[发明专利]一种低线密度聚酯纤维的生产设备及制备方法

说明书

本发明涉及一种低线密度聚酯纤维的生产设备及制备方法，生产设备包括纺丝箱体、冷却装置、上油装置、导丝盘装置和卷绕装置；冷却装置为双风箱组合式环吹风冷却装置，由上、下两个环吹风箱组成；上环吹风箱内部自上而下具有上风室和第一中风室，下环吹风箱内部自上而下具有第二中风室和下风室，下风室的中心位置设置喇叭口形环吹风滤芯组合体；导丝卷绕装置包括一导丝盘、网络器、二导丝盘、罗拉导丝器和卷绕筒，从一导丝盘经网络器到二导丝盘的纤维丝束处于同一水平直线上；制备方法包括熔体挤出、冷却固化、集束上油和卷绕成型的步骤。本发明的设备解决了现有冷却装置冷却不透、冷却不均匀的问题；本发明的方法制得的低线密度聚酯纤维性能优异。

技术领域

本发明属于低密度聚酯纤维技术领域，涉及一种低线密度聚酯纤维的生产设备及制备方法。

背景技术

随着人们生活质量的提高和材料技术的发展，普通面料越来越难以满足人们在不同环境下多元化的要求，功能性纤维和面料在这方面则体现出自己先天的优势，可以满足人们对面料越来越多元化，甚至苛刻的要求。但是现有技术中不同的功能性纺织面料有各自的适应范围和条件，在满足人们综合需求方面时力有不逮。同时，现有的多功能面料通常采用多层复合的面料结构，上述结构导致面料的厚度很厚、透气性差、使用寿命短。国内涤纶POY主要品种中，熔体直纺半消光低线密度微细纤维很罕见。

涤纶长丝生产中，冷却成形是长丝生产的重要过程，冷却过程是固化过程的决定因素，影响长丝的结构。化纤生产中厂家常用侧吹风冷却方式以及外环吹风冷却方式生产7D/6f、10D/8f等低线密度聚酯纤维产品，如果用侧吹风冷却，冷却强度太大，而且迎风面和背风面存在非常大的差异，如果用外环吹风冷却，又因为单丝偏粗，风速过小，很难冷透，风速过大，孔数少，丝束晃动大，冷却均匀性很差。

此外，涤纶长丝生产中，熔体自喷丝板熔融挤出，然后冷却成型、上油给湿，之后通过纺丝甬道，经过上导丝盘、网络器、下导丝盘，最后进入卷绕系统卷装成筒。在纺程上，空气对运动着的纺丝丝束表面所产生的摩擦阻力，对丝饼的成型有一定的影响，常规品种不太明显，但是对低线密度聚酯纤维，诸如7D/6f、10D/8f等产品有很大的影响，现有设备条件纺程太长，容易造成丝饼成型不良，而且现有卷绕系统的导丝装置为固定导丝钩，摩擦系数大造成卷绕张力大，以上两方面不利因素，在生产低线密度聚酯纤维时，极易造成丝饼成型不良，毛丝多。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种低线密度聚酯纤维的生产设备及制备方法。本发明通过对冷却装置进行改进，解决了现有技术制备低线密度聚酯纤维时丝条冷却均匀性差的问题，本发明通过对卷绕装置进行改进，缩短了丝束运动的纺程，减小了丝条与空气间的摩擦阻力，减少了卷绕张力，本发明最终制备得到了优质且成型良好的低线密度聚酯纤维，断裂强度在2.8～3.0cN/dtex，断裂伸长率在110～115％，条干不匀率CV％在0.70～0.85。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低线密度聚酯纤维的生产设备，自上而下依次包括纺丝箱体(用于对箱体内部装置进行保温)、冷却装置(用于给熔融挤出后的纤维冷却)、上油装置(用于为纤维丝束上油给湿)、导丝盘装置和卷绕装置(用于卷绕纤维丝束，进而卷装为成型丝饼)；

所述冷却装置为双风箱组合式环吹风冷却装置，由上、下两个环吹风箱组成；上环吹风箱内部自上而下具有上风室和第一中风室，下环吹风箱内部自上而下具有第二中风室和下风室，上风室的中心位置设置圆柱形环吹风滤芯组合体，所述圆柱形环吹风滤芯组合体包括整流多孔外壳和不锈钢烛芯风筒，整流多孔外壳为空心圆柱形，不锈钢烛芯风筒位于整流多孔外壳内部，直径小于整流多孔外壳的直径，两者顶端和底端均通过密封垫相连，下风室的中心位置设置上大下小的喇叭口形环吹风滤芯组合体，所述喇叭口形环吹风滤芯组合体由喇叭口形外壳和位于其内部的喇叭口形风筒组成；