CN111101211A - 一种x形纤维及其制备方法 - Google Patents

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CN111101211A CN201911408454.1A CN201911408454A CN111101211A CN 111101211 A CN111101211 A CN 111101211A CN 201911408454 A CN201911408454 A CN 201911408454A CN 111101211 A CN111101211 A CN 111101211A
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Abstract

本发明涉及一种X形纤维及其制备方法，按纺丝工艺，将高粘度PET熔体和低粘度PET熔体分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；纺丝工艺包括三道拉伸和二道定型，高粘度PET熔体的特性粘度为1.05～1.10dL/g，低粘度PET熔体的特性粘度为0.75～0.80dL/g；喷丝孔的横截面呈
Figure DDA0002349324850000011
形，由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II；制得的X形纤维具有扭曲形态。本发明的制备方法简单，制得的X形纤维的力学性能优良，且单位长度的表面积较大。

Description

一种X形纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于纤维技术领域，涉及一种X形纤维及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种性能优良的聚合物，PET以其模量高、强度高、挺括、保形性好、纯净卫生、阻隔性能好等，被广泛应用于纤维、瓶包装、薄膜和片材等领域，产量逐年递增，行业地位显著提升。
产业用聚酯纤维大都应用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学各方面，具有相对特殊的物理化学结构、性能和用途，或具有特殊功能，主要体现在耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、阻燃、抗燃、耐高电压、高强度高模量以及多种医学功能。
然而，目前产业用聚酯纤维存在的问题是其单位长度的表面积较小，当其用于制备PVC蓬盖布、耐热帆布、拒水帆布、特斯林布等等时，往往无法与PVC、TPU膜、防水整理剂等等充分结合，两者的结合强度较低导致制品的性能较差。
因此，研究一种提高产业用聚酯纤维单位长度的表面积的方法极具现实意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种单位长度的表面积较大的高粘度PET/低粘度PET双组份复合纤维。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种X形纤维的制备方法，按纺丝工艺，将高粘度PET熔体和低粘度PET熔体分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
纺丝工艺的参数为：纺丝温度295～300℃，冷却温度20～25℃，卷绕速度3210～3400m/min，一辊速度440～650m/min，一辊温度85±5℃，二辊速度650～800m/min，二辊温度90～100℃，三辊速度2400～2600m/min，三辊温度130～140℃，四辊速度3300～3500m/min，四辊温度210～230℃，五辊速度3210～3400m/min，五辊温度140～150℃；
高粘度PET熔体的特性粘度为1.05～1.10dL/g，高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为300～305℃，低粘度PET熔体的特性粘度为0.75～0.80dL/g，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为290～295℃，组件纺丝箱体的温度为295～300℃；
喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000011
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000012
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；
斜线I与横线的夹角为40°～50°，斜线II与横线的夹角为60°～70°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为1.5～2.0:1；斜线I的长度与宽度之比为4.5～5.5:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II。
本发明的目的是解决现有技术中产业用聚酯纤维单位长度的表面积较小的问题，具体是通过制备双组份复合纤维，通过选用合适的原料同时调节纺丝工艺的参数使其达到与产业用聚酯纤维接近的力学性能，同时通过合理设计喷丝孔的形状和尺寸，使得纤维发生扭曲实现的，机理如下：
本发明选用了分子量相对较高(宏观体现在特性粘度较大)的高粘度PET和低粘度PET，同时本发明设计了三道拉伸和三道定型，配合相应的工艺参数，使得纤维得到充分的拉伸，进而提高了纤维的结晶度和取向度，提高了纤维的力学性能；
此外，本发明合理设置了高粘度PET熔体纺丝箱体、低粘度PET熔体纺丝箱体和组件纺丝箱体的温度，保证了从喷丝孔挤出的高粘度PET组份和低粘度PET组份的表观粘度较为接近，从而保证了纺丝的顺利进行；
在合成纤维的纺丝加工中，纤维成型时，纤维内部会发生取向和结晶，使纤维存在内应力，当外界条件发生变化时，如受热或接触水时，已成型的纤维会因环境变化发生变形，即此时纤维中的取向部分或者结晶区会发生相对位置的变化，而纤维内应力则是试图使变形后的纤维恢复其初始状态的附加相互作用力，对于不同的聚合物，纤维内部的取向和结晶存在差异，因此，不同的聚合物产生的内应力不同；
本发明中，喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000021
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000022
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，斜线I和斜线II分别位于横线相反的两侧，斜线I的宽度等于斜线II的宽度，斜线I的长度等于斜线II的长度，斜线I和斜线II的长度大于横线的宽度，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET，横线对应的材质为高粘度PET；
在斜线I或斜线II与横线的接触的位置，同时存在两个相反方向的内应力，一个方向的内应力源自于高粘度PET，另一个方向的内应力源自于低粘度PET，两个相反方向的内应力相互抵消成单个方向的内应力；
由于斜线I和斜线II的长度大于横线的宽度，且低粘度PET的内应力大于高粘度PET，因此在斜线I与横线的接触的位置，内应力的最终方向指向斜线I，在斜线II与横线的接触的位置，内应力的最终方向指向斜线II，又由于斜线I和斜线II位于横线的相反两侧，因此在斜线I与横线的接触的位置的内应力的最终方向与在斜线II与横线的接触的位置的内应力的最终方向相反，纤维的
Figure BDA0002349324830000023
形横截面上同时存在两个方向相反的内应力，导致纤维发生扭转，形成自扭曲结构，纤维具有自扭曲结构使得单位长度上纤维的表面积极大地增加；
此外，由于斜线I的宽度等于斜线II的宽度，斜线I的长度等于斜线II的长度，因此在斜线I与横线的接触的位置的内应力等于在斜线II与横线的接触的位置的内应力，再配合
Figure BDA0002349324830000031
形的尺寸参数，使得纤维的单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000037
