CN110820062B - 一种颜色精准可控的复合纤维 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纺织纤维技术领域，特别涉及一种颜色精准可控的复合纤维。其复合纤维是先根据所需颜色选择相应颜色的染色母粒，然后将染色母粒与高聚物混合熔融形成纺丝原液熔体，再将纺丝原液熔体从喷丝组件中挤出制备得到所需复合纤维，复合纤维的横截面为多组分结构。本发明可实现根据所需颜色复合纤维，利用红绿蓝颜色模型原理，可制备所需颜色的复合纤维，所制备的复合纤维的颜色较鲜明、立体，颜色均匀性好。本发明是通过改变纤维中各种颜色橘瓣的面积比，来制备不同颜色的纤维，以达到对任意不同颜色纤维所需的目的，且可实现精准控制纤维的颜色色度。本发明能够保证不同批次复合纤维的颜色一致、无色差，生产效率高，绿色环保。

Description

一种颜色精准可控的复合纤维

技术领域

本发明涉及纺织纤维技术领域，特别涉及一种颜色精准可控的复合纤维。

背景技术

当今国际上纤维技术发展趋势是高品质、高功能、低能耗、低排放，原液颜色纤维技术正是适应这一发展趋势所开发的新技术，与传统的染色方法相比，原液颜色的优势更为突出，具有工艺简单、绿色环保，产品颜色均匀、色牢度好等优点。原液颜色法是在纺丝溶液中加入适当的颜色剂，经充分混和、溶解和过滤，也可在进入喷丝头之前定量地注入颜色剂或有色原液，经静态混和器混和后纺制成有色纤维。相对于传统纺织技术，原液颜色技术具有减少排污、降低能耗的特点，同时在色牢度及面料回弹性方面较传统工艺有明显优势。在传统纺织环节中，纺纱、织布、染色是一个从先而后的顺序，而原液颜色纤维的生产过程却是将这些环节调换了过来。即先将纤维染色，然后在聚酯还是熔体状态时直接着色，最后进行纺纱，即熔体在进入纺丝箱体前，已经和着色物质充分混合均匀，然后经过各道工序直接生产为有色纤维。涤纶和锦纶等纤维的原液着色均属此种。这种工艺属于物理变化，优点是着色和纺丝可同时连续进行，生产周期短，成本低。且能使一些高取向度、非极性难染纤维，如涤纶、丙纶等着色。原液颜色技术可以更大程度的控制色差，且采用该技术所得纺纱的质量相比传统纱线更佳，原液颜色技术所纺纱线有传统白坯布染色所不能达到的立体效果、染色牢度和质感。

在未来的发展中，需要关注的是高品质原液着色纤维的开发以及如何高效、环保的生产出色彩鲜艳度、性能稳定的高品质色丝，解决产品品种和色彩单一和色度不连续的问题，而纤维染色色度的精准控制是未来原液着色技术的发展趋势。在国家大力提倡人与自然环境和谐共生，坚持节约资源和保护环境基本国策下，促进原液着色纤维产业技术发展更显的尤为重要。相信随着纤维原液着色技术的不断提高，在服装、家用、产业用和装饰面料等技术领域应用将会更加广泛。

专利CN 107761184 A，公开了一种原液着色复合纤维及其制备方法。该复合纤维通过将染色纳米纤维素添加到聚合物溶液中进行溶液纺丝制备得到，其制备方法包括以下步骤：(1)制备染色纳米纤维素分散液；(2)制备聚合物溶液；(3)将染色纳米纤维素分散液与聚合物溶液进行混合，充分搅拌后依次进行过滤处理和脱泡处理，得到均匀稳定的混合纺丝液；(4)将混合纺丝液进行溶液纺丝。该专利通过将染色纳米纤维素作为颜色剂加入到聚合物纤维中，赋予其均匀稳定的色彩，可通过改变染料的颜色、类别、染色纳米纤维素的含量而得到不同色彩、不同颜色深度的复合纤维。

