CN1327491A - 卷曲混纤聚酯复丝及其生产方法 - Google Patents

卷曲混纤聚酯复丝及其生产方法 Download PDF

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Abstract

一种由化学组成彼此不同的两种类型聚酯复丝FYA和FYB形成、彼此适当交缠的卷曲混纤聚酯复丝,其中复丝FYB在伸直状态下平均纤丝长度长于复丝FYA的平均纤丝长度8－40%,FYA纤丝长度变异系数(CVA)为3%或更低,FYB各纤丝长度和FYA平均纤丝长度之差的变异系数(CVB－A)为10－20%。该纱膨松度高,纤丝长度差异大,并且皮层FYB和芯部FYA之间不出现滑移。

Description

卷曲混纤聚酯复丝及其生产方法
技术领域
本发明涉及卷曲混纤聚酯复丝及其生产方法。更具体地说，本发明涉及所含聚合物组成彼此不同的两种或多种卷曲聚酯复丝彼此混合形成混纤纱的弹性混纤聚酯复丝，由此提高其膨松性；并涉及该复丝的生产方法。
背景技术
现有不同类型的卷曲聚酯复丝是由两种或多种拉伸性和/或热收缩性彼此不同的聚酯复丝，经拉伸-假捻或拉伸工艺而生产的，所述工艺中，将两种或多种不同类型的未拉伸复丝加工在一起。在这种方法中，由于两种或多种不同类型的复丝的拉伸性能和热收缩性能存在着差异，所以其真实纤丝长度差别有所增加，借此，使含在混纤纱中的各根卷曲丝之间的间隙空间扩大，从而提高了所得卷曲混纤复丝的膨松性。
术语“真实纤丝长度”意指纤丝在伸直条件下的长度。
上述两种或多种伸长和/或热收缩性不同的、可用于制造卷曲复丝的未拉伸聚酯复丝简单地分为如下两类。
第1类
两种或多种不同类型复丝为经熔融纺丝孔进行熔纺而制造的，然后将所得未拉伸的各种复丝分开卷绕在两个或多个不同筒管上。这些纱称作分开卷绕的复丝。
第2类
两种或多种不同类型复丝为经熔融纺丝孔进行熔纺制造，将所得未拉伸各根复丝彼此混合，混纤的复丝卷绕在同一筒管上。这种纱称作熔纺混纤复丝。
分开卷绕复丝(第1类)的优点在于：因为熔纺复丝彼此单独卷绕，因此可以极大地改变各种纱的聚合物组成和生产纱线的条件，能够在很大程度上提高不同类型复丝组合的各样性。但是，单独卷绕复丝的缺点是，生产两种或多种不同类型的复丝，必须使用两台或多台独立的设备，因此混纤复丝的生产率低。另外，单独卷绕复丝的缺点还在于，在将两种或多种不同类型的单独卷绕复丝混合形成混纤纱时，在形成卷曲纱的工艺过程中，难以使各种复丝彼此顺利混纤，这种情况下，纤丝长度较长复丝，主要应当位于所得卷曲混纤复丝外层，作为所得纱的皮丝，而较短纤丝的复丝，主要应当位于所得卷曲混纤复丝内部、作为所得纱的芯丝，但是前者并不固定围绕后者，因此纤丝较长的皮丝没有充分地起到提高所得卷曲混纤复丝膨松性的作用。
熔纺混纤复丝(第二类)的优点在于：因为许多类型的复丝卷绕形成一个卷，所以该混纤复丝能够采用单一熔纺设备生产；再者，因为许多类型熔纺复丝在卷绕操作之前混纤，所以熔纺各复丝彼此易于进行混纤；还有在所得卷曲混纤复丝中，纤丝长度较长的复丝能够容易位于所得纱的外层，用作皮丝，并对提高所得纱的膨松性起作用。然而，因为该熔纺混纤复丝经单一熔纺装置生产，对于许多类型的复丝来说，熔纺条件难以在较宽范围内独立地进行变化；在两种或多种类型复丝之间伸长性能和收缩性能，具有显著差异时难于生产；这样就难以生产其中两种或多种复丝之间真实纤丝长度差异大得足以获得高膨松性的卷曲混纤复丝。
日本未审查专利公报No58-98418公开了一种专门呈现分开卷绕复丝和熔纺混纤复丝两者优点的方法。该方法中，混纤复丝的一种复丝中，加入了诸如聚甲基丙烯酸甲酯之类的特定聚合物，这样加入了聚甲基丙烯酸甲酯的复丝的伸长性能，与未加入聚甲基丙烯酸甲酯的复丝相比，呈现相当大的增加；因此，能够获得两种或多种复丝之间真实纤丝长度具有明显差异的卷曲混纤复丝，而已确信这种较大差异不能通过惯用熔纺混纤复丝来得到。
然而，本发明的发明人研究了上述方法，并发现，该方法使两种或多种熔纺复丝之间的真实纤丝长度产生差别的步骤中，各种复丝彼此混纤有些过度，这样限制了混纤熔纺的各复丝之间的相对运动，因此纤丝长度较长的复丝难以位于所得混纤纱的外层，而所得混纤纱即使纤丝长度本身具有大的差异，其膨松性也不足。
日本未审查专利公报No63-42913公开了将间苯二甲酸共聚进入聚酯分子链，代替聚甲基丙烯酸甲酯。按照该公报，间苯二甲酸的共聚起到了增加熔纺混纤复丝中两种或多种熔纺复丝之间收缩率差异的作用，使所得膨松卷曲纱两种或多种复丝之间真实纤丝长度差异变大，这与日本未审查专利公报No58-98418相似。然而，本发明的发明人已经发现，使用间苯二甲酸的日本未审查专利公报No63-42913生产膨松卷曲复丝时，在产生两种或多种复丝之间真实纤丝长度差异的步骤中，熔纺复丝发生过度混纤现象，因此，即使纤丝长度差异变大了，所得卷曲混纤复丝的膨松性也不令人满意。
