CN112144128A - 一种可纺纱用ptt/pet复合弹性短纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维及其制备方法，所述可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维由如下质量百分比的原料组成经复合纺丝而成：PET切片30‑95％、PTT切片5‑70％，其中，所述PET切片原料特性黏度为0.42‑0.83d L/g，所述PTT切片原料特性黏度0.67‑1.10d L/g。本发明通过降低PTT组分含量，合理选择两组分的黏度比，提高PET/PTT复合纤维的牵伸倍数，保障了纤维两组分力矩差的产生，促使纤维力学性能、卷曲性能的改善，解决了PET/PTT复合纤维在纺纱时落纱等问题。

Description

一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织材料技术领域，具体涉及一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维及其制备方法。
背景技术
目前，市场上弹性短纤维一般是采用单组分PET三维卷曲中空纤维经过机械卷曲机卷曲后再通过松弛热定型机定型后的生产方法制得机械卷曲弹性纤维。
三维中空纤维弹性形成的生产方法主要通过卷曲机加工而成，经过试验证明，采用中空纤维生产法生产的弹性纤维，可纺性较好，密度小，松性也比较好，但是由于常规三维中空纤维为单组分纤维，蓬松性、手感均较羊毛相差非常大，且弹性很小甚至没有弹性。
近年来，复合纤维受到广泛关注和研究。复合纤维是多组份纤维的一种，在同一根纤维截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物纤维，如PET/PTT复合纤维，其是一种新的聚醋纤维，有优良的柔软性、蓬松性和弹性、弹性回复性，有广阔的应用前景。但是由于其纤维多卷曲，弹性不好控制，纺纱时容易出现落纱等问题，使得目前没有很好的将其利用至纺织领域。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维及其制备方法，本发明通过降低PTT组分含量，合理选择两组分的黏度比，提高PET/PTT复合纤维的牵伸倍数，保障了纤维两组分力矩差的产生，促使纤维力学性能、卷曲性能的改善，解决了PET/PTT复合纤维在纺纱时落纱等问题。
本发明采取的具体技术方案是：
一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维，由如下质量百分比的原料组成经复合纺丝而成：PET切片30-95％、PTT切片5-70％，其中，所述PET切片原料特性黏度为0.42-0.83dL/g，所述PTT切片原料特性黏度0.67-1.10d L/g。
相应地，本发明还提供了制备上述可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维的方法，包括如下步骤：
(1)原料准备；按配比准备PET切片和PTT切片原料，并分别进行干燥和预结晶；
(2)将预结晶的PET切片和PTT切片分别送入不同的螺杆挤出机熔融挤出，并分别经熔体管道输送到各自的计量泵送入复合纺丝组件，从复合纺丝组件出来的熔体引入喷丝板喷出，喷出后形成一种具有并列形状的真空丝束，即初生纤维；
(3)初生纤维经环吹冷却后上油后，进行一到四级牵伸紧张热定型处理，然后对牵伸丝进行松散热定型、切断等处理即可得到可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维。
优选地，螺杆挤出机熔融挤出的熔体温度在270℃-295℃。
优选地，所述牵伸紧张热定型处理为：牵伸时总牵伸倍率控制在3-3.5倍，第一牵引倍率为2.8-3.0倍，温度为150-170℃；第二牵引为1.0-1.5倍，温度为170-180℃；第三牵引为1.0-1.5倍，温度为170-180℃；第四牵引为1.0-1.5倍，温度为180℃。
优选地，所述松散热定型工艺为温度为80-120℃，时间为2-6min。
优选地，所述可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维的纤度为1.3-3.0dtex，断裂强度≥3.0cn/dtex，断裂伸长率为(30-45)±8％，卷曲率(10-20％)±2％。
