專利名稱：一種多組份復(fù)合偏心纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多組份復(fù)合偏心纖維及其制備方法，特別是涉及一種纖維是由皮
層和芯層采用不同的組分紡制而成的具有偏心結(jié)構(gòu)的皮芯型復(fù)合纖維。
背景技術(shù)：
隨著人們生活質(zhì)量的提高，對紡織品的需求也在不斷變化，尤其對服飾產(chǎn)品，人們不僅僅為了穿著遮體，更希望追求穿著舒適與健康，崇尚外在形象美和內(nèi)在保健功能相結(jié)合已經(jīng)成為服飾消費(fèi)中的熱點。所以應(yīng)加快化纖行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，提高差別化、功能化纖維的比重，開拓化纖市場，實現(xiàn)高新技術(shù)纖維產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)的突破。
復(fù)合紡絲法是化學(xué)纖維改性的重要途徑之一，其中皮芯型復(fù)合纖維是一個重要品種。皮芯型復(fù)合纖維又包括同心型和偏心型2種。無論是同心型或偏心型復(fù)合纖維，它們都不僅吸取了皮、芯材料各自的優(yōu)點，還獲得了皮芯型形態(tài)結(jié)構(gòu)所賦予的特殊功能。近年來，國內(nèi)外采用不同高聚物材料，用皮一芯復(fù)合紡絲法研制出大量的、具有優(yōu)良性能或特種功能的復(fù)合纖維。 近些年來，聚酯纖維是最廣泛使用的合成纖維，并且更加努力開發(fā)能夠應(yīng)用的具有附加特定性質(zhì)的聚酯纖維。但與聚烯烴纖維如聚乙烯纖維或聚丙烯纖維相比，聚酯纖維在相同纖度時手感較硬。已經(jīng)有很多努力試圖改善這種手感，例如，在EP 0277707 A2中描述的聚烯烴雙組分纖維和由其生產(chǎn)的非織造織物。其所述的是一種纖維是芯/皮纖維，其具有聚酯芯，皮由乙烯和至少一種具有4到8個碳原子的a烯烴的線型低密度共聚物與lwt% _50^%的結(jié)晶聚丙烯的混合物組成。然而，其中描述的芯/皮纖維的巻曲弧數(shù)還有許多待改進(jìn)之處，因此即使由這種纖維生產(chǎn)的非織造織物，其容度積也不能滿足所有的要求。 專利JP 02139415A2其中描述的方法是由PET組成的組分和由聚酯組成的第二組分紡成并列型纖維，其中所述聚酯由乙二醇、對苯二酸和間苯二酸和具有磺酸酯基團(tuán)的芳香族二羧酸生產(chǎn)。其所得到的那些纖維也不能滿足手感和潛在巻曲的所有要求。在專利JP2145811 A中也描述的用于生產(chǎn)具有潛在巻曲的雙組分纖維的方法也不能生產(chǎn)出以手感特別柔軟和潛在巻曲改善為特征的纖維。 專利CN 1630742A提供一種用于生產(chǎn)具有柔軟手感和改善的潛在巻曲的芯/皮型偏心雙組分纖維的方法。以600到2， 000m/min的紡絲速度通過熔紡作為芯組分的聚酯和作為皮組分的聚乙烯生產(chǎn)偏心芯/皮纖維。專利CN 100523326C提供了一種由聚酯成分和聚酰胺成分結(jié)合成并列型或偏心皮芯型的復(fù)合纖維，專利CN 1266318C也公開了一種雙組分纖維，包含聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丙二醇酯。 由以上內(nèi)容可知現(xiàn)在研究的聚酯類的復(fù)合纖維較多，而聚酰胺和聚酯纖維相比，在強(qiáng)度上相差不大，聚酰胺強(qiáng)度比聚酯纖維略高。但是，耐磨性上比較，聚酰胺纖維比聚酯纖維好很多，一般的優(yōu)質(zhì)運(yùn)動襪都是用聚酰胺纖維編織的。另外，聚酰胺有優(yōu)異的可染色性，可以用酸性染料和其他染料直接染色，可以染出鮮艷的顏色。深受廣大消費(fèi)者歡迎，已
3成為用途廣泛的重要紡織品原料。 中國專利200780007364. 0公開了含復(fù)合纖維的紗線，該紗線包含由聚酯成分和聚酰胺成分形成的并列型或偏心皮芯型復(fù)合纖維。中國專利200610117221. 2也公開一種PA6/PU復(fù)合三維巻曲纖維及其制備方法。PA6/PU復(fù)合三維巻曲纖維是偏心皮芯結(jié)構(gòu)，其中芯層是PU，皮層是PA6，皮芯復(fù)合比體積為50 : 50-70 : 30，其制備方法包括(1)干燥(2)紡絲(3)拉伸；PU在主箱體中進(jìn)入偏心皮芯復(fù)合組件，在組件的分配板和噴絲板之間和PA6進(jìn)行偏心皮芯復(fù)合，復(fù)合后的熔體進(jìn)入噴絲板得到PA6/PU復(fù)合三維巻曲纖維的初生纖維，初生纖維經(jīng)拉伸后得到PA6/PU復(fù)合三維巻曲纖維，但PU原料成本高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增高。
