石墨烯复合三维螺旋中空纤维的生产工艺
阅读说明：本技术 石墨烯复合三维螺旋中空纤维的生产工艺 (Production process of graphene composite three-dimensional spiral hollow fiber ) 是由 缪爱国 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了石墨烯复合三维螺旋中空纤维的生产工艺,其特征在于,由石墨烯颗粒和聚对苯二甲酸乙二酯切片作为原料,所述原料组分按照1～9:99～91的质量比复合纺丝。所述复合纺丝的生产工艺共分成十个步骤：1)抽真空干燥；2)制备溶体；3)挤出丝条；4)纺丝；5)冷却成型；6)绕卷和集束；7)浸油；8)拉伸；9)高温定型；10)打包入库。本发明采用环保型PET切片为复合配方的主体,控制石墨烯颗粒目数,通过双螺杆熔融制备共混熔体,在特制喷丝组件下制得三维螺旋中空复合纤维,由于石墨烯具有自发热特性,制得的纤维纺织成内衣内裤产品,具有保健、抗菌、除臭等特点。(The invention discloses a production process of a graphene composite three-dimensional spiral hollow fiber, which is characterized in that graphene particles and polyethylene terephthalate slices are used as raw materials, and the raw materials are subjected to composite spinning according to the mass ratio of 1-9: 99-91. The production process of the composite spinning comprises ten steps: 1) vacuumizing and drying; 2) preparing a solution; 3) extruding strands; 4) spinning; 5) cooling and forming; 6) winding and bundling; 7) oil immersion; 8) stretching; 9) shaping at high temperature; 10) and (6) packaging and warehousing. The invention adopts environment-friendly PET slices as a main body of a composite formula, controls the mesh number of graphene particles, prepares a blended melt through double-screw melting, and prepares the three-dimensional spiral hollow composite fiber under a special spinning assembly.)
技术领域
本发明属于纤维生产技术领域，具体涉及石墨烯复合三维螺旋中空纤维的生产工艺。
背景技术
人类生存环境中存在各种各样的细菌和霉菌，常见的包括金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、黄曲霉菌和白色念珠菌等；表皮葡萄球菌和棒状菌常见于内衣、内裤，导致外衣裤异味的菌类一般是杆菌孢子和少量表皮葡萄球菌。在高温高湿的环境下，这些微生物在衣物上大量繁殖时，纤维容易受到其酸性或者碱性代谢物的作用而发生降解、变色，并生成挥发性恶臭物质如醋酸、氨气等，还容易引发人体某些皮肤病，因此，抗菌和防臭历来是息息相关的。