所以，惯用工艺还没有成功地制造出其中较长复丝满意地位于所得纱线外层，而形成膨松皮层、两种或多种复丝之间纤丝长度差异足够大、所得混纤纱的膨松性令人满意的卷曲混纤聚酯复丝。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卷曲混纤聚酯复丝及生产该膨松纱的方法，所述复丝中两种聚酯复丝之间的纤丝长度差异较大，并且其外层主要由有较长纤丝长度的聚酯复丝形成，使所得纱线具有高膨松性。
上述目的能够通过本发明的卷曲混纤聚酯复丝及其生产方法得以实现。
本发明的卷曲混纤聚酯复丝包含两种卷曲聚酯复丝FYA和FYB，FYA和FYB的聚合物化学组成彼此不同，二者彼此混纤和交缠形成混纤复丝FY；其中，在混纤复丝FY中，各复丝FYB在伸直条件下平均纤丝长度比各复丝FYA的平均纤丝要长8-40％，较短的各复丝FYA在伸长条件下纤丝长度变异系数(CVA)为3％或3％以下，而在伸直条件下较长的各复丝FYB的各纤丝长度与较短的各复丝FYA的平均纤丝长度之差的变异系数(CVB-A)为10-20％。
在本发明的卷曲混纤聚酯复丝中，优选较长的复丝FYB含有0.5-5wt％提高纤丝伸长性能的试剂，以较长复丝FYB中含有的聚酯聚合物重量为基准计。
在本发明的卷曲混纤聚酯复丝中，优选提高纤丝伸长性能的试剂包括至少一种不饱和单体的加成聚合产物，该产物基本不溶于较长各复丝FYB的聚酯中，并且其重均分子量至少为2000。
在本发明的卷曲混纤聚酯复丝中，优选较短各复丝FYA中所含聚酯包括间苯二甲酸残基，作为形成聚酯的二羧酸成分残基的一部分，其含量占二羧酸残基总量的3-15mol％。
在本发明的卷曲混纤聚酯复丝中，优选较长的聚酯复丝FYB的平均各纤丝粗细度相当于较短聚酯复丝FYA的纤丝平均粗细度的80％或80％以下，对于每一根混纤复丝而言，优选较长聚酯复丝FYB根数是较短聚酯复丝FYA根数的至少1.5倍。
本发明生产卷曲混纤聚酯复丝的方法包括以下步骤：
使两种化学组成彼此不同的聚酯分别经由两种聚酯的熔融纺丝孔进行熔体纺丝，分别形成两种未拉伸聚酯复丝；
使两种彼此不同的复丝混纤，同时使两种不同的复丝经过纤丝交缠处理，该处理中向混纤复丝施加空气压力为50-600KPa的气流，使各复丝彼此交缠；
使所得混纤交缠复丝成束；
以1.2-2.5拉伸比拉伸该复丝束，从而制出包含两种热收缩性能彼此不同的拉伸复丝的混纤交缠拉伸复丝；和
对拉伸复丝实施热卷曲处理至如下程度，即所得复丝FY中，所得卷曲复丝FYB型在伸直条件下的平均纤丝长度比另一所得卷曲复丝FYA型的平均纤丝长度长8-40％，较短各复丝FYA在伸直条件下的纤丝长度变异系数(CVA)为3％或3％以下，伸直条件下较长各复丝FYB的各纤丝长度和较短各复丝FYA的平均纤丝长度之差的变异系数(CVB-A)为10-20％。
本发明的方法中，纤丝的空气交缠处理优选经交织法来进行。
在本发明的方法中，两种聚酯的纺丝孔优选在一块单一喷丝板上。
实施本发明的最佳方式
本发明的发明人为获得在接纳成束和卷绕混纤纱之前，将其熔纺混纤复丝中含有的两种不同熔纺聚酯复丝的适宜组合，进行了大量研究工作。结果发现，在熔纺、混纤工艺过程(在接纳成束和卷绕过程之前)中，向混纤复丝施加空气压力为50-600KPa的气流有助于混纤复丝彼此交缠，并控制混纤度至适宜水平，所得卷曲混纤聚酯复丝具有高膨松性。本发明的在特定气流压力下的特定纤丝交缠处理是一种新技术，该特定纤丝交缠处理工艺的好处在现有技术中还是未知的。
本发明的卷曲混纤聚酯复丝包含两种卷曲聚酯复丝FYA和FYB，FYA和FYB的聚合物化学组成彼此不同，其彼此混纤和交缠形成混纤复丝FY。聚合物化学组成的差异包括聚酯分子重复单元的种类和含量的差异、聚酯树脂中含有的添加剂类型的差异，以及共聚单体类型和含量的差异。
卷曲混纤聚酯复丝FY中，伸直状态下的各复丝FYB的平均长度比伸直状态下的各复丝FYA长8-40％。在卷曲混纤复丝FY中卷曲复丝FYA和FYB之间的平均纤丝长度之差由下式所定义。 ΔL ( % ) = ( L B ) - ( L A ) ( L A ) × ∞ 其中ΔL代表含在某种长度的卷曲混纤复丝FY中的、均处于伸直状态的卷曲复丝FYB和FYA之间平均纤丝长度差，LB代表伸直状态的较长卷曲复丝FYB的平均纤丝长度，而LA代表伸直状态的较短卷曲复丝FYA的平均纤丝长度。
ΔL可以指平均纤丝长度差。
本发明的卷曲混纤复丝FY有主要由较短卷曲复丝FYA形成的芯部分，和围绕该芯部分的、主要由较长卷曲复丝FYB形成的外(皮)层，较短和较长的复丝FYA和FYB彼此部分交缠，形成混纤复丝。
在平均纤丝长度差小于8％时，主要位于皮层的较长卷曲复丝FYB不能在各复丝FYB和FYA之间形成大得足以赋予混纤复丝高膨松性的空间。另外，在平均纤丝长度差大于40％时，主要位于芯部的较短卷曲复丝FYA和主要位于皮层的较长卷曲复丝FYB之间的连结点减少，结果，皮层不能围绕混纤复丝芯部而固定，许多混纤纱中的各复丝彼此接触易于彼此交缠。这种交缠现象称作“扣链现象”。优选平均纤丝长度差为10-30％。