本发明的有益效果是：通过合理选择PET、PTT两组分的比例(降低PTT组分含量)、黏度比、提高PET/PTT复合纤维的牵伸倍数，保障了纤维两组分力矩差的产生，并结合采用特殊的复合纺丝组件、多级牵伸紧张热定型和松散热定型等方法，使得纤维强度提升，断裂伸长率适度下降，促使纤维力学性能、卷曲性能的改善(断裂强度≥3.0cn/dtex，断裂伸长率为(30-45)±8％，卷曲率(10-20％)±2％)；解决了PET/PTT复合纤维在纺纱时落纱等技术难题，提升了生产效率，该技术方案能够更好地满足工业化应用的需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。
实施例1
一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维的制备方法，采用PET原料特性黏度0.50dL/g，PTT原料特性黏度0.60d L/g。将原料置于干燥塔中进行干燥和预结晶后，再经熔融挤出纺丝成形。两种原料采用独立且分离的传送、熔融螺杆，经各自熔体计量泵计量后，在270℃按照PET：PTT质量比为90:10的比例送入特殊的复合纺丝箱体，从复合纺丝箱体出来的熔体引入喷丝板喷出，喷出后形成一种具有并列形状的丝束。初生纤维经冷却后上油，进行牵伸紧张热定型处理。原丝采取四级牵伸，总牵伸倍率3.0，第一级在150℃下实现2.8倍牵伸，第二级、第三级和第四级均在170℃下实现1.07倍牵伸。最后对牵伸丝进行松散热定型处理，热定型温度为80℃，时间为5.5min；经切断后制得可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维。
由上述工艺制备的用PTT/PET复合弹性短纤维，纤度为1.5dtex，断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为35％，卷曲率为12％。
实施例2
一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维的制备方法，采用PET原料特性黏度0.70dL/g，PTT原料特性黏度0.80d L/g。将原料置于干燥塔中进行干燥和预结晶后，再经熔融挤出纺丝成形。两种原料采用独立且分离的传送、熔融螺杆，经各自熔体计量泵计量后，在270℃按照PET：PTT质量比为80:20的比例送入特殊的复合纺丝箱体，从复合纺丝箱体出来的熔体引入喷丝板喷出，喷出后形成一种具有并列形状的丝束。初生纤维经冷却后上油，进行牵伸紧张热定型处理。原丝采取四级牵伸，总牵伸倍率3.2，第一级在150℃下实现3.0倍牵伸，第二级、第三级和第四级均在170℃下实现1.12倍牵伸。最后对牵伸丝进行松散热定型处理，热定型温度为80℃，时间为4.0min；经切断后制得可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维。
由上述工艺制备的用PTT/PET复合弹性短纤维，纤度为2.0dtex，断裂强度为3.8cN/dtex，断裂伸长率为40％，卷曲率为16％。
实施例3
一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维的制备方法，采用PET原料特性黏度0.70dL/g，PTT原料特性黏度0.80d L/g。将原料置于干燥塔中进行干燥和预结晶后，再经熔融挤出纺丝成形。两种原料采用独立且分离的传送、熔融螺杆，经各自熔体计量泵计量后，在270℃按照PET：PTT质量比为70:30的比例送入特殊的复合纺丝箱体，从复合纺丝箱体出来的熔体引入喷丝板喷出，喷出后形成一种具有并列形状的丝束。初生纤维经冷却后上油，进行牵伸紧张热定型处理。原丝采取四级牵伸，总牵伸倍率3.4，第一级在150℃下实现3.15倍牵伸，第二级、第三级和第四级均在170℃下实现1.10倍牵伸。最后对牵伸丝进行松散热定型处理，热定型温度为80℃，时间为3min；经切断后制得可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维。
由上述工艺制备的用PTT/PET复合弹性短纤维，纤度为2.5dtex，断裂强度为4.2cN/dtex，断裂伸长率为45％，卷曲率为20％。
实施例4
一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维的制备方法，采用PET原料特性黏度0.90dL/g，PTT原料特性黏度1.10d L/g。将原料置于干燥塔中进行干燥和预结晶后，再经熔融挤出纺丝成形。两种原料采用独立且分离的传送、熔融螺杆，经各自熔体计量泵计量后，在270℃按照PET：PTT质量比为80:20的比例送入特殊的复合纺丝箱体，从复合纺丝箱体出来的熔体引入喷丝板喷出，喷出后形成一种具有并列形状的丝束。初生纤维经冷却后上油，进行牵伸紧张热定型处理。原丝采取四级牵伸，总牵伸倍率3.3，第一级在150℃下实现3.0倍牵伸，第二级、第三级和第四级均在170℃下实现1.0倍牵伸。最后对牵伸丝进行松散热定型处理，热定型温度为80℃，时间为3.5min；经切断后制得可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维。
