CN102634863B - 一种常压阳离子可染凉爽涤纶长丝及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学纤维制造的技术领域，为解决涤纶纤维存在易起毛起球、难染色，热传导性不佳等问题。本发明提供一种常压阳离子可染凉爽涤纶长丝及其生产方法，所述的涤纶长丝由凉爽母粒与常压阳离子可染聚酯制成，所述的凉爽母粒由云母微粒和常压阳离子可染聚酯制成，本发明生产的涤纶长丝具有优异的凉爽性能，且抗紫外、保健、常压可染、抗起毛起球，是一种多功能涤纶长丝。
Description
技术领域
本发明涉及化学纤维制造的技术领域，具体地说涉及一种常压阳离子可染凉爽涤纶长丝及其生产方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对功能性服饰的要求益发强烈，为满足这种需求，各种功能性纤维应运而生，如：吸湿排汗纤维、抗起毛起球纤维、抗紫外线纤维等等。但一般都是单一功能出现，复合功能较为少见。
目前凉爽涤纶长丝的开发一般采用对纤维的截面进行异型化的方式来实现，比如加工成十字型截面，使纤维具有吸湿排汗的功能，从而实现凉爽性。采用该方法尽管能改善纤维的吸湿导汗能力，但并不能从根本上克服涤纶纤维易起毛起球、难染色，热传导性不佳等问题。
公开号为CN101314874的中国专利公开了一种凉爽功能的合股涤纶长丝，其选用亚纳米级ZnO为主要功能性添加剂，通过对常规涤纶生产工艺进行调整优化，采用注射的方式加入到聚酯熔体中，制成POY，然后加弹采用“S+Z”的合股的方式加工成无捻合股产品，从而制成具有抑菌、凉爽、护肤保健等功能的涤纶纤维。但是该专利所采用的加工路线复杂。
公开号为CN102031581A的中国专利公开了一种超爽凉感保健聚酯纤维的制造方法，其将无机纳米超爽凉感聚酯母粒与聚酯切片共混，经聚酯纤维生产工艺制作成具有极佳的防紫外、吸湿排汗、抗菌和保健功能的超爽凉感聚酯纤维。其中无机纳米超爽凉感聚酯母粒是将片状云母、氧化铝和氧化锌三种粉体混合制成粉体混合物。该专利所添加的凉爽粉体为复合粉体，所采用的切片原料也非ECDP切片，无法达到ECDP切片所体现的常压可染、抗起毛起球等性能。
发明内容
为解决涤纶纤维存在易起毛起球、难染色，热超导性不佳等问题。本发明提供一种常压阳离子可染凉爽涤纶长丝及其生产方法，本发明生产的涤纶长丝具有优异的凉爽性能，且抗紫外、保健、常压可染、抗起毛起球，是一种多功能涤纶长丝。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种常压阳离子可染凉爽涤纶长丝，所述的涤纶长丝由凉爽母粒与常压阳离子可染聚酯制成，其中凉爽母粒与常压阳离子可染聚酯的质量比为3～8：92～97。控制母粒添加量，是为了在可纺性和功能性之间取得较好的平衡，保证正常纺丝以及稳定生产。云母粉体的添加量决定凉爽性功能效果，但其也影响常压阳离子可染聚酯（ECDP）可纺性，因此不能过大添加。
所述的凉爽母粒由云母微粒和常压阳离子可染聚酯制成，云母微粒与常压阳离子可染聚酯的质量比15～30：70～85。加入云母微粒，是由于云母微粒是一种高水合矿物质，其可以吸收和储存较多热量，还能吸收水分，因此，用该纤维纺制的面料服饰，在同样的室内环境中，人体在穿着时，与普通吸湿排汗服饰相比，体表温度要低1～2℃，从而使人体在炎热的夏天感觉凉爽。同时云母微粒还具有良好的紫外线屏蔽性能，因此用该纤维开发的面料还具有紫外线屏蔽功能，可防止皮肤受到紫外线的辐射；同时该微粒中，含有较多微量元素，对人体皮肤有益，促进人体健康。
采用常压阳离子可染聚酯（ECDP）切片是为了保证长丝的常压可染性能，使本发明所述长丝纺制的面料具有上染快，染色牢度高，色泽艳丽，与常规纤维混纺可得到不同色调和风格的织物，同时还可以降低染色成本。
作为优选，常压阳离子可染聚酯切片的熔点为240～250℃，特性粘度0.60~0.68dl/g。
