一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及纤维制造领域，尤其是一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法。

背景技术

化学纤维生产企业是石油化工业的下游企业。近年来随着石油、煤等价格的上涨以及化学纤维行业生产能力过剩的影响，化学纤维工业正面临着一系列严峻的挑战。主要体现在:市场对化学纤维的品种、规格及质量要求越来越高，工艺革新的速度也越来越快，产品利润空间越来越小。这样就要求企业必须从实际需要出发，结合自身的特点及时调整企业的生产经营活动，使生产方案、产品结构和产品质量等更加符合实际要求，以人力、物力、财力消耗尽可能少的生产方式，把投入生产过程的各种生产要素有效地结合起来，使生产能均衡、稳定、安全地进行，最大限度发挥资源的效能。

CN204959119U公开了一种涤纶短纤维，包括截面为圆环状的皮层及位于皮层内的过渡层和内层，过渡层由四个沿皮层内壁周向均布的Y型纤维组成，Y型纤维包括一个直立部和两个以直立部为对称设置的分叉部，四个Y型纤维的直立部的端部位于皮层的中心处并连接成一体，每个Y型纤维的两个分叉部的夹角为60°～90°，每个Y型纤维的两个分叉部与皮层内壁围成的空腔内设有抗菌芯，内层由四个可以组成一个间断的圆环的弧形纤维组成，内层与皮层同心设置，每个弧形纤维和与其相邻的两个直立部围成的空腔内设有纳米陶瓷粒子。本实用新型的涤纶短纤维的蓬松度、弹性和透气性均较好，同时具备抗菌和抗静电效果。

CN105803545A公开了一种高弹性涤纶短纤维，包括短纤维体，所述短纤维体的横截面为圆形型结构，其中部设有抗菌芯，四周均匀分布若干个圆形通气孔，所述圆形通气孔通过弧形的连接孔与抗菌芯连通，所述弧形的连接孔内设有弹性的凸起，通过在弧形的连接孔内设有弹性的凸起，有效的解决了现有纤维材料的衣服容易变形的问题。

CN105755559A公开了一种异形涤纶短纤维，包括短纤维体，所述短纤维体的横截面由山字形下部和C形上部组合而成，所述山字形下部的开口朝上，所述C形上部的开口朝下，所述山字形下部包括两个侧壁和一个支撑臂，所述两个侧壁的上端与C形的两端点连接为一体，所述支撑臂延伸至C形上部的外壁并伸出外壁，所述短纤维体的外表面设有绝缘层，通过设计山字形下部和C形上部组合，并在短纤维体的外表面设有绝缘层，有效的解决了现有涤纶短纤材料的衣服透气性和抗静电不好的问题。

涤纶(即聚酯纤维)是合成纤维的重要品种，它是一种重要的纺织原料。传统的涤纶纤维生产中常加入荧光增白剂，特别是加入荧光增白剂OB-1。所述荧光增白剂为一类无色的油剂化合物，能够吸收波长为300-400nm的紫外线，将吸收的能量转换并辐射出400-500nm的紫色或者蓝色荧光，可弥补白色塑料等白色物品对可见光中短波范围内轻微吸收的蓝光，抵消物品因之显现的黄色，使之外观更显洁白。但过量的荧光剂会对人体造成伤害，随着生活水平的提高，人们对纺织品的安全性和舒适性均有了更高的要求，需要减少使用荧光增白，超细涤纶短纤维的生产对原料色泽的均一性的要求更高，熔体黏度、原丝颜色等把握难，生产的难度增大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法。

一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法，其方案为：

步骤一、干燥，将聚酯原料在真空干燥箱中干燥，干燥温度为160-175℃，真空度为0.08-0.1MPa，干燥时间为5-12h；

步骤二、熔融纺丝：将干燥后的聚酯原料切片后送入螺杆挤压机，在288-295℃下熔融，然后计量泵在3900-4100g/min的供量，纺丝速度为3000-3500m/min下纺丝；

