CN102162152A - 一种聚酯纤维及织物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚酯纤维，该聚酯纤维的成纤聚合物中含有占全部成纤聚合物重量20％以上的低熔点改性共聚酯，该低熔点改性共聚酯的熔点为205℃～250℃，是以带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇为第三单体共聚而成，且第三单体结构单元的含量为构成低熔点改性共聚酯的二元醇成分总量的1～30mol％；该聚酯纤维为芯鞘复合型纤维、并列复合纤维或混纤丝，经过融着加工后单独织造或与其他纤维交织形成条纹状织物；或者是用该聚酯纤维单独织造或与其他纤维交织形成织物，该织物经过高温加热处理呈现网状结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酯纤维及其制成的织物，具体地说是涉及一种衣料及产业用途的改性聚酯纤维和织物。
背景技术
人们通常所说的聚酯纤维是指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维，即由聚对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成聚酯切片经过纺丝，最后得到的纤维，是一种比较理想的纺织原材料。其弹性性能与羊毛接近，并且因纤维中大分子链的刚性较大，使得纤维的弹性模量较高，因此其织物的尺寸稳定性好，洗后不易皱，可以免熨烫。除此之外，聚酯纤维的强度比棉花还高，还具有良好的耐热、耐晒和耐磨性，以及防霉防蛀等特性，并且有较好的耐化学品性能。
但是聚酯纤维本身具有熔点高、吸湿性差等缺陷影响了它在衣料用途方面的应用。为了获得良好的服用性能，人们一般对聚合物进行改性，但现有的改性技术，不能达到理想的要求，得不到理想的织物，并且能耗较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种衣料及产业用途的低熔点改性共聚酯纤维。
本发明的目的还在于提供一种具有条纹风格的仿麻衣用面料。
本发明的目的还在于提供一种呈现网状结构的产业用途的织物。该织物交接点处的纤维融着连接，使织物中纤维不易产生移动。
本发明的技术解决方案是：
一种聚酯纤维，其成纤聚合物中含有占全部成纤聚合物重量20％以上的低熔点改性共聚酯，该低熔点改性共聚酯的熔点为205℃～250℃，是以带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇为第三单体共聚而成。
所述带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇第三单体为2-甲基-1，3丙二醇、2，2-二甲基-1，3丙二醇、2-甲基-1，4-丁二醇、2，3-二甲基-1，4-丁二醇或2-甲基-1，5-戊二醇。优选2-甲基-1，3丙二醇。选用2-甲基-1，3丙二醇时其纤维的熔点较低，耐热性都较好。
第三单体结构单元的含量为构成低熔点改性共聚酯的二元醇成分总量的1～30mol％，优选6～20mol％，在此范围内的话，共聚酯纤维可以进行融着加工，且纤维强度基本保持不变。
该聚酯纤维可以是芯鞘复合型纤维，芯成分聚合物为普通聚酯、尼龙6或尼龙66，鞘成分聚合物为低熔点改性共聚酯，芯鞘聚合物重量比为20/80～80/20。
