專利名稱：一種皮芯型復合纖維及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種皮芯型復合纖維及其生產(chǎn)方法，更特別的涉及一種以PET為芯層，PTT為皮層的皮芯型復合纖維及其生產(chǎn)方法。二、 背景技術PTT全稱是聚對苯二曱酸丙二醇酯，作為一種全新的聚酯材料，是 國際上最新的化纖新材料之一。由于聚對苯二曱酸丙二醇酯(PTT)的特殊分子結構造就了其低模 量和優(yōu)良的彈性回復率，使得PTT面料具有獨特的柔軟手感，蓬爭>及富 有彈性的性能。PTT大分子鏈具有螺旋狀結構，從而使得PTT具有良好 的回彈性。由于分子鏈得特殊結構形態(tài)，其通過分子鏈自身和分子鏈之 間得共同作用，從而賦予了 PTT優(yōu)異的回彈性能。PTT的體積比電阻，感應電壓和;改電半衰期均J氐于PET和PA6,在 抗靜電要求不是很高的用途中，可以完全替代滌綸和錦綸。并且在感應 電壓和放電半衰期和棉接近，表明PTT有較好的抗靜電新性能。PTT抗污性能與纖維的拒油性和易去污性有關。大分子鏈的化學結 構對其表面張力影響很大，亞曱基為奇數(shù)的聚合物比偶數(shù)的臨界表面張 力低，所以PTT纖維具有較好的抗污性。PTT織物有著良好的抗起毛起球性能，這由于PTT纖維優(yōu)良的彈性 減緩了纖維受沖擊的作用力，減少了在外力作用下纖維的斷裂次數(shù)，加 上優(yōu)異的拉伸回復性，使得PTT纖維有良好的抗疲勞損傷，另外PTT抗
靜電性能好，這一切使得PTT抗起毛起球性能非常好。PTT纖維有一系列長足優(yōu)點，已成為下一代主導合成纖維發(fā)展重點。 但是每一種纖維都有其缺陷，PTT纖維也不例外。其強度不如PET好， 剛度明顯不夠，某些PTT純紡面料手感太軟以致于保型性太差。將PET 和PTT雙方優(yōu)點結合，利用PTT纖維外在的優(yōu)良手感及染色性，加以PET 纖維內(nèi)在的強力和剛性，使得面料具備柔軟手感的同時更具身骨。而且， 同為聚酯系列的PET和PTT在紡絲工藝上差別不大，相容性好，可以在 現(xiàn)有設備上進行此類皮芯型復合絲的加工。 三、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一是提供一種以PTT和PET為原料的皮芯型復合纖維。本發(fā)明目的之二是提供一種以PTT和PET為原料的皮芯型復合纖維 的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的這些以及其他目的將通過下列詳細描述和說明來進一步體 現(xiàn)和闡述。本發(fā)明的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的本發(fā)明的皮芯型復合纖維，由皮層和芯層組成，包括以下物理性能單絲線密度(dtex) 1.67-12.5線密度變異系數(shù)CV值U) 《1. 0斷裂強度(CN/dtex) >4. 0斷裂伸長率(％) 150 ±8.0斷裂強度變異系數(shù)CV值(％) <8. 0。進一步的，本發(fā)明的皮芯型復合纖維，由皮層和芯層組成，還包括以下物理性能線密度偏差率U) ±3.0斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％) 《8.0條干不勻率CV值U) 《1.6含油率(％) 0.45 ±0.1。本發(fā)明的皮芯型復合纖維，由皮層和芯層組成，其中皮層重量占復 合纖維總重量的30% -70%，所述的芯層為常規(guī)PET聚酯，所述的皮 層為PTT聚酯，芯層被完全包裹在皮層內(nèi)。成品纖維線密度范圍為87dtex -300dtex。本發(fā)明的皮芯型復合纖維的生產(chǎn)方法，包括干燥、熔融過濾和紡絲 步驟，在干燥步驟中先將兩種不同聚酯進行干燥去除水分，PTT聚酯切 片采用沸騰床預結晶連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度為140°C，風壓0. lMpa, 露點溫度《-6(TC,干燥時間為8-10小時，干燥后切片含水率控制在 20ppm以下；PET聚酯切片采用普通脈動床預結晶連續(xù)干燥，干燥熱空 氣溫度為160°C,風壓O.lMpa,露點溫度《-60。C，干燥時間為4-6 小時，干燥后切片含水率控制在25ppm以下。然后將經(jīng)干燥好的PTT切 片和PET切片分別由各自的螺桿擠壓機進行擠壓紡絲，PTT螺桿擠出機 分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 240°C， 二區(qū)溫度240 - 255°C,三區(qū)溫 度245 - 260°C，四區(qū)溫度255 - 265°C，五區(qū)溫度258 - 265°C; PET螺 桿擠壓機分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C， 二區(qū)溫度280 - 288°C， 三區(qū)溫度280 - 288。