CN101845687A - 双组分裂片型复合dty纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双组分裂片型复合DTY纤维，其特征在于，所述双组分复合纤维中的双组分为聚酯组分和聚酰胺组分，所述聚酯组分选自聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和阳离子常压可染聚酯中的一种或几种。本发明还提供一种制备上述复合DTY纤维的制备方法，包括：将所述聚酯组分和聚酰胺组分分别熔融后喷丝板挤出成型、冷却、上油、牵伸、去应力、假捻变形得到双组分裂片型复合DTY纤维。采用上述方法制备的复合DTY纤维和双组分超细纤维织物具有染色性好、质地柔软的特点。

Description

双组分裂片型复合DTY纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及纤维纺丝领域，特别涉及一种双组分裂片型复合DTY纤维及其制备方法。

背景技术

复合纤维是指由两种聚合物、两种以上聚合物或具有不同性质的同一聚合物经复合纺丝法制成的化学纤维，在纤维的截面上含有两种或两种以上不相混合的组分。按照结构划分，常见的复合纤维有并列型、皮芯型、海岛型、裂片型等。

双组分裂片型复合纤维的同一根单纤维截面上被分为若干分隔，两种组份组分交替排列，根据排列的方式不同，裂片型复合纤维又可分为桔瓣型、米字型、齿轮型等。裂片型复合纤维在后加工中两种组分彼此分裂开来，使一根纤维分裂成许多根超细纤维，由此制得单丝纤度为0.1～0.3d的超细纤维，并且该超细纤维拥有多种纤维的综合性能。

DTY(Draw texturing yarn)纤维，即拉伸变形丝，它是将初生纤维经牵伸变形后制得的具有一定弹性的纤维。现有的裂片型DTY纤维多为锦纶/涤纶裂片型复合纤维，即聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚己内酰胺(PA6)复合DTY纤维，此种纤维被广泛应用于制备针织品和仿麂皮等，但是由于PET染色性较差，因此由这种锦纶/涤纶复合DTY纤维经开纤制得的织物进行染色时需要的染色条件较为苛刻，要在高压高温的条件下才可实现染色。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于，提供一种双组分裂片型复合DTY纤维及其由此纤维制得的双组分超细纤维织布，该复合纤维经开纤后得到的织布在常压条件下便可实现染色。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种双组分裂片型复合DTY纤维，所述双组分复合纤维中的双组分别为聚酯组分和聚酰胺组分，所述聚酯组分选自聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和阳离子常压可染聚酯中的一种或几种。

优选的，所述聚酯组分与所述聚酰胺组分按重量比为：70％～85％∶15％～30％。

优选的，所述聚酰胺组分选自聚己内酰胺或聚己二酰己二胺。

本发明还提供一种制备上述双组分裂片型复合DTY纤维的方法，包括：

将所述聚酯组分在第一螺杆挤出机内熔融；

将所述聚酰胺组分在第二螺杆挤出机内熔融；

将所述第一螺杆挤出机的熔融体和所述第二螺杆挤出机的熔融体通过喷丝板挤出成型得到初生纤维；

将所述初生纤维依次进行冷却、上油、牵伸、去应力、假捻变形得到双组分裂片型复合DTY纤维。

优选的，将所述聚酯组分在第一螺杆挤出机内熔融温度为260℃～290℃。

优选的，将所述聚酰胺组分在第二螺杆挤出机内熔融的温度为250℃～280℃。

优选的，所述上油后纤维的含油量为0.5wt％～1.5wt％。

优选的，所述假捻变形的牵伸倍数为1.5～2.0。

优选的，所述假捻变形的温度为150℃～200℃。

本发明提供一种双组分裂片型复合DTY纤维，所述双组分为聚酯组分和聚酰胺组分，其中的聚酯组分选自聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和阳离子常压可染聚酯(ECDP)中的一种或几种，所述ECDP是聚苯二甲酸乙二酯与含磺酸金属盐基的间苯二甲酸和二元醇的共聚物。由于PTT、PBT和ECDP的大分子链段上均有较长的柔性链段，使得由上述三种聚合物制得的纤维分子结构更为疏松，无定形性增大，更有利于染料进入纤维内部，可以在常压沸染条件下染色并且具有良好的染色性能，因此，由此复合DTY纤维经开纤后制得织物在常压下便可实现染色，进而降低了染色条件。同时，PTT、PBT和ECDP大分子中的柔性链段也使得由此纤维制得的超细纤维织物的柔软度增加，手感更加柔软细腻。

