CN102953148B - 一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维及其生产方法 - Google Patents

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本发明公开了一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维及其生产方法。本发明的纤维包括芯材和皮材，芯材包括纤维级PET和色母粒，皮材包括低熔点聚酯，所述色母粒包括如下重量份的组分：纤维级PBT65~80重量份、瓶级PET5~20重量份、分散剂5~15重量份和色粉3~15重量份。本发明使用的色母粒采用纤维级PBT，辅以瓶级PET作为载体，相比纤维级PET，在相同温度下，具有更好的熔体流动性，增加了两者之间的混合效果且改善了纺丝性能；本发明从芯部分上色，外表覆上透明的低熔点聚酯，而制成的皮芯结构的复合纤维，具有高色牢度，使用中不褪色；本发明的方法工艺过程简单，适合工业化生产。

Description

一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维及其生产方法
技术领域
本发明属于化学纤维加工技术领域，特别涉及一种高色牢度低熔点聚酯皮芯复合有色纤维及其生产方法。
背景技术
低熔点聚酯皮芯复合纤维是一种热熔纤维，一般其芯成份为普通纤维级涤纶聚酯（PET），皮为熔点95~150℃的低熔点共聚酯物，主要应用于无纺布织物如地毯、装饰品、无胶棉等,具有良好的物理加工性能和环保效用。
目前皮芯结构复合有色纤维，一般是从皮部分上色，主要通过织造后在后道染色实现，其对环境污染大，生产成本高，产品色牢度差；另一种采用添加色母粒与皮上的聚酯混合熔融纺丝实现，具体方法为色母粒通过单独的干燥系统，并经注射器添加与普通切片搅拌混合，最后熔融纺丝成品。其投资和生产成本高，工艺操作复杂，控制难度较大，产品物化性能均匀性较差，其色牢度一般，对色母粒用的染料性能要求较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种高色牢度低熔点聚酯皮芯复合有色纤维。
本发明的另一目的在于提供一种高色牢度低熔点聚酯皮芯复合有色纤维的生产方法。
本发明的技术方案之一为：
一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维，包括芯材和皮材，芯材包括纤维级PET和色母粒，皮材包括低熔点聚酯，
所述色母粒包括如下重量份的组分：
纤维级PBT       65~80重量份；
瓶级PET         5~20重量份；
分散剂          5~15重量份；
色粉            3~15重量份。
在本发明的一个优选实施方案中，所述分散剂为聚乙烯蜡和氧化乙烯蜡中的一种或两者的混合。
在本发明的一个优选实施方案中，所述色粉为蒽醌类、偶氮类和靛类粉状染料的一种或几种的混合。
在本发明的一个优选实施方案中，所述色母粒的堆积密度与纤维级PET的堆积密度（0.75~0.92kg/L）的数值偏差小于等于5%。
在本发明的一个优选实施方案中，所述低熔点聚酯的熔点为105～130℃。
在本发明的一个优选实施方案中，所述纤维级PET与色母粒的重量比为90~99:1~10。
本发明的另一技术方案为：
一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）制备色母粒：按如下重量份准确称取纤维级PBT、瓶级PET、分散剂和色粉，充分混合后熔融共混，造粒得色母粒，其中：
纤维级PBT      65~80重量份；
瓶级PET        5~20重量份；
分散剂    5~15重量份；
色粉      3~15重量份；
（2）制备芯材：按90~99:1~10的重量比准确称取纤维级PET和色母粒，在静态混合罐中充分混合后进行结晶和干燥得芯材；
（3）纺丝：将芯材经螺杆泵挤压熔融进入复合纺丝组件，同时将低熔点聚酯经挤出后送入上述复合纺丝组件，使得芯材与低熔点聚酯以1:1的重量比混合，经喷出和拉伸加工后，即得所述低熔点聚酯皮芯复合有色纤维。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（1）中的熔融共混温度为265~275℃.
