CN102465355B

CN102465355B - 一种芯鞘复合型聚酯纤维

Info

Publication number: CN102465355B
Application number: CN201010567532.5A
Authority: CN
Inventors: 曹健; 倪春健; 李旭; 望月克彦
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-11-17
Also published as: CN102465355A

Abstract

本发明公开了一种具有吸湿性的芯鞘复合聚酯纤维。这种纤维的鞘成分为接枝有亲水性的聚酯，芯成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯；芯鞘重量比为80/20～30/70；所述纤维的吸湿率差(ΔMR法)在1％～5％，强度为2.0～5.0cN/dtex，伸度为20％～60％。这种纤维具有跟棉相当的吸湿性，作为高品位的编织物等，可以用在内衣、运动衣、衬里等合适的衣料上。

Description

一种芯鞘复合型聚酯纤维

技术领域

本发明涉及一种具有吸湿性的芯鞘复合型聚酯纤维，具体的说，是涉及一种适用于内衣、运动衣等衣料用芯鞘复合型聚酯纤维。

背景技术

由聚酯及聚酰胺可制得典型的热塑性合成纤维，由于其具有良好的机械强度、耐药性、耐热性等，在以衣料及产业用途为主体领域受到广泛应用。

但是，这些合成纤维由于吸湿性极低，在用于内衣、运动衣料等直接接触皮肤或贴近皮肤穿着时，由于皮肤出汗使人体感觉发闷及发粘，在舒适性上比天然纤维差，这限制了合成纤维在衣料用途方面的发展。为了克服这些缺点，人们在做一些改善合成纤维吸湿性的研究。例如，日本特公昭60-475公报、实公昭60-40612号公报和特开昭60-215835号公报公开了通过将平衡水比例(吸湿率)高的纤维与合成纤维进行混纤、合股、并丝做成布料从而得到吸湿舒适性的方案。通过使用这些方法，虽然在舒适性方面确实有一定程度提高，但其效果尚不充分。此外，在将合成纤维进行染色时，分散染料会对平衡水比例高的纤维产生污染，使其同色性变差、强伸度等降低，进而失去合成纤维原有的物理特性。

另外，日本特开昭63-85163号公报公开了通过将丙烯酸或甲基丙烯酸与聚酯纤维进行接枝聚合然后用碱金属置换羧基而得到吸湿性纤维的方法。但是丙烯酸或甲基丙烯酸与聚酯纤维进行接枝比较复杂，在生产中难以实现。

对于通过改善后加工阶段提高吸湿性的方法，专利CN00119607.3公开了一种高吸湿改性处理方法，在染色工艺中，对聚酯纤维施以含有聚醚链段的共聚聚酯的混合物或复合物作为高吸湿的亲水性整理剂，来提高吸湿性效果。但是后加工的过程存在着工艺复杂、吸湿持久性差的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异吸湿性且具有较高强度的芯鞘复合型聚酯纤维。

本发明的技术解决方案是：

一种芯鞘复合型聚酯纤维，所述纤维的鞘成分为接枝有亲水性基团的聚酯，芯成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯；芯鞘成分的重量比为80/20～30/70；所述纤维的吸湿率差为1％～5％，强度为2.0～5.0cN/dtex，伸度为20％～60％。

所述的芯成分聚对苯二甲酸乙二醇酯可以为大有光PET、半消光PET、全消光PET或超全消光PET，这些成分的添加可以保持芯鞘复合型聚酯纤维具有较高的强度。更优选半消光PET。

在鞘成分中亲水性基团占鞘成分重量的20wt％～80wt％，当亲水性基团的含量低于20wt％时，吸湿效果不理想；当亲水性基团的含量过高超过80wt％时，会使得复合纤维可纺性变差、强度下降。

所述亲水性基团的结构如式1所示，

式1

式1中，n＝10～420，R表示氢、碳原子数为1～10的正烷基、碳原子数为3～12的正烯烷基、苯基或胺基。

所述亲水性基团的分子量为600～20000。

所述亲水性基团优选分子量为1000～10000的PEG(聚乙二醇)，更优选分子量为2000～8000的PEG。

本发明中所述的吸湿率差的具体测试方法(ΔMR法)为：

(1)取3个1g左右的试样；

(2)试样放入称量瓶中，在60度的热风干燥箱中干燥30分钟；

(3)干燥后的试样放入20度、65％RH的恒温恒湿箱中调湿24h，调湿的试样盖上称量瓶盖子，称取质量W₁；

(4)然后再将试样放入30度、90％RH的恒温恒湿箱中调湿24h，调湿的试样盖上称量瓶盖子，称取质量W₂；

(5)将试样放入105度的热风干燥箱中干燥2h，调湿的试样盖上称量瓶盖子，称取质量W₃；

(6)计算吸湿率差ΔMR＝MR₂-MR₁；

其中，MR₁＝(W₁-W₃)/W₃、MR₂＝(W₂-W₃)/W₃

即吸湿率差ΔMR为30度、90％RH时的吸湿率(MR₂)减去20度、65％RH时的吸湿率(MR₁)。此ΔMR是穿衣服时，衣服内的湿气排出大气而可得的舒适性指标，是进行轻、中作业或轻、中运动时由30度、90％RH代表的衣服内湿度和20度、65％RH代表的外气温湿度的吸湿率差。ΔMR越大，吸湿能力越高，穿着时的舒适性越良好。