在本发明的卷曲混纤聚酯复丝中，完全解决了现有技术以熔纺混纤复丝生产混纤复丝所存在的问题，即膨松性不令人满意的问题。
在本发明卷曲混纤聚酯复丝FY中，较短的各复丝FYA在伸直条件下的纤丝长度卷曲系数(CVA)为3％或3％以下，较长各根复丝FYB和较短各根复丝FYA两者在伸直条件下的平均纤丝长度差的变异系数(CVB-A)为10-20％。
CVB-A变异系数按如下方法进行测定。
将卷曲混纤复丝FY样品切为5cm长断片，将该复丝FY中较短和较长卷曲复丝FYA和FYB彼此分离开来。测定50根较长复丝FYB和50根较短复丝FYA之间的纤丝长度差，自测定数据计算平均纤丝长度差。还计算较长各复丝FYB的各纤丝长度和较短各复丝FYA的平均纤丝长度之间所测差值的标准偏差。变异系数CVB-A是较长和较短复丝FYB和FYA之间纤丝长度差的标准偏差除以平均纤丝长度差的商，以％计。在本发明中，CVB-A必须为10-20％。对于参照样品来说，在日本未审查专利公报No58-98418的实例1中使用了熔纺混纤复丝，所公开的卷曲混纤聚酯复丝的CVB-A为28％，而自分开卷绕复丝形成的卷曲混纤聚酯复丝的CVB-A为8％。
当CVB-A超过20％时，较短和较长复丝FYA和FYB会混纤过度，这样，过大地限制了其相对运动。如此，即使在复丝FYA和FYB的纤丝长度差异大时，复丝FYA和FYB之间形成的空间也不会大到足以使所得混纤复丝具有高膨松性。另外，当CVB-A低于10％时，较短和较长复丝FYA和FYB彼此混纤不足，这样主要由较长复丝FYB形成的皮层不能牢固地固定到主要由较短复丝FYA形成的芯部上，即皮层容易从混纤复丝的芯部滑脱。
在本发明中，呈现出不曾预料到的优点，本发明由含有两种复丝的熔纺混纤复丝生产的卷曲混纤复丝的膨松性高于惯用的其平均纤丝长度差异同于本发明的两种分开卷绕复丝生产的卷曲混纤复丝的膨松性。即在本发明中，通过施加气流处理，控制两种不同类型复丝的混纤程度，不仅能够使熔纺混纤复丝中的两种不同的复丝，在接近于分开卷绕复丝的适宜条件下彼此混纤，而且能够使所得卷曲混纤复丝的膨松性高于该分开卷绕复丝所得混纤复丝的膨松性。
卷曲混纤复丝的膨松性变高的机理还未完全研究清楚。但是，估计其机理如下。
即在使用分开卷绕的复丝时，虽然所得的卷曲混纤复丝在复丝FYA和FYB之间形成了较大空间，但是因为主要位于皮层的复丝FYB的纤丝长度是均匀的，上述空间集中在混纤复丝的芯部和皮层之间，围绕芯部的主要由较长复丝FYB形成的皮层不能在芯部周围保持环绕层并接近芯部，所以就减少了皮层和芯部之间的空间。在本发明的卷曲混纤复丝中，因为较长复丝FYB的纤丝长度有一个适度的分布范围，在复丝FYA和FYB之间形成的空间并不集中在混纤复丝的皮层和芯部之间，因此复丝FYA和FYB由于其纤丝长度差异而在其间形成的空间能够最大程度地得到利用。较短的和较长的复丝FYA和FYB之间的纤丝长度差异越大，对于皮层和芯部之间空间过于集中的抑制作用就越强。因此，由上述事实看来，优选较短和较长的复丝FYA和FYB的平均纤丝长度差异为10-30％。
较短的复丝FYA主要位于混纤复丝的芯部。因此，于卷曲混纤复丝施加拉伸负荷时，较短的复丝FYA起着应变载体的作用。所以，优选较短复丝FYA的纤丝长度的分散程度应尽可能小。在将卷曲混纤聚酯复丝样品切为长5cm断片，测定较短复丝在伸直状态下的纤丝长度时，较短的各复丝FYA在伸直状态下的纤丝长度的变异系数(CVA)应控制在3％或3％以下。
本发明可采用的聚酯树脂优选选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚2，6-萘二甲酸乙二酯和上述聚酯的两种或多种成分单体的共聚物，以及两种或多种上述聚酯和共聚物的混合物。更具体地说，本发明可采用的聚酯选自重复单元中含80mol％(以重复单元总摩尔量为基准计)对苯二甲酸乙二酯重复单元的聚酯，该聚酯易于形成纤丝。另外，聚酯树脂可以含有至少一种添加剂，选自消光剂、颜料、阻燃剂、消臭剂、抗静电剂、抗氧剂和紫外线吸收剂，但是添加剂不能妨碍达到本发明的目的。
为了获得较长和较短的复丝FYB和FYA之间的满意纤丝长度差异，优选较长复丝FYB含有提高纤丝伸长性能的试剂，以增加复丝FYB的伸长率，优选较短复丝FYA含有提高纤丝收缩性能的试剂，以增加复丝FYA的热收缩率。
优选将含有提高纤丝伸长率的试剂的复丝FYB与含有提高纤丝收缩率的试剂的复丝FYA组合使用。
提高纤丝伸长率试剂含量为0.5-5wt％，以较长复丝FYB的聚酯树脂重量为基准计。如果提高纤丝伸长率试剂含量为0.5wt％以下，那末较长复丝FYB纤丝伸长率提高效果就不充分，因而不能得到较短和较长的复丝FYA和FYB之间满意的纤丝长度差异。另外，如果提高纤丝伸长率试剂含量大于5wt％，那末较长复丝FYB的纤丝伸长效果会达到饱和，在熔纺过程中复丝断头现象会增加，因此混纤丝生产工艺不能稳定。在较短复丝FYA中也可以含有少量提高纤丝伸长的试剂。优选，在较短复丝FYA中提高纤丝伸长率试剂含量限制于1.5wt％或更少，并比较长复丝FYB中该试剂含量要低0.5％。
