專利名稱：一種中空度可控的中空聚酯纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中空纖維的制備方法，特別是一種中空度可控的多微孔中空聚酯短纖維的制備方法
背景技術(shù)：
中空纖維是橫截面沿軸向具有空腔的一種重要的異形纖維，其中空結(jié)構(gòu)包含了大量的靜止空氣，使織物在輕便的同時(shí)，保曖性能比普通的同質(zhì)面料有了一定程度上的提高。 中空纖維的生產(chǎn)主要是采用圓弧形、C型、多點(diǎn)形等異形噴絲板通過熔融紡絲而制得。采用異形噴絲板紡絲法紡制中空纖維，在生產(chǎn)過程中拉伸張力會(huì)造成纖維中空孔的擠壓變形， 而在后續(xù)的加工過程中產(chǎn)生的機(jī)械作用同樣會(huì)造成纖維被進(jìn)一步擠壓，導(dǎo)致纖維的中空度很難提高，一般不超過20 %。為了提高中空纖維的中空度，通過采用品形及圓弧組合等特殊噴絲板，來紡制四孔、七孔乃至十幾孔中空纖維，但其中空率依舊不高，在30%以內(nèi)。復(fù)合紡絲是隨著水溶聚酯的發(fā)展而產(chǎn)生的一種新的方法，它是采用不同溶解性能的聚合物熔體同時(shí)紡絲，成形后溶去其中一組分，使纖維具有軸向空腔。劉鑫等(“高中空度PP中空纖維制造技術(shù)”，北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)，2004年12月第M卷第4期，第17-21頁(yè)) 公開了一種高中空度PP中空纖維的制備技術(shù)，該方法在復(fù)合紡絲機(jī)上制備以PP為皮層，以 Copolyester特殊改性共聚酯為芯層的皮芯型復(fù)合纖維，后經(jīng)堿處理將芯層溶除后形成中空孔，中空度為30 50%。但是該方法在經(jīng)過堿處理溶除芯層時(shí)，“由于特殊改性共聚酯處于復(fù)合纖維的芯層，且堿水解時(shí)堿溶液是從短纖維的兩端滲入，溶除比較困難”，堿水解的條件比較劇烈，當(dāng)堿溶液質(zhì)量濃度為10g/L，溫度為100°C，水解時(shí)間為60min時(shí)，芯層才能完全溶除。當(dāng)水解時(shí)間過長(zhǎng)，造成能源不必要的浪費(fèi)，而堿溶液濃度過高，對(duì)環(huán)境的污染極大，需要對(duì)廢水進(jìn)行處理，導(dǎo)致纖維成本大大提升。由于PP與Copolyester特殊改性共聚酯不具備相容性，也無法通過改變纖維物理結(jié)構(gòu)來提升水解效率。另外，所制得的PP中空纖維，雖然具備質(zhì)輕，保曖性佳等優(yōu)點(diǎn)，但其染色性能極差，服用性不高。本發(fā)明采用復(fù)合紡絲法紡制的皮芯結(jié)構(gòu)聚酯短纖維，考慮到聚酯與水溶性聚酯的良好相容性，在皮層同時(shí)引入水溶性聚酯，當(dāng)堿處理溶除芯層的水溶性聚酯時(shí)，堿溶液可以從短纖維的表面及兩端同時(shí)滲入，顯著提高水解效率，水解時(shí)間大大縮短，解決了上述聚丙烯中空纖維由于水解時(shí)間過長(zhǎng)而造成的能源浪費(fèi)，所需的水解條件降低，當(dāng)堿溶液濃度很低時(shí)即可將水溶性聚酯全部溶解，很大程度上降低了纖維成本。另外，將皮層的水溶性聚酯溶除后，在纖維的表面形成大量的微孔、溝槽及貫穿孔，賦予纖維顯著的吸濕排汗效果，保持皮膚的干爽舒適。