异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝的制造方法 【技术领域】
本发明涉及涤纶长丝的制造方法，特别涉及异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝的制造方法。
背景技术
异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝是一种包含异形截面和两种不同单丝纤度圆形截面三种涤纶丝以及三者具有不同热水收缩率的复合涤纶长丝，通常圆形丝中的粗旦丝为高收缩其它两种为低收缩。这种涤纶复合长丝在后道染整加工等热处理时，因粗旦圆形丝比异形丝和细旦圆形丝产生更多的收缩，异形丝和细旦圆形丝产生细微自然的卷曲浮于丝束表面，丝束截面呈现多层次的蓬松结构，产生适度的紊乱。其织物具有丰满的外观风格、柔软垂沉的手感、良好的回弹性和理想的染色性。另外，一般异形丝的截面形状有三角形或三叶形以及十字形等，其中三角形或三叶形的丝能赋予织物较好的光泽，常用于纺制真丝面料，而十字形地丝具有较好的吸湿和排湿性能，作为一种功能性纤维目前也极为流行。
在现有的异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝制造工艺中，要获得异形截面和不同单丝纤度的丝一般是采用相应喷丝孔的喷丝板组件进行纺丝。而为了获得不同的收缩率，通常需采用不同特性粘度的聚酯为两者的纺丝原料，在丝束的牵伸时，可以采用相同或不同的牵伸倍数，采用不同的牵伸倍数可以获得较大的异收缩差。另外也可以采用相同的聚酯为纺丝原料，只是通过进行不同倍数的牵伸来获得不同的热水收缩率。通常对两种丝束进行不同倍数的牵伸是各自在牵伸设备上采用不同的工艺分别进行的，这样整个纺程就显得比较复杂，而采用两种聚酯原料则需要有两套向各自的纺丝部位提供聚酯熔体的系统，这无疑更增加了产品的制造成本。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种相对简单的方法来制造异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝，它采用单种聚酯原料，且不同热水收缩率丝的牵伸过程采用相同的工艺，制得复合长丝的异收缩差可达到10％～40％。
本发明提供的异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝的制造方法通过下述技术方案来呈现：
聚酯熔体分别通过开有异形喷丝孔的喷丝板组件和开有大小两种孔径圆形喷丝孔的喷丝板组件喷丝和风冷凝固得到三种相应的初生丝，三种初生丝通过各自纺丝部位对应的热管进行牵伸，然后经合股、网络及卷绕得到异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝产品，其中的粗旦圆形丝与细旦圆形丝的单丝纤度的异纤比为2.0～4.0，异形丝的单丝纤度小于粗旦圆形丝的单丝纤度，异形丝的异形度y＝20～55％，热管的温度控制在110～160℃，热管长度为1000～2000mm，纺丝卷绕速度为3500～5300米/分，所述的异形度由下式表示：y=(1-rR)×100%]]>
其中r为异形丝截面内切圆半径，R为外接圆半径。
上述异形喷丝孔形状可以为三角形或三叶形，或者为十字形；异形丝的异形度y最好为40～50％；粗旦圆形丝与细旦圆形丝的单丝纤度的异纤比最好为2.5～4.0；热管长度最好为1000～1400mm；纺丝卷绕速度最好为4000～4500米/分；异形丝、细旦圆形丝、粗旦圆形丝三者的混纤比为1∶(0.3～0.5)∶(0.3～0.5)；异形丝的单丝纤度可以为0.8～1.5dtex，细旦圆形丝的单丝纤度可以为0.8～1.5dtex，粗旦圆形丝的单丝纤度可以为2.0～4.0dtex。
在现有技术中，热管纺丝工艺已成熟地应用于涤纶的工业化生产，近年来被证实是一种先进的涤纶纺丝生产技术。从整个纺程看，一般的热管纺丝工艺大致包括两个部分：聚酯熔体细流出喷丝板后经风冷凝固成形为初生丝；然后初生丝直接进入热管，由于丝束受到静电的作用而蓬松，在热管中的整个区域借助空气的作用，丝束产生无级的连续牵伸。因此热管牵伸有别于热辊牵伸，是一种均匀、柔软的牵伸。
