專利名稱：：超高縮率腈綸膨體毛條生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高收縮腈綸絲束制條的工藝發(fā)明創(chuàng)新，用以生產(chǎn)超高縮率(達(dá)38%)腈綸膨體毛條。
背景技術(shù)：
：以《合成纖維生產(chǎn)工藝學(xué)》及《紡織材料學(xué)》為依據(jù)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，對
背景技術(shù)：
敘述如下。1高收縮腈綸工藝原理腈綸纖維的大分子具有"螺旋狀"高側(cè)序的準(zhǔn)晶態(tài)結(jié)構(gòu)，而大分子上所存在的-CN基團(tuán)使得分子間的作用力相當(dāng)大，分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)困難，其主鏈具有較大的剛性，纖維絲束質(zhì)地發(fā)脆，缺少彈性，這種纖維較難制造出具有高縮率的膨體毛條。如果增加共聚體中的第二單體的含量，于是結(jié)晶度、側(cè)序都變低，空間位阻變小，大分子排列的規(guī)整性變差，大分子間的作用力變小，同時，鏈段的長度也相應(yīng)的變短，鏈段的柔韌性增大，纖維的玻璃化溫度相應(yīng)下降，在宏觀上表現(xiàn)為纖維的伸長提高。然后經(jīng)過加熱、拉伸、冷卻三道工序，加熱是為了讓大分子獲得足夠的能量，為產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈形變做準(zhǔn)備；拉伸是為了使大分子在外力的作用下發(fā)生強(qiáng)迫高彈形變，讓纖維具有了"潛在"收縮；冷卻是為了使在經(jīng)歷一定拉伸后具有了"潛在"收縮性能的腈綸纖維迅速地冷卻下來，保存已獲得的"縮率"。2腈綸膨體毛條制造原理腈綸纖維先在拉斷機(jī)加熱下拉伸，然后在張力下冷卻，這時纖維內(nèi)部便潛伏著一種應(yīng)變——潛在收縮。處于這種狀態(tài)的纖維，稱"高收縮纖維"。把高收縮纖維經(jīng)過超過拉伸溫度處理后，潛在收縮就消失了，消失了應(yīng)變的纖維叫"正規(guī)纖維"。把高收縮纖維與正規(guī)纖維按一定的比例混合，再經(jīng)過梳理牽伸等工藝過程，最后制成膨體毛條。把這種膨體毛條制成膨體紗后，這種紗或線經(jīng)蒸汽或熱水處理，其中高收縮纖維回縮，位于紗的中心，而混合在一起的正規(guī)纖維，由于不再回縮，被拉縮成巻曲狀，處于紗的表面，使紗的體積膨大，形成了具有膨松性的膨體紗。3生產(chǎn)膨體毛條的工藝過程及條件目前，生產(chǎn)膨體毛條方法，大多采用拉斷法制條。此法工藝流程短、占地面積小、自動化程度高、速度快，便于管理，節(jié)省人力、物力及能源。但是，由于這種方法使腈綸絲束在拉斷機(jī)上被強(qiáng)制性拉斷，而在每個區(qū)域的拉斷都是隨機(jī)性的，所以生產(chǎn)的毛條產(chǎn)品短毛率偏高。拉斷法制條是利用多區(qū)拉斷機(jī)把長絲束拉斷，在這個過程中，經(jīng)過加熱、冷卻或汽蒸處理，制成具有一定巻曲的高收縮條或正規(guī)條，再把高收縮條和正規(guī)條按4:6的重量比例混合梳理，制成腈綸膨體毛條，其工藝流程如圖l。4
背景技術(shù)：
