一种聚酯纤维纺丝的成型工艺
技术领域
本发明涉及聚酯纤维纺丝技术领域，特别涉及一种聚酯纤维纺丝的成型工艺。
背景技术
聚酯纤维，由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，属于高分子化合物。聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力。由于聚酯纤维及其制品具有良好的性能，所以也得到了人民群众的青睐，目前聚酯纤维已经是合成纤维的第一大品种。
随着时代的发展，对于聚酯纤维也越来越高，为了满足日益增长的需求，目前市场上也推出了超细聚酯纤维，依照传统方式：切片融化-分丝-卷绕，成型纺丝，但是纺丝越细，纺丝结构强度不足，纺丝成型的过程中越容易出现断丝的情况，所以现阶段聚酯纤维工艺研究重点是细化纤维的同时使纤维具有良好的力学性能，解决容易断丝的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚酯纤维纺丝的成型工艺，其有优点在于进一步细化纺丝，提高纺丝的力学性能，减少断丝的情况发生。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种聚酯纤维纺丝的成型工艺，包括以下步骤：
S1：下料：使用聚酯纤维切片为原料，使用振动筛进行精确下料；
S2：熔融挤压：首先切片送入到螺杆挤压机中，螺杆挤压机采用四区的加热形式将切片原料融化，加热区Ⅰ温度区间为220-225℃、加热区Ⅱ温度区间为230-235℃、加热区Ⅲ温度区间为240-245℃、加热区Ⅳ温度区间为250-255℃，切片熔体的挤出速度34-40m/min；
S3：纺丝定型：切片熔体送入到纺丝箱中，熔融态的切片经过纺丝箱的分丝板完成纺丝，之后纺丝通过分丝板下方的延迟冷却区，延迟冷却区的温度范围是255-260℃；
S4：吹风冷却：纺丝通过冷却甬道进行吹风冷却，冷却温度范围是15-17℃，风速1-1.1m/s，相对湿度88±5％；
S5：上油润滑：纺丝经过两个上油辊，上油辊的转速为14-27r/min；
S6：热定型：纺丝依次经过五对热辊，第一对热辊温度60℃、第二对热辊温度90℃、第三对热辊温度120℃、第四对热辊温度150℃、第五对热辊温度155℃；
S7：卷绕：定型热加固之后纺丝卷绕在卷绕机的丝辊上。
进一步的，在步骤S2中，螺杆挤压机的挤出压力范围是10-20mpa。
进一步的，在步骤S2中，螺杆挤压机的螺杆上喷涂有1-1.5mm的铬合金披复层，螺套上喷涂有1.5-2mm的铬合金披复层，螺杆挤压机外壳上布置至少6mm后保温棉隔热层。
进一步的，在步骤S4中，纺丝通过冷却甬道的时间为30-45min。
进一步的，在步骤S4中，冷却甬道长度为9m，冷却甬道的有效侧吹风窗高度为2.5m。
进一步的，在步骤S5中，上油辊使用的润滑油油剂浓度为17.4-21.1％。
进一步的，在步骤S6中、第一对热辊转速为1050m/min、第二对热辊转速为1550m/min、第三对热辊转速为2600m/min、第四对热辊转速为3000m/min、第五对热辊转速为3500m/min。
进一步的，在步骤S7中、卷绕机的丝辊转速为3550m/min。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过多温度梯次的融化切片原料，全面的打碎原有的组织结构，使熔体的组织更加彻底的破碎，有利于纺丝凝固形成更加细密均匀的纤维组织，提高纺丝质量，在配合之后的热定型，再次强化纤维组织，减少断线发生的情况；
2.对纺丝上油润滑，使油膜覆盖纺丝表面，消除因摩擦产生的静电积累，有利于加强纺丝韧性减少断线。
附图说明