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（2）中的结晶温度为150~160℃，干燥温度为140~160℃，干燥后芯材的含水率小于30ppm。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（3）中的挤压熔融温度为280~295℃。
上述技术方案中，PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，即涤纶聚酯；PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
本发明的有益效果是：
1、本发明使用的色母粒采用纤维级PBT，辅以瓶级PET作为载体，相比纤维级PET，在相同温度下，具有更好的熔体流动性，增加了色母粒和纤维级PET的混合效果且改善了纺丝性能。
2、本发明使用的色母粒的堆积密度制成与纤维级PET切粒的接近，在混合后，经结晶和干燥系统时，不会发生分层影响混合效果。
3、本发明从芯部分上色，外表覆上透明的低熔点聚酯，而制成的皮芯结构的复合纤维，具有高色牢度，使用中不褪色。
4、本发明由于对皮层的低熔点聚酯性能未做任何改变，制成的色丝，对原有热熔性能及其它后加工性能不产生任何影响。
5、本发明的方法工艺过程简单，适合工业化生产。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1
（1）制备色母粒：按如下重量份准确称取纤维级PBT、瓶级PET、聚乙烯蜡和富利丝红GA，分别加入混合机中混合均匀，再用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出机温度控制在265~275℃，然后进行造粒，制得色母粒；其中：
纤维级PBT        78重量份；
瓶级PET          12重量份；
聚乙烯蜡         6重量份；
富利丝红GA      4重量份；
该色母粒的堆积密度与纤维级PET的堆积密度（0.75~0.92kg/L）的数值偏差小于等于5%；
（2）制备芯材：按91:9的重量比准确称取纤维级PET和上述色母粒，将纤维级PET和色母粒同时投料进入静态混合罐混合后，一起风送至结晶装置于157℃进行结晶，结晶后送入干燥系统于155℃进行干燥至含水率小于30ppm，即得芯材；
（3）纺丝：将芯材下料至另一静态混合罐混合后，经螺杆泵于290℃挤压熔融进入复合纺丝组件，同时将另一熔点为105~130℃的低熔点聚酯湿切粒直接下料进入附有抽真空装置的双螺杆挤压机挤出，并通过等长的分配管送入上述复合纺丝组件，使得芯材与低熔点聚酯以1:1的重量比混合，从喷丝板中喷出，经后拉伸加工，即得一种红色的低熔点聚酯皮芯复合有色纤维。
该红色的低熔点聚酯皮芯复合有色纤维色泽鲜艳均一，水洗色牢度按GB/T3920-2008测试，结果接近5级，耐摩擦色牢度按GB/T 3921-2008方法测试，结果接近5级，基本达到最高级。
实施例2
（1）制备色母粒：按如下重量份准确称取纤维级PBT、瓶级PET、氧化乙烯蜡和Papilion黄S-4G，分别加入混合机中混合均匀，再用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出机温度控制在265~275℃，然后进行造粒，制得色母粒；其中：
纤维级PBT       71重量份；
瓶级PET         12重量份；
氧化乙烯蜡      8重量份；
Papilion黄S-4G  9重量份；
该色母粒的堆积密度与纤维级PET的堆积密度（0.75~0.92kg/L）的数值偏差小于等于5%；
（2）制备芯材：按98:2的重量比准确称取纤维级PET和上述色母粒，将纤维级PET和色母粒同时投料进入静态混合罐混合后，一起风送至结晶装置于155℃进行结晶，结晶后送入干燥系统于153℃进行干燥至含水率小于30ppm，即得芯材；
（3）纺丝：将芯材下料至另一静态混合罐混合后，经螺杆泵于290℃挤压熔融进入复合纺丝组件，同时将另一熔点为105~130℃的低熔点聚酯湿切粒直接下料进入附有抽真空装置的双螺杆挤压机挤出，并通过等长的分配管送入上述复合纺丝组件，使得芯材与低熔点聚酯以1:1的重量比混合，从喷丝板中喷出，经后拉伸加工，即得一种黄色的低熔点聚酯皮芯复合有色纤维。
该黄色的低熔点聚酯皮芯复合有色纤维色泽鲜艳均一，水洗色牢度按GB/T3920-2008测试，结果接近5级，耐摩擦色牢度按GB/T 3921-2008方法测试，结果接近5级，基本达到最高级。
实施例3
（1）制备色母粒：按如下重量份准确称取纤维级PBT、瓶级PET、氧化乙烯蜡和富利丝棕TBY，分别加入混合机中混合均匀，再用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出机温度控制在265~275℃，然后进行造粒，制得色母粒；其中：
纤维级PBT         66重量份；
瓶级PET           5重量份；
氧化乙烯蜡        15重量份；