存在的不足對于普通腈綸絲束來說，提高腈綸膨體毛條的縮率主要依靠二個方面一是在紡絲生產(chǎn)時提高腈綸纖維的延伸度，這種方法不但受到紡絲工藝及能耗的制約，而且也受到制條設(shè)備及工藝限制，并使后紡變得相當(dāng)困難；二是調(diào)整拉斷機(jī)的生產(chǎn)工藝，如熱板溫度、熱延伸倍數(shù)、冷卻溫度等工藝參數(shù)，但最終的效果有限，并不理想。通過工藝技術(shù)創(chuàng)新，經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用，不但滿足設(shè)備的使用要求，而且可紡性能好。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的采用高收縮(沸水收縮率28-30%)腈綸絲束拉斷法制條，生產(chǎn)出超高縮率(達(dá)38%)腈綸膨體毛條。具有超高的收縮性能，可用其純紡或與其它品種毛條混紡而制成多種風(fēng)格獨(dú)特的織物，是膨體紗、高級人造毛皮以及各種蓬松、凹凸或超厚織物等不可缺少的原料。1原料指標(biāo)要求使用3.33dtex高收縮絲束及普通腈綸絲束，2個品種主要指標(biāo)要求如下表13.33dtex高收縮絲束及普通絲束指標(biāo)數(shù)據(jù)原料指標(biāo)_單位_高收縮腈綸絲束_普通腈給絲束斷裂強(qiáng)度CN/dtex2.5-4,13.0-3.7斷裂伸長率10227-3137-49含油率10—20.18-0.280.18-0.28縮率10—228-302.1-2.6萬分特萬分特135-147145-1501.1高收縮腈綸絲束與毛條縮率生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)中，使用的高收縮腈綸絲束為主要原料，是生產(chǎn)控制的關(guān)鍵，要求腈綸絲束的縮率控制在28-30%之間，最好接近或超過30%，以保證毛條產(chǎn)品縮率達(dá)到38%。1.2纖維斷裂伸長率與毛條縮率腈綸絲束的縮率滿足要求時，其斷裂伸長率要求達(dá)到30%。過低時，絲束容易在拉斷機(jī)的熱拉伸區(qū)和預(yù)拉區(qū)大量斷裂，不但影響毛條產(chǎn)品縮率，而且生產(chǎn)困難；過高時，則導(dǎo)致拉斷機(jī)生產(chǎn)負(fù)荷增加，不利于保證下機(jī)條質(zhì)量。1.3含油率和回潮率要求腈綸絲束的含油率和回潮率達(dá)到指標(biāo)范圍內(nèi)。腈綸纖維在后加工過程中，需加上油劑，以降低纖維的摩擦系數(shù)和電阻，使纖維柔軟平滑，減少靜電現(xiàn)象，含油率不勻也會影響到纖維斷裂的隨機(jī)性。腈綸纖維回潮率直接影響可紡性能及長絲拉伸性能。如回潮率過大，可紡性下降，拉斷機(jī)及針梳機(jī)易繞輥，纖維的斷裂點(diǎn)也將發(fā)生變化；如回潮率過小，易產(chǎn)生靜電、飛花、粉塵等。如果絲束的回潮率不均，將使纖維的斷裂點(diǎn)發(fā)生變化。2確定一般工藝參數(shù)2.1拉斷喂入展幅在生產(chǎn)實(shí)踐中，要求拉斷工序腈綸絲束的喂入展幅高于15cm。為了降低牽伸輥的牽伸負(fù)荷，提高陶瓷羅拉對絲束的冷卻效果，我們將拉斷工序喂入展幅設(shè)計(jì)為不低于18cm。2.2高縮條裝筒高度為了保證有效散失拉斷機(jī)生產(chǎn)的高縮條熱量，減少中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)的縮率損失，我們要求高縮拉斷條的裝筒高度不能超過半筒。2.3輸送帶吸風(fēng)為了將拉斷機(jī)生產(chǎn)的高縮條熱量及時散發(fā)，我們在拉斷機(jī)出條輸送帶處設(shè)計(jì)了一個吸風(fēng)裝置，并采用有孔的輸送帶，能將高縮條的熱量及時排出，對保證毛條縮率效果很好。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，采取這一工藝方法，生產(chǎn)的毛條縮率提高了0.6%。2.4高收縮條與正規(guī)條配比為了保證膨體毛條的膨松效果，我們?nèi)匀徊捎闷綍r生產(chǎn)實(shí)際中的工藝配比，即高收縮條與正規(guī)條的重量比為45%:55%。3確定主要工藝參數(shù)拉斷機(jī)制條是控制腈綸纖維縮率的關(guān)鍵工序，也是唯一控制纖維長度的工序。