[发明专利]填充用涤纶短纤的生产方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学纤维的生产方法及其设备，尤其涉及填充用涤纶短纤维的生产方法及其设备。

背景技术

填充用的涤纶短纤维需要较好的弹性和回复率，以使得被填充物在使用中具有高弹性、不变形。弹性和回复率是涤纶短纤维生产过程中需要严格控制的指标，涤纶短纤维在微观上为中空结构，中空结构的纤维，使得纤维具有了弹性；回复率一方面需要材料本身具有一定弹性变形能力，同时对纤维之间的摩擦力也有要求，纤维之间表面摩擦力过大也会影响到回弹、回复指标。纤维表面光洁度指标能减小纤维之间的摩擦力，纤维中空结构的中孔的一致性以及中孔的尺寸大小能提高纤维的弹性变形能力以及后道卷曲加工后回弹能力。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种通过改善涤纶纤维的表面光洁度指标以及纤维中孔一致性指标，从而提高纤维的物理弹性，进而使纤维在使用时弹性回复率好，同时降低原材料中水分含量，从而提高纤维材料的弹性的填充用涤纶短纤的生产方法。

本发明还提供了实现填充用涤纶短纤的生产方法的设备。它能提高纤维中孔的尺寸，通过结构的变化，提高纤维的弹性。

本发明的生产方法，按照原料筛选、转鼓干燥、纺丝、卷绕、集束、拉伸、卷曲、切断、松弛热定型、打包的工序进行，在转鼓干燥工序中，转鼓轴线与地面呈22～28度夹角，转鼓内温度101～110℃，转鼓夹套蒸汽压力为0.3～0.5Mpa，真空度≤-0.09Mpa，干燥加工时间≥8小时；在纺丝工序中，冷却环吹风的出风温度控制在21～23℃、湿度70～80％，风速9.0～9.5m/s，并缩短吹风装置的出风口与喷丝头喷嘴间距离。

本发明的设备包括纺丝装置，纺丝装置包括喷丝头、设置在喷丝头下部的若干喷嘴、环绕设置在喷嘴喷丝路径上的吹风装置，所述吹风装置的若干吹风口布设在一个垂直于喷丝路径的圆周上，吹风口与喷嘴间距离为15～25cm。

所述吹风口向下倾斜，倾斜角度为5～25°。

本发明在涤纶短纤维加工中，改变了生产方法，首先，对转鼓的定位提出了与地面呈22～28度夹角，增加了抽真空手段。一般情况下配置原料的转鼓水平放置，投入量大约为转鼓体积的一半，其中原料表面面积为转鼓直径乘以长度，在抽真空时，原料的暴露面积与水分蒸发量有关，面积越大，干燥度越好；当转鼓倾斜时，等量原料的暴露面积加大，接触负压部分面积增大，干燥度得以提高。提高了干燥度，使得制得的纤维从“化学”意义上的弹性。

其次，对冷却定型风的指标进行了改进，纤维由喷嘴出来的温度大约为280℃左右，呈熔融态，冷却降温能使其固化成型。此时，中空的纤维其形状、构造初步成型，是成品弹性回复率指标的基础。为了使纤维表面具有较好的光洁度，对风的湿度、温度、风速提出了多次实践得出的指标，这些指标反映的技术手段，能使纤维的光洁度相对于现有技术有所提高，现有技术中对风的湿度是没有要求的。

最后，本发明提高了吹风装置出风口的高度，或者说缩短了出风口与喷嘴之间的距离，这使得纤维的凝固点相对于喷嘴的出口上移。喷嘴喷出的纤维有中孔，通过冷却使其定型，塑性态的纤维经历了一段较长的行程再进入冷凝区的话，在行程中，中孔会由于材料的塑性状态、重力因素而缩小；而且，行程越长，中孔冷凝的均匀性相对就越差。吹风口与喷嘴间距离为15～25cm使纤维的凝固点上移，在更高温度区即开始冷凝，使纤维中孔尺寸大、均匀性提高、增加了纤维的拉伸率，改善卷绕丝的自然和最大拉伸比，提高了成品纤维的弹性回复率。

此外，为实现本发明的工艺，在涤纶短纤生产设备上进行的改进，将纺丝设备中的喷嘴高度进行了调整，使纤维的凝固点上移，在更高温度区即开始冷凝。为避免水平径向向心风相互间干涉，产生朝向喷嘴的气流，本发明将吹风口向下倾斜一定角度，使得冷却风整体呈倒锥形，向下运动，不会产生向上的对喷嘴出丝口产生干扰的气流，确保了出丝规整。

附图说明

图1是本发明设备中纺丝装置的结构示意图

图中1是进风道，2是吹风装置，3是喷头，4是喷嘴，5是纤维，6是中孔，7是吹风口，8是通风道，图中H是吹风口与喷嘴间距离，M是倾斜角度。

图2是图1中A向视图

具体实施方式