附图说明

图1为本发明实施例中复合初生纤维结构示意图；

图2为本发明实施例中使用的喷丝孔的截面示意图。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种制备双组分裂片型复合DTY纤维的方法，包括：

将聚酯组分在第一螺杆挤出机内熔融；

将聚酰胺组分在第二螺杆挤出机内熔融；

将第一螺杆挤出机的熔融体第二螺杆挤出机的熔融体过喷丝板挤出成型得到初生纤维；

将所述初生纤维依次进行冷却、上油、牵伸、去应力、假捻变形得到双组分裂片型复合DTY纤维。

按照本发明，所述聚酯组分中的聚酯为以下聚合物中的一种或多种：对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、阳离子常压可染聚酯(ECDP)，所述ECDP是聚苯二甲酸乙二酯与含磺酸金属盐基的间苯二甲酸和二元醇的共聚物，具体可如中国专利CN1831028A公开的常压阳离子可染聚酯、其纤维制品及其制备中有关常压阳离子可染聚酯的制备方法制备。上述聚酯的大分子链段上均具有较长的柔性链段，使得由上述三种聚酯制得的纤维分子结构更为疏松，无定形性增大，更有利于染料进入纤维内部有较好的染色性，采用上述聚酯为原料制备的复合型裂片纤维经开纤后得到的织物在进行染色时，可以降低织物的染色条件，常压下就实现染色。

按照本发明，所述聚酰胺组分中的聚酰胺优选选自聚己内酰胺(PA6)或聚己二酰己二胺(PA66)，所述聚酯组分与所述聚酰胺组分按重量比优选为：70％～85％∶15％～30％。

按照本发明，可以分别提供聚酯切片和聚酰胺切片，然后对所述聚酯切片和聚酰胺切片进行干燥处理后再分别送入螺杆挤出机中熔融。所述聚酯切片干燥温度为120℃～160℃，优选为130℃～155℃；所述聚酰胺的干燥温度为80℃～100℃，更优选为85℃～95℃。本发明对聚酯和聚酰胺的干燥环境没有特殊要求，可以在转鼓干燥机、BM干燥机等本领域技术人员熟知的干燥设备内进行干燥。

将聚酯切片干燥后，放入第一螺杆挤出机内熔融，第一螺杆挤出机的熔融温度优选为260℃～290℃，更优选为265℃～285℃。将聚酰胺切片干燥后，放入第二螺杆挤出机内熔融，第二螺杆挤出机的熔融温度优选为250℃～280℃，更优选为255℃～275℃。

本发明中使用的挤出机可以为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，挤出机螺杆的直径为50mm～130mm，优选为60mm～120mm，长径比为20～27优选为22～25，更优选为23～24；压缩比优选为3～4。

两个螺杆挤出机内的熔融体分别进入聚酯、聚酰胺纺丝箱体，经各自的纺丝计量泵进入复合纺丝组件，在复合纺丝组件内，经同一个熔体分配板、喷丝板形成复合初生纤维，计量泵的转速优选为15rpm～40rpm，复合初生纤维结构示意图如图1所示，包括成放射状排列的纤维骨架部1和纤维裂片部2，所述复合初生纤维还可以为米字型、齿轮型等，本发明对此并无特别限制。

按照本发明，所述喷丝板优选具有桔瓣状的喷丝孔，如图2所示，为喷丝孔的截面示意图。所述喷丝孔11截面形状为圆形，包括多个呈放射状排列的骨架挤出孔11a和被所述骨架挤出间隔的裂片挤出孔11b。这样，所述聚酯和聚酰胺两个组分可分别通过所述骨架挤出孔和所述裂片挤出孔挤出形成复合纤维，从所述骨架挤出孔挤出的组分形成纤维的骨架部，从所述裂片挤出孔挤出的组分形成纤维的裂片部。所述聚酯组分可以作为裂片部，此时聚酰胺组分作为骨架部。所述聚酯组分也可以作为骨架部，此时聚酰胺组分作为裂片部。