利用該方法生產(chǎn)皮芯型中空纖維，避免了異形孔噴絲板紡絲法紡制中空纖維時(shí)在拉伸、卷曲、紡紗過程中造成的中空孔的擠壓變形，并且通過改變紡絲的原料比例，制得中空度可控的中空聚酯短纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種中空度可控的多微孔中空聚酯短纖維的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案通過以下方式達(dá)到將(41 90) %的聚酯和(3 24) %的水溶性聚酯輸入皮層螺桿擠出機(jī)，(5 45) %的水溶性聚酯輸入芯層螺桿擠出機(jī)，其中組成皮層的聚酯和水溶性聚酯的比例為 (75 95) (5 25)，進(jìn)行復(fù)合熔融紡絲，計(jì)量泵分別計(jì)量后輸入紡絲箱體(紡絲箱體 290°C )，經(jīng)復(fù)合紡絲噴絲板擠出后，吹風(fēng)冷卻上油，集成絲束后卷繞(速度1400m/min)、集束后經(jīng)過兩級(jí)牽伸，一級(jí)牽伸(牽伸溫度88°C，牽伸倍數(shù)3.5倍)、二級(jí)牽伸(牽伸溫度 100°C，牽伸倍數(shù)1. 1倍)、松弛熱定型(溫度125°C，60min)，切斷后打包制得短纖維。利用上述工藝獲得的纖維制成織物后，經(jīng)過濃度為0. 5 5g/L，溫度為100°C的堿溶液處量10 30min，皮層及芯層的水溶性聚酯全部分解，即可形成多微孔中空纖維織物。本發(fā)明所制得的中空多微孔聚酯短纖維具有顯著吸濕排汗效果及保曖功效，其有益效果體現(xiàn)在1)纖維所具有的皮芯結(jié)構(gòu)，避免了異形噴絲板法紡制中空纖維時(shí)由于拉伸、卷曲、紡紗過程中所造成的中空孔的擠壓變形，并且通過改變紡絲的原料比例，纖維的中空度可達(dá)到5 75% ；2)在皮層同時(shí)引入水溶性聚酯，當(dāng)堿處理溶除芯層的水溶性聚酯時(shí)，堿溶液可以從短纖維的表面及兩端同時(shí)滲入，顯著提高水解效率，水解時(shí)間大大縮短， 解決了上述聚丙烯中空纖維由于水解時(shí)間過長(zhǎng)而造成的能源浪費(fèi)，所需的水解條件降低， 當(dāng)堿溶液濃度很低時(shí)即可將水溶性聚酯全部溶解，很大程度上降低了纖維成本；幻皮層水溶性聚酯的引入，在纖維表面形成大量的微孔、溝槽和貫穿孔，將濕氣、汗水等通過芯吸通道迅速導(dǎo)出，賦予纖維顯著的吸濕排汗效果。
具體實(shí)施方案通過以下實(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(duì)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30%的聚酯和5%的水溶性聚酯輸入皮層螺桿擠出機(jī)，65%的水溶性聚酯輸入芯層螺桿擠出機(jī)，其中組成皮層的聚酯和水溶性聚酯的比例為75 25，進(jìn)行復(fù)合熔融紡絲，計(jì)量泵分別計(jì)量后輸入紡絲箱體(紡絲箱體^KTC )，經(jīng)復(fù)合紡絲噴絲板擠出后，吹風(fēng)冷卻上油，集成絲束后卷繞(速度1400m/min)、集束后經(jīng)過兩級(jí)牽伸，一級(jí)牽伸(牽伸溫度 880C，牽伸倍數(shù)3. 5倍)、二級(jí)牽伸(牽伸溫度100°C，牽伸倍數(shù)1. 1倍)、松弛熱定型(溫度125°C，60min)，切斷后打包制得短纖維。利用上述工藝獲得的纖維制成織物后，經(jīng)過濃度為2g/L，溫度為100°C的堿溶液處量30min，皮層及芯層的水溶性聚酯全部分解，形成中空度75%為多微孔中空纖維織物。