CN117966298A - 耐磨耗弹性复合加工丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨耗弹性复合加工丝及其制备方法。所述复合加工丝以聚合物B为鞘成分、以聚合物A为芯成分，利用偏心芯鞘复合喷丝板经过熔融纺丝制得。所述聚合物B的熔融粘度为30～80Pa·s，所述聚合物A的熔融粘度比聚合物B高，且两者的熔融粘度差在60Pa·s以上。本发明的弹性复合加工丝中鞘成分的频率为220～238kHz，具有优异的耐磨耗性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨耗弹性复合加工丝，具体的，涉及一种由高熔融粘度聚合物作为芯成分、低熔融粘度聚合物作为鞘成分的偏心芯鞘复合加工丝。
背景技术
以聚酯、聚酰胺为代表的合成纤维，因其优异的柔韧性、弹性回复性率、耐磨性、耐碱性，在衣料、内饰、车辆内装、产业材料等各种领域中占据了重要的地位。近年来，为了迎合日益增长的消费需求以及各式各样的功能性诉求，市场上不断推出功能各异的差别化纤维。例如弹性纤维，贴合人体体型、展现优美的天然曲线、增加美感，又不会对人体的活动造成不舒服，迎合了人体对的舒适性要求。
现今对构成布帛的原丝赋予伸长性能的方法中，使用具有粘度差的两种聚合物贴合成并列型的复合纤维得到了广泛研究。并列型双组份复合纤维是利用两组分热收缩性能的差异，使纤维产生偏离纤维轴向的弯曲，呈现出永久性三维螺旋状卷曲，获得如羊毛纤维类似的卷曲，这种卷曲具有持久稳定、弹性好等特点，可赋予织物更好的弹性、蓬松性和覆盖性。
中国专利CN110088365A公开了一种偏心芯鞘复合纤维，由2种聚合物形成的复合纤维的横截面种，A成分被B成分完全覆盖，覆盖A成分的B成分的厚度的最小厚度S与纤维直径D之比S/D为0.01～0.1，并且厚度与最小厚度S相比在1.05倍以内的部分的纤维的周长为纤维整体的周长的1/3以上。通过使B成分的厚度在本发明的范围之内，能够制成满足伸长性能和耐磨损性两特性的复合纤维。通过控制B成分的厚度虽然在一定程度上可以防止磨损造成的原纤维化或泛白的情况，但经过多次反复长时间摩擦后还是会造成A成分的露出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异耐磨耗性能的弹性复合加工丝。
本发明的技术解决方案如下：
耐磨耗弹性复合加工丝，为偏心芯鞘复合纤维，所述复合加工丝鞘成分的频率为220～238kHz。
所述复合加工丝横截面上，芯成分与鞘成分的面积比优选60：40～40：60，且所述芯成分的中心与所述复合加工丝圆心的距离优选占复合加工丝半径的20%～40%。
所述复合加工丝的强度优选3.0～4.0cN/dtex，伸度优选20～30％，伸缩伸长率优选30%～70%。
所述复合加工丝的单丝纤度优选0.8～4.0dtex。
采用JIS L1096：2010E法执行摩擦变退色测试，所述耐磨耗弹性复合加工丝经过15000次摩擦后评级优选达到4级以上。
本发明还公开了一种上述耐磨耗弹性复合加工丝的制备方法，以聚合物B为鞘成分、以聚合物A为芯成分，利用偏心芯鞘复合喷丝板经过熔融纺丝制得。所述聚合物B的熔融粘度为30～80Pa·s，所述聚合物A的熔融粘度比聚合物B高，且两者的熔融粘度差在60Pa·s以上；所述纺丝速度与所述熔融粘度差的比值在50m/（min·Pa·s）以下。
本发明通过使用低熔融粘度的聚合物作为鞘成分，同时控制纺丝过程种纺丝速度与芯鞘成分熔融粘度差的比值，使最终所述复合加工丝中鞘成分的频率在220～238kHz，从而实现耐磨耗的效果。
具体实施方式
本发明所述耐磨耗弹性复合加工丝是一种偏心芯鞘复合加工丝，其中鞘成分聚合物B的熔融粘度为30～80Pa·s，芯成分聚合物A的熔融粘度比聚合物B高60Pa·s。由于聚合物A与聚合物B之间存在足够的熔融粘度差，在偏心芯鞘复合加工丝的纺丝工程后，分别由聚合物A形成的芯成分和由聚合物B形成的鞘成分的取向产生显著差别，在复合加工丝上表现出一定的卷曲性能，即获得弹性复合加工丝。本发明中，所述聚合物A和聚合物的熔融粘度差优选100～400Pa·s。
如上所述，本发明所述鞘成分聚合物B的熔融粘度选择在30～80Pa·s的范围内。当聚合物B的熔融粘度低于30Pa·s时，因对应纺丝时流动性大，复合加工丝的强度容易降低；当聚合物B的熔融粘度高于80Pa·s时，纺丝应力集中于聚合物B，导致聚合物B的结晶度和配向度高，耐磨耗性能偏差。
