CN106609402A - 一种浓染超细纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浓染超细纤维及其制备方法，该浓染超细纤维是在海岛型复合结构纤维中采用100～130℃的碱溶液去除方式经去除海组份留下岛组份而得到，其中，海组分材料是碱溶性聚酯；岛组份材料是添加碱溶性聚酯的纤维级聚酯。该浓染超细纤维的制备方法是以碱溶性聚酯切片作为海组分材料，添加碱溶性聚酯切片的纤维级聚酯切片作为岛组份材料，通过海岛型复合纺丝制备浓染海岛纤维，经假捻加工成DTY后再经100～130℃的碱溶液去除海组份得到浓染超细纤维。本发明具有容易染色、染色浓度高、生产安全及不危害人体健康的特点。
Description
技术领域
本发明涉及海岛纤维技术领域，特别是涉及一种浓染超细纤维及其制备方法。
背景技术
海岛纤维是一种新型的差异化纤维，由于海岛纤维经开纤去除海留下的岛能形成单丝纤度小于0.06dtex的细旦化纤维，可应用于仿麂皮、桃皮绒、仿毛和高密等纺织面料中，但是纤维的直径越小，其比较面积就越大，纤维的染色难度越大，常发生染色深度不够、染料用量大的问题。
中国发明专利CN102352027B中公开了一种阳离子染料可染的聚酯及其超细纤维，阳离子染料可染的聚酯与低密度聚乙烯共混纺丝得到以阳离子染料可染的聚酯为分散相，低密度聚乙烯为连续相的基体-微纤型超细纤维前驱体，经甲苯抽提低密度聚乙烯后获得阳离子可染超细纤维，或者阳离子染料可染的聚酯与低密度聚乙烯复合纺丝制备阳离子染料可染的聚酯为岛相，低密度聚乙烯为海相的海岛型复合纤维型超细纤维前驱体，经过甲苯抽提低密度聚乙烯后获得阳离子可染超细纤维。制备超细纤维都需要使用甲苯提取超细纤维前驱体中的低密度聚乙烯。但甲苯易燃，甲苯蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，具有一定的生产安全隐患，同时甲苯对生物体有毒，存在危害操作者健康的隐患。
因此，开发出一种容易染色、染色浓度高、生产安全及不危害员工健康的超细纤维值得深入研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种浓染超细纤维及其制备方法，具有容易染色、染色浓度高、生产安全及不危害人体健康的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种浓染超细纤维，是在海岛型复合结构纤维中经去除海组份留下岛组份而得到，其中，海组分材料是碱溶性聚酯，岛组份材料是添加碱溶性聚酯的纤维级聚酯。
所述浓染超细纤维是在海岛型复合结构纤维中利用100～130℃的碱溶液去除方式去除海组份留下岛组份而得到。
所述的纤维级聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
所述岛组份材料中，碱溶性聚酯的添加量为纤维级聚酯的5～20wt％。
碱溶性聚酯是用间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠改性纤维级聚酯得到，具有阳离子染料可染性能，在染色实验中发现碱溶性聚酯用分散染料染色能够实现浓染效果，但是碱溶性聚酯在100～130℃的碱溶液中会发生皂化反应而分解溶解在碱溶液中，综合衡量浓染效果和水解程度，碱溶性聚酯的添加量是纤维级聚酯5～20wt％，添加碱溶性聚酯后的岛组份在海岛纤维开纤过程中也会有轻微的溶解，在超细纤维表面形成许多沟槽，这些沟槽的形成更有利于染料分子进入纤维中，利于实现浓染。
所述的海岛型复合结构是25岛和37岛，使用的喷丝板规格是36H*25I和36H*37I。
所述的浓染超细纤维具有能够被阳离子染料可染，在同等染色条件下阳离子染料上染浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到0.5～2级。
所述的浓染超细纤维具有能够被分散性染料可染，在同等染色条件下分散性染料上染的浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到1～3级。
一种浓染超细纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)岛组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度125～135℃下结晶，在干燥温度130～140℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，同时将纤维级聚酯切片在结晶温度为130～140℃结晶，在干燥温度135～145℃下干燥，干燥后纤维级聚酯切片的含水率小于30ppm，通过注射器计量纤维级聚酯切片的5～20wt％的碱溶性聚酯切片与纤维级聚酯切片在螺杆中混合均匀，所得为岛组分材料；
(2)海组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度125～135℃下结晶，在干燥温度130～140℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，所得为海组份材料；
