CN101982572A - 一种具有亲水功能的吸湿排汗纤维 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种亲水性吸湿排汗纤维，包括长丝和短纤。其制备工艺为：常规聚酯经化学改性得到亲水改性聚酯，选用常规聚酯、亲水改性聚酯和水溶性聚酯三种组分按一定比例共混复合纺丝，经异形喷丝板挤出，并经纺丝后处理工艺，制得亲水性吸湿排汗涤纶长丝或短纤。利用该纤维制成的织物经碱溶液处理，表面形成大量微孔和沟漕，使织物具有优异的吸水透气、干爽舒适特性，可制成运动服、内衣等。本发明将纤维的物理结构设计和化学改性相结合，大大提高了吸湿排汗效果，同时使用中不易受混纺纤维或制造工艺的影响，适用性更广泛。

Description

一种具有亲水功能的吸湿排汗纤维

技术领域

本发明涉及一种吸湿排汗功能的纤维，特别是一种具有亲水特性的高效吸湿排汗涤纶纤维的制备方法。

背景技术

涤纶纤维在衣料方面的耗用量在各种合成纤维中所占比例是最大的，但其吸湿性能又是最差，在20℃，相对湿度65％的条件下，涤纶纤维平衡吸湿率仅为0.4％，普通涤纶衣物穿起来常使人感到闷热，因此对涤纶吸湿排汗功能的研究层出不穷。吸湿排汗纤维是利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面并发散，从而达到导湿快干的目的。可以说，毛细管效应是最常用也是最直观的一种方法，可以表现织物吸汗能力以及扩散能力。目前，市面上的吸湿排汗织物可采用如下技术得到：异形截面纤维、中空多微孔纤维、多层织物、亲水剂涂布以及对纤维进行表面改性等。

研究人员尝试以化学方法或物理方法将聚合物分子构造亲水化，或将纤维表面粗糙化、异形化和细孔化，使疏水性的合成纤维转变成亲水性的聚酯纤维，让汗气与汗液，可以通过衣料快速吸收水份，并进而向体外逸散，以达到清爽舒适感。如目前广泛研究的异形截面纤维有，美国杜邦公司最早推出的吸湿排汗六角凹槽纤维Coolmax，台湾化纤厂推出的吸湿排汗纤维包括南亚-Delight、远东-Topcool、力丽-Coolbest、中兴-Coolplus、新光-Cooltech、华隆Coolon都是十字、Y字或工字形断面纤维，而豪杰公司代理日本旭化成公司所生产的W型聚酯纤维Technofine亦属利用纤维表面积的增加，使汗水更容易蒸发达成吸湿速干的功能。

通过现有对涤纶纤维的截面异形化或表面粗糙化，或者是常规聚酯中添加亲水聚酯组分后共混纺丝，均可达到一定的吸湿排汗效果，但在实际应用中仍存在一定的技术不足，如十字或三叶形短纤维在混纺中极易与其他纤维交叠，堵塞芯吸沟槽，影响导湿效果；另外，现有技术通常单一采用截面异形化的物理改性或亲水基团引入的化学改性法，而未将两种方法进行有效的结合，来获得功能的提升。

发明内容

针对目前的技术不足，本发明旨在提供一种高效吸湿排汗的涤纶纤维，该纤维的制备工艺结合了物理改性和化学改性的双重特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案通过以下方式达到：

将(65～90)％的常规聚酯(组分A)、(5～20)％亲水改性聚酯(组分B)和(5～25)％水溶性聚酯(组分C)，三种原料切片干燥后，按设定的重量配比共混，进行熔融纺丝，纺丝工艺过程为：

聚酯切片干燥→按A、B、C三组份按质量百分比输入螺杆共混熔融→纺丝箱体→计量→异形喷丝板挤出→吹风、冷却(纺丝温度275～300℃)→丝束→后处理制得长丝或短纤：

涤纶FDY长丝：丝束经牵伸(牵伸温度85～95℃，牵身倍数2.5～3.0倍)、定型(温度120～130℃)卷绕(速度2000～5000m/min)制得FDY长丝。

涤纶DTY长丝：丝束经卷绕(速度1000～4000m/min)制得POY→牵伸加弹(牵伸温度110～140℃，牵伸倍数3～4倍)→卷筒→DTY长丝；

短纤维：丝束卷绕(速度800～1500m/min)→落桶→集束→一级牵伸(牵伸温度66～88℃，牵伸倍数3～4倍)→二级牵伸(牵伸温度100～130℃，牵伸倍数1.1～1.2倍)→卷曲→松弛热定型(温度135～160℃，45～60min)→切断→打包→短纤维。

采用上述工艺获得的纤维(长丝或短纤)，制成的织物在后处理过程中，经1％NaOH溶液中浸泡30～40min，温度85～95℃，即可形成表面多微孔结构。

本发明制得的亲水性异形纤维具有高效吸湿排汗的功能，其有益效果体现在以下几个方面：1)考虑涤纶本身的疏水特性，在聚酯切片中添加亲水改性组分，从而在纤维表面形成大量亲水基团，具有主动吸附潮湿的功效，与异形纤维的芯吸沟槽共同作用，可显著提高吸湿排汗效率；2)添加水溶聚酯组分，赋予涤纶纤维表面多微孔结构，相比单一的异形截面纤维，增加了比表面积，增强了吸湿排汗效果，使用中即使芯吸沟槽受混纺纤维堵塞而受影响时，仍然可通过微孔结构进行吸湿排汗，纤维实用性更强；3)多微孔结构赋予纤维高孔隙率，可压缩性好，因而质轻、柔软，比普通涤纶的手感更好，与棉、羊毛等混纺后舒适度尤佳。