所述复合加工丝通过芯成分聚合物A和鞘成分聚合物B的熔融粘度差所形成的热收缩性能的差异获得弹性，因此芯成分或鞘成分的比例过大或过小都不利于加工丝弹性的形成。本发明优选所述复合加工丝横截面上芯成分与鞘成分的面积比为60：40～40：60。
对于偏心芯鞘复合加工丝结构的定义，即单根加工丝的横截面上，芯成分的中心与加工丝整体中心不重叠。芯成分的中心与加工丝整体中心的距离越大，表现出来的卷曲性能越良好，复合加工丝的伸长性能也越好。但是，当芯成分的中心与加工丝整体中心的距离过大时，也导致芯成分所在侧的鞘壁过薄，纺丝性恶化。因此，为了更好地平衡所述复合加工丝的弹性性能和纺丝性，本发明优选所述芯成分的中心与所述复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的20%～40%。
为了达到本发明弹性和耐磨耗的目的，所述聚合物A和聚合物B分别优选聚酯聚合物。作为聚酯的具体例，可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PPT）、聚萘二甲酸乙二醇酯等。本发明提供了具有耐磨耗性能的弹性复合加工丝，为了保证耐磨耗性能，优选聚合物B为聚对苯二甲酸乙二醇酯。这是因为相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度高，将复合加工丝制成纺织品使用分散染料染色后，进行摩擦实验时产生的热量难以达到复合加工丝的玻璃化转变温度，分散染料不易从纤维中脱落，从而达到耐磨耗的效果。
本发明所述复合加工丝具有耐磨耗的特性，具体在加工丝上可以使用所述鞘成分聚合物B的频率表征。所述频率采用偏振原子力红外（AFM-IR）分析。AFM-IR技术是一种基于光热诱导共振现象，将原子力显微镜与红外光谱相结合的新光谱技术，以单一波长的红外光逐次照射样品、以原子力探针检测样品，可以测得纤维的硬度。一般硬度越高，耐磨性能越差。
本发明利用偏心芯鞘结构，芯成分为高熔融粘度的聚合物A，鞘成分为低熔融粘度的聚合物B，纺丝时应力向高熔融粘度的芯成分集中，抑制鞘成分的结晶与配向，从而得到鞘成分低结晶低配向的柔软结构。在进行耐摩擦测试时，鞘成分的频率为220～238kHz时，复合加工丝表现出良好的耐磨耗性能。所述鞘成分的频率小于220kHz时，在摩擦过程中鞘成分强度低，容易破损甚至产生毛丝；所述鞘成分的频率大于238kHz时，在摩擦过程中因硬摩擦脆性断裂也会导致鞘成分产生破损甚至毛丝。
本发明所述耐磨耗弹性复合加工丝的单丝纤度太小时，则复合加工丝的芯鞘横截面上芯成分侧的鞘厚过薄，纺丝性恶化；所述单丝纤度太大时，复合加工丝的集束性难以保证，所得织物手感过硬。综合考虑复合加工丝的纺丝性能以及集束性和织物手感，本发明优选所述复合加工丝的单丝纤度为0.8～4.0dtex。
本发明还公开了一种上述耐磨耗弹性复合加工丝的制备方法，以聚合物B为鞘成分、以聚合物A为芯成分，利用偏心芯鞘复合喷丝板经过熔融纺丝制得预取向丝POY，将制得的预取向丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、假捻器、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。所述聚合物B的熔融粘度为30～80Pa·s，所述聚合物A的熔融粘度比聚合物B高，且两者的熔融粘度差在60Pa·s以上；纺丝速度与所述熔融粘度差的比值在50m/（min·Pa·s）以下。
为了获得优异的耐磨耗效果，所述复合加工丝上鞘成分的频率需要在220~238kHz的范围内。为了达到这一频率，除控制聚合物A与聚合物B的熔融粘度差在60Pa·s以上外，还需要控制纺丝速度与所述熔融粘度差的比值在50m/（min·Pa·s）以下。对于相同的芯成分和鞘成分组合来说，纺丝速度越快，鞘成分的取向度和硬度越高，频率越大，所得复合加工丝的耐磨耗性越差。
本发明通过使用具有60Pa·s以上熔融粘度差的芯成分和鞘成分、在纺丝速度与所述熔融粘度差的比值在50m/（min·Pa·s）以下的条件下获得的复合加工丝具有优异的弹性和耐磨耗性能，且复合加工丝的强度为3.0～4.0cN/dtex，伸度为20～30%，伸缩伸长率为30%～70%，可满足各种用途的纺织品的要求。
