CN104213212A - 一种涤纶改性复合三维卷曲短纤维 - Google Patents

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潘月宝
潘燕飞
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Abstract

本发明公开了一种涤纶改性复合三维卷曲短纤维的制备方法，其特征在于其制备方法如下：（1）利用现有普通PET进行改性，得到低粘PET，使其粘度达到0.55，熔点达到220度；（2）普通PET粘度0.67，熔点265度；（3）两种PET分别由两个螺杆熔融挤压进入纺丝组件进行复合成纤，经过环吹风冷却后进入卷绕盛丝桶；（4）所有盛丝桶总旦数达到后进行集束拉伸，使纤维达到需要的纤度；（5）松弛热定型，然后切断打包入库。

Description

一种涤纶改性复合三维卷曲短纤维
技术领域
本发明涉及差别化纤维制备技术领域，具体地说是一种涤纶改性复合三维卷曲短纤维的制备方法。
背景技术
自卷曲纤维是一种不用通过加捻，直接由纺丝牵伸而得到的一种无捻卷曲纤维。2000年中国专利CN1136098A公开了一种双组份自卷曲聚合物纤维的制造方法，其是在纤维生产线上将S/S双组份纤维束合股经过牵拉、后牵拉、整理、松弛、干燥和热定型加工成自卷曲纤维。此工艺步骤采用合股牵拉的制造方法，制造工艺较复杂，且复合纤维粘结效果差，自卷曲性能一般。
聚乙烯(PE)是一种具有简单化学结构的热缩性聚合物，由乙烯聚合而成。按其不同的制造方法分为高压低密度聚乙烯(LDPE)和低压高密度聚乙烯(HDPE)两类。低压高密度聚乙烯是在排除空气和湿度的条件下导入DIESELOIL，以三乙基铝和氯化钛为催化剂，在20～70℃的反应温度下进行聚合，几乎无支链，结晶度高，密度大(0.94～0.95g/cm3),所以称为高密度聚乙烯。聚乙烯的特性主要取决于支链数和分子量。支链数越少结晶度越高，密度越大手感越硬，其耐溶剂性和耐水洗性越好，分子量决定熔融粘度极其熔融流动指数。分子量高，熔融指数就高，熔结和粘合就容易。HDPE熔点125～135℃、熔融指数10～20g/min；LDPE熔点90～110℃、熔融指数70～150g/min。所以高密度聚乙烯的粘合温度和压力要比低密度聚乙烯高，但它具有较好的耐洗性。低密度聚乙烯由于耐洗性差，但弹性、手感较好。
目前三维卷曲短纤维都是以非对称冷却原理生产的，存在卷曲弹性低，卷曲性能无法长久保持，多次水洗后弹性迅速降低，无法保证产品的适用性。纤维纤度无法做到很细。
本专利是利用两种原料的拉伸回复率的不同，使产品在拉伸过程中形成不均匀的三维卷曲效果，这种三维效果是两种材料性能所形成的，具有永久性，耐水洗性。两种PET材料，其中一个进行改性，使其熔点和分子取向度发生改变，利用特种设备进行复合纺丝，使每根纤维都具有潜在的卷曲性能。两种原料特性粘度相差越大，纤维自卷曲就越充分，但是过低和过高的粘度差，会影响纤维的纺丝稳定性及纤维的物性指标。上述参数经发明人多次试验，付出了创造性的劳动，最终得到了一种性能优良的涤纶改性复合三维卷曲短纤维。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明针对现有技术涤纶改性复合三维卷曲短纤维的缺点，提供了一种新的涤纶改性复合三维卷曲短纤维及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
1.利用现有普通PET进行改性，得到低粘PET，使其粘度达到0.55，熔点达到220度；
2.普通PET粘度0.67，熔点265度；
