《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》是吉林省華紡纖維製造有限公司於2013年5月13日申請的專利，該專利的公布號為CN103320880A，授權公布日為2013年9月25日，發明人是邢天寶、王紀超。
《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》該方法分別將聚丙烯切片加入熔融螺桿A和熔融螺桿B中作為皮層和芯層，皮層與芯層加入到紡絲機計量泵中，纖維成型後經過油劑槽上油輥、三步牽伸機、一道定型機、捲曲機、脫油劑槽、二道定型機後得到纖維束，將上述纖維束通過纖維整形機和切斷機，得到無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維；所述的加入熔融螺桿A和B中的聚丙烯切片的熔融指數分別為64克/10分鐘和32克/10分鐘，脫油劑槽的溫度為96℃～100℃，纖維整形機噴頭壓力為3.3～3.7公斤/平方厘米。該發明的製備方法得到的丙綸短纖維含油率為0%，比電阻值10歐·厘米～10歐·厘米。
2019年10月，《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》獲得第三屆吉林省專利獎優秀獎。
（概述圖為《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法
- 申請人：吉林省華紡纖維製造有限公司
- 申請日：2013年5月13日
- 申請號：2013101737557
- 公布日：2013年9月25日
- 公布號：CN103320880A
- 發明人：邢天寶、王紀超
- 地址：吉林省遼源市經濟開發區東北襪業工業園區
- Int.Cl.：D01D5/34(2006.01)I、D01D5/08(2006.01)I、D01D13/00(2006.01)I
- 代理機構：長春菁華專利商標代理事務所
- 代理人：陶尊新
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,操作內容,實施案例,榮譽表彰,
專利背景
2013年前，用於食品生產、藥品生產袋以及空氣過濾的過濾材料多為普通丙綸短纖維製成的無紡布，而這些丙綸短纖維在生產過程中為了保證纖維的抱合性、集束性、防鏽性和順滑性，普遍都採用了紡絲油劑。這些紡絲油劑的主要成分為：烷基酚聚氧乙烯醚、季戊四醇脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、烷基磷酸酯、烷基醇醯胺等（化學工業出版社，劉程，表面活性劑套用手冊，第二版P467～475，）。然而，這些紡絲油劑附著在纖維上製作成過濾布使用後，會隨被過濾的流體食品、藥品、水或空氣等，一起進入人體，甚至進入人的血液中，對人體的健康有害。
發明內容
專利目的
《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》的是為了提供一種無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法，該方法製備的丙綸短纖維無油劑，且具有靜電功能。
技術方案
《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》包括如下：
分別將聚丙烯切片加入熔融螺桿A和熔融螺桿B中作為皮層和芯層，皮層與芯層按照質量百分比（40～60）:（40～60）加入到紡絲機計量泵中，纖維成型後經過油劑槽上油輥、三步牽伸機、一道定型機、捲曲機、脫油劑槽、二道定型機後得到纖維束，將上述纖維束通過纖維整形機和切斷機，得到無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維；所述的加入熔融螺桿A中的聚丙烯切片的熔融指數為64克/10分鐘，加入熔融螺桿B中的聚丙烯切片的熔融指數為32克/10分鐘，所述的脫油劑槽的溫度為96℃～100℃，所述的纖維整形機噴頭壓力為3.3～3.7公斤/平方厘米。
優選的是，所述的皮層與芯層按照質量百分比50:50加入到紡絲機計量泵中。