富利丝棕TBY       14重量份；
该色母粒的堆积密度与纤维级PET的堆积密度（0.75~0.92kg/L）的数值偏差小于等于5%；
（2）制备芯材：按95:5的重量比准确称取纤维级PET和上述色母粒，将纤维级PET和色母粒同时投料进入静态混合罐混合后，一起风送至结晶装置于155℃进行结晶，结晶后送入干燥系统于153℃进行干燥至含水率小于30ppm，即得芯材；
（3）纺丝：将芯材下料至另一静态混合罐混合后，经螺杆泵于290℃挤压熔融进入复合纺丝组件，同时将另一熔点为105~130℃的低熔点聚酯湿切粒直接下料进入附有抽真空装置的双螺杆挤压机挤出，并通过等长的分配管送入上述复合纺丝组件，使得芯材与低熔点聚酯以1:1的重量比混合，从喷丝板中喷出，经后拉伸加工，即得一种棕色的低熔点聚酯皮芯复合有色纤维。
该棕色的低熔点聚酯皮芯复合有色纤维色泽鲜艳均一，水洗色牢度按GB/T3920-2008测试，结果接近5级，耐摩擦色牢度按GB/T 3921-2008方法测试，结果接近5级，基本达到最高级。
实施例4
（1）制备色母粒：按如下重量份准确称取纤维级PBT、瓶级PET、氧化乙烯蜡和Papilion黄S-4G，分别加入混合机中混合均匀，再用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出机温度控制在265~275℃，然后进行造粒，制得色母粒；其中：
纤维级PBT        68重量份；
瓶级PET          20重量份；
氧化乙烯蜡       5重量份；
Papilion黄S-4G   7重量份；
该色母粒的堆积密度与纤维级PET的堆积密度（0.75~0.92kg/L）的数值偏差小于等于5%；
（2）制备芯材：按98:2的重量比准确称取纤维级PET和上述色母粒，将纤维级PET和色母粒同时投料进入静态混合罐混合后，一起风送至结晶装置于155℃进行结晶，结晶后送入干燥系统于153℃进行干燥至含水率小于30ppm，即得芯材；
（3）纺丝：将芯材下料至另一静态混合罐混合后，经螺杆泵于290℃挤压熔融进入复合纺丝组件，同时将另一熔点为105~130℃的低熔点聚酯湿切粒直接下料进入附有抽真空装置的双螺杆挤压机挤出，并通过等长的分配管送入上述复合纺丝组件，使得芯材与低熔点聚酯以1:1的重量比混合，从喷丝板中喷出，经后拉伸加工，即得一种黄色的低熔点聚酯皮芯复合有色纤维。
该黄色的低熔点聚酯皮芯复合有色纤维色泽鲜艳均一，水洗色牢度按GB/T3920-2008测试，结果接近5级，耐摩擦色牢度按GB/T 3921-2008方法测试，结果接近5级，基本达到最高级。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维，包括芯材和皮材，芯材包括纤维级PET和色母粒，皮材包括熔点为105～130℃的低熔点聚酯，其特征在于： 
所述色母粒包括如下重量份的组分： 
所述纤维级PET与色母粒的重量比为90～99:1～10；所述色母粒的堆积密度与纤维级PET的堆积密度的数值偏差小于等于5％。 
2.如权利要求1所述的一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯蜡和氧化乙烯蜡中的一种或两者的混合。 
3.如权利要求1所述的一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维，其特征在于：所述色粉为蒽醌类、偶氮类和靛类粉状染料的一种或几种的混合。 
4.一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维的生产方法，其特征在于：包括如下步骤： 
(1)制备色母粒：按如下重量份准确称取纤维级PBT、瓶级PET、分散剂和色粉，充分混合后熔融共混，造粒得色母粒，其中： 
(2)制备芯材：按90～99:1～10的重量比准确称取纤维级PET和色母粒，在静态混合罐中充分混合后进行结晶和干燥得芯材； 
(3)纺丝：将芯材经螺杆泵挤压熔融进入复合纺丝组件，同时将低熔点聚酯经挤出后送入上述复合纺丝组件，使得芯材与低熔点聚酯以1:1的重量比混合，经喷出和拉伸加工后，即得所述低熔点聚酯皮芯复合有色纤维。 
5.如权利要求4所述的一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维的生产方法，其特征在于：所述步骤(1)中的熔融共混温度为265～275℃。
6.如权利要求4所述的一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中的结晶温度为150～160℃，干燥温度为140～160℃，干燥后芯材的含水率小于30ppm。 
7.如权利要求4所述的一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维的生产方法，其特征在于：所述步骤(3)中的挤压熔融温度为280～295℃。 
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