CN111118664B - 一种并列自卷曲仿毛弹性纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种并列自卷曲仿毛弹性纤维及其制备方法,将POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行松弛热处理制得;在喷丝板I上,PTT熔体经分配后直接挤出,依照POY工艺制得POY丝;在喷丝板II上,PET和PTT熔体经分配后,从其上的喷丝孔m与n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝,其中PTT和PET熔体经分配孔A、B流至喷丝孔m,经分配孔C、D流至喷丝孔n,分配孔A、B为等高圆柱孔,且直径之比为1.10~1.50:1,分配孔C、D为等高圆柱孔,且直径之比为1:1.10~1.50;制得的纤维中的FDY丝由多根不同配比的PTT/PET并列复合单丝组成。本发明解决了仿毛纤维针织物存在条阴状不匀的问题。
Description
技术领域
本发明属于聚酯纤维技术领域,涉及一种并列自卷曲仿毛弹性纤维及其制备方法。
背景技术
仿毛型纤维即利用化学纤维模仿毛织物的风格特征生产化纤织物,从而达到以化学纤维代替羊毛的目的。
羊毛的天然卷曲性是由于羊毛存在正皮质和偏皮质细胞的双侧结构。为了模仿羊毛纤维的卷曲特征,在纺制化学纤维时,采用两种收缩率不同的组分,可制出在同一根纤维截面上具有不同收缩率组分的并列型复合纤维,如聚酰胺与聚酯、聚氨基甲酸酯的聚醚与聚丙烯腈等具有自卷曲的并列型双组分复合纤维,纤维的卷曲耐久性、蓬松性、回弹性、保暖性好,织物的手感滑糯,外观自然华丽高雅,仿毛效果好。
但是,并列型双组份纤维在应用于针织领域时,出现了非常棘手的问题:由于并列型双组份纤维热收缩时形成规整的螺旋卷曲结构,织造的针织物表面会出现随机性的“条阴状不匀”,尤其在平纹针织物上更为明显。这一问题导致并列型双组份纤维无法应用于很多种针织产品上,因而,并列型双组份纤维的针织物曾经得到的评价是条干不匀的低档品,严重制约了并列型双组份纤维针织物开发应用。
因此,研究一种应用于针织物产品时不会出现“条阴状不匀”现象的并列型双组份仿毛纤维具有十分重要的意义。
发明内容
本发明提供一种并列自卷曲仿毛弹性纤维及其制备方法,目的是解决现有技术中并列型双组份仿毛纤维应用于针织物产品时出现“条阴状不匀”的问题。本发明的并列自卷曲仿毛弹性纤维是将PTT纤维的POY丝和PTT/PET并列复合纤维的FDY丝经合股并丝和网络复合制得,本发明在PTT/PET并列复合纤维的制备过程中,采用使PTT与PET的质量比为3:2~5:1的PTT/PET并列复合单丝与PTT与PET 的质量比为2:3~1:5的PTT/PET并列复合单丝在一束丝中并存的方式,由于两种PTT与PET的质量比不同的PTT/PET并列复合纤维的收缩的方式和形态不同,打破了一束PTT/PET并列复合纤维形成整齐的左、右螺旋形态,进而由并列自卷曲仿毛弹性纤维制得的针织物不存在“条阴状不匀”的问题。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,并列自卷曲仿毛弹性纤维在喷丝板I和喷丝板II上挤出;
在喷丝板I上,PTT熔体经分配后直接挤出,依照POY工艺制得POY丝;
在喷丝板II上,PET熔体和PTT熔体经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔 m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差不超过5%(表观粘度是通过模拟确定的,具体是采用流变仪测量聚合物熔体在特定温度下的表观粘度得到的);
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.10~1.50:1,分配孔C和分配孔D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.10~1.50;
将POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维。
具体地,本发明设置了并列自卷曲仿毛弹性纤维中PTT纤维的POY丝和PTT/PET并列复合纤维的 FDY丝的质量比,在FDY丝的制备过程中采用将PTT熔体经分配孔A和C、将PET熔体经分配孔B 和D进行分配,且设置在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差不超过5%,各分配孔为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比不等于分配孔C 与分配孔D的直径之比的方式,使得分配至喷丝孔m中的PTT熔体与PET熔体的质量比和分配至喷丝孔n中的PTT熔体与PET熔体的质量比不同,实现了一束PTT/PET并列复合纤维中并存两种不同的PTT 与PET的质量比”,保证了卷曲形态的不同,相应地,合理设置了分配孔和导孔的数量和位置关系,以保证分配的顺利进行;本发明将喷丝孔m和喷丝孔n按同心圆进行分布,并控制同一圆上的喷丝孔都为 m或者都为n,保证了一部分PTT与PET的质量比为3:2~5:1的PTT/PET并列复合单丝可以混入另一部分PTT与PET的质量比为2:3~1:5的PTT/PET并列复合单丝中间,起到打破形成整齐的左、右螺旋形态的作用;本发明通过合理设置纺丝箱体I、纺丝箱体II与纺丝箱体III的温度,使其能够与PET熔体的特性粘度(0.50~0.55dL/g)和PTT熔体的特性粘度(1.00~1.10dL/g)相互配合,保证从喷丝孔挤出的 PET组份和PTT组份的表观粘度较为接近,既起到了控制并列复合单丝的质量比的作用,也保证了纺丝的顺利进行;本发明选用了POY和FDY纺丝工艺,并通过合理设置纺丝工艺参数,制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷缩性能较好,弹性优良,综合性能较好。
本发明的原理如下:
在纺丝过程中,纺丝熔体是不断流动的,为了更好地控制熔体的流量,根据熔体在圆管内流动的熔体流量计算公式:式中,ΔQ为熔体流量,d为圆管直径,μ为圆管入口处熔体的表观粘度, l为圆管长度,ΔP为熔体经过圆管后的压力降,从式中可以看出,当ΔP、μ、l保持相等时,在两个圆管内流动的熔体流量之比接近与圆管直径的四次方之比;
