專利名稱：一種制備ptt海島纖維的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種合成纖維的生產(chǎn)設(shè)備，特別涉及一種制備海島纖維的設(shè)備。
背景技術(shù)：
海島纖維是一種復(fù)合纖維，經(jīng)過加工、整理后能得到當(dāng)今世界上最細的纖維，是生產(chǎn)高檔服裝面料、高檔裝飾布的理想材料。在本實用新型做出之前，公開號為CN1621582的中國發(fā)明專利公開了一種基于普通海島纖維生產(chǎn)設(shè)備進行全消光海島纖維FDY/P0Y生產(chǎn)的加工方法，它是以全消光纖維級聚酯切片為島的組分，以水溶性聚酯切片為海的組分，將兩種原料分別經(jīng)過結(jié)晶干燥、擠壓熔融后送入復(fù)合紡絲箱體，經(jīng)保溫的紡絲計量泵精確計量擠出，分配到各個復(fù)合紡絲組件中，將島組分均勻分布在海組分中而一同到復(fù)合組件后， 擠出再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻成型，油嘴上油，吹網(wǎng)絡(luò)及第一導(dǎo)絲盤、第二導(dǎo)絲盤導(dǎo)引，被卷繞頭卷取成全消光海島纖維FDY/P0Y絲餅。由于海島絲的纖維特別細，在下道整理過程中，存在著染色性能差、色牢度低、染料用量大，對環(huán)境不利等不足之處，影響了海島纖維產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纖維有著良好的染色性能，及更好的色牢度性能，同時，它還具有優(yōu)良的蓬松性，耐磨性，柔軟性和抗污性強的特點，以及其本身固有的彈性，是一種十分理想的服裝面料用纖維。公開號為CN1331763的中國發(fā)明專利公開了一種聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纖維，該PTT纖維的制造方法包括將特性粘度為0.7 1.3的PTT 以2000m/min以下的牽伸速度進行熔融紡絲，將獲得的未拉伸絲用拉伸機拉伸，并進行熱處理。然而，采用該紡絲工藝無法得到0.3dpf以下的PTT纖維。公開號為CN101608351的中國發(fā)明專利公開了一種熔融共混海島纖維及其生產(chǎn)方法，其中島的成分為PTT，海的成分為PE，其生產(chǎn)方法是將PTT切片進行干燥；與PE按一定比例進行混合；進入螺桿擠壓機進行熔融共混后噴絲，噴絲后形成的纖維經(jīng)集束、牽伸、卷曲、熱定型，按需要切斷成一定長度的纖維后根據(jù)后道的織造要求與棉或毛混紡制得棉型或毛型纖維。該技術(shù)采用共混紡絲工藝，其存在的不足在于兩種聚合物共混的均勻度較差，海島纖維在開纖后會形成縱向不勻和開纖過度或不足等弊端，這種PTT的海島型短纖維不能直接用于織造；同時，PE只有經(jīng)過強酸在高溫情況下才能溶解，對環(huán)境和人員的安全十分不利。由于PTT為大分子鏈結(jié)構(gòu)，對溫度的變化十分敏感，因此，需要達到一定的熔體粘度其可調(diào)節(jié)的溫度范圍較小，尤其是工業(yè)化生產(chǎn)時，對熔體粘度的控制比較困難。在本實用新型作出之前，《PTT纖維與產(chǎn)品開發(fā)》(中國紡織出版社，2006年5月第1版)第四章“PTT 纖維的生產(chǎn)”(第98頁)中指出熔體制備的關(guān)鍵在于以最低的熔體溫度、最短的滯留時間。 因此，提供一種能獲得適應(yīng)于紡絲應(yīng)用的最佳熔體粘度的生產(chǎn)設(shè)備，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)均勻的PTT 纖維有待解決的關(guān)鍵技術(shù)難題所在。至今，以PTT為島組份，COPET為海組份，制備具有直接織造能力的超細PTT長纖維的設(shè)備，還未見應(yīng)用和報道。