专利CN 107723831 A，公开了一种原液颜色聚酯纤维及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤：(1)将着色剂加入到载体聚酯多元醇中调配成均匀的着色母液；(2)将着色母液添加到聚酯低聚物中，混合均匀后进入缩聚系统中依次经过预缩聚反应、终缩聚反应得到着色聚酯熔体；(3)对所得着色聚酯熔体进行纺丝、牵伸，得到原液着色聚酯纤维。该专利使用脂肪族聚酯多元醇作为着色剂载体，使酯溶性着色剂溶解于脂肪族聚酯多元醇中得到均一的着色母液，通过着色母液聚酯低聚物管线在线添加的方式来实现着色剂的精确添加，使制备的原液着色聚酯纤维品质稳定无色差。

但是上述专利还存在以下缺点：第一，颜色不能实现精准控制，由于上述两专利都是采用先将着色剂与纺丝液混合，然后在进行纺丝的制备工艺，虽然为了着色均匀，均采用了染色纳米纤维素作为着色剂或使用脂肪族聚酯多元醇作为着色剂载体，但是两者都没有从根本上解决精准控制颜色的技术问题。第二，当生产不同批次复合纤维时，由于很难保证批次间原料不会出现称重失误，所以当误差存在时，不可避免的产生不同批次间纤维的色差，所以不能很精准的控制复合纤维的颜色。第三，制备工艺复杂，生产效率低，当采用基色调配不同的颜色时，需要先制备出小样来与样品进行比对，当存在一定称重误差时，就需要重新制备，不但费事费力，在多次重复试验中，还增大能源消耗，导致生产效率较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种可实现精准控制纤维颜色，能保证不同生产批次的复合纤维颜色保持一致、无色差，着色均匀，且生产工艺简单，生产效率高，能耗低，绿色环保的颜色精准可控的复合纤维。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种颜色精准可控的复合纤维，所述复合纤维是先根据所需颜色选择相应颜色的染色母粒，然后将所述染色母粒与高聚物混合熔融形成纺丝原液熔体，再将所述纺丝原液熔体从喷丝组件中挤出制备得到所需复合纤维，所述复合纤维的横截面为多组分结构。

上述的颜色精准可控的复合纤维，所述复合纤维的横截面为橘瓣形，所述橘瓣形复合纤维中各颜色纺丝原液熔体的体积比与调配不同颜色时所需染色母粒的比例一致。

上述的颜色精准可控的复合纤维，所述高聚物包括聚酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚丙烯纤维(PP)，PE，COPET，COPA中的一种或者几种。

上述的颜色精准可控的复合纤维，所述高聚物包括功能母粒，所述功能母粒为抗菌、抗静电、远红外、负离子功能母粒中的一种或者几种。

上述的颜色精准可控的复合纤维，所述橘瓣形复合纤维的橘瓣数至少为2个。

上述的颜色精准可控的复合纤维，所述复合纤维的单根纤维的纤度为0.5-100D，所述复合纤维的复丝的根数为1-288根。

本发明颜色精准可控的复合纤维的有益效果是：本发明可实现根据所需颜色，利用红绿蓝颜色模型原理，可制备所需颜色的复合纤维，所制备的复合纤维的颜色较鲜明、立体，颜色均匀性好。本发明还可通过改变纤维中各种颜色橘瓣的面积比，来制备不同颜色的纤维，以达到对任意不同颜色纤维所需的目的，具体是通过控制橘瓣型喷丝组件中各橘瓣间的面积比，来实现精准控制纤维的颜色色度。本发明在生产前无需进行多次试验将纤维制备出来后进行选择所需颜色，所以本发明可提高生产效率，节省原料。纤维颜色色度的精准控制，使得制备不同批次纤维时，也能保证批次间纤维色度一致性，不仅提高了纤维的品质，同时提高了客户对产品的满意度。本发明可实现精准控制纤维颜色色度，使得着色更均匀，同时可使得不同生产批次的纤维颜色保持一致、无色差。