本发明中的PTT/PET并列复合纤维是按FDY工艺,将PTT熔体和PET熔体分配后,从喷丝板II 上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出制得并列型自卷曲弹性纤维,其中分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D 分配至喷丝孔n中;
流经分配孔A(或C)的PTT熔体流量与流经分配孔B(或D)的PET熔体流量之比式中,ΔQ1、d1、μ1、l1、ΔP1对应分配孔A(或C),ΔQ2、d2、μ2、l2、ΔP2对应分配孔B(或D);由于PTT熔体的特性粘度、PET熔体的特性粘度、纺丝箱体I的温度、纺丝箱体II的温度、纺丝箱体 III的温度相互配合,在分配孔A和分配孔B入口处PET熔体和PTT熔体的表观粘度接近一致(相差小于5%),在分配孔C和分配孔D入口处PET熔体和PTT熔体的表观粘度接近一致(相差小于5%),因此μ1与μ2近似相等;由于在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT 熔体的表观粘度相差不超过5%,且由于分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D都设置在分配板上,自身尺寸较小,因此PTT熔体经过分配孔A后的压力降与PET熔体经过分配孔B后的压力降基本相同, PTT熔体经过分配孔C后的压力降与PET熔体经过分配孔D后的压力降基本相同,因此ΔP1与ΔP2近似相等;由于分配孔A和分配孔B等高,分配孔C和分配孔D等高,因此l1与l2相等;
经计算可知,与近似相等,由于分配孔A与分配孔B的直径之比为1.10~1.50:1,因此流经分配孔A的PTT熔体流量与流经分配孔B的PET熔体流量之比约为3:2~5:1,最终从喷丝孔m挤出的单丝中PTT与PET的质量比为3:1~5:1,同理,由于分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.10~1.50,因此流经分配孔C的PTT熔体与流经分配孔D的PET熔体流量之比约为2:3~1:5,最终从喷丝孔n挤出的单丝中PTT与PET的质量比为1:3~1:5;
此外,本发明采用的PTT和PET的热收缩率不同,进一步地,通过将PTT和PET混合后,这两种热收缩率不同的聚合物具有相容性,相容性的存在使得聚合物通过同一个喷丝孔(即两种粘度不同的 PET熔体一起按照并列复合纺丝方式分配后挤出)时可以粘合在一起,这种粘合作用与不同的热收缩率作用一起,使得从同一个喷丝孔出来的两种粘度不同的PET纤维(即PTT/PET并列复合单丝)在经过热处理后可以形成自卷曲形态,从而具有弹性,这种自卷曲形态具体为:PTT组份在螺旋卷曲的内侧, PET组份在螺旋卷曲的外侧;
由于同一束纤维中,一部分PTT/PET并列复合单丝中PTT与PET的质量比为3:1~5:1,另一部分 PTT/PET并列复合单丝中PTT与PET的质量比为1:3~1:5,因此不同单丝的卷曲形态存在一定的差异,这种差异发挥了打破纯PTT/PET并列复合丝形成整齐的左、右螺旋形态的作用,使得制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维经松弛热处理后单丝卷曲方向随机分布,因而由该并列自卷曲仿毛弹性纤维织造的针织物表面不会出现随机性的“条阴状不匀”。
作为优选的技术方案:
如上所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,在喷丝板II上,PTT熔体与PET熔体的质量之比为50:50;POY丝与FDY丝的质量比为30:70~50:50。
如上所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,喷丝板I或喷丝板II上的喷丝孔为圆形、椭圆形或“8”字形喷丝孔。
如上所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n,从而保证PTT与PET的质量比为3:2~5:1的PTT/PET并列复合单丝可以混入PTT与PET的质量比为2:3~1:5的PTT/PET并列复合单丝中间,起到打破形成整齐的左、右螺旋形态的作用。
如上所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔 B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II 输送至分配孔A和分配孔C。
如上所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,PET熔体的特性粘度为0.50~0.55dL/g,纺丝箱体I的温度为275~285℃,PTT熔体的特性粘度为1.00~1.10dL/g,纺丝箱体II的温度为260~265℃,纺丝箱体III的温度(纺丝箱体III的温度即为纺丝温度)为273~278℃。
如上所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,FDY工艺的参数为:冷却温度20~22℃,网络压力3.5~4.5bar,一辊速度800~1000m/min,一辊温度90~105℃,二辊速度3000~4200m/min,二辊温度120~130℃,卷绕速度2950~4100m/min(本发明采用POY丝与FDY丝经合股并丝和网络复合制得用于针织仿毛型的自卷曲弹性混纤丝,POY工艺的参数仅为纺丝速度和纺丝温度,其具体取值分别同FDY 工艺的卷绕速度和纺丝温度(即上述纺丝箱体III的温度));松弛热处理的温度为90~120℃,时间为 20~30min。
本发明还提供采用如上任一项所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维,由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,一部分PTT/PET并列复合FDY 单丝中PTT与PET的质量比为3:2~5:1,另一部分PTT/PET并列复合FDY单丝中PTT与PET的质量比为2:3~1:5;并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布。
