CN103320923B

CN103320923B - 一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法

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Publication number: CN103320923B
Application number: CN201310191029.8A
Authority: CN
Inventors: 缪国华; 孙建钢; 王炳辉; 张庆喜
Original assignee: Zhejiang Hengyi High-Tech Material Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Yibi Chemical Fiber Co., Ltd
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2033-05-22
Also published as: CN103320923A

Abstract

本发明涉及纺织纤维领域，为解决聚酯长丝仿棉纱，本发明提出了一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，采用阳离子聚酯为原料，通过POY\FDY复合纤维一步法纺丝设备，生产出阳离子型POY\FDY（ITY）复合纤维，再对阳离子型POY\FDY复合纤维(ITY)进行假捻加工，生产出阳离子型复合仿棉纱线。本方法生产出来的仿棉纱线具有棉纱的外观特征，吸湿性、染色性、抗起毛起球性佳。

Description

一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法

技术领域

本发明涉及纺织纤维领域，具体是一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法。

背景技术

仿棉聚酯纤维是当前聚酯纤维开发者努力推进的一项重大课题，其有益于解决棉花供求短缺，提高聚酯纤维差别化水平。要达到聚酯纤维仿棉，必须从模仿棉纱的外观形态、使用性能入手。所以仿棉聚酯纤维的棉纱感、紧密性、光泽、吸湿性、抗起毛起球性、染色性能等都是需要考虑的内容。

就形态模仿而言，目前市场有部分研究采用对POY\FDY复合纤维进行假捻的方式实现。如申请号201110224539.1的中国专利，公开了一种超仿棉聚酯长丝，其是将横截面为“十”字的半消光FDY和超细全消光POY，在后道复合制得POY\FDY合股丝后，假捻加工得到。该专利采用常规半消光和全消光聚酯，与阳离子改性聚酯相比，其可染性，吸湿性，抗起毛起球性能更差，因而仿生性不如阳离子聚酯；其次，该专利采用两步法，通过后道复合制得POY\FDY合股丝，与纺丝一步法复合相比，该生产方法效率低，生产成本高；再次，该专利将FDY截面设计成“十”字形不利于复合纱的吸湿排汗，因为FDY加工后将收缩在芯层，与皮肤接触少，本专利将POY设计成”十”字形截面，加工后其包覆在复合纱的表层，更利于复合纱线的吸湿排汗；最后，采用后道复合制备的POY\FDY复合纤维，抱合较难紧密，对后续假捻加工有一定影响，制备的复合仿棉纱的外观形态相对更为松散，不够紧凑。

发明内容

为解决能够让仿棉聚酯纤维达到棉纱的性能，本发明提出了一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，本方法生产出来的仿棉纱线具有棉纱的外观特征，吸湿性、染色性、抗起毛起球性佳。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，采用阳离子聚酯为原料，通过POY\FDY复合纤维一步法纺丝设备，生产出阳离子型POY\FDY（ITY）复合纤维，再对阳离子型POY\FDY复合纤维(ITY)进行假捻加工，生产出阳离子型复合仿棉纱线。

其中，所述的阳离子聚酯，其中改性单体中含有间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠（SIPE)，间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠（SIPE）的用量为对苯二甲酸（PTA）摩尔含量的1.5%~5%，阳离子聚酯的特性粘度为0.64~0.69dl/g。这是由于含有SIPE的阳离子改性聚酯，来源广泛，有利于产业化推广。目前市场中大规模生产的阳离子聚酯（CDP）就是其中一种，也有其他阳离子改性聚酯，如常压可染阳离子聚酯（ECDP）等，但生产厂家相对较少。CDP、ECDP都具有良好的染色性、吸湿性，还具有一定的水解性能，从而使终端纺织品具有较好的抗起毛起球性能。合适的特性粘度有利于保证其可纺性和纤维的物性指标，较低或过高的特性粘度会导致纺丝困难，而较低的特性粘度会使仿棉纱线断裂强度过低。与选择常规聚酯（PET）做原料相比，PET显然不具备上述性能，因此优势显而易见。

作为优选，所述的阳离子聚酯选自半消光或全消光阳离子聚酯，其中TiO₂含量为0.3%~2.5%，作为更有选，所述的阳离子聚酯选自全消光。这是由于不添加TiO₂的聚酯切片所生产出的聚酯纤维光泽亮丽，与天然棉纤维的光泽差别较大，因此必须对其消光，使仿棉聚酯纤维的光泽更接近于棉纤维，同时还使其具备一定的抗紫外线的能力。