(3)纺制浓染超细纤维：将所得岛组份材料在螺杆泵于螺杆温度：一区260～265℃，二区270～280℃，三区275～285℃，四区278～286℃下挤压熔融经275～285℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，同时将所得海组分材料下料进入在另一螺杆泵于螺杆温度：一区245～255℃，二区255～265℃，三区260～268℃，四区262～270℃下挤压熔融经260～270℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，并通过等长的熔体分配管送入所述复合纺丝组件，计量，再进入海岛型复合喷丝组件，两种熔体在海岛型复合喷丝组件中的喷丝孔处汇合并挤出，纤维经侧吹风温度17℃和湿度85％RH下冷却，再经平衡、上0.3～0.7％的油剂、速度为2900～3100m/min的第一热辊、速度为3000～3300m/min的第二热辊、按速度为2800～3500m/min卷绕定型，制得浓染海岛纤维，经假捻加工成DTY后经假捻加工成DTY后再经100～130℃的碱溶液去除海组份得到浓染超细纤维。
所述的岛组份材料与海组份材料的计量为质量比70：30～85：15，实现低开纤率，在同等规格纤维的前提下增大岛纤维的直径，利于染料分子进入纤维，实现浓染的效果。
所述制得的浓染超细纤维具有能够被阳离子染料可染，在同等染色条件下阳离子染料上染浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到0.5～2级。
所述制得的浓染超细纤维具有能够被分散性染料可染，在同等染色条件下分散性染料上染的浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到1～3级。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的浓染超细纤维有添加碱溶性聚酯，碱溶性聚酯是用间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠改性纤维级聚酯得到，具有阳离子染料可染性能，用分散染料染色能够实现浓染效果，岛组份在海岛纤维开纤过程中也会有轻微的溶解，在超细纤维表面形成许多沟槽，这些沟槽的形成更有利于染料分子进入纤维中，利于实现浓染，因此能够实现容易染色和浓染的效果，同时可阳离子染料可染和分散染料可染。
2、本发明所述的浓染超细纤维的制备过程中，使用100～130℃的碱溶液去除海组份留下岛组分得到超细纤维，避免使用甲苯，利于保障生产安全和员工健康。
3、本发明所述的浓染超细纤维的制备过程中，岛组份材料与海组份材料的计量为质量比70：30～85：15，实现低开纤率，在同等规格纤维的前提下增大岛纤维的直径，利于染料分子进入纤维，实现浓染的效果。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种浓染超细纤维及其制备方法不局限于实施例。
具体实施方式
实施例1
本发明提供一种浓染超细纤维，是海岛型复合结构纤维利用130℃的碱溶液去除方式经去除海组份留下岛组份得到，海组分材料是碱溶性聚酯，所述的岛组份材料是添加碱溶性聚酯的纤维级聚酯。
所述的纤维级聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述的碱溶性聚酯的添加量是纤维级聚酯的5wt％，所述的海岛型复合结构是25岛。
碱溶性聚酯是用间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠改性纤维级聚酯得到，具有阳离子染料可染性能，但是在染色实验中发现碱溶性聚酯用分散染料染色能够实现浓染效果，但是碱溶性聚酯在130℃的碱溶液中会发生皂化反应而分解溶解在碱溶液中，综合衡量浓染效果和水解程度，碱溶性聚酯的添加量是纤维级聚酯5wt％，添加碱溶性聚酯后的岛组份在海岛纤维开纤过程中也会有轻微的溶解，在超细纤维表面形成许多沟槽，这些沟槽的形成更有利于染料分子进入纤维中，利于实现浓染。
本发明的一种浓染超细纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)岛组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度125℃下结晶，在干燥温度130℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，同时将纤维级聚酯切片在结晶温度为130℃结晶，在干燥温度135℃下干燥，干燥后纤维级聚酯切片的含水率小于30ppm，通过注射器计量纤维级聚酯切片的5wt％的碱溶性聚酯切片与纤维级聚酯切片在螺杆中混合均匀，所得为岛组分材料；
(2)海组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度125℃下结晶，在干燥温度130℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，所得为海组份材料；
(3)纺制浓染超细纤维：将所得岛组份材料在螺杆泵于螺杆温度：一区260℃，二区270℃，三区275℃，四区278℃下挤压熔融经275℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，同时将所得海组分材料下料进入在另一螺杆泵于螺杆温度：一区245℃，二区255℃，三区260℃，四区262℃下挤压熔融经260℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，并通过等长的熔体分配管送入所述复合纺丝组件，计量，再进入海岛型复合喷丝组件，两种熔体在海岛型复合喷丝组件中的喷丝孔处汇合并挤出，纤维经侧吹风温度17℃和湿度85％RH下冷却，再经平衡、上0.3％的油剂、速度为2900m/min的第一热辊、速度为3000m/min的第二热辊、按速度为2800m/min卷绕定型，制得浓染海岛纤维，经假捻加工成DTY后再经130℃的碱溶液去除海组份得到浓染超细纤维。