达到51～137°/10μm，有利于兼顾纤维各方面的性能。
作为优选的方案：
如上所述的一种X形纤维的制备方法，高粘度PET和低粘度PET的质量比为40:60～45:55。
如上所述的一种X形纤维的制备方法，组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；
第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1；
第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；
第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；
O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；
A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；
第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349324830000032
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；
喷丝板上的
Figure BDA0002349324830000033
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349324830000034
形凹槽连通，且正投影完全重合；
熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体。
如上所述的一种X形纤维的制备方法，纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕。
如上所述的一种X形纤维的制备方法，松弛热处理的温度为90～120℃，时间为20～30min。
本发明还提供了采用如上任一项所述的一种X形纤维的制备方法制得的X形纤维，X形纤维的横截面呈
Figure BDA0002349324830000035
形，
Figure BDA0002349324830000036
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态。
作为优选的方案：
如上所述的X形纤维，X形纤维的单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000038
为51～137°/10μm(
Figure BDA0002349324830000039
l为扭转圈数为1的纤维段的长度，单位为μm)。
如上所述的X形纤维，X形纤维的总纤度为1000～3000dtex，断裂强度≥7.3cN/dtex，断裂伸长率中心值为12.0～15.0％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为6.5～13.5％。
有益效果：
(1)本发明的一种X形纤维的制备方法，通过原料的选择和纺丝工艺的调整，提高了高粘度PET/低粘度PET双组份复合纤维的力学性能，使其达到了与产业用聚酯纤维接近的力学性能；
(2)本发明的一种X形纤维的制备方法，通过合理设计喷丝孔的形状和尺寸，使得纤维发生扭曲，提高了高粘度PET/低粘度PET双组份复合纤维单位长度的表面积；
(3)本发明的一种X形纤维的制备方法，通过合理设置高粘度PET熔体纺丝箱体、低粘度PET熔体纺丝箱体和组件纺丝箱体的温度，保证了高粘度PET/低粘度PET双组份复合纤维纺丝的顺利进行；
(4)本发明的一种X形纤维的制备方法，工艺简单，成本低廉，极具应用前景；
(5)本发明制得的X形纤维，具有扭曲形态，且综合性能优良。
附图说明
图1为复合纺丝组件的分解示意图；
图2～3为第一分配板的双侧表面的结构示意图；
图4～5为第二分配板的双侧表面的结构示意图；
图6～7为第三分配板的双侧表面的结构示意图；
图8为喷丝板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种X形纤维的制备方法，按纺丝工艺，将质量比为40:60的高粘度PET熔体(特性粘度为1.05dL/g)和低粘度PET熔体(特性粘度为0.76dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
如图8所示，喷丝板上的喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000041
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000042
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；斜线I与横线的夹角为47°，斜线II与横线的夹角为62°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为1.7:1；斜线I的长度与宽度之比为4.8:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II；
组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，如图1～7所示，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1，其中，熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349324830000051
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349324830000052
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349324830000053
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：冷却温度23℃，卷绕速度3210m/min，一辊速度650m/min，一辊温度83℃，二辊速度700m/min，二辊温度100℃，三辊速度2540m/min，三辊温度132℃，四辊速度3320m/min，四辊温度211℃，五辊速度3210m/min，五辊温度149℃；
高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为300℃，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为293℃，组件纺丝箱体的温度为300℃；
松弛热处理的温度为94℃，时间为30min；
最终制得的X形纤维的横截面呈
Figure BDA0002349324830000054
形，
Figure BDA0002349324830000055
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000056
为100°/10μm；X形纤维的总纤度为1940dtex，断裂强度为7.3cN/dtex，断裂伸长率中心值为15％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为6.5％。
实施例2
一种X形纤维的制备方法，按纺丝工艺，将质量比为40:60的高粘度PET熔体(特性粘度为1.07dL/g)和低粘度PET熔体(特性粘度为0.79dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000057
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000058
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；斜线I与横线的夹角为40°，斜线II与横线的夹角为69°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为1.6:1；斜线I的长度与宽度之比为5.3:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II；