優選的是，所述的脫油劑槽的溫度為99℃。
優選的是，所述的纖維整形機噴頭壓力為3.5公斤/平方厘米。
優選的是，所述的熔融螺桿A的熔融溫度為160℃～230℃。
優選的是，所述的熔融螺桿B的熔融溫度為230℃～286℃。
有益效果
《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》該方法是將不同的熔融指數的聚丙烯切片加入熔融螺桿A和熔融螺桿B中作為皮層和芯層，以增加纖維的抱合性和集束性，使纖維在脫除油劑後，纖維不過分松亂；同時，通過控制脫油劑槽的溫度和纖維整形機噴頭壓力的大小，使該發明得到的丙綸短纖維無油劑且附有靜電功能，用該發明的丙綸短纖維製備的過濾材料過濾氣體時，由於氣流產生的摩擦，纖維產生靜電，將氣體中的粉塵等微細顆粒吸附在濾布表面，起到更好的過濾效果，對人體沒有危害。實驗結果表明：該發明的製備方法得到的丙綸短纖維含油率為0%，比電阻值10歐·厘米～10歐·厘米，斷裂強度可達到7.8CN/dtex。
附圖說明
圖1為《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》的流程示意圖。
附圖說明
權利要求
1.《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》其特徵在於，包括如下：
分別將聚丙烯切片加入熔融螺桿A和熔融螺桿B中作為皮層和芯層，皮層與芯層按照質量百分比（40～60）:（40～60）加入到紡絲機計量泵中，纖維成型後經過油劑槽上油輥、三步牽伸機、一道定型機、捲曲機、脫油劑槽、二道定型機後得到纖維束，將上述纖維束通過纖維整形機和切斷機，得到無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維；所述的加入熔融螺桿A中的聚丙烯切片的熔融指數為64克/10分鐘，加入熔融螺桿B中的聚丙烯切片的熔融指數為32克/10分鐘，所述的脫油劑槽的溫度為96℃～100℃，所述的纖維整形機噴頭壓力為3.3～3.7公斤/平方厘米。
2.根據權利要求1所述的無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法，其特徵在於，所述的皮層與芯層按照質量百分比50:50加入到紡絲機計量泵中。
3.根據權利要求1所述的無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法，其特徵在於，所述的脫油劑槽的溫度為99℃。
4.根據權利要求1所述的無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法，其特徵在於，所述的纖維整形機噴頭壓力為3.5公斤/平方厘米。
5.根據權利要求1所述的無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法，其特徵在於，所述的熔融螺桿A的熔融溫度為160℃～230℃。
6.根據權利要求1所述的無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法，其特徵在於，所述的熔融螺桿B的熔融溫度為230℃～286℃。
實施方式
操作內容
《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》的流程如圖1所示，包括如下：
將聚熔融指數為64克/10分鐘的聚丙烯切片加入熔融螺桿A中作為皮層，螺桿A各區溫度為1區160～170℃，優選165℃，2區170～180℃，優選175℃，3區180～190℃，優選183℃，4區182～200℃，優選185℃，5區185～230℃，優選188℃，6區185～230℃，優選188℃，7區185～230℃，優選188℃，熔融螺桿A的熔體溫度優選為160℃～230℃，更優選為188℃，轉數優選為38轉～52轉，更優選為44轉，電流優選為66～120安，更優選為97安；
