一種三葉異形fdy纖維及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種三葉異形FDY纖維及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)纖維自問世以來，因其優(yōu)異的性能而得到了迅猛地 發(fā)展，其產(chǎn)量已經(jīng)成為世界合成纖維之冠。聚酯纖維具有斷裂強度和彈性模量高，回彈性 適中，熱定型優(yōu)異，耐熱耐光性好以及耐酸耐堿耐腐蝕性等一系列優(yōu)良性能，且織物具有抗 皺、挺括性好等優(yōu)點，所以，聚酯纖維廣泛應用于服裝、家紡等領域。
[0003] 三葉異形FDY纖維主要是通過熔融紡絲、截面異形化，賦予聚酯纖維具有真絲般 的光澤和手感、織物明亮感和柔和高雅的絲綢光感，不僅具有優(yōu)良的光學特性外，由于異形 截面的纖維外形不規(guī)則，纖維之間的排列無法緊密，空隙相應增大，從而織物手感更厚實， 蓬松性、透氣性好，具有超亮閃光效果?？梢悦黠@改善大有光滌綸產(chǎn)品的手感、光澤、透氣性 等，可加工織造尚檔的仿真絲廣品，廣品附加值尚。
[0004] 三葉異形FDY纖維，特別是多孔低dpf的三葉異形，對噴絲板設計加工、上油等關 鍵工藝點要求極高，由于單絲線密度低，截面結(jié)構復雜，表面積大，對油品及上油條件要求 極高，上油均勻性直接影響到纖維的條干值及染色均勻性。選擇滲透擴散性好、潤濕性好的 油品，整體提高上油均勻性，對改善后續(xù)牽伸穩(wěn)定性，減少毛絲以及產(chǎn)品染色均勻性極為重 要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種三葉異形FDY纖維及其制備方法，本發(fā)明通過利用聚 酯熔體、特殊的噴絲孔的設計以及含氟油劑的使用和高速紡絲制備一種三葉異形FDY纖 維。本發(fā)明的油劑由礦物油、含氟聚醚、磷酸酯鉀鹽和烷基磺酸鈉組成，所述油劑的使用濃 度為10~20wt%。本發(fā)明中使用的含氟聚醚中環(huán)氧乙烷基單體的成分適中，同時引入了 [(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]環(huán)氧乙燒，增加了體系內(nèi)的氫鍵，氫鍵的增加有利于濁點的 提高，因些在在增加油劑的使用濃度的同時仍能保持油劑的品質(zhì)。油劑使用濃度的增加可 以大大減少油劑干燥過程中能量的消耗，節(jié)約能量。
[0006] -種三葉異形FDY纖維，主要是聚酯通過三葉異形噴絲孔熔融紡絲、上油劑和高 速卷繞制備而得；所述上油劑的油劑至少包括含氟聚醚，含氟聚醚的質(zhì)量多所述油劑的質(zhì) 量的45% ;所述含氟聚醚為環(huán)氧乙烷、[(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙 烷的無規(guī)共聚物，其結(jié)構式為：
[0007] CN 105155007 A 說明書 2/10 頁
[0008] 其中，m = 10 ~20, η = 20 ~30, k = 1 ~3;
[0009] 所述三葉異形FDY纖維的斷裂強度彡3. 8cN/dtex，斷裂伸長率為33. 0±3. 0%;纖 維的上染百分率高于常規(guī)聚酯纖維5%以上；染色均勻性4. 5級以上。
[0010] 聚酯有光三葉異形牽伸絲，特別是多孔低dpf的三葉異形，對噴絲板設計加工、冷 卻成型、上油等各關鍵工藝點要求極高，由于單絲線密度低，截面結(jié)構復雜，表面積大，選擇 滲透擴散性好、潤濕性好的油品，整體提高上油均勻性，對改善后續(xù)牽伸穩(wěn)定性，減少毛絲 以及產(chǎn)品染色均勻性極為重要。
[0011] 所述含氟聚醚不僅能夠提供良好的平滑、乳化和潤濕功能，還能夠為油劑體系提 供大量的氛鍵，提尚池點，有利于油劑使用尚濃度的提尚，節(jié)約能量。環(huán)氧乙燒（EO)/環(huán)氧 丙烷（PO)比例是聚醚最重要的指標之一，對聚醚性能的影響也很大。聚醚分子鏈由多個EO 和PO鏈節(jié)排列而成，與EO相比，PO鏈節(jié)上有一個側(cè)基，空間位阻較大。Ε0/Ρ0比增大，即 PO鏈節(jié)減少，側(cè)甲基數(shù)量下降，分子間空間位阻減少，與水分子之間形成的氫鏈數(shù)目多，所 以濁點也升高。同時聚醚分子鏈中支鏈結(jié)構的存在會降低表面張力，提高潤濕速度，隨EO/ PO增大，含支鏈甲基的PO鏈節(jié)減少，因而表面張力升高，潤濕速度減慢，因此聚醚大分子鏈 中必須含有一定量的P0。但聚醚與水分子所形成的氫鍵主要依靠醚中的氧原子，所以濁點 升高有限，[(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]環(huán)氧乙烷的引入，由于氟元素的存在，與水分子 之間形成的氫鍵數(shù)目多將增加，能進一步提高聚醚水溶液的濁點；同時氟元素都處于支鏈 位置，將進一步降低聚醚的表面張力。在油劑形成油膜時，氟元素會在表面富集，由于氟元 素的特性，使油劑的平滑性得到進一步提高。