作为优选，云母微粒的最大直径小于300nm。保证了纺丝顺利进行，如果云母粉体直径过大则不利于纺丝，容易引起柱头、飘丝、断头等。
一种常压阳离子可染凉爽涤纶长丝的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为以下步骤：
（1）凉爽母粒的制备：将常压阳离子可染聚酯切片经过破碎机粉碎成粉末，然后与云母粉体共混造粒，制备出凉爽母粒，其中，云母微粒与常压阳离子可染聚酯切片的质量比15～30：70～85；常压阳离子可染聚酯切片经过破碎机粉碎成微米级或毫米级粉末，是为了保证纳米粉体在母粒中分散均匀。
（2）凉爽母粒与常压阳离子可染聚酯切片熔融共混纺丝，经十字形喷丝板喷出，冷却上油，再经牵伸、定型，最后卷绕，制备出常压阳离子可染凉爽涤纶长丝。纺丝温度280～290℃，纺丝速度4300m/min～4700m/min，牵伸比2.0～3.0，牵伸温度75～85℃，热定型温度120～135℃，冷却吹风风速为0.45～0.50m/min。
本发明制成的涤纶长丝的横截面具有十字形结构特征，单丝线密度为0.5～4.0dpf。涤纶长丝采用十字截面是为了其面料具有吸湿导湿作用。
纤维的抗起毛起球性能目前主要从强伸度、硬度、异截面、卷曲度等指标来改善。本发明制成的涤纶长丝具有抗起毛起球性能，有三方面的原因：（1）选择合适粘度的聚酯切片。粘度0.60~0.68dl/g。如粘度过大，断裂比功太大，毛、球不易脱落。反之，可纺性不好；（2）采用常压阳离子可染聚酯，其中含有氢键，与常规聚酯相比增强了水解性能，有效降低了纤维强度，从而毛、球易于脱落；（3）采用十字型的纤维截面，使纤维较硬挺，表面摩擦系数增大，纤维成纱后两端不易游离出来，因此起球较少。
本发明利用常压可染聚酯（ECDP）具有良好的染色及抗起毛起球的性能，在其基础上通过添加凉爽功能母粒，采用共混纺丝技术，开发一种具有十字型截面的多功能凉爽涤纶长丝。该凉爽涤纶长丝综合了ECDP长丝、十字型吸湿排汗长丝、云母冰凉长丝三种纤维的优点，是一种性能优异的多功能聚酯长丝。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）具有复合的凉爽性能，既有十字型吸湿排汗纤维的凉爽功能，又有云母粉体带来的优异热传导性能。
（2）具有ECDP长丝所具备的常压阳离子可染性能和抗起毛起球性能。
（3）另外，还具有抗紫外线的功能及含有较多微量元素，对人体皮肤有益，促进人体健康。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明，实施例中所用原料均为市购产品。常压阳离子可染聚酯切片选购指标为熔点为240~250℃，特性粘度0.60~0.68dl/g的市售产品，云母微粒选购最大直径小于300nm的市售产品。
实施例1
（1）凉爽母粒的制备：将的常压阳离子可染聚酯切片经过600型破碎机粉碎成毫米级粉末，然后按85: 15的质量比与的云母粉体共混造粒，打包备用；
（2）将步骤（1）制备的凉爽母粒与ECDP切片按照3:97的质量比熔融共混，经十字形截面喷丝板喷出，吹风冷却，牵伸，卷绕成型。纺丝温度为287℃，冷却吹风风速为0.40m/min，纺丝速度4300m/min，牵伸温度75℃，牵伸比2.7，热定型温度120℃。
经上述生产工艺得到的常压阳离子可染凉爽涤纶长丝的质量指标：单丝线密度为1.0dpf，断裂强度3.18cN/dtex，断裂伸长率23.6%，织物芯吸高度134.5mm/15min，冷温感0.18qm。所制面料抗起毛起球性能达到4级。
实施例2
（1）凉爽母粒的制备：将常压阳离子可染聚酯切片经过600型破碎机粉碎成毫米级粉末，然后按80: 20的质量比与云母粉体共混造粒，打包备用；
（2）将步骤（1）制备的凉爽母粒与ECDP切片以4：96的质量比熔融共混，经十字形截面喷丝板喷出，吹风冷却，牵伸，卷绕成型。纺丝温度为285℃，冷却吹风风速为0.45m/min，纺丝速度4400m/min，牵伸温度80℃，牵伸比2.6，热定型温度125℃。