优选提高纤丝伸长率试剂包括至少一种不饱和单体的加成聚合产物，该产物基本不溶于较长的各复丝FYB中的聚酯中，其重均分子量至少为2000。如果该提高纤丝伸长率试剂溶于聚酯和/或该试剂的分子量小于2000，则较长复丝FYB就不能得到满意的提高纤丝伸长率效果。
用作提高纤丝伸长率试剂的不饱和单体加成聚合产物，可优选选自聚甲基丙烯酸酯聚合物。聚丙烯酸酯聚合物、聚(4-甲基-1-戊烯)聚合物。聚十八烯-1聚合物和聚乙烯基苯甲基聚合物苯乙烯聚合物以及苯乙烯衍生物聚合物。优选提高纤丝伸长率试剂的热卷曲温度为110-130℃，该温度高于聚酯玻璃化转变温度，这样就能够出现下述状况，即在含有提高纤丝伸长率试剂的聚酯熔体经熔融纺丝孔挤出时，挤出的丝状聚酯熔体流中含有的该试剂在熔纺路程的上游部分便可固化。如果热卷曲温度小于110℃，该热卷曲温度和聚酯玻璃化转变温度之差小，复丝FYB提高纤丝伸长率效果就低。再者，如果热卷曲温度高于130℃，那末在经由熔融纺丝孔挤出的丝状聚酯熔体流中含有的该试剂就在经过熔融纺丝孔之后立即迅速固化，这样聚酯熔体的固化与提高纤丝伸长率试剂的固化不同时发生，这种现象会使挤出的丝状聚酯熔体流的断头增加。本发明使用的提高纤丝伸长率试剂公开在WO99/47735中。
为提高较短复丝FYA的热收缩性，优选较短复丝FYA中含有的二羧酸残基有3-15mol％(以二羧酸残基总含量为基准计)被下述残基所取代：双酚A残基、间苯二甲酸残基、或者双酚A或间苯二甲酸的衍生物的残基，所述衍生物残基含有至少一个作为侧链的、连接到双酚A或间苯二甲酸的芳族基团上的金属磺酸盐基团。
如果上述取代残基含量小于3mol％，那末较短复丝FYA的提高纤丝收缩率效果就会不令人满意。另外，如果取代大于15mol％，那末提高纤丝收缩率效果就会达到饱和，在熔纺过程中丝的断头增加。
只要获得较短的和较长的复丝FYA和FYB之间的满意纤丝长度差，上述提高纤丝伸长率试剂就可以也含在较短复丝FYA中，上述提高纤丝收缩率的试剂也可以施加到较长复丝FYB中。另外，只要满足较短的复丝FYA的CVA和较长与较短的FYB和FYA之间的CVB-A的要求值，复丝FYA或FYB就可以含有横截面不规则的复丝，或者可以含有粗细度彼此不同的两种或多种复丝。
在使用本发明卷曲混纤聚酯复丝制造织物时，由较长复丝FYB形成的纱线皮层主要赋予所得织物柔软手感，由较短复丝FYA形成的纱线芯部主要赋予所得织物硬挺感(刚性感或者弹性感)。因此，优选各较长复丝FYB粗细度为各较短复丝FYA粗细度的80％或80％以下。所得纱线中较长复丝的纤丝根数是较短复丝FYA纤丝根数的1.5倍。更优选较长复丝FYB各纤丝粗细度为0.5-1.5dtex，每根纱线的纤丝数为24-96。另外，优选，较短复数FYA各纤丝粗细度为1-6dtex，而每根纱线中的纤丝根数为12-36。
本发明的卷曲混纤聚酯复丝中，若纱线是非卷曲的，或者只有不到2％是卷曲的卷曲纱时，优选复丝FYA和FYB的交缠点数为每米纱线30-60个。在纱线卷曲百分数为2-12％时，优选交缠点数为每米纱线15-40个。在纱线卷曲百分数为2％以下时，所得纱线无粗糙感，而具有很柔软的手感，但是形成皮层的丝和形成芯部的丝之间容易发生滑动。所以，在这种情况下，优选交缠点数为每米纱线30或更多。然而，如果交缠点数为每米纱线60以上，所得纱线可以呈现硬挺感。在纱线卷曲百分数为2-12％时，纱线卷曲使纱线膨松性增加，这样所得纱线膨松性提高相当多。另外，与非卷曲纱相比，卷曲使形成皮层的丝和形成芯部的丝之间的滑动受到限制。因此，在这种情况下优选交缠点数为每米纱15-40。
兹将本发明生产卷曲混纤聚酯复丝的方法详述如下。
本发明方法包括如下步骤：
使两种化学组成彼此不同的聚酯经两种聚酯的熔融纺丝孔分别进行熔融纺丝，从而分别制取两种未拉伸聚酯复丝；
使两种不同类型的复丝彼此混纤，同时使两种不同类型的复丝进行纤丝交缠处理，其中对混纤复丝施加空气压力为50-600KPa的气流，使各复丝彼此交缠；
将所得混纤交缠复丝成束；
以拉伸比1.2-2.5拉伸该复丝束，从而制取包含热收缩率彼此不同的两种拉伸复丝的混纤交缠拉伸复丝；和
对拉伸复丝实施热卷曲处理至下述程度，即在所得复丝FY中，所得卷曲复丝FYB在伸直条件下的平均纤丝长度比另一种所得卷曲复丝FYA纤丝要长8-40％，较短的各复丝FYA在伸直条件下的纤丝长度变异系数(CVA)为3％或更低，较长各复丝FYB的纤丝长度和较短的各复丝FYA的平均纤丝长度(均在伸直条件下)之差的变异系数(CVB-A)为10-20％。
本发明方法中，重要的是，采用空气压力为50-600KPa的气流对混纤复丝进行纤丝交缠处理，使各复丝彼此交缠，并控制两种不同类型的复丝交缠到适宜程度。
