槽一一拉 伸(伴加热)一一续拉一一分丝叠丝一一卷 监机一一冷却输送一一切断一一热定型一一 ◎传风 打包. 由以上生产工序可看出.这种生产中空 三维卷曲涤纶短纤的生产方法与生产普通短 纤的方法几乎完全一样.所不同的只在纺丝 段的"急玲室"及后处理的.卷哇拄机"两处. 纺丝段的急冷工艺正是使纤维产生潜在三维 卷曲的拄术关键,而卷曲机只对普通短纤的 卷监起作用,在生产中空三维卷曲短纤时只 起传送带的作用,是完全可以不用的. 下面详细讨论一下.急冷"产生潜在三 维卷监的原理: 图1喷丝孔形状图2骤冷环吹风示意圈 如图l,我们所采甩的纺丝喷丝板孔为c 型.C型喷丝板使纺出的纤维具有中空保暖, 回弹性好且能加强内在三维卷曲的性能.因 采用骤冷环吹,当喷丝板足够大且丝柬多时. 冷风流吹过A面后.不能再吹透丝束层并向 下流动(见囝2).这样.当出丝时.每根丝 的直接受风面A面的分子取向度远远大于 B面.从而产生A,B两面收缩率不同(见图 3,4),这就使纤维本身存在潜在卷监.经拉 伸处理后.A面收缩大于B面收缩.纤维呈 螺旋状,经热定型后,这种卷曲差异更大,更 稳定. 采用不对称冷却法生产中空三维卷曲纤 维有以下特点: (j)断面中空. (2)卷睦形态为 三雏自然卷衄.(Q建2疋 ◎一一棒风 图3纤维的骤玲图4纤维截面 (3)喷丝板大,丝密时效果好.喷丝板 小,丝稀时效果不佳. (4)设备投资最省.成本最低 (5)切片要求[在0.640=0.010间. 水份?50ppm. 2.2双组分复合纺丝法 双组分复台纺丝通常有三种方法.一是 单螺杆双组分复合纺丝法.也叫混合纺丝法. 此法是用两种不同组分原料,在同一螺扦中 熔融纺丝,由于难以找到较佳的纺丝工艺, 生产稳定性较差,生产效率很低.二是单螺杆 单组分复合纺墼法.此法是用一种原料投料 干燥.并在同一螺杆中熔融.挤出,当进入 箱体后.熔体被分配到以不同联苯温度加热 保温的两组分配管中(或分配到停留时间长 短不同的分配管中)以获得两种不同的粘度 B 第1期 1995年3月 广末化纤. GuangdonsChem~dFz-o,,~ .使一种组分变为两种不同粘度的 降?这样 组分.之后在一适当位置上使之汇合并从同 一 喷丝板上喷出成丝.这种方法工艺控制非 常复杂.技术难度很高.理论上虽然可行.但 实际生产中却是鲜见的.在实际生产中使用 较多的,产品质量较高的生产方式为第三种 即双螺杆双组分复合纺丝法.此法是用两种 不同原辩于两条螺杆中分别熔融后在唼丝板 孔内复台而成.此法设备投资大,工艺控制 和管理上要求也比较严格.但出丝质量很好. 产品市场良好.这里我们主要彳r绍一下双螺 杆双组分复台纺丝法. 并列中空型复合纺丝法生产工艺简介: 当两种不同组分经各自系统干燥后又经 过各自的螺杆熔融挤出,并经各自的管路,计 量泵进入同一纺丝组1f串再经各自的流道,过 滤系统.在一个适当的位置上使两组分熔体 相汇合.在同一喷丝板孔上喷出如图5圈 6所示: 音中空丝 圈5复台篷数面示意圈 ◎雷6复台丝横截面示意匿 由于每根单丝均是由A,B两种不同组 分组成,而两者的热收缩性有差异.因而导 致纤维卷曲性能不同.这种纤维本身所固有 的卷曲性质经松驰热定型后会变得更加明显 和稳定. 此法生产所用两种原料应是同属聚酯系 列.使之具有相近的纺丝条件和很好的相容 性及粘结力.啻l如用普通PET切片与低粘度 PET切片或PET切片与PBT切片等. 采用双螺杆双组分复合纺丝法来生产并 列中空垂三维卷曲纤维有以下特点: fJ)丙组分并列的中空断面. (2)自然卷曲形态.龟 (3)改变两组分的复合比可改变奸维的 卷曲佳篚.纤维的卷曲稳定性及膨桧性均 优. (4)设备投资大,工艺控制,生产管理 较困难.要求严格. (5)原料切片来源困难. 