鞘成分的低熔点共聚酯的熔点范围为205℃～250℃，其芯鞘两种成分的聚合物的熔点差为10℃～30℃。
该聚酯纤维可以是并列复合型纤维，一种聚合物成分为低熔点改性共聚酯，另一种聚合物成分为普通聚酯、尼龙6或尼龙66，且两种聚合物重量比为20/80～80/20，两种聚合物的熔点差为10℃～30℃。
该聚酯纤维还可以是混纤丝，该混纤丝的一种纤维为低熔点改性共聚酯纤维，另一种纤维为普通聚酯纤维、尼龙6纤维、尼龙66纤维或天然纤维，且两种纤维重量比为20/80～80/20，当另一种纤维为普通聚酯、尼龙6或尼龙66时两种纤维的熔点差为10℃～30℃。
本发明的聚酯纤维优选芯鞘复合型纤维，因为作为鞘成分的低熔点改性共聚酯呈现面积最大，在纤维融着加工或织物的高温处理过程中，融着牢度高，融着效果好。
本发明可以得到一种织物，该织物是经过融着加工后的聚酯纤维的纯纺织物或是经过融着加工后的聚酯纤维与其他纤维的混并织物或交织织物；且融着加工条件为：牵伸倍率为1.2～1.8，第一热箱采用温度为140～250℃的接触式热箱，或采用热箱温度为280～500℃的非接触式热箱；第二热箱采用温度为100～230℃的接触式热箱。
本发明还可以得到另一种织物，该织物是所述聚酯纤维的纯纺织物或是所述聚酯纤维与其他纤维的混并织物或交织织物；该织物再经过190℃以上的高温加热处理，低熔点改性共聚酯产生部分融着，呈现网状结构。所述聚酯纤维可以为芯鞘复合型纤维，该聚酯纤维与其他纤维的重量比例为20/80～100/0，且同时满足低熔点改性共聚酯占全部成纤聚合物重量20％以上；所述聚酯纤维也可以为并列复合型纤维或混纤丝，该聚酯纤维与其他纤维的重量比例为30/70～100/0，且同时满足低熔点改性共聚酯占全部成纤聚合物重量20％以上。
本发明的聚酯纤维及织物的生产加工方法如下：
1.在低熔点共聚酯和其他聚合物纺丝前，分别将低熔点共聚酯切片与其他聚合物切片进行干燥，控制普通聚酯切片水分在80ppm以下，尼龙6切片水分300ppm以下、尼龙66切片水分1500ppm以下。
2.纺丝方法可以为三种：
(1)熔融芯鞘复合纺丝，得到芯鞘复合型聚酯纤维。该芯鞘复合型聚酯纤维的芯成分为普通聚酯、尼龙6、尼龙66，鞘成份为低熔点改性共聚酯，芯鞘聚合物重量比为20/80～80/20。主要的纺丝工艺如下：将上述干燥的切片分别投入纺丝机A、B成份的进料斗，螺杆各区的温度范围在250℃～320℃之间，然后熔融的聚合物经过计量泵、纺丝组件、芯鞘复合型喷丝板，然后再经侧吹风冷却、给油、交络、卷取，得到预取向芯鞘复合型聚酯纤维或高取向芯鞘复合型聚酯纤维。
上述得到的预取向芯鞘复合型聚酯纤维或者高取向芯鞘复合型聚酯纤维具有两个熔融峰，芯鞘成分熔点分别在235℃～310℃范围内和205℃～250℃范围内，且两个熔点温度之差10℃～30℃。预取向芯鞘复合型聚酯纤维可以再经过假捻加工制得高弹丝或低弹丝。
(2)熔融并列复合纺丝，得到并列复合型聚酯纤维。该并列复合型聚酯纤维的一种聚合物成分为低熔点改性共聚酯，另一种聚合物成分为普通聚酯、尼龙6或尼龙66，且两种聚合物重量比为20/80～80/20。主要的纺丝工艺如下：将上述干燥的切片分别投入纺丝机A、B成份的进料斗，螺杆各区的温度范围在250℃～320℃之间，然后熔融的聚合物经过计量泵、纺丝组件、并列复合喷丝板，然后再经侧吹风冷却、给油、交络、卷取，得到预取向并列复合型聚酯纤维或高取向并列复合型聚酯纤维。