可見聚酰胺在復(fù)合纖維中也得到應(yīng)用，但與其復(fù)合的為聚酯或者聚氨酯，沒有聚烯烴，如乙烯、丙烯，主要原因是聚合物相容性的問題，但聚烯烴原料資源豐富，價格相對其它聚合物要便宜，且由于其密度較小，紡制成復(fù)合纖維后，織物輕盈柔軟，織物的成本降低。為了提高聚酰胺和丙烯的相容性，本發(fā)明引進(jìn)了第三組分熔體，為改性PP或EVA的共混熔體，可以提高PP與聚酰胺的相容性，從而提高復(fù)合纖維生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性，提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明也得到三組份復(fù)合偏心纖維，而已公開專利大部分都是雙組分復(fù)合纖維，如中國專利03803681. 9、CN 100343428C及中國專利03814823. 4。中國專利200510050267. 2雖然公開三組分纖維，但其聚合物都還是聚酯，復(fù)合纖維的優(yōu)點沒有得到充分展現(xiàn)，且其紡絲時，采用三螺桿分別熔融擠出，紡絲箱體采用三分配管及計量泵三點控制，紡絲組件是三通道，致使設(shè)備造價高，運(yùn)轉(zhuǎn)成本高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。 所得到的復(fù)合纖維可以制作襪子、內(nèi)衣、襯衣、運(yùn)動衫、滑雪衫、雨衣等；短絲可與棉、毛、粘膠纖維及滌綸混紡，以提高其強(qiáng)度和彈性。除了在衣著和裝飾品方面的應(yīng)用外，還可以廣泛應(yīng)用在工業(yè)方面，制成降落傘、篷帆、汽車用內(nèi)飾材料及其它紡織品等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多組份復(fù)合偏心纖維，也就是提供一種纖維是由皮層和
芯層采用不同的組分紡制而成的具有偏心結(jié)構(gòu)的皮芯型復(fù)合纖維。本發(fā)明解決了偏心皮芯復(fù)合纖維中皮層與芯層相容性不好的問題，得到了能夠產(chǎn)生永久的巻曲彈性的復(fù)合纖維，
復(fù)合纖維在后加工中染色簡便，可節(jié)約能源，減少污水排放；且所得織物輕盈柔軟，同時本專利工藝也使織物的生產(chǎn)成本降低。 本發(fā)明的一種多組份復(fù)合偏心纖維，纖維是由皮層和芯層采用不同的組分紡制而成的具有偏心結(jié)構(gòu)的皮芯型復(fù)合纖維，其特征是芯層組份為由PP成分與改性PP或EVA成分組成的雙組份混合成分；或者芯層組份為由PP成分、低熔點PA6與改性PP或EVA成分組成的三組份混合成分 所述的改性PP是指進(jìn)行了提高與皮層相容性的PP。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案 如上所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的PP的熔融指數(shù)為10 50，所述的皮層組份是分子量為1萬 2. 5萬的PA6成分。 如上所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的PP成分與改性PP或EVA成分的質(zhì)量之比為60 90 : 40 IO，所述的低熔點PA6熔點為110°C 19(TC，所述的PP成分與低熔點PA6成分的質(zhì)量之比為99 90 : 1 10。
如上所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的改性PP為馬來酸酐接 枝PP，接枝率為0. 6% 5%。 如上所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的皮層組分的截面積占 纖維截面的50% 70%。 如上所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征是將皮層組份和芯層的雙組份分 別干燥后，皮層組份單獨(dú)經(jīng)過螺桿熔融，芯層的雙組份則經(jīng)過螺桿熔融混合，然后進(jìn)入偏心 皮芯復(fù)合紡絲組件紡絲，巻繞后得到多組份復(fù)合偏心纖維。 如上所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的皮層組份是分子量為1 萬 2. 