在執(zhí)行一般性工藝參數(shù)的情況下，我們通過多次實(shí)驗(yàn)和研究，將主要工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終確定牽伸倍數(shù)、拉斷機(jī)速度、熱板溫度和再割區(qū)隔距，發(fā)明出一套生產(chǎn)超高縮率(達(dá)38%)腈綸膨體毛條的新工藝。在保證和提高毛條縮率的情況下，使腈綸毛條其它指標(biāo)要求滿足紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T53002—2000的要求。3.1確定牽伸倍數(shù)、電熱板溫度和再割區(qū)隔距拉斷機(jī)的熱牽伸區(qū)是保證毛條產(chǎn)品縮率的關(guān)鍵區(qū)域，由于腈綸絲束本身存在縮率而斷裂伸長率并不高，因此合理選擇熱牽伸區(qū)的牽伸倍數(shù)及熱板溫度尤為重要，既要保證毛條產(chǎn)品的縮率，又要保證腈綸絲束在拉斷機(jī)上的成條效果。而再割區(qū)隔距的選擇包括后再割隔距和前再割隔距兩方面，主要從下列因素考慮一是控制拉斷條中的最長纖維長度；二是控制纖維的長度分布；三是在正常工藝條件下，絲束中各根單絲幾乎全部在主拉斷區(qū)開始發(fā)生斷裂，為降低機(jī)臺工作負(fù)荷和皮輥羅拉的握持力，主拉斷區(qū)和后再割區(qū)選擇較大的隔距。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，為達(dá)到最優(yōu)的毛條縮率和纖維平均長度偏差率，選擇牽伸倍數(shù)、電熱板溫度和再割區(qū)隔距如下表表2實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)與毛條質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)熱拉伸倍數(shù)預(yù)拉牽伸倍數(shù)熱板溫度后再割隔距前再割隔距毛條縮率纖維平均長度偏差率1.301.22135°C125mm110mm38%+1而且拉斷工序生產(chǎn)容易操作，出條質(zhì)量好。3.2確定電熱板溫度利用同一箱高收縮腈綸絲束繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，熱拉伸倍數(shù)為1.3倍、預(yù)拉牽伸倍數(shù)為1.22，在電熱板溫度發(fā)生改變的情況下，確認(rèn)對高收縮絲束制條的縮率沒有影響，所以生產(chǎn)超高收縮膨體毛條設(shè)計(jì)在室溫下進(jìn)行，以減少生產(chǎn)電能消耗、降低運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境溫度。3.3確定冷卻水閥門開度冷卻水閥門開度對毛條產(chǎn)品的縮率有一定影響。冷卻水出口溫度控制在16-18°C;冷卻水入口溫度保持在10-14°C。溫度太低，陶瓷羅拉結(jié)露而產(chǎn)生繞毛現(xiàn)象，此時應(yīng)將回水閥關(guān)小，減小循環(huán)水量；若溫度高于2CTC，易損壞皮輥，致使皮輥爆裂，并提高了毛條產(chǎn)品縮率的損失。一般生產(chǎn)情況下，冷卻水入口閥門開度為1/2;出口閥門為全開。通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)為，生產(chǎn)超高縮率(達(dá)38%)腈綸膨體毛條設(shè)計(jì)冷卻水入口閥門開度為3/4;出口閥門為全開，毛條縮率如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>3.4確定拉斷機(jī)速度拉斷機(jī)的車速對毛條產(chǎn)品的縮率也有影響。