组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1，其中，熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349324830000061
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349324830000062
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349324830000063
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：冷却温度25℃，卷绕速度3260m/min，一辊速度600m/min，一辊温度86℃，二辊速度770m/min，二辊温度91℃，三辊速度2600m/min，三辊温度131℃，四辊速度3350m/min，四辊温度227℃，五辊速度3260m/min，五辊温度148℃；
高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为305℃，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为295℃，组件纺丝箱体的温度为297℃；
松弛热处理的温度为90℃，时间为30min；
最终制得的X形纤维的横截面呈
Figure BDA0002349324830000064
形，
Figure BDA0002349324830000065
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000066
为90°/10μm；X形纤维的总纤度为2560dtex，断裂强度为7.51cN/dtex，断裂伸长率中心值为15％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为6.6％。
实施例3
一种X形纤维的制备方法，按纺丝工艺，将质量比为45:55的高粘度PET熔体(特性粘度为1.1dL/g)和低粘度PET熔体(特性粘度为0.8dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000067
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000068
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；斜线I与横线的夹角为50°，斜线II与横线的夹角为70°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为2:1；斜线I的长度与宽度之比为5.5:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II；
组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1，其中，熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349324830000071
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349324830000072
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349324830000073
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：冷却温度25℃，卷绕速度3410m/min，一辊速度650m/min，一辊温度90℃，二辊速度800m/min，二辊温度100℃，三辊速度2600m/min，三辊温度140℃，四辊速度3500m/min，四辊温度230℃，五辊速度3410m/min，五辊温度150℃；
高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为305℃，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为295℃，组件纺丝箱体的温度为300℃；
松弛热处理的温度为120℃，时间为20min；
最终制得的X形纤维的横截面呈
Figure BDA0002349324830000074
形，
Figure BDA0002349324830000075
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000076
为137°/10μm；X形纤维的总纤度为3000dtex，断裂强度为7.64cN/dtex，断裂伸长率中心值为15％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为8％。
实施例4
一种X形纤维的制备方法，按纺丝工艺，将质量比为40:60的高粘度PET熔体(特性粘度为1.05dL/g)和低粘度PET熔体(特性粘度为0.75dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000077
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000078
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；斜线I与横线的夹角为40°，斜线II与横线的夹角为60°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为1.5:1；斜线I的长度与宽度之比为4.5:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II；
组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1，其中，熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349324830000081
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349324830000082
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349324830000083
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：冷却温度20℃，卷绕速度3210m/min，一辊速度440m/min，一辊温度80℃，二辊速度650m/min，二辊温度90℃，三辊速度2400m/min，三辊温度130℃，四辊速度3300m/min，四辊温度210℃，五辊速度3210m/min，五辊温度140℃；
高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为300℃，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为290℃，组件纺丝箱体的温度为295℃；
松弛热处理的温度为115℃，时间为25min；
最终制得的X形纤维的横截面呈
Figure BDA0002349324830000084
形，
Figure BDA0002349324830000085
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000088
为51°/10μm；X形纤维的总纤度为1000dtex，断裂强度为7.75cN/dtex，断裂伸长率中心值为15％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为8.2％。
实施例5
一种X形纤维的制备方法，按纺丝工艺，将质量比为45:55的高粘度PET熔体(特性粘度为1.09dL/g)和低粘度PET熔体(特性粘度为0.77dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000086