C,四區(qū)溫度280 - 288°C,五區(qū)溫度285 - 292°C。在本發(fā)明的皮芯型復合纖維的生產(chǎn)方法中，兩個螺桿擠出機擠出的 兩種熔體分別通過等長的分配管道進入復合紡絲組件，兩種熔體分別經(jīng) 各自計量泵精確計量后，按比例(皮層重量占復合纖維總重量的30%-70%)混合后由噴絲板噴出，進行復合紡絲。從噴絲板孔噴出的復合 纖維熔體細流，先通過緩冷固化以利于后道巻繞，其中緩冷區(qū)采用下抽風式環(huán)吹風，其中風速0. 2-1.0m/s，風壓10-5 0Pa,風濕65%,風 溫18°C，冷卻后的絲束經(jīng)導絲器由專用油劑上油后，進行預網(wǎng)絡，再 經(jīng)導絲盤1和導絲盤2，最終進入巻繞系統(tǒng)巻繞制得PTT復合纖維，紡 絲巻繞速度2500 m/min-4500m/min。在本發(fā)明中，由于PTT是新型聚酯，因此PTT與PET具有良好的紡 絲相容性。本發(fā)明將PTT與PET復合紡絲，PTT作為皮層，PET作為芯 層。本發(fā)明的復合纖維可廣泛用于紡織領域，經(jīng)織造后，得到復合纖維 面料。該面料可以在常溫(低溫)下進行分散染料染色，色澤鮮艷，降 低了能源消耗。與常規(guī)PET纖維相比，該皮芯復合纖維彈性回復好，手 感更柔軟，富有彈性，而且有較好的抗靜電性能；與PTT纖維相比，復 合纖維強度較高，面料有身骨。因此，該皮芯型復合纖維結合了 PET和 PTT 二者的共同優(yōu)點，拓展了 PTT的應用，而且生產(chǎn)成本介于PET纖維 與PTT纖維之間，低于普通PTT纖維。在本發(fā)明中使用的所有原材料等均是常規(guī)使用的，可以從市場購 得。在本發(fā)明中，如非特指，所有的量、百分比均為重量單位。下面結合實施例對本發(fā)明進行具體的描述。由技術常識可知，本發(fā) 明可以通過其他的不脫離其精神實質或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因 此，下列實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。 所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。 四具體實施方式
實施例1
將PTT聚酯切片55公斤，PET聚酯切片45公斤進行干燥去除水分， PTT聚酯切片采用沸騰床預結晶連續(xù)千燥，干燥熱空氣溫度為14(TC, 風壓0. lMpa,露點溫度《-60。C,干燥時間為8-10小時，干燥后切 片含水率控制在2Oppm以下；PET聚酯切片采用普通脈動床預結晶連續(xù) 干燥，干燥熱空氣溫度為16(TC,風壓O. 1Mpa，露點溫度《-60°C,干 燥時間為4-6小時，干燥后切片含水率控制在25ppm以下。然后將經(jīng) 干燥好的PTT切片和PET切片分別由各自的螺桿擠壓機進行擠壓紡絲， PTT螺桿擠出機分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 24(TC, 二區(qū)溫度240 -255°C，三區(qū)溫度245 - 260°C,四區(qū)溫度255 - 265°C ,五區(qū)溫度258 -265°C; PET螺桿擠壓機分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C, 二區(qū)溫 度280 - 288°C，三區(qū)溫度280 - 288°C,四區(qū)溫度280 - 288°C,五區(qū)溫 度285 - 292。C。兩個螺桿擠出才A^齊出的兩種熔體分別通過等長的分配管道進入復合 紡絲組件，兩種熔體分別經(jīng)各自計量泵精確計量后，按上述比例混合后 由噴絲板噴出，進行復合紡絲。從噴絲板孔噴出的復合纖維熔體細流， 先通過緩冷固化以利于后道巻繞，其中緩冷區(qū)采用下抽風式環(huán)吹風，其 中風速O. 3m/s，風壓15Pa，風濕65%,風溫18。C,冷卻后的絲束經(jīng)導 絲器用油劑上油后，進行預網(wǎng)絡，再經(jīng)導絲盤1和導絲盤2,最終i^7v 巻繞系統(tǒng)巻繞制得皮芯型復合纖維，紡絲巻繞速度2500m/min。本發(fā)明的皮芯型復合纖維，物理性能如下單絲線密度(dtex) 1.67-12.5線密度變異系數(shù)CV值(％) 《1. 0斷裂強度(CN/dtex) >4斷裂伸長率(％) 150 ±8. 0斷裂強度變異系數(shù)CV值(％) <8. 0線密度偏差率u) ±3.o斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％) 《8.0條干不勻率CV值(y。) <1.6含油率(％) 0.45 ±0,1。 