專利名稱：環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合纖維及其加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維 及這種纖維的加工方法。
背景技術(shù)：
復(fù)合彈性纖維是PTT原料(聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯)與PET原料(聚對(duì)苯二甲酸 乙二酯)這兩種化纖原料復(fù)合而得到的纖維，這種纖維在專利文獻(xiàn)和非專利文獻(xiàn)中均有報(bào) 導(dǎo)。文獻(xiàn)A)CN1710164A推薦了復(fù)合纖維及其制造方法；文獻(xiàn)B)CN1696363A提供了復(fù)合纖 維及其制造方法；文獻(xiàn)C)揭示了 PTT/PET復(fù)合全牽伸低彈網(wǎng)絡(luò)絲的牽伸假捻方法；文獻(xiàn)D) 報(bào)道了 PTT/PET并列型復(fù)合紡絲工藝研究(合成纖維SFC2008N0. 7P45)。雖然由前述文獻(xiàn) 表明制造聚酯類彈性復(fù)合纖維的方法屬于公知技術(shù)，但是，包括上述四篇文獻(xiàn)在內(nèi)的已有 技術(shù)所披露的具有彈性性能的復(fù)合纖維均為本色(即白色)，故需進(jìn)行后道的染色，而染色 過程既是使紡織產(chǎn)品賦予依需色彩的過程，但同時(shí)又是對(duì)環(huán)境造成污染的過程，并且染色 過程中除了使用各種助劑外，還大量消耗水、電和氣。鑒于上述狀況，有必要對(duì)公知的復(fù)合彈性纖維的原料選擇和加工方法加以改進(jìn)， 藉以體現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能，為此本申請(qǐng)人進(jìn)行了有益的探索，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在 這種背景下產(chǎn)生的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種無需通過后續(xù)的染色而藉以體現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能，有助于 改善卷曲收縮性能和卷曲穩(wěn)定性以及彈性恢復(fù)性能的環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維。本發(fā)明的還一任務(wù)在于提供一種環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維的加工方法，該方法工 藝要求不苛刻，能保障纖維具有永久的色牢度和保障纖維的所述技術(shù)效果的全面體現(xiàn)。本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維，其是由以下按質(zhì) 量百分?jǐn)?shù)配比的第一、第二、第三原料和第四原料構(gòu)成，所述第一原料為40-48. 5%的聚 對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物，所述的第二原料為1.5-8%的并且以第一原料為載體的分 散性色母粒，所述的第三原料為42-48. 5%的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，所述的第三四原料為 1. 5-8%的并且以第三原料為載體的分散性色母粒。本發(fā)明所述的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物為杜邦公司生產(chǎn)的牌號(hào)為Sorona并 且特性粘度為0. 95-1. 05dL/g的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物；而所述的聚對(duì)苯二甲酸乙 二酯的特性粘度為0. 485-0. 500dL/g。本發(fā)明所述的有色復(fù)合彈性纖維的卷曲度為> 42 %，卷曲穩(wěn)定度及彈性恢復(fù)率均 為> 86%。本發(fā)明的還一任務(wù)是這樣來完成的，一種環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維的加工方法， 包括以下步驟A)增粘，將聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物作為第一原料投入增粘釜內(nèi)進(jìn)行增粘，