本发明的方法中，使化学组成彼此不同的两种类型的聚酯树酯，经两种不同类型聚酯树脂的熔融纺丝孔分别熔融纺丝，制造两种化学组成彼此不同、进而伸长率和热收缩率彼此不同的未拉伸未成束聚酯复丝。然后，使这两种未成束的熔纺未拉伸复丝彼此混纤，制成混纤复丝束。该过程中，在混纤之前，两种类型的单独熔纺复丝是未成束的，因此，在混纤过程中两种复丝能够彼此均匀地混合。如果每种熔纺复丝在混纤操作之前成束，那末两种复丝在混纤过程中就不能彼此均匀地混合。这种现象相似于采用彼此无关分开卷绕的复丝惯用工艺的情况。
再者，本发明方法中，在混纤过程中以空气压力为50-600KPa的气流施加于两种不同类型的复丝上，使混纤的各复丝彼此交缠，从而干扰了两种类型复丝的均匀混合并使各复丝彼此交缠。如果两种不同类型的熔纺复丝被混纤，混纤的复丝接纳成束，然后使混纤复丝再经受气流使纤丝交缠处理，那末所得的混纤交缠复丝的CVB-A，相似于惯用熔纺混纤复丝生产的、不采用气流进行纤丝交缠处理的卷曲混纤复丝的CVB-A。由于采用气流对纤丝交缠处理的位置变化所造成的混纤两种不同类型复丝所生成的混纤状况的不同，还没有完全弄清楚。然而，如果两种不同类型的聚酯树脂分别熔纺、所得两种复丝通过第一导丝辊接纳成束，然后经第二导丝辊借助络筒机卷绕，下面是有关设想。
当采用气流对纤丝交缠处理在第一导丝辊上游进行时，熔纺复丝经导丝辊不完全成束(因为如果它们完全成束，那末在导丝辊和丝束之间产生的摩擦太高)，这样各根复丝彼此隔开至某种程度，而以气流对丝的交缠处理施加于复丝上。因此，扰乱了两种不同类型熔纺复丝的均匀混纤状态。换句话说，就是此时气流对纤丝交缠处理的作用是使复丝FYA规则排列在混纤复丝束的芯部，而使复丝FYB规则排列在其皮层。
如果气流对丝的交缠处理在第一导丝辊下游进行时，那末复丝压过第一和第二导丝辊，这样各复丝彼此相对运动受到限制，并且各复丝之间的空间减少。换句话说，复丝束的密度增加。当气流对纤丝的交缠处理施加到致密复丝上时，由于复丝彼此干扰，复丝的重排受到阻碍，因此复丝束保持均匀混纤状态。
另外，本发明方法中，在混纤过程中对两种不同类型复丝所施加的气流压力是重要参数。如果气流压力小于50KPa，即使两种不同类型复丝形成松散束，也不能有效进行松散丝束中复丝的重排，两种不同类型复丝的混纤状态较均匀。
在气流压力为600KPa以上时，复丝的重排效果达到饱和，复丝束激烈振动，形成绒毛和发生断头。本发明方法中，优选以气流对纤丝的交缠处理的交缠法进行。
下文进一步解释本发明方法。采用如下步骤生产熔纺复丝。
两种不同类型的复丝的熔融纺丝孔可以形成在两个不同的熔纺喷丝板上，其条件是，经过各喷丝板熔融纺丝的两种不同类型复丝能够混纤形成复丝束，而不会使两种不同类型复丝单独成束，再混纤成纱。但是，优选两种不同类型的熔融纺丝孔形成在一块单一熔融喷丝板上。在这种情况下，两种不同类型的熔纺复丝在成束前彼此易于混纤，并且熔融喷丝板数目能够减少一半。
可用来生产两种不同类型复丝的聚酯如上所述。在将提高纤丝伸长性能的试剂混入较长复丝FYB用的聚酯树脂中，以提高较长复丝FYB的拉伸性能时，优选，将一种类型未拉伸复丝的断裂伸长率控制在相当于另一种未拉伸复丝的1.5倍或更高，更优选控制在2-3.5倍。如果断裂伸长比小于1.5，那末在拉伸和热处理过程中难以将较短复丝FYA和较长复丝FYB的纤丝长度差控制在足以实现本发明目的的范围内。
现将生产拉伸混纤复丝的方法解释如下。
拉伸步骤可采用拉伸假捻法来实施，在该方法中拉伸和假捻同时施加到未拉伸混纤复丝上，或者采用拉伸法来实施，对所述复丝不实施假捻过程。优选将拉伸假捻法实施于拉伸性能不同的两种未拉伸复丝的未拉伸混纤复丝，而拉伸法则优选实施于拉伸性能和热收缩性能均不同的两种未拉伸复丝的未拉伸混纤复丝。各方法的拉伸过程中，拉伸比控制为1.2-2.5，优选为1.5-2.3，以便使所得卷曲混纤聚酯复丝中较短和较长复丝间的平均纤丝长度差异令人满意。本发明的用于未拉伸混纤复丝的拉伸假捻法能够使用惯用设备在惯用条件下实施。例如，加热设备可以只安装在假捻设备的上游，或可将另一加热设备安装在假捻设备下游，以便使假捻步骤造成的纱线卷曲得到松弛。
拉伸假捻步骤和不包括假捻处理的拉伸步骤之前或之后，可以对所得纱进行附加的喷气纤丝交缠处理，除非该处理使所得卷曲混纤复丝手感降低。在同时对熔纺复丝进行混纤步骤和纤丝交缠步骤之后，各复丝便难以重排。因此，在拉伸步骤之前或之后，附加的纤丝交缠处理起到了提高复丝彼此交缠的作用，而不使皮层从混纤丝芯部滑脱。
在拉伸混纤复丝中，两种类型复丝的热收缩性彼此不同。
本发明方法中，拉伸混纤复丝经热卷曲处理，达到下述程度，即所得复丝FY中，卷曲复丝FYB在伸直条件下的平均纤丝长度比另一种卷曲复丝FYB长10-40％，较短的各复丝FYA在伸直条件下纤丝长度变异系数(CVA)为3％或更小，较长各复丝FYB和较短各复丝FYA的平均纤丝长度(均在伸直条件下)差的变异系数(CVB-A)为10-20％。