5萬的PA6成分；所述的芯層的雙組份為由PP成分與改性PP或EVA成分組成的雙 組份混合成分，所述的改性PP是指進(jìn)行了提高和皮層相容性的改性的PP，所述的PP的熔融 指數(shù)為10 50。 如上所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的改性PP為馬來酸酐接 枝PP，接枝率為0. 6% 5%。 如上所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的干燥的條件為 PA6用真空干燥，真空度0. lMPa，溫度110°C 13(TC，時間8 16小時； PP用真空干燥，真空度0. lMPa，溫度100°C 120°C，時間8 16小時； 改性PP或EVA用真空干燥，真空度O. lMPa，溫度100°C 12(TC，時間8 16小
時； 低熔點PA6用真空干燥，真空度0. lMPa，溫度90°C IO(TC，時間8 16小時。
如上所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，皮層組份的熔融溫度23(TC 295"，芯層的雙組份的熔融溫度210°C 295。C;復(fù)合紡絲組件的溫度為230°C 30(TC;巻 繞速度500 3300m/min。
本發(fā)明的有益效果是 1、皮層PA6為極性，共混熔體經(jīng)過共混復(fù)合后為極性，因此兩者互溶性較好，形成 偏芯復(fù)合纖維后會使纖維的應(yīng)力松弛產(chǎn)生永久的巻曲彈性； 2、皮層為PA6，可以進(jìn)行酸性染料常溫染色，可在紡織品后加工中可節(jié)約能源，減 少污水排放； 3、復(fù)合偏芯纖維中由于PP為芯層，其密度小，所以所得織物輕盈柔軟，織物的成 本降低。


附圖是本發(fā)明的一種多組份復(fù)合偏心纖維的制備方法的技術(shù)路線圖
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā) 明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限 定的范圍。 根據(jù)附圖所示的本發(fā)明的一種多組份復(fù)合偏心纖維的制備方法的技術(shù)路線圖，具
5體實施例如下
實施例1 : 芯層組份為PP和馬來酸酐改性PP，質(zhì)量比為60 : 40，皮層組份為PA6，馬來酸酐 改性PP的接枝率為0.6%。 皮層/芯層的復(fù)合質(zhì)量比為70 : 30， PA6干燥工藝干燥溫度ll(TC，干燥時間 8小時，干燥時的真空度0. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)23(TC， II區(qū)25(TC， III區(qū) 260°C， IV區(qū)278t:，計量泵的溫度265°C。芯層組份干燥工藝干燥溫度ll(TC，干燥時 間8小時，干燥時真空度O. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)21(TC， II區(qū)23(TC， III區(qū) 250°C ， IV區(qū)270。C ，復(fù)合紡絲組件的溫度265°C 。紡絲速度3300m/min，拉伸工藝?yán)鞙囟?IO(TC ;拉伸倍數(shù)1. 5倍，得到皮層組分的截面積占復(fù)合纖維截面積的70%的多種組分的復(fù) 合三維巻曲纖維。
實施例2 : 芯層組份熔體為PP和EVA，質(zhì)量比為90 : 10，皮層組份為PA6。
皮層/芯層的復(fù)合質(zhì)量比為70 : 30， PA6干燥工藝干燥溫度ll(TC，干燥時間 8小時，干燥時的真空度0. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)23(TC， II區(qū)25(TC， III區(qū) 260°C， IV區(qū)278t:，計量泵的溫度265°C。芯層組份干燥工藝干燥溫度ll(TC，干燥時 間8小時，干燥時真空度O. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)21(TC， II區(qū)23(TC， III區(qū) 250°C ， IV區(qū)27(TC ，復(fù)合紡絲組件的溫度265°C 。紡絲速度3000m/min，拉伸工藝?yán)鞙囟?IO(TC ;拉伸倍數(shù)1. 65倍，得到得到皮層組分的截面積占復(fù)合纖維截面積的70%的多種組 分的復(fù)合三維巻曲纖維。