4并且控制增粘溫度、增粘時(shí)間和增粘釜內(nèi)的真空度，得到粘度為1. 2-1. 4dL/g的第一原料 的待熔融料；B)干燥，將以第一原料為載體的分散性色母粒作為第二原料、將聚對(duì)苯二甲酸乙 二酯作為第三原料和將以第三原料為載體的分散性色母粒作為第四原料分別投入各自的 干燥裝置干燥，并且控制其各自的干燥溫度和干燥時(shí)間，得到第二、第三和第四原料的待熔 融料；C)熔融，將第一原料的待熔融料按比例引入第一螺桿擠出機(jī)，將第三原料的待熔 融料按比例引入第二螺桿擠出機(jī)，并且控制第一螺桿擠出機(jī)及第二螺桿擠出機(jī)的熔融溫度 和熔體壓力，將第二原料的待熔融料按比例引入第一螺桿注射器，并且注射到第一螺桿擠 出機(jī)內(nèi)與第一螺桿擠出機(jī)內(nèi)的第一原料的待熔融料混合和熔融，將第四原料的待熔融料按 比例引入第二螺桿注射器，并且注射到第二螺桿擠出機(jī)內(nèi)與第二螺桿擠出機(jī)內(nèi)的第三原料 的待熔融料混合和熔融，得到由第一原料與第二原料相混合的第一有色混合熔體，以及得 到由第三原料與第四原料相混合的第二有色混合熔體，所述的按比例為按質(zhì)量百分比；D)復(fù)合紡絲，將第一有色混合熔體和第二有色混合熔體經(jīng)各自的熔體管道擠入同 一復(fù)合紡絲箱，再經(jīng)各自的計(jì)量泵按比例擠入紡絲組件，在擠出噴絲板后兩種有色熔體粘 合進(jìn)行復(fù)合紡絲，并且控制復(fù)合紡絲溫度和各自的組件壓力，再經(jīng)冷卻、上油和卷繞成型， 得到由有色的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯構(gòu)成的有色復(fù)合預(yù)取 向絲；E)拉伸，將有色復(fù)合預(yù)取向絲加熱、拉伸和定型，并且控制拉伸溫度和定型溫度， 再經(jīng)卷繞，得到環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟A)中所述的控制增粘溫度、增粘時(shí)間和增粘 釜內(nèi)的真空度為增粘溫度控制為190-210°C，增粘時(shí)間控制為30-40小時(shí)，增粘釜內(nèi)的真 空度控制為-0. 085—0. IMPa0在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟B)中所述的控制其各自的干燥溫度和干 燥時(shí)間為將所述第二原料的干燥溫度控制為110-130°C，干燥時(shí)間控制為7-10小時(shí)；將第 三原料的干燥溫度控制為145-165°C，干燥時(shí)間控制為3-5小時(shí)；將第四原料的干燥溫度控 制為120-140°C，干燥時(shí)間控制為5-8小時(shí)。在本發(fā)明的還一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟C)中所述的控制第一螺桿擠出機(jī)及第二 螺桿擠出機(jī)的熔融溫度和熔體壓力為第一螺桿擠出機(jī)的熔融溫度控制為235-275 ，熔 體壓力控制為15-18MPa ；而將第二螺桿擠出機(jī)的熔融溫度控制為265_295°C，熔體壓力控 制為 12-15MPa。在本發(fā)明的又一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟D)中所述的控制復(fù)合紡絲溫度和各自的 組件壓力是將復(fù)合紡絲溫度控制為265-280°C，將第一有色混合熔體和第二有色混合熔體 的組件壓力分別控制為16-20MPa和13_16MPa。在本發(fā)明的再一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟Ε)中所述的控制拉伸溫度和定型溫度是 將拉伸溫度控制為95-125°C，將定型溫度控制為120-145°C。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)原料選擇合理而無需進(jìn)行后續(xù)的染色，從而既能 體現(xiàn)對(duì)環(huán)境無損，又能節(jié)約能源消耗；得到的纖維卷曲收縮性能、卷曲穩(wěn)定性及彈性恢復(fù)性 能理想。


圖1為本發(fā)明加工方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方案實(shí)施例1 按圖1所示工藝流程，加工產(chǎn)品規(guī)格為330dtex/102f黑色環(huán)保型復(fù)合彈性纖維， 其中四種原料的質(zhì)量百分比為第一原料40.5%，第二原料7.5%，第三原料44%，第四原 料8%。其中第一原料為由杜邦公司生產(chǎn)的牌號(hào)為Sorona并且特性粘度為1.05dL/g的 聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物(以下簡(jiǎn)稱PTT)；第二原料為優(yōu)選而非限于地選用由中國江 蘇省蘇州市宏力化工材料有限公司生產(chǎn)的牌號(hào)為HL-I并且以PTT為載體的分散性色母粒 (以下簡(jiǎn)稱PTT色母粒)；第三原料為市售的并且特性粘度為0. 485dL/g的聚對(duì)苯二甲酸乙 二酯(PET)；第四原料為優(yōu)選而非限于地選用由中國上海夢(mèng)?；び邢薰旧a(chǎn)的牌號(hào)為 M201的并且以PET為載體的分散性色母粒(以下簡(jiǎn)稱PET色母粒)。A)增粘，將第一原料的特性粘度為1.05dL/g的PTT加入增粘釜內(nèi)，關(guān)閉增粘釜 加料閥，開啟馬達(dá)，轉(zhuǎn)動(dòng)增粘釜，并開啟真空泵及加熱開關(guān)，對(duì)增粘釜進(jìn)行抽真空及加熱， 加熱溫度為208°C，釜內(nèi)真空度為大于-0. 