CN104328553B - 一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚酯差别化纤维技术领域，为解决普通中空保暖纤维保暖效果不好，透气性也没有得到很好地解决的问题，本发明提出了一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，(1)制备一种功能性中空聚酯预取向丝P0Y，(2)制备一种十字型聚酯预取向丝P0Y，(3)将步骤(1)、(2)的两种功能性异型预取向丝P0Y经加弹机假捻复合处理，得到一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维。本发明的复合纤维具有自发热保温、吸湿排汗、透气性的办法特点，同时本发明制备方法简单，生产设备普遍，易于工业化生产，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及聚酯差别化纤维技术领域，具体地说，是一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法。
背景技术
涤纶是合成纤维中的一个重要品种，它是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的高聚物-聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，经纺丝和后加工制成的纤维。随着经济的发展和生活水平的提高，人们对穿着舒适性的要求不断攀升，简单的功能性织物已经不能满足要求，这就对新产品的研发提出了更高的要求。
目前市场上保暖、吸湿排汗等功能性纤维并不鲜见，单一功能的差别化纤维已被广泛应用。普通中空保暖纤维已被广泛应用于保暖服饰中，但是其保暖效果不好，由于聚酯纤维的疏水性，其透气问题也没有得到很好地解决。
申请号为201210053403.3的中国专利，公开了一种复合功能中空涤纶纤维生产方法，该专利包括：研磨电气石粉和远红外陶瓷粉得功能粉体；将功能粉体与聚酯熔体充分混和并制成复合功能母粒；再将复合功能母粒再与聚酯切片混合加热成功能母粒聚酯混合熔体，经计量泵泵入首道静态混合器；将聚酯熔体也泵入首道静态混合器；形成的混合熔体在增压泵的作用下再依次经熔体过滤器、二道静态混而送入喷丝头形成中空纤维丝。该方法生产的中空纤维，具有良好的保暖效果，但是其纤维制成的织物的染色性能、透气性能不良，织物手感也不好。
发明内容
为解决普通中空保暖纤维保暖效果不好，透气性也没有得到很好地解决的问题，本发明提出了一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，本发明的复合纤维具有自发热保温、吸湿排汗、透气性的特点，同时本发明制备方法简单，生产设备普遍，易于工业化生产，具有显著的经济效益和社会效益。
本发明是通过一下技术方法实现的：一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，所述的保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法为以下步骤，
(1)一种功能性中空聚酯预取向丝POY的制备：将含有电气石粉体的聚酯母粒与聚酯切片共混熔融纺丝，通过第一异型喷丝板，生产出一种功能性中空聚酯预取向丝POY；
作为优选，所述添加的电气石粉体占中空聚酯预取向丝POY总重量的0.5～2％。：电气石具有自发热、释放负离子功效，采用中空结构更增加了纤维的保暖性能，较单一功能的纤维，保暖效果更佳。在此条件下，共混熔融纺丝可纺性良好，制得的POY性能指标良好，制得纤维可以满足服用的要求。
作为优选，所述的第一异型喷丝板选用“C”型喷丝孔，所述聚酯母粒和常规聚酯切片共混熔融纺丝的纺丝温度在265～290℃，经螺杆挤出机，预过滤器，纺丝箱体，纺丝组件，经由喷丝板“C”型微孔中挤压形成中空丝头状细流，经冷却固化，在纺丝速度2600～3000m/min下制得功能性中空聚酯预取向丝POY。
功能性中空聚酯预取向丝POY的断裂伸长率为115～120％，单丝线密度为3.0～5.5dpf。
(2)一种十字型聚酯预取向丝POY的制备：将改性聚酯切片经熔融纺丝，采用异型喷丝板，生产出一种十字型聚酯预取向丝POY；
所述的改性聚酯切片制备时异戊四醇与乙二醇的摩尔比为0.002～0.007∶1，乙二醇占原料总重量的28％～29％。原料由异戊四醇、乙二醇、对苯二甲酸组成。在此条件下，熔融纺丝可纺性良好，制得的POY性能指标良好。
改性聚酯切片的熔点为230～265℃，特性粘度为0.55～0.65dl/g。
作为优选，第二异型喷丝板选自十字喷丝板，所述熔融纺丝温度在270～295℃，经螺杆挤出机，预过滤器，纺丝箱体，纺丝组件，经由喷丝板“+”型微孔中挤压形成十字丝头状细流，经冷却固化，在纺丝速度2600～3000m/min下制得十字型聚酯预取向丝POY。
