CN1419005A - 聚酯/聚酰胺复合纤维的裂离方法以及由此方法得到的超细纤维织物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚酯/聚酰胺复合纤维织物染整过程中复合纤维的裂离方法以及由此方法得到的聚酯/聚酰胺复合超细纤维织物，在所述的裂离方法中采用pH值为5－6.5的弱酸性溶液对织物进行处理，使聚酯和聚酰胺自动裂离，裂离度较高；由此方法得到的织物，不仅织物没有损伤，而且在力学性能、舒适性和染色性等方面均得到了改善。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酯/聚酰胺复合纤维织物的染整方法以及由此方法得到超细纤维织物，更具体地说，涉及一种聚酯/聚酰胺复合纤维织物在染整过程中复合纤维的裂离方法以及由此方法得到的聚酯/聚酰胺复合超细纤维织物。
背景技术
目前，对于超细纤维的研究和开发进展很快，生产出了众多的以超细纤维为基础的“新合纤”织物。超细纤维所具有的综合优点是普通纤维无法比拟的，具有很高的附加价值，其极细的单丝纤度、大的比表面积及异型的纤维截面赋予织物柔软的手感、自然的光泽及良好的吸湿透湿性。
复合超细纤维是超细纤维的重要品种，目前已工业化的主要是聚酯/聚酰胺复合超细纤维。制造复合超细纤维的方法主要是复合分离法，该方法是将两种组分利用复合纺丝技术形成两种成份交替分布的复合纤维，成丝后再通过化学或机械方法将两种组分裂离，使一根纤维裂离成许多瓣而成为超细纤维。目前这种复合超细纤维主要是聚酯/聚酰胺复合超细纤维。
上述复合超细纤维经纺织加工后，须对织物进行染整处理。在染整过程中，裂离工序即将两种组分裂离的工序是决定最终产品质量的关键。只有经充分裂离后，织物的手感、膨松度、异收缩度、卷缩致密化程度和染色均匀性等性能才能得到很大地改善。而目前的现有技术中大多是采用碱处理的方法进行化学裂离的。其作用原理主要是采用碱性溶液对聚酯/聚酰胺纤维织物的界面进行侵蚀，并在外力的作用下使其产生裂离，其裂离度一般为80-90％。由于碱性溶液的作用，使纤维表面，尤其是涤纶纤维的表面受到了很大的损伤，而在聚酯/聚酰胺复合超细纤维中，涤纶所占的比例较大，使得纤维的失重率较大，甚至可达到30％。另外，为了减轻对纤维的损伤，裂离的时间不能过长，使裂离程度不够充分，因此在裂离后还必须经过磨毛等机械处理，使其裂离开纤。而且由于裂离度不很高，使纤维的均匀性较差。
例如，JP63105139中公开了一种高密度织物，该织物的经线或纬线包含有可裂离的聚酰胺/聚酯复合纤维，经热收缩处理后，再用碱处理使聚酰胺和聚酯裂离，并进行液流摩擦后制得，此高密度织物具有纺织纱效果，手感柔软。但由于该织物采用了碱溶液对聚酯/聚酰胺复合纤维进行处理，因此使得织物的失重率较大，而且裂离度不高，仅高于75％。
本发明人经过反复实验，发现采用酸性溶液对聚酯/聚酰胺复合纤维进行处理，主要利用聚酯和聚酰胺在酸性溶液中的收缩差来使二者裂离，由于酸性溶液对纤维界面没有腐蚀，因此织物的失重率为0，同时该方法的裂离度较高，使织物在力学性能、舒适性和染色性等方面均得到了改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚酯/聚酰胺复合纤维织物的裂离方法，该方法采用酸性溶液对聚酯/聚酰胺复合纤维进行处理，利用涤纶和锦纶在酸性溶液中的收缩差来使二者自动产生裂离，该裂离方法操作简单，对织物无任何损伤，纤维的失重率为零；而且裂离度可高达95％，纤维的染色非常均匀。
本发明的另一个目的在于提供一种聚酯/聚酰胺复合纤维织物，该织物是将经线或纬线包含有可裂离的聚酯/聚酰胺复合纤维的织物，经上述酸性裂离处理后，再通过常规的染整加工制备的，不仅织物没有损伤，而且在力学性能、舒适性和染色性等方面均得到了改善。
下面将对本发明进行详细地描述。
一种聚酯/聚酰胺复合纤维织物的裂离方法，其特征在于，将经过纺丝和纺织加工得到的聚酯/聚酰胺复合纤维织物置于酸性溶液中进行处理，浴温为40-100℃，浴比为1∶50-1∶130，处理时间为30-60分钟。