2.3热管变形工艺 此法的生产工艺实际上为一步法,为便 于弄清其生产三维卷曲纤维的机理,我们着 一 下它的工艺渲程:切片料斗一一纺丝螺杆 一一 静吝混合器一一熔体分配管一一纺丝箱 体一一侧吹风一一上油装置一一导丝盘一一 热牵伸罗拉一一热管变形箱一一硅化装置一 一 切断,打包. 从以上工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 中可以看出,这种方法 是将纤维在热管变形箱中进行三维化的.其 生产中空三维考曲纤维与生产普通中空纤维 相比.其是将填塞箱中的二维卷曲换成了热 管变形箱中的三维卷曲.因此,下面主要讨论 一 下热管变形箱原理. 如图?所示.当初生纤维进入上部窄槽 后,在蒸空气导入斜槽中喷出的热空(蒸)气 压下进行填塞式卷曲,之后进入上窄下宽的 松驰管.此处管壁温度低,纤堆外层受冷,下 行速度变馒.此时进入抽真空变形状态,即 在四周负压作用下,丝束受横向负压力,向 横向膨胀扭曲(如图8所示),从而不仅具有 广东化皇f Ou~ngdoogChemicalFiber 第l期 l?埤i胃 由于热管管径限制.生产中空三维卷蓝纤维 时单纤纤度只能在2.5dtex,lOdCex之间,又由于此箱最高温度只达300?.因而此法不能 生产高强高模纤维. 椭维有羹工艺生产中空三堆卷曲纤 (1)断面中空.一 (2)卷曲状态为不规则三维卷曲: (3)纺丝纤度范围狭窄. (')设备造价低,体积小,管理简单. (5)切片(]可在0.62,0.6?闻.可 使用回收料. 三种纤维的性能及用途对比 图7热管变形示意图 纵向卷曲亦有横向卷曲?我们从中可以看出上述生产中空三维卷曲涤纶短纤的三 种I2 这种三维卷曲并不是纤维本身结构上存在主要方法,从技术路线上讲各有利弊.下 面我 的.而只是一种通过热定型产生的机械卷曲.们再讨论一下产品质量及用途上的差 别 表1三种方法生产的6.67d~cx中空三维卷曲短奸物理性能的比较 不对称玲却法积组分复合纺丝{圭热管变形法 纤虞(dx)7,148.d67.32 强虞(cN/d啪【2,682.902.87 仲长()13.1746.S046.70 卷曲敷(个/25ram)6.34.97.E 卷曲率()22.01d.022.75 卷曲弹性'%)9t08928296 卷曲目复率()20.8】3.618.8B 截面形态@蝴 戚空率()】00100100 蕈l期 1995年3月 广东化纤 Guangdon8ChemicalFibeT 从表l可以看出.三种方法所生产的纤 维物理指标非常接近,它们均具有优异的中 空保温性能,较高的卷睦弹性使之蓑具较好 的膨松性,这使它们适宜于作各种填充材料, 盖被等防寒用品.若在后处理中再喷加硅油 处理.则可大大减小纤维间摩擦系数而变为 仿羽绒纤维,可用于更高档的防寒保暖制 品.但如前所述,热管变形法生产出的产品 范围狭窄,卷曲牢度不高.一般只作地毯纱 用.以下着重讨论一下喷胶棉无纺布产量最 大的广东省使用中空三维卷曲涤纶短纤的情 况. 中空三维卷曲涤纶短纤是生产喷胶棉无 纺布的主要原材料,在省内某喷胶棉生产厂, 我们曾以同规格而不同方法生产的纤维作如 下对比实验: 实验条件:工艺条件及配比相同(试样 纤维占30) 实验样品:不对称冷却法产6.67dtex× 64ram中空三维卷曲短纤适 量 按以上条件分别制成喷胶棉较棉并得出 以下测试结果: (1)纤维梳理及成同情况两者相同 (2)喇制出的喷胶棉产品膨松性.每 卷:' 不对称冷却法样为115cm?复合法样为 国子一一^幢iJ履纵参量目 (3)抽真空压缩4天后,卸压膨松度.每 卷: 不对称冷却法样为l13cIn,复合法样为 120cm (4)手感上,复合法试样较不对称冷却 法柔滑 表2两种唢腔棉软柿弹性回复瘁比较 弹性回复率() 试惮编号 120g/m.l120g/m 加压30分钟l加压2,1小时 不对律砖却法.87, .. 