3.两种PET分别由两个螺杆熔融挤压进入纺丝组件进行复合成纤，经过环吹风冷却后进入卷绕盛丝桶；
4.所有盛丝桶总旦数达到后进行集束拉伸，使纤维达到需要的纤度；
5.松弛热定型，然后切断打包入库。
所述的低粘PET与普通PET的混合比例按照重量比为1:2～1:3
所述纺丝工艺优选为：低粘PET纺丝温度为250～260℃，普通PET纺丝温度为270～280℃；纺丝速度为3800m～4000m/min；
步骤4所述的拉伸优选为进行两次拉伸，第一、二拉伸温度分别为80℃、170℃，牵伸比3.5～4.0。
步骤5所述松弛热定型是为了消除纤维在拉伸过程中残留的内应力,使大分子发生一定的松弛,提高纤维结晶度、弹性、尺寸稳定性。冷却时纤维所产生的大分子预取向分布不均匀,在松弛热定型时产生不同的收缩效应,从而体现出三维卷曲的效果。采用纤维切断后松弛热定型工艺路线,可以避免定型后的切断对纤维再次拉伸而影响三维卷曲效果。影响松弛热定型效果的主要因素是温度。在本发明中，优选定型温度设定为150℃,定型时间为10分钟。
本发明的有益之处在于：
1、本发明制备得到的涤纶改性复合三维卷曲短纤维具有永久性，耐水洗性，稳定性好；
2、本发明制备得到的涤纶改性复合三维卷曲短纤维蓬松度高；
3、本发明工艺操作简单，成本低廉；
4、本发明得到的涤纶改性复合三维卷曲短纤维易于纺织。
具体实施方式
实施例1：
1.利用现有普通PET进行改性，得到低粘PET，使其粘度达到0.55，熔点达到220度；
2.普通PET粘度0.67，熔点265度；
3.两种PET分别由两个螺杆熔融挤压进入纺丝组件进行复合成纤，经过环吹风冷却后进入卷绕盛丝桶；
4.所有盛丝桶总旦数达到后进行集束拉伸，使纤维达到需要的纤度；
5.松弛热定型，然后切断打包入库。
所述的低粘PET与普通PET的混合比例按照重量比为1:2
所述纺丝工艺为：低粘PET纺丝温度为250℃，普通PET纺丝温度为280℃；纺丝速度为3800mm/min；
步骤4所述的拉伸为进行两次拉伸，第一、二拉伸温度分别为80℃、170℃，牵伸比3.5。
步骤5所述松弛热定型温度设定为150℃,定型时间为10分钟。
所得涤纶改性复合三维卷曲短纤维：卷曲数/(个/25mm)为7.5，中空率％为25.6％，强度3.8CN/dtex，断裂伸长26.1％，卷曲收缩率38.0％，卷曲稳定性95％，沸水收缩率12％，且染色性、耐磨性好、易于纺织。
实施例2：
1.利用现有普通PET进行改性，得到低粘PET，使其粘度达到0.55，熔点达到220度；
2.普通PET粘度0.67，熔点265度；
3.两种PET分别由两个螺杆熔融挤压进入纺丝组件进行复合成纤，经过环吹风冷却后进入卷绕盛丝桶；
4.所有盛丝桶总旦数达到后进行集束拉伸，使纤维达到需要的纤度；
5.松弛热定型，然后切断打包入库。
所述的低粘PET与普通PET的混合比例按照重量比为1:3
所述纺丝工艺为：低粘PET纺丝温度为260℃，普通PET纺丝温度为270℃；纺丝速度为4000mm/min；
步骤4所述的拉伸为进行两次拉伸，第一、二拉伸温度分别为80℃、170℃，牵伸比3.8。
步骤5所述松弛热定型温度设定为150℃,定型时间为10分钟。
所得涤纶改性复合三维卷曲短纤维：卷曲数/(个/25mm)为7.3，中空率％为25.8％，强度3.9CN/dtex，断裂伸长26.3％，卷曲收缩率39.0％，卷曲稳定性95.2％，沸水收缩率12.3％，且染色性、耐磨性好、易于纺织。
实施例3：
1.利用现有普通PET进行改性，得到低粘PET，使其粘度达到0.55，熔点达到220度；
2.普通PET粘度0.67，熔点265度；
3.两种PET分别由两个螺杆熔融挤压进入纺丝组件进行复合成纤，经过环吹风冷却后进入卷绕盛丝桶；