附图说明

图1为实施例1的纤维横截面结构示意图；

图2为实施例2的纤维横截面结构示意图；

图3为实施例3的纤维横截面结构示意图；

图4为实施例4的纤维横截面结构示意图；

图5为实施例5的纤维横截面结构示意图；

图6为实施例6的纤维横截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；

实施例1：

如图1所示，一种颜色精准可控的复合纤维，复合纤维是先根据所需颜色选择相应颜色的染色母粒，然后将染色母粒与高聚物混合熔融形成纺丝原液熔体，再将纺丝原液熔体从喷丝组件中挤出制备得到所需复合纤维，复合纤维的横截面为多组分结构。如要制备橙色复合纤维，具体是先制备红色染色母粒和黄色染色母粒，然后先将红色染色母粒与聚酯混合熔融形成红色纺丝原液熔体，将黄色染色母粒与聚酯混合熔融形成黄色纺丝原液熔体，然后同时将红色纺丝原液熔体和黄色纺丝原液熔体从橘瓣型喷丝组件中挤出制备得到橘色复合纤维。

本实施例中复合纤维的横截面为橘瓣形，橘瓣数量为2个，即为红色橘瓣和黄色橘瓣两瓣，本实施例中还可通过控制该纤维横截面中红色橘瓣1与黄色橘瓣2的面积比，或者控制橘瓣形复合纤维中各颜色纺丝原液熔体的体积比来实现复核纤维橙色颜色的深度调节，例如，将复合纤维横截面中红色橘瓣1与黄色橘瓣2的面积比设置为1:1，制备成的复合纤维为正橙色，制备正橙色复合纤维时所需红色母粒与黄色母粒的比例为1:1。

实施例2：

如图2所示，与实施例1不同的是，复合纤维中两种颜色橘瓣的聚合物材料不同、面积比不同。具体的，该复合纤维是先将红色母粒与聚酯混合熔融形成红色纺丝原液熔体，将黄色母粒与PA混合熔融形成黄色纺丝原液熔体，然后同时将红色纺丝原液熔体和黄色纺丝原液熔体从橘瓣型喷丝组件中挤出制备得到所需复合纤维。该复合纤维横截面中红色橘瓣3与黄色橘瓣4的面积比为1:2，制备成的复合纤维为深橙色，制备正橙色复合纤维时所需红色母粒与黄色母粒的比例为1:2。

实施例3：

如图3所示，与实施例1、2不同的是，复合纤维中橘瓣数、聚合物材料以及面积比不同。具体的，该复合纤维是先将红色母粒与COPA混合熔融形成红色纺丝原液熔体，将黄色母粒与COPA混合熔融形成黄色纺丝原液熔体，将白色母粒与COPA混合熔融形成白色纺丝原液熔体，然后同时分别将红色纺丝原液熔体、黄色纺丝原液熔体和白色纺丝原液熔体从橘瓣型喷丝组件中挤出制备得到所需复合纤维。

该复合纤维的横截面为橘瓣形，橘瓣数量为3个，即为红色橘瓣、黄色橘瓣和白色橘瓣三瓣，该复合该纤维横截面中红色橘瓣5、黄色橘瓣6、白色橘瓣7的面积比为1:1:1，制备成的复合纤维为肤色，制备肤色复合纤维时所需红色母粒、黄色母粒及白色母粒的比例为1:1:1。

实施例4：

如图4所示，与实施例3不同的是，复合纤维中三种颜色橘瓣的聚合物材料不同、面积比不同。该复合该纤维横截面中红色橘瓣8、黄色橘瓣9、白色橘瓣10的面积比为1:1:2，制备成的复合纤维为浅肤色，制备成的复合纤维为肤色，制备浅肤色复合纤维时所需红色母粒、黄色母粒及白色母粒的比例为1:1:2。