步骤三、冷却成型：采用吹风冷却成型技术，风温20-24℃，侧吹风风速控制在0.45-0.70m/min，侧吹风风湿为RH60％-95％；

步骤四、卷绕入桶：通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；

步骤五、牵伸加工：通过加热箱和牵伸机对原丝进行牵伸加工，牵伸加工速度为600-700m/min，牵伸倍数为1.55-1.75，加热箱温度为160-180℃；

步骤六、卷曲：将牵伸后的丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4.0m/s-4.8m/s，卷曲轮主压压力为0.35MPa-0.55MPa，卷曲轮背压压力为0.08MPa-0.1MPa；

步骤七、上油：使用喷油雾机对初生纤维喷洒的油剂，上油率控制在0.5％-1.0％；

步骤八、热定型：将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为171℃-179℃，所述热定型时间为13min-17min；

步骤九、切断打包，得到无荧光超细涤纶短纤维成品。

进一步的，所述的对初生纤维喷洒的油剂各组分的质量比为：10％-16％的抗静电平滑剂，8％-18％的乳化剂和1％-4％的渗透剂，其余为水；

所述的抗静电平滑剂按照以下方法制备：

按照质量份数，将中，加入3-6份的二甲基二烯丙基氯化铵，0.5-0.6份烯丙基异氰酸酯，50-100份甲苯，和30-60x10

进一步的，所述的烯基异氰酸酯为异弗尔酮烯丙基异氰酸酯或己烯丙基异氰酸酯或二甲苯甲烷烯丙基异氰酸酯。

所述单羟基封端聚二甲基硅氧烷，CAS，102782-86-5；

进一步的，所述的溶剂为丙酮或丁酮或乙二醇二甲醚。

进一步的，所述的机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡或四丁基锡或乙烯基三丁基锡。

进一步的，所述的聚酯原料干燥后的含水率为110-145ppm。

经一步的，所述的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。

经一步的，所述的渗透剂为碳八醇聚氧乙烯醚或碳十聚氧乙烯醚。

反应机理为：

本发明在对初生纤维喷洒的油剂中添加了一种抗静电平滑剂，该种油剂是是通过一种二甲基二烯丙基氯化铵，烯丙基异氰酸酯，单羟基封端聚二甲基硅氧烷进行硅氢加成反应，然后与聚醚二元醇生成聚氨酯得到的抗静电平滑剂，共聚物主链中含有季铵化硅氧烷结构，不仅大大提高共聚物的亲水性，而且可以改善纤维的牵伸性、提高成品纤维在纺纱厂的梳理性、吸湿抗静电及抗菌等功能，可有效改善现有氨基硅类整理。

技术效果为：

本发明的无荧光超细涤纶短纤维使用的聚酯再生料，成本低廉，环保性强，且不使用荧光增白剂也具有良好的洁白度，对人体更为安全；本发明在对初生纤维喷洒的油剂中添加抗静电平滑剂。能够使得到的超细涤纶短纤维的平滑性和抱合性更加优异，本发明的超细涤纶短纤维的长度指标能够达到9.5-12.5毫米，细度指标能够到达0.5-0.7D，现在市面上的超细涤纶无法做到该技术指标。

具体实施方式

纤维摩擦系数的测定：用Y151型纤维摩擦系数测定仪测定纤维摩擦系数，测试速度为90r/min，包角为180°。上油后纤维摩擦系数包括纤维与纤维之间的静和动摩擦系数。

将试验的超细涤纶短纤维在梳棉机上进行梳棉试验，所得棉网在静态棉网抱合力仪上进行测试，抱合力的测定：取一定量涤纶短纤维，在梳棉机上先横梳一遍，再纵梳一遍，然后分取4段，在INSTON–4501型抱合力仪上进行牵伸，所拉断的力即为抱合力。

