專利名稱：全消光聚酯纖維的生產方法
技術領域：
本發明涉及聚酯纖維，尤其涉及全消光聚酯纖維的生產方法，屬于合成纖維生產技術領域。
背景技術：
傳統的普通半消光聚酯纖維所加工成的衣服，由于表面光澤比較明顯，表面臘質感強，難以應用到休閑服飾以及高檔服裝上。而全消光聚酯纖維，它在普通聚酯纖維的基礎之上通過物理改性，添加高含量的消光劑，使纖維及織物具備光澤柔和、懸垂性高、遮蔽性能強等特點。隨著生活潮流向休閑、舒適、隨意方向發展，全消光聚酯纖維引起業內人士更多的關注，其生產方法進一步被研究和開發。
據國內外文獻報道紹興興虹化纖工業有限公司余澤恩等人采用紡前注射法生產滌綸全消光FDY；Park等人發明了把TPA和EG在Sb2O3催化作用下加入TiO2和堿，先生產低聚體，進而生產全消光聚酯纖維；Ezuka發明了一種含有TiO2的消光聚酯纖維絲，這種消光聚酯纖維絲由熔體紡絲聚酯纖維構成，其中TiO2的含量≥1％；Yamada等人發明了一種TiO2含量為1.5-4.0％的消光可著色纖維，同時發明了一種由熱塑性樹脂構成的纖維，加入1.0％的TiO2可以減少透光性；廈門翔鷺化纖股份有限公司陳耀南發明了一種以全消光聚酯切片為島組分、以水溶性聚酯切片為海組分進行全消光海島纖維FDY/POY的生產方法。
總之，現有技術中生產全消光聚酯纖維可分為兩種方法，一種是母粒法，另一種是全消光切片法。前者是通過添加裝置，在常規聚酯纖維生產線的基礎上采用傳統的添加母粒的方法，向紡絲切片中整體添加全消光母料，從而生產出全消光聚酯纖維。由于全消光纖維中TiO2的有效質量添加量需要超過2.5％才能達到全消光效果，因此這種方法母粒使用量較大。由于母粒多為進口產品，生產成本較高；而且，較高的母粒添加量必然會引起紡絲困難，無機粒子團聚幾率上升，紡絲預過濾器及紡絲組件的使用壽命降低。第二種方法中切片原料是全消光聚酯切片，經過熔融紡絲獲得全消光纖維。目前采用這種方法生產全消光纖維的廠家逐漸增多，然而全消光切片總的市場需求并不大，與大容量聚酯生產裝置的常規產能之間存在矛盾，導致全消光切片很難實現長期連續生產，裝置需要頻繁轉產，這不僅增加了全消光切片的各種生產成本，且各個批次的全消光切片必然會存在內在質量上的差異，給紡絲廠造成困難。此外，這種方法還存在一個弊端，即全消光切片中消光劑TiO2的含量不易根據用戶需求進行靈活調整。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種全消光聚酯纖維的生產方法。
實現本發明目的的技術方案是全消光聚酯纖維的生產方法，以普通半消光聚酯切片為主要生產原料，通過加入全消光母粒進行熔融紡絲，從而生產出全消光聚酯纖維，其中，熔融紡絲過程使用復合紡絲組件，相應地，原料切片被分成兩種或兩種以上組分，加料過程中僅向其中一種組分當中添加全消光母粒。
進一步實現本發明目的的技術方案是全消光聚酯纖維的生產方法，以普通半消光聚酯切片為主要生產原料，通過加入全消光母粒進行熔融紡絲，從而生產出全消光聚酯纖維，其中，熔融紡絲過程使用皮芯式復合紡絲組件，相應地，原料切片被分成兩種組分，加料過程中僅向皮層組分當中添加全消光母粒。
進一步實現本發明目的的另外一種技術方案是全消光聚酯纖維的生產方法，以普通半消光聚酯切片為主要生產原料，通過加入全消光母粒進行熔融紡絲，從而生產出全消光聚酯纖維，其中，熔融紡絲過程使用海島型復合紡絲組件，相應地，原料切片被分成兩種組分，加料過程中僅向海組分當中添加全消光母粒。
