CN115369513A - 一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维，所述混纺异形异收缩专用聚酯纤维材质包括改性聚酯制得的纤维，所述改性聚酯由对苯二甲酸、乙二醇和含氟二元醇组成，在反应过程中加入含氟二元醇、2,2‑双羟甲基‑1,3‑丙二醇、甲基氢环硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和抗菌液后经过喷丝板喷出改性聚酯纤维并与DTY合股成混纺异形异收缩专用聚酯纤维。该发明所得的产品具有异收缩效果，增加并提高了改性聚酯纤维的光泽度、强度、抗黄度、弹性、防水、抗菌等性能。
Description
技术领域
本发明涉及化学纤维生产技术领域，具体涉及一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法。
背景技术
合成纤维自1928年被杜邦公司研发成功后，因其具有大多数天然纤维无法比拟的优良性能，如强度高、尺寸稳定性好、防霉蛀虫等，深受人们的喜睐。经过多年的快速发展，合成纤维已成为重要的纺织材料。
近年来，随着人们生产水平的不断提高，促使纤维原料向差别化发展。其中异收缩纤维是差别化品种产量较高的一种，但目前异收缩纤维主要是圆孔POY 和FDY混纤，使得织物的色泽和仿毛性能不能满足客户的需求。因此，提高异收缩纤维的色泽和舒适性，是目前亟待需要解决的技术问题。针对上述问题，本发明进行创新改进。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提出一种质量好，手感舒适、性能佳的混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法。
本发明的具体实施方案如下：
本申请提供了本申请提供了一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维，其特征在于：所述混纺异形异收缩专用聚酯纤维材质包括改性聚酯制得的纤维，所述改性聚酯由对苯二甲酸、乙二醇和含氟二元醇组成，所述含氟二元醇主链为含碳原子3～6的二醇，侧链上含有碳原子1～20的全氟烷基。
采用上述一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维，以主链为含3个碳原子，支链含氨基的化合物和同时含3～6个碳原子、酯键和含氟烷基的化合物得到对应的含氟二元醇；使得与对苯二甲酸、乙二醇反应后制得的纤维更具有弹性，并且具有防水防油性能，利用改性聚酯制得的纤维与DTY的染色差异，改善织物染色性能，使织物呈现雪花状色丁效果。同时，因改性聚酯制得的纤维和DTY 取向度的不同，热收缩性不同，使得混纺异形异收缩专用聚酯纤维还具有异收缩效果，增加了舒适性。
优选为：所述混纺异形异收缩专用聚酯纤维的线密度为200～280dtex，断裂强度≥1.9cN/detx，断裂伸长率145～155％。
本申请同时提供了本申请提供了一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，包括以下步骤：
S1：将对苯二甲酸、乙二醇、含氟二元醇和缩聚催化剂按比例放置到反应釜中，将反应釜的温度设置为280～320℃，聚缩反应后得到低聚物；
S2：将低聚物与2,2-双羟甲基-1,3-丙二醇进行醇解反应后再进行缩聚反应，在真空环境下持续搅拌40～60min，得到熔体；
S3：释放压力后，随后加入甲基氢环硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和抗菌液，再关闭反应釜，温度设置为250～290℃，在真空环境下，持续搅拌20～30min；
S4：随后直接将熔体引入到挤出机内，从出口端出料直接进入到喷丝箱进行纺丝并冷却吹风；
S5：将熔体通过多孔异型喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕得到改性聚酯纤维；
S6：改性聚酯纤维和DTY进行合股、加热拉伸、冷却、假捻、加热定型后卷绕制得混纺异形异收缩专用聚酯纤维。