为了满足人们对纺织品卫生功能的高要求，纤维制品不断地向抗菌防臭的方向发展。人造PET纤维的含湿率最符合人体皮肤的生理要求，具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性，但也因为其含湿率较高，容易滋生各种细菌和霉菌，且滋生速度相当快。而现有的各种后整理部分使用的抗菌剂等，其抗菌、抑菌等效果都不够理想，而且不耐洗涤。为此，需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供石墨烯复合三维螺旋中空纤维的生产工艺，以解决上述背景技术中提出现有的人造PET纤维容易滋生各种细菌和霉菌，后整理部分使用的抗菌剂不耐洗涤等情况。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：石墨烯复合三维螺旋中空纤维的生产工艺，其特征在于，由石墨烯颗粒和聚对苯二甲酸乙二酯切片作为原料，所述原料组分按照1~9:99~91的质量比复合纺丝。
具体复合纺丝的生产步骤如下：
1）将原料加入转鼓干燥机中，进行抽真空干燥，干燥4~8小时，温度设定为120~150℃，使得原料含水量小于50ppm；
2）将干燥后的原料熔融制备成熔体；
3）在螺杆挤压机的作用力下，将熔体通过频率为33~39Hz的计量泵高压进入喷丝组件，顺利挤出丝条；
4）将挤出的丝条送入纺丝箱体，箱体温度控制在 280-300℃，纺丝速度为1100~1300米/秒，确保纺织出的丝纤维在50K以上；
5）将纺出的丝纤维通过20~30℃的风温、55000~62000㎡的风量、3.3~3.9米/秒的风速进行均匀冷却，保证丝纤维冷却成型；
6）将成型后的丝纤维通过卷绕机进行卷绕和集束；
7）在卷绕集束的同时，采用专用硬油油剂进行上油，保持丝束平滑，不起毛、不断丝；
8）将丝束通过牵伸机，进行三道拉伸，以一道拉伸为主，其他两道拉伸为辅，以保证体现三维而不过拉伸；
9）将拉伸后的丝束采用七区热定型烘箱进行高温定型，通过循环风冷却，使其自然松弛收缩；
10）通过低温风干后，经切断打包入库。
步骤6中，在经过卷绕机时，不设被压，保证丝纤维通过时能自然卷曲集束，在集束时丝束放置在集束架上，使集束总旦数为180~210万旦。
步骤7中，通过导丝机浸入专用硬油油剂中，增加纤维刚性。
步骤8中，第一道拉伸通过水浴牵伸槽进行拉伸，浴槽温度为65~75℃，第二道拉伸通过蒸汽加热进行拉伸，蒸汽温度为100~110℃，第三道拉伸通过叠丝进行拉伸。
步骤9中，七区热定型烘箱加热时，一区温度为 100-105℃、二区温度为155~170℃、三区温度为165~180℃、四区温度为180~220℃、五区温度为195~215℃、六区温度为180~220℃、七区温度为190~200℃。
步骤10中，由切断机切断，切断网速为750~850米/分钟，再由打包机进行打包，每包重量为250~350+10kg。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用环保型PET切片为复合配方的主体，控制石墨烯颗粒目数，通过双螺杆熔融制备共混熔体，在特制喷丝组件下制得三维螺旋中空复合纤维，由于石墨烯具有自发热特性，制得的纤维纺织成内衣内裤产品，具有保健、抗菌、除臭等特点。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
实施例1：
根据本发明的原理和技术方案，确定其原料成分：石墨烯8%、聚对苯二甲酸乙二酯92%，采用双组份原料共纺复合技术进行纺丝，具体纺丝的生产步骤如下：
步骤一：将原料加入转鼓干燥机中，进行抽真空干燥，干燥6小时，温度设定为125℃，使得原料含水量小于50ppm。
步骤二：将干燥后的原料加入上料斗中，通过双螺杆送料技术熔融制备成熔体。
步骤三：在螺杆挤压机的作用力下，将熔体通过频率为36Hz的计量泵高压进入喷丝组件，顺利挤出丝条。
步骤四：将挤出的丝条送入纺丝箱体，箱体温度控制在 290℃，纺丝速度为1200米/秒，确保纺织出的丝纤维在50K以上。
步骤五：将纺出的丝纤维通过23℃的风温、60000㎡的风量、3.6米/秒的风速进行均匀冷却，保证丝纤维冷却成型。
步骤六：将成型后的丝纤维通过卷绕机进行卷绕和集束，在经过卷绕机时，不设被压，保证丝纤维通过时能自然卷曲集束，在集束时丝束放置在集束架上，使集束总旦数为200万旦。
步骤七：在卷绕集束的同时，通过导丝机浸入专用硬油油剂TDSL-2005A/B中，增加纤维刚性，保持丝束平滑，不起毛、不断丝。
步骤八：将丝束通过牵伸机，进行三道拉伸，以一道拉伸为主，其他两道拉伸为辅，第一道拉伸通过水浴牵伸槽进行拉伸，浴槽温度为70℃，第二道拉伸通过蒸汽加热进行拉伸，蒸汽温度为100℃，第三道拉伸通过叠丝进行拉伸，以保证体现三维而不过拉伸。