發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的是提供一種能夠生產(chǎn)具有良好的染色性能和色牢度的PTT海島纖維的設(shè)備。為達到上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是提供一種制備PTT海島纖維的設(shè)備，它是基于普通復(fù)合紡FDY生產(chǎn)設(shè)備，包括結(jié)晶床、干燥塔、原料螺桿擠出機、 紡絲箱體，上油、牽伸、卷繞等裝置，在PTT原料的螺桿擠出機入料口處的切片進料管道上， 設(shè)有氮氣輸入裝置；氮氣輸入管道的一端從PTT原料切片進料管道的側(cè)面插入到它的中心處，出氣口向上，出氣口的頂部設(shè)有傘形的防堵罩；氮氣輸入管道的另一端經(jīng)壓力控制閥與氮氣源接通。在PTT熔體管道中串接一個粘度調(diào)節(jié)裝置；所述的粘度調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)腔本體內(nèi)開有圓柱型的空腔，空腔的兩端為半球型；空腔的兩端分別設(shè)有熔體入口和出口，通過管道連接件與PTT熔體管道串聯(lián)貫通。調(diào)節(jié)腔本體通過螺栓與調(diào)節(jié)腔底座固定連接，保溫腔將調(diào)節(jié)腔本體緊密包覆。在粘度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)腔本體的管壁上安裝熔體管道溫度測量傳感
ο本實用新型采用了在管道內(nèi)設(shè)置熔體粘度調(diào)節(jié)裝置的方法，通過更換熔體調(diào)節(jié)腔的大小，控制PTT熔體在管道內(nèi)的適當(dāng)滯留時間，而不是最短的滯留時間，一方面，使PTT 獲得較小的降解速率，另一方面，可盡量減小管壁和管中熔體的粘度差異，以在適合的溫度下達到熔體流動性能的最優(yōu)。該技術(shù)方案克服了熔體溫度對熔體形成內(nèi)外層不一的影響， 以及緊貼于管道管壁的熔體部分降解嚴重(管道效應(yīng))的不利因素。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下明顯的優(yōu)點(1)本實用新型提供的粘度調(diào)節(jié)裝置，在較低熔體溫度條件下，可盡量減小管壁和管中熔體的粘度差異，通過延長熔體的停留時間，達到適合的紡絲粘度，制備的PTT海島纖維質(zhì)量有了明顯的提高。本實用新型提供的氮氣輸入裝置，一方面隔斷了 PTT切片下落過程中所帶來的空氣，可有效降低切片在螺桿熔融過程中熔體和空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)的可能性。本實用新型采用了基于普通復(fù)合紡設(shè)備生產(chǎn)FDY的方法，通過對復(fù)合紡的工藝調(diào)整，在不改變原生產(chǎn)設(shè)備的前提下，增加了熔體粘度調(diào)節(jié)裝置，可利用普通海島纖維生產(chǎn)設(shè)備制備高檔次的PTT海島纖維，擴展了設(shè)備的利用率，增加了產(chǎn)品線的拓展，經(jīng)濟效益明顯提尚。

圖1是本實用新型實施例提供的一種制備PTT海島纖維的工藝流程示意圖；圖2是本實用新型實施例提供的氮氣輸入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例提供的一種粘度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖中，1、結(jié)晶床；2、第一干燥塔；3、C0PET原料螺桿擠出機；4、紡絲箱體；5、抽吸裝置；6、PTT熔體管道；7、油嘴；8、導(dǎo)絲勾；9、預(yù)網(wǎng)絡(luò)；10、第一牽伸輥；11、主網(wǎng)絡(luò)；12、第二牽伸輥；13、成品卷繞；14、第二干燥塔；15、氮氣入口裝置；16、粘度調(diào)節(jié)裝置；17、PPT原料螺桿擠出機；18、PTT切片進料管；19、保溫腔；20、調(diào)節(jié)腔底座；21、管道連接件；22、密封圈； 23、固定螺栓；24、調(diào)節(jié)腔本體；25、熔體管道溫度測量傳感器；26、空腔；27、氮氣輸入管道； W、防堵罩。