本专利采用POY\FDY复合纤维一步法纺丝设备，生产出阳离子型POY\FDY复合纤维（ITY)。作为现有技术，如图1所示，第一牵伸辊与第二牵伸辊形成牵伸制备FDY ，第二牵伸辊既是FDY的牵伸定型辊，也是POY的第二导丝盘。FDY、POY在合股导丝器处复合，经网络后，卷绕成型。与先单独制备FDY、POY，再进行后道复合的两步法加工方式相比，该生产方式，具有流程短，生产效率高，成本低的特点，因此优势明显。另外，一步法生产的ITY丝束抱合的更加紧密，经假捻后，复合仿棉纱的外观形态更类似于棉纱，紧密性更好。

作为优选，所述的阳离子型POY\FDY复合纤维，断裂伸长率28%~40%，断裂伸长过小，说明纺丝速度偏高，POY得到了一定的拉伸，会影响其后续的收缩性能；如果过大，说明FDY没有得到充分的牵伸，断裂强度降低，假捻后其作为内层的芯纱，“骨架”作用较难体现。复合纤维POY组分与FDY组分的质量比例在1：0.7~1.4，FDY组分不可超POY组分过多，否则影响包覆和仿棉纱线的手感、风格。

作为优选，所述的阳离子型POY\FDY复合纤维中， POY的单丝纤度0.8~2.1dtex。POY单丝纤度不能过大，否则影响手感及穿着舒适性。

所述的阳离子型POY\FDY复合纤维中，POY单丝的截面形状选自圆形、三叶形、四叶形、五叶形中一种。带沟槽的截面形状，有利于复合仿棉纱的吸湿排汗，使其性能更接近于棉纱，同时也有利于改善纤维表面的光泽，使其呈现天然纤维的漫反射。

作为优选，所述的阳离子型POY\FDY复合纤维中，FDY的单丝纤度1.5~2.5dtex。FDY单丝纤度比POY略高，有利于其假捻后至于内层，起到骨架支撑作用。

所述的阳离子型POY\FDY复合纤维中，FDY单丝的截面形状选自圆形、三边形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形中一种。做成异形截面，有利于改善纤维的手感。

作为优选，所述的假捻加工方法为牵伸比1.0~1.2，一热箱温度140~160℃，二热箱温度100~140℃，加工速度350~500m/min，预网压力1.2~2.5MPa。对POY\FDY复合纤维进行假捻加工的目的是使假捻后的POY包覆在表层，假捻后的FDY置于芯层，改变平直的单丝形态，使其呈现扭曲状态，出现轻微毛感，从而使复合仿棉纱的外观形态、性能更接近于棉纱。加工过程注意控制假捻前后张力，确保生产平稳，同时注意控制复合纱的残余扭矩。

所述的阳离子型复合仿棉纱线中POY缠绕于阳离子型复合仿棉纱线的表层，FDY包覆在内层，阳离子型复合仿棉纱线的断裂强度1.9~2.7cN/dtex，断裂伸长13%~22%，网络70~110个/米。本发明的阳离子型复合仿棉纱线上染性好，抗起毛起球。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）采用的阳离子改性聚酯，比常规PET更具有可染性、吸湿性，所制备的终端纺织品具有一定的抗起毛起球性能；

（2）采用POY\FDY复合纤维一步法生产工艺，缩短了加工流程，提高了生产效率，降低了生产成本；

（3）通过添加TiO₂和POY的异截面处理，使复合仿棉纱的光泽更接近棉纱,且具有吸湿功能。FDY的异截面处理，有利于改善手感；

（4）假捻工序使假捻后的POY包覆在表层，假捻后的FDY置于芯层，改变平直的单丝形态，使其呈现扭曲状态，出现轻微毛感，从而使复合仿棉纱的外观形态、性能更接近于棉纱。

附图说明

图1为本发明的POY\FDY复合纤维一步法纺丝设备图；

其中，1：FDY导丝器； 2：预网络器；3：第一梳状导丝器； 4：第一牵伸辊；5：POY导丝器；6：第二梳状导丝器；7：POY第一导丝盘；8：第三梳状导丝器；9：第二牵伸辊； 10：合股导丝器；11：主网络器。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，生产过程中所用原料均可市购。

实施例1

采用特性粘度0.64dl/g阳离子聚酯(CDP）为原料，其中改性单元间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠（SIPE)相对于对苯二甲酸的摩尔含量为5%，TiO₂含量0.3%，通过POY\FDY复合纤维一步法纺丝设备，纺制出147dtex/108f POY\FDY复合纤维（ITY），断裂伸长率28%。复合纤维中，POY为83dtex/72f，单丝纤度1.2dtex，截面圆形；FDY为64dtex/36f，单丝纤度1.8dtex，截面圆形；POY组分与FDY组分的质量比例为1：0.77。

将上述ITY在33H加弹机进行假捻，控制牵伸比1.05，一热箱温度140℃，二热箱温度130℃，加工速度400m/min，预网压力1.8MPa。

采用上述方法制备的阳离子型复合仿棉纱线，其特征为POY缠绕于复合纱线的表层，FDY包覆在内层，复合纱线纤度145dtex，对应于纱支为40s，断裂强度2.1cN/dtex，断裂伸长13%，网络110个/米，上染性好，抗起毛起球。

