CN102425015A - 一种具有绵羊毛性能的纤维的制备方法及仿毛面料 - Google Patents

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本发明涉及具有绵羊毛性能的纤维的制备方法及仿毛面料，纤维的制备方法包括（ 1 ）采用 TIO 2 含量为 2.8wt% ～ 3.6wt% 、特性粘度在 0.662 ～ 0.668 之间的全消光 PET 切片为第一原料；（ 2 ）以水溶性 PET 切片为第二原料，其用量为纤维总重量的 2% ～ 3% ；（ 3 ）以远红外材料的母料为第三原料，其用量为纤维总重量的 1.5% ～ 4% ；（ 4 ）以纳米级钛酸钙母料为第四原料，其用量为纤维总重量的 0.5% ～ 0.8% ；（ 5 ）使上述四种原料在混合装置中混合均匀，经中孔板 纺丝即得纤维，该纤维通过 经编、纬编织造，碱处理，染色、整理定型烘干获得仿毛面料。本发明仿毛面料与羊毛面料功能相似度达 80% ～ 82% 。此外，本发明的方法简单，成本低。

Description

一种具有绵羊毛性能的纤维的制备方法及仿毛面料
技术领域
本发明属于纺织领域，特别涉及一种仿绵羊毛纤维的制备方法。
背景技术
绵羊毛是天然的动物纤维，羊毛纤维具有良好的吸湿性、保暖性、透气性、强伸性和回弹性强等特点。羊毛的特性决定了其用途的广泛和用于高档衣料、地毯的特性，但是羊毛作为地毯用途会有增加螨虫的可能，对人体或者过敏体质的人会有影响，于是出现了很多的仿毛产品。然而，目前的仿毛产品大多是对于其中的一半材料进行复合，以达到动物毛的一些特性，或者通过孔型的保持来达到吸湿、保温、快干的特性，但是，相似的观感、性能没有达到人们预期的80％以上性能的要求，例如公开号是CN101481831A的中国发明专利申请公开的方法是通过PTT为第一原料，改性高收缩聚酯为第二原料，通过在DTY机上进行复合，利用两种材料的收缩性不同，使得纤维产生毛感的效果，但是该纤维的制备方法流程长，从观感和立毛感上无法实现羊毛的卷曲效果，又如公开号CN101144211A的中国发明专利，其公开了一种具有仿毛效果的差别化纤维的制备方法，是采用两种原料通过潜在的内应力不同在加弹机上进行复合，形成皮丝和芯丝，达到仿毛的效果，其皮丝是通过多变形设计来达到透气的性能。但是该方法生产仿毛效果的纤维引用需要实现毛绒效果的织物时，无法体现动物毛皮的毛绒效果和无法体现动物毛皮的保暖特性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，该方法所得纤维加工性强，在按照常规工艺制成面料后，具有羊毛鳞片特性，自然弯曲、弹性恢复性强、保暖效果显著、吸湿性高、立毛效果明显，此外，该方法生产成本低。
本发明同时还要提供一种仿毛面料，其具有羊毛鳞片特性，自然弯曲、弹性恢复性强、保暖效果显著、吸湿性高、立毛效果明显，并且该面料的生产成本低。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：
一种具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、采用TIO2含量为2.8wt％～3.6wt％、特性粘度在0.662～0.668之间的全消光PET切片为第一原料，先在145℃～150℃下预结晶，然后在165℃～170℃下干燥至含水率在18ppm以下，进入混合装置中；
(2)、以水溶性PET切片为第二原料，先在120℃～128℃下结晶，然后在130℃～135℃下干燥，至含水率在23ppm以下，进入所述混合装置中，所述水溶性PET切片的用量为所述纤维总重量的2％～3％；
(3)、以远红外材料的母料为第三原料，将母料预先干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第三原料的用量为所述纤维总重量的1.5％～4％；
(4)、以纳米级的钛酸钙母料为第四原料，经干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第四原料的用量为所述纤维总重量的0.5％～0.8％；
(5)、使上述四种原料在所述混合装置中混合均匀，进入螺杆挤压机挤出，螺杆挤压机的温度为265℃～280℃，通过挤压机的熔融和挤压，熔体经过有在线控温的保温下输送到喷丝板挤出，形成初生纤维，该纤维通过冷却、牵伸、定型、卷绕、形成所述具有绵羊毛性能的纤维。
根据本发明的一个优选方面：所述的混合装置具有精确的计量装置，且由计算机控制。优选地，还在混合装置中设抗静电装置，以避免在混料中出现材料的团聚而导致不均的产生。
根据本发明，步骤(1)中，干燥时间优选为4～7小时。步骤(2)中，干燥时间优选为5～9小时。