上述得到的预取向并列复合型聚酯纤维或者高取向并列复合型聚酯纤维具有两个熔融峰，分别在235℃～310℃范围内和205℃～250℃范围内，且两个熔点温度之差10℃～30℃。预取向并列复合型聚酯纤维再经过假捻加工可制得高弹丝或低弹丝。
(3)将低熔点改性共聚酯和普通聚酯、尼龙6或尼龙66通过混合喷丝板熔融纺丝得到混纤，该混纤可以是预取向混纤或者高取向混纤，且两种纤维重量比为20/80～80/20。
该预取向混纤或者高取向混纤具有两个熔融峰，分别在235℃～310℃范围内和205℃～250℃范围内，且两个熔点温度之差10℃～30℃。再经过假捻加工制得高弹丝或低弹丝。
3.织物的生产方法有2种：
(1)将经过融着加工后的聚酯纤维进行纯纺或者与其他纤维进行混并织造或交织织造，织物中聚酯纤维与其他纤维的重量比例为30/70～100/0，且融着加工条件为：牵伸倍率为：1.2～1.8，第一热箱采用温度为140～250℃的接触式热箱，或采用热箱温度为280～500℃的非接触式热箱；第二热箱采用温度为100～230℃的接触式热箱。该织物具有条纹感的特殊风格，适合于做成流行服饰。
(2)将聚酯纤维进行纯纺或者与其他纤维进行混并织造或交织织物织造，然后将织物经过190℃以上的高温加热处理，低熔点改性共聚酯产生部分融着，得到呈现网状结构的织物。当所述聚酯纤维为芯鞘复合纤维时，织物中聚酯纤维与其他纤维的重量比例为20/80～100/0；当所述聚酯纤维为并列复合型纤维或混纤丝时，织物中聚酯纤维与其他纤维的重量比例优选为30/70～100/0；由于通过高温加热处理该织物纤维交接点处纤维融着连接，纤维不易产生移动，可用于渗透膜的支撑结构。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作更详细的说明。
实施例1：
将普通聚酯切片和低熔点共聚酯切片(2-甲基-1，3-丙二醇(MPO)结构单元的含量为构成低熔点改性共聚酯的二元醇成分总量的15mol％)分别在120℃、真空度为1.013×105Pa以下的真空干燥箱里保温干燥24h以上，使其水分达到80ppm以下；然后将干燥好的切片进行熔融芯鞘纺丝。将普通聚酯作为芯成分，低熔点共聚酯作为鞘成分，并且以芯鞘复合比为30/70的量投料到熔融纺丝机中；两种聚合物熔体分别经过计量泵、纺丝组件、芯鞘复合喷丝板挤出成型，再经侧吹风冷却固化成丝，然后通过给油嘴上油、交络，最后进行卷取制得纤维。熔融纺丝时，普通聚酯纺丝温度设为285℃，低熔点改性共聚酯纺丝温度为270℃。卷取中，1罗拉的速度为3000m/min，2罗拉的速度为3000m/min，最后以2990m/min的卷取速度卷取得到预取向芯鞘复合型聚酯纤维(POY)，纺丝性良好。该芯鞘预取向复合型聚酯纤维具有两个熔融峰，芯鞘两种成分熔点分别为256℃和229℃，两个熔点温度之差为27℃。
将以上得到的预取向芯鞘复合型聚酯纤维(POY)进行延伸加工，加工中卷取速度为500m/min，1GR/2GR温度为90℃/160℃，延伸倍率为1.6倍，得到高取向芯鞘复合聚酯长丝(DT)。
将以上得到的高取向聚酯长丝(DT)与普通聚酯纤维进行混纺，高取向聚酯长丝与普通聚酯纤维的重量比为80/20。再通过高温熨烫，形成网状织物。
实施例2：
制丝方法同实施例1；得到的预取向芯鞘复合聚酯纤维具有两个熔融峰，芯鞘两种成分熔点分别为256℃和229℃，两个熔点温度之差27℃。
将得到的预取向芯鞘复合聚酯纤维(POY)进行假捻低弹加工，加工速度为500m/min，牵伸倍率为1.7，HT1/HT2温度为170℃/150℃(HT1、HT2均为接触式热箱)，得到假捻低弹丝。