實施例3: 芯層組份為PP和馬來酸酐改性PP，質(zhì)量比為80 : 20，皮層組份為PA6，馬來酸酐 改性PP的接枝率為5X。 皮層/芯層的復(fù)合質(zhì)量比為50 : 50， PA6干燥工藝干燥溫度ll(TC，干燥時間 8小時，干燥時的真空度0. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)23(TC， II區(qū)25(TC， III區(qū) 260°C， IV區(qū)278t:，計量泵的溫度265°C。芯層組份體干燥工藝干燥溫度ll(TC，干燥時 間8小時，干燥時真空度0. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)21(TC， II區(qū)23(TC， III區(qū) 250°C ， IV區(qū)27(TC ，復(fù)合紡絲組件的溫度265°C 。紡絲速度1500m/min，拉伸工藝?yán)鞙囟?IO(TC ;拉伸倍數(shù)2. 8倍，得到皮層組分的截面積占復(fù)合纖維截面積的50%的多種組分的復(fù) 合三維巻曲纖維。
實施例4 : 芯層組份為PP和EVA，質(zhì)量比為70 : 30，皮層組份為PA6。 皮層/芯層的復(fù)合質(zhì)量比為70 : 30， PA6干燥工藝干燥溫度13(TC，干燥時間 16小時，干燥時的真空度0. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)25(TC， II區(qū)27(TC， III區(qū)
280°C， IV區(qū)295。C，計量泵的溫度295°C。芯層組份干燥工藝干燥溫度120。C，干燥時
間16小時，干燥時真空度0. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)23(TC， II區(qū)25(TC， III區(qū)
270°C， IV區(qū)295。C，復(fù)合紡絲組件的溫度300°C 。紡絲速度500m/min，拉伸工藝?yán)鞙囟?IO(TC ;拉伸倍數(shù)4. 2倍，得到皮層組分的截面積占復(fù)合纖維截面積的70%的多種組分的復(fù) 合三維巻曲纖維。
實施例5 : 芯層組份為PP、 EVA和低熔點PA6，質(zhì)量比為60 : 40 : 1，低熔點PA6熔點為 IO(TC，皮層組份為PA6。 皮層/芯層的復(fù)合質(zhì)量比為60 : 40， PA6干燥工藝干燥溫度13(TC，干燥時間 16小時，干燥時的真空度0. lMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)25(TC， II區(qū)27(TC， III區(qū)
280°C， IV區(qū)295。C，計量泵的溫度295°C。芯層組份干燥工藝干燥溫度IO(TC，干燥時
間16小時，干燥時真空度0. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)23(TC， II區(qū)25(TC， III區(qū)
270°C ， IV區(qū)295。C ，復(fù)合紡絲組件的溫度300°C 。紡絲速度3000m/min，拉伸工藝?yán)鞙囟?IO(TC ;拉伸倍數(shù)1. 71倍，得到皮層組分的截面積占復(fù)合纖維截面積的60%的多種組分的 復(fù)合三維巻曲纖維。
實施例6 : 芯層組份為PP、馬來酸酐改性PP和低熔點PA6，質(zhì)量比為90 : 10 : IO，低熔點 PA6熔點為190°C ，馬來酸酐改性PP的接枝率為2% ，皮層組份為PA6。
皮層/芯層的復(fù)合質(zhì)量比為70 : 30， PA6干燥工藝干燥溫度13(TC，干燥時間 16小時，干燥時的真空度0. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)25(TC， II區(qū)27(TC， III區(qū)
280°C， IV區(qū)295。C，計量泵的溫度295°C。芯層組份干燥工藝干燥溫度120。C，干燥時
間16小時，干燥時真空度0. IMPa ;紡絲溫度熔融溫度1區(qū)23(TC， II區(qū)25(TC， III區(qū)
270°C ， IV區(qū)295。C ，復(fù)合紡絲組件的溫度300°C 。紡絲速度3000m/min，拉伸工藝?yán)鞙囟?IO(TC ;拉伸倍數(shù)1. 7倍，得到皮層組分的截面積占復(fù)合纖維截面積的70%的多種組分的復(fù) 合三維巻曲纖維。
權(quán)利要求