下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：

实施例1

一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法，其方案为：

步骤一、干燥，将聚酯原料在真空干燥箱中干燥，干燥温度为160℃，真空度为0.08MPa，干燥时间为5h；

步骤二、熔融纺丝：将干燥后的聚酯原料切片后送入螺杆挤压机，在288℃下熔融，然后计量泵在3900g/min的供量，纺丝速度为3000m/min下纺丝；

步骤三、冷却成型：采用吹风冷却成型技术，风温20℃，侧吹风风速控制在0.45m/min，侧吹风风湿为RH60％；

步骤四、卷绕入桶：通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；

步骤五、牵伸加工：通过加热箱和牵伸机对原丝进行牵伸加工，牵伸加工速度为600m/min，牵伸倍数为1.55，加热箱温度为160℃；

步骤六、卷曲：将牵伸后的丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4.0m/s，卷曲轮主压压力为0.35MPa，卷曲轮背压压力为0.08MPa；

步骤七、上油：使用喷油雾机对初生纤维喷洒的油剂，上油率控制在0.5％；

步骤八、热定型：将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为171℃，所述热定型时间为13min；

步骤九、切断打包，得到无荧光超细涤纶短纤维成品。

进一步的，所述的对初生纤维喷洒的油剂各组分的质量比为：10％的抗静电平滑剂，8％的乳化剂和1％的渗透剂，其余为水；其特征在于所述的抗静电平滑剂按照以下方法制备：

加入3kg的二甲基二烯丙基氯化铵，0.5kg烯丙基异氰酸酯，50kg甲苯，和30x10

进一步的，所述的烯丙基异氰酸酯为异弗尔酮烯丙基异氰酸酯。

进一步的，所述的溶剂为丙酮。

进一步的，所述的机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡。

进一步的，所述的聚酯原料干燥后的含水率为145ppm。

经一步的，所述的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

经一步的，所述的渗透剂为碳八醇聚氧乙烯醚。

实施例2

一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法，其方案为：

步骤一、干燥，将聚酯原料在真空干燥箱中干燥，干燥温度为168℃，真空度为0.09MPa，干燥时间为8h；

步骤二、熔融纺丝：将干燥后的聚酯原料切片后送入螺杆挤压机，在293℃下熔融，然后计量泵在4000g/min的供量，纺丝速度为3200m/min下纺丝；

步骤三、冷却成型：采用吹风冷却成型技术，风温22℃，侧吹风风速控制在0.58m/min，侧吹风风湿为RH75％；

步骤四、卷绕入桶：通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；

步骤五、牵伸加工：通过加热箱和牵伸机对原丝进行牵伸加工，牵伸加工速度为650m/min，牵伸倍数为1.65，加热箱温度为170℃；

步骤六、卷曲：将牵伸后的丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4.4m/s，卷曲轮主压压力为0.45MPa，卷曲轮背压压力为0.09MPa；

步骤七、上油：使用喷油雾机对初生纤维喷洒的油剂，上油率控制在0.8％；

步骤八、热定型：将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为175℃，所述热定型时间为15min；

步骤九、切断打包，得到无荧光超细涤纶短纤维成品。

进一步的，所述的对初生纤维喷洒的油剂各组分的质量比为：13％的抗静电平滑剂，14％的乳化剂和2.5％的渗透剂，其余为水；其特征在于所述的抗静电平滑剂按照以下方法制备：