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000087
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；斜线I与横线的夹角为44°，斜线II与横线的夹角为64°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为1.9:1；斜线I的长度与宽度之比为5.2:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II；
组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1，其中，熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349324830000091
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349324830000092
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349324830000093
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：冷却温度24℃，卷绕速度3350m/min，一辊速度510m/min，一辊温度81℃，二辊速度650m/min，二辊温度93℃，三辊速度2580m/min，三辊温度136℃，四辊速度3440m/min，四辊温度211℃，五辊速度3350m/min，五辊温度141℃；
高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为305℃，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为294℃，组件纺丝箱体的温度为297℃；
松弛热处理的温度为99℃，时间为30min；
最终制得的X形纤维的横截面呈
Figure BDA0002349324830000094
形，
Figure BDA0002349324830000095
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000096
为100°/10μm；X形纤维的总纤度为2120dtex，断裂强度为7.79cN/dtex，断裂伸长率中心值为14％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为9％。
实施例6
一种X形纤维的制备方法，按纺丝工艺，将质量比为40:60的高粘度PET熔体(特性粘度为1.06dL/g)和低粘度PET熔体(特性粘度为0.78dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000101
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000102
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；斜线I与横线的夹角为46°，斜线II与横线的夹角为65°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为1.5:1；斜线I的长度与宽度之比为4.7:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II；
组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1，其中，熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349324830000103
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349324830000104
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349324830000105
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：冷却温度24℃，卷绕速度3400m/min，一辊速度540m/min，一辊温度89℃，二辊速度800m/min，二辊温度91℃，三辊速度2450m/min，三辊温度139℃，四辊速度3490m/min，四辊温度210℃，五辊速度3400m/min，五辊温度146℃；
高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为304℃，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为294℃，组件纺丝箱体的温度为297℃；
松弛热处理的温度为107℃，时间为25min；
最终制得的X形纤维的横截面呈
Figure BDA0002349324830000106
形，
Figure BDA0002349324830000107
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000108
为80°/10μm；X形纤维的总纤度为1760dtex，断裂强度为7.93cN/dtex，断裂伸长率中心值为14％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为10％。
实施例7
一种X形纤维的制备方法，按纺丝工艺，将质量比为40:60的高粘度PET熔体(特性粘度为1.09dL/g)和低粘度PET熔体(特性粘度为0.77dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000111
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000112
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；斜线I与横线的夹角为47°，斜线II与横线的夹角为63°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为1.9:1；斜线I的长度与宽度之比为5.2:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II；
组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1，其中，熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349324830000113
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349324830000114
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349324830000115
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：冷却温度25℃，卷绕速度3370m/min，一辊速度470m/min，一辊温度83℃，二辊速度700m/min，二辊温度98℃，三辊速度2410m/min，三辊温度130℃，四辊速度3460m/min，四辊温度226℃，五辊速度3370m/min，五辊温度140℃；
高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为305℃，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为293℃，组件纺丝箱体的温度为299℃；
松弛热处理的温度为106℃，时间为26min；
最终制得的X形纤维的横截面呈
Figure BDA0002349324830000116
形，
Figure BDA0002349324830000117
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000118