一種多組份復(fù)合偏心纖維，纖維是由皮層和芯層采用不同的組分紡制而成的具有偏心結(jié)構(gòu)的皮芯型復(fù)合纖維，其特征是皮層組份是分子量為1萬～2.5萬的PA6成分；芯層組份為由PP成分與改性PP或EVA成分組成的雙組份混合成分，或者芯層組份為由PP成分、低熔點PA6成分與改性PP或EVA成分組成的三組份混合成分；所述的改性PP是指進(jìn)行了提高與皮層相容性的PP。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的芯層組份中，PP成分與改性PP或EVA成分的質(zhì)量之比為60 90 : 40 10，所述的低熔點PA6的熔點為110°C 19(TC，所述的低熔點PA6成分的質(zhì)量為PP與改性PP或EVA雙組份質(zhì)量之和的1 10wt%。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的改性PP為馬來酸酐接枝PP，接枝率為0. 6 % 5 % 。
4. 如權(quán)利要求1或3所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的皮層組分的截面積占纖維截面積的50 % 70 % 。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維，其特征在于，所述的PP的熔融指數(shù)為10 50。
6. —種多組份復(fù)合偏心纖維的制備方法，其特征是將皮層組份和芯層的雙組份或三組分分別干燥后，皮層組份單獨(dú)經(jīng)過螺桿熔融，芯層的雙組份或三組分則經(jīng)過螺桿熔融混合，然后進(jìn)入偏心皮芯復(fù)合紡絲組件紡絲，巻繞后得到多組份復(fù)合偏心纖維。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維的制備方法，其特征在于，所述的皮層組份是分子量為1萬 2. 5萬的PA6成分；所述的芯層的雙組份為由PP成分與改性PP或EVA成分組成的雙組份混合成分，所述的芯層的三組分為由PP成分、低熔點PA6成分與改性PP或EVA成分組成的三組份混合成分，所述的改性PP是指進(jìn)行了提高與皮層相容性的PP，所述的PP的熔融指數(shù)為10 50。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維的制備方法，其特征在于，所述的改性PP為馬來酸酐接枝PP。
9. 如權(quán)利要求6所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維的制備方法，其特征在于，所述的干燥的條件為PA6用真空干燥，真空度0. lMPa，溫度110°C 130。C，時間8 16小時；PP用真空干燥，真空度0. lMPa，溫度100°C 12(TC，時間8 16小時；改性PP或EVA用真空千燥，真空度O. lMPa，溫度100°C 12(TC，時間8 16小時；低熔點PA6用真空干燥，真空度0. lMPa，溫度90°C IO(TC，時間8 16小時。
10. 如權(quán)利要求6所述的一種多組份復(fù)合偏心纖維的制備方法，其特征在于，皮層組份的熔融溫度230°C 295°C，芯層的雙組份的熔融溫度210°C 295°C ;復(fù)合紡絲組件的溫度為230°C 300°C ;巻繞速度500 3300m/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多組份復(fù)合偏心纖維，纖維是由皮層和芯層采用不同的組份紡制而成的具有偏心結(jié)構(gòu)的皮芯型復(fù)合纖維，芯層組份為由PP成分與改性PP或EVA成分組成的雙組份混合成分；或者芯層組份為由PP成分、低熔點PA6成分與改性PP或EVA成分組成的三組份混合成分；所述的改性PP是指進(jìn)行了提高與皮層相容性的PP。一種多組份復(fù)合偏心纖維的制備方法，將皮層組份和芯層的雙組份分別干燥后，皮層組份單獨(dú)經(jīng)過螺桿熔融，芯層的雙組份則經(jīng)過螺桿熔融混合，然后進(jìn)入偏心皮芯復(fù)合紡絲組件紡絲，卷繞后得到多組份復(fù)合偏心纖維。本發(fā)明解決了偏心皮芯復(fù)合纖維中皮層與芯層相容性不好的問題，得到了能夠產(chǎn)生永久的卷曲彈性的復(fù)合纖維。
文檔編號D01D5/34GK101768796SQ201010023178
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者倪建華, 葉敏, 彭剛, 施佳煒, 王依民, 王燕萍 申請人:東華大學(xué)