將熔融指數為32克/10分鐘的聚丙烯切片加入熔融螺桿B中作為芯層，螺桿B各區溫度為1區230～240℃，優選238℃，2區240～250℃，優選245℃，3區250～255℃，優選253℃，4區255～265℃，優選260℃，5區265～286℃，優選269℃，6區265～286℃，優選269℃，7區265～286℃，優選269℃，熔融螺桿B的熔體溫度優選為230℃～286℃，更優選為269℃，轉數優選為32轉～45轉，更優選為39轉，電流優選為88～140安，更優選為101安；
然後按照質量百分比（40～60）:（40～60）將皮層與芯層加入到紡絲機計量泵中，優選皮層與芯層的質量百分比為50:50，所述的紡絲機計量泵的參數設定優選為，A1：8.6～9.6轉，A2：8.6～9.6轉，A3：8.6～9.6轉，A4：8.6～9.6轉，B1：8.6～9.6轉，B2：8.6～9.6轉，B3：8.6～9.6轉，B4：8.6～9.6轉，更優選為A1：9轉，A2：9轉，A3：9轉，A4：9轉，B1：9轉，B2：9轉，B3：9轉，B4：9轉；A1、A2、A3、A4為A線計量泵代號，B1、B2、B3、B4為B線計量泵代號。
經過紡絲機計量泵的纖維成型後，再經過油劑槽上油輥、三步牽伸機、一道定型機、捲曲機、脫油劑槽脫除油劑、二道定型機的一段熱定型和二段熱定型後得到纖維束，進入纖維整形機，通過氣流的作用使松亂的纖維束規整，整形後的纖維束通過切斷機將纖維束切斷成規定長度的丙綸短纖維，然後進入纖維整理機內使分散的短纖維成型，最後成型的纖維團進入打包機打包，即得到無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維。
上述油劑槽上油輥的轉數優選為7～7.4轉，更優選為7.2轉，牽伸浴的溫度優選為108℃～120℃，更優選為112℃，三步牽伸機中第一步牽伸機的溫度優選為92℃～100℃，更優選為96℃，轉數優選為21～25轉，更優選為23轉，第二步牽伸機的溫度優選為92℃～100℃，更優選為96℃，轉數優選為55～65轉，更優選為60轉，第三步牽伸機的溫度優選為108℃～116℃，更優選為112℃，轉數優選為75～85轉，更優選為80轉；
上述一道定型機的溫度優選為118℃～122℃，更優選為120℃，所述的卷取機參數設定為：箱壓：1.9～2.1公斤/平方厘米，更優選為2公斤/平方厘米，滾壓：3.3～3.5公斤/平方厘米，更優選為3.4公斤/平方厘米，捲曲數個數為18～20個，更優選為19，纖維張力優選為70～80牛頓，更優選為75牛頓；
為了脫除油劑，再將纖維放入脫油槽中，所述的脫油槽的溫度為96℃～100℃，優選為99℃，脫油劑槽溫度低於96℃油劑不易脫除，脫油劑槽溫度高於100℃纖維容易變形，不利於成品的使用；二道定型機一段熱定型的溫度優選為128℃～136℃，更優選為132℃，鏈排轉數優選為0.3～0.6轉，更優選為0.5轉，二段熱定型的溫度優選為140℃～149℃，更優選為145℃，鏈排轉數優選為0.6～1.2轉，更優選為0.9轉；
為了使得到的纖維束規整，將上述纖維放入纖維整形機，通過氣流的作用使松亂的纖維束規整，所述的纖維整形機噴頭壓力為3.3～3.7公斤/平方厘米，優選為3.5公斤/平方厘米，當纖維整形機噴頭壓力低於3.3千克/平方厘米纖維束無法達到規整的效果，纖維整形機噴頭壓力高於3.7千克/平方厘米纖維束則變亂；
整形後的纖維束通過切斷機將纖維束切斷成規定長度的丙綸短纖維，切斷機的轉數優選為43～47轉，更優選為45轉，然後進入纖維整理機內使分散的短纖維成型，所述的纖維整理機的轉數優選為1000～1200轉，更優選為1100轉，最後成型的纖維團進入打包機打包，打包機的轉數優選為1800～2000轉，更優選為1900轉。
實施案例
實施例1
將聚熔融指數為64克/10分鐘的聚丙烯切片加入熔融螺桿A中作為皮層，將熔融指數為32克/10分鐘的聚丙烯切片加入熔融螺桿B中作為芯層，皮層與芯層按照質量百分比40:60加入到紡絲機計量泵中，纖維成型後經過油劑槽上油輥、三步牽伸機、一道定型機、捲曲機、脫油劑槽、二道定型機後得到纖維束，將上述纖維束通過纖維整形機、切斷機、纖維整理機和打包機，得到無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維，螺桿A各區溫度為1區160℃，2區170℃，3區180℃，4區182℃，5區185℃，6區185℃，7區185℃，螺桿B各區溫度為1區230℃，2區240℃，3區250℃，4區255℃，5區265℃，6區265℃，7區265℃。