热管牵伸的机理是独特的，丝束借助于空气的阻力实现热拉伸，因此丝束在热管中实现的牵伸倍数取决于丝束受到的空气阻力，而空气阻力的大小很大程度上取决于单丝比表面的大小。单丝纤度愈小，比表面愈大，同时即使在单丝纤度相同时，异形丝比圆形丝有更大的比表面，异形度愈大的丝的比表面愈大。因此同为圆形丝，细旦丝受到更大的空气阻力，单丝纤度小于等于圆形丝的异形丝比圆形丝受到更大的空气阻力，而受到更大的空气阻力意味着产生更大倍数的牵伸。本发明就是巧妙地利用了热管牵伸这个独特的机理，将三种初生丝在热管中实现热管牵伸，由于各自受到不同的空气阻力，即便热管控制在相同的温度，也能完成不同倍数的牵伸。完成较高倍数牵伸的丝中分子取向度高，冷却后具有较高的结晶度，丝的热水收缩就相对小，这样最终制得到丝束中异形和细旦圆形丝就比粗旦圆形丝有更小的热水收缩率。通常认为异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝中两种热水收缩率的收缩差在10％～40％是合适的，小于10％的收缩差异收缩效果将难以体现，而高于40％时，经热收缩后的丝束过于蓬松，制成的纱线形态也将变差。发明人经大量的实验发现，粗旦圆形丝与细旦圆形丝的单丝纤度的异纤比为2.0～4.0，异形丝的单丝纤度小于圆形丝的单丝纤度，异形丝的异形度y＝20～55％，异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝中两种热水收缩率的收缩差可达到10％～40％。
与已有技术相比，本发明提供的异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝制造方法不仅不同热水收缩率的丝采用一种聚酯原料纺丝，且牵伸工艺也可完全相同，整个工艺过程与普通的涤纶长丝热管纺丝工艺基本相同，使得异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝制造工艺变得非常简便，制造成本相对普通的涤纶长丝来说几乎没有增加，而产品却有较高的附加值。
【具体实施方式】
实施例1～12：
采用螺杆挤出机，将聚酯熔体分别通过开有异形喷丝孔的喷丝板组件和开有大小两种孔径圆形喷丝孔的喷丝板组件喷丝和风冷凝固得到三种相应的初生丝，三种初生丝通过各自纺丝部位对应的热管进行牵伸，然后经合股、网络及卷绕得到异纤异形异收缩三异涤纶复合长丝产品。
喷丝板规格：
1、圆形孔0.18×0.54×24f；
2、0.24×0.72×24f；
3、三叶形×0.50×64f或，
十字形×0.50×64f或，
三角形×0.50×64f。
各实施例采用的其它有关纺丝工艺条件见表1，产品指标见表2。
表1.异形喷丝板 混纤比热管长度 (mm)热管温度 (℃)卷绕速度(米/分) 实施例1 三叶形 64∶24∶24 1100 125 4000 实施例2 十字形 64∶24∶24 1100 125 4000 实施例3 三角形 64∶24∶24 1100 125 4000 实施例4 三叶形 64∶24∶24 1100 125 3800 实施例5 三叶形 64∶24∶24 1100 125 4200 实施例6 三叶形 64∶24∶24 1100 125 4400 实施例7 三叶形 64∶24∶24 1100 110 4000 实施例8 三叶形 64∶24∶24 1100 140 4000 实施例9 三叶形 64∶24∶24 1100 160 4000 实施例10 三叶形 64∶24∶24 1100 125 4000 实施例11 三叶形 64∶24∶24 1100 125 4000 实施例12 三叶形 64∶24∶24 1100 125 4000表2. 总纤度 (dtex/f)异形纤维 异形度 (％)断裂强度(cN/dtex) 断裂 伸长 (％) 热水 收缩差 (％) 实施例1 83/(24+24)+83/64 48 3.82 37.5 21.2 实施例2 83/(24+24)+83/64 37 3.79 37.9 18.4 实施例3 83/(24+24)+83/64 32 3.73 39.3 16.1 实施例4 83/(24+24)+83/64 48 3.72 38.6 24.3 实施例5 83/(24+24)+83/64 48 3.83 37.3 18.7 实施例6 83/(24+24)+83/64 48 3.85 37.0 13.2 实施例7 83/(24+24)+83/64 48 3.56 41.2 28.6 实施例8 83/(24+24)+83/64 48 3.84 37.5 18.0 实施例9 83/(24+24)+83/64 48 3.85 36.8 10.4 实施例10 83/(24+24)+83/64 52 3.84 37.2 22.3 实施例11 83/(24+24)+83/64 42 3.66 39.8 19.1 实施例12 83/(24+24)+83/64 34 3.59 42.3 17.5
表2中，总纤度组成：低收缩异形丝+低收缩细旦圆形丝+高收缩粗旦圆形丝；
断裂强度为异收缩混纤丝的平均断裂强度，测试方法按照“GB/T 14344-93合成纤维长丝及变形丝断裂强力和断裂伸长试验方法”；
热水收缩差为异收缩混纤丝中高收缩部分与低收缩部分的沸水收缩率差值，沸水收缩率测试方法按照“GB 6505-86合成纤维长丝及变形丝沸水收缩率试验方法”。