本發明的技術效果主要體現在這種生產方法中，全消光母粒的絕對添加量大幅度減少，能夠有效克服現有技術中因全消光母粒使用比例高而造成的紡絲困難的技術難題，延長了預過濾器和紡絲組件的使用壽命，使現有紡絲生產線能夠開發生產全消光聚酯纖維，滿足高檔織物對改善表面光澤的更高要求；其次，與常規的母粒法生產全消光纖維技術相比，本發明生產成本大幅度降低，以采用皮芯組件為例，當皮層與芯層組分百分比各占50.0％、所添加的全消光母粒TiO2消光劑占皮層重量比例達5.0％時(即占全消光皮芯復合纖維質量比為2.5％)，所以采用本專利方法生產復合全消光纖維可比常規生產工藝降低成本50％，且制得的織物光澤柔和、懸垂性高、遮蔽性強，消光效果及各項物理指標均達到或優于市場同類產品的水平。
具體實施例方式
本發明將復合紡絲技術與母粒法生產全消光聚酯纖維有機結合起來，利用皮芯、海島等類型的復合紡絲組件，以普通半消光或大有光聚酯(PET)切片為主要生產原料，通過添加全消光母粒，經過熔融紡絲，從而生產出全消光聚酯纖維。
本發明的主要特點是進入皮芯或者海島結構的復合紡絲組件的兩種成分均以普通半消光聚酯切片為主要原料，只在復合纖維的皮層組分或者海組分當中添加全消光母粒。母粒的添加方法和添加量與現有技術類似，整個紡絲過程以復合紡絲工藝為基礎，根據各個組分的原料切片的組成和配比進行針對性的調整，生產出消光劑主要分布在纖維外層的“復合式”全消光聚酯纖維。由于全消光母粒的絕對添加量大幅度減少，所以生產成本大為降低，并且能夠有效克服傳統母粒法所遇到的紡絲困難的技術難題，增加了預過濾器和紡絲組件的使用壽命，使得現有復合紡絲生產線無須進行大的改造即可開發生產全消光聚酯纖維，滿足高檔織物對改善表面光澤的更高要求。
下面結合具體實施例對本發明技術方案作進一步說明。這些例子僅是一些應用范例，本發明要求保護的權利范圍并不受其限制。
實施例1利用皮芯式復合紡絲組件進行熔融紡絲，芯組分全部采用TiO2含量為0.2％-0.5％的半消光PET切片，皮層組分中占其97.5％的亦為上述半消光PET切片、余下的2.5％則為含TiO250％的日本大油墨公司進口全消光母粒，皮層組分的總量占所有原料切片的30％。紡絲工藝過程是切片輸送→干燥→母粒添加裝置計量混合→螺桿擠壓機→熔體過濾器→紡絲箱體→計量泵→噴絲板組件→側吹風→冷卻→卷繞。紡絲溫度控制在290～295℃，紡絲速度為3000～4000m/min，獲得全消光POY卷繞絲。POY卷繞絲進一步經過雙區熱拉伸，加工成為DTY，拉伸倍數1.58～1.72，變形熱箱的溫度控制在190～220℃，定型熱箱的溫度控制在180～220℃，加工速度控制在500～600m/min。制得的全消光DTY絲，其消光效果及各項物理指標均達到市場同類產品的水平(復合全消光POY及DTY物理指標見表1，下同)。
實施例2同實施例1，其中皮層組分加入5.0％的全消光母粒。
實施例3同實施例1，其中皮層組分的總量占所有原料切片的20％。
實施例4同實施例3，其中皮層組分加入5.0％的全消光母粒。
實施例5
同實施例1，其中皮層組分的總量占所有原料切片的50％。
實施例6同實施例5，其中皮層組分加入5.0％的全消光母粒。
實施例7同實施例1，其中紡絲組件采用海島型復合紡絲組件，海組分當中加入2.5％的全消光母粒。
實施例8同實施例7，其中海組分加入5.0％的全消光母粒。
表1 復合全消光POY及DTY物理指標