加入5kg的二甲基二烯丙基氯化铵，0.55kg烯丙基异氰酸酯，75kg甲苯，和45x10

进一步的，所述的烯丙基异氰酸酯为己烯丙基异氰酸酯。

进一步的，所述的溶剂为丁酮。

进一步的，所述的机锡催化剂为四丁基锡。

进一步的，所述的聚酯原料干燥后的含水率为125ppm。

经一步的，所述的乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯醚。

经一步的，所述的渗透剂为碳十聚氧乙烯醚。

实施例3

一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法，其方案为：

步骤一、干燥，将聚酯原料在真空干燥箱中干燥，干燥温度为175℃，真空度为0.1MPa，干燥时间为12h；

步骤二、熔融纺丝：将干燥后的聚酯原料切片后送入螺杆挤压机，在295℃下熔融，然后计量泵在4100g/min的供量，纺丝速度为3500m/min下纺丝；

步骤三、冷却成型：采用吹风冷却成型技术，风温24℃，侧吹风风速控制在0.70m/min，侧吹风风湿为RH95％；

步骤四、卷绕入桶：通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；

步骤五、牵伸加工：通过加热箱和牵伸机对原丝进行牵伸加工，牵伸加工速度为700m/min，牵伸倍数为1.75，加热箱温度为180℃；

步骤六、卷曲：将牵伸后的丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4.8m/s，卷曲轮主压压力为0.55MPa，卷曲轮背压压力为0.1MPa；

步骤七、上油：使用喷油雾机对初生纤维喷洒的油剂，上油率控制在1.0％；

步骤八、热定型：将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为179℃，所述热定型时间为17min；

步骤九、切断打包，得到无荧光超细涤纶短纤维成品。

进一步的，所述的对初生纤维喷洒的油剂各组分的质量比为：16％的抗静电平滑剂，18％的乳化剂和4％的渗透剂，其余为水；其特征在于所述的抗静电平滑剂按照以下方法制备：

加入6kg的二甲基二烯丙基氯化铵，0.6kg烯丙基异氰酸酯，100kg甲苯，和60x10

进一步的，所述的烯丙基异氰酸酯为二甲苯甲烷烯丙基异氰酸酯。

进一步的，所述的溶剂为乙二醇二甲醚。

进一步的，所述的机锡催化剂为乙烯基三丁基锡。

进一步的，所述的聚酯原料干燥后的含水率为110ppm。

经一步的，所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

经一步的，所述的渗透剂为碳八醇聚氧乙烯醚。

对比例1

一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法，其方案为：

步骤一、干燥，将聚酯原料在真空干燥箱中干燥，干燥温度为160℃，真空度为0.08MPa，干燥时间为5h；

步骤二、熔融纺丝：将干燥后的聚酯原料切片后送入螺杆挤压机，在288℃下熔融，然后计量泵在3900g/min的供量，纺丝速度为3000m/min下纺丝；

步骤三、冷却成型：采用吹风冷却成型技术，风温20℃，侧吹风风速控制在0.45m/min，侧吹风风湿为RH60％；

步骤四、卷绕入桶：通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；

步骤五、牵伸加工：通过加热箱和牵伸机对原丝进行牵伸加工，牵伸加工速度为600m/min，牵伸倍数为1.55，加热箱温度为160℃；

步骤六、卷曲：将牵伸后的丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4.0m/s，卷曲轮主压压力为0.35MPa，卷曲轮背压压力为0.08MPa；

步骤七、上油：使用喷油雾机对初生纤维喷洒的油剂，上油率控制在0.5％；

步骤八、热定型：将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为171℃，所述热定型时间为13min；

步骤九、切断打包，得到无荧光超细涤纶短纤维成品。

进一步的，所述的对初生纤维喷洒的油剂各组分的质量比为：10％的硅油，8％的乳化剂和1％的渗透剂，其余为水。

进一步的，所述的聚酯原料干燥后的含水率为145ppm。

经一步的，所述的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

经一步的，所述的渗透剂为碳八醇聚氧乙烯醚。

对比例2

一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法，其方案为：

步骤一、干燥，将聚酯原料在真空干燥箱中干燥，干燥温度为160℃，真空度为0.08MPa，干燥时间为5h；

步骤二、熔融纺丝：将干燥后的聚酯原料切片后送入螺杆挤压机，在288℃下熔融，然后计量泵在3900g/min的供量，纺丝速度为3000m/min下纺丝；

步骤三、冷却成型：采用吹风冷却成型技术，风温20℃，侧吹风风速控制在0.45m/min，侧吹风风湿为RH60％；

步骤四、卷绕入桶：通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；

步骤五、牵伸加工：通过加热箱和牵伸机对原丝进行牵伸加工，牵伸加工速度为600m/min，牵伸倍数为1.55，加热箱温度为160℃；

步骤六、卷曲：将牵伸后的丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4.0m/s，卷曲轮主压压力为0.35MPa，卷曲轮背压压力为0.08MPa；