十字型聚酯预取向丝POY的断裂伸长率为125～130％，单丝线密度为1.5～3.0dpf。
异戊四醇的改性聚酯与常规聚酯相比，可以改善熔体的拉伸性和加工性，同时具有较好的分散染料可染性、吸湿性和透气性，采用十字型结构更增加了纤维的吸湿排汗性能。
(3)保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备：将步骤(1)和步骤(2)制备的两种功能性异型预取向丝POY经加弹机假捻复合处理，得到一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维。
功能性中空聚酯预取向丝POY与十字型聚酯预取向丝POY的质量比为30～70∶70～30。利用添加电气石粉体的改性聚酯和微量添加异戊四醇的改性聚酯复合制得的保暖舒爽型复合纤维，通过调节两组分的各自纤度、断裂伸长率、复合比例等指标，可以获得不同性能的复合纤维。
所述加弹机选用日本村田33H型加弹机，经假捻复合处理后，拉伸比1.5～1.7，速比1.8～2.0，一热箱温度170～200℃，二热箱温度150～190℃，网络压力0.1～0.3Mpa。两种纤维经加弹处理，由于十字型预取向丝断裂伸长更大，假捻后将浮于复合纤维的外层，起吸湿排汗的作用，中空聚酯纤维置于内层，起保暖作用；十字型纤维单丝纤度相比中空纤维小1.5倍以上，手感更加柔软，舒适性更佳。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)采用添加电气石粉体的功能性中空聚酯纤维，作为保暖舒爽型复合纤维的“芯层”部分，具有双效保暖效果，较普通中空纤维或添加电气石粉体的聚酯纤维，保暖效果更佳；
(2)采用添加第三单体异戊四醇的改性十字聚酯纤维作为保暖舒爽型纤维的“皮层”部分，使可染性、吸湿排汗、透气性能更佳。
(3)本发明制备的保暖舒爽型改性聚酯复合纤维，由于两种纤维物理性能的差异，实现了一种皮芯包覆起绒的效果，手感更加柔软；
(4)本发明制备的保暖舒爽型改性聚酯复合纤维，两种纤维的复合、加弹同时完成，不仅减少了加工程序，降低了加工成本，而且大大提高后道织造的加工速度；
(5)本发明制备方法简单，生产设备普遍，易于工业化生产，具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实例，更加具体地说明本发明的内容。应当指出，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式的变通知和/或改变，都将落入本发明的保护范围内。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的原料、设备等均可从市场购得或本行业常用的。
实施例1
将常规聚酯切片和聚酯母粒(保证电气石粉体占总重量的0.5％)共混，在纺丝温度290℃，纺丝速度2600m/min条件下熔融纺丝，采用“C”型微孔喷丝板，制得144dtex/48f的中空改性聚酯预取向丝POY，其断裂伸长率为119％。
使用熔点265℃，特性粘度0.65dl/g的添加异戊四醇改性的聚酯切片，其中乙二醇占原料总重量的28％，异戊四醇与乙二醇的摩尔比为0.002∶1，在纺丝温度295℃，纺丝速度2600m/min条件下熔融纺丝，采用“+”型微孔喷丝板，制得330dtex/204f的十字型改性聚酯预取向丝POY，其断裂伸长率为128％。
然后将占原料重量30％的144dtex/48f的中空改性聚酯预取向丝POY和占原料70％的330dtex/204f的十字型改性聚酯预取向丝POY，在33H加弹机上假捻复合，在一罗拉前合并喂入一罗拉，拉伸比1.5，速比1.8，一热箱温度170℃，二热箱温度150℃，网络压力0.1MPa，所得保暖舒爽型改进聚酯复合纤维规格为310dtex/252f，经检测，断裂强度为2.82cN/dtex，断裂伸长率为26.53％。
实施例2
将常规聚酯切片和聚酯母粒(保证电气石粉体占总重量的2％)共混，在纺丝温度265℃，纺丝速度3000m/min条件下熔融纺丝，采用“C”型微孔喷丝板，制得360dtex/96f的中空改性聚酯预取向丝POY，其断裂伸长率为115％。
使用熔点230℃，特性粘度0.55dl/g的添加异戊四醇改性的聚酯切片，其中乙二醇占原料总重量的28.4％，异戊四醇与乙二醇的摩尔比为0.007∶1，在纺丝温度270℃，纺丝速度3000m/min条件下熔融纺丝，采用“+”型微孔喷丝板，制得330dtex/144f的十字型改性聚酯预取向丝POY，其断裂伸长率为126％。然后将占原料重量50％的360dtex/96f的中空改性聚酯预取向丝POY和占原料50％的330dtex/144f的十字型改性聚酯预取向丝POY，在33H加弹机上假捻复合，在一罗拉前合并喂入一罗拉，拉伸比1.7，速比2，一热箱温度200℃，二热箱温度190℃，网络压力0.3MPa，所得保暖舒爽型改进聚酯复合纤维规格为400dtex/240f，经检测，断裂强度为2.62cN/dtex，断裂伸长率为25.45％。