結果表明利用本發明技術方案生產的全消光聚酯纖維，其消光度達到市場上用戶要求的消光效果，同樣的消光效果下，母粒的使用量大大降低，與常規母粒法生產全消光纖維相比，母粒成本可以減少50％以上。當皮層PET比例為50％、皮層組分中全消光母粒的添加量為5.0％時，母粒的生產成本與市場上常規全消光產品相當，但纖維的消光效果明顯優于市場同類產品的水平，且纖維的各項物理指標合格，可以滿足后道用戶的生產要求。
權利要求
1.全消光聚酯纖維的生產方法，以普通半消光聚酯切片為主要生產原料，通過加入全消光母粒進行熔融紡絲，從而生產出全消光聚酯纖維，其特征在于熔融紡絲過程使用復合紡絲組件，相應地，原料切片被分成兩種或兩種以上組分，加料過程中僅向其中一種組分當中添加全消光母粒。
2.根據權利要求1所述的全消光聚酯纖維的生產方法，其特征在于所述復合紡絲組件是皮芯組件，全消光母粒被加入到皮層組分當中。
3.根據權利要求1所述的全消光聚酯纖維的生產方法，其特征在于所述復合紡絲組件是海島組件，全消光母粒被加入到海組分當中。
4.根據權利要求2所述的全消光聚酯纖維的生產方法，其特征在于利用皮芯式復合組件進行熔融紡絲，芯組分全部采用TiO2質量含量為0.2-0.5％的半消光聚酯切片，皮層組分由該半消光聚酯切片以及全消光母粒混合而成，全消光母粒占皮層組分質量的2.5-5.0％，皮層組分的總質量占所有原料切片質量的20-50％，紡絲溫度為290～295℃、紡絲速度為3000～4000m/min，制成全消光POY卷繞絲。
5.根據權利要求4所述的全消光聚酯纖維的生產方法，其特征在于所述POY卷繞絲再經過雙區熱拉伸加工成為DTY絲，拉伸倍數1.58～1.72，變形熱箱的溫度為190～220℃，定型熱箱的溫度為180～220℃，加工速度為500～600m/min。
6.根據權利要求3所述的全消光聚酯纖維的生產方法，其特征在于利用海島型復合紡絲組件進行熔融紡絲，島組分全部采用TiO2質量含量為0.2％-0.5％的半消光聚酯切片，海組分由該半消光聚酯切片以及全消光母粒混合而成，全消光母粒占皮層組分質量的2.5％-5.0％，皮層組分的總質量占所有原料切片質量的20％-50％，紡絲溫度為290℃～295℃、紡絲速度為3000m/min～4000m/min，制成全消光POY卷繞絲。
7.根據權利要求6所述的全消光聚酯纖維的生產方法，其特征在于所述POY卷繞絲再經過雙區熱拉伸加工成為DTY絲，拉伸倍數1.58～1.72，變形熱箱的溫度為190～220℃，定型熱箱的溫度為180～220℃，加工速度為500～600m/min。
全文摘要
本發明涉及合成纖維生產領域的全消光聚酯纖維的生產方法。它以普通半消光或者大有光聚酯切片為主要生產原料，使用皮芯式或海島型復合紡絲組件進行熔融紡絲，原料切片被分成兩種或兩種以上組分，加料時僅向其中一種組分當中添加全消光母粒，利用常規的POY和DTY生產工藝即可生產出全消光聚酯纖維。該方法不僅母粒的絕對添加量大幅度減少，大大降低了全消光聚酯纖維的生產成本；而且還能有效克服傳統母粒法所遇到的紡絲困難的技術難題，延長預過濾器和紡絲組件的使用壽命，使得現有復合紡絲生產線無須進行大的改造即可開發生產全消光聚酯纖維，滿足高檔織物對改善表面光澤的更高要求。
文檔編號D01D5/00GK101054741SQ20061003947
公開日2007年10月17日 申請日期2006年4月12日 優先權日2006年4月12日
發明者馬建平, 陳策, 張玲, 曹正秋 申請人:中國石化儀征化纖股份有限公司