4.所有盛丝桶总旦数达到后进行集束拉伸，使纤维达到需要的纤度；
5.松弛热定型，然后切断打包入库。
所述的低粘PET与普通PET的混合比例按照重量比为1:3
所述纺丝工艺为：低粘PET纺丝温度为250℃，普通PET纺丝温度为280℃；纺丝速度为3900mm/min；
步骤4所述的拉伸为进行两次拉伸，第一、二拉伸温度分别为80℃、170℃，牵伸比4.0。
步骤5所述松弛热定型温度设定为150℃,定型时间为10分钟。
所得涤纶改性复合三维卷曲短纤维：卷曲数/(个/25mm)为7.2，中空率％为25.5％，强度3.8CN/dtex，断裂伸长26.6％，卷曲收缩率39.1％，卷曲稳定性95.5％，沸水收缩率12.6％，且染色性、耐磨性好、易于纺织。
实施例4：
1.利用现有普通PET进行改性，得到低粘PET，使其粘度达到0.55，熔点达到220度；
2.普通PET粘度0.67，熔点265度；
3.两种PET分别由两个螺杆熔融挤压进入纺丝组件进行复合成纤，经过环吹风冷却后进入卷绕盛丝桶；
4.所有盛丝桶总旦数达到后进行集束拉伸，使纤维达到需要的纤度；
5.松弛热定型，然后切断打包入库。
所述的低粘PET与普通PET的混合比例按照重量比为1:3
所述纺丝工艺为：低粘PET纺丝温度为258℃，普通PET纺丝温度为275℃；纺丝速度为4000mm/min；
步骤4所述的拉伸为进行两次拉伸，第一、二拉伸温度分别为80℃、170℃，牵伸比3.9。
步骤5所述松弛热定型温度设定为150℃,定型时间为10分钟。
所得涤纶改性复合三维卷曲短纤维：卷曲数/(个/25mm)为7.1，中空率％为25.1％，强度4.3CN/dtex，断裂伸长26.6％，卷曲收缩率39.1％，卷曲稳定性95.5％，沸水收缩率12.6％，且染色性、耐磨性好、易于纺织。
从实施例1-4的实验数据可以看到，本发明提供的涤纶改性复合三维卷曲短纤维，各项指标均非常优异，且染色性、耐磨性好、易于纺织。并且，实施例4的配方比例得到的涤纶改性复合三维卷曲短纤维强度性能尤其好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种涤纶改性复合三维卷曲短纤维的制备方法，其特征在于其制备方法如下：
（1）利用现有普通PET进行改性，得到低粘PET，使其粘度达到0.55，熔点达到220度；
（2）普通PET粘度0.67，熔点265度；
（3）两种PET分别由两个螺杆熔融挤压进入纺丝组件进行复合成纤，经过环吹风冷却后进入卷绕盛丝桶；
（4）所有盛丝桶总旦数达到后进行集束拉伸，使纤维达到需要的纤度；
（5）松弛热定型，然后切断打包入库；
所述的低粘PET与普通PET的混合比例按照重量百分比为1:2～1:3；
所述纺丝工艺为：低粘PET纺丝温度为250～260℃，普通PET纺丝温度为270～280℃；纺丝速度为3800m～4000m/min；
步骤4所述的拉伸为进行两次拉伸，第一、二拉伸温度分别为80℃、170℃，牵伸比3.5～4.0；
步骤5所述松弛热定型温度设定为150℃, 定型时间为10分钟。
2.如权利要求1所述的涤纶改性复合三维卷曲短纤维的制备方法，其特征在于，所述的低粘PET与普通PET的混合比例按照重量百分比为1:3；所述纺丝工艺为：低粘PET纺丝温度为258℃，普通PET纺丝温度为275℃；纺丝速度为4000mm/min；步骤4所述的拉伸为进行两次拉伸，第一、二拉伸温度分别为80℃、170℃，牵伸比3.9。
3.权利要求1-2所述的制备方法制备得到的涤纶改性复合三维卷曲短纤维。
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