實施例2將PET聚酯70公斤，PTT聚酯切片30公斤進行干燥去除水分，PTT 聚酯切片采用沸騰床預結晶連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度為14(TC,風壓 0. lMpa,露點溫度< -60°C，干燥時間為9小時，干燥后切片含水率控 制在20ppm以下；PET聚酯切片采用普通脈動床預結晶連續(xù)干燥，干燥 熱空氣溫度為160°C,風壓0. IMpa,露點溫度《-6(TC,干燥時間為5 小時，干燥后切片含水率控制在25ppm以下。然后將經(jīng)干燥好的PTT聚 酯切片和PET聚酯切片分別由各自的螺桿擠壓機進行擠壓紡絲，PTT螺 桿擠出機分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 240。C， 二區(qū)溫度240 - 255。C， 三區(qū)溫度245 - 260°C,四區(qū)溫度255 - 265°C,五區(qū)溫度258 - 265°C; PET螺桿擠壓機分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C, 二區(qū)溫度280 -288°C，三區(qū)溫度280 - 288°C，四區(qū)溫度280 - 288°C ，五區(qū)溫度285 -292 °C。兩個螺桿擠出機擠出的兩種熔體分別通過等長的分配管道進入復合 紡絲組件，兩種熔體分別經(jīng)各自計量泵精確計量后，按上述比例混合后 由噴絲板噴出，進行復合紡絲。從噴絲板孔噴出的復合纖維熔體細流， 先通過緩冷固化以利于后道巻繞，其中緩冷區(qū)采用下抽風式環(huán)吹風，其 中風速O. 5m/s，風壓20Pa,風濕65%,風溫18。C,冷卻后的絲束經(jīng)導 絲器用油劑上油后，進行預網(wǎng)絡，再經(jīng)導絲盤1和導絲盤2，最終進入 巻繞系統(tǒng)巻繞制得皮芯型復合纖維，紡絲巻繞速度3000 m/min。
本發(fā)明的皮芯型復合纖維，物理性能如下單絲線密度(dtex)1. 67-12. 5線密度變異系數(shù)CV值(％)<1. 0斷裂強度(CN/dtex)>4斷裂伸長率(％)150± 8. 0斷裂強度變異系數(shù)CV值U)《8. 0線密度偏差率(％)± 3. 0斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％)0條干不勻率cv值(％)".6含油率(％)0. 45 ± 0. 1。實施例3將PET聚酯30公斤，PTT聚酯切片70公斤進行干燥去除水分，PTT 聚酯切片采用沸騰床預結晶連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度為14(TC,風壓 O.lMpa,露點溫度《-60。C，干燥時間為10小時，千燥后切片含水率 控制在20ppm以下；PET聚酯切片采用普通脈動床預結晶連續(xù)干燥，干 燥熱空氣溫度為160°C,風壓0. 1Mpa，露點溫度《-6(TC，干燥時間為 6小時，干燥后切片含水率控制在25卯m以下。然后將經(jīng)干燥好的PTT 聚酯切片和PET聚酯切片分別由各自的螺桿擠壓機進行擠壓紡絲，PTT 螺桿擠出機分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 240°C， 二區(qū)溫度240 - 255 。C，三區(qū)溫度245 - 260°C,四區(qū)溫度255 - 265°C，五區(qū)溫度258 - 265 °C; PET螺桿擠壓機分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C， 二區(qū)溫度280- 288。C，三區(qū)溫度280 - 288°C，四區(qū)溫度280 - 288°C ,五區(qū)溫度285-292°C。兩個螺桿擠出機擠出的兩種熔體分別通過等長的分配管道進入復合
紡絲組件，兩種熔體分別經(jīng)各自計量泵精確計量后，按上述比例混合后 由噴絲板噴出，進行復合紡絲。從噴絲板孔噴出的復合纖維熔體細流， 先通過緩冷固化以利于后道巻繞，其中緩冷區(qū)采用下抽風式環(huán)吹風，其中風速0.8m/s，風壓40Pa,風濕65%,風溫18。C，冷卻后的絲束經(jīng)導 絲器用市售油劑上油后，進行預網(wǎng)絡，再經(jīng)導絲盤1和導絲盤2，最終 進入巻繞系統(tǒng)巻繞制得皮芯型復合纖維，紡絲巻繞速度4000 m/min。本發(fā)明的皮芯型復合纖維，物理性能如下單絲線密度(dtex)1. 67-12. 5線密度變異系數(shù)CV值(％)《1. 0斷裂強度(CN/dtex)>4斷裂伸長率(％)150±8.0斷裂強度變異系數(shù)CV值(％)<8. 0線密度偏差率(°/。)± 3. 0斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％)<8. 0條干不勻率CV值(％)<1. 6含油率(％)0. 45 ± 0, 1。