實(shí)施例2將75%的聚酯和5%的水溶性聚酯輸入皮層螺桿擠出機(jī)，20%的水溶性聚酯輸入芯層螺桿擠出機(jī)，其中組成皮層的聚酯和水溶性聚酯的比例為94 6，進(jìn)行復(fù)合熔融紡絲，計(jì)量泵分別計(jì)量后輸入紡絲箱體(紡絲箱體^KTC )，經(jīng)復(fù)合紡絲噴絲板擠出后，吹風(fēng)冷卻上油，集成絲束后卷繞(速度1400m/min)、集束后經(jīng)過兩級(jí)牽伸，一級(jí)牽伸(牽伸溫度 88°C，牽伸倍數(shù)3. 5倍)、二級(jí)牽伸(牽伸溫度10(TC，牽伸倍數(shù)1. 1倍)、松弛熱定型(溫度125°C，60min)，切斷后打包制得短纖維。利用上述工藝獲得的纖維制成織物后，經(jīng)過濃度為2g/L，溫度為100°C的堿溶液處量lOmin，皮層及芯層的水溶性聚酯全部分解，形成中空度25%為多微孔中空纖維織物。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種中空度可控的中空聚酯短纖維的制備方法，其特征在于使用兩臺(tái)螺桿擠出機(jī)分別給皮芯噴絲板組件供料，皮層為聚酯和水溶性聚酯，芯層為水溶性聚酯，按一定比例熔融復(fù)合紡絲、卷繞、欠伸、卷曲、松弛熱定型、切斷制得皮芯復(fù)合纖維。利用該纖維制成的織物經(jīng)堿溶液處理，去除芯層及皮層的水溶性聚酯組分，即可使纖維形成中空結(jié)構(gòu)，同時(shí)在內(nèi)外表面形成大量微孔、溝漕和貫穿孔。
2.如權(quán)利要求1所述的中空度可控的中空聚酯短纖維的制備方法，其特征在于纖維為皮芯結(jié)構(gòu)，皮層的組分為聚酯和水溶性聚酯，芯層的組分為水溶性聚酯。皮層的聚酯與水溶性聚酯的重量比為(75 95) (5 25)，皮層與芯層的重量比為(35 95) (5 65)。采用調(diào)控原料比例法所制得中空纖維的中空度為5 75%。
3.如權(quán)利要求1所述的中空度可控的中空聚酯短纖維的制備方法，其特征在于所用的聚酯包括但不僅限于⑶PET、PBT、PTT中的一種。所用的水溶性聚酯為包括但不僅限于 COPET, COPET由對(duì)苯二甲酸、乙二醇、間苯二甲酸和間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉采用直接酯化法制得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中空度可控的中空聚酯短纖維的制備方法，該方法使用兩臺(tái)螺桿擠出機(jī)分別給皮芯噴絲板組件供料，皮層為聚酯和水溶性聚酯，芯層為水溶性聚酯，按一定比例熔融復(fù)合紡絲，并經(jīng)后處理工藝，制得聚酯短纖維。利用該纖維制成的織物經(jīng)堿溶液處理，去除芯層及皮層的水溶性聚酯組分，即可使纖維形成中空結(jié)構(gòu)，同時(shí)在內(nèi)外表面形成大量微孔、溝漕和貫穿孔。將芯層溶除后所形成的中空孔，避免了異形孔噴絲板紡絲法紡制中空纖維時(shí)在拉伸過程中造成的中空孔的擠壓變形，降低中空度，并且通過改變紡絲的原料比例，制得中空度為5～75％的中空度可控聚酯纖維。
文檔編號(hào)D01D5/34GK102453967SQ201110251359
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者張娜, 張欣, 趙茂成, 錢君杰 申請(qǐng)人:上海貴達(dá)科技有限公司