将以上得到的假捻低弹丝与普通聚酯纤维进行混纺，假捻低弹丝与普通聚酯纤维的重量比为70/30，再通过高温熨烫，形成网状织物。
实施例3：
制丝方法同实施1；得到的预取向芯鞘复合聚酯纤维具有两个熔融峰，芯鞘两种成分熔点分别为256℃和229℃，两个熔点温度之差27℃。
将得到的预取向芯鞘复合聚酯纤维进行熔着丝加工，加工条件如下：加工速度为500m/min，牵伸倍率为1.6，HT1/HT2温度为220℃/160℃(HT1为非接触式热箱，HT2接触式热箱)，得到融着丝；
将以上得到的融着丝与普通聚酯纤维进行混纺，融着丝与普通聚酯纤维的重量比为60/40，得到具有特殊条纹感的织物。
实施例4：
将低熔点共聚酯切片(2-甲基-1，3-丙二醇(MPO)结构单元的含量为构成低熔点改性共聚酯的二元醇成分总量的5mol％)在120℃、真空度为1.013×105Pa以下的真空干燥箱里保温干燥24h以上，使其水分达到80ppm以下；然后将低熔点共聚酯和水分在1500ppm以下的尼龙66以重量比为80/20的量投料到熔融纺丝机中；两种聚合物熔体分别经过计量泵、纺丝组件、并列复合型喷丝板挤出成型，再经侧吹风冷却固化成丝，然后通过给油嘴上油、交络，最后进行卷取制得纤维。熔融纺丝时，尼龙66的纺丝温度设为290℃，低熔点改性共聚酯的纺丝温度为275℃。卷取中，1罗拉的速度为3000m/min，2罗拉的速度为3000m/min，最后以2990m/min的卷取速度卷取得到预取向并列复合型聚酯长丝(POY)，纺丝性良好。该预取向并列复合型聚酯长丝具有两个熔融峰，熔点分别为264℃和242℃，两个熔点温度之差为22℃。
将以上得到的预取向并列复合型聚酯长丝(POY)进行延伸加工，加工中卷取速度为500m/min，1GR/2GR温度为90℃/160℃，延伸倍率为1.6倍，得到高取向并列复合型聚酯长丝(DT)；该高取向并列复合型聚酯长丝具有两个熔融峰，分别为264℃和242℃，两个熔点温度之差22℃。
将以上得到的高取向并列复合型聚酯长丝(DT)与普通聚酯纤维进行混纺，并列复合型高取向聚酯长丝(DT)与普通聚酯纤维的重量比为50/50，再通过高温熨烫，形成网状织物。
实施例5：
制丝方法同实施例4；该预取向并列复合型聚酯长丝具有两个熔融峰，熔点分别为264℃和242℃，两个熔点温度之差为22℃。
将得到的并列复合型预取向聚酯长丝进行假捻低弹加工，加工速度为500m/min，HT1/HT2温度为170℃/150℃(HT1、HT2均为接触式热箱)，延伸倍率为1.7，得到假捻低弹丝。
将以上得到的假捻低弹与普通聚酯纤维进行混纺，低弹丝与普通聚酯纤维的重量比为60/40，再通过高温熨烫，形成网状织物。
实施例6：
制丝方法同实施例4；该预取向并列复合型聚酯长丝具有两个熔融峰，熔点分别为264℃和242℃，两个熔点温度之差为22℃。
将得到的预取向并列复合型聚酯长丝进行融着丝加工，加工条件如下：加工速度为500m/min，牵伸倍率为1.6，HT1/HT2温度为220℃/160℃(HT1为非接触式热箱，HT2接触式热箱)，得到融着丝；
将以上得到的融着丝与普通聚酯纤维进行混纺，融着丝与普通聚酯纤维的重量比为40/60，得到具有特殊条纹感的织物。
实施例7：
制丝方法同实施例4；该预取向并列复合型聚酯长丝具有两个熔融峰，熔点分别为264℃和242℃，两个熔点温度之差为22℃。