步骤九：将拉伸后的丝束采用七区热定型烘箱进行高温定型，通过七区热定型烘箱加热时，一区温度为 100℃、二区温度为165℃、三区温度为175℃、四区温度为200℃、五区温度为205℃、六区温度为200℃、七区温度为195℃，再通过循环风冷却，使其自然松弛收缩。
步骤十：通过低温风干后由喂入轮送出，经由切断机切断，切断网速为800米/分钟，再由打包机进行打包入库，每包重量为300+10kg。
实施例2：
根据本发明的原理和技术方案，确定其原料成分：石墨烯6%、聚对苯二甲酸乙二酯94%，采用双组份原料共纺复合技术进行纺丝，具体纺丝的生产步骤如下：
步骤一：将原料加入转鼓干燥机中，进行抽真空干燥，干燥5小时，温度设定为130℃，使得原料含水量小于50ppm。
步骤二：将干燥后的原料加入上料斗中，通过双螺杆送料技术熔融制备成熔体。
步骤三：在螺杆挤压机的作用力下，将熔体通过频率为38Hz的计量泵高压进入喷丝组件，顺利挤出丝条。
步骤四：将挤出的丝条送入纺丝箱体，箱体温度控制在 280℃，纺丝速度为1150米/秒，确保纺织出的丝纤维在50K以上。
步骤五：将纺出的丝纤维通过25℃的风温、58000㎡的风量、3.8米/秒的风速进行均匀冷却，保证丝纤维冷却成型。
步骤六：将成型后的丝纤维通过卷绕机进行卷绕和集束，在经过卷绕机时，不设被压，保证丝纤维通过时能自然卷曲集束，在集束时丝束放置在集束架上，使集束总旦数为190万旦。
步骤七：在卷绕集束的同时，通过导丝机浸入专用硬油油剂TDSL-2005A/B中，增加纤维刚性，保持丝束平滑，不起毛、不断丝。
步骤八：将丝束通过牵伸机，进行三道拉伸，以一道拉伸为主，其他两道拉伸为辅，第一道拉伸通过水浴牵伸槽进行拉伸，浴槽温度为68℃，第二道拉伸通过蒸汽加热进行拉伸，蒸汽温度为105℃，第三道拉伸通过叠丝进行拉伸，以保证体现三维而不过拉伸。
步骤九：将拉伸后的丝束采用七区热定型烘箱进行高温定型，通过七区热定型烘箱加热时，一区温度为 102℃、二区温度为160℃、三区温度为168℃、四区温度为190℃、五区温度为198℃、六区温度为190℃、七区温度为192℃，再通过循环风冷却，使其自然松弛收缩。
步骤十：通过低温风干后由喂入轮送出，经由切断机切断，切断网速为780米/分钟，再由打包机进行打包入库，每包重量为280+10kg。
实施例3：
根据本发明的原理和技术方案，确定其原料成分：石墨烯9%、聚对苯二甲酸乙二酯91%，采用双组份原料共纺复合技术进行纺丝，具体纺丝的生产步骤如下：
步骤一：将原料加入转鼓干燥机中，进行抽真空干燥，干燥4小时，温度设定为140℃，使得原料含水量小于50ppm。
步骤二：将干燥后的原料加入上料斗中，通过双螺杆送料技术熔融制备成熔体。
步骤三：在螺杆挤压机的作用力下，将熔体通过频率为39Hz的计量泵高压进入喷丝组件，顺利挤出丝条。
步骤四：将挤出的丝条送入纺丝箱体，箱体温度控制在300℃，纺丝速度为1300米/秒，确保纺织出的丝纤维在50K以上。
步骤五：将纺出的丝纤维通过30℃的风温、61000㎡的风量、3.9米/秒的风速进行均匀冷却，保证丝纤维冷却成型。
步骤六：将成型后的丝纤维通过卷绕机进行卷绕和集束，在经过卷绕机时，不设被压，保证丝纤维通过时能自然卷曲集束，在集束时丝束放置在集束架上，使集束总旦数为205万旦。
步骤七：在卷绕集束的同时，通过导丝机浸入专用硬油油剂TDSL-2005A/B中，增加纤维刚性，保持丝束平滑，不起毛、不断丝。
步骤八：将丝束通过牵伸机，进行三道拉伸，以一道拉伸为主，其他两道拉伸为辅，第一道拉伸通过水浴牵伸槽进行拉伸，浴槽温度为74℃，第二道拉伸通过蒸汽加热进行拉伸，蒸汽温度为110℃，第三道拉伸通过叠丝进行拉伸，以保证体现三维而不过拉伸。
步骤九：将拉伸后的丝束采用七区热定型烘箱进行高温定型，通过七区热定型烘箱加热时，一区温度为 105℃、二区温度为170℃、三区温度为180℃、四区温度为210℃、五区温度为210℃、六区温度为210℃、七区温度为198℃，再通过循环风冷却，使其自然松弛收缩。
步骤十：通过低温风干后由喂入轮送出，经由切断机切断，切断网速为820米/分钟，再由打包机进行打包入库，每包重量为320+10kg。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种阻燃纤维及其制备方法以及阻燃面料