一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法

摘要

本发明揭示了一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，包括S1，碱减量开纤步骤：将涤锦复合超细纤维布套装在液流染机的两个大摩擦面导轮上，在第一开纤液及助剂中，以第一开纤温度、指定冲击水压及导轮转速，经过第一时间的开纤使涤锦复合超细纤维布的开纤率达到第一预定值；S2，机械开纤步骤：将经过碱减量开纤的涤锦复合超细纤维布在液流染机的大摩擦面导轮上，在第二开纤液及助剂中，以第二开纤温度、指定水流冲击速度、水温及导轮转速，使所述涤锦复合超细纤维布在第二时间的机械开纤后开纤率达到第二预定值。本发明的有益效果是采用化学及机械二次开纤法，不但能减少化学剂对纤维物理性能的影响，且其碱减量可控制在一个较低的范围。

权利要求

1.一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，碱减量开纤步骤：将涤锦复合超细纤维布套装在液流染机的两个大摩擦面导轮上，在第一开纤液及助剂中，以第一开纤温度、指定冲击水压及导轮转速，经过第一时间的开纤使涤锦复合超细纤维布的开纤率达到第一预定值；

S2，机械开纤步骤：将经过碱减量开纤的涤锦复合超细纤维布在液流染机的大摩擦面导轮上，在第二开纤液及助剂中，以第二开纤温度、指定水流冲击速度、水温及导轮转速，使所述涤锦复合超细纤维布在第二时间的机械开纤后开纤率达到第二预定值；

两个所述大摩擦面导轮（1）具有高度差，且它们均包括转轴（11），所述转轴（11）上间隙设置有两块与所述转轴（11）共轴的挡板（12），所述挡板（12）之间设置有4-8块网板（13）围合成的剖面为正多边形的柱筒，所述柱筒与所述挡板（12）围合成限位槽；

所述第一时间为55-65min，所述第一预定值为40%；所述第一开纤液包括氢氧化钠，其中氢氧化钠的浓度为6-8g/L；所述第二开纤液的组分与所述第一开纤液相同，其中氢氧化钠的浓度为0 .1-0 .9g/L。

2.根据权利要求1所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其特征在于：所述助剂是综效精炼剂，且碱减量开纤步骤中的用量大于机械开纤步骤中的用量。

3.根据权利要求2所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其特征在于：S1，碱减量开纤步骤中的浴比为1:10。

4.根据权利要求3所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其特征在于：所述第一开纤温度为90 115摄氏度；所述冲击水压为0 .15-0 .25 MPa；所述导轮转速为10Hz。

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5.根据权利要求4所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其特征在于：所述第一开纤温度为90 95摄氏度,所述指定冲击水压为0 .2MPa。

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6.根据权利要求1所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其特征在于：所述水流冲击速度为35Hz，所述水温为 90 115摄氏度，所述第二开纤温度是100 115摄氏度。

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7.根据权利要求6所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其特征在于：所述第二时间为110-130min 。

8.根据权利要求7所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其特征在于：所述第二预定值为70%-80%。

说明书

一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种开纤方法,特别涉及一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法。

背景技术

[0002] 涤锦复合是一种通过复合纺丝技术生产出来的复合纤维，涤锦复合纤维经过开纤处理后成为超细纤维。

[0003] 而作为自动生产线卷轴布(涤锦复合超细纤维布)的最基本要求是：开纤充分(通常涤锦复合超细纤维开纤率达到60％时便可认为开纤符合要求)；同时，要有足够的强力及厚度以及织物的卷绕回弹性，平挺度达到最佳，以保证布面在自动擦拭线上长时间稳定运转。

[0004] 然而，现有的涤锦复合纤维的开纤往往通过化学开纤方法实现，而化学开纤方法又分为酸处理法、碱处理法以及有机溶剂法，而涤锦复合超细纤维在碱减量开纤处理中，一般都采用碱减量方法，即将涤锦复合超细纤维布置于开纤液中，使涤锦复合长丝在开纤液、温度、时间以及促进剂的综合作用下水解，涤纶和锦纶裂解成单根超细纤维。

