專利名稱：一種皮芯型復(fù)合纖維及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮芯型復(fù)合纖維及其生產(chǎn)方法，更特別的涉及一種以PET為芯層，PTT為皮層的皮芯型復(fù)合纖維及其生產(chǎn)方法。二、 背景技術(shù)PTT全稱是聚對苯二曱酸丙二醇酯，作為一種全新的聚酯材料，是 國際上最新的化纖新材料之一。由于聚對苯二曱酸丙二醇酯(PTT)的特殊分子結(jié)構(gòu)造就了其低模 量和優(yōu)良的彈性回復(fù)率，使得PTT面料具有獨(dú)特的柔軟手感，蓬爭>及富 有彈性的性能。PTT大分子鏈具有螺旋狀結(jié)構(gòu)，從而使得PTT具有良好 的回彈性。由于分子鏈得特殊結(jié)構(gòu)形態(tài)，其通過分子鏈自身和分子鏈之 間得共同作用，從而賦予了 PTT優(yōu)異的回彈性能。PTT的體積比電阻，感應(yīng)電壓和;改電半衰期均J氐于PET和PA6,在 抗靜電要求不是很高的用途中，可以完全替代滌綸和錦綸。并且在感應(yīng) 電壓和放電半衰期和棉接近，表明PTT有較好的抗靜電新性能。PTT抗污性能與纖維的拒油性和易去污性有關(guān)。大分子鏈的化學(xué)結(jié) 構(gòu)對其表面張力影響很大，亞曱基為奇數(shù)的聚合物比偶數(shù)的臨界表面張 力低，所以PTT纖維具有較好的抗污性。PTT織物有著良好的抗起毛起球性能，這由于PTT纖維優(yōu)良的彈性 減緩了纖維受沖擊的作用力，減少了在外力作用下纖維的斷裂次數(shù)，加 上優(yōu)異的拉伸回復(fù)性，使得PTT纖維有良好的抗疲勞損傷，另外PTT抗
靜電性能好，這一切使得PTT抗起毛起球性能非常好。PTT纖維有一系列長足優(yōu)點(diǎn)，已成為下一代主導(dǎo)合成纖維發(fā)展重點(diǎn)。 但是每一種纖維都有其缺陷，PTT纖維也不例外。其強(qiáng)度不如PET好， 剛度明顯不夠，某些PTT純紡面料手感太軟以致于保型性太差。將PET 和PTT雙方優(yōu)點(diǎn)結(jié)合，利用PTT纖維外在的優(yōu)良手感及染色性，加以PET 纖維內(nèi)在的強(qiáng)力和剛性，使得面料具備柔軟手感的同時(shí)更具身骨。而且， 同為聚酯系列的PET和PTT在紡絲工藝上差別不大，相容性好，可以在 現(xiàn)有設(shè)備上進(jìn)行此類皮芯型復(fù)合絲的加工。 三、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一是提供一種以PTT和PET為原料的皮芯型復(fù)合纖維。本發(fā)明目的之二是提供一種以PTT和PET為原料的皮芯型復(fù)合纖維 的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的這些以及其他目的將通過下列詳細(xì)描述和說明來進(jìn)一步體 現(xiàn)和闡述。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的皮芯型復(fù)合纖維，由皮層和芯層組成，包括以下物理性能單絲線密度(dtex) 1.67-12.5線密度變異系數(shù)CV值U) 《1. 0斷裂強(qiáng)度(CN/dtex) >4. 0斷裂伸長率(％) 150 ±8.0斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)CV值(％) <8. 0。進(jìn)一步的，本發(fā)明的皮芯型復(fù)合纖維，由皮層和芯層組成，還包括以下物理性能線密度偏差率U) ±3.0斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％) 《8.0條干不勻率CV值U) 《1.6含油率(％) 0.45 ±0.1。本發(fā)明的皮芯型復(fù)合纖維，由皮層和芯層組成，其中皮層重量占復(fù) 合纖維總重量的30% -70%，所述的芯層為常規(guī)PET聚酯，所述的皮 層為PTT聚酯，芯層被完全包裹在皮層內(nèi)。成品纖維線密度范圍為87dtex -300dtex。本發(fā)明的皮芯型復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法，包括干燥、熔融過濾和紡絲 步驟，在干燥步驟中先將兩種不同聚酯進(jìn)行干燥去除水分，PTT聚酯切 片采用沸騰床預(yù)結(jié)晶連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度為140°C，風(fēng)壓0. lMpa, 露點(diǎn)溫度《-6(TC,干燥時(shí)間為8-10小時(shí)，干燥后切片含水率控制在 20ppm以下；PET聚酯切片采用普通脈動床預(yù)結(jié)晶連續(xù)干燥，干燥熱空 氣溫度為160°C,風(fēng)壓O.lMpa,露點(diǎn)溫度《-60。