[发明专利]一种喷丝微孔及其处理方法

说明书

本发明涉及一种喷丝微孔及其处理方法，以喷丝板为固定床，以聚硅氧烷处理液为流动液，在70～85℃条件下，使流动液从喷丝板的喷丝微孔流出，然后在95～120℃条件下进行初步固化，再在200～230℃进行再次固化，最后在260～280℃进行终固化，冷却后得到低表面能的喷丝微孔。喷丝微孔为经过聚硅氧烷处理液表面处理的低表面能的喷丝微孔，喷丝微孔的表面能En≤35mJ/cm²，表面粗糙度Ra≤0.2μm，表面静态接触角WCA≥85°。本发明的喷丝微孔，具有低表面能特点，能提高喷丝孔光滑度和降低摩擦系数，采用本发明的喷丝微孔的喷丝板，清洗周期延长至原有的4倍以上。

技术领域

本发明属喷丝板技术领域，涉及一种喷丝微孔及其处理方法，特别是涉及一种低表面能的喷丝微孔及其处理方法。

背景技术

我国是化纤大国，化纤是纺织领域重要的原材料，从化纤的产量来说，2014年中国化纤产量达到4390万吨。目前化纤材料的生产以熔融纺丝工艺为主，化纤领域的转型升级以生产高效节能及纤维品质提升为主要发展方向。熔融纺丝技术的提升对于化纤领域的转型升级具有重大的促进作用。

现有的熔融纺丝技术在应用过程中存在的问题主要集中在纺丝速度提升有限，生产效率提升不明显：纤维成形过程中流变阻力与空气摩擦阻力，熔融纺丝生产加工过程中，由于毛丝、断头等现象的出现导致一定数量废丝的产生，随着化纤产能的增加，生产过程中的废丝料量也会相应增加。而我国化纤全行业的废丝率水平为10kg/t，因此每年有几十万吨的化纤废丝的产生，造成严重的资源浪费。因此如何简便、有效地回用这部分废丝料，对于节省原料用量，降低生产成本，提高企业的经济效益，都有着较大现实意义。

针对以上存在的问题，需要对熔融纺丝技术优化，提升熔融纺丝速度、降低能耗的同时进一步提升纤维品质。其中在熔体纺丝过程中，纺程上纤维的受力分布是熔融纺丝技术核心部分，对于熔体成型及品质调控起到关键的作用。从纤维纺程研究角度出发，当熔融纺丝工艺发生变化时，会引起纺程上力的分布变化。一般情况下，纤维在纺程上受到的力以流变阻力、空气摩擦阻力为主，这两种力对纺速的提升具有直接的影响。中国专利CN102206879 A中针对以上的问题在纤维成形过程中设计负压纺丝条件(0.01～0.001MPa)，通过降低空气摩擦阻力的方式提升纤维的纺速，但是对于熔体所受的流变阻力缺乏必要考虑，而流变阻力对于纤维纺速与品质的提升是关键因素之一。纺丝组件中喷丝板的结构对熔体所受流变阻力具有直接影响，进而调控纤维成型过程。

发明内容

本发明针对现有的研究不足，充分考虑到流变阻力与纺丝边界层环境对纤维纺程受力的作用机理，对喷丝板表面低阻尼处理，降低熔体在喷丝板处的流变阻力，大大提升纺速，同时对纺丝边界环境设计，纤维在高速纺丝下能够实现匹配的取向与结晶，达到纤维品质的提升。本发明所要解决的技术问题是提供一种喷丝微孔及其处理方法，是一种低表面能的喷丝微孔及其制备方法。

本发明的一种喷丝微孔的处理方法，以喷丝板为固定床，以聚硅氧烷处理液为流动液，在70～85℃条件下，使流动液从喷丝板的喷丝微孔流出，然后在95～120℃条件下进行初步固化，再在200～230℃进行再次固化，最后在260～280℃进行终固化，冷却后得到低表面能的喷丝微孔。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种喷丝微孔的处理方法，所述聚硅氧烷处理液按重量份计，各组分为：

如上所述的一种喷丝微孔的处理方法，所述聚硅氧烷处理液的制备方法为按比例加入硅溶胶和铝溶胶，然后用催化剂进行调节pH值，使体系的pH值维持在2～4.5，然后再加入溶剂和硅氧烷，再在常温下进行水解15～20min，然后再把体系放入45～80℃进行高温缩合，反应维持30～75min，反应结束后再加入助剂，进行搅拌5～10min后，待体系冷却到室温，得到所需的聚硅氧烷处理液。