[0005] 同时，随着烧碱的浓度、温度、时间的不断增加，开纤越来越充分，超细纤维的纤度变细，单丝数量增多，织物厚度先增大，手感柔软，吸水量、吸溶剂性、去污能力、擦拭效果均达到最佳状态。

[0006] 但是开纤越大，碱减量也越大，超细纤维不断发生水解而不断变细，因此单丝强力变小，纤维刚度(纤维断裂强度)下降，织物厚度及克重也随之下降，导致织物结构松散，织物的卷绕回弹性及平挺度下降，强力也随之下降，极易纰裂而丧失使用价值，无法实现开纤充分和织物强度及厚度的有效平衡。

发明内容

[0007] 本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种通过化学工艺和机械工艺结合的方式来保证开纤充分且织物有足够的强度及厚度的涤锦复合超细纤维的开纤方法。

[0008] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：

[0009] 一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，包括如下步骤：

[0010] S1，碱减量开纤步骤：将涤锦复合超细纤维布套装在液流染机的两个大摩擦面导轮上，在第一开纤液及助剂中，以第一开纤温度、指定冲击水压及导轮转速，经过第一时间的开纤使涤锦复合超细纤维布的开纤率达到第一预定值；

[0011] S2，机械开纤步骤：将经过碱减量开纤的涤锦复合超细纤维布在液流染机的大摩擦面导轮上，在第二开纤液及助剂中，以第二开纤温度、指定水流冲击速度、水温及导轮转速，使所述涤锦复合超细纤维布在第二时间的机械开纤后开纤率达到第二预定值。

[0012] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：两个所述大摩擦面导轮具有高度差，且它们均包括转轴，所述转轴上间隙设置有两块与所述转轴共轴的挡板，所述挡板之间设置有4-8块网板围合成的剖面为正多边形的柱筒，所述柱筒与所述挡板围合成限位槽。

[0013] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述第一开纤液包括氢氧化钠，其中氢氧化钠的浓度为6-8g/L。

[0014] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述助剂是综效精炼剂，且碱减量开纤步骤中的用量大于机械开纤步骤中的用量。

[0015] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：S1，碱减量开纤步骤中的浴比为1:10。

[0016] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述第一开纤温度为90～115摄氏度；所述冲击水压为0.15-0.25MPA；所述导轮转速为10HZ。

[0017] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述第一开纤温度为90～95摄氏度,所述指定冲击水压为0.2MPA。

[0018] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述第一时间为55-65min。

[0019] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述第一预定值为38-42％。

[0020] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述第二开纤液的组分与所述第一开纤液相同，其中氢氧化钠的浓度为0.1-0.9g/L。

[0021] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述水流冲击速度为35HZ，所述水温为90～115摄氏度，所述第二开纤温度是100～115摄氏度。

[0022] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述第二时间为110-130min。

[0023] 优选的，所述的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，其中：所述第二预定值为70％-80％。

[0024] 本发明技术方案的优点主要体现在：

[0025] 1.本发明设计精巧，改变了传统的开纤工艺往往通过化学开纤来实现的惯常思维，通过化学开纤和机械开纤的有效结合，在保证了开纤充分性的基础上，又避免了单根超细纤维因水解过细而出现纤维断裂强度下降的问题，保证了织物具有充分的强度、厚度和卷绕回弹性，实现了开纤充分和织物具有充分强度、厚度和卷绕回弹性的有效平衡。

[0026] 2.本发明的操作简单，各步骤衔接紧密，通过对开纤率的控制以及对导轮结构的改进，增加涤锦复合超细纤维布和导轮接触面之间的摩擦力，从而为机械开纤提供了必要的条件；并且采用机械开纤后，可以减少单独采用化学开纤所需要的开纤液的量，有利于降低企业的生产成本。

附图说明

[0027] 图1是现有技术的普通导轮结构示意图；

[0028] 图2是本发明中大摩擦面导轮示意图。

具体实施方式

[0029] 本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

[0030] 本发明揭示的一种涤锦复合超细纤维两步开纤方法，采用先碱减量开纤(化学工艺)，后机械开纤的两步法，改变了传统工艺一般只采用化学工艺进行开纤的惯常思维。