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。實施例1 本實施例提供一種制備PTT海島纖維的設(shè)備，它是基于普通復(fù)合紡FDY生產(chǎn)設(shè)備， 以PTT為島組份，COPET為海組份，制備具有直接織造能力的超細的PTT長纖維。參見附圖1，它是本實施例提供的一種制備PTT海島纖維的工藝流程示意圖；以 PTT切片為第一原料，該原料經(jīng)過干燥機14干燥后，靠自重進入島原料螺桿擠出機17，在該螺桿擠出機的入料口，設(shè)有氮氣入口裝置15。參見附圖2，它是本實施例提供的氮氣輸入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；在PTT原料的螺桿擠出機入料口處的切片進料管道18上，設(shè)有氮氣輸入管道27，管道的出氣口向上，出氣口的頂部設(shè)有傘形的防堵罩觀；在本實施例中，使用氮氣的輸入壓力為0. 005 0. 015mp，氮氣的輸入一方面隔斷了切片下落過程中所帶來的空氣，可有效降低切片在螺桿熔融過程中熔體和空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)的可能性，以免造成熔體降解。原料經(jīng)過螺桿擠出機的熔融、擠壓，PTT熔體經(jīng)熔體管道6進入粘度調(diào)節(jié)裝置16， 熔體滯留適當(dāng)?shù)臅r間，得到的熔體粘度為0.92 0.96，可獲得適應(yīng)于紡制PTT海島纖維應(yīng)用的最佳熔體粘度的聚合物體系。參見附圖3，它是本實施例提供的一種粘度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；調(diào)節(jié)腔本體M內(nèi)開有圓柱型的空腔26，空腔的兩端分別通過管道連接件21和密封圈22與熔體管道串通，調(diào)節(jié)腔本體通過螺栓23與調(diào)節(jié)腔底座20固定連接，保溫腔19將調(diào)節(jié)腔本體包覆， 熔體管道溫度測量傳感器25安裝在緊貼調(diào)節(jié)腔本體外側(cè)的保溫腔內(nèi)。常規(guī)生產(chǎn)設(shè)備的熔體管道進口和出口的位置是不可改變的，因此，針對不同的產(chǎn)品生產(chǎn)要求，通過適當(dāng)?shù)馗淖內(nèi)垠w的滯留時間，來獲得理想的紡絲熔體粘度，需要設(shè)置不同的調(diào)節(jié)腔的空腔體積。調(diào)節(jié)腔的空腔體積可根據(jù)生產(chǎn)線的目標用量預(yù)先設(shè)計，具體的方法可以按公式Q=VXdXn/10000,式中，Q為熔體擠出量(g/min)，V為生產(chǎn)速度(m/min)，d為產(chǎn)品規(guī)格(dtex)，η 為絲并個數(shù)；熔體停留時間T(min)為T= Q/ (Vl+V2)/K,式中，Vl (cm3)為熔體管道的體積，V2 (cm3)調(diào)節(jié)腔的空腔體積，K為熔體密度常數(shù)，K=L 18 1. 2。采用更換調(diào)節(jié)腔的空腔體積來達到控制熔體粘度的目的，實用性很強，并具有明顯的效果。熔體經(jīng)紡絲箱體4內(nèi)的保溫分配管送到計量泵，由等長的熔體支管分配到各個紡絲組件的島組份組件腔內(nèi)。以水溶性切片為第二原料，作為海組份原料，經(jīng)過結(jié)晶床1、第一干燥塔2干燥后， 控制其含水率小于20PPM，靠自重進入海原料螺桿擠出機3，經(jīng)過濾器通過熔體管道進入紡絲箱體4到達計量泵，由等長的熔體支管分配到各個紡絲組件的海組份的組件腔內(nèi)。