作为优选的技术方案:
如上所述的并列自卷曲仿毛弹性纤维,并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为45~51%,卷曲稳定度为81~85%,紧缩伸长率为88~92%,卷缩弹性回复率为89~93%。
如上所述的并列自卷曲仿毛弹性纤维,并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度≥1.9cN/dtex,断裂伸长率为35.0±5.0%,总纤度为150~300dtex。
将上述制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维制成针织织物进行条阴状不匀情况测试,测试过程为:先采集该针织织物图像并将其转化为灰度图像,再对灰度图像进行第一次处理和第二次处理后计算参数D,以参数D表征条阴状不匀的程度,其中,灰度图像包括条阴区、非条阴区的高灰度值区域和非条阴区的低灰度值区域;第一次处理即将灰度图像中非条阴区的高灰度值区域的像素点变为纯白点;第二次处理即将灰度图像中非条阴区的低灰度值区域的像素点变为纯白点;参数D的计算公式为:D=ΣB/A,其中,ΣB代表灰度图像中灰度值为0的像素点的个数,A代表灰度图像中像素点的总个数。
D值≥3%即可判定出现“条阴状不匀”,D值≥10%即可判定出现严重的“条阴状不匀”。本发明的并列自卷曲仿毛弹性纤维制成的针织物测试得到的结果为:并列自卷曲仿毛弹性纤维制成的针织物的D值≤1.0%;这说明本发明制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维不存在“条阴状不匀”的问题。
有益效果:
(1)本发明的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合 FDY单丝经合股并丝和网络复合制得,在PTT/PET并列复合FDY单丝的制备过程中,通过采用不同直径的分配孔,使之得到的并列复合纤维中含有不同的组份比,从而避免了纤维整齐螺旋状卷曲表面形态结构的产生,不会出现“条阴状不匀”;
(2)本发明的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维,卷缩性能较好,弹性良好,仿毛效果好,应用范围较广。
附图说明
图1为本发明的熔体分配示意图;
其中,A、B、C、D为相互独立的分配孔,E、F为相互独立的导孔。
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
一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其过程如下:
在圆形喷丝板I上,PTT熔体(特性粘度为1.1dL/g)经分配后直接挤出,依照POY工艺制得POY 丝;
在圆形喷丝板II上,质量之比为50:50的PET熔体(特性粘度为0.55dL/g)和PTT熔体(特性粘度同上)经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
如图1所示,在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B 分配至喷丝孔m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n;
喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II输送至分配孔A和分配孔C;纺丝箱体I的温度为285℃,纺丝箱体II的温度为265℃,纺丝箱体III的温度为278℃;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差5%;
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.3:1,分配孔C和分配孔 D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.3;
将质量比为30:70的POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行温度为90℃,时间为30min的松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维;
FDY工艺的参数为:冷却温度21℃,网络压力3.8bar,一辊速度910m/min,一辊温度97℃,二辊速度3790m/min,二辊温度125℃,卷绕速度3720m/min;
制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为51%,卷曲稳定度为81%,紧缩伸长率为88%,卷缩弹性回复率为93%;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度为 2.02cN/dtex,断裂伸长率为34%,总纤度为300dtex。
实施例2
一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其过程如下:
在椭圆形喷丝板I上,PTT熔体(特性粘度为1.06dL/g)经分配后直接挤出,依照POY工艺制得 POY丝;
在圆形喷丝板II上,质量之比为50:50的PET熔体(特性粘度为0.54dL/g)和PTT熔体(特性粘度同上)经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n;
喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II输送至分配孔A和分配孔C;纺丝箱体I的温度为285℃,纺丝箱体II的温度为263℃,纺丝箱体III的温度为278℃;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差4.8%;
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.1:1,分配孔C和分配孔 D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.1;