[0031] 具体的，该方法包括如下步骤：

[0032] S1，碱减量开纤步骤：将指定重量的涤锦复合超细纤维布套装在液流染机上的两个具有高度差的大摩擦面导轮1上，在液流染机中加入指定重量的第一开纤液和助剂，并使碱减量开纤步骤中的浴比为1:10。

[0033] 其中，所述第一开纤液包括氢氧化钠，所述氢氧化钠是100％的片碱，并且每升溶液中氢氧化钠的质量是6-8g，进一步优选为7-8g；所述助剂是综效精炼剂。

[0034] 接着，将所述液流染机内的温度调至第一开纤温度，所述第一开纤温度为90～115摄氏度，优选为95摄氏度。

[0035] 随后，启动所述液流染机，使所述大摩擦面导轮1以第一导轮转速转动，所述大摩擦面导轮1转速是10HZ，两个所述大摩擦面导轮1转动带动所述涤锦复合超细纤维布像皮带一样在第一开纤液中循环滚动，此时，涤锦复合超细纤维高分子与第一开纤液之间发生水解反应，最终形成水溶性物质。

[0036] 具体的，在第一开纤液中，超细纤维表面的大分子链的酯键水解断裂，不断形成不同聚合度的水解产物，同时，所述综效精炼剂迅速吸附在所述超细纤维表面上，降低纤维表面的张力，其次，所述综效精炼剂中的负离子与第一开纤液中氢氧根负离子发生离子交换反应，氢氧根离子转移并富集在超细纤维表面，是氢氧根离子有更多的机会也更轻易进攻超细纤维高分子中带部分正电荷的的碳原子，使超细纤维高分子分裂，从而促进水解反应，最终形成水溶性的苯二甲酸钠和乙二醇。

[0037] 随着水解反应的不断进行，使得超细纤维的纤度(直径)变细，单丝增多，涤锦复合超细纤维布的重量减小，碱减量逐步增大。

[0038] 在碱减量开纤步骤中同时也伴随着一定的机械开纤过程，但是机械动能只是辅助原因，开纤的主要原因还是氢氧化钠和超细纤维的水解反应。

[0039] 在进行第一时间的碱减量开纤后，使涤锦复合超细纤维开纤率达到第一预定值，停止所述碱减量开纤步骤。

[0040] 但是在上述过程中，如何控制碱减量开纤过程的停止并开始机械开纤过程是保证本发明能够实现最终结果的最大难点，经发明人无数次的实验和长期的思考分析发现：在碱减量工艺中，当开纤率达到40％前，超细纤维的刚度下降不明显，而当开纤率超过40％后，超细纤维的刚度出现明显下降；因此本发明优选所述第一预定值为38-42％；进一步，优选为达到40％时，停止上述的碱减量开纤过程，此时，碱减量约为14％-15％；对应的，要达到上述的开纤率，对应的碱减量开纤过程持续的时间约为55-65min，进一步优选为60min。

[0041] S2，机械开纤步骤：随后，将经过碱减量开纤的涤锦复合超细纤维布仍然保持在所述液流染机的大摩擦面导轮1上。

[0042] 将所述第一开纤液从所述液流染机中排出，并在所述液流染机中加入第二开纤液及助剂，并使机械开纤步骤中的浴比保持在1:120。

[0043] 其中，所述第二开纤液的组分以及助剂与所述第一开纤液的组分以及助剂相同，但其中所述第二开纤液中氢氧化钠的浓度要远远小于所述第一开纤液中的氢氧化钠浓度，具体为每升第二开纤液中氢氧化钠的质量为0.1-0.9g，且所述助剂在机械开纤步骤中的用量要小于所述碱减量开纤步骤中的用量。

[0044] 这是因为在碱减量开纤步骤中主要通过氢氧化钠和超细纤维的水解反应来实现开纤，而机械开纤步骤中则主要依靠机械动能进行开纤，第二开纤液及助剂主要起辅助的作用。

[0045] 随后，将液流染机内的温度调整到第二开纤温度，所述第二开纤温度是100～115摄氏度，由于开纤温度和开纤速度保持正比，温度越高，开纤效果越好，而温度降低，则开纤速度降低，因此，之所以将第二开纤温度设置为略大于第一开纤温度，是为了在没有化学反应的前提下，加速机械开纤的速率。