兩種熔體經(jīng)組件噴絲板擠出，組件下方50mm處有單體抽吸裝置5，經(jīng)過側(cè)吹風(fēng)冷卻，油嘴(油輪)7上油，導(dǎo)絲勾8，通過紡絲甬道及預(yù)網(wǎng)絡(luò)9、經(jīng)過第一導(dǎo)絲輥10，導(dǎo)絲輥的溫度在58 64°C，經(jīng)過牽伸到第二導(dǎo)絲輥12，導(dǎo)絲輥的溫度在120 U8°C，經(jīng)過主網(wǎng)絡(luò) 11，成品卷繞13進行卷繞。通過上述設(shè)備加工得到的PTT海島纖維，其斷裂長度大于2. 8CN/DTEX,斷裂伸長率為58 64%，含油率0. 8 1. 1%，條干烏斯特值小于1. 3%。海島纖維在后整理中，利用堿溶除去海組分，得到極細的PTT單絲，其纖度可以達到0. 05DPF以下。表1是在相同熔體粘度條件下，對比例與實施例產(chǎn)品的質(zhì)量對比表。對比例采用不改變PTT熔體的滯留時間，通過調(diào)節(jié)對熔體的加熱溫度達到不同的熔體粘度；實施例采用本實用新型技術(shù)方案，不改變對熔體的加熱溫度，通過調(diào)節(jié)PTT熔體的滯留時間達到不同的熔體粘度。表 權(quán)利要求1.一種制備PTT海島纖維的設(shè)備，它是基于普通復(fù)合紡FDY生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于 在PTT原料的螺桿擠出機入料口處的切片進料管道(28)上，設(shè)有氮氣輸入裝置(27); 在PTT熔體管道中串接一個粘度調(diào)節(jié)裝置(15)，所述的粘度調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)腔本體(24)內(nèi)開有圓柱型的空腔(沈)，空腔的兩端為半球型；空腔的兩端分別設(shè)有熔體入口和出口，通過管道連接件和密封圈(22)與PTT熔體管道(32)串聯(lián)貫通。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備PTT海島纖維的設(shè)備，其特征在于所述的氮氣輸入裝置，氮氣輸入管道(27)的一端從PTT原料切片進料管道(28)的側(cè)面插入到它的中心處，出氣口向上，出氣口的頂部設(shè)有傘形的防堵罩(29)；氮氣輸入管道的另一端經(jīng)壓力控制閥與氮氣源接通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備PTT海島纖維的設(shè)備，其特征在于所述的粘度調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)腔本體通過螺栓(23 )與調(diào)節(jié)腔底座(20 )固定連接，保溫腔(19 )將調(diào)節(jié)腔本體緊密包覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備PTT海島纖維的設(shè)備，其特征在于熔體管道溫度測量傳感器(25)安裝在緊貼調(diào)節(jié)腔本體外側(cè)的保溫腔內(nèi)。
專利摘要本實用新型公開了一種制備PTT海島纖維的設(shè)備，它是基于普通復(fù)合紡FDY生產(chǎn)設(shè)備,在PTT原料的螺桿擠出機入料口處的切片進料管道上，設(shè)有氮氣輸入裝置，同時，在PTT熔體管道中串接一個粘度調(diào)節(jié)裝置，該裝置的調(diào)節(jié)腔本體內(nèi)開有圓柱型的空腔，空腔的兩端為半球型；空腔的兩端分別設(shè)有熔體入口和出口，通過管道連接件與PTT熔體管道串聯(lián)貫通。本實用新型在不改變原生產(chǎn)設(shè)備的前提下，增加了氮氣輸入裝置和熔體粘度調(diào)節(jié)裝置，可利用普通海島纖維生產(chǎn)設(shè)備制備高檔次的PTT海島纖維，制備的PTT海島纖維質(zhì)量有了明顯的提高。
文檔編號D01D5/34GK202323162SQ20112028758
公開日2012年7月11日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者關(guān)樂, 宋少峰, 席文杰, 葛建軍, 趙滿才 申請人:蘇州龍杰特種纖維股份有限公司