CN104711690A - 高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，以PET与PTT为原料，通过复合纺丝技术直接纺成，其中PET：PTT＝45-55：55-45wt。本发明选用PET与PTT为原料，采用复合纺丝技术制成的两组分并列复合的高弹性中空毛型聚酯长纤维,能表现出不同于常规聚酯纤维的高弹性。PET和PTT两种聚合物化学结构相似,相互间具有相容性,同时化学结构相异而表现出内应力不同,在经过特殊制造方法加工后,纤维可以显现出高弹性。由于两种高聚物的特性粘度和熔点不同,致使两种熔体的流动性能产生差异,在纺丝过程中通过采用PET高温熔融输送低温纺丝、PTT低温熔融输送高温纺丝的方法,使得两种成分能更好的结合在一起。

Description

高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法

技术领域

本发明涉及一种高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法。

背景技术

聚酯纤维，尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)短纤维于上世纪80年代起应用于毛型纺织品领域，随着纺织加工产业的发展，合成纤维用于仿毛型纺织品的生产加工方式从短纤维制纱逐步向长丝束直接牵切生产毛条的短流程方向发展。

采用机械卷曲的方法使合成纤维具有长度方向的波纹，模仿天然羊毛的外观形态，具备仿羊毛的部分特征，专利CN 103173889 A公开了仿羊毛涤纶短纤维及其制备方法，相对常规PET生产，采用较低的熔体特性黏度，采用较低的纺丝速度和一水一汽两次拉伸，使纤维具备一定的机械物理性能，即具有相对棉型纤维较低的断裂强度和较高的断裂伸长，而纤维的热稳定性则采取相对较高的松弛热定型温度，例如130～160℃，15～30分钟，消除内应力，然后切断或可直接用于毛条加工，最终用于仿毛型的纺织品。

随着聚酯合成技术的发展，以及产量的高速增长，仿天然纤维的工业化技术趋于成熟，上述的仿天然羊毛的合成和纺丝技术尽管在外观和物理机械性能方面已经较为接近天然纤维，但与天然羊毛纤维综合性能相比，仍有一定差距。天然羊毛具备中空的断面结构，具备优良的保暖性能，且在长度方向具备螺旋状的卷曲，因此其卷曲回弹率和卷曲牢度(多次洗涤和熨烫)让能保持其蓬松和弹性；相对较低的断裂强度和模量，手感柔软，具备天然的抗起球性能；天然羊毛染色容易，不需要高温高压染色方法，相对色牢度比较高。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种更接近天然羊毛性能的高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法。

本发明采取的技术方案为：一种高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，以PET与聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)为原料，通过复合纺丝技术直接纺成，其中PET与PTT的体积比为45-55：55-45。

进一步的，其步骤包括：

a、PET切片进入螺杆挤压机，挤压熔融后输送，增压后冷却，进入纺丝箱；

b、PTT切片进入另一螺杆挤压机，挤压熔融后，定量挤出至纺丝箱；

c、PET熔融体和PTT熔融体输送至同一纺丝组件内，分别经过组件内的通道板和分配板，在喷丝板的每个喷丝孔入口处汇合，经喷丝板喷出；

d、后整理；

其中PET熔融体输送温度高于纺丝箱体温度，PTT熔融体输送温度低于纺丝箱体温度。

进一步的，所述喷丝板为C形微孔喷丝板。

进一步的，所述PET熔融体输送温度为280～286℃，PTT熔融挤压温度为230℃～260℃，挤压压力为3.0-4.0Mpa，纺丝箱体温度为280±2℃，且PET熔融体输送温度高于纺丝箱体温度。

进一步的，所述d、后整理步骤中，先进行一次水浴牵伸，再进行一次蒸汽喷射加热牵伸，然后热定型而成。

进一步的，步骤d中，牵伸倍率为3.5～4.5倍，水浴牵伸温度为60℃±5℃，蒸汽牵伸温度为120℃±10℃，热定型温度为150℃±10℃，热定型时间为20min±2min。