热卷曲处理有助于改善本发明卷曲混纤复丝的机织和针织性能。
在本发明的卷曲混纤复丝经机织或针织工序之后，优选使所得机织或针织物在60℃或更高温度的热水中经受热处理，优选水温为70℃-130℃，或者在80-120℃湿空气中进行处理，或者在80-150℃干空气中进行，优选在松弛条件下进行。
较长复丝FYB中含有提高纤丝伸长性能的试剂，并且，优选在上述热处理之前，实施不进行假捻处理的拉伸工序的情况下，使机织织物或针织织物在松弛条件下在约190℃板式加热器上经受附加热处理，在该条件下，织物收缩2-5％，使较长复丝在该附加热处理中自发伸长。该附加热处理有助于进一步提高所得机织或针织织物的膨松性。
实施例
本发明将通过下述无意限制本发明范围的实例得到进一步说明。
在实例和比较实例中，平均纤丝长度、纤丝长度差异变异系数(CVB-A)、较短复丝FYA长度变异系数(CVA)、聚酯树脂的玻璃化转变温度和热变形温度、丝的断裂伸长率、聚酯树脂特性粘度、纤丝沸水收缩率(BWS)、纤丝卷曲百分数、纱线膨松性、织物手感和织物外观按下述测定方法来测定。(1)平均纤丝长度
将三个混纤复丝试样在100℃热水中在无负荷下处理30min，于室温下干燥一天，然后以每分特纱加1/30g负荷将其切为5cm长断片。将切断的试样分开成复丝FYA和FYB。以每分特纤丝加0.1g负荷测定各纤丝的长度，自所得数据计算平均纤丝长度。(2)纤丝长度差异变异系数(CVB-A，以％计)
采用上述测定方法(1)测定出的较长各复丝FYB的纤丝长度和较短各复丝FYA的平均纤丝长度。
按照下式计算以％表示的纤丝长度差。
纤丝长度差(％)
＝〔(各FYB纤丝长度(LA)-FYA平均纤丝长度)/
   (FYA平均纤丝长度(LA))〕×100
计算所计算出的纤丝长度差的标准偏差(SB-A)，和复丝FYB和FYA之间的平均纤丝长度差ΔL。
按照下式计算复丝间纤丝长度差的变异系数(CVB-A，以％计)：
            CVA-B(％)＝(SB-A/ΔL)×100(3)较短复丝FYA的纤丝长度变异系数(CVA，以％计)
以各较短复丝FYA的纤丝长度测定值为基础，计算该较短复丝FYA的纤丝长度标准偏差(SA)和平均纤丝长度(LA)。按下式计算复丝FYA的纤丝长度的变异系数CVA，以％计。
            CVA(％)＝(SA/LA)×100(4)玻璃化转变温度和热变形温度
上述温度按照ASTM D-648进行测定。(5)断裂伸长率
将熔融复丝置于温度25℃、湿度60％恒温恒湿室中一天一夜。将长度100mm的复丝试样使用张力试验机(SHIMAZU SEISAKUSHO制造)以200m/min拉伸速度进行拉伸试验，测定试样的拉伸强度和断裂伸长率。
以拉伸混纤复丝和卷曲混纤复丝进行与上述相似的拉伸试验，只是试样长度为200mm，拉伸速度为200m/min。(6)聚酯树脂特性粘度〔η〕
聚酯树脂的特性粘度〔η〕在35℃下由邻氯苯酚组成的溶剂中进行测定。在该测定中，聚酯树脂样品以不同浓度(C)溶于邻氯苯酚中，测定所得溶液的粘度，自所得数值求出聚酯树脂的特性粘度〔η〕。(7)沸水收缩率(BWS)
围绕纱线测长器(周长1125cm)卷绕纱线试样十圈，自纱线测长器取下所卷绕纱线，形成丝绞。在每1.11分特(旦)加1/30g负荷下测量丝绞长(L0)。在丝绞卸下负荷之后，将其在95℃热水中热处理30min，然后干燥。
在上述相同条件下将干燥丝绞加上负荷，测定丝绞长(L)。
按照下式计算纱线的沸水收缩率(BWS)，以％计。
                  BWS(％)＝〔(L0-L)/L〕×100(8)卷曲百分数
制取粗细度为3000dtex的丝绞，加载6g(2mg/dtex)轻砝码和600g(0.2g/dtex)重砝码。在加载1min时，测定丝绞长(L0)，从丝绞上除去重砝码再立即测定一次。用导杆支撑只加载轻砝码的丝绞，并浸在沸水中20min。然后从丝绞上除去轻砝码，将丝绞自然干燥一天或更长时间。此后，使丝绞加载轻和重砝码两者，在负荷1min时，测定丝绞长(L1)，然后从丝绞上除去重砝码，测定丝绞长(L2)。按照下式计算卷曲百分数。
             卷曲百分数(％)＝〔(L1-L2)/L〕×100(9)膨松度
将包含较短和较长复丝FYA和FYB的卷曲混纤聚酯复丝织造成机织物，其中该熔纺复丝的混纤状态以卷曲复丝的收缩率为基础进行参照，考虑纱线收缩率专门进行经密纬密设计，使所得机织物彼此具有相同的织物单位重量。机织物在相同条件下进行后处理。由织物的厚度和织物单位重量计算成品机织物的膨松性。(10)手感
由五名熟练专家对成品机织物进行手感感官试验。按下述级别进行试验结果分级。
级别                                手感
3                              非常膨松而柔软