具體的工藝參數如表1所示：
工藝參數 | 參數內容 | 單位 | 數值 |
熔融螺桿A | 電流 | 安 | 66 |
轉數 | 轉 | 38 | |
熔體溫度 | °C | 160 | |
熔融螺桿B | 電流 | 安 | 88 |
轉數 | 轉 | 32 | |
熔體溫度 | °C | 230 | |
紡絲機計量泵轉數 | A1 | 轉 | 8.6 |
A2 | 轉 | 8.6 | |
A3 | 轉 | 8.6 | |
A4 | 轉 | 8.6 | |
B1 | 轉 | 8.6 | |
B2 | 轉 | 8.6 | |
B3 | 轉 | 8.6 | |
B4 | 轉 | 8.6 | |
油劑槽上油輥 | 轉數 | 轉 | 7 |
牽伸浴 | 溫度 | °C | 108 |
牽伸輥溫度 | 一步牽伸機 | °C | 92 |
二步牽伸機 | °C | 92 | |
二步牽伸機 | °C | 108 | |
牽伸輥轉數 | 一步牽伸機 | 轉 | 21 |
二步牽伸機 | 轉 | 55 | |
三步牽伸機 | 轉 | 75 | |
一道定型機 | 溫度 | °C | 118 |
捲曲機 | 箱壓 | 公斤/平方厘米 | 1.9 |
滾壓 | 公斤/平方厘米 | 3.3 | |
捲曲數 | 個數 | 個 | 18 |
纖維張力 | 張力 | 牛頓 | 70 |
脫油劑槽 | 溫度 | °C | 96 |
二道定型機 一段熱定型 | 溫度 | °C | 128 |
鏈排轉數 | 轉 | 0.3 | |
二道定型機 二段熱定型 | 溫度 | °C | 140 |
鏈排轉數 | 轉 | 0.6 | |
纖維整形機 噴頭壓力 | 壓力 | 公斤/平方厘米 | 3.3 |
切斷機 | 轉數 | 轉 | 43 |
纖維整理機轉數 | 轉數 | 轉 | 1000 |
打包機 | 轉數 | 轉 | 1800 |
實驗結果表明：實施例1得到的丙綸短纖維含油率為0%，比電阻值為10歐·厘米纖維長度為62毫米，採用檢測標準FZT52003-1993進行檢測，斷裂強度為4.0cn/dtex。
實施例2
將聚熔融指數為64克/10分鐘的聚丙烯切片加入熔融螺桿A中作為皮層，將熔融指數為32克/10分鐘的聚丙烯切片加入熔融螺桿B中作為芯層，皮層與芯層按照質量百分比50:50加入到紡絲機計量泵中，纖維成型後經過油劑槽上油輥、三步牽伸機、一道定型機、捲曲機、脫油劑槽、二道定型機後得到纖維束，將上述纖維束通過纖維整形機、切斷機、纖維整理機和打包機，得到無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維，螺桿A各區溫度為1區165℃，2區175℃，3區183℃，4區185℃，5區188℃，6區188℃，7區188℃，螺桿B各區溫度為1區238℃，2區245℃，3區253℃，4區260℃，5區269℃，6區269℃，7區269℃。
具體的工藝參數如表2所示：
工藝參數 | 參數內容 | 單位 | 數值 |
熔融螺桿A | 電流 | 安 | 97 |
轉數 | 轉 | 44 | |
熔體溫度 | °C | 188 | |
熔融螺桿B | 電流 | 安 | 101 |
轉數 | 轉 | 39 | |
熔體溫度 | °C | 269 | |
紡絲機計量泵轉數 | A1 | 轉 | 9 |
A2 | 轉 | 9 | |
A3 | 轉 | 9 | |
M | 轉 | 9 | |
B1 | 轉 | 9 | |
B2 | 轉 | 9 | |
B3 | 轉 | 9 | |
B4 | 轉 | 9 | |
油劑槽上油輥 | 轉數 | 轉 | 7.2 |
牽伸浴 | 溫度 | °C | 112 |
牽伸輥溫度 | 一步牽伸機 | °C | 96 |
二歩牽伸機 | °C | 96 | |
三步牽伸機 | °C | 112 | |
牽伸輥轉數 | 一步牽伸機 | 轉 | 23 |