C，干燥時(shí)間為4-6 小時(shí)，干燥后切片含水率控制在25ppm以下。然后將經(jīng)干燥好的PTT切 片和PET切片分別由各自的螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓紡絲，PTT螺桿擠出機(jī) 分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 240°C， 二區(qū)溫度240 - 255°C,三區(qū)溫 度245 - 260°C，四區(qū)溫度255 - 265°C，五區(qū)溫度258 - 265°C; PET螺 桿擠壓機(jī)分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C， 二區(qū)溫度280 - 288°C， 三區(qū)溫度280 - 288。C,四區(qū)溫度280 - 288°C,五區(qū)溫度285 - 292°C。在本發(fā)明的皮芯型復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法中，兩個(gè)螺桿擠出機(jī)擠出的 兩種熔體分別通過等長的分配管道進(jìn)入復(fù)合紡絲組件，兩種熔體分別經(jīng) 各自計(jì)量泵精確計(jì)量后，按比例(皮層重量占復(fù)合纖維總重量的30%-70%)混合后由噴絲板噴出，進(jìn)行復(fù)合紡絲。從噴絲板孔噴出的復(fù)合 纖維熔體細(xì)流，先通過緩冷固化以利于后道巻繞，其中緩冷區(qū)采用下抽風(fēng)式環(huán)吹風(fēng)，其中風(fēng)速0. 2-1.0m/s，風(fēng)壓10-5 0Pa,風(fēng)濕65%,風(fēng) 溫18°C，冷卻后的絲束經(jīng)導(dǎo)絲器由專用油劑上油后，進(jìn)行預(yù)網(wǎng)絡(luò)，再 經(jīng)導(dǎo)絲盤1和導(dǎo)絲盤2，最終進(jìn)入巻繞系統(tǒng)巻繞制得PTT復(fù)合纖維，紡 絲巻繞速度2500 m/min-4500m/min。在本發(fā)明中，由于PTT是新型聚酯，因此PTT與PET具有良好的紡 絲相容性。本發(fā)明將PTT與PET復(fù)合紡絲，PTT作為皮層，PET作為芯 層。本發(fā)明的復(fù)合纖維可廣泛用于紡織領(lǐng)域，經(jīng)織造后，得到復(fù)合纖維 面料。該面料可以在常溫(低溫)下進(jìn)行分散染料染色，色澤鮮艷，降 低了能源消耗。與常規(guī)PET纖維相比，該皮芯復(fù)合纖維彈性回復(fù)好，手 感更柔軟，富有彈性，而且有較好的抗靜電性能；與PTT纖維相比，復(fù) 合纖維強(qiáng)度較高，面料有身骨。因此，該皮芯型復(fù)合纖維結(jié)合了 PET和 PTT 二者的共同優(yōu)點(diǎn)，拓展了 PTT的應(yīng)用，而且生產(chǎn)成本介于PET纖維 與PTT纖維之間，低于普通PTT纖維。在本發(fā)明中使用的所有原材料等均是常規(guī)使用的，可以從市場購 得。在本發(fā)明中，如非特指，所有的量、百分比均為重量單位。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述。由技術(shù)常識可知，本發(fā) 明可以通過其他的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。因 此，下列實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。 所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。 四具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將PTT聚酯切片55公斤，PET聚酯切片45公斤進(jìn)行干燥去除水分， PTT聚酯切片采用沸騰床預(yù)結(jié)晶連續(xù)千燥，干燥熱空氣溫度為14(TC, 風(fēng)壓0. lMpa,露點(diǎn)溫度《-60。C,干燥時(shí)間為8-10小時(shí)，干燥后切 片含水率控制在2Oppm以下；PET聚酯切片采用普通脈動床預(yù)結(jié)晶連續(xù) 干燥，干燥熱空氣溫度為16(TC,風(fēng)壓O. 1Mpa，露點(diǎn)溫度《-60°C,干 燥時(shí)間為4-6小時(shí)，干燥后切片含水率控制在25ppm以下。