将得到的并列复合型预取向聚酯长丝进行融着丝加工，加工条件如下：加工速度为500m/min，牵伸倍率为1.6，HT1/HT2温度为220℃/160℃(HT1为非接触式热箱，HT2接触式热箱)，得到融着丝；
将以上得到的融着丝与尼龙6纤维进行混纺，融着丝与尼龙6纤维的重量比为40/60，得到具有特殊条纹感的织物。
实施例8：
将低熔点共聚酯切片(2-甲基-1，3-丙二醇(MPO)结构单元的含量为构成低熔点改性共聚酯的二元醇成分总量的15mol％)在120℃、真空度为1.013×105Pa以下的真空干燥箱里保温干燥24h以上，水分达到80ppm以下；然后将干燥的切片进行单成分熔融纺丝；低熔点共聚酯熔体经过纺丝组件、单成分喷丝板挤出成型，再经侧吹风冷却固化成丝，然后通过给油嘴上油、交络，最后进行卷取制得纤维。熔融纺丝时，纺丝温度为275℃。卷取中，1罗拉的速度为6000m/min，2罗拉的速度为6000m/min，最后以5950m/min的卷取速度卷取得到低熔点改性共聚酯长丝(FDY)；纺丝性良好。该低熔点共聚酯长丝具有1个熔融峰，为229℃。
将以上得到的低熔点改性共聚酯长丝(FDY)与普通聚酯纤维进行混纺，低熔点改性共聚酯长丝(FDY)与普通聚酯纤维的重量比为50/50，再通过190℃高温熨烫，形成网状织物。
实施例9：
将低熔点共聚酯切片(2-甲基-1，3-丙二醇(MPO)结构单元的含量为构成低熔点改性共聚酯的二元醇成分总量的15mol％)在120℃、真空度为1.013×105Pa以下的真空干燥箱里保温干燥24h以上，水分达到80ppm以下；然后将干燥的切片进行单成分熔融纺丝；低熔点共聚酯熔体经过纺丝组件、单成分喷丝板挤出成型，再经侧吹风冷却固化成丝，然后通过给油嘴上油、交络，最后进行卷取制得纤维。熔融纺丝时，纺丝温度为275℃。卷取中，1罗拉的速度为3000m/min，2罗拉的速度为3000m/min，最后以2950m/min的卷取速度得到预取向低熔点改性共聚酯长丝(POY)；纺丝性良好。该预取向低熔点共聚酯长丝具有1个熔融峰，为229℃。
将得到的预取向低熔点改性共聚酯长丝(POY)与普通聚酯纤维一起进行融着丝加工，预取向低熔点改性共聚酯长丝(POY)与普通聚酯纤维的重量比为90/10，加工条件如下：加工速度为500m/min，牵伸倍率为1.6，HT1/HT2温度为220℃/160℃(HT1为非接触式热箱，HT2接触式热箱)，得到融着丝；得到的融着丝具有两个熔融峰，其熔点分别为255℃和229℃，两个热熔融峰值之差26℃。
将以上得到的融着丝与普通聚酯纤维进行混纺，熔着丝与普通聚酯纤维的重量比为60/40，得到具有特殊条纹感的织物。
比较例1：
将普通PET聚酯切片在120℃、真空度为1.013×105Pa以下的真空干燥箱里保温干燥24h以上，水分达到80ppm以下；然后将干燥好的聚酯切片，投料到单组分熔融纺丝机中；聚酯熔体经过纺丝组件、单组分喷丝板挤出成型，再经侧吹风冷却固化成丝，然后通过给油嘴上油、交络，最后进行卷取制得纤维。熔融纺丝时，纺丝温度为295℃。卷取中，1罗拉的速度为3000m/min，2罗拉的速度为3000m/min，最后以2990m/min的卷取速度卷取得到预取向普通聚酯长丝(POY)，纺丝性良好。得到的纤维具有一个熔融峰，熔点为255℃。
将以上得到的预取向普通聚酯长丝(POY)进行延伸加工，加工速度为500m/min，牵伸倍率为1.6，1GR/2GR温度为90℃/130℃，得到延伸丝(DT)。