2                              膨松性稍不足，柔软性差
1                              膨松性差，织物呈刚性(11)外观
由五名熟练检验员对机织物外观进行感官评定。试验结果按下述级别分级。
级别                                外观
3                              表面很均匀光滑，无粗糙感。
2                              表面稍粗糙，但未发现纵向条纹或不均匀。
1                              表面相当粗糙，部分表面发现纵向条纹和
                               不均匀。
实施例1-4和比较例1-3
在各个实例1-4和比较例1-3中，所提供的熔融纺丝喷丝板具有较短复丝FYA的A组纺丝孔(孔径0.4mm，孔长0.8mm，孔数12)和较长复丝FYB的B组纺丝孔(为Y形孔缝，其缝宽0.18mm，Y形缝三个分支的长度分别为0.54mm，孔长0.8mm，孔数24)。
在喷丝板中，喷丝孔的树脂熔体流道彼此不相交。
特性粘度0.64的聚对苯二甲酸乙二酯树脂，和上述相同聚对苯二甲酸乙二酯树脂与提高纤丝伸长性能的试剂的切片共混物，所述提高纤丝伸长率试剂含甲基丙烯酸树脂(商品名：Kurapet SH-N，Color No.1000)2wt％，以其中聚酯树脂的重量为基准计，分别经喷丝板的A组纺丝孔和B组纺丝孔进行熔体挤出，喷丝板温度为283℃，以接纳速度3300m/min接纳所挤出的丝。获得熔纺混纤复丝，其纱线支数为140dtex/36f。在该熔纺未拉伸复丝中，FYA复丝纱线支数为50dtex/12f，断裂伸长率为135％，为圆形横断面，FYB复丝纱支数90dtex/24f，断裂伸长率为320％，为三角形横断面。在熔体纺丝设备中，交织设备安装在接纳导辊和位于接纳导辊上游的成束导辊之间，气流按表1所示压力施加于熔纺复丝上。接纳的未拉伸复丝经拉伸设备拉伸和热定型，制成拉伸混纤复丝；所述拉伸设备装有喂丝辊、第一接纳辊、第二接纳辊和络筒机，不包括假捻设备。在该拉伸步骤中，交织设备安装在喂丝辊和第一接纳辊之间，后者外周温度为115℃，混纤复丝以800m/min喂丝速度超喂2％喂入交缠设备，纱中的复丝由自交缠设备喷出的200Pa压力的气流进行交缠处理。
另外，在第一接纳辊和第二接纳辊之间，混纤复丝在通过长1m、230℃的热板之后以1.75拉伸比拉伸。然后，所得拉伸混纤复丝卷绕形成纱线卷。
将该卷曲混纤聚酯复丝机织为织物单位重量为100g/m2的缎纹机织物，所得机织物经预松弛处理、最终松弛处理、预定型处理、15wt％减量碱处理、130℃下染色和最终热定型处理等整理工艺。
在施行最终热定型处理之后，将所得织物拆开，即分为经纱和纬纱。对所得纱线进行上述试验。试验结果示于表1。比较例4
采用与实例1相同的步骤生产卷曲混纤聚酯复丝和机织物，只是熔纺复丝FYA和FYB分开卷绕而不对熔纺复丝进行纤丝交缠处理，分开卷绕的复丝束在拉伸步骤中再进行纤丝交缠处理而彼此混纤。
以所得织物由最终热定型织物拆得的卷曲混纤复丝试样进行上述测试。
所得试验结果示于表1。
表1实例5-8和比较例5-7
在实例5-8和比较例5-7的每一个中，卷曲混纤聚酯复丝和机织物除下述不同之处外，均采用与实例1相同的步骤进行生产。
实例1的熔纺喷丝板以下述的喷丝板代替，其具有A组纺丝孔(孔径0.4mm、孔长0.8mm和孔数15)和B组纺丝孔(孔径0.33mm、孔长O.8mm和孔数48)。
将与实例1相同的聚酯树脂经上述喷丝板熔融纺丝，所得熔纺混纤复丝以3300m/min接纳速度接纳。所得熔纺混纤复丝的纱线支数为265dtex/63f，其中包含熔纺复丝FYA，熔纺混纤复丝包含的A组熔纺复丝FYA，其纱线支数为115dtex/15f，断裂伸长率为135％，为圆形横截面，包含的B组熔纺复丝FYB，其纱线支数为150dtex/48f，断裂伸长率为320％，为圆形横截面。在熔纺混纤步骤中，交缠设备安装在接纳导丝辊和位于该导丝辊上游的成束导辊之间，自交缠设备供应的喷气流施加于熔纺复丝进行纤丝交缠处理，气流压力如表2所示。
熔纺混纤复丝喂入拉伸假捻设备，该设备装有加热器、安装在加热器下游的假捻装置和摩擦盘。在拉伸假捻步骤中，所喂入的纱由160℃加热器加热，然后以1.9的D/Y比由假捻装置假捻，其中D代表摩擦盘的外周速度，Y代表纱的穿过速度，同时将纱线以1.6拉伸比拉伸，生产出拉伸假捻纱。
由拉伸假捻纱织造单位重量220g/m2的斜纹织物，并经过预松驰处理、最终松驰处理、预热定型处理，减量20wt％碱处理、130℃染色和最终热定型等整理步骤。
将最终定型织物拆开，即拆分为经纱和纬纱。采用上述测试方法测试所得织物和拆开的卷曲混纤聚酯复丝。所得测试结果示于表2。比较例8
此处的卷曲混纤聚酯复丝和机织物的生产和测试，除下述不同之处外，均与实例5的方法相同。
