專利名稱:一種具有親水功能的吸濕排汗纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種吸濕排汗功能的纖維,特別是一種具有親水特性的高效吸濕排汗 滌綸纖維的制備方法。
背景技術(shù):
滌綸纖維在衣料方面的耗用量在各種合成纖維中所占比例是最大的,但其吸濕性 能又是最差,在20°C,相對濕度65 %的條件下,滌綸纖維平衡吸濕率僅為0. 4%,普通滌綸 衣物穿起來常使人感到悶熱,因此對滌綸吸濕排汗功能的研究層出不窮。吸濕排汗纖維是 利用纖維表面微細(xì)溝槽所產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象使汗水經(jīng)芯吸、擴(kuò)散、傳輸?shù)茸饔?,迅速遷移至織 物的表面并發(fā)散,從而達(dá)到導(dǎo)濕快干的目的??梢哉f,毛細(xì)管效應(yīng)是最常用也是最直觀的一 種方法,可以表現(xiàn)織物吸汗能力以及擴(kuò)散能力。目前,市面上的吸濕排汗織物可采用如下技 術(shù)得到異形截面纖維、中空多微孔纖維、多層織物、親水劑涂布以及對纖維進(jìn)行表面改性寸。研究人員嘗試以化學(xué)方法或物理方法將聚合物分子構(gòu)造親水化,或?qū)⒗w維表面粗 糙化、異形化和細(xì)孔化,使疏水性的合成纖維轉(zhuǎn)變成親水性的聚酯纖維,讓汗氣與汗液,可 以通過衣料快速吸收水份,并進(jìn)而向體外逸散,以達(dá)到清爽舒適感。如目前廣泛研究的異 形截面纖維有,美國杜邦公司最早推出的吸濕排汗六角凹槽纖維Coolmax,臺(tái)灣化纖廠推出 的吸濕排汗纖維包括南亞-Delight、遠(yuǎn)東-Topcool、力麗-Coolbest、中興-Coolplus、新 光-Cooltech、華隆Coolon都是十字、Y字或工字形斷面纖維,而豪杰公司代理日本旭化成 公司所生產(chǎn)的W型聚酯纖維Technofine亦屬利用纖維表面積的增加,使汗水更容易蒸發(fā)達(dá) 成吸濕速干的功能。通過現(xiàn)有對滌綸纖維的截面異形化或表面粗糙化,或者是常規(guī)聚酯中添加親水聚 酯組分后共混紡絲,均可達(dá)到一定的吸濕排汗效果,但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一定的技術(shù)不 足,如十字或三葉形短纖維在混紡中極易與其他纖維交疊,堵塞芯吸溝槽,影響導(dǎo)濕效果; 另外,現(xiàn)有技術(shù)通常單一采用截面異形化的物理改性或親水基團(tuán)引入的化學(xué)改性法,而未 將兩種方法進(jìn)行有效的結(jié)合,來獲得功能的提升。
發(fā)明內(nèi)容
針對目前的技術(shù)不足,本發(fā)明旨在提供一種高效吸濕排汗的滌綸纖維,該纖維的 制備工藝結(jié)合了物理改性和化學(xué)改性的雙重特點(diǎn)。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案通過以下方式達(dá)到將(65 90) %的常規(guī)聚酯(組分A)、(5 20) %親水改性聚酯(組分B)和(5 25) %水溶性聚酯(組分C),三種原料切片干燥后,按設(shè)定的重量配比共混,進(jìn)行熔融紡絲, 紡絲工藝過程為聚酯切片干燥一按A、B、C三組份按質(zhì)量百分比輸入螺桿共混熔融一紡絲箱體一 計(jì)量一異形噴絲板擠出一吹風(fēng)、冷卻(紡絲溫度275 300°C)—絲束一后處理制得長絲或短纖滌綸FDY長絲絲束經(jīng)牽伸(牽伸溫度85 95°C,牽身倍數(shù)2. 5 3. 0倍)、定型 (溫度120 130°C )卷繞(速度2000 5000m/min)制得FDY長絲。滌綸DTY長絲絲束經(jīng)卷繞(速度1000 4000m/min)制得POY —牽伸加彈(牽 伸溫度Iio 140°C,牽伸倍數(shù)3 4倍)一卷筒一DTY長絲;短纖維絲束卷繞(速度800 1500m/min)—落桶一集束一一級牽伸(牽伸溫度 66 88°C,牽伸倍數(shù)3 4倍)一二級牽伸(牽伸溫度100 130°C,牽伸倍數(shù)1. 1 1. 