以上得到的普通聚酯延伸丝(DT)其熔点在255℃，所以再与尼龙66纤维进行混纺后，再通过190℃高温熨烫，很难形成网状织物；如果提高熨烫的温度易使两种纤维都融着，致使织物强度低下、结块等不良后，同时也会增加成本。
比较例2
制丝方法同比较例1；
将以上得到的预取向普通聚酯长丝与普通尼龙66纤维进行假捻低弹加工时，不能得到融着丝；因为其预取向聚酯长丝的熔点在255℃；如果提高融着的温度，会导致整个丝条件熔融断丝等不良现象，同时也会增加成本。
Claims (9)
1.一种聚酯纤维，其特征在于：该聚酯纤维的成纤聚合物中含有占全部成纤聚合物重量20％以上的低熔点改性共聚酯，该低熔点改性共聚酯的熔点为205℃～250℃，是以带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇为第三单体共聚而成，且第三单体结构单元的含量为构成低熔点改性共聚酯的二元醇成分总量的1～30mol％。
2.根据权利要求1所述的聚酯纤维，其特征在于：所述带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇第三单体为2-甲基-1，3丙二醇、2，2-二甲基-1，3丙二醇、2-甲基-1，4-丁二醇、2，3-二甲基-1，4-丁二醇或2-甲基-1，5-戊二醇。
3.根据权利要求1或2所述的聚酯纤维，其特征在于：该聚酯纤维为芯鞘复合型纤维，芯成分聚合物为普通聚酯、尼龙6或尼龙66，鞘成分聚合物为低熔点改性共聚酯，芯鞘聚合物重量比为20/80～80/20，两种聚合物的熔点差为10℃～30℃。
4.根据权利要求1或2所述的聚酯纤维，其特征在于：该聚酯纤维为并列复合型纤维，一种聚合物成分为低熔点改性共聚酯，另一种聚合物成分为普通聚酯、尼龙6或尼龙66，且两种聚合物重量比为20/80～80/20，两种聚合物的熔点差为10℃～30℃。
5.根据权利要求1或2所述的聚酯纤维，其特征在于：该聚酯纤维为混纤丝，一种纤维为低熔点改性共聚酯纤维，另一种纤维为普通聚酯纤维、尼龙6纤维、尼龙66纤维或天然纤维，且两种纤维的重量比为20/80～80/20，当另一种纤维为普通聚酯纤维、尼龙6纤维或尼龙66纤维时，两种纤维的熔点差为10℃～30℃。
6.一种权利要求1所述聚酯纤维制成的织物，其特征在于：该织物是经过融着加工后的聚酯纤维的纯纺织物或是经过融着加工后的聚酯纤维与其他纤维的混并织物或交织织物，聚酯纤维与其他纤维的重量比例为20/80～80/20，且融着加工条件为：牵伸倍率为1.2～1.8，第一热箱采用温度为140～250℃的接触式热箱，或采用热箱温度为280～500℃的非接触式热箱；第二热箱采用温度为100～230℃的接触式热箱。
7.一种权利要求1所述聚酯纤维制成的织物，其特征在于：该织物是所述聚酯纤维的纯纺织物或是所述聚酯纤维与其他纤维的混并织物或交织织物，且经过190℃以上的高温加热处理，低熔点改性共聚酯纤维产生部分融着，织物呈现网状结构。
8.根据权利要求7所述的织物，其特征在于：所述聚酯纤维为芯鞘复合型纤维；织物中聚酯纤维与其他纤维的重量比例为20/80～100/0。
9.根据权利要求7所述的织物，其特征在于：所述聚酯纤维为并列复合型纤维或混纤丝，织物中聚酯纤维与其他纤维的重量比例为30/70～100/0。
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