远红外材料指热交换能力强、能放射特定波长远红外线的材料。步骤(3)中，所述的远红外材料包括但不限于生物碳(例如高温竹炭、备长炭、竹炭粉等)、电器石、麦饭石、玉石等，远红外材料可以为一种或多种的组合。
根据本发明，所述的纳米级所指的粒径范围为100nm以内。优选地，钛酸钙母料的粒径为80纳米以下，更优选地，钛酸钙母料的粒径为10～80nm。
步骤(5)中，优选使用中空设计的喷丝板，从而获得中空纤维，增强纤维的保暖作用，同时由于是中空，其单丝纤维的覆盖面相对于常规丝而言，会增加。
本发明采取的又一技术方案是：一种仿毛面料，其通过如下步骤制得：
(1)、采用TIO2含量为2.8wt％～3.6wt％、特性粘度在0.662～0.668之间的全消光PET切片为第一原料，先在145℃～150℃下预结晶，然后在165℃～170℃下干燥至含水率在18ppm以下，进入混合装置中；
(2)、以水溶性PET切片为第二原料，先在120℃～128℃下结晶，然后在130℃～135℃下干燥，至含水率在23ppm以下，进入所述混合装置中，所述水溶性PET切片的用量为所述纤维总重量的2％～3％；
(3)、以远红外材料的母料为第三原料，将母料预先干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第三原料的用量为所述纤维总重量的1.5％～4％；
(4)、以纳米级的钛酸钙母料为第四原料，经干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第四原料的用量为所述纤维总重量的0.5％～0.8％；
(5)、使上述四种原料在所述混合装置中混合均匀，进入螺杆挤压机挤出，螺杆挤压机的温度为265℃～280℃，通过挤压机的熔融和挤压，熔体经过有在线控温的保温下输送到喷丝板挤出，形成初生纤维，该纤维通过冷却、牵伸、定型、卷绕、形成潜在卷曲纤维；
(6)、对步骤(5)所得潜在卷曲纤维依次进行经编、纬编织造，碱处理，整理，定型烘干即得所述仿毛面料。
步骤(6)中，在碱处理之后，还可对面料进行染色。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明在纤维制备过程中引入的第二原料，在碱处理步骤，其会溶解在液体中，使纤维的表层具有沟槽，具有天然羊毛纤维的鳞片的作用，同时使纤维的吸湿性能提高；制备过程中引入的远红外材料，提高了纤维的保暖特性；特定量纳米级钛酸钙的引入在纤维中起到微孔和导湿的作用，使产品纤维的吸湿性能进一步得到提高。总体而言，本发明通过对纤维的成分进行设计以及结合特定的工艺条件获得的面料，具有羊毛鳞片特性，自然弯曲、弹性恢复性强、保暖效果显著、吸湿性高以及立毛效果明显等特性，与羊毛面料功能相似度达80％～82％，为高仿真绵羊毛面料。此外，本发明的方法简单，成本低。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)、采用TIO2含量为3.0wt％左右、特性粘度在0.665的全消光PET切片为第一原料，先在145℃～150℃下预结晶，然后在165℃～170℃下干燥6小时，进入计算机控制且内设有抗静电装置的混合装置中；
(2)、以水溶性PET切片为第二原料，先在126℃下结晶，然后在130℃～135℃下干燥8小时，进入所述混合装置中，该水溶性PET切片的用量为纤维总重量的2.5％；
(3)、以含竹碳的远红外材料的母料为第三原料，将母料预先干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第三原料的用量为纤维总重量的2％；
(4)、以80纳米以下的钛酸钙母料为第四原料，经干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第四原料的用量为纤维总重量的0.65％；
(5)、使上述四种原料在所述混合装置中混合均匀，进入螺杆挤压机挤出，螺杆挤压机的温度为265℃～280℃，通过挤压机的熔融和挤压，熔体经过有在线控温的保温下输送到喷丝板挤出，形成初生纤维，该纤维通过冷却、牵伸、定型、卷绕、形成规格为111dtex/24f的圆形中空纤维。一些主要的工艺参数以及所得纤维的性能指标参见表1。
实施例2
本实施例提供一种具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、采用TIO2含量为3.4wt％左右、特性粘度在0.663的全消光PET切片为第一原料，先在145℃～150℃下预结晶，然后在165℃～170℃下干燥6小时，进入计算机控制且内设有抗静电装置的混合装置中；
(2)、以水溶性PET切片为第二原料，先在126℃下结晶，然后在130℃～135℃下干燥8小时，进入所述混合装置中，该水溶性PET切片的用量为纤维总重量的2.5％；