经上述生产工艺得到的常压阳离子可染凉爽涤纶长丝的质量指标：单丝线密度为1.74dpf，断裂强度3.22cN/dtex，断裂伸长率24.6%，织物芯吸高度128.3mm/15min，冷温感0.19qm。所制面料抗起毛起球性能达到4级。
实施例3
（1）凉爽母粒的制备：将常压阳离子可染聚酯切片经过600型破碎机粉碎成毫米级粉末，然后按80: 20的质量比与云母粉体共混造粒，打包备用；
（2）将步骤（1）制备的凉爽母粒与ECDP切片以6:94的质量比熔融共混，经十字形截面喷丝板喷出，吹风冷却，牵伸，卷绕成型。纺丝温度为282℃，冷却吹风风速为0.48m/min，纺丝速度4500m/min，牵伸温度85℃，牵伸比2.6，热定型温度130℃。
经上述生产工艺得到的常压阳离子可染凉爽涤纶长丝的质量指标：单丝线密度为2.6dpf，断裂强度3.15cN/dtex，断裂伸长率25.9%，织物芯吸高度125.8mm/15min，冷温感0.22qm。所制面料抗起毛起球性能达到4级。
实施例4
（1）凉爽母粒的制备：将常压阳离子可染聚酯切片经过600型破碎机粉碎成毫米级粉末，然后按70: 30的质量比与云母粉体共混造粒，打包备用；
（2）将步骤（1）制备的凉爽母粒与ECDP切片以7:93的质量比熔融共混，经十字形截面喷丝板喷出，吹风冷却，牵伸，卷绕成型。纺丝温度为282℃，冷却吹风风速为0.50m/min，纺丝速度4600m/min，牵伸温度85℃，牵伸比2.8，热定型温度135℃。
经上述生产工艺得到的常压阳离子可染凉爽涤纶长丝的质量指标：单丝线密度为3.2dpf，断裂强度3.15cN/dtex，断裂伸长率23.6%，织物芯吸高度112.2mm/15min，冷温感0.23qm。所制面料抗起毛起球性能达到4级。
实施例5
（1）凉爽母粒的制备：将常压阳离子可染聚酯切片经过600型破碎机粉碎成毫米级粉末，然后按70: 30的质量比与云母粉体共混造粒，打包备用；
（2）将步骤（1）制备的凉爽母粒与ECDP切片以8:92的质量比熔融共混，经十字形截面喷丝板喷出，吹风冷却，牵伸，卷绕成型。纺丝温度为280℃，冷却吹风风速为0.51m/min，纺丝速度4700m/min，牵伸温度85℃，牵伸比3.0，热定型温度135℃。
经上述生产工艺得到的常压阳离子可染凉爽涤纶长丝的质量指标：单丝线密度为3.9dpf，断裂强度3.15cN/dtex，断裂伸长率22.5%，织物芯吸高度115.2mm/15min，冷温感0.24qm。所制面料抗起毛起球性能达到4级。
Claims (3)
1. 一种常压阳离子可染凉爽涤纶长丝，其特征在于，所述的涤纶长丝由凉爽母粒与常压阳离子可染聚酯切片制成，凉爽母粒与常压阳离子可染聚酯切片的质量比3～8 ：92 ～97，所述的凉爽母粒由云母粉体和常压阳离子可染聚酯切片制成，云母粉体与常压阳离子可染聚酯切片的质量比15～30：70～85，
所述的常压阳离子可染凉爽涤纶长丝的制备方法为以下步骤：
（1）凉爽母粒的制备：将常压阳离子可染聚酯切片经过破碎机粉碎成粉末，然后与云母粉体共混造粒，制备出凉爽母粒；
（2）步骤（1）制备出的凉爽母粒与常压阳离子可染聚酯切片熔融共混纺丝，经十字形喷丝板喷出，冷却上油，再经牵伸、定型，最后卷绕，制备出常压阳离子可染凉爽涤纶长丝，纺丝温度280～290℃，纺丝速度4300m/min～4700m/min，牵伸比2.0～3.0，牵伸温度75～85℃，热定型温度120～135℃，冷却吹风风速为0.45～0.50m/min，
所述常压阳离子可染聚酯切片的熔点为240～250℃，特性粘度0.60~0.68dl/g。
2. 根据权利要求1所述的一种常压阳离子可染凉爽涤纶长丝，其特征在于，云母粉体的最大直径小于300nm。
3. 根据权利要求1所述的一种常压阳离子可染凉爽涤纶长丝，其特征在于，涤纶长丝的横截面具有十字形结构特征，单丝线密度为0.5～4.0dpf。
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