采用上述一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，将苯二甲酸、乙二醇、含氟二元醇、缩聚催化剂按比例称取后倒入反应釜内，缩聚催化剂为乙二醇锑和至少一种锰、锌、钴、钙的组合物，可以加快缩聚反应并降低催化剂的使用量，节省成本，然后在280～320℃下聚缩反应后得到低聚物，再加入2,2- 双羟甲基-1,3-丙二醇，可以增加纤维的光泽度，增加阻燃性能，进行醇解反应后再进行缩聚反应，在真空环境下持续搅拌40～60min后得到熔体并释放反应釜内的压力后再加入甲基氢环硅氧烷和聚甲基氢硅氧烷，甲基氢环硅氧烷由甲基氢二氯硅烷、溶剂和水按比例1:2:1制得，其中溶剂为1、4二氧六环，此时得到的甲基氢环硅氧烷含量最多并可以防止纤维发黄，聚甲基氰硅烷在与锰、锌、钴和钙中的至少一种进行催化反应后形成薄膜，提高了纤维的防水性能，同时抗菌液也增加了纤维的抗菌性能，然后在250～290℃且真空环境下，持续搅拌20～30min后引入到挤出机内进入喷丝箱进行冷却，然后通过多孔异型喷丝板挤出并冷却、上油和卷绕得到改性聚酯纤维，然后将改性聚酯纤维与DTY 丝进行合股，合股方法为将3～5根改性聚酯纤维和2～3根DTY丝S捻而成，使丝线的结构均匀，强度增加，强度不匀率降低，光泽、手感、弹性、延伸性等物理性能得到改善，然后进行加热拉伸、冷却、假捻、加热定型后卷绕制得。用很少的成本增加了纤维的光泽度、强度、抗黄度、弹性、防水、抗菌等性能，大大提高了产品的质量，扩大了需求。
优选为：所述S3步骤中抗菌液为苦参、地肤子、土茯苓、白鲜皮、黄芩和金银花的提取液。
优选为：所述S3步骤中还加入甲壳素和石墨烯粉。
优选为：所述多孔异型喷丝板采用5圈腰圆形排列且上面环向均匀分布若干个喷丝孔，所述喷丝孔为三叶形。
优选为：所述的多孔异型喷丝板板径为104mm，所述喷丝孔的叶宽和叶长分别为0.1mm和0.25mm。
优选为：所述S4步骤中喷丝箱采用联苯加热，喷丝箱纺丝位为2～8个，每个纺丝位间的距离为600mm。
优选为：所述S4步骤中纺丝温度为286℃～290℃，冷却吹风风压为47～ 53pa。
有益效果：
1、异形异收缩纤维，利用改性聚酯纤维与DTY的染色差异，改善织物染色性能，使织物呈现雪花状色丁效果。同时，因改性聚酯纤维和DTY取向度的不同，热收缩性不同，改性聚酯纤维/DTY混纺异形异收缩专用聚酯纤维还具有异收缩效果。
2、多孔异型腰圆形排列的喷丝板：腰圆形的有效面积大于圆形排列，提高了多孔异形纤维冷却时的穿透效率，从而降低了异形纤维的条干不匀率。
3、改性聚酯纤维通过加入含氟二元醇、2,2-双羟甲基-1,3-丙二醇、甲基氢环硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和抗菌液，增加并提高了改性聚酯纤维的光泽度、强度、抗黄度、弹性、防水、抗菌等性能。
本发明的有益效果将在实施例中详细阐述，从而使得有益效果更加明显。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中多孔异型喷丝板结构示意图；
图2为本发明具体实施方式中喷丝孔结构示意图。
其中：
1、多孔异型喷丝板；2、喷丝孔。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。
实施例1
本申请提供了一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维，其特征在于：所述混纺异形异收缩专用聚酯纤维材质包括改性聚酯制得的纤维，所述改性聚酯由对苯二甲酸、乙二醇和含氟二元醇组成，所述含氟二元醇主链为含碳原子3～6的二醇，侧链上含有碳原子1～20的全氟烷基。
采用上述一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维，以主链为含3个碳原子，支链含氨基的化合物和同时含3～6个碳原子、酯键和含氟烷基的化合物得到对应的含氟二元醇；使得与对苯二甲酸、乙二醇反应后制得的纤维更具有弹性，并且具有防水防油性能，利用改性聚酯制得的纤维与DTY的染色差异，改善织物染色性能，使织物呈现雪花状色丁效果。同时，因改性聚酯制得的纤维和DTY 取向度的不同，热收缩性不同，使得混纺异形异收缩专用聚酯纤维还具有异收缩效果，增加了舒适性。
所述混纺异形异收缩专用聚酯纤维的线密度为200～280dtex，断裂强度≥1.9cN/detx，断裂伸长率145～155％。
实施例2
本申请同时提供了一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，包括以下步骤：
S1：将对苯二甲酸、乙二醇、含氟二元醇和缩聚催化剂按比例放置到反应釜中，将反应釜的温度设置为280～320℃，聚缩反应后得到低聚物；
S2：将低聚物与2,2-双羟甲基-1,3-丙二醇进行醇解反应后再进行缩聚反应，在真空环境下持续搅拌40～60min，得到熔体；