(3)、以电气石的母料为第三原料，将母料预先干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第三原料的用量为纤维总重量的3.5％；
(4)、以80纳米以下的钛酸钙母料为第四原料，经干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第四原料的用量为纤维总重量的0.7％；
(5)、使上述四种原料在所述混合装置中混合均匀，进入螺杆挤压机挤出，螺杆挤压机的温度为265℃～280℃，通过挤压机的熔融和挤压，熔体经过有在线控温的保温下输送到喷丝板挤出，形成初生纤维，该纤维通过冷却、牵伸、定型、卷绕、形成规格为222dtex/48f的圆形中空纤维。一些主要的工艺参数以及所得纤维的性能指标参见表1。
实施例3
本实施例提供一种具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、采用TIO2含量为2.9wt％左右、特性粘度在0.663的全消光PET切片为第一原料，先在145℃～150℃下预结晶，然后在165℃～170℃下干燥6小时，进入计算机控制且内设有抗静电装置的混合装置中；
(2)、以水溶性PET切片为第二原料，先在126℃下结晶，然后在130℃～135℃下干燥8小时，进入所述混合装置中，该水溶性PET切片的用量为纤维总重量的2.5％；
(3)、以含远红外材料(陶瓷)的母料为第三原料，将母料预先干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第三原料的用量为纤维总重量的2％；
(4)、以80纳米以下的钛酸钙母料为第四原料，经干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第四原料的用量为纤维总重量的0.55％；
(5)、使上述四种原料在所述混合装置中混合均匀，进入螺杆挤压机挤出，
螺杆挤压机的温度为265℃～280℃，通过挤压机的熔融和挤压，熔体经过有在线控温的保温下输送到喷丝板挤出，形成初生纤维，该纤维通过冷却、牵伸、定型、卷绕、形成规格为167dtex/24f的圆形中空纤维。一些主要的工艺参数以及所得纤维的性能指标参见表1。
表1
Figure BDA0000110414920000051
实施例4
本实施例提供一种仿毛面料，其以实施例1制备的纤维为原料，经过如下步骤制得：
(1)、织造：采用GE288编织机进行织造，底丝规格75dtex/36f半光圆形长丝，面丝用111dtex/24f的圆形中空纤维。毛高22mm，克重量392g/m2，幅宽155cm，面丝占整个面料的80％。
(2)、碱处理：通过对织物进行碱量使纤维在微观结构上形成空隙，一方面能增加织物的保温效果，第二方面能对纤维在微观表面形成坑洼，类似羊毛鳞片。方法：烧碱7.5g/L，温度98℃，浴比25∶1，时间30min，碱量率2.8％。通过上述温度处理后，潜在卷曲纤维形成类似羊毛的卷曲效果。
(3)染色：在染色温度控制120℃左右下实施染色。
(4)整理定型烘干：染色后的面料，通过对辊把整理剂均匀喷洒在卷曲面料部后，进行定型，定型的温度为170℃，毛面朝上，逆毛，速度18m/min；风量1800r/min。
实施例5
本实施例提供一种仿毛面料，其以实施例2的纤维为原料，包括如下步骤：
(1)、织造：产用GE288编织机进行织造，底丝规格75dtex/36f半光圆形长丝，面丝用220dtex/48f的圆形中空纤维，毛高22mm，克重量705g/m2，幅宽155cm，面丝占整个面料的90％。
(2)、碱处理：通过对织物进行碱量使纤维在微观结构上形成空隙，一方面能增加织物的保温效果，第二方面能对纤维在微观表面形成坑洼，类似羊毛鳞片。方法：烧碱7.5g/L，温度98℃，浴比25∶1，时间30min，碱量率2.7％。通过上述温度处理后，潜在卷曲纤维形成类似羊毛的卷曲效果。
(3)染色：在染色温度控制120℃左右下实施染色。
(4)整理定型烘干：染色后的面料，通过对辊把整理剂均匀喷洒在卷曲面料部后，进行定型，定型的温度为170℃，毛面朝上，逆毛，速度18m/min；风量1800r/min。
实施例6
本实施例提供一种仿毛面料，其以实施例3的纤维为原料，包括如下步骤：
(1)、织造：产用GE288编织机进行织造，底丝规格75dtex/36f半光圆形长丝，面丝用167dtex/48f的圆形中空纤维，毛高18mm，克重量460g/m2，幅宽155cm，面丝占整个面料的82％。
(2)、碱处理：通过对织物进行碱量使纤维在微观结构上形成空隙，一方面能增加织物的保温效果，第二方面能对纤维在微观表面形成坑洼，类似羊毛鳞片。方法：烧碱7.5g/L，温度98℃，浴比25∶1，时间30min，碱量率2.8％。通过上述温度处理后，潜在卷曲纤维形成类似羊毛的卷曲效果。