35I1.30 双组分复合妨丝法92.17I.83.26 从以上结果可以知道,复合纺丝法的弹 性回复率及膨松性均比不对称冷却法要好, 其卷曲牢度也更高,这是因为复合法赋予野 维内部更大的收缩差异和收缩差异的豫定 性,是一种更具有本质性,永久性的三维卷 曲.用复合法中空三维卷曲涤纶短纤生产的 喷胶棉无纺布质量上乘,是生产高档次产品 及出口产品的主要原材料.因此,我省无纺 一布厂多用复合法生产I眄此种纤维. i 4结束语 {在我国.目前江苏仪征和燕龙江珂城均 }有以不对称冷却法生产的中空三维誊曲涤纶 短纤.在上海松江刚有一问以热管变形法生 产地毯纱的工厂I而使用复合法大量生产中 空兰维卷曲涤纶短纤则是一十空白,然而这 种方法生产出的纤维质量是最好的.是最受 ' 用户欢迎的,许多喷胶棉无纺布厂均从国外 大量进口复合纺丝法的中空三维卷曲涤纶短 纤以满足出口产品的需要.因此,大力发晨 复合法生产中空三维卷曲纤维的新工艺对我 们现在及将来的生产都是根有意义的. 广东1t野 ou嵋do1.ICh'mlIFlb~r 摹l期 l99s年s月 COMPAREOFTHETECHNIcALPROCESSANDPRODUCT USEOFH0LLOW3一DCR?STAPLEF??ER aIenJieru (GuangdongProvinceC~emicalFiberR?eaLInstitute) ABrRACT Tpaperw?comparedwiththreekindsOfproductionpmofthehollow3一Dcrimpmole fibre?Thesethreekindsoffibrewlficha『emadeindJ_f~egentcrimptheoryhavedifferentlxopetty.1'he productsareusedforthelawmaterialofnonwovcrls?theywillshowthedifferentquality. Keywordszhollow3--Dcrimp;iaequablequenchingcomlx~itespinningmethod;beattube texturinglbulkine~ ? 新型涤纶切片结晶干燥系统 技术变漉?哇扬州举行 1994年12月19,21日在江苏扬州奇戚化工 总厂举办了.新型涤纶切片结晶干燥系统技术空赢 台.全国各地的有关化纤厂,辞研所,设计琬,太 专院控参加了会议. 会议期问.由广东省化纤工程公司对FBM一31O 型谦纶干燥联合机的工艺技术和设备特点以受对目 前国内弓f进的KF,BM旧干燥系统存在同暑所进行 的重大技术改造作了详细的介绍.志争为止,诫公司 已提供了近30套千爆设备培国内备厂采配套使用. 会上还由用户作了设备使用情况的 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 .爨后进行 了广琵的技术文瘴讨论.井参观了生产现场. 通过讨论.与会代表一致认为广东省1t纤工程 公司毒I造的薪BM设备.由于采用了从羹国 HANKLSO~公司进口的无热再生分子帏去显帆系 统?因而设备运行可靠,击湿能力强.干空气露点可 达一80c.切片古水率可达到20ppm以下.它据高了 纺丝熔体的质量.且能耗大大低于其它粪童的干燥 设备.以蓊州化工总厂300kI/hr为铡.甩谖公可设备 年节电215350度.节能效果明显,探受用户欢迎.最 后-到台代表认为该新型干慷系统在切片干_曛技术 指标.经井运行,可靠性和技术服务方面.在目产干 燥设备中处于镊先地位.其产品完全可替代两类进 口设备.是一种值得推广的新蛋干燥设备. (董片客J