CN102031578A - 一种有机硅改性亲水异形聚酯纤维的制造方法 - Google Patents

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冯忠耀
朱亚宏
何丹农
闫吉付
杨洁
杨卫忠
樊文杰
张伟德
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Abstract

本发明提供一种有机硅改性亲水异形聚酯纤维的制造方法，本发明采用制备有机硅改性亲水聚酯切片，应用聚酯纤维生产工艺，纺丝温度为265℃～288℃，牵伸倍数为3.5～3.8倍。所生产的有机硅改性亲水异形聚酯纤维通过纤维截面异形化来增加毛细管作用，使织物由于纤维上或纤维间的毛细通道，产生芯吸作用而具有干爽导湿性能；通过改性的涤纶纤维织物具备了天然纤维吸湿性好，穿着舒适的优点，也彻底解决天然纤维因存在当人体排汗量较大时，衣服会紧贴身体，令人感觉湿冷的缺点。有机硅改性亲水异形聚酯纤维的用途，可以纯纺，也可与棉、毛、丝、麻及其他化纤和合纤混纺或交织；可机织，也可针织，主要用于运动服、休闲服、内衣、外套、袜类、手套、胸罩、护膜、帽子、毛巾等方面，由它开发的纺织品，使人们感受到干爽和舒适的感觉。