附图说明

图1亲水性吸湿排汗纤维截面结构图

具体实施方法

通过以下实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的范围。应理解，在阅读了本发明讲授的内容后，本领域技术人员对本发明所作的各种等价修改同样属于本发明的保护范围。

实施例1

将质量比为65％的常规聚酯A、20％亲水改性聚酯B和15％水溶性聚酯C，三种原料切片干燥后，经计量、螺杆共混熔融，输入纺丝箱体(纺丝温度为300℃)，由工字型板孔的异形喷丝板挤出，经吹风冷却、牵伸(牵伸温度90℃，牵伸倍数2.8倍)、定型(温度120℃)卷筒(速度4500m/min)，得到亲水性工字型涤纶FDY长丝。

实施例2

将质量比为90％的常规聚酯A、5％亲水改性聚酯B和5％水溶性聚酯C，三种原料切片干燥后，经计量、螺杆共混熔融，输入纺丝箱体(纺丝温度为295℃)，由山字型板孔的异形喷丝板挤出，经吹风、冷却、卷绕(速度为900m/min)。卷绕丝(POY)经过牵伸加弹(牵伸温度120℃，牵伸倍数3.7倍)，得到亲水性山字形涤纶DTY长丝。

实施例3

将质量比为75％的常规聚酯A、15％亲水改性聚酯B和10％水溶性聚酯C，三种原料切片干燥后，经计量、螺杆共混熔融，输入纺丝箱体(纺丝温度为286℃)，由十字型板孔的异形喷丝板挤出，经吹风、冷却后卷绕(卷绕速度为1000m/min)、落桶，落桶丝集束，再经两级牵伸：一级牵伸(牵伸温度88℃，牵伸倍数4倍)，二级牵伸(牵伸温度100℃，牵伸倍数1.1倍)，纤维卷曲，经150℃松弛热定型处理60min，然后切断、打包，得到亲水性十字形涤纶短纤。

实施例4

将质量比为80％的常规聚酯A、10％亲水改性聚酯B和10％水溶性聚酯C，三种原料切片干燥后，经计量、螺杆共混熔融，输入纺丝箱体(纺丝温度为275℃)，由三叶型板孔的异形喷丝板挤出，经吹风、冷却后卷绕(速度为800m/min)、落桶。落桶丝集束，再经两级牵伸：一级牵伸(牵伸温度66℃，牵伸倍数3倍)，二级牵伸(牵伸温度130℃，牵伸倍数1.2倍)，纤维卷曲，经160℃松弛热定型处理45min，然后切断、打包，得到亲水性三叶型涤纶短纤。

Claims (6)

1.一种亲水性吸湿排汗纤维的制备方法，包括以下步骤：常规聚酯经化学改性得到亲水改性聚酯，选用常规聚酯A、亲水改性聚酯B和水溶性聚酯C，三种组分按一定比例共混复合纺丝，由异形喷丝板挤出，并经纺丝后加工工艺，制得亲水性异形涤纶长丝或短纤。该纤维制成的织物通过碱溶液处理，去除水溶性聚酯而形成大量微孔结构，从而获得亲水性吸湿排汗涤纶纤维织物。

2.如权利要求1所述的亲水性吸湿排汗纤维的制备方法，其特征在于：A、B、C三种聚酯组分的特性粘度分别是：A为0.64～0.66dL/g，B为0.60～0.66dL/g，C为0.70～0.73dL/g。

3.如权利要求1所述的亲水性吸湿排汗纤维的制备方法，其特征在于：所述的聚酯B为带有亲水基团的改性聚酯，由常规聚酯和亲水单体通过共聚方法制得，可以是带有醚键、羟基、磺酸盐基团的改性聚酯。

4.如权利要求1所述的三种聚酯原料，其特征在于：以常规聚酯A为主要原料，A、B、C三种组分的质量百分配比为：(65～90)∶(5～20)∶(5～25)，且B和C组分的重量之和占原料总重量的10％～35％。

5.如权利要求1所述的亲水性吸湿排汗纤维的制备方法，其特征在于：亲水性异形涤纶纤维结构为三叶型、十字形、工字形或山字形。

6.如权利要求1所述的亲水性吸湿排汗纤维的制备方法，其特征在于纤维的复合纺丝和加工工艺如下：

(1)聚酯切片干燥，A、B、C三组分按质量百分比输入螺杆进行共混熔融，纺丝箱体，计量泵计量，经异形喷丝板挤出，吹风冷却后卷绕，纺丝温度275～295℃，卷绕速度800～2000m/min，丝束经落桶、集束，两级牵伸后，卷曲、松弛热定型，并切断打包制得短纤维。

(2)聚酯切片干燥，A、B、C三组分按质量百分比输入螺杆进行共混熔融，纺丝箱体，计量泵计量，经异形喷丝板挤出，吹风冷却后卷绕，纺丝温度285～300℃，卷绕速度1000～4000m/min，卷绕丝(POY)经牵伸加弹(牵伸温度110～140℃，牵伸倍数3～4倍)制得DTY长丝。

(3)聚酯切片干燥，A、B、C三组分按质量百分比输入螺杆进行共混熔融，纺丝箱体，计量泵计量，经异形喷丝板挤出，纺丝温度285～305℃，丝束经牵伸(牵伸温度85～95℃，牵身倍数2.5～3.0倍)、定型(温度120～130℃)、卷绕(速度2000～5000m/min)，制得FDY长丝。

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