速度与粘度比值=纺丝速度/粘度，纺丝速度（m/min），粘度（Pa·s）。
本发明所涉及的测试方法如下：
（1）熔融粘度
将切片状的聚合物经过干燥处理，使其水分率为100ppm以下，在测定温度与纺丝温度同样的条件下，应变速度为1216s-1条件下测得的值。
（2）强度、伸度
按照国标GB14344进行测试，强度为纤维应力-应变拉伸时最大破断点的应力/纤度（cN/dtex），伸度为纤维最大破断点的应变（%），分别取10个样品进行测试，最终结果取平均值。
（3）弹性伸长率
选取10米长的复合加工丝，作为测定对象，弹性伸长率（%）=（（L1-L0）/L0）*100%。
L0：复合加工丝在挂有2mg/d的初荷重下，用90度的热水处理2min后，再挂置12小时晾干后测得的长度为L0；
L1：L0测定后，去除L0测定时的初荷重，2min后挂上100mg/d的定荷重，30秒后测得的长度为L1；
（4）复合加工丝鞘成分频率
将1cm长的复合加工丝粘在样品台上，利用偏振原子力红外分析仪（AFM-IR），通过观察其断面，使仪器探针接触纤维鞘部并读取相应频率数值（Frequency/kHz）。
（5）纺丝性
纺丝性是指在纺丝过程中，每12hr出现的断丝回数，断丝回数越少，说明纺丝安定性越好；断丝回数越多，说明纺丝安定性越差。12hr中无断丝，判定为优，标记○；12hr中断丝1回，判定为良，标记△；12hr中断丝2回及以上，判定为差，标记×。
（6）耐磨耗性
（a）编物制作
使用复合加工丝8本，在28针成形圆编机（生产厂家：SANTONI）上进行圆编物制作（针本数：1440、速度：16rpm、设计克重140g/m2）。
（b）精炼处理
配置精炼剂溶液（采用软水，加入精炼剂2g/L，搅拌均匀），再将编物和精炼剂溶液按照浴比1：30放入染色机中，在80℃下，保温20分钟完成精炼。
（c）染色定型
配置染料溶液（采用软水将2g/L匀染剂和2g/L涤纶染色酸混合均匀形成助剂溶液，其次，根据坯布重量，将3.0owf%黑色分散染料加入助剂溶液中，搅拌均匀形成染料溶液），再将精炼后的编物和染料溶液按照浴比1：30放入染色机中，在130℃下，保温45分钟。再采用软水将0.5g/L连二亚硫酸钠还原剂混合均匀，与上染后的编织物一起放入染色机中，在80℃下，保温20分钟还原清洗浮色后，完成染色。最后将染色后的编物放入编织物定型机中，在160℃下，保温1分钟，完成定型。
（d）摩擦变退色测定
按照JIS L1096：2010E法实施，具体方法为：将上述编物试料作成直径38mm的试验片2枚，置于马丁代尔压力试验机上，施加9.0±0.2kPa压力，使两枚试验片按照一定轨迹相互摩擦10000回后取下，根据JIS L0804判色标准进行判色，分为1、2、3、4、5级，最终结果取2枚样品等级的平均值。
（7）芯成分的中心与所述复合加工丝圆心的距离
利用基恩士超景深显微镜VHX-2000，在2000倍下观察复合加工丝的横截断面，点出复合加工丝圆心a1及芯成分中心a2，测量a1至加工丝边界的距离L1，测量a1与 a2间距离L2，芯成分的中心与复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的比值为L2/L1。
下面将从列举的实施例和比较例对本发明的优点进行详细的说明。本发明并不限于下述的实施例。
实施例1
将熔融粘度为90Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为2000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.05cN/dtex，伸度为25.3%，弹性伸长率为32.5%，鞘成分频率为235kHz，摩擦变退色等级为4级。具体数值见表1。
实施例2
将熔融粘度为230Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为2000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.11cN/dtex，伸度为26.0%，弹性伸长率为44.0%，鞘成分频率为223kHz，摩擦变退色等级为5级。具体数值见表1。
实施例3
