[发明专利]高特纶全牵伸长丝纺丝卷绕联合制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及化纤生产工艺领域，具体涉及高特纶全牵伸长丝纺丝卷绕联合制造工艺。尤其涉及对高特纶切片原料的备料工序、对备料后高特纶切片原料的熔融工序、对高特纶熔体的纺丝工序、对多根高特纶初生纤维的冷却集束工序和对高特纶丝束的牵伸卷绕工序之间依次联合连续完成的高特纶全牵伸长丝纺丝卷绕联合制造工艺。

背景技术

高特纶（英文简称：PTT）即聚对苯二甲酸丙二醇酯（Polytrimethylene terephthalate）是由对苯二甲酸（TPA）和1,3-丙二醇（PDO）经酯化缩聚而成的聚合物，高特纶高聚物因其分子结构及构造独特而具有特殊的性能。高特纶分子链的“z”字折线型构造，使纤维具有比涤纶和尼龙更好的优点，即手感更柔软，更易护理和染色，且具有很好的耐洗色牢度和抗紫外线性能，耐酸耐碱、不易老化、面料尺寸稳定性好。这些优点使高特纶面料在新型服用及家纺领域具有广阔的应用前景。利用高特纶纤维可以开发高档服饰和泳衣、紧身服、运动服等弹性服装，制作出的服装具有穿着舒适，触感柔软、易洗、快干、免烫，符合人们生活快节奏的要求。由于长期以来，作为其聚合重要原料之一的1，3一丙二醇(PDO)单体价格昂贵，致使高特纶无法工业化生产。但近几年随着PDO生产工艺的工业化解决，高特纶纤维成为最新实现工业化开发并取得重大成功的新型聚酯纤维,它综合了锦纶的柔软性、腈纶的膨松性、涤纶的抗污性,加上高特纶纤维固有的弹性功能及形状记忆功能,将各种纤维的优良服用性能优点集于一身,并且具备了适应于规模化工业生产的优越条件,成为具有广阔应用领域的一种新的大类纤维，高特纶纤维很有可能将逐步替代涤纶和锦纶而成为21世纪大型纤维。

但由于掌握高特纶长丝生产技术的国外公司的技术封锁，目前国内少数厂家处于各自封闭的探索性试生产阶段。根据申请人对本行业的了解，国内部分厂家普遍的做法是：通过在PET（涤纶）长丝制造工艺基础上的改进得到高特纶全牵伸长丝的制造工艺。该制造工艺依次包括：对高特纶切片原料的备料工序、对备料后高特纶切片原料的熔融工序、对高特纶熔体的纺丝工序、对多根高特纶初生纤维的冷却集束工序和对高特纶丝束的牵伸卷绕工序，所述各个工序之间依次联合连续完成。其中，对高特纶丝束的牵伸卷绕工序包括：对高特纶丝束全牵伸的步骤。在该步骤中，先通过一对低温热辊（由两个低温热辊组成）对高特纶丝束低温加热，再通过一对高温热辊（由两个高温热辊组成）或一对高温单辊（由一个高温热辊和一个分丝冷辊组成）,对低温加热后的高特纶丝束牵伸并对牵伸后的高特纶丝束（即高特纶长丝）高温热定型。由于高特纶丝束的玻璃化温度较低，因此只需要一个低温加热辊加热即可，显然对于纺高特纶长丝来说，采用一对低温热辊对高特纶丝束低温加热，其热辊多余，设备工程配置浪费（如：多余配置的热辊必须转动，热辊的驱动功率和设备单价远大于分丝辊的驱动功率和设备单价，且热辊还需用于轴承冷却的油冷等管路以及其它工程配置），消耗较大，影响经济效益，设备生产能力不能满足市场需求。又由于高特纶丝束具有特殊的“z”字型大分子结构，因此高特纶丝束在牵伸后其内部产生较大的牵伸应力，为有效地消除高特纶丝束内部的牵伸应力，通过高温加热定型并持续足够长的时间才有可能实现。而上述仅通过一对高温热辊或一对高温单辊对高特纶长丝高温热定型，由于所述一对高温热辊受其高温热辊有效长度的限制，使得高特纶丝束缠绕在该一对高温热辊上的圈数受到限制，因此很难延长高特纶丝束热定型的时间（即丝束从到达该一对高温热辊到丝束离开该一对高温热辊的行程所需时间）。同理，所述一对高温单辊受到其中高温热辊有效长度的限制，使得高特纶丝束缠绕在该一对高温单辊上的圈数受到限制，因此很难延长高特纶丝束热定型的时间（即丝束从到达该一对高温单辊到丝束离开该一对高温单辊的行程所需时间）。由此可知，仅靠一对高温热辊或仅靠一对高温单辊对高特纶丝束热定型难以有效地消除丝束内部的牵伸应力，容易造成在卷绕过程中高特纶长丝沿轴向松弛回缩，且丝饼不良成型偏多，退绕困难，难以生产出优质长丝。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供高特纶全牵伸长丝纺丝卷绕联合制造工艺，该制造工艺的工程配置合理且能够有效地减小丝束内部牵伸应力、提高卷绕质量，满足优质高特纶长丝生产工艺的要求，以生产出优质长丝。