Description

一种有机硅改性亲水异形聚酯纤维的制造方法
技术领域
本发明涉及纺织行业，尤其涉及合成纤维生产领域一种有机硅改性亲水异形聚酯纤维的制造方法。
背景技术
近年来，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高，随着人们在户外活动时间的增加，休闲服与运动服相互渗透和融为一体的趋势也日益受广大消费者的青睐，这类服装的面料，既要求有良好的舒适性，又要求在尽情活动时，一旦出现汗流浃背情况，服装不会粘贴皮肤而产生冷湿感。于是对面料的纤维提出了吸湿排汗功能新要求。众所周知：天然纤维以棉为例，其吸湿性能好，穿着舒适，但当人的出汗量稍大时，棉纤维会因吸湿膨胀，其运气性下降并粘贴在皮肤上，同时，水份发散速度也较慢，从而给人体造成一种冷湿感；合成纤维涤纶是一种结晶性很高的纤维，分子主链中没有亲水性基团，因此呈疏水性，其吸水性小，透湿性能差，由于其静电积累而容易引起穿着时产生纠缠的麻烦，尤其在活动时容易产生闷热感。提高涤纶吸水和透湿是各国涤纶生产和科研部门最为关心的研发方向。纵观吸湿排汗涤纶的开发。主要是通过物理和化学改性，或两者结合方法实施。改善的方法主要是利用纤维的合成技术对传统的聚酯进行改性，引入亲水集团，使纤维本身具有亲水性和抗静电性，从而改善聚酯纤维的服用性能；
本发明采用含有亲水基团的有机硅聚醚硅油取代传统聚醚，通过酯交换、缩聚反应，合成出了有机硅改性亲水聚酯切片，纺丝时同时采用特殊设计的异形喷丝板，生产吸湿排汗纤维。
本发明的目的在于提供一种有机硅改性亲水异形聚酯纤维的制造方法。
发明内容
本发明首先制备有机硅改性亲水聚酯切片：在浆料釜中加入PTA、EG、催化剂、稳定剂，于170-220℃进行酯交换反应，当酯交换率达到96％以上时，将BHET及其齐聚物导入缩聚釜，加入有机硅聚醚硅油和乙二醇配制成的浓度为10％～20％的浆料、分子量为1000～4000的聚乙二醇和乙二醇配制成的浓度为5％～15％的浆料及其他助剂，经40min常压乙二醇相后，温度达到250℃，再经20-30min连续减压后，进入高真空缩聚反应阶段，温度升到(270±1)℃。当搅拌功率达到一定值时，停止反应，以氮气消真空，用冷水槽冷却，铸带，切粒，切片的粘度控制在0.68～0.72之间，熔点控制在245～255℃之间。
有机硅改性亲水异形聚酯纤维生产工艺流程是：将有机硅改性亲水聚酯切片，经真空干燥后，熔融、纺丝机纺丝、通过甬道到卷绕机卷绕、落桶得到初生纤维。在这前纺过程中，纺丝温度为265℃～288℃，以270℃～275℃为佳，纺丝速度为1000～1500米/分钟。再经后纺即将若干桶初生纤维通过集束架集束，并进行牵伸、卷曲、切断而制得竹碳纤维。本发明的牵伸倍数为3.5～3.8倍。
本发明的有机硅改性亲水异形聚酯纤维截面采用三角中空形、三叶型、中空形、十字形。其单丝细度为1.2旦～10旦。
本发明具有显著的积极效果：对疏水性涤纶纤维赋予其吸湿性，采用在聚合阶段与亲水性组分共聚的原丝改性方法，创新地引入有机硅链段，对有机硅聚醚硅油的用量、PEG分子量和质量百分比进行了选择确定，合成出具有优异亲水效果的改性切片；截面设计为独特的三角中空形、三叶型、中空形、十字形，纤维表面纵向成沟槽(其次面积比常规圆形截面大20％)。通过纤维截面异形化来增加毛细管作用，使织物由于纤维上或纤维间的毛细通道，产生芯吸作用而具有干爽导湿性能；通过改性的涤纶纤维织物具备了天然纤维吸湿性好，穿着舒适的优点，也彻底解决天然纤维因存在当人体排汗量较大时，衣服会紧贴身体，令人感觉湿冷的缺点。其织物比传统的布料吸水率少14倍，比其它功能性布料更干爽——比纯棉快干5倍，比尼龙快干2倍。引入的有机硅链段既增加了与纤维的吸附，又使亲水链段排列更规则，从而提高织物的柔软度与平滑性，进而改善织物的服用性能。
有机硅改性亲水异形聚酯纤维的用途，可以纯纺，也可与棉、毛、丝、麻及其他化纤和合纤混纺或交织；可机织，也可针织，主要用于运动服、休闲服、内衣、外套、袜类、手套、胸罩、护膜、帽子、毛巾等方面，由它开发的纺织品，使人们感受到干爽和舒适的感觉，应用前景广阔。
具体实施方式
实施例1
生产纤度为1.56旦尼尔(dtex)的十字型有机硅改性亲水异形聚酯纤维。将粘度在0.69～0.71之间，熔点在248～252℃之间有机硅改性亲水聚酯切片，进行真空干燥，先定温在60℃保温1小时，再升温至80℃保温1小时，升温至100℃保温2小时，升温至120℃保温2小时，逐步升温至160℃保温至得到干燥的结晶切片，干燥过程一般需要14小时。用现有的纺丝设备，即在LHV451纺丝机上纺丝，再卷绕成型为初生纤维，采用十字型喷丝板，纺丝温度为273℃，卷绕速度为1300m/min，初声生纤维经过集束，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为3.7倍，得到1.56dtex的十字型有机硅改性亲水异形聚酯纤维。
实施例2
生产纤度为2.22旦尼尔(dtex)的中空有机硅改性亲水异形聚酯纤维。将粘度在0.68～0.7之间，熔点在246～254℃之间有机硅改性亲水聚酯切片，进行真空干燥，先定温在60℃保温1小时，再升温至100℃保温2小时，升温至120℃保温2小时，逐步升温至155℃保温至得到干燥的结晶切片，干燥过程一般需要14小时。用现有的纺丝设备，即在LHV451纺丝机上纺丝，所用纺丝喷丝板为中空喷丝板，再卷绕成型为初生纤维，纺丝温度为275℃，卷绕速度为1050m/min，初声生纤维经过集束，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为3.6倍，得到2.22dtex中空有机硅改性亲水异形聚酯纤维。
实施例3
生产纤度为1.33旦尼尔(dtex)的三叶型有机硅改性亲水异形聚酯纤维。将粘度在0.70～0.72之间，熔点在252～255℃之间有机硅改性亲水聚酯切片，进行真空干燥，先定温在60℃保温1小时，再升温至80℃保温1小时，升温至120℃保温2小时，逐步升温至160℃保温至得到干燥的结晶切片，干燥过程一般需要14小时。用现有的纺丝设备，即在LHV451纺丝机上纺丝，所用纺丝喷丝板为三叶型喷丝板，再卷绕成型为初生纤维，纺丝温度为272℃，卷绕速度为1400m/min，初声生纤维经过集束，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为3.6倍，得到1.33dtex三叶型有机硅改性亲水异形聚酯纤维。
本发明的一种有机硅改性亲水异形聚酯纤维的制造方法不局限于以上实施例。

Claims (3)

1.一种有机硅改性亲水异形聚酯纤维的制造方法，应用聚酯纤维生产工艺，其特征在于将有机硅改性亲水聚酯切片，采用逐步升温的干燥工艺进行干燥，纺丝温度控制在265℃～288℃，牵伸倍数为3.5～3.8。
2.根据权利要求1所述的一种有机硅改性亲水异形聚酯纤维的制造方法，其特征在于：所述的有机硅改性亲水聚酯切片中含有有机硅聚醚硅油、聚乙二醇。
3.根据权利要求1所述的一种有机硅改性亲水异形聚酯纤维的制造方法，其特征在于：有机硅改性亲水异形聚酯纤维截面采用三角中空形、三叶型、中空形、十字形。
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