本发明所采用酸性溶液优选为弱酸性溶液，其pH值一般控制在5-6.5，当pH值小于5时，由于酸性较强可能会对纤维有一定的损伤，尤其是对聚酰胺纤维产生一定的损伤，同时也会对设备提出更高的要求。而当pH值大于6.5时，由于酸性太弱，因此纤维的裂离效果较差，为了使裂离更加充分需要较长的处理时间，不仅给生产带来了不便，也影响了产品的质量。
所采用的酸性溶液具体可采用酸性较弱的醋酸水溶液，其溶液浓度为20-50％(重量百分浓度)。
对于酸性溶液的处理时间，应大于30分钟，否则裂离不够充分，效果不好。但处理时间过长也毫无意义，不仅不会使裂离度有明显地改善，还可能会损伤纤维。
本发明采用酸性溶液使聚酯/聚酰胺复合纤维裂离的基本原理可以理解为，在酸性溶液中，聚酰胺组分和聚酯组分有不同的溶胀率，聚酰胺组分溶胀后有较大的收缩，而聚酯组分收缩甚小，即聚酯/聚酰胺二组分的收缩差不同，使两种聚合物的界面产生内应力，减弱了界面的粘合力，从而使二组分自动地裂离开。由于在裂离过程中，聚酯和聚酰胺二组分并没有受到侵蚀，因此处理后纤维没有损伤，并保持了良好的力学性能。
聚酯/聚酰胺复合超细纤维的种类有很多，但从纤维的横截面上来区分，主要有星形和桔瓣形两种(原玲等，《合成纤维》1996，3月和杨栋梁，《印染》1994，1月)。值得指出的是星形复合纤维与桔瓣形复合纤维相比，经酸性溶液处理后，由于星形复合纤维中聚酯/聚酰胺二组分的收缩差较大，因此星形复合纤维织物的裂离效果要优于桔瓣形复合纤维织物，而且织物的耐冲击能力基本不变，织物的保形性好。但无论是星形复合纤维织物还是桔瓣形复合纤维织物，经酸性溶液处理后织物的失重均为0，说明采用酸性溶液对聚酯/聚酰胺复合超细纤维织物进行裂离，对纤维没有损伤。
本发明的复合超细纤维织物，该织物通过以下方法制备：
将经线或纬线或经线和纬线同时包含有可裂离的聚酯/聚酰胺复合纤维的织物，先经酸性溶液处理，使聚酯和聚酰胺自动裂离后，再经常规的染整加工；其中酸性溶液的pH值为5-6.5。
所述酸性溶液的处理温度为40-100℃，浴比为1∶50-1∶130，处理时间为30-60分钟。
所采用的酸性溶液具体可采用酸性较弱的醋酸水溶液，其溶液浓度为20-50％(重量百分浓度)。
所述织物中聚酯和聚酰胺裂离后的纤度小于0.2d.p.f。
一般来说，超细纤维织物的染色不易均匀，因为超细纤维表面积大，对染料的吸附速度快，而对双组分的超细纤维来说，由于两种组分对染料的吸附能力不同，因此更难得到均匀的染色性。在本发明中，由于酸性溶液处理后，聚酯/聚酰胺复合超细纤维织物的裂离度提高了，因此使织物的染色性能得到了改善，可得到染色十分均匀的织物。
具体实施方式失重率＝(G0-Gi)/G0×100％
G0：处理前干燥试样重量
Gi：处理后干燥试样重量收缩率＝(L0-Li)/L0×100％
L0：处理前试样纬纱(或经纱)长度
Li：处理后试样纬纱(或经纱)长度裂离度计算：
在织物试样不同的位置上取其纬纱，用哈式切片器作成切片，放在显微镜下进行观察。取50根单纤的横截面作为研究对象(星形聚酯/聚酰胺纤维复合纤维分为12瓣，桔瓣形分为16瓣)，裂离前纤维横截面为较规则的圆形，裂离后由于各瓣位置发生移动，纤维横截面已不呈圆形。因此，横截面呈不规则状的单纤视为已裂离，数出这种已裂离的单纤的个数X，则裂离度按下式计算：
裂离度＝X/50×100％
这样的切片作三次，取平均值作为该试样的裂离度。力学性能的测试：
采用YG001A单纤电子强力仪对织物纬纱中复合纤维(单纤)力学性能测试。负荷单位用CN，记录仪上记录负荷伸长曲线。每一种纬线作10次。据此计算纤维的断裂强度和断裂比功。
(1)断裂强度的计算：
G＝D/d(CN/dtex)
其中：G为纤维的断裂强度
D为纤维的断裂负荷(10次平均值，CN)
d为纤维的纤度(dtex)
(2)断强损失的计算：
(3)断裂比功的计算：
断裂比功是纤维韧性的量度，断裂比功大，表明纤维断裂时所需能量大，可用来表示纤维或织物承受冲击的能力。
断裂比功＝断裂功/(试样纤度×夹持长度)(CN/dtex)
断裂功是指外力对纤维所作的总功，用负荷伸长曲线下所包含的面积表示，单位为CN.cm，此处试样的夹持长度为1cm。
(4)断裂比功的计算
实施例1
将市售的聚酯/聚酰胺复合纤维坯布(纬纱为星形聚酯/聚酰胺复合纤维，纤度为150d/46f×16p，经纱为普通涤纶，纤度为64d/24f，FDY)在40％的醋酸溶液中处理，浴温为75℃，浴比为1∶60，时间为45分钟。