[0012] 作為優(yōu)選的技術方案：
[0013] 如上所述的一種三葉異形FDY纖維，所述含氟聚醚的相對分子量為1000~4000 ; 所述含氟聚醚的濁點為50~100°C ;所述含氟聚醚的表面張力25~40dyn/cm。
[0014] 如上所述的一種三葉異形FDY纖維，所述油劑中還包括礦物油、磷酸酯鉀鹽和烷 基磺酸鈉；礦物油有著良好的耐熱性，與其它組分有不錯的相容性，其具有上油均勻，油膜 強度高的特點，還能有效的減少纖維與金屬的摩擦系數(shù)，增加纖維的抱合力，有利于集束。 采用陰離子型抗靜電劑，能夠?qū)崿F(xiàn)表面親水化，磷酸酯鉀鹽的耐熱性比較好，良好的抗靜電 性，能夠增強纖維的抗靜電效果，有利于纖維的集束。烷基磺酸鈉的加入能夠提高油劑的滲 透能力，使得油劑可以在較短的時間內(nèi)均勻的附著在絲束上，能有效的減少毛絲、斷頭的出 現(xiàn)。
[0015] 按重量份計：礦物油為25~35份；含氟聚醚為50~70份；磷酸酯鉀鹽為8~15 份；烷基磺酸鈉為2~7份；
[0016] 所述的礦物油為9#~17#的礦物油中的一種；所述的磷酸酯鉀鹽為十二烷基磷酸 酯鉀鹽、異構十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽和十二十四醇磷酸酯鉀鹽中的一種；所述的烷 基磺酸鈉為十二烷基磺酸鈉、十五烷基磺酸鈉和十六烷基磺酸鈉中的一種；
[0017] 所述油劑在使用時，用水配置成油劑濃度為10~20wt%的乳化液。高速紡絲對上 油條件要求極高，上油均勻性直接影響到纖維的條干值及染色均勻性，選擇滲透擴散性好 的含氟油品。
[0018] 如上所述的一種三葉異形FDY纖維，所述三葉異形FDY纖維線密度偏差率 彡0. 5 %，斷裂強度CV值彡5. 0 %，斷裂伸長CV值彡10. 0 %，條干不勻率CV值彡2. 00 %， 沸水收縮率7. 5±0. 5%，含油率0. 90±0. 20% ;紡絲過程噴絲板的三葉三葉異形噴絲孔的 三葉互成120度夾角，葉長與葉寬的比值為2~6:1 ;單絲纖度為0. 5~1.0 dtex。
[0019] 本發(fā)明還提供了所述的一種三葉異形FDY纖維的制備方法，將聚酯經(jīng)計量、擠出、 冷卻、上油、拉伸、熱定型和高速卷繞，制得三葉異形FDY纖維；
[0020] 所述擠出的溫度為285~295 °C ;
[0021] 所述冷卻的風溫為20~25 °C ;
[0022] HTl :75 ~95 °C ;
[0023] HT2 :120 ~130°C ;
[0024] 所述高速卷繞速度為4000~5000m/min ;
[0025] 所述上油的油劑制備方法：
[0026] 將起始劑和強堿共混，然后升溫至105~125°C，再加入混合均勻的環(huán)氧乙烷、 [(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷，在保護氣氛下進行聚合反應，反應壓 力小于0. 4MPa，達到預定分子量后即得到含氟聚醚；
[0027] 接著，將含氟聚醚、磷酸酯鉀鹽和烷基磺酸鈉常溫混合均勻，然后再將混合物加入 到礦物油中，溫度控制為40-55Γ，攪拌1~3h，即得到所述油劑；
[0028] 按重量份計：
[0030] 所述油劑在使用時，用水配置成油劑濃度為10~20wt%的乳化液。
[0031] 如上所述的一種三葉異形FDY纖維，所述起始劑為丁醇，所述丁醇的量為環(huán)氧乙 烷、[(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷總質(zhì)量的1-5%。;所述強堿為氫氧 化鉀或氫氧化鈉；所述強堿的量為環(huán)氧乙烷、[(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]環(huán)氧乙烷和 環(huán)氧丙烷總質(zhì)量的1-5%。。
[0032] 如上所述的一種三葉異形FDY纖維，所述環(huán)氧乙烷、[(1，1，2,2_四氟乙氧基）甲 基]環(huán)氧乙燒和環(huán)氧丙烷的用量按摩爾比為10~20:1~3:20~30。
[0033] 如上所述的一種三葉異形FDY纖維，所述保護氣氛為氮氣氣氛或惰性氣體氣氛； 所述預定分子量是指產(chǎn)物的相對分子量為1000~4000。
[0034] 如上所述的一種三葉異形FDY纖維，所述達到預