所述的岛组份材料与海组份材料的计量为质量比70:30，实现低开纤率，在同等规格纤维的前提下增大岛纤维的直径，利于染料分子进入纤维，实现浓染的效果。
所述制得的浓染超细纤维具有能够被阳离子染料可染，在同等染色条件下阳离子染料上染浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到0.5级。
所述制得的浓染超细纤维具有能够被分散性染料可染，在同等染色条件下分散性染料上染的浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到1级。
实施例2
本发明提供一种浓染超细纤维，是海岛型复合结构纤维利用100℃的碱溶液去除方式经去除海组份留下岛组份得到，海组分材料是碱溶性聚酯，所述的岛组份材料是添加碱溶性聚酯的纤维级聚酯。
所述的纤维级聚酯是聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述的碱溶性聚酯的添加量是纤维级聚酯的20wt％，所述的海岛型复合结构是37岛。
本发明的一种浓染超细纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)岛组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度135℃下结晶，在干燥温度140℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，同时将纤维级聚酯切片在结晶温度为140℃结晶，在干燥温度145℃下干燥，干燥后纤维级聚酯切片的含水率小于30ppm，通过注射器计量纤维级聚酯切片的20wt％的碱溶性聚酯切片与纤维级聚酯切片在螺杆中混合均匀，所得为岛组分材料；
(2)海组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度135℃下结晶，在干燥温度140℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，所得为海组份材料；
(3)纺制浓染超细纤维：将所得岛组份材料在螺杆泵于螺杆温度：一区265℃，二区280℃，三区285℃，四区286℃下挤压熔融经285℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，同时将所得海组分材料下料进入在另一螺杆泵于螺杆温度：一区255℃，二区265℃，三区268℃，四区270℃下挤压熔融经270℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，并通过等长的熔体分配管送入所述复合纺丝组件，计量，再进入海岛型复合喷丝组件，两种熔体在海岛型复合喷丝组件中的喷丝孔处汇合并挤出，纤维经侧吹风温度17℃和湿度85％RH下冷却，再经平衡、上0.7％的油剂、速度为3100m/min的第一热辊、速度为3300m/min的第二热辊、按速度为3500m/min卷绕定型，制得浓染海岛纤维，经假捻加工成DTY后再经100℃的碱溶液去除海组份得到浓染超细纤维。
所述的岛组份材料与海组份材料的计量为质量比85:15，实现低开纤率，在同等规格纤维的前提下增大岛纤维的直径，利于染料分子进入纤维，实现浓染的效果。
所述制得的浓染超细纤维具有能够被阳离子染料可染，在同等染色条件下阳离子染料上染浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到2级。
所述制得的浓染超细纤维具有能够被分散性染料可染，在同等染色条件下分散性染料上染的浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到3级。
实施例3
本发明提供一种浓染超细纤维，是海岛型复合结构纤维利用120℃的碱溶液去除方式经去除海组份留下岛组份得到，海组分材料是碱溶性聚酯，所述的岛组份材料是添加碱溶性聚酯的纤维级聚酯。
所述的纤维级聚酯是聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述的碱溶性聚酯的添加量是纤维级聚酯的10wt％，所述的海岛型复合结构是37岛。
本发明的一种浓染超细纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)岛组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度130℃下结晶，在干燥温度135℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，同时将纤维级聚酯切片在结晶温度为135℃结晶，在干燥温度140℃下干燥，干燥后纤维级聚酯切片的含水率小于30ppm，通过注射器计量纤维级聚酯切片的10wt％的碱溶性聚酯切片与纤维级聚酯切片在螺杆中混合均匀，所得为岛组分材料；
(2)海组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度130℃下结晶，在干燥温度135℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，所得为海组份材料；