09MPa，增粘時(shí)間為38小時(shí)，增粘后特性粘度為 1. 36dL/g，經(jīng)增粘后得到第一原料的待熔融料；B)干燥，將第二原料即前述的PTT色母粒、第三原料即PET和第四原料即PET色 母粒分別投入各自的干燥設(shè)備(干燥裝置)內(nèi)進(jìn)行干燥，具體是第二原料的干燥溫度為 130°C，干燥時(shí)間為10小時(shí)，干燥后含水小于30ppm ；第三原料的干燥溫度為165°C，干燥時(shí) 間為5小時(shí)，干燥后含水小于25ppm ；第四原料的干燥溫度為140°C，干燥時(shí)間為8小時(shí)，干 燥后含水小于30ppm ；經(jīng)干燥后得到第二、第三和第四原料的待熔融料；C)熔融，將步驟A)得到的第一原料的待熔融料按質(zhì)量百分比引入第一螺桿擠出 機(jī)，將步驟B)得到的第三原料的待熔融料按質(zhì)量百分比引入第二螺桿擠出機(jī)，并且將步驟 B)得到的第二原料的待熔融料引入第一螺桿注射器，并且按質(zhì)量百分比注射到第一螺桿 擠出機(jī)內(nèi)，與第一螺桿擠出機(jī)內(nèi)的第一原料的待熔融料混合熔融，將同樣由步驟B)得到的 第四原料的待熔融料引入第二螺桿注射器，并且按質(zhì)量百分比注射到第二螺桿擠出機(jī)內(nèi)， 與第二螺桿擠出機(jī)內(nèi)的第三原料的待熔融料混合熔融，具體是第一原料的質(zhì)量百分比為 40. 5%，第二原料的質(zhì)量百分比為7. 5%，第一原料和第二原料的混合料的熔融溫度即第一 螺桿擠出機(jī)的熔融溫度控制在250-275°C之間，熔體壓力控制在17-18MPa之間，第三原料 的質(zhì)量百分比為44%，第四原料的質(zhì)量百分比為8%，第三原料和第四原料的混合料的熔 融溫度即第二螺桿擠出機(jī)的熔融溫度控制在280-295°C之間，熔體壓力控制在14-15MPa之 間，經(jīng)熔融后得到由第一原料與第二原料相混合的第一有色混合熔體，以及得到由第三原 料和第四原料相混合的有色混合熔體，在本實(shí)施例中，第一、第二有色混合熔體的顏色均為 黑色；D)復(fù)合紡絲，將由步驟C)得到的顏色均為黑色的第一有色混合熔體和第二有色 混合熔體經(jīng)各自的熔體管道擠入同一紡絲箱體，復(fù)合紡絲溫度控制為278°C，再經(jīng)各自的 計(jì)量泵按設(shè)計(jì)比例(第一有色混合熔體的重量比為48%，第二有色混合熔體的重量比為
652% )擠入紡絲組件，其中第一有色混合熔體的紡絲組件壓力控制為19-20MPa，而第二有 色混合熔體的紡絲組件壓力控制為14_15MPa，兩種黑色的熔體被擠出組件后在噴絲板下粘 合，再經(jīng)冷卻、上油和卷繞成型，得到黑色的PTT與PET的復(fù)合預(yù)取向絲；
E)拉伸，將步驟D)所得到的黑色的PTT與PET的復(fù)合預(yù)取向絲加熱、拉伸和定型， 具體是拉伸加熱溫度控制為125°C，定型溫度控制為145°C，再經(jīng)卷繞，制得具有下表所示 技術(shù)指標(biāo)的環(huán)保型黑色復(fù)合彈性纖維。
權(quán)利要求
一種環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維，其特征在于其是由以下按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比的第一、第二、第三原料和第四原料構(gòu)成，所述第一原料為40 48.5％的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物，所述的第二原料為1.5 8％的并且以第一原料為載體的分散性色母粒，所述的第三原料為42 48.5％的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，所述的第三四原料為1.5 8％的并且以第三原料為載體的分散性色母粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維，其特征在于所述的聚對(duì)苯二甲酸 丙二醇酯聚合物為杜邦公司生產(chǎn)的牌號(hào)為Sorona并且特性粘度為0. 95-1. 05dL/g的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物；而所述的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的特性粘度為0. 485-0. 500dL/g°
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維，其特征在于所述的有色復(fù)合彈性 纖維的卷曲度為> 42%，卷曲穩(wěn)定度及彈性恢復(fù)率均為> 86%。