将质量比为30:70的POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行温度为98℃,时间为29min的松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维;
FDY工艺的参数为:冷却温度21℃,网络压力4.5bar,一辊速度880m/min,一辊温度100℃,二辊速度3820m/min,二辊温度130℃,卷绕速度3750m/min;
制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为50%,卷曲稳定度为81%,紧缩伸长率为90%,卷缩弹性回复率为91%;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度为 2.12cN/dtex,断裂伸长率为33%,总纤度为230dtex。
实施例3
一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其过程如下:
在圆形喷丝板I上,PTT熔体(特性粘度为1.03dL/g)经分配后直接挤出,依照POY工艺制得POY 丝;
在圆形喷丝板II上,质量之比为50:50的PET熔体(特性粘度为0.5dL/g)和PTT熔体(特性粘度同上)经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔 m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n;
喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II输送至分配孔A和分配孔C;纺丝箱体I的温度为275℃,纺丝箱体II的温度为262℃,纺丝箱体III的温度为273℃;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差4.9%;
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.2:1,分配孔C和分配孔 D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.2;
将质量比为30:70的POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行温度为99℃,时间为29min的松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维;
FDY工艺的参数为:冷却温度20℃,网络压力4.3bar,一辊速度850m/min,一辊温度96℃,二辊速度3630m/min,二辊温度121℃,卷绕速度3560m/min;
制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为51%,卷曲稳定度为82%,紧缩伸长率为88%,卷缩弹性回复率为92%;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度为 1.94cN/dtex,断裂伸长率为38%,总纤度为160dtex。
实施例4
一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其过程如下:
在圆形喷丝板I上,PTT熔体(特性粘度为1.01dL/g)经分配后直接挤出,依照POY工艺制得POY 丝;
在圆形喷丝板II上,质量之比为50:50的PET熔体(特性粘度为0.51dL/g)和PTT熔体(特性粘度同上)经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔 m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n;
喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II输送至分配孔A和分配孔C;纺丝箱体I的温度为278℃,纺丝箱体II的温度为261℃,纺丝箱体III的温度为275℃;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差4.5%;
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.5:1,分配孔C和分配孔 D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.5;
将质量比为30:70的POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行温度为102℃,时间为28min 的松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维;
FDY工艺的参数为:冷却温度22℃,网络压力3.6bar,一辊速度960m/min,一辊温度103℃,二辊速度3450m/min,二辊温度120℃,卷绕速度3380m/min;
制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为46%,卷曲稳定度为82%,紧缩伸长率为91%,卷缩弹性回复率为89%;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度为 1.91cN/dtex,断裂伸长率为39%,总纤度为300dtex。
实施例5
一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其过程如下:
在圆形喷丝板I上,PTT熔体(特性粘度为1dL/g)经分配后直接挤出,依照POY工艺制得POY 丝;
在圆形喷丝板II上,质量之比为50:50的PET熔体(特性粘度为0.53dL/g)和PTT熔体(特性粘度同上)经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔 m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n;
喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II输送至分配孔A和分配孔C;纺丝箱体I的温度为284℃,纺丝箱体II的温度为260℃,纺丝箱体III的温度为277℃;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差4.5%;
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.1:1,分配孔C和分配孔 D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.1;
将质量比为40:60的POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行温度为105℃,时间为27min 的松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维;
FDY工艺的参数为:冷却温度20℃,网络压力4.3bar,一辊速度840m/min,一辊温度104℃,二辊速度3030m/min,二辊温度128℃,卷绕速度2950m/min;
制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为45%,卷曲稳定度为83%,紧缩伸长率为90%,卷缩弹性回复率为89%;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度为 1.9cN/dtex,断裂伸长率为40%,总纤度为205dtex。
实施例6
一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其过程如下:
在圆形喷丝板I上,PTT熔体(特性粘度为1.06dL/g)经分配后直接挤出,依照POY工艺制得POY 丝;
在圆形喷丝板II上,质量之比为50:50的PET熔体(特性粘度为0.51dL/g)和PTT熔体(特性粘度同上)经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔 m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n;
喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II输送至分配孔A和分配孔C;纺丝箱体I的温度为275℃,纺丝箱体II的温度为263℃,纺丝箱体III的温度为274℃;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差4.9%;
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.3:1,分配孔C和分配孔 D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.3;
将质量比为40:60的POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行温度为106℃,时间为27min 的松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维;
FDY工艺的参数为:冷却温度22℃,网络压力3.7bar,一辊速度820m/min,一辊温度105℃,二辊速度3330m/min,二辊温度126℃,卷绕速度3260m/min;
制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为51%,卷曲稳定度为83%,紧缩伸长率为92%,卷缩弹性回复率为93%;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度为 1.91cN/dtex,断裂伸长率为38%,总纤度为200dtex。
实施例7
一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其过程如下:
在圆形喷丝板I上,PTT熔体(特性粘度为1.03dL/g)经分配后直接挤出,依照POY工艺制得POY 丝;
在椭圆形喷丝板II上,质量之比为50:50的PET熔体(特性粘度为0.51dL/g)和PTT熔体(特性粘度同上)经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔 m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n;
喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II输送至分配孔A和分配孔C;纺丝箱体I的温度为281℃,纺丝箱体II的温度为263℃,纺丝箱体III的温度为276℃;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差4.8%;
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.4:1,分配孔C和分配孔 D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.4;
将质量比为40:60的POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行温度为108℃,时间为24min 的松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维;
FDY工艺的参数为:冷却温度20℃,网络压力3.5bar,一辊速度1000m/min,一辊温度90℃,二辊速度4130m/min,二辊温度123℃,卷绕速度4100m/min;
制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为50%,卷曲稳定度为84%,紧缩伸长率为89%,卷缩弹性回复率为92%;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度为 2.21cN/dtex,断裂伸长率为32%,总纤度为240dtex。
实施例8
一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其过程如下:
在“8”字形喷丝板I上,PTT熔体(特性粘度为1.04dL/g)经分配后直接挤出,依照POY工艺制得 POY丝;