(3)纺制浓染超细纤维：将所得岛组份材料在螺杆泵于螺杆温度：一区263℃，二区275℃，三区280℃，四区282℃下挤压熔融经283℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，同时将所得海组分材料下料进入在另一螺杆泵于螺杆温度：一区250℃，二区260℃，三区265℃，四区268℃下挤压熔融经268℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，并通过等长的熔体分配管送入所述复合纺丝组件，计量，再进入海岛型复合喷丝组件，两种熔体在海岛型复合喷丝组件中的喷丝孔处汇合并挤出，纤维经侧吹风温度17℃和湿度85％RH下冷却，再经平衡、上0.5％的油剂、速度为3000m/min的第一热辊、速度为3100m/min的第二热辊、按速度为3000m/min卷绕定型，制得浓染海岛纤维，经假捻加工成DTY后再经120℃的碱溶液去除海组份得到浓染超细纤维。
所述的岛组份材料与海组份材料的计量为质量比80:20，实现低开纤率，在同等规格纤维的前提下增大岛纤维的直径，利于染料分子进入纤维，实现浓染的效果。
所述制得的浓染超细纤维具有能够被阳离子染料可染，在同等染色条件下阳离子染料上染浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到1级。
所述制得的浓染超细纤维具有能够被分散性染料可染，在同等染色条件下分散性染料上染的浓染超细纤维较现有技术的超细纤维的染色加深浓度按国际标准灰卡达到2级。
本发明所采用的纤维级聚酯为上述实施例所提到的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯，本发明所采用的纤维级聚酯并不限于上述三种。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种浓染超细纤维及其制备方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种浓染超细纤维，是在海岛型复合结构纤维中经去除海组份留下岛组份而得到，其中，海组分材料是碱溶性聚酯，其特征在于：岛组份材料是添加碱溶性聚酯的纤维级聚酯。
2.根据权利要求1所述的浓染超细纤维，其特征在于：所述浓染超细纤维是在海岛型复合结构纤维中利用100～130℃的碱溶液去除方式去除海组份留下岛组份而得到。
3.根据权利要求2所述的浓染超细纤维，其特征在于：所述的纤维级聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
4.根据权利要求1或2或3所述的浓染超细纤维，其特征在于：所述岛组份材料中，碱溶性聚酯的添加量为纤维级聚酯的5～20wt％。
5.根据权利要求4所述的浓染超细纤维，其特征在于：所述浓染超细纤维具有能够被阳离子染料或分散性染料可染的特点。
6.一种浓染超细纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)岛组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度125～135℃下结晶，在干燥温度130～140℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，同时将纤维级聚酯切片在结晶温度为130～140℃结晶，在干燥温度135～145℃下干燥，干燥后纤维级聚酯切片的含水率小于30ppm，通过注射器计量纤维级聚酯切片的5～20wt％的碱溶性聚酯切片与纤维级聚酯切片在螺杆中混合均匀，所得为岛组分材料；
(2)海组份材料的准备：将碱溶性聚酯切片，在结晶温度125～135℃下结晶，在干燥温度130～140℃下干燥，干燥后碱溶性聚酯切片的含水小于40ppm，所得为海组份材料；
(3)纺制浓染超细纤维：将所得岛组份材料在螺杆泵于螺杆温度：一区260～265℃，二区270～280℃，三区275～285℃，四区278～286℃下挤压熔融经275～285℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，同时将所得海组分材料下料进入在另一螺杆泵于螺杆温度：一区245～255℃，二区255～265℃，三区260～268℃，四区262～270℃下挤压熔融经260～270℃道生温度熔体管道进入复合纺丝组件，并通过等长的熔体分配管送入所述复合纺丝组件，计量，再进入海岛型复合喷丝组件，两种熔体在海岛型复合喷丝组件中的喷丝孔处汇合并挤出，纤维经侧吹风温度17℃和湿度85％RH下冷却，再经平衡、上0.3～0.7％的油剂、速度为2900～3100m/min的第一热辊、速度为3000～3300m/min的第二热辊、按速度为2800～3500m/min卷绕定型，制得浓染海岛纤维，经假捻加工成DTY后再经100～130℃的碱溶液去除海组份得到浓染超细纤维。
7.根据权利要求6所述的浓染超细纤维的制备方法，其特征在于：所述的岛组份材料与海组份材料的计量为质量比70：30～85：15。
8.根据权利要求7所述的浓染超细纤维的制备方法，其特征在于：所述制得的浓染超细纤维具有能够被阳离子染料或分散性染料可染的特点。
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