为120°/10μm；X形纤维的总纤度为1280dtex，断裂强度为7.96cN/dtex，断裂伸长率中心值为12％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为11％。
实施例8
一种X形纤维的制备方法，按纺丝工艺，将质量比为40:60的高粘度PET熔体(特性粘度为1.08dL/g)和低粘度PET熔体(特性粘度为0.75dL/g)分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
喷丝孔为
Figure BDA0002349324830000121
形喷丝孔，
Figure BDA0002349324830000122
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；斜线I与横线的夹角为42°，斜线II与横线的夹角为65°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为1.5:1；斜线I的长度与宽度之比为4.7:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II；
组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1，其中，熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体；第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure BDA0002349324830000123
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；喷丝板上的
Figure BDA0002349324830000124
形喷丝孔的导孔与
Figure BDA0002349324830000125
形凹槽连通，且正投影完全重合；
纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕；
纺丝工艺的参数为：冷却温度20℃，卷绕速度3400m/min，一辊速度500m/min，一辊温度86℃，二辊速度760m/min，二辊温度93℃，三辊速度2480m/min，三辊温度131℃，四辊速度3500m/min，四辊温度218℃，五辊速度3400m/min，五辊温度149℃；
高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为305℃，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为291℃，组件纺丝箱体的温度为300℃；
松弛热处理的温度为102℃，时间为27min；
最终制得的X形纤维的横截面呈
Figure BDA0002349324830000126
形，
Figure BDA0002349324830000127
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态，单位长度扭角
Figure BDA0002349324830000128
为70°/10μm；X形纤维的总纤度为1290dtex，断裂强度为8.03cN/dtex，断裂伸长率中心值为12％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为13.5％。

Claims (8)

1.一种X形纤维的制备方法，其特征是：按纺丝工艺，将高粘度PET熔体和低粘度PET熔体分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得工业丝后，进行松弛热处理得到X形纤维；
纺丝工艺的参数为：冷却温度20～25℃，卷绕速度3210～3400m/min，一辊速度440～650m/min，一辊温度85±5℃，二辊速度650～800m/min，二辊温度90～100℃，三辊速度2400～2600m/min，三辊温度130～140℃，四辊速度3300～3500m/min，四辊温度210～230℃，五辊速度3210～3400m/min，五辊温度140～150℃；
高粘度PET熔体的特性粘度为1.05～1.10dL/g，高粘度PET熔体纺丝箱体的温度为300～305℃，低粘度PET熔体的特性粘度为0.75～0.80dL/g，低粘度PET熔体纺丝箱体的温度为290～295℃，组件纺丝箱体的温度为295～300℃；
喷丝孔为
Figure FDA0002349324820000011
形喷丝孔，
Figure FDA0002349324820000012
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成；
斜线I与横线的夹角为40°～50°，斜线II与横线的夹角为60°～70°；斜线I、斜线II与横线的长度之比为1:1:2，斜线I或斜线II与横线的交点为横线的中点；斜线I与斜线II的宽度相同，斜线I或斜线II与横线的宽度之比为1.5～2.0:1；斜线I的长度与宽度之比为4.5～5.5:1；
所述分配是指控制高粘度PET熔体流经横线，同时控制低粘度PET熔体流经斜线I和斜线II。
2.根据权利要求1所述的一种X形纤维的制备方法，其特征在于，高粘度PET和低粘度PET的质量比为40:60～45:55。
3.根据权利要求2所述的一种X形纤维的制备方法，其特征在于，组件纺丝箱体内含有复合纺丝组件，复合纺丝组件包括自上而下紧密贴合的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；
第一分配板上设有供熔体甲流过的流道A1和供熔体乙流过的流道B1；
第二分配板上设有呈同心圆分布的外圈凹槽O2、中圈凹槽M2和内圈凹槽I2；O2和I2为圆环形凹槽，二者相互连通；M2为C形凹槽，与O2和I2不连通；
第三分配板上设有呈同心圆分布、相互不连通且为圆环形的外圈凹槽O3、中圈凹槽M3和内圈凹槽I3；
O2与O3的正投影完全重合，M2与M3的正投影完全重合，I2与I3的正投影完全重合；
A1与O2和I2连通，B1与M2连通；O2、M2、I2、O3、M3、I3的槽底上各设有多个通孔；
第三分配板与喷丝板贴合的表面为下板面，下板面上设有多组直线形的凹槽E、凹槽F和凹槽G，每组E、F、G连接成
Figure FDA0002349324820000021
形凹槽，E对应横线，F对应斜线I，G对应斜线II，M3上通孔位于E的两端，O3上的通孔位于F远离E的一端，I3上的通孔位于G远离E的一端；
喷丝板上的
Figure FDA0002349324820000022
形喷丝孔的导孔与
Figure FDA0002349324820000023
形凹槽连通，且正投影完全重合；
熔体甲为高粘度PET熔体，熔体乙为低粘度PET熔体，或者，熔体甲为低粘度PET熔体，熔体乙为高粘度PET熔体。
4.根据权利要求3所述的一种X形纤维的制备方法，其特征在于，纺丝工艺流程为：熔融→计量→挤出→冷却→上油→拉伸→热定型→卷绕。
5.根据权利要求4所述的一种X形纤维的制备方法，其特征在于，松弛热处理的温度为90～120℃，时间为20～30min。
6.采用如权利要求1～5任一项所述的一种X形纤维的制备方法制得的X形纤维，其特征是：X形纤维的横截面呈
Figure FDA0002349324820000025
形，
Figure FDA0002349324820000024
形由横线以及与其连接的斜线I和斜线II组成，横线对应的材质为高粘度PET，斜线I和斜线II对应的材质为低粘度PET；X形纤维具有扭曲形态。
7.根据权利要求6所述的一种X形纤维，其特征在于，X形纤维的单位长度扭角φ为51～137°/10μm。
8.根据权利要求6所述的X形纤维，其特征在于，X形纤维的总纤度为1000～3000dtex，断裂强度≥7.3cN/dtex，断裂伸长率中心值为12.0～15.0％，在177℃、10min和0.05cN/dtex的条件下的干热收缩率为6.5～13.5％。
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