拉斷機(jī)速度低，有利于冷卻系統(tǒng)降低皮輥和纖維溫度，但延長了拉斷條在拉斷機(jī)巻曲機(jī)構(gòu)的停留時；拉斷機(jī)車速高，皮輥和巻曲輥運(yùn)轉(zhuǎn)溫度高，設(shè)備故障率高，毛條產(chǎn)品縮率稍有下降。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)拉斷機(jī)速度為160m/min。表4拉斷機(jī)速度與毛條縮率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>發(fā)明的效果超高縮率(達(dá)38%)腈綸膨體毛條新工藝開發(fā)后，對纖維的可紡性沒有影響；并能滿足生產(chǎn)設(shè)備的使用要求，產(chǎn)品質(zhì)量符合優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算超高縮率(達(dá)38%)腈綸膨體毛條市場價(jià)格比常規(guī)產(chǎn)品高500元/噸?？梢哉f，通過開發(fā)新產(chǎn)品，不但儲備了技術(shù)能力，而且也增加了毛條產(chǎn)品的附加價(jià)值。超高收縮腈綸膨體毛條的開發(fā)具有廣闊的市場前景，若能大批量生產(chǎn)，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益將非常好。圖l拉斷機(jī)制條工藝流程。圖2拉斷機(jī)。其中1、喂給羅拉2、后拉伸羅拉3、電熱板4、前拉伸羅拉5、預(yù)拉斷羅拉6、主拉斷羅拉7、后再割羅拉8、前再割羅拉9、巻曲羅拉10、毛條筒11、展幅調(diào)節(jié)區(qū)12、熱拉伸區(qū)13、后再割區(qū)14、前再割區(qū)具體實(shí)施例方式拉斷機(jī)是由導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)、熱拉伸機(jī)構(gòu)、拉斷機(jī)構(gòu)、汽蒸機(jī)構(gòu)、巻曲機(jī)構(gòu)、吸塵機(jī)構(gòu)、冷卻機(jī)構(gòu)、加壓機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)等組成。導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)包括高空導(dǎo)絲架和立式導(dǎo)絲架，空中導(dǎo)絲架可消除裝箱時造成的絲束假捻、折迭和不規(guī)則狀態(tài)；立式導(dǎo)絲架為可定位和展幅調(diào)節(jié)區(qū)11，控制展幅》18cm。熱拉伸機(jī)構(gòu)包括喂給羅拉l、熱拉伸區(qū)12，而熱拉伸區(qū)由后拉伸羅拉2、前拉伸羅拉4、電熱板3等組成，熱拉伸區(qū)牽伸倍數(shù)1.30倍，電熱板3溫度由按鈕來調(diào)節(jié)，控制在135°C。拉斷機(jī)構(gòu)是由預(yù)拉斷羅拉5、主拉斷羅拉6、后再割羅拉7，前再割羅拉8組成，再割羅拉對超長纖維進(jìn)行拉斷，控制纖維的長度分布，該羅拉中心距是可調(diào)的，后再割區(qū)13隔距125mm;前再割區(qū)14隔距110mm。巻曲機(jī)構(gòu)是由集束器、巻曲羅拉9和巻曲箱組成，對拉斷條施加壓力，使纖維產(chǎn)生巻曲，增加纖維之間的抱合力，提高后道工序的加工性能。冷卻傳送帶位于拉斷機(jī)輸出部分的后部，其作用是將拉斷機(jī)出來的毛條進(jìn)行冷卻，以保證纖維的縮率穩(wěn)定，并將條子送入毛條筒10中。拉斷機(jī)的預(yù)拉斷羅拉、主拉斷羅拉、后再割羅拉、前再割羅拉的陶瓷輥都加工成中空式，通入B級脫鹽水進(jìn)行冷卻，冷卻水出口溫度為16-18°C，以降低羅拉表面的溫度和纖維縮率損失，拉斷機(jī)速度為160m/min。。