将熔融粘度为430Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为2000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.09cN/dtex，伸度为26.2%，弹性伸长率为63.8%，鞘成分频率为220kHz，摩擦变退色等级为5级。具体数值见表1。
实施例4
将熔融粘度为90Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.06cN/dtex，伸度为26.1%，弹性伸长率为34.0%，鞘成分频率为238kHz，摩擦变退色等级为4级。具体数值见表1。
实施例5
将熔融粘度为230Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以40：60的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.10cN/dtex，伸度为26.0%，弹性伸长率为32.3%，鞘成分频率为226kHz，摩擦变退色等级为4.5级。具体数值见表1。
实施例6
将熔融粘度为230Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以60：40的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.13cN/dtex，伸度为25.8%，弹性伸长率为32.5%，鞘成分频率为226kHz，摩擦变退色等级为4.5级。具体数值见表1。
实施例7
将熔融粘度为230Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以65：35的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.08cN/dtex，伸度为25.7%，弹性伸长率为30.2%，鞘成分频率为226kHz，摩擦变退色等级为4.5级。具体数值见表1。
实施例8
将熔融粘度为230Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以35：65的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.10cN/dtex，伸度为25.6%，弹性伸长率为30.1%，鞘成分频率为226kHz，摩擦变退色等级为4.5级。具体数值见表1。
实施例9
将熔融粘度为230Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的20%，强度为3.10cN/dtex，伸度为25.5%，弹性伸长率为35.5%，鞘成分频率为226kHz，摩擦变退色等级为4.5级。具体数值见表2。
实施例10
将熔融粘度为230Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的40%，强度为3.11cN/dtex，伸度为26.0%，弹性伸长率为52.2%，鞘成分频率为226kHz，摩擦变退色等级为4.5级。具体数值见表2。
实施例11
将熔融粘度为230Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的15%，强度为3.12cN/dtex，伸度为26.1%，弹性伸长率为30.0%，鞘成分频率为226kHz，摩擦变退色等级为4.5级。具体数值见表2。
实施例12
将熔融粘度为230Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的45%，强度为3.10cN/dtex，伸度为25.9%，弹性伸长率为45.5%，鞘成分频率为226kHz，摩擦变退色等级为4级。具体数值见表2。
比较例1
将熔融粘度为90Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为30Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为3500m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.12cN/dtex，伸度为25.9%，弹性伸长率为35.3%，鞘成分频率为242kHz，摩擦变退色等级为3级。具体数值见表2。