在圆形喷丝板II上,质量之比为50:50的PET熔体(特性粘度为0.53dL/g)和PTT熔体(特性粘度同上)经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n;
喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II输送至分配孔A和分配孔C;纺丝箱体I的温度为282℃,纺丝箱体II的温度为263℃,纺丝箱体III的温度为276℃;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差4.8%;
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.1:1,分配孔C和分配孔 D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.1;
将质量比为40:60的POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行温度为120℃,时间为20min 的松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维;
FDY工艺的参数为:冷却温度21℃,网络压力3.7bar,一辊速度880m/min,一辊温度105℃,二辊速度4060m/min,二辊温度127℃,卷绕速度3990m/min;
制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为47%,卷曲稳定度为85%,紧缩伸长率为91%,卷缩弹性回复率为90%;该并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度为 2.21cN/dtex,断裂伸长率为30%,总纤度为150dtex。
Claims (6)
1.一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其特征是:并列自卷曲仿毛弹性纤维在喷丝板I和喷丝板II上挤出;
在喷丝板I上,PTT熔体经分配后直接挤出,依照POY工艺制得POY丝;
在喷丝板II上,PET熔体和PTT熔体经分配后,从同一喷丝板上的喷丝孔m与喷丝孔n挤出,依照FDY工艺制得FDY丝;
在喷丝板II上,PTT熔体与PET熔体的质量之比为50:50;POY丝与FDY丝的质量比为30:70~50:50;
PET熔体的特性粘度为0.50~0.55dL/g,纺丝箱体I的温度为275~285℃,PTT熔体的特性粘度为1.00~1.10dL/g,纺丝箱体II的温度为260~265℃,纺丝箱体III的温度为273~278℃;
在喷丝板II上,所述分配是指将PTT熔体经分配孔A,同时将PET熔体经分配孔B分配至喷丝孔m中,将PTT熔体经分配孔C,同时将PET熔体经分配孔D分配至喷丝孔n中;
在分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D的入口处,PET熔体和PTT熔体的表观粘度相差不超过5%;
分配孔A和分配孔B为等高圆柱孔,分配孔A与分配孔B的直径之比为1.10~1.50:1,分配孔C和分配孔D为等高圆柱孔,分配孔C与分配孔D的直径之比为1:1.10~1.50;
在喷丝板II上,所有的喷丝孔呈同心圆分布,同一圆上的喷丝孔都为m或者都为n;
喷丝孔m由顺序连接的导孔E、过渡孔和毛细微孔构成,喷丝孔n由顺序连接的导孔F、过渡孔和毛细微孔构成,导孔E同时与分配孔A和分配孔B连接,导孔F同时与分配孔C和分配孔D连接;分配孔A、分配孔B、分配孔C和分配孔D位于纺丝箱体III中的分配板上,PET熔体经纺丝箱体I输送至分配孔B和分配孔D,PTT熔体经纺丝箱体II输送至分配孔A和分配孔C;
将POY丝和FDY丝经合股并丝和网络复合后进行松弛热处理制得并列自卷曲仿毛弹性纤维;
并列自卷曲仿毛弹性纤维中单丝卷曲方向随机分布;
将并列自卷曲仿毛弹性纤维制成针织织物进行条阴状不匀情况测试,并列自卷曲仿毛弹性纤维制成的针织物的D值≤1.0%;测试过程为:先采集该针织织物图像并将其转化为灰度图像,再对灰度图像进行第一次处理和第二次处理后计算参数D,以参数D表征条阴状不匀的程度,其中,灰度图像包括条阴区、非条阴区的高灰度值区域和非条阴区的低灰度值区域;第一次处理即将灰度图像中非条阴区的高灰度值区域的像素点变为纯白点;第二次处理即将灰度图像中非条阴区的低灰度值区域的像素点变为纯白点;参数D的计算公式为:D=SB/A,其中,SB代表灰度图像中灰度值为0的像素点的个数,A代表灰度图像中像素点的总个数。
2.根据权利要求1所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其特征在于,喷丝板I或喷丝板II上的喷丝孔为圆形、椭圆形或“8”字形喷丝孔。
3.根据权利要求2所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法,其特征在于,FDY工艺的参数为:冷却温度20~22℃,网络压力3.5~4.5bar,一辊速度800~1000m/min,一辊温度90~105℃,二辊速度3000~4200m/min,二辊温度120~130℃,卷绕速度2950~4100m/min;松弛热处理的温度为90~120℃,时间为20~30min。
4.采用如权利要求1~3任一项所述的一种并列自卷曲仿毛弹性纤维的制备方法制得的并列自卷曲仿毛弹性纤维,其特征是:由PTT POY单丝和PTT/PET并列复合FDY单丝组成,一部分PTT/PET并列复合FDY单丝中PTT与PET的质量比为3:2~5:1,另一部分PTT/PET并列复合FDY单丝中PTT与PET的质量比为2:3~1:5。
5.根据权利要求4所述的并列自卷曲仿毛弹性纤维,其特征在于,并列自卷曲仿毛弹性纤维的卷曲收缩率为45~51%,卷曲稳定度为81~85%,紧缩伸长率为88~92%,卷缩弹性回复率为89~93%。
6.根据权利要求4所述的并列自卷曲仿毛弹性纤维,其特征在于,并列自卷曲仿毛弹性纤维的断裂强度≥1.9cN/dtex,断裂伸长率为35.0±5.0%,总纤度为150~300dtex。
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