图1是聚酯纤维纺丝的成型工艺的步骤示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种聚酯纤维纺丝的成型工艺，如图1所示，包括以下步骤：
S1、下料：使用聚酯纤维切片为原料，使用振动筛进行精确下料。
S2、下料：熔融挤压：首先切片送入到螺杆挤压机中，螺杆挤压机的螺杆上喷涂有1-1.5mm的铬合金披复层，螺套的内壁上喷涂有1.5-2mm的铬合金披复层，螺杆挤压机外壳上布置至少6mm后保温棉隔热层。在工作中的时候，螺杆与螺套的内壁均匀与切片熔体接触，所以设置铬合金披复层保护螺杆和螺套。
螺杆挤压机采用四区的加热形式将切片原料融化，加热区Ⅰ温度为220℃、加热区Ⅱ温度为230℃、加热区Ⅲ温度为240℃、加热区Ⅳ温度为250℃。切片原料进行多梯次的逐步热，使其完成熔化，切片组织破碎更加彻底，有利于后续的凝固定型。
S3：纺丝定型：切片熔体送入到纺丝箱中，熔融态的切片经过纺丝箱的分丝板，熔融态的切片凝固完成纺丝，之后纺丝通过分丝板下方的延迟冷却区，延迟冷却区的温度是255℃，延迟冷却区长度为100mm，隔绝纺丝与外气流接触，避免出现纺丝急速冷却的情况，消除纺丝内外温差，避免了初生纤维晶度过大。
S4：吹风冷却：纺丝通过冷却甬道进行吹风冷却，却温度范围是15-17℃，风速1-1.1m/s，相对湿度88±5％，冷却甬道长度为9m，冷却甬道的有效侧吹风窗高度为2.5m，增加纺丝与冷却风的接触机会，提高纺丝的冷却效果。控制纺丝通过甬道的速度，纺丝通过冷却甬道的时间为30-45min。
控制合理的风速，尤其针对纺丝直径较细的情况，减少纺丝的扰动。
S5：上油润滑：纺丝经过两个上油辊，上油辊的转速为14-27r/min，上油辊使用的润滑油油剂浓度为17.4-21.1％。在纺丝上的表面附着一层致密的油膜，消除因摩擦产生的静电积累，同时减少纺丝与后续，有利于加强纺丝韧性减少断线。
S6：热定型：纺丝依次经过五对热辊，第一对热辊温度60℃、第一对热辊转速为1050m/min；第二对热辊温度90℃、第二对热辊转速为1550m/min；第三对热辊温度120℃、第三对热辊转速为2600m/min；第四对热辊温度150℃、第四对热辊转速为3000m/min；第五对热辊温度155℃、第五对热辊转速为3500m/min。
第一级拉伸倍数：第二对热辊转速/第一对热辊转速，即1550/1050＝1.47；
第二级拉伸倍数：第三对热辊转速/第二对热辊转速，即2600/1550＝1.67；
第三级拉伸倍数：第四对热辊转速/第三对热辊转速，即3000/2600＝1.15；
第四级拉伸倍数：第五对热辊转速/第四对热辊转速，即3500/3000＝1.17；
总拉伸倍数：第五对热辊转速/第一对热辊转速，即3500/1050＝3.33。
首先第一级拉伸阶段是对纺丝进行预张力处理，经过预拉伸的纺丝具有更好的韧性，之后进行第二级拉伸阶段是纺丝的细颈拉伸过程，此过程第二级拉伸倍数最大，使纺丝细化接近设计直径。最后经过两步均匀变细阶段，也就是第三级拉伸阶段和第四级拉伸，消除纺丝直径回弹，纺丝进一步均匀变细。
卷绕：定型热加固之后纺丝卷绕在卷绕机的丝辊上,卷绕机的丝辊转速为3550m/min。卷绕车间的环境温度为25℃恒温，湿度为90RH±5％，为了减少纺丝出现过冷收缩的情况。
实施例2：与实施例1不同的步骤在于：
S2：加热区Ⅰ温度为223℃、加热区Ⅱ温度为232℃、加热区Ⅲ温度为243℃、加热区Ⅳ温度为253℃。
实施例3：与实施例1不同的步骤在于：
S2：加热区Ⅰ温度为225℃、加热区Ⅱ温度为235℃、加热区Ⅲ温度为245℃、加热区Ⅳ温度为255℃。
检测实施：
实验内容：准备实施例1-3等量的纺丝，分别作为试样1-3进行综合力学指标检测，得到的检测结果见表一。
表一
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
