CN101215723A - 一种“8”字形pet/ptt中空纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种“8”字形PET/PTT中空纤维及其制备方法，该纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT切片经熔融复合纺丝制得；其制备：将PET和PTT聚酯切片干燥处理，通过双螺杆挤出机并列进入复合纺丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却，进行油轮上油，两道牵伸，卷绕，最后得“8”字形PET/PTT中空纤维。该纤维保暖、高度吸湿排汗、柔软触感，充分发挥了PTT、PET纤维的优良特性，且由于两者的收缩率不同而具有潜在的卷曲性能。该产品在服装面料织物及各种填充料领域的应用前景具有十分广阔。
Description
【技术领域】
本发明属聚酯纤维制备领域，尤其是涉及一种“8”字形PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)/PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)中空纤维及其制备方法。
【背景技术】
随着社会经济发展水平和人民生活水平的提高，人民对服饰的要求也越来越高，中空纤维也因其质量轻、保暖性好、吸湿排汗等优良性能越来越受人们的青睐。产品广泛应用于民用服装、运动服装、职业服装、室内装饰、床上用品、鞋袜、医疗用品及高级填充物料等。
目前，虽然有关中空聚酯纤维的研究已经很多，但都只基于单一品种的聚酯，因此在性能方面受到很大程度的限制。一般说来，中空纤维相当不稳定，容易压扁。单一品种聚酯的中空卷曲纤维的制备是采用环吹风非对称冷却，其中吹风速度对纤维成形影响很大，为了获得潜在卷曲更好的初生纤维从而采取提高风速来加强纤维截面的不对称结构，但风速过大将引起丝条振荡、出丝不畅、原丝预取向度大、拉伸性能恶化等。在后拉伸过程中，也出现卷曲度和拉伸性能不能同时兼顾的问题。美国英威达(Invista)公司生产的T400(PET/PTT复合纤维)虽然也具有自然的立体卷曲，但在吸湿排汗及保暖等性能方面却没有中空纤维优良。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种高中空度的“8”字形PET/PTT中空纤维及其制备方法，使中空聚酯纤维的性能及制备工艺条件进一步优化和改善。
本发明的一种“8”字形PET/PTT中空纤维，是由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)聚酯切片经熔融复合纺丝制得。
所述PET和PTT切片按质量分数的组分比为30∶70～70∶30。
所述纤维中空度达25％～40％，纤维的单丝纤度为0.2～22dtex，纤维截面成“8”字形。
所述熔融复合纺丝中的喷丝孔设计为双C形结构(见附图1)，从而获得“8”字形的二元连中空结构及沟槽，给予纤维保暖、高度吸湿排汗、柔软触感，该纤维充分发挥了PTT、PET纤维的优良特性，且由于两者的收缩率不同而具有潜在的卷曲性能。
本发明的一种“8”字形PET/PTT中空纤维的制备方法，包括步骤：
将PET和PTT聚酯切片干燥处理，通过双螺杆挤出机并列进入复合纺丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却，进行油轮上油，两道牵伸，卷绕，最后获得“8”字形PET/PTT中空纤维。
所述“8”字形PET/PTT中空短纤维的制备步骤是：
将PET和PTT切片由双螺杆挤出机熔融挤压，经熔体管道进入复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、上油、卷绕、落桶、集束、拉伸、紧张热定型、上油、卷曲、切断，得到“8”字形PET/PTT中空短纤维，其中，环吹风温度取18～22℃，风速取0.4～0.8m/s，纺丝速度为900～1600m/min，紧张热定型温度为100～110℃。
所述“8”字形PET/PTT中空长纤维的制备步骤是：
将PET和PTT切片由双螺杆挤出机熔融挤压，经熔体管道进入复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、上油、卷绕、落桶，得到POY(预取向丝，Preoriented yarn/partially orientedyarn)丝，最后经过第一热箱变形、假捻器、第二热箱定型、上油卷绕，得“8”字形PET/PTT中空DTY(拉伸变形丝，Draw texturing yarn)长纤维，其中，环吹风温度18～22℃，风速0.4～0.8m/s，纺丝速度为2500～3500m/min，第一热箱温度为165～170℃、第二热箱定型温度为105～125℃，D/Y比为1.9～2.1，卷绕速度为650～750m/min。
经干燥后的纺丝切片的含水率应该低一些，应该保持在30mg/kg以下。当选用PET作为复合组分时，必须对其进行预结晶处理，而PTT无需此工艺过程。为得到具有理想中空度的“8”字形复合纤维，在设计喷丝板时C形孔狭缝的宽度及两狭缝尖端距离的大小是前提条件。本发明中孔的规格为：C孔的外径为0.8mm，内径为0.6mm，狭缝宽度和两狭缝尖端距离均为0.1mm。除此外，如果要获得理想的中空度，则必须合理安排设计环吹风冷却及后拉伸等相关工艺参数。虽然两组分的收缩率不同已经使纤维本身具有一定的卷曲性，但是由于喷丝板上内外温度的差异使微孔的分布对卷曲度和卷曲形态也会有很大的影响。喷丝板微孔常用排列情况见附图2。用附图2A喷丝板纺制的纤维仅在b方向上有卷曲，而用附图2B纺制的纤维不仅在b方向上有卷曲，在a方向上也有卷曲。本发明采用附图2中A型喷丝板，微孔外侧C单孔为PTT组分，内侧为PET组分。