腈綸絲束制條工藝由拉斷工序開始，先在加熱下拉伸，然后在張力下冷卻，強(qiáng)制拉斷，制成具有一定收縮率的、纖維長度符合要求的、比較均勻的高收縮條；如果在拉斷機(jī)出條部分加一汽蒸箱，出條經(jīng)汽蒸后潛在收縮就消失了，制成了收縮率小于4%的正規(guī)毛條，盛裝在條筒中進(jìn)入下道工序。將拉斷機(jī)下機(jī)的高收縮條和正規(guī)條按45%:55%的重量比混合，通過喂入部分的喂入架進(jìn)入針梳機(jī)，進(jìn)行并合、牽伸、梳理，使毛條混合均勻、平行順直，盛裝在條筒中進(jìn)入二道針梳機(jī)，然后經(jīng)過牽伸、梳理后巻繞成球。在實(shí)驗(yàn)優(yōu)化工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，我們進(jìn)行了新工藝方法的生產(chǎn)應(yīng)用，生產(chǎn)超高縮率(達(dá)38%)腈綸膨體毛條50噸，各班次產(chǎn)品的具體數(shù)據(jù)如下。表5超高收縮腈綸膨體毛條質(zhì)量數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由表5可知(1)23日丁班所生產(chǎn)超高收縮腈綸膨體毛條為一等品，是由于條重偏差為0.68g/m不符合所致，完全由于人為操作因素所致。(2)在生產(chǎn)的IO個班次中，僅有2個班次縮率為37%,其它班次均達(dá)到了38-39%，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。(3)高收縮腈綸絲束沸水收縮率指標(biāo)最好達(dá)到29-30%，超高收縮腈綸膨體毛條縮率達(dá)到38。/。。(4)采用新工藝生產(chǎn)后，腈綸毛條的其它指標(biāo)，如重量不勻率、長度偏差率、長毛率、短毛率、毛粒和毛片均滿足優(yōu)等品指標(biāo)要求。權(quán)利要求1.一種超高縮率腈綸膨體毛條生產(chǎn)方法，應(yīng)用拉斷機(jī)制條，其特征在于(1)原料使用3.33dtex高收縮絲束和普通腈綸絲束，重量比為45％∶55％；(2)拉斷機(jī)制條①拉斷喂入展幅拉斷工序喂入展幅≥18cm；②高縮條裝筒高度高縮拉斷條的裝筒高度≤半筒；③輸送帶吸風(fēng)在拉斷機(jī)出條輸送帶處設(shè)一個吸風(fēng)裝置，采用有孔的輸送帶，將高縮條的熱量及時排出；④熱牽伸倍數(shù)、電熱板溫度和再割區(qū)隔距熱牽伸倍數(shù)1.30、電熱板溫度135℃和再割區(qū)隔距110mm-125mm；⑤冷卻水閥門開度冷卻水入口閥門開度為3/4；出口閥門為全開，出口溫度控制在16-18℃；⑥拉斷機(jī)速度拉斷機(jī)速度為160m/min。全文摘要本發(fā)明涉及一種超高縮率腈綸膨體毛條生產(chǎn)方法，使用3.33dtex高收縮絲束和普通腈綸絲束，重量比為45％∶55％；拉斷機(jī)制條拉斷工序喂入展幅≥18cm；高縮拉斷條的裝筒高度≤半筒；在拉斷機(jī)出條輸送帶處設(shè)一個吸風(fēng)裝置，采用有孔的輸送帶，將高縮條的熱量及時排出；熱牽伸倍數(shù)1.30、電熱板溫度135℃和再割區(qū)隔距110mm-125mm；冷卻水入口閥門開度為3/4；出口閥門為全開，出口溫度控制在16-18℃；拉斷機(jī)速度為160m/min；產(chǎn)品超高收縮腈綸膨體毛條縮率達(dá)到38％，腈綸毛條的其它指標(biāo)，如重量不勻率、長度偏差率、長毛率、短毛率、毛粒和毛片均滿足優(yōu)等品指標(biāo)要求。文檔編號D01D5/12GK101643945SQ200810117889公開日2010年2月10日申請日期2008年8月7日優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日發(fā)明者唐振波,宋德福,尚印峰,偉張,李克慶,楊麗華,林向東,苗玉俠,葛彥波,苓馬申請人:中國石油天然氣股份有限公司