由上述工艺制备的用PTT/PET复合弹性短纤维，纤度为2.3dtex，断裂强度为4.0cN/dtex，断裂伸长率为42％，卷曲率为18％。
实施例5
一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维的制备方法，采用PET原料特性黏度0.90dL/g，PTT原料特性黏度1.20d L/g。将原料置于干燥塔中进行干燥和预结晶后，再经熔融挤出纺丝成形。两种原料采用独立且分离的传送、熔融螺杆，经各自熔体计量泵计量后，在295℃按照PET：PTT质量比为70:30的比例送入特殊的复合纺丝箱体，从复合纺丝箱体出来的熔体引入喷丝板喷出，喷出后形成一种具有并列形状的丝束。初生纤维经冷却后上油，进行牵伸紧张热定型处理。原丝采取四级牵伸，总牵伸倍率3.5，第一级在150℃下实现3.2倍牵伸，第二级、第三级和第四级均在170℃下实现1.25倍牵伸。最后对牵伸丝进行松散热定型处理，热定型温度为80℃，时间为2min；经切断后制得可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维。
由上述工艺制备的用PTT/PET复合弹性短纤维，纤度为2.8dtex，断裂强度为4.5cN/dtex，断裂伸长率为50％，卷曲率为20％。
上述实施例1-5中所用的复合纺丝组件为一种大容量双通道复合纺丝装置的纺丝构件，其由上壳体、滤腔、分配板A、分配板B、分配板C、喷丝板、压块和下壳体构成(专利号2016203355293所公开的装置)。
由实施例1-5可知，本发明所制备的可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维，纤度为1.3-3.0dtex，断裂强度≥3.0cn/dtex，断裂伸长率为(30-45)±8％，卷曲率(10-20％)±2％。其性能指标远高于目前市场上广泛应用的断裂强度≥2.5cn/dtex，断裂伸长率为(30-55)±10％，卷曲率(10-20％)±2.5％的复合弹性短纤维。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维，其特征在于，由如下质量百分比的原料组成经复合纺丝而成：PET切片30-95％、PTT切片5-70％，其中，所述PET切片原料特性黏度为0.42-0.83d L/g，所述PTT切片原料特性黏度0.67-1.10d L/g。
2.制备权利要求1所述的可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料准备；按配比准备PET切片和PTT切片原料，并分别进行干燥和结晶；
(2)将预结晶的PET切片和PTT切片分别送入不同的螺杆挤出机熔融挤出，并分别经熔体管道输送到各自的计量泵送入复合纺丝组件，从复合纺丝组件出来的熔体引入喷丝板喷出，喷出后形成一种具有并列形状的真空丝束，即初生纤维；
(3)初生纤维经环吹冷却后上油后，进行一到四级牵伸紧张热定型处理，然后对牵伸丝进行松散热定型、切断等处理即可得到可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，螺杆挤出机熔融挤出的熔体温度在270℃-295℃。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述牵伸紧张热定型处理为：牵伸时总牵伸倍率控制在3-3.5倍，第一牵引倍率为2.8-3.0倍，温度为150-170℃；第二牵引为1.0-1.5倍，温度为170-180℃；第三牵引为1.0-1.5倍，温度为170-180℃；第四牵引为1.0-1.5倍，温度为180℃。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述松散热定型工艺为温度为80-120℃，时间为2-6min。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述可纺纱用PTT/PET复合弹性短纤维的纤度为1.3-3.0dtex，断裂强度≥3.0cn/dtex，断裂伸长率为(30-45)±8％，卷曲率(10-20％)±2％。
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