(3)染色：在染色温度控制120℃左右下实施染色。
(4)整理定型烘干：染色后的面料，通过对辊把整理剂均匀喷洒在卷曲面料部后，进行定型，定型的温度为170℃，毛面朝上，逆毛，速度18m/min；风量1800r/min。
对实施例4～6的面料的各项性能进行了测试，结果参见表2。
表2
从表2可见，实施例4至6的面料均具有羊毛鳞片特性，自然弯曲、弹性恢复性强、保暖效果显著、吸湿性高以及立毛效果明显等特性。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、采用TIO2含量为2.8wt%～3.6wt%、特性粘度在0.662～0.668之间的全消光PET切片为第一原料，先在145℃～150℃下预结晶，然后在165℃～170℃下干燥至含水率在18ppm以下，进入混合装置中；
（2）、以水溶性PET切片为第二原料，先在120℃～128℃下结晶，然后在130℃～135℃下干燥，至含水率在23ppm以下，进入所述混合装置中，所述水溶性PET切片的用量为所述纤维总重量的2%～3%；
（3）、以远红外材料的母料为第三原料，将母料预先干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第三原料的用量为所述纤维总重量的1.5%～4%；
（4）、以纳米级的钛酸钙母料为第四原料，经干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第四原料的用量为所述纤维总重量的0.5%～0.8%；
（5）、使上述四种原料在所述混合装置中混合均匀，进入螺杆挤压机挤出，螺杆挤压机的温度为265℃～280℃，通过挤压机的熔融和挤压，熔体经过有在线控温的保温下输送到喷丝板挤出，形成初生纤维，该纤维通过冷却、牵伸、定型、卷绕、形成所述具有绵羊毛性能的纤维。
2.根据权利要求1所述的具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，其特征在于：所述的混合装置具有精确的计量装置，且由计算机控制。
3.根据权利要求1或2所述的具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，其特征在于：所述的混合装置中设有抗静电装置。
4.根据权利要求1所述的具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，干燥时间为4～7小时。
5.根据权利要求1所述的具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，干燥时间为5～9小时。
6.根据权利要求1所述的具有绵羊毛性能的纤维的制备方法，其特征在于：所述的纤维为中空纤维。
7.一种仿毛面料，其特征在于：该仿毛面料通过如下步骤制得：
（1）、采用TIO2含量为2.8wt%～3.6wt%、特性粘度在0.662～0.668之间的全消光PET切片为第一原料，先在145℃～150℃下预结晶，然后在165℃～170℃下干燥至含水率在18ppm以下，进入混合装置中；
（2）、以水溶性PET切片为第二原料，先在120℃～128℃下结晶，然后在130℃～135℃下干燥，至含水率在23ppm以下，进入所述混合装置中，所述水溶性PET切片的用量为所述纤维总重量的2%～3%；
（3）、以远红外材料的母料为第三原料，将母料预先干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第三原料的用量为所述纤维总重量的1.5%～4%；
（4）、以纳米级的钛酸钙母料为第四原料，经干燥至含水率在30ppm以下后，进入所述混合装置中，第四原料的用量为所述纤维总重量的0.5%～0.8%；
（5）、使上述四种原料在所述混合装置中混合均匀，进入螺杆挤压机挤出，螺杆挤压机的温度为265℃～280℃，通过挤压机的熔融和挤压，熔体经过有在线控温的保温下输送到喷丝板挤出，形成初生纤维，该纤维通过冷却、牵伸、定型、卷绕、形成潜在卷曲纤维；
（6）、对步骤（5）所得潜在卷曲纤维依次进行经编、纬编织造，碱处理，整理，定型烘干即得所述仿毛面料。
8.根据权利要求7所述的仿毛面料，其特征在于：步骤（6）中，在所述碱处理后，还对面料进行染色。
9.根据权利要求7所述的仿毛面料，其特征在于：所述的混合装置具有精确的计量装置，且由计算机控制。
10.根据权利要求7所述的仿毛面料，其特征在于：步骤（1）中，干燥时间为4～7小时，步骤（2）中，干燥时间为5～9小时。
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