[发明专利]复合功能中空涤纶纤维生产方法

说明书

技术领域

     本发明涉及聚酯纤维制备工艺，尤其涉及一种具有负离子、远红外等复合功能的涤纶纤维生产方法。

背景技术

涤纶中空纤维是我国发展较快的差别化纤维产品，它除具有特殊的光泽、耐污性、抗起球性，以及可以改善纤维的弹性和膨松性等特性外，还具有相对密度小、手感好的优势，广泛应用于家纺用品、纺服填充料、人造毛皮及无纺布等行业。涤纶中空纤维是通过聚酯原料PTA（对苯二甲酸）和EG（乙二醇）按比例混合后，在催化剂的作用下，经过两段酯化、两段预缩聚合和一段终缩聚反应，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）熔体，然后再将聚酯熔体经铸带、切粒等工序制成切片，再以切片为原料，加热熔融形成熔体进行纺丝，这样纺丝生产方法被称为切片纺丝或间接纺丝。

随着人们生活水平的提高和社会物质的不断丰富，具有功能性的化学纤维受到人们的关注和青睐，人们对化学纤维材料的性能要求也越来越高，人们不仅更加注重化学纤维材料的质地，而且更加注重化学纤维的功能，使之超越天然纤维性能。如在化学纤维聚酯原料中添加具有负离子释放功能的电气石粉末而成为负离子纤维，这种负离子纤维对改善空气质量、环境以及对人体的保健作用有着明显的作用。在化学聚酯原料中添加远红外陶瓷微粉而成为远红外功能纤维，远红外功能纤维能有效提高身体含氧量、平衡身体酸碱度，改善微循环及促进新陈代谢等作用。

现有功能性纤维生产虽有多种工艺方法，其中物理改性方法最为简便易行，性能稳定，效果持久，这种工艺方法将功能性添加剂混合到高聚物中进行纺丝，但实际生产也逐步表现出诸多不足，首先该工艺方法大都是采用聚酯切片和电气石粒末或红外陶瓷等功能添加剂混合后，再熔融进入纺丝箱体的间接纺生产方法，这种生产方法不仅存在工艺流程长，用工、能耗和物耗高的弱点，而且原料吸收水分后难以全部去除，使聚酯切片熔融过程中的高聚物在高温下易发生热裂解、热氧化裂解和水解等反应，大大降低最终纤维产品的质量，熔体中的水分汽化还会使纺丝断头率增加，严重时甚至使纺丝无法正常进行；同时这种间接纺还存在熔体中杂质、粉末偏多，也直接影响着纤维产品质量；即使是采用将功能性添加剂直接添加到聚酯熔体中进行纺丝的直接纺生产工艺，也因固态的功能性粉体，在熔体中呈集中甚至块状分布，分散性很差，功能性粉体与聚酯熔体的相溶性不足，不仅不能保证功能纤维性的质量，而且也增加功能性添加剂的用量。再者现有的功能纤维只有释放负离子或发射远红外线一种功能，纤维截面形状也是为实心结构，功能、结构单一，不能满足纺织品对差别化纤维和功能性纤维的综合需求。尤其是现有的熔体纺丝工艺路径、各工序参数及参数间的关联性不尽合理，很少考虑各工序间的相互协调和配比；理论上虽可同时将各种功能添加剂材料同时混合到聚酯熔体中，但实际生产难度大、成本高，难以均匀地将多种功能性添加剂混合到聚酯纤维材料中。

发明内容

为了克服现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种复合功能中空涤纶纤维生产方法，它不仅能同时将多种功能性添加剂均匀分散于聚酯熔体中，产品质量稳定，而且工艺流程合理，适于大规模生产。

为了解决上述技术问题，本发明的一种复合功能中空涤纶纤维生产方法，其特征是该生产方法的工艺步骤包括：

（1）、分别研磨电气石粉和远红外陶瓷粉，并以质量比1：1的比例均匀混合研磨后的电气石粉和远红外陶瓷粉，而得到功能粉体；

（2）、向螺杆挤压机先加入聚酯切片，然后再向螺杆挤压机中呈熔融状态的聚酯中加入功能粉体，并使功能粉体与聚酯熔体充分混和；所述功能粉体与聚酯切片的质量比为1：4，在螺杆挤压机中分六段功能温控区，各功能温控区的加热温度依次为270℃～275℃、275℃～280℃、275℃～280℃、275℃～280℃、280℃～285℃、280℃～285℃；

（3）、将从螺杆挤压机出料口流出的功能粉体和聚酯切片混合熔体送入铸带头，从铸带头小孔中挤出的熔体细流在水下切粒、冷却固化至常温而形成复合功能母粒；

（4）、将复合功能母粒再与聚酯切片混合加热至150℃、干燥5～8小时后，送入螺杆挤压机形成功能母粒聚酯混合熔体，在螺杆挤压机分六个温度控制区，各温度控制区的加热温度依次为280℃、282℃、285℃、285℃、280℃，复合功能母粒与聚酯切片的质量比（3~4）：（2~1）；

（5）、将螺杆挤压机加热熔融的功能母粒聚酯熔体经计量泵泵入首道静态混合器；