进一步的，选用的PET的特性粘度是0.675dl/g,熔点是258℃；PTT的特性粘度是0.920dl/g,熔点是229℃。

本发明选用PET与PTT为原料，采用复合纺丝技术制成的两组分并列复合的高弹性中空毛型聚酯长纤维,能表现出不同于常规聚酯纤维的高弹性。PET和PTT两种聚合物化学结构相似,相互间具有相容性,同时化学结构相异而表现出内应力不同,在经过特殊制造方法加工后,纤维可以显现出高弹性。由于两种高聚物的特性粘度和熔点不同,致使两种熔体的流动性能产生差异,在纺丝过程中通过采用PET树脂高温熔融输送低温纺丝、PTT树脂低温熔融输送高温纺丝的方法,同时调节丝束冷却成型设备的丝束冷却风温、丝束冷却风速等工艺条件，使得两种成分能更好的结合在一起。制得的成品高弹性中空毛型聚酯长纤维卷曲弹性率达到90％以上,卷曲回复率达到25％以上，而普通的聚酯纤维卷曲弹性率在70～80％,卷曲回复率在10％左右。高弹性中空毛型聚酯长纤维还具有永久性的螺旋卷曲,在生产过程中无需经过机械卷曲或者假捻变形工序,在对高弹性中空毛型聚酯长纤维进行牵伸后即可形成三维卷曲状态,具有良好的弹性,蓬松柔软的手感。采用C形微孔喷丝板使其中空率能达到30％。它可以代替羊毛制造各种仿毛产品,具有丰满的外观和羊毛的触感；可以取代利用不对称冷却工艺制造的三维卷曲聚酯纤维作为各种服装、家饰用品和汽车装饰用品的填充材料,具有非常高的弹性、弹性回复性和永久的弹性牢度,由于纤维被制造成中空状态,具有很好的保温性。利用并列中空复合纤维的高弹性,可以与棉、真丝以及各种合成纤维混合制造各种弹力织物,能够承受高温染色而不损伤弹力,织物具有良好的保型性和抗皱性。由于复合纤维的一半左右采用了聚对苯二甲酸丙二醇酯，相对染色温度和染色牢度都比常规的PET优异，可以与天然羊毛同浴染色。

具体实施方式

实施例1

本高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，选用的PET的特性粘度是0.675dl/g,熔点是258℃，PTT的特性粘度是0.920dl/g,熔点是229℃，其步骤包括：

a、PET切片进入螺杆挤压机，挤压熔融后输送，输送温度为280℃，输送压力为4.5Mpa，经增压泵进入熔体冷却器，降低并控制熔体温度至278℃，进入纺丝箱；

b、PTT切片进入另一螺杆挤压机，挤压熔融后过滤掉杂质，挤压温度为230℃，挤压压力为3.0Mpa，然后定量挤出至纺丝箱，使PET与PTT的体积比保持在55:45；

c、PET熔融体和PTT熔融体输送至同一纺丝组件内，分别经过组件内的通道板和分配板，在喷丝板的每个喷丝孔入口处汇合，经喷丝板喷出，纺丝箱体温度278℃，丝束冷却吹风温度为22.5℃，丝束冷却吹风湿度为70％RH，丝束冷却吹风中心风速为7.1m/sec，纺丝速度为1200m/min；

d、将纺得的丝先进行一次水浴牵伸，牵伸倍率为3.5倍，水浴牵伸温度为55℃，再进行一次蒸汽喷射加热牵伸，蒸汽牵伸温度为110℃，然后热定型而成，热定型温度为140℃，热定型时间为18min。

按本行业常规方法测量制得的高弹性中空毛型聚酯长纤维的卷曲弹性率及卷曲回复率，测试结果见表1。

实施例2

本高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，其步骤包括：

a、PET切片进入螺杆挤压机，挤压熔融后输送，输送温度为282℃，输送压力为5Mpa，经增压泵进入熔体冷却器，降低并控制熔体温度至280℃，进入纺丝箱；

b、PTT切片进入另一螺杆挤压机，挤压熔融后过滤掉杂质，挤压温度为245℃，挤压压力为3.5Mpa，然后定量挤出至纺丝箱，使PET与PTT的体积比保持在50:50；

c、PET熔融体和PTT熔融体输送至同一纺丝组件内，分别经过组件内的通道板和分配板，在喷丝板的每个喷丝孔入口处汇合，经喷丝板喷出，纺丝箱体温度280℃，丝束冷却吹风温度为24℃，丝束冷却吹风湿度为75％RH，丝束冷却吹风中心风速为8.6m/sec，纺丝速度为1200m/min；

d、将纺得的丝先进行一次水浴牵伸，牵伸倍率为4.0倍，水浴牵伸温度为60℃，再进行一次蒸汽喷射加热牵伸，蒸汽牵伸温度为120℃，然后热定型而成，热定型温度为150℃，热定型时间为20min。