两种熔纺复丝束分别接纳和卷绕，而不对复丝实施纤丝交缠处理，在拉伸假捻工序中的假捻处理过程中再使复丝束彼此混纤。
对所得最终热定型织物和从织物拆出的卷曲混纤复丝进行上述测试。
测试结果示于表2。
表2实例9
本例卷曲混纤聚酯复丝和织物，除下述不同之处外，采用与实例3相同的步骤进行生产和测试。
不含有提高纤丝伸长性能试剂的FYA聚酯树脂以含有间苯二甲酸残基、特性粘度0.64的共聚酯树脂代替，即所述间苯二甲酸残基代替聚对苯二甲酸乙二酯树脂中对苯二甲酸残基的5mol％。
表3中示出织物和从织物拆出的卷曲混纤聚酯复丝的测试结果。实例10
本例卷曲混纤聚酯复丝和机织物的生产和测试，除下述不同之处外，采用与实例9相同的方法进行。
在FYA共聚酯树脂中，间苯二甲酸残基取代量从5mol％变为10mol％。
表3示出最终热定型织物和从该织物拆下的卷曲混纤聚酯复丝的测试结果。
表3
Figure A0080232900241
本发明的生产卷曲混纤聚酯复丝方法中，两种不同类型熔纺混纤复丝经过纤丝交缠处理，该处理是在接纳成束之前对复丝施加空气压力为50-600KPa喷气流进行处理，这样熔纺复丝在适宜的混纤条件下进行交缠，所述混纤状况界于惯用分开卷绕复丝和惯用熔纺混纤复丝两种混纤状况之间。这样，在本发明的卷曲混纤聚酯复丝中，主要由较长复丝FYB形成的皮层稳定地固定在主要由较短复丝FYA形成的芯部上，不发生皮层和芯部之间的滑移，这种滑移常出现在由惯用分开卷绕复丝法形成的混纤复丝中；即使纤丝长度差较小时也不发生膨松性降低现象，这种降低常发生在以惯用熔纺混纤法形成的复丝中。另外，赋予皮层较长复丝FYB的纤丝长度适宜分散性，能够防止皮层和芯部之间形成的间隙被破坏，这种破坏常发生在常规分开卷绕复丝的情况下。这样，本发明的卷曲混纤聚酯复丝是一种优良的膨体纱，其膨松度高于由分开卷绕复丝生产的惯用膨体纱。
自本发明卷曲混纤聚酯复丝制造的织物不发生纱线滑移，适用于需适宜膨松性和高柔韧性的女衬衫、套服、连衣裙或女裙。

Claims (10)

1.一种卷曲混纤聚酯复丝，其包含两种卷曲聚酯复丝FYA和FYB，FYA和FYB的聚合物化学组成彼此不同，二者彼此混纤和部分交缠形成混纤复丝FY；其中，在混纤复丝FY中，各复丝FYB在伸直条件下平均纤丝长度比各复丝FYA的平均纤丝要长8-40％，较短的各复丝FYA在伸长条件下纤丝长度变异系数(CVA)为3％或3％以下，而在伸直条件下较长的各复丝FYB的各纤丝长度与较短的各复丝FYA的平均纤丝长度之差的变异系数(CVB-A)为10-20％。
2.权利要求1的卷曲混纤聚酯复丝，其中在伸直条件下各复丝FYB的平均纤丝长度比各复丝FYA的平均纤丝长度要长10-40％。
3.权利要求1的卷曲混纤聚酯复丝，其中较长复丝FYB含0.5-5wt％提高纤丝伸长性能的试剂，以较长复丝FYB中所含聚酯聚合物重量为基准计。
4.权利要求3的卷曲混纤聚酯复丝，其中提高纤丝伸长性能的试剂包括至少一种不饱和单体的加聚产物，该产物基本不溶于较长各复丝FYB的聚酯中，其重均分子量为至少2000。
5.权利要求1-4中任何一项的卷曲混纤聚酯复丝，其中含在较短各复丝FYA中的聚酯，含有作为形成该聚酯的二羧酸成分残基一部分的间苯二甲酸残基，其量为二羧酸残基总量的3-15mol％。
6.权利要求1-5中任何一项的卷曲混纤聚酯复丝，其中较长聚酯复丝FYB的平均纤丝粗细度相当于较短聚酯复丝FYA的平均纤丝粗细度的80％或更少，每一根混纤复丝FY中较长聚酯复丝FYB的根数为较短聚酯复丝FYA根数的至少1.5倍。
7.一种生产卷曲混纤聚酯复丝的方法，包括：
使两种化学组成彼此不同的聚酯分别经由两种聚酯的熔融纺丝孔进行熔体纺丝，分别形成两种未拉伸聚酯复丝；
使两种彼此不同的复丝混纤，同时使混纤复丝经过纤丝交缠处理，该处理中向混纤复丝施加空气压力为50-600KPa的气流，使各复丝彼此交缠；
使所得混纤交缠复丝成束；
以1.2-2.5拉伸比拉伸该复丝束，从而制出包含两种热收缩性能彼此不同的拉伸复丝的混纤交缠拉伸复丝；和
对拉伸复丝实施热卷曲处理至如下程度，即所得复丝FY中，所得卷曲复丝FYB型在伸直条件下的平均纤丝长度比另一所得卷曲复丝FYA型的平均纤丝长度长8-40％，较短各复丝FYA在伸直条件下的纤丝长度变异系数(CVA)为3％或3％以下，伸直条件下较长各复丝FYB的单根各纤丝长度和较短各复丝FYA的平均纤丝长度之差的变异系数(CVB-A)为10-20％。
8.权利要求7的方法，其中在伸直条件下卷曲复丝FYB的平均纤丝长度比卷曲复丝FYA的平均纤丝长度要长10-40％。
9.权利要求7和权利要求8中任何一项的方法，其中通过交缠法进行纤丝空气交缠处理。
10.权利要求7或8的方法，其中两种类型聚酯的纺丝孔处于同一块喷丝板中。
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