实施例3
将常规聚酯切片和聚酯母粒(保证电气石粉体占总重量的1％)共混，在纺丝温度280℃，纺丝速度2800m/min条件下熔融纺丝，采用“C”型微孔喷丝板，制得260dtex/48f的中空改性聚酯预取向丝POY，其断裂伸长率为118％；
使用熔点255℃，特性粘度0.62dl/g的添加异戊四醇改性的聚酯切片，其中乙二醇占原料总重量的28.8％，异戊四醇与乙二醇的摩尔比为0.003∶1，在纺丝温度283℃，纺丝速度2800m/min条件下熔融纺丝，采用“+”型微孔喷丝板，制得110dtex/48f的十字型改性聚酯预取向丝POY，其断裂伸长率为130％。
然后将占原料重量70％的260dtex/48f的中空改性聚酯预取向丝POY和占原料30％的110dtex/48f的十字型改性聚酯预取向丝POY，在33H加弹机上假捻复合，在一罗拉前合并喂入一罗拉，拉伸比1.65，速比1.87，一热箱温度185℃，二热箱温度165℃，网络压力0.23MPa，所得保暖舒爽型改进聚酯复合纤维规格为224dtex/96f，经检测，断裂强度为2.76cN/dtex，断裂伸长率为26.82％。

Claims (8)

1.一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法为以下步骤，
（1）一种功能性中空聚酯预取向丝POY的制备：将含有电气石粉体的聚酯母粒与聚酯切片共混熔融纺丝，通过第一异型喷丝板，生产出一种功能性中空聚酯预取向丝POY；
（2）一种十字型聚酯预取向丝POY 的制备：将改性聚酯切片经熔融纺丝，通过第二异型喷丝板，生产出一种十字型聚酯预取向丝POY，
所述的改性聚酯切片制备时异戊四醇与乙二醇的摩尔比为0.002~0.007：1，乙二醇占原料总重量的28%~29%，原料由异戊四醇、乙二醇、对苯二甲酸组成，
改性聚酯切片的熔点为230~265℃，特性粘度为0.55~0.65dl/g；
（3）保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备：将步骤（1）和步骤（2）制备的两种功能性异型预取向丝POY经加弹机假捻复合处理，得到一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维。
2.根据权利要求1所述的一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述添加的电气石粉体占中空聚酯预取向丝POY总重量的0.5~2%。
3.根据权利要求1或2所述的一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的第一异型喷丝板选用“C”型喷丝孔，所述聚酯母粒和常规聚酯切片共混熔融纺丝的纺丝温度在265~290℃，经螺杆挤出机，预过滤器，纺丝箱体，纺丝组件，经由喷丝板“C”型微孔中挤压形成中空丝头状细流，经冷却固化，在纺丝速度2600~3000m/min下制得功能性中空聚酯预取向丝POY。
4.根据权利要求3所述的一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于，功能性中空聚酯预取向丝POY的断裂伸长率为115~120%，单丝线密度为3.0~5.5dpf。
5.根据权利要求1所述的一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤（2）中第二异型喷丝板选自十字喷丝板，所述熔融纺丝温度在270~295℃，经螺杆挤出机，预过滤器，纺丝箱体，纺丝组件，经由喷丝板“+”型微孔中挤压形成十字丝头状细流，经冷却固化，在纺丝速度2600~3000m/min下制得十字型聚酯预取向丝POY。
6.根据权利要求5所述的一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于，十字型聚酯预取向丝POY的断裂伸长率为125~130%，单丝线密度为1.5~3.0dpf。
7.根据权利要求1所述的一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤（3）中功能性中空聚酯预取向丝POY与十字型聚酯预取向丝POY 的质量比为30~70：70~30。
8.根据权利要求1或7所述的一种保暖舒爽型改性聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述加弹机选用日本村田33H型加弹机，经假捻复合处理后，拉伸比1.5~1.7，速比1.8~2.0，一热箱温度170~200℃，二热箱温度150~190℃，网络压力0.1~0.3Mpa。
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