4.一種如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維的加工方法，其特征在于包括以 下步驟A)增粘，將聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物作為第一原料投入增粘釜內(nèi)進(jìn)行增粘，并且 控制增粘溫度、增粘時(shí)間和增粘釜內(nèi)的真空度，得到粘度為1. 2-1. 4dL/g的第一原料的待 熔融料；B)干燥，將以第一原料為載體的分散性色母粒作為第二原料、將聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 作為第三原料和將以第三原料為載體的分散性色母粒作為第四原料分別投入各自的干燥 裝置干燥，并且控制其各自的干燥溫度和干燥時(shí)間，得到第二、第三和第四原料的待熔融 料；C)熔融，將第一原料的待熔融料按比例引入第一螺桿擠出機(jī)，將第三原料的待熔融料 按比例引入第二螺桿擠出機(jī)，并且控制第一螺桿擠出機(jī)及第二螺桿擠出機(jī)的熔融溫度和熔 體壓力，將第二原料的待熔融料按比例引入第一螺桿注射器，并且注射到第一螺桿擠出機(jī) 內(nèi)與第一螺桿擠出機(jī)內(nèi)的第一原料的待熔融料混合和熔融，將第四原料的待熔融料按比例 引入第二螺桿注射器，并且注射到第二螺桿擠出機(jī)內(nèi)與第二螺桿擠出機(jī)內(nèi)的第三原料的待 熔融料混合和熔融，得到由第一原料與第二原料相混合的第一有色混合熔體，以及得到由 第三原料與第四原料相混合的第二有色混合熔體，所述的按比例為按質(zhì)量百分比；D)復(fù)合紡絲，將第一有色混合熔體和第二有色混合熔體經(jīng)各自的熔體管道擠入同一 復(fù)合紡絲箱，再經(jīng)各自的計(jì)量泵按比例擠入紡絲組件，在擠出噴絲板后兩種有色熔體粘合 進(jìn)行復(fù)合紡絲，并且控制復(fù)合紡絲溫度和各自的組件壓力，再經(jīng)冷卻、上油和卷繞成型，得 到由有色的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯構(gòu)成的有色復(fù)合預(yù)取向 絲；E)拉伸，將有色復(fù)合預(yù)取向絲加熱、拉伸和定型，并且控制拉伸溫度和定型溫度，再經(jīng) 卷繞，得到環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維的加工方法，其特征在于步驟A)中 所述的控制增粘溫度、增粘時(shí)間和增粘釜內(nèi)的真空度為增粘溫度控制為190-210°C，增粘 時(shí)間控制為30-40小時(shí)，增粘釜內(nèi)的真空度控制為-0. 085—0. IMPa0
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維的加工方法，其特征在于步驟 B)中所述的控制其各自的干燥溫度和干燥時(shí)間為將所述第二原料的干燥溫度控制為110-130°C，干燥時(shí)間控制為7-10小時(shí)；將第三原料的干燥溫度控制為145-165°C，干燥時(shí) 間控制為3-5小時(shí)；將第四原料的干燥溫度控制為120-140°C，干燥時(shí)間控制為5-8小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維的加工方法，其特征在于步驟C)中 所述的控制第一螺桿擠出機(jī)及第二螺桿擠出機(jī)的熔融溫度和熔體壓力為第一螺桿擠出機(jī) 的熔融溫度控制為235-275°C，熔體壓力控制為15-18MPa ；而將第二螺桿擠出機(jī)的熔融溫 度控制為265-295°C，熔體壓力控制為12-15MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維的加工方法，其特征在于步驟D)中 所述的控制復(fù)合紡絲溫度和各自的組件壓力是將復(fù)合紡絲溫度控制為265-280°C，將第一 有色混合熔體和第二有色混合熔體的組件壓力分別控制為16-20MPa和13_16MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維的加工方法，其特征在于步驟 E)中所述的控制拉伸溫度和定型溫度是將拉伸溫度控制為95-125 ，將定型溫度控制為 120-145°Co
全文摘要
一種環(huán)保型有色復(fù)合彈性纖維及其加工方法，其是由以下按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比的第一、第二、第三原料和第四原料構(gòu)成，所述第一原料為40-48.5％的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯聚合物，所述的第二原料為1.5-8％的并且以第一原料為載體的分散性色母粒，所述的第三原料為42-48.5％的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，所述的第三四原料為1.5-8％的并且以第三原料為載體的分散性色母粒。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)原料選擇合理而無需進(jìn)行后續(xù)的染色，從而既能體現(xiàn)對(duì)環(huán)境無損，又能節(jié)約能源消耗；得到的纖維卷曲收縮性能、卷曲穩(wěn)定性及彈性恢復(fù)性能理想。
文檔編號(hào)D01F1/10GK101974802SQ20101028791
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者錢燕飛 申請(qǐng)人:常熟市海欣復(fù)合材料有限公司