由于纺丝速度与熔融粘度差的比值太大，即虽然熔融粘度差在设定范围之内，但是纺丝速度太快时，鞘成分的取向度和硬度偏高，所得复合加工丝的耐磨耗性差。
比较例2
将熔融粘度为85Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为25Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为2000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为2.99cN/dtex，伸度为25.2%，弹性伸长率为32.5%，鞘成分频率为235kHz，摩擦变退色等级为4级。具体数值见表2。
由于鞘成分的熔融粘度太低，纺丝时流动性大，所得复合加工丝的强度低。
比较例3
将熔融粘度为150Pa·s的聚合物A切片和熔融粘度为90Pa·s的聚合物B切片分别干燥，然后以50：50的重量比分别投入料仓，熔融挤出后引入纺丝箱体，并通过计量泵计量进入偏心芯鞘复合纺丝组件，再经过冷却上油得到偏心芯鞘复合未延伸丝；最后将制得的未延伸丝依次经过第一罗拉、第一热箱加热、冷却板、第二罗拉、交络器、第二热箱定型、第三罗拉，得到耐磨耗弹性复合加工丝。纺丝速度为2000m/min，制丝过程纺丝性优异，所得耐磨耗弹性复合加工丝横截面上芯成分的中心和复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的30%，强度为3.95cN/dtex，伸度为24.3%，弹性伸长率为32.5%，鞘成分频率为235kHz，摩擦变退色等级为3.5级。具体数值见表2。
由于鞘成分的熔融粘度太高，纺丝时应力集中于鞘成分，导致鞘成分的结晶度和配向度高，所得复合加工丝的耐磨耗性差。
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Claims (6)
1.耐磨耗弹性复合加工丝，为偏心芯鞘复合纤维，其特征在于：所述复合加工丝鞘成分的频率为220～238kHz。
2.根据权利要求1所述耐磨耗弹性复合加工丝，其特征在于：所述复合加工丝横截面上，芯成分与鞘成分的面积比为60：40～40：60，且所述芯成分的中心与所述复合加工丝圆心的距离占复合加工丝半径的20%～40%。
3.根据权利要求1所述耐磨耗弹性复合加工丝，其特征在于：所述复合加工丝的强度为3.0～4.0cN/dtex，伸度为20～30%，伸缩伸长率为30%～70%。
4.根据权利要求1所述耐磨耗弹性复合加工丝，其特征在于：所述复合加工丝的单丝纤度为0.8～4.0dtex。
5.根据权利要求1所述耐磨耗弹性复合加工丝，其特征在于：采用JIS L1096：2010E法执行摩擦变退色测试，所述复合加工丝经过15000次摩擦后评级达到4级以上。
6.权利要求1所述耐磨耗弹性复合加工丝的制备方法，以聚合物B为鞘成分、以聚合物A为芯成分，利用偏心芯鞘复合喷丝板经过熔融纺丝制得，其特征在于：所述聚合物B的熔融粘度为30～80Pa·s，所述聚合物A的熔融粘度比聚合物B高，且两者的熔融粘度差在60Pa·s以上；所述纺丝速度与所述熔融粘度差的比值在50m/（min·Pa·s）以下。
Priority Applications (1)
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| CN202211299854.5A CN117966298A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 耐磨耗弹性复合加工丝及其制备方法 |
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| CN202211299854.5A CN117966298A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 耐磨耗弹性复合加工丝及其制备方法 |
Publications (1)
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2022
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