步骤七、上油：使用喷油雾机对初生纤维喷洒的油剂，上油率控制在0.5％；

步骤八、热定型：将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为171℃，所述热定型时间为13min；

步骤九、切断打包，得到无荧光超细涤纶短纤维成品。

进一步的，所述的对初生纤维喷洒的油剂各组分的质量比为：10％的抗静电平滑剂，8％的乳化剂和1％的渗透剂，其余为水；其特征在于所述的抗静电平滑剂按照以下方法制备：

按照质量kg数，将中，加入3-6kg的二甲基二烯丙基氯化铵，0.5-0.6kg烯丙基异氰酸酯，50-100kg甲苯，和30-60x10-3kg的Karstedt催化剂，通入氮气0.5-1.5h后，继续通气并对反应体系加热升温，待稳定至70-80℃后，搅拌，逐滴加入10-20kg单羟基封端聚二甲基硅氧烷，反应10-18h，得到的所述的抗静电平滑剂。

进一步的，所述的聚酯原料干燥后的含水率为145ppm。

经一步的，所述的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

经一步的，所述的渗透剂为碳八醇聚氧乙烯醚。

对比例3

一种无荧光超细涤纶短纤维的制备方法，其方案为：

步骤一、干燥，将聚酯原料在真空干燥箱中干燥，干燥温度为160℃，真空度为0.08MPa，干燥时间为5h；

步骤二、熔融纺丝：将干燥后的聚酯原料切片后送入螺杆挤压机，在288℃下熔融，然后计量泵在3900g/min的供量，纺丝速度为3000m/min下纺丝；

步骤三、冷却成型：采用吹风冷却成型技术，风温20℃，侧吹风风速控制在0.45m/min，侧吹风风湿为RH60％；

步骤四、卷绕入桶：通过压缩空气牵引的方式，将各分散的丝束卷绕集中后送入盛丝桶；

步骤五、牵伸加工：通过加热箱和牵伸机对原丝进行牵伸加工，牵伸加工速度为600m/min，牵伸倍数为1.55，加热箱温度为160℃；

步骤六、卷曲：将牵伸后的丝束送入卷曲机卷曲，所述卷曲机速度为4.0m/s，卷曲轮主压压力为0.35MPa，卷曲轮背压压力为0.08MPa；

步骤七、上油：使用喷油雾机对初生纤维喷洒的油剂，上油率控制在0.5％；

步骤八、热定型：将初生纤维通过热定型机进行热定型，所述热定型温度为171℃，所述热定型时间为13min；

步骤九、切断打包，得到无荧光超细涤纶短纤维成品。

进一步的，所述的对初生纤维喷洒的油剂各组分的质量比为：10％的抗静电平滑剂，8％的乳化剂，其余为水；其特征在于所述的抗静电平滑剂按照以下方法制备：

加入0.5kg烯丙基异氰酸酯，50kg甲苯，和30x10-3kg的Karstedt催化剂，通入氮气0.5h后，继续通气并对反应体系加热升温，待稳定至70℃后，搅拌，逐滴加入10kg单羟基封端聚二甲基硅氧烷，反应10h，然后加入2.6kg的聚醚二元醇和0.01kg的有机锡催化剂，保温70℃，搅拌反应3h，旋蒸除去溶剂，真空干燥箱中完全除去残存溶剂，得到的所述的抗静电平滑剂。

进一步的，所述的烯丙基异氰酸酯为异弗尔酮烯丙基异氰酸酯。

进一步的，所述的溶剂为丙酮。

进一步的，所述的机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡。

进一步的，所述的聚酯原料干燥后的含水率为145ppm。

经一步的，所述的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

其测试结果如下表所示：

本案发明人还参照前述实施例，以本说明书述及的其它原料、工艺操作、工艺条件进行了试验，并均获得了较为理想的结果。