处理后的织物中锦纶和涤纶的收缩率差为4.4％，织物的失重率为0，裂离度为90％。
对处理后的织物进行染色试验，色差目光法GB25D-1995，该织物的色差级≥4级，说明染色十分均匀。
分别测定织物纬纱在处理前和处理后的断裂强度，然后计算断强损失为4.6％。
分别测定织物纬纱在处理前和处理后的断裂比功，然后计算断裂比功损失为6.2％。对比例1
将实施例1的相同织物在3wt％的NaOH碱性溶液中处理，浴温为100℃，浴比为1∶60，时间为45分钟。
处理后的织物的失重率约为8％，裂离度为75％。由于裂离度不好，必须经过磨毛处理，才能达到超细纤维织物的手感要求。
分别测定织物纬纱在处理前和处理后的断裂强度，然后计算断强损失为13.7％。
分别测定织物纬纱在处理前和处理后的断裂比功，然后计算断裂比功损失为12.7％。
实施例2
同实施例1，仅改变的醋酸溶液的浓度为20％。
处理后的织物中锦纶和涤纶的收缩率差为1.4％，织物的失重率为0，裂离度为83％。
对处理后的织物进行染色试验，色差目光法GB25D-1995，该织物的色差级≥4级。
实施例3
将市售的聚酯/聚酰胺纤维复合纤维服用织物(纬纱为桔瓣形聚酯/聚酰胺纤维复合纤维，纤度为167d/46f×16p，经纱为普通涤纶，纤度为83d/96f，PET)在40％的醋酸溶液中处理，浴温为75℃，浴比为1∶60，时间为45分钟。
处理后的织物中锦纶和涤纶的收缩差为2.3％，织物的失重率为0，裂离度为88％。
对处理后的织物进行染色试验，色差目光法GB25D-1995，该织物的色差级≥4级，说明染色十分均匀。
分别测定织物纬纱在处理前和处理后的断裂强度，然后计算断强损失为0％。
分别测定织物纬纱在处理前和处理后的断裂比功，然后计算断裂比功损失为15.1％。对比例2
将实施例3的相同织物在3wt％的NaOH碱性溶液中处理，浴温为100℃，浴比为1∶60，时间为45分钟。
处理后的织物的失重率约为15.6％，裂离度为82.5％。由于裂离度不好，必须经过磨毛处理，才能达到超细纤维织物的手感要求。
分别测定织物纬纱在处理前和处理后的断裂强度，然后计算断强损失为19.6％。
分别测定织物纬纱在处理前和处理后的断裂比功，然后计算断裂比功损失为55.5％。
从上述实施例和对比例的数据可以看出，采用酸性溶液处理复合超细纤维织物的失重率均为0，说明酸性溶液对织物无损伤，而且采用酸性溶液处理后织物的裂离效果要优于采用酸性溶液处理的织物，特别是对于星形聚酯/聚酰胺复合纤维织物。同时力学性能下降较小，例如在断裂强度和断裂比功等方面，经酸性溶液处理织物的损失较小。另外，经酸性溶液处理后织物的染色均匀，并具有良好的保形性。
Claims (9)
1、一种聚酯/聚酰胺复合纤维的裂离方法，其特征在于，将经过纺丝和纺织加工得到的聚酯/聚酰胺复合纤维织物置于酸性溶液浴中进行裂离处理，酸性溶液的pH值控制在5-6.5。
2、根据权利要求1所述的聚酯/聚酰胺复合纤维的裂离方法，其特征在于所述的酸性溶液浴的浴温为40-100℃，浴比为1∶50-1∶130。
3、根据权利要求2所述的聚酯/聚酰胺复合纤维的裂离方法，其特征在于，裂离处理时间为30-60分钟。
4、根据权利要求1所述的裂离方法，其特征在于，所述的酸性溶液采用醋酸水溶液。
5、根据权利要求4所述的裂离方法，其特征在于，所述的醋酸水溶液的重量百分浓度为20-50％。
6、复合超细纤维织物，该织物通过以下方法制备：
将经线或纬线包含有可裂离的聚酯/聚酰胺复合纤维的织物，经酸性溶液处理，使聚酯和聚酰胺自动裂离后，再经常规的染整加工，其中酸性溶液的pH值为5-6.5。
7、根据权利要求6所述的复合超细纤维织物，其特征在于，所述酸性溶液的处理温度为40-100℃，浴比为1∶50-1∶130，处理时间为30-60分钟。
8、根据权利要求6所述的复合超细纤维织物，其特征在于，所述的酸性溶液采用醋酸水溶液，重量百分浓度为20-50％。
9、根据权利要求6所述的复合超细纤维织物，其特征在于，所述织物经酸性溶液处理，聚酯和聚酰胺裂离后的纤度小于0.2d.p.f。
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