实施例5：

如图5所示，与实施例3、4不同的是，复合纤维中橘瓣数量不同。具体的，该复合纤维是先将红色母粒与聚酯混合熔融形成红色纺丝原液熔体，将黄色母粒与聚酯混合熔融形成黄色纺丝原液熔体，然后同时将红色纺丝原液熔体和黄色纺丝原液熔体从橘瓣型喷丝组件中挤出制备得到所需复合纤维。

该复合纤维的橘瓣数量为4个，即将红色橘瓣和黄色橘瓣均设置为2瓣，该复合纤维横截面中红色橘瓣11与黄色橘瓣12的面积比为2:2，所制备成的复合纤维为橙色。制备橙色复合纤维时所需红色母粒、黄色母粒的比例为2:2。本实施例中，纤维中的红色橘瓣与黄色橘瓣间隔设置，制备出的纤维束整体颜色效果更均匀，颜色更鲜艳、立体。

实施例6：

如图6所示，与实施例5不同的是，复合纤维中的红色橘瓣11与红色橘瓣11相邻设置，黄色橘瓣12与黄色橘瓣12相邻设置。

本发明的制备方法是：

1)准备染料：准备染色母粒，功能母粒备用；

2)先将红色母粒与聚酯混合熔融形成红色纺丝原液熔体，将黄色母粒与聚酯混合熔融形成黄色纺丝原液熔体；

3)利用螺杆挤出机将红色纺丝原液熔体、黄色纺丝原液熔体分别注入同一个橘瓣型喷丝组件中，橘瓣型喷丝组件中的橘瓣数量为2个；

4)纺丝：将红色纺丝原液熔体、黄色纺丝原液熔体从喷丝孔挤压出，凝固，形成一半为红色和另一半为黄色，横截面为橘瓣形的复合纤维，即复合纤维横截面中红色橘瓣与黄色橘瓣的面积比为1:1。

5)将步骤4)制成的复合纤维进行牵伸、加弹，制成所需颜色的功能复合纤维。

本发明在生产前无需进行多次试验将复合纤维制备出来后进行选择所需颜色，节省原料，同时提高了生产效率。由于本发明制备的复合纤维非常细，所以本发明由多个复合纤维形成纤维束时，不会因为复合纤维由不同颜色组成而影响整束复合纤维的整体颜色效果。本发明中复合纤维横截面中每个橘瓣的颜色为单色。

三原色指色彩中不能再分解的三种基本颜色，我们通常说的三原色，三原色可以混合出所有的颜色，同时相加为黑色。本发明可利用红绿蓝颜色模型原理，将红、绿、蓝三原色的颜色以不同的比例相加，可制备多种多样颜色的所需复合纤维。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种颜色精准可控的复合纤维，其特征在于：所述复合纤维是先根据所需颜色选择相应颜色的染色母粒，然后将所述染色母粒与高聚物混合熔融形成纺丝原液熔体，再将所述纺丝原液熔体从喷丝组件中挤出制备得到所需复合纤维，所述复合纤维的横截面为多组分结构；所述多组分结构的横截面为橘瓣形，所述橘瓣形的复合纤维中各颜色纺丝原液熔体的体积比与调配不同颜色时所需染色母粒的比例一致，所述橘瓣形的复合纤维的颜色深度调节通过控制橘瓣形的复合纤维的橘瓣占比大小来实现，所述橘瓣形复合纤维的橘瓣数大于2个；所述复合纤维的单根纤维的纤度为0.5-100D，所述复合纤维的复丝的根数为1-288根。

2.根据权利要求1所述的颜色精准可控的复合纤维，其特征是：所述高聚物包括聚酯、聚酰胺、PP、PE中的一种或者几种。

3.根据权利要求1所述的颜色精准可控的复合纤维，其特征是：所述高聚物包括功能母粒，所述功能母粒为抗菌、抗静电、远红外、负离子功能母粒中的一种或者几种。

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