二步牽伸機 | 轉 | 60 | |
三步牽伸機 | 轉 | 80 | |
一道定型機 | 溫度 | °C | 120 |
捲曲機 | 箱壓 | 公斤/平方厘米 | 2 |
滾壓 | 公斤/平方厘米 | 3.4 | |
捲曲數 | 個數 | 個 | 19 |
纖維張力 | 張力 | 牛頓 | 75 |
脫油劑槽 | 溫度 | °C | 99 |
二道定型機 一段熱定型 | 溫度 | °C | 132 |
鏈排轉數 | 轉 | 0.5 | |
二道定型機 | 溫度 | °C | 145 |
二段熱定型 | 鏈排轉數 | 轉 | 0.9 |
纖維整形機噴頭壓力 | 壓力 | 公斤/平方厘米 | 3.5 |
切斷機 | 轉數 | 轉 | 45 |
纖維整理機轉數 | 轉數 | 轉 | 1100 |
打包機 | 轉數 | 轉 | 1900 |
實驗結果表明：實施例2得到的丙綸短纖維含油率為0%，比電阻值為10歐·厘米纖維長度為62毫米，採用檢測標準FZT52003-1993進行檢測，斷裂強度為4.0cn/dtex。
實施例3
將聚熔融指數為64克/10分鐘的聚丙烯切片加入熔融螺桿A中作為皮層，將熔融指數為32克/10分鐘的聚丙烯切片加入熔融螺桿B中作為芯層，皮層與芯層按照質量百分比60:40加入到紡絲機計量泵中，纖維成型後經過油劑槽上油輥、三步牽伸機、一道定型機、捲曲機、脫油劑槽、二道定型機後得到纖維束，將上述纖維束通過纖維整形機、切斷機、纖維整理機和打包機，得到無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維，螺桿A各區溫度為1區170℃，2區180℃，3區190℃，4區200℃，5區230℃，6區230℃，7區230℃，螺桿B各區溫度為1區240℃，2區250℃，3區255℃，4區265℃，5區286℃，6區286℃，7區286℃。
具體的工藝參數如表3所示：
工藝參數 | 參數內容 | 單位 | 數值 |
熔融螺桿A | 電流 | 安 | 120 |
轉數 | 轉 | 52 | |
熔體溫度 | °C | 230 | |
熔融螺桿B | 電流 | 安 | 140 |
轉數 | 轉 | 45 | |
熔體溫度 | °C | 286 | |
紡絲機計量泵轉數 | A1 | 轉 | 9.6 |
A2 | 轉 | 9.6 | |
A3 | 轉 | 9.6 | |
A4 | 轉 | 9.6 | |
B1 | 轉 | 9.6 | |
B2 | 轉 | 9.6 | |
B3 | 轉 | 9.6 | |
B4 | 轉 | 9.6 | |
油劑槽上油輥 | 轉數 | 轉 | 7.4 |
牽伸浴 | 溫度 | °C | 120 |
牽伸輥溫度 | 一步牽伸機 | °C | 100 |
二步牽伸機 | °C | 100 | |
三步牽伸機 | °C | 116 | |
牽伸輥轉數 | 一步牽伸機 | 轉 | 25 |
二步牽伸機 | 轉 | 65 | |
三步牽伸機 | 轉 | 85 | |
一道定型機 | 溫度 | °C | 122 |
捲曲機 | 箱壓 | 公斤/平方厘米 | 2.1 |
滾壓 | 公斤/平方厘米 | 3.5 | |
捲曲數 | 個數 | 個 | 20 |
纖維張力 | 張力 | 牛頓 | 80 |
脫油劑槽 | 溫度 | °C | 100 |
二道定型機 一段熱定型 | 溫度 | °C | 136 |
鏈排轉數 | 轉 | 0.6 | |
二道定型機 二段熱定型 | 溫度 | °C | 149 |
鏈排轉數 | 轉 | 1.2 | |
纖維整形機 噴頭壓力 | 壓力 | 公斤/平方厘米 | 3.7 |
切斷機 | 轉數 | 轉 | 47 |
纖維整理機 轉數 | 轉數 | 轉 | 1200 |
打包機 | 轉數 | 轉 | 2000 |
實驗結果表明：實施例3得到的丙綸短纖維含油率為0%，比電阻值為10歐·厘米纖維長度為62毫米，採用檢測標準FZT52003-1993進行檢測，斷裂強度為4.0cn/dtex。
榮譽表彰
2019年10月，《無油劑、附有靜電功能的丙綸短纖維的製備方法》獲得第三屆吉林省專利獎優秀獎。