權利要求
1、一種皮芯型復合纖維，其特征在于皮層為PTT纖維，芯層為PET纖維，芯層完全被包裹在皮層內(nèi)，皮層重量占復合纖維總重量比例為30％-70％，成品纖維線密度范圍為87dtex-300dtex。
2、 根據(jù)權利要求1所述的皮芯型復合纖維，其特征在于所述的復合纖 維具有以下的物理性質單絲線密度(dtex) 1.67-12.5 線密度變異系數(shù)CV值(％) <1. 0斷裂強度(CN/dtex) >4. 0斷裂伸長率(％) 150 ±8.0斷裂強度變異系數(shù)CV值(％) <8. 0。
3、 根據(jù)權利要求1所述的皮芯型復合纖維，其特征在于所述的復合纖維還具有以下的物理性質線密度偏差率(％) ±3.0 斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％ ) < 8. 0條干不勻率CV值U) <1.6 含油率(％) 0.45 ±0.1。
4、 根據(jù)權利要求1 - 3之一所述的皮芯型復合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于包括干燥、熔融過濾和紡絲步驟，其中先將兩種不同聚酯切片進行 干燥去除水分，PTT切片采用沸騰床預結晶連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度 為14(TC、風壓O. lMPa、露點溫度《-6(TC,干燥時間為8-IO小時， 干燥后切片含水率控制在20ppm以下；PET切片采用普通脈動床預結晶 連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度為160°C、風壓O. lMPa、露點溫度< -60°C， 干燥時間為4 - 6小時，干燥后切片含水率控制在25ppm以下。
5、 根據(jù)權利要求4所述的皮芯型復合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于經(jīng) 干燥好的PTT切片和PET切片分別由各自的螺桿擠壓機進行擠壓紡絲， PTT螺桿擠出機分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 240°C, 二區(qū)溫度240 -255°C，三區(qū)溫度245 - 260°C，四區(qū)溫度255 - 265°C ，五區(qū)溫度258 -265°C， PET螺桿擠壓機分五個區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C, 二區(qū)溫 度280 - 288°C,三區(qū)溫度280 - 288°C,四區(qū)溫度280 - 288°C ,五區(qū)溫 度285 - 292°C。
6、 根據(jù)權利要求5所述的皮芯型復合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于兩 個螺桿擠出機擠出的兩種熔體分別通過等長的分配管道進入復合紡絲組 件，兩種熔體分別經(jīng)各自計量泵精確計量后，混合后由噴絲板噴出。
7、 根據(jù)權利要求4所述的皮芯型復合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于從 噴絲板孔噴出的復合纖維熔體細流，先通過緩冷固化，其中緩冷區(qū)采用 下抽風式環(huán)吹風，其中風速0. 2 - 1. Om/s，風壓10 - 50Pa,風濕65 % , 風溫18 C 。
8、 根據(jù)權利要求7所述的皮芯型復合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于冷 卻后的絲束經(jīng)導絲器用油劑上油后，進行預網(wǎng)絡，再經(jīng)導絲盤l和導絲 盤2,最終進入巻繞系統(tǒng)巻繞制得皮芯型復合纖維，紡絲巻繞速度為 2500m/min - 4500m/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種皮芯型復合纖維及其生產(chǎn)方法，其中皮層為PTT纖維，芯層為PET纖維，芯層完全被包裹在皮層內(nèi)，皮層重量占復合纖維總重量比例為30％-70％，成品纖維線密度范圍為87dtex-300dtex。本發(fā)明的纖維兼具滌綸纖維與PTT纖維二者的特點，強度適中，手感柔軟，可在低溫下染得鮮艷的顏色，而且生產(chǎn)成本介于PET纖維與PTT纖維之間，低于普通PTT纖維。
文檔編號D01D5/34GK101158057SQ20071018765
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月21日 優(yōu)先權日2007年11月21日
發(fā)明者張連京, 王啟明, 征 魏 申請人:王啟明