S3：释放压力后，随后加入甲基氢环硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和抗菌液，再关闭反应釜，温度设置为250～290℃，在真空环境下，持续搅拌20～30min；
S4：随后直接将熔体引入到挤出机内，从出口端出料直接进入到喷丝箱进行纺丝并冷却吹风；
S5：将熔体通过多孔异型喷丝板1挤出、冷却、上油和卷绕得到改性聚酯纤维；
S6：改性聚酯纤维和DTY进行合股、加热拉伸、冷却、假捻、加热定型后卷绕制得混纺异形异收缩专用聚酯纤维。
采用上述一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，将苯二甲酸、乙二醇、含氟二元醇、缩聚催化剂按比例称取后倒入反应釜内，缩聚催化剂为乙二醇锑和至少一种锰、锌、钴、钙的组合物，可以加快缩聚反应并降低催化剂的使用量，节省成本，然后在280～320℃下聚缩反应后得到低聚物，再加入2,2- 双羟甲基-1,3-丙二醇，可以增加纤维的光泽度，增加阻燃性能，进行醇解反应后再进行缩聚反应，在真空环境下持续搅拌40～60min后得到熔体并释放反应釜内的压力后再加入甲基氢环硅氧烷和聚甲基氢硅氧烷，甲基氢环硅氧烷由甲基氢二氯硅烷、溶剂和水按比例1:2:1制得，其中溶剂为1、4二氧六环，此时得到的甲基氢环硅氧烷含量最多并可以防止纤维发黄，聚甲基氰硅烷在与锰、锌、钴和钙中的至少一种进行催化反应后形成薄膜，提高了纤维的防水性能，同时抗菌液也增加了纤维的抗菌性能，然后在250～290℃且真空环境下，持续搅拌20～30min后引入到挤出机内进入喷丝箱进行冷却，然后通过多孔异型喷丝板1挤出并冷却、上油和卷绕得到改性聚酯纤维，然后将改性聚酯纤维与DTY 丝进行合股，合股方法为将3～5根改性聚酯纤维和2～3根DTY丝S捻而成，使丝线的结构均匀，强度增加，强度不匀率降低，光泽、手感、弹性、延伸性等物理性能得到改善，然后进行加热拉伸、冷却、假捻、加热定型后卷绕制得。用很少的成本增加了纤维的光泽度、强度、抗黄度、弹性、防水、抗菌等性能，大大提高了产品的质量，扩大了需求。
实施例3
在本发明具体实施例中，除了包括前述实施例的结构特征，所述S3步骤中抗菌液为苦参、地肤子、土茯苓、白鲜皮、黄芩和金银花的提取液。
通过采用上述技术方案，苦参中的生物碱和黄酮类具有抗炎作用；地肤子中的三铁皂苷具有抗炎、抗过敏和止痒等作用；土茯苓中的黄酮类和皂苷类对抗炎抗菌止痛有明显作用；白鲜皮中的楼皮酮和白鲜碱具有抗炎、抗菌抗过敏、解热等作用，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有抑菌效果；黄芩能清热燥湿、泻火解毒、止血、安胎有清热燥湿，凉血安胎，解毒功效，对多种革兰阳性菌、革兰阴性菌、致病性皮肤真菌有抑制作用且能抗过敏；金银花具有抗菌抗炎，预防湿疹的效果，其中，土茯苓为君药，白鲜皮、地肤子为臣药，其余的是佐药，根据中药的医学原理共同起到消炎抗菌止痒的作用，使得改性聚酯纤维的抗菌效果增加并提升，用其制成的纺织品使用更舒适。
实施例4
在本发明具体实施例中，除了包括前述实施例的结构特征，所述S3步骤中还加入甲壳素和石墨烯粉。
通过采用上述技术方案，甲壳素和石墨烯粉的比例为1:2，甲壳素本身所含的正电荷与分子中的氨基阳离子与构成微生物细胞壁的唾液酸或磷脂阴离子结合，从而限制了微生物的活性，具有广谱抗菌、吸湿、止痒、防霉等效果。石墨烯粉的抗菌机制：(1)具有尖锐物理边缘可有效切割细菌病毒表面，破坏细胞壁和膜结构，造成胞内物质泄漏和代谢紊乱，最终导致细菌病毒死亡；(2) 具有大的比表面积和疏水性，可以有效通过接触或插入方式吸附结合细菌病毒表面的磷脂分子，从而破坏其细胞膜结构引起细菌病毒死亡；(3)石墨烯材料会通过包裹方式将细菌同周围介质隔离，进而阻断其增殖，起到抑菌作用。将甲壳素、石墨烯粉和抗菌液复合，提高了改性聚酯纤维的整体抗菌性能。
实施例5
在本发明具体实施例中，如图1-2所示，除了包括前述实施例的结构特征，所述多孔异型喷丝板1采用5圈腰圆形排列且上面环向均匀分布若干个喷丝孔 2，所述喷丝孔2为三叶形，所述的多孔异型喷丝板1板径为104mm，所述喷丝孔2的叶宽和叶长分别为0.1mm和0.25mm。
通过采用上述技术方案，多孔异型喷丝板1采用5圈腰圆形排列且5圈上面环向均匀分布若干个喷丝孔2，该排列方式可以使得改性聚酯纤维挤出多孔异型喷丝板1时防止缠绕，在叶宽和叶长(即三个叶体的宽度和长度)分别为0.1mm 和0.25mm的三叶形喷丝孔2中，所制得的改性聚酯纤维更厚实，而且增加改性聚酯纤维的闪光效应，使得织物更美观。
实施例6