然后將經(jīng) 干燥好的PTT切片和PET切片分別由各自的螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓紡絲， PTT螺桿擠出機(jī)分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 24(TC, 二區(qū)溫度240 -255°C，三區(qū)溫度245 - 260°C,四區(qū)溫度255 - 265°C ,五區(qū)溫度258 -265°C; PET螺桿擠壓機(jī)分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C, 二區(qū)溫 度280 - 288°C，三區(qū)溫度280 - 288°C,四區(qū)溫度280 - 288°C,五區(qū)溫 度285 - 292。C。兩個(gè)螺桿擠出才A^齊出的兩種熔體分別通過等長的分配管道進(jìn)入復(fù)合 紡絲組件，兩種熔體分別經(jīng)各自計(jì)量泵精確計(jì)量后，按上述比例混合后 由噴絲板噴出，進(jìn)行復(fù)合紡絲。從噴絲板孔噴出的復(fù)合纖維熔體細(xì)流， 先通過緩冷固化以利于后道巻繞，其中緩冷區(qū)采用下抽風(fēng)式環(huán)吹風(fēng)，其 中風(fēng)速O. 3m/s，風(fēng)壓15Pa，風(fēng)濕65%,風(fēng)溫18。C,冷卻后的絲束經(jīng)導(dǎo) 絲器用油劑上油后，進(jìn)行預(yù)網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)導(dǎo)絲盤1和導(dǎo)絲盤2,最終i^7v 巻繞系統(tǒng)巻繞制得皮芯型復(fù)合纖維，紡絲巻繞速度2500m/min。本發(fā)明的皮芯型復(fù)合纖維，物理性能如下單絲線密度(dtex) 1.67-12.5線密度變異系數(shù)CV值(％) 《1. 0斷裂強(qiáng)度(CN/dtex) >4斷裂伸長率(％) 150 ±8. 0斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)CV值(％) <8. 0線密度偏差率u) ±3.o斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％) 《8.0條干不勻率CV值(y。) <1.6含油率(％) 0.45 ±0,1。 實(shí)施例2將PET聚酯70公斤，PTT聚酯切片30公斤進(jìn)行干燥去除水分，PTT 聚酯切片采用沸騰床預(yù)結(jié)晶連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度為14(TC,風(fēng)壓 0. lMpa,露點(diǎn)溫度< -60°C，干燥時(shí)間為9小時(shí)，干燥后切片含水率控 制在20ppm以下；PET聚酯切片采用普通脈動床預(yù)結(jié)晶連續(xù)干燥，干燥 熱空氣溫度為160°C,風(fēng)壓0. IMpa,露點(diǎn)溫度《-6(TC,干燥時(shí)間為5 小時(shí)，干燥后切片含水率控制在25ppm以下。然后將經(jīng)干燥好的PTT聚 酯切片和PET聚酯切片分別由各自的螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓紡絲，PTT螺 桿擠出機(jī)分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 240。C， 二區(qū)溫度240 - 255。C， 三區(qū)溫度245 - 260°C,四區(qū)溫度255 - 265°C,五區(qū)溫度258 - 265°C; PET螺桿擠壓機(jī)分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C, 二區(qū)溫度280 -288°C，三區(qū)溫度280 - 288°C，四區(qū)溫度280 - 288°C ，五區(qū)溫度285 -292 °C。兩個(gè)螺桿擠出機(jī)擠出的兩種熔體分別通過等長的分配管道進(jìn)入復(fù)合 紡絲組件，兩種熔體分別經(jīng)各自計(jì)量泵精確計(jì)量后，按上述比例混合后 由噴絲板噴出，進(jìn)行復(fù)合紡絲。從噴絲板孔噴出的復(fù)合纖維熔體細(xì)流， 先通過緩冷固化以利于后道巻繞，其中緩冷區(qū)采用下抽風(fēng)式環(huán)吹風(fēng)，其 中風(fēng)速O. 5m/s，風(fēng)壓20Pa,風(fēng)濕65%,風(fēng)溫18。C,冷卻后的絲束經(jīng)導(dǎo) 絲器用油