2 倍)一卷曲一松弛熱定型(溫度135 160°C,45 60min)—切斷一打包一短纖維。采用上述工藝獲得的纖維(長絲或短纖),制成的織物在后處理過程中,經(jīng) NaOH溶液中浸泡30 40min,溫度85 95°C,即可形成表面多微孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制得的親水性異形纖維具有高效吸濕排汗的功能,其有益效果體現(xiàn)在以下 幾個(gè)方面1)考慮滌綸本身的疏水特性,在聚酯切片中添加親水改性組分,從而在纖維表 面形成大量親水基團(tuán),具有主動(dòng)吸附潮濕的功效,與異形纖維的芯吸溝槽共同作用,可顯著 提高吸濕排汗效率;2)添加水溶聚酯組分,賦予滌綸纖維表面多微孔結(jié)構(gòu),相比單一的異 形截面纖維,增加了比表面積,增強(qiáng)了吸濕排汗效果,使用中即使芯吸溝槽受混紡纖維堵塞 而受影響時(shí),仍然可通過微孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行吸濕排汗,纖維實(shí)用性更強(qiáng);3)多微孔結(jié)構(gòu)賦予纖 維高孔隙率,可壓縮性好,因而質(zhì)輕、柔軟,比普通滌綸的手感更好,與棉、羊毛等混紡后舒 適度尤佳。
圖1親水性吸濕排汗纖維截面結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方法通過以下實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明,但并不限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)理解,在閱讀 了本發(fā)明講授的內(nèi)容后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明所作的各種等價(jià)修改同樣屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。實(shí)施例1將質(zhì)量比為65%的常規(guī)聚酯A、20%親水改性聚酯B和15%水溶性聚酯C,三種 原料切片干燥后,經(jīng)計(jì)量、螺桿共混熔融,輸入紡絲箱體(紡絲溫度為30(TC ),由工字型板 孔的異形噴絲板擠出,經(jīng)吹風(fēng)冷卻、牽伸(牽伸溫度90°C,牽伸倍數(shù)2.8倍)、定型(溫度 1200C )卷筒(速度4500m/min),得到親水性工字型滌綸FDY長絲。實(shí)施例2將質(zhì)量比為90%的常規(guī)聚酯A、5%親水改性聚酯B和5%水溶性聚酯C,三種原料 切片干燥后,經(jīng)計(jì)量、螺桿共混熔融,輸入紡絲箱體(紡絲溫度為295°C ),由山字型板孔的 異形噴絲板擠出,經(jīng)吹風(fēng)、冷卻、卷繞(速度為900m/min)。卷繞絲(POY)經(jīng)過牽伸加彈(牽 伸溫度120°C,牽伸倍數(shù)3. 7倍),得到親水性山字形滌綸DTY長絲。實(shí)施例3將質(zhì)量比為75%的常規(guī)聚酯A、15%親水改性聚酯B和10%水溶性聚酯C,三種原 料切片干燥后,經(jīng)計(jì)量、螺桿共混熔融,輸入紡絲箱體(紡絲溫度為286°C ),由十字型板孔 的異形噴絲板擠出,經(jīng)吹風(fēng)、冷卻后卷繞(卷繞速度為lOOOm/min)、落桶,落桶絲集束,再經(jīng)兩級牽伸一級牽伸(牽伸溫度88°C,牽伸倍數(shù)4倍),二級牽伸(牽伸溫度100°C,牽伸倍 數(shù)1. 1倍),纖維卷曲,經(jīng)150°C松弛熱定型處理60min,然后切斷、打包,得到親水性十字形 滌綸短纖。實(shí)施例4將質(zhì)量比為80%的常規(guī)聚酯A、10%親水改性聚酯B和10%水溶性聚酯C,三種原 料切片干燥后,經(jīng)計(jì)量、螺桿共混熔融,輸入紡絲箱體(紡絲溫度為275°C ),由三葉型板孔 的異形噴絲板擠出,經(jīng)吹風(fēng)、冷卻后卷繞(速度為800m/min)、落桶。落桶絲集束,再經(jīng)兩級 牽伸一級牽伸(牽伸溫度66°C,牽伸倍數(shù)3倍),二級牽伸(牽伸溫度130°C,牽伸倍數(shù)1.2 倍),纖維卷曲,經(jīng)160°C松弛熱定型處理45min,然后切斷、打包,得到親水性三葉型滌綸短 纖。