[0046] 接着，控制喷水机构以指定水流冲击速度将指定温度的水喷洒在所述涤锦复合超细纤维布和所述导轮接触的区域；所述水流冲击速度为35HZ，所述水温为90～115摄氏度。

[0047] 启动所述液流染机，使所述大摩擦面导轮1以指定转速转动，所述大摩擦面导轮1转速是10HZ，所述大摩擦面导轮1转动带动所述涤锦复合超细纤维布在第二开纤液中循环滚动，经过第二时间并使涤锦复合超细纤维的开纤率达到第二预定值停止，所述第二时间优选为110-130min，进一步优选为120min。

[0048] 在机械开纤步骤中，由于第二开纤液中氢氧化钠的含量相对第一开纤液中氢氧化钠的含量大大减少，浓度大大降低，此时，所述涤锦复合超细纤维布与氢氧化钠之间几乎不发生水解反应，因此，单根超细纤维的直径基本不再减小，碱减量也基本与所述碱减量开纤步骤中的碱减量保持一致，这时主要通过所述涤锦复合超细纤维布与两个所述大摩擦面导轮1之间的摩擦力、水流的冲击力以及涤锦复合超细纤维布自身的伸缩力等机械能实现进一步开纤。

[0049] 然而，发明人经过多次试验发现，如果在现有的如附图1所示的包括聚酯辊的导轮上进行继续开纤，最终生产的织物根本无法达到理想的开纤要求，因此，发明人进一步对所述液流染机的两个导轮进行了改进。

[0050] 具体的，如附图2所示，两个所述大摩擦面导轮1均包括转轴11，所述转轴11上间隙设置有两块与所述转轴11共轴的圆形挡板12，所述挡板12之间设置有4-8块围合成剖面为正多边形的网板13，每个所述网版13上开设有若干个通孔，优选所述网板13为六块，它们围合成一个与所述转轴11共轴且剖面为的正六边形的空心柱筒，并且所述柱筒的剖面面积小于所述挡板12，所述柱筒的外壁与两个所述挡板12共同组合成一个限位槽，开纤时，所述涤锦复合超细纤维布卡在所述限位槽内。

[0051] 在机械开纤的具体过程中，所述涤锦复合超细纤维布贴合在所述柱筒的表面上，由于此时所述柱筒上有6个顶角顶在所述涤锦复合超细纤维布上，且六块网板13的表面与所述涤锦复合超细纤维布也存在接触，因此，它们的接触面积远远大于现有的聚酯辊的导轮与所述涤锦复合超细纤维布的接触面积，所以改进后的导轮1对涤锦复合超细纤维布施加的摩擦力相对现有的导轮也大大增加，从而增加了涤锦复合超细纤维布开纤的动力，使得涤锦复合超细纤维布能够继续开纤。

[0052] 同时，由于水流喷向涤锦复合超细纤维布时，对所述涤锦复合超细纤维布施加一定的冲击力，一方面进一步增大所述导轮和涤锦复合超细纤维布接触面之间的摩擦力，增加了开纤的动力；另一方面，水流冲击也使得涤锦复合超细纤维布自身出现振动、变形以及伸缩，从而更进一步增加涤锦复合超细纤维布开纤的动力，也使得涤锦复合超细纤维布的卷绕回弹性增加；再者，由于所述网板13上设置有若干通孔，因此在水流的冲击下，涤锦复合超细纤维布的不同部分能够以不同通孔为参照而分别产生变形并陷入所述通孔中，多处变形的同时发生也进一步增加了涤锦复合超细纤维布的卷绕回弹性。

[0053] 通过机械开纤步骤，能够在第一次开纤的基础上再开纤30％-40％，从而使最终产品的开纤率即所述第二预定值达到70％-80％，满足最终织物的开纤要求。

[0054] 更进一步，采用机械开纤后，能够有效的防止单根超细纤维的进一步水解，从而避免单根超细纤维的直径缩减到纤维断裂强度明显不符合要求的状况，采用本方法后，最终织物的碱减量维持在14％-15％，要远远小于单独使用碱减量工艺生产符合开纤率要求的织物所对应的碱减量(约20％)，因此最终织物的厚度也相对单独使用碱减量工艺的织物要厚，从而实现了上述多种效果的有效平衡。

[0055] 本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。