按本行业常规方法测量制得的高弹性中空毛型聚酯长纤维的卷曲弹性率及卷曲回复率，测试结果见表1。

实施例3

本高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，其步骤包括：

a、PET切片进入螺杆挤压机，挤压熔融后输送，输送温度为286℃，输送压力为5.5Mpa，经增压泵进入熔体冷却器，降低并控制熔体温度至282℃，进入纺丝箱；

b、PTT切片进入另一螺杆挤压机，挤压熔融后过滤掉杂质，挤压温度为260℃，挤压压力为4.0Mpa，然后定量挤出至纺丝箱，使PET与PTT的体积比保持在45:55；

c、PET熔融体和PTT熔融体输送至同一纺丝组件内，分别经过组件内的通道板和分配板，在喷丝板的每个喷丝孔入口处汇合，经喷丝板喷出，纺丝箱体温度282℃，丝束冷却吹风温度为25.5℃，丝束冷却吹风湿度为80％RH，丝束冷却吹风中心风速为10.1m/sec，纺丝速度为1200m/min；

d、将纺得的丝先进行一次水浴牵伸，牵伸倍率为4.5倍，水浴牵伸温度为65℃，再进行一次蒸汽喷射加热牵伸，蒸汽牵伸温度为130℃，然后热定型而成，热定型温度为160℃，热定型时间为22min。

按本行业常规方法测量制得的高弹性中空毛型聚酯长纤维的卷曲弹性率及卷曲回复率，测试结果见表1。

表1高弹性中空毛型聚酯长纤维的卷曲弹性率及卷曲回复率

	实施例1	实施例2	实施例3
				卷曲弹性率	90.2％	92.4％	91.5％
卷曲回复率	25.0％	26.7％	25.3％

由上表可看出，本发明方法制得的高弹性中空毛型聚酯长纤维的卷曲弹性率在90％以上，卷曲回复率在25％，而普通的聚酯纤维卷曲弹性率70～80％,卷曲回复率10％左右，因此本发明方法制得的高弹性中空毛型聚酯长纤维的卷曲弹性率及卷曲回复率远高于普通聚酯纤维。

Claims (7)

1.一种高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，以PET与PTT为原料，通过复合纺丝技术直接纺成，其中PET：PTT＝45-55：55-45wt。

2.根据权利要求1所述的高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，其步骤包括：

a、PET切片进入螺杆挤压机，挤压熔融后输送，增压后冷却，进入纺丝箱；

b、PTT切片进入另一螺杆挤压机，挤压熔融后，定量挤出至纺丝箱；

c、PET熔融体和PTT熔融体输送至同一纺丝组件内，在喷丝板的每个喷丝孔入口处汇合，分别经过组件内的通道板和分配板，经喷丝板喷出；

d、后整理；

其中PET熔融体输送温度高于纺丝箱体温度，PTT熔融体输送温度低于纺丝箱体温度。

3.根据权利要求2所述的高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，其特征在于：所述喷丝板为C形微孔喷丝板。

4.根据权利要求3所述的高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，其特征在于：所述PET熔融体输送温度为280～286℃，PTT熔融挤压温度为230℃～260℃，挤压压力为3.0-4.0Mpa，纺丝箱体温度为280±2℃，且PET熔融体输送温度高于纺丝箱体温度。

5.根据权利要求4所述的高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，其特征在于：所述d、后整理步骤中，先进行一次水浴牵伸，再进行一次蒸汽喷射加热牵伸，然后热定型而成。

6.根据权利要求5所述的高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，其特征在于：步骤d中，牵伸倍率为3.5～4.5倍，水浴牵伸温度为60℃±5℃，蒸汽牵伸温度为120℃±10℃，热定型温度为150℃±10℃，热定型时间为20min±2min。

7.根据权利要求1所述的高弹性中空毛型聚酯长纤维的制造方法，其特征在于：选用的PET的特性粘度是0.675dl/g,熔点是258℃；PTT的特性粘度是0.920dl/g,熔点是229℃。