權(quán)利要求
一種親水性吸濕排汗纖維的制備方法,包括以下步驟常規(guī)聚酯經(jīng)化學(xué)改性得到親水改性聚酯,選用常規(guī)聚酯A、親水改性聚酯B和水溶性聚酯C,三種組分按一定比例共混復(fù)合紡絲,由異形噴絲板擠出,并經(jīng)紡絲后加工工藝,制得親水性異形滌綸長絲或短纖。該纖維制成的織物通過堿溶液處理,去除水溶性聚酯而形成大量微孔結(jié)構(gòu),從而獲得親水性吸濕排汗滌綸纖維織物。
2.如權(quán)利要求1所述的親水性吸濕排汗纖維的制備方法,其特征在于A、B、C三種聚酯 組分的特性粘度分別是:A為0. 64 0. 66dL/g,B為0. 60 0. 66dL/g,C為0. 70 0. 73dL/
3.如權(quán)利要求1所述的親水性吸濕排汗纖維的制備方法,其特征在于所述的聚酯B 為帶有親水基團(tuán)的改性聚酯,由常規(guī)聚酯和親水單體通過共聚方法制得,可以是帶有醚鍵、 羥基、磺酸鹽基團(tuán)的改性聚酯。
4.如權(quán)利要求1所述的三種聚酯原料,其特征在于以常規(guī)聚酯A為主要原料,A、B、C 三種組分的質(zhì)量百分配比為(65 90) (5 20) (5 25),且B和C組分的重量之 和占原料總重量的10% 35%。
5.如權(quán)利要求1所述的親水性吸濕排汗纖維的制備方法,其特征在于親水性異形滌 綸纖維結(jié)構(gòu)為三葉型、十字形、工字形或山字形。
6.如權(quán)利要求1所述的親水性吸濕排汗纖維的制備方法,其特征在于纖維的復(fù)合紡絲 和加工工藝如下(1)聚酯切片干燥,A、B、C三組分按質(zhì)量百分比輸入螺桿進(jìn)行共混熔融,紡絲箱體,計(jì) 量泵計(jì)量,經(jīng)異形噴絲板擠出,吹風(fēng)冷卻后卷繞,紡絲溫度275 295°C,卷繞速度800 2000m/min,絲束經(jīng)落桶、集束,兩級牽伸后,卷曲、松弛熱定型,并切斷打包制得短纖維。(2)聚酯切片干燥,A、B、C三組分按質(zhì)量百分比輸入螺桿進(jìn)行共混熔融,紡絲箱體,計(jì) 量泵計(jì)量,經(jīng)異形噴絲板擠出,吹風(fēng)冷卻后卷繞,紡絲溫度285 300°C,卷繞速度1000 4000m/min,卷繞絲(POY)經(jīng)牽伸加彈(牽伸溫度110 140°C,牽伸倍數(shù)3 4倍)制得 DTY長絲。(3)聚酯切片干燥,A、B、C三組分按質(zhì)量百分比輸入螺桿進(jìn)行共混熔融,紡絲箱體,計(jì) 量泵計(jì)量,經(jīng)異形噴絲板擠出,紡絲溫度285 305°C,絲束經(jīng)牽伸(牽伸溫度85 95°C, 牽身倍數(shù)2. 5 3. 0倍)、定型(溫度120 130°C )、卷繞(速度2000 5000m/min),制 得FDY長絲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種親水性吸濕排汗纖維,包括長絲和短纖。其制備工藝為常規(guī)聚酯經(jīng)化學(xué)改性得到親水改性聚酯,選用常規(guī)聚酯、親水改性聚酯和水溶性聚酯三種組分按一定比例共混復(fù)合紡絲,經(jīng)異形噴絲板擠出,并經(jīng)紡絲后處理工藝,制得親水性吸濕排汗滌綸長絲或短纖。利用該纖維制成的織物經(jīng)堿溶液處理,表面形成大量微孔和溝漕,使織物具有優(yōu)異的吸水透氣、干爽舒適特性,可制成運(yùn)動(dòng)服、內(nèi)衣等。本發(fā)明將纖維的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和化學(xué)改性相結(jié)合,大大提高了吸濕排汗效果,同時(shí)使用中不易受混紡纖維或制造工藝的影響,適用性更廣泛。
文檔編號D01D5/08GK101982572SQ201010554840
公開日2011年3月2日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者趙茂成, 陳琳 申請人:上海貴達(dá)科技有限公司