本发明的芯鞘复合聚酯纤维具有的较高的吸湿率差，因而具有优异的吸湿性，可以在衣料用途中使用，提高穿着的舒适性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

将接枝有PEG基团的聚酯切片作为鞘成分，将半消光PET作为芯成分，分别进行干燥，保证切片的水分在50ppm以下。PEG接枝基团占鞘成分的质量的50％。通过双成分纺丝机及芯鞘型纺丝组件，进行复合纺丝制得具有芯鞘复合型纤维。其中芯成分的纺丝温度为250-290度，鞘成分的纺丝温度为280～300度。芯鞘比例为50∶50。所得纤维的强度为2.5-4.0cN/dtex、伸度为20％-60％。吸湿率差为3.5％。

实施例2～6：

除了实施例1中，将PEG接枝基团占鞘成分的质量的50％作为一定，改变芯鞘比例之外，其他用与实施例1相同的方法得到芯鞘复合型纤维。其强伸度及其吸湿率差的结果如表1所示。

实施例7～12：

除了实施例1中，将芯鞘比例50/50作为一定，改变PEG接枝基团占鞘成分的质量比例之外，其他用与实施例1相同的方法得到吸湿性纤维。其强伸度及其吸湿率差的结果如表2所示。

实施例13：

将接枝有APEG基团的聚酯切片作为鞘成分，将半消光PET作为芯成分，分别进行干燥，保证切片的水分在50ppm以下。APEG(烯丙基聚乙二醇)接枝基团占鞘成分的质量的50％。通过双成分纺丝机及芯鞘型纺丝组件，进行复合纺丝制得具有芯鞘复合型纤维。其中芯成分的纺丝温度为250-290度，鞘成分的纺丝温度为280～300度。芯鞘比例为50∶50。所得纤维的强度为2.5-4.0cN/dtex、伸度为20％-60％。吸湿率差为3.5％。

APEG的结构式如式2所示：

式2

实施例14：

将接枝有MPEG基团的聚酯切片作为鞘成分，将半消光PET作为芯成分，分别进行干燥，保证切片的水分在50ppm以下。MPEG(聚乙二醇单甲醚)接枝基团占鞘成分的质量的50％。通过双成分纺丝机及芯鞘型纺丝组件，进行复合纺丝制得具有芯鞘复合型纤维。其中芯成分的纺丝温度为250-290度，鞘成分的纺丝温度为280～300度。芯鞘比例为50∶50。所得纤维的强度为2.5-4.0cN/dtex、伸度为20％-60％。吸湿率差为3.5％。

MPEG的结构式如式3所示：

式3

比较例：

除了实施例1中，将鞘成分也改为半消光PET，其他用与实施例1相同的方法得到吸湿性纤维。其吸湿率差仅为0.1％。

表1

	芯鞘复合比	强度	伸度	吸湿率差
							cN/dtex	％	％
实施例1	50/50	3.8	41.2	2.5
					实施例2	80/20	4.5	40.2	1.2
实施例3	70/30	4.2	39.7	1.5
					实施例4	60/40	4.0	40.5	1.9
实施例5	40/60	3.5	38.7	3.1
					实施例6	30/70	3.2	41.5	3.6

表2

Claims

1.一种芯鞘复合型聚酯纤维，其特征在于：所述纤维的鞘成分为接枝有亲水性基团的聚酯，芯成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯；芯鞘成分的重量比为80/20～30/70；所述纤维的吸湿率差为1%～5%，强度为2.0～5.0cN/dtex，伸度为20%～60%；所述鞘成分中亲水性基团占鞘成分重量的20wt%～80wt%；所述亲水性基团的结构如式1所示，

式1

上述式1中，n=10～420，R表示氢、碳原子数为1～10的正烷基、碳原子数为3～12的正烯烷基、苯基或胺基。

2.根据权利要求1所述的芯鞘复合型聚酯纤维，其特征在于：所述亲水性基团的分子量为600～20000。

3.根据权利要求2所述的芯鞘复合型聚酯纤维，其特征在于：所述亲水性基团为聚乙二醇基。