在本发明具体实施例中，除了包括前述实施例的结构特征，所述S4步骤中喷丝箱采用联苯加热，喷丝箱纺丝位为2～8个，每个纺丝位间的距离为600mm，纺丝温度为286℃～290℃，冷却吹风风压为47～53pa。
通过采用上述技术方案，喷丝箱纺位优选为6个，在温度为286℃～290℃，冷却吹风风压为47～53pa条件下纺出的改性聚酯纤维，线密度偏差率≤0.5％，断裂强度≥1.6cN/detx，断裂伸长率135～145％，沸水收缩率为7～8％，含油率为0.50～0.15％。然后与DTY丝进行合股后制得的混纺异形异收缩专用聚酯纤维，线密度为200～280dtex，断裂强度≥1.9cN/detx，断裂伸长率145～155％，具有优秀的抗断裂强度和弹力，同时利用改性聚酯纤维与DTY的染色差异，改善织物染色性能，使织物呈现雪花状色丁效果。同时，因改性聚酯纤维和DTY 取向度的不同，热收缩性不同，改性聚酯纤维/DTY混纺异形异收缩专用聚酯纤维还具有异收缩效果。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合分别种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (9)
1.一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维，其特征在于：所述混纺异形异收缩专用聚酯纤维材质包括改性聚酯制得的纤维，所述改性聚酯由对苯二甲酸、乙二醇和含氟二元醇组成，所述含氟二元醇主链为含碳原子3～6的二醇，侧链上含有碳原子1～20的全氟烷基。
2.根据权利要求1所述的一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维，其特征在于，所述混纺异形异收缩专用聚酯纤维的线密度为200～280dtex，断裂强度≥1.9cN/detx，断裂伸长率145～155％。
3.一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，包括以下步骤：
S1：将对苯二甲酸、乙二醇、含氟二元醇和缩聚催化剂按比例放置到反应釜中，将反应釜的温度设置为280～320℃，聚缩反应后得到低聚物；
S2：将低聚物与2,2-双羟甲基-1,3-丙二醇进行醇解反应后再进行缩聚反应，在真空环境下持续搅拌40～60min，得到熔体；
S3：释放压力后，随后加入甲基氢环硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和抗菌液，再关闭反应釜，温度设置为250～290℃，在真空环境下，持续搅拌20～30min；
S4：随后直接将熔体引入到挤出机内，从出口端出料直接进入到喷丝箱进行纺丝并冷却吹风；
S5：将熔体通过多孔异型喷丝板挤出、冷却、上油和卷绕得到改性聚酯纤维；
S6：改性聚酯纤维和DTY进行合股、加热拉伸、冷却、假捻、加热定型后卷绕制得混纺异形异收缩专用聚酯纤维。
4.根据权利要求3所述的一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，其特征在于，所述S3步骤中抗菌液为苦参、地肤子、土茯苓、白鲜皮、黄芩和金银花的提取液。
5.根据权利要求4所述的一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，其特征在于，所述S3步骤中还加入甲壳素和石墨烯粉。
6.根据权利要求3所述的一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，其特征在于，所述多孔异型喷丝板采用5圈腰圆形排列且上面环向均匀分布若干个喷丝孔，所述喷丝孔为三叶形。
7.根据权利要求6所述的一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，其特征在于，所述的多孔异型喷丝板板径为104mm，所述喷丝孔的叶宽和叶长分别为0.1mm和0.25mm。
8.根据权利要求3所述的一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，其特征在于，所述S4步骤中喷丝箱采用联苯加热，喷丝箱纺丝位为2～8个，每个纺丝位间的距离为600mm。
9.根据权利要求8所述的一种混纺异形异收缩专用聚酯纤维的生产方法，其特征在于，所述S4步骤中纺丝温度为286℃～290℃，冷却吹风风压为47～53pa。
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