[实用新型]细旦中空涤纶短纤维生产中使用的喷丝板

说明书

技术领域

本技术涉及细旦中空涤纶短纤维生产中使用的喷丝板，具体地说，是一种熔体直接纺丝细旦中空涤纶短纤维生产中使用的喷丝板。

背景技术

上世纪90年代起，聚酯纤维，尤其是采用熔融体直接纺丝的涤纶短纤维产业化取得大规模工业化，以纤维横截面为实心圆型的仿天然棉花、羊毛等，全球年产能已经超过2000万吨，与天然棉花的产能类同，甚至超越。已经成为人类生活资源的重要组成部分。

随着全球经济发展和技术的不断进步，进一步优化资源，提升纺织加工产业链的效率和可持续发展，传统的以横截面为实心圆结构的短纤维在服用等领域的缺陷越趋明显。合成纤维的轻量化概念是近10年来学术界、企业研究的重点之一。

轻量化的主要技术手段之一是采用横截面为中空方法，在同样线密度的条件下，比重降低，表面积增加，纺织物的重量减轻，保暖性提高，织物的染色效率提高，手感趋于柔软，纤维的初始模量降低，断裂功增加，更不易起毛起球。

目前中空纤维多为中空三维立体卷曲短纤维,规格主要在3.33dtex以上,其应用领域集中在:填充用喷胶棉、人造毛皮、床上用品、玩具等行业。这些产品很大一部分可采用回收聚酯瓶料纺制而成,纤维模量相对较高，线密度较高，由于采用间歇式的纺丝技术，纤维的均匀性相对较差，比较难以在传统的纺织行业和染整行业得到优良的薄型纺织最终产品，尤其是直接与皮肤接触类织物。

一般称1.56dtex以下的涤纶中空纤维为细旦涤纶中空纤维。中空纤维细旦化以后,模量较粗旦纤维明显降低,织物的手感趋于柔软；中空纤维截面有空腔,兼有质轻、蓬松、吸湿性、透气性、保暖性特点。细旦中空纤维保留了普通涤纶的优点,抗变形能力强,悬垂性好,制成的织物挺，抗皱、保形性能提高,可应用于保暖内衣、运动服装、衬衣、袜子、帽子、手套、防寒服里料、睡袋里料等。细旦中空涤纶与普通涤纶(实心圆截面)、粘胶三者混纺后,其仿毛感、手感和风格都优于普通涤粘混纺织物,若再结合织物结构的变化,还具有良好的透气性,更适合春秋季衣料和冬季保暖用织物,产品应用领域大为扩展,大大提升了涤纶纤维的附加值。

CN200510029778.6“涤纶细旦高中空短纤维及其生产方法”介绍了上海联吉化纤公司采用喷丝孔为三段圆弧狭缝设计的喷丝板,生产纤度为1.56～1.67dtex、中空度为20±3％的涤纶细旦高中空短纤维。CN03109821.5“细旦聚酯中空长丝纺制方法及制得的长丝”介绍了一种细旦中空预延伸丝的纺制方法,纺制的聚酯细旦中空预延伸丝的单丝纤度为0.33～2.67dtex,成品丝单丝纤度为0.22～1.11dtex。该方法实质上是一种涤纶中空长丝的生产方法。由于涤纶短纤维和涤纶长丝的生产工艺存在较大差异,一直以来中空涤纶短纤维的规格始终难以突破至1.67dtex以下。

中国石化仪征化纤股份有限公司技术(CN101302656B)提供一种细旦中空涤纶短纤维的生产方法,喷丝板的喷丝孔呈单开口“C”形圆环状,纺丝温度为288～292℃,环吹风速为0.8～1.3m/s,风温为17～23℃,采用常规涤纶短纤维的工艺路线加工获得0.89dtex～1.67dtex细旦中空涤纶短纤维。

上述技术虽然解决了在现有涤纶短纤维生产装置上进行产业化的技术问题，但从涤纶短纤维至最终制品的产业链角度，依然存在以下不足：

中空喷丝板的制造技术是制约能够得到纤维中空度均一，中空纤维外径一致(在标准范围之内)，且日产量与实心圆截面短纤维相同的(即孔数基本相同)关键，采用非对称结构的微孔形状或限定了纤维冷却成型过程侧吹风与微孔关系(ZL200420112312.3)，给喷丝板的制造带来成本的增加和纺丝运行维护的难度，尤其是大容量的喷丝板，孔数达到3000孔以上，与所谓的“常规”短纤维相比，均匀性的程度降低了三分之一。同时，容易被忽视的微孔的深度是直接影响纤维线密度和后续加工过程的最关键因素。

在纺丝成型过程中，骤冷风设施的形式对高密度喷丝孔所组成的喷丝板上每一根初生纤维的轴向均匀性起到关键的作用，尤其是纤维中大分子微观结构的取向，不同的取向结构会造成在后续的加工过程中的运行稳定性和最终短纤维的物理机械性能，尤其是纤维的断裂伸长和断裂强度的离散程度。当这些离散程度大于可棉纺加工的下限时，所生产纱线的均匀性和物理机械性能无法满足薄型织物的要求。