实施例2

采用特性粘度0.66dl/g，改性单元为SIPE及聚醚（PEG2000）的常压可染阳离子聚酯(ECDP）为原料，其中， SIPE相对于对苯二甲酸的摩尔含量为3%，PEG2000相对于对苯二甲酸重量的4%，TiO₂含量2.5%，通过POY\FDY复合纤维一步法纺丝设备，纺制出300dtex/144f POY\FDY复合纤维（ITY），断裂伸长率36.5%。复合纤维中，POY为150dtex/72f，单丝纤度2.1dtex，截面四叶形；FDY为150dtex/72f，单丝纤度2.1dtex，截面五边形；POY组分与FDY组分的质量比例为1：1。

将上述ITY在33H加弹机进行假捻，控制牵伸比1.1，一热箱温度160℃，二热箱温度140℃，加工速度350m/min，预网压力2.5MPa。

采用上述方法制备的阳离子型复合仿棉纱线，其特征为POY缠绕于复合纱线的表层，FDY包覆在内层，复合纱线纤度295dtex，对应于纱支为20s，断裂强度1.9cN/dtex，断裂伸长17%，网络90个/米。该复合仿棉纱线，具有优异的吸湿性，常压可染性，抗起毛起球性能，光泽类似于天然纤维，具有一定的抗紫外性能，形态类似于棉纱，仿生性能更接近于棉纱。

实施例3

采用特性粘度0.69dl/g阳离子聚酯(CDP）为原料，其中改性单元间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠（SIPE)相对于对苯二甲酸的摩尔含量为1.5%，TiO₂含量1.8%，通过POY\FDY复合纤维一步法纺丝设备，纺制出100dtex/72f POY\FDY复合纤维（ITY），断裂伸长率40%。复合纤维中，POY为45dtex/48f，单丝纤度0.93dtex，截面五叶形；FDY为55dtex/24f，单丝纤度2.3dtex，截面圆形；POY组分与FDY组分的质量比例为1：1.2。

将上述ITY在33H加弹机进行假捻，控制牵伸比1.2，一热箱温度150℃，二热箱温度100℃，加工速度480m/min，预网压力1.4MPa。

采用上述方法制备的阳离子型复合仿棉纱线，其特征为POY缠绕于复合纱线的表层，FDY包覆在内层，复合纱线纤度98dtex，对应于纱支为60s，断裂强度2.7cN/dtex，断裂伸长22%，网络70个/米。该复合仿棉纱线，物性指标优异，上染性好，具有一定的抗起毛起球性能。

Claims

1.一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，其特征在于，采用阳离子聚酯为原料，通过POY\FDY复合纤维一步法纺丝设备，生产出阳离子型POY\FDY复合纤维，再对阳离子型POY\FDY复合纤维进行假捻加工，生产出阳离子型复合仿棉纱线，所述的阳离子型复合仿棉纱线中POY缠绕于阳离子型复合仿棉纱线的表层，FDY包覆在内层，阳离子型复合仿棉纱线的断裂强度1.9~2.7cN/dtex，断裂伸长13%~22%，网络70~110个/米，

所述的阳离子型POY\FDY复合纤维，断裂伸长率28%~40%，POY组分与FDY组分的质量比例在1：0.7~1.4。

2.根据权利要求1所述的一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，其特征在于，所述的阳离子聚酯，其中改性单体中含有间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠，间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠的用量为对苯二甲酸摩尔含量的1.5%~5%，阳离子聚酯的特性粘度为0.64~0.69dl/g。

3.根据权利要求1或2所述的一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，其特征在于，所述的阳离子聚酯选自半消光或全消光阳离子聚酯，其中TiO₂含量为0.3%~2.5%。

4.根据权利要求1所述的一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，其特征在于，所述的阳离子型POY\FDY复合纤维中， POY的单丝纤度0.8~2.1dtex。

5.根据权利要求1或4所述的一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，其特征在于，所述的阳离子型POY\FDY复合纤维中，POY单丝的截面形状选自圆形、三叶形、四叶形、五叶形中一种。

6.根据权利要求1所述的一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，其特征在于，所述的阳离子型POY\FDY复合纤维中，FDY的单丝纤度1.5~2.5dtex。

7.根据权利要求6所述的一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，其特征在于，所述的阳离子型POY\FDY复合纤维中，FDY单丝的截面形状选自圆形、三边形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形中一种。

8.根据权利要求1所述的一种阳离子型复合仿棉纱线的生产方法，其特征在于，所述的假捻加工方法为牵伸比1.0~1.2，一热箱温度140~160℃，二热箱温度100~140℃，加工速度350~500m/min，预网压力1.2~2.5MPa。