本发明的有益效果：
(1)在现有的生产设备基础上，通过增加复合纺丝组件及改变喷丝板和调整工艺参数即可生产；
(2)独特的二元连中空及沟槽结构，使纤维在轻量，保暖，吸湿，速干，柔软，潜在卷曲等性能方面优于其它中空纤维，可以满足人们的实际需求；
(3)该产品在服装面料织物及各种填充料领域的应用前景具有十分广阔。
【附图说明】
图1是双C形喷丝孔；
图2是喷丝板微孔常用排列情况；
图3是实施例1所用的喷丝板；
图4是实施例2所用的喷丝板。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
“8”字形PET/PTT中空短纤维生产实施例
原料组成：PET切片(特性粘度0.65 dL/g，熔点260～265℃)
PTT切片(特性粘度0.92 dL/g，熔点228～233℃)
对PET聚酯切片进行预结晶(温度170℃，时间3h，干燥介质热空气，露点-70℃)后对两种聚酯切片进行干燥的加工工序(PET切片干燥温度为175℃，PTT为165℃)，按照设定的复合比(50∶50)，分别送入双螺杆挤出机内熔融挤压，两个组分的熔体分别用两套计量泵，经熔体管道进入复合纺丝组件由喷丝板喷出，再经环吹风冷却、上油、卷绕、落桶、集束、拉伸、紧张热定型、上油、卷曲、切断，其中部分的具体纺丝工艺参数见表1，得到“8”字形PET/PTT中空复合聚酯短纤维。图3为实施例1所用的喷丝板。
表1熔融纺丝主要工艺参数
| 项目 | PET | PTT |
| 螺杆1区，℃螺杆2区，℃螺杆3区，℃螺杆4区，℃螺杆5区，℃ | 270282285291292 | 235252255260261 |
| 螺杆6区，℃环吹风温度，℃环吹风，m/s纺丝速度，m/min总拉伸倍数紧张热定型温度，℃卷曲温度，℃卷曲机主压，MPa卷曲机背压，MPa | 293 | 200.812003.0105700.400.30 | 262 |
实施例2
“8”字形PET/PTT中空DTY长纤维生产实施例
原料组成：PET切片(特性粘度0.65dL/g，熔点260～265℃)
PTT切片(特性粘度0.92dL/g，熔点228～233℃)
对PET聚酯切片进行预结晶(温度170℃，时间3h，干燥介质热空气，露点-70℃)后对两种聚酯切片进行干燥的加工工序(PET切片干燥温度为175℃，PTT为165℃)，按照设定的复合比(30∶70)，分别送入双螺杆挤出机内熔融挤压，两个组分的熔体分别用两套计量泵，经熔体管道进入复合纺丝组件由喷丝板喷出，再经环吹风冷却、上油、卷绕、落桶，得到POY丝，最后经过第一热箱变形、假捻器、第二热箱定型、上油卷绕，其中部分的具体纺丝工艺参数见表2，得到“8”字形PET/PTT中空复合聚酯DTY长纤维。图4为实施例2所用的喷丝板。
表2熔融纺丝主要工艺参数
| 项目 | PET | PTT | |
| 螺杆1区，℃螺杆2区，℃螺杆3区，℃螺杆4区，℃螺杆5区，℃螺杆6区，℃环吹风温度，℃环吹风，m/s纺丝速度，m/min拉伸倍数 | 270282285291292293 | 200.828001.6 | 235252255260261262 |
| 摩擦盘第一热箱温度，℃第二热箱温度，℃D/Y比卷绕速度，m/min | PU1651152.1680 |
Claims (7)
1.一种“8”字形PET/PTT中空纤维，其特征在于：该纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT切片经熔融复合纺丝制得。
2.根据权利要求1所述的“8”字形PET/PTT中空纤维，其特征在于：所述PET和PTT切片按质量分数的组分比为30∶70～70∶30。
3.根据权利要求1所述的“8”字形PET/PTT中空纤维，其特征在于：所述纤维中空度达25％～40％，纤维的单丝纤度为0.2～22dtex，纤维截面成“8”字形。
4.根据权利要求1所述的“8”字形PET/PTT中空纤维，其特征在于：所述熔融复合纺丝中的喷丝孔设计为双C形结构。
5.一种“8”字形PET/PTT中空纤维的制备方法，包括步骤：
将PET和PTT聚酯切片干燥处理，通过双螺杆挤出机并列进入复合纺丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却，进行油轮上油，两道牵伸，卷绕，最后得“8”字形PET/PTT中空纤维。
6.根据权利要求5所述的“8”字形PET/PTT中空纤维的制备方法，其特征在于：所述“8”字形PET/PTT中空短纤维的制备步骤是将PET和PTT切片由双螺杆挤出机熔融挤压，经熔体管道进入复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、上油、卷绕、落桶、集束、拉伸、紧张热定型、上油、卷曲、切断，得到“8”字形PET/PTT中空短纤维，其中，环吹风温度取18～22℃，风速取0.4～0.8m/s，纺丝速度为900～600m/min，紧张热定型温度为100～110℃。
7.根据权利要求5所述的“8”字形PET/PTT中空纤维的制备方法，其特征在于：所述“8”字形PET/PTT中空长纤维的制备步骤是将PET和PTT切片由双螺杆挤出机熔融挤压，经熔体管道进入复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、上油、卷绕、落桶，得POY丝，最后经过第一热箱变形、假捻器、第二热箱定型、上油卷绕，得“8”字形PET/PTT中空DTY长纤维，其中，环吹风温度18～22℃，风速0.4～0.8m/s，纺丝速度为2500～3500m/min，第一热箱温度为165～70℃，第二热箱定型温度为105～25℃，D/Y比为1.9～2.1，卷绕速度为650～750m/min。
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