按照本发明，对于所述骨架挤出孔的数量，并无特别限制，可以为4个～20个。在图2中，骨架挤出孔的数量为8个，这样可形成8分瓣的裂片纤维。

得到复合初生纤维后，将所述复合初生纤维经冷却吹风装置进行环吹风冷却定型，冷却温度20℃～25℃，更优选为22℃～24℃，风速优选为0.4m/s～0.6m/s。初生纤维经过冷却后，优选使用双面上油轮进行上油，上油后初生纤维含油量优选占纤维总重的0.5％～1.5％，更优选为0.6％～1.4％，更优选为0.7％～1.4％。所述上油工序优选使用的硅烷类油剂，具体为以下任意一种或多种：聚硅氧烷类和各种改性硅烷类油剂，可以降低纤维之间的摩擦；矿物油类，可以降低纤维和金属之间的摩擦；以及抗静电类油剂。

所述上油后的纤维经本领域技术人员熟知的牵引装置对纤维进行牵伸，为防止两组分提前分裂，优选采用较小的牵伸倍数，牵伸倍优选为1.5～3倍，更优选为1.5～2.5倍。纤维经过牵伸后，经卷绕机卷绕成形，卷绕机转速优选为3000m/min～3500m/min。将卷绕后的纤维放入盛丝桶内静置至少18小时以去除内应力，更优选静置20小时以上，更优选静置24小时～30天，对于卷绕机可以使用本领域技术人员熟知的设备，本发明对此并无特别限制。

纤维去应力后导入加弹机中进行假捻变形，按照本发明假捻变形的牵伸倍数优选为1.5～2.0，更优选为1.6～1.9，变形温度优选为150℃～200℃，更优选为160℃～180℃，假捻变形速度优选为600m/min～1000m/min，对于加弹机可以使用本领域技术人员熟知的设备，本发明对此并无特别限制。

将按照上述方法制备的双组分裂片型复合DTY纤维导入织布机中机织成布后进行开纤处理，然后将开纤后的织布依次进行水洗、干燥得到双组分超细纤维织布。

将制得的双组分超细纤维织布进行染色的过程可以为：将超细纤维织布放入染色机中，将染浴升温至95℃～100℃，保温20min～60min后再降温至40℃～60℃，然后将染色后的超细纤维织布用本领域技术人员熟知的方法进行水洗、干燥。

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明提供的双组分裂片型复合DTY纤维的制备方法进行描述。下面实施例和比较例中，均使用同一种螺杆挤出机，参数如下：直径为80mm，长径比为25，压缩比为4，以下实施例中的ECDP均是由江苏吴江赴东纺织集团有限公司提供的舜星牌ECDP切片。

实施例1

1、制备双组分裂片型DTY纤维

取78份聚对苯二甲酸丙二酯切片在140℃干燥后，放入聚酯纺丝螺杆挤出机在275℃熔融；取22份聚己内酰胺切片在90℃干燥后放入聚酰胺纺丝螺杆挤出机在270℃熔融；

将两个螺杆挤出机的熔融体经如图2所示的8分瓣喷丝板挤出成型得到初生纤维，以下实施例均采用此喷丝板挤出成型，得到8分瓣的初生纤维，所述初生纤维由纤维骨架部和填充在所述纤维骨架之间的裂片部组成，其中纤维骨架部成分为聚己内酰胺，纤维裂片部成分为聚对苯二甲酸丙二酯；

然后将所述初生纤维经冷却吹风装置进行环吹风冷却定型，冷却温度23℃，再经双面上油轮进行上油，油剂为8～12wt％硅氧烷乳液，纤维上油后的含油量为1.1％，然后将所述纤维经过2.7倍的牵伸后，进入卷绕机进行机械卷绕成形，放置36小时以去应力；

将去应力后的纤维导入加弹机中进行假捻变形，假捻变形的牵伸倍数为1.8，变形温度为175℃，得到双组分裂片型DTY纤维，测量纤维性能如表1。

2、制备双组分超细纤维织布

将步骤1制得的DTY纤维导入织布机中机织成未开纤基布，然后将织得的基布放入浓度为1.5wt％的氢氧化钠碱池中浸泡，在90℃蒸煮进行开纤处理，将开纤后的织布使用25℃冷却水进行冷却、清洗、干燥得到双组分超细纤维织布。

实施例2至实施例4

1、制备双组分裂片型DTY纤维

上述三个实施例中此部工序的具体工艺参数见表2：

测量实施例2至5制备双组分裂片型DTY纤维性能，列于表1。

2、制备双组分超细纤维织布

上述三个实施例此部工序均与实施例1相同。

比较例1

1、制备双组分裂片型DTY纤维

取78份聚对苯二甲酸乙二酯切片在170℃干燥后，放入聚酯纺丝螺杆挤出机在280℃熔融；取22份聚己内酰胺切片在85℃干燥后放入聚酰胺纺丝螺杆挤出机在270℃熔融；

将两个螺杆挤出机的熔融体经如图2所示的8分瓣喷丝板挤出成型得到初生纤维，其中纤维骨架部成分为聚己内酰胺，纤维裂片部成分为聚对苯二甲酸乙二酯；

然后将所述初生纤维经冷却吹风装置进行环吹风冷却定型，冷却温度23℃，再经双面上油轮进行上油，油剂为8～12wt％硅氧烷乳液，纤维上油后的含油量为1.1％，然后将所述纤维经过2.5倍牵伸后，进入卷绕机进行机械卷绕成形，静置36小时以去应力。

将去应力后的纤维导入加弹机中进行假捻变形，假捻变形的牵伸倍数为1.5，变形温度为160℃，得到双组分裂片型DTY纤维，测量纤维性能如表1。

2、制备双组分超细纤维织布

将步骤1制得的DTY纤维分别导入织布机中机织成未开纤基布，然后将织得的基布放入浓度为1wt％的氢氧化钠碱池中浸泡，在100℃蒸煮进行开纤处理，将开纤后的织布使用25℃的水进行冷却、清洗、干燥得到超细纤维织布。

将上述超细纤维织布分别导入染色机中进行染色，染色使用的染料均购自上海伟旭化学工贸有限公司，染色的工艺参数及染色效果见表3。

超细纤维织布染色效果及触感评测：

测试人员：15名布料销售人员

测试人员分别观察并用手接触经染色的实施例1至4和比较例1制得超细纤维织布，通过下述评价标准进行评测，评价结果由最多的评价决定。

织布染色饱和度评价标准：饱和度等级由“★”表示，“★”的个数越多表示织布颜色饱和度越高，色彩越鲜艳、明亮。

织布柔软度评价标准：柔软度等级由“●”表示，“●”的个数越多表示织布越柔软细腻。

测试结果列于表4。

表1、本发明实施例及比较例制备的复合纤维力学性能

表2本发明实施例2至4的工艺参数

表3本发明实施例与比较例染色的工艺参数及染色效果

表4本发明实施例与比较例制得的织布色彩饱和度及柔软度评测结果

由上述结构可知，采用本发明提供的方法制备的裂片型复合DTY纤维经开纤后制得的超细纤维织物，常压下便具有较好的染色性，并且染色效果好，同时由此纤维制得的超细纤维织物还具有更加柔软平滑的质地。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种双组分裂片型复合DTY纤维，其特征在于，所述双组分复合纤维中的双组分别为聚酯组分和聚酰胺组分，所述聚酯组分选自聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和阳离子常压可染聚酯中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的双组分裂片型复合DTY纤维，其特征在于，所述聚酯组分与所述聚酰胺组分按重量比为：70％～85％∶15％～30％。

3.根据权利要求1所述的双组分裂片型复合DTY纤维，其特征在于，所述聚酰胺组分选自聚己内酰胺或聚己二酰己二胺。

4.一种制备权利要求1至3任一项所述的双组分裂片型复合DTY纤维的方法，其特征在于，包括：

将所述聚酯组分在第一螺杆挤出机内熔融；

将所述聚酰胺组分在第二螺杆挤出机内熔融；

将所述第一螺杆挤出机的熔融体和所述第二螺杆挤出机的熔融体通过喷丝板挤出成型得到初生纤维；

将所述初生纤维依次进行冷却、上油、牵伸、去应力、假捻变形得到双组分裂片型复合DTY纤维。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述聚酯组分在第一螺杆挤出机内熔融温度为260℃～290℃。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述聚酰胺组分在第二螺杆挤出机内熔融的温度为250℃～280℃。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述上油后纤维的含油量为0.5wt％～1.5wt％。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述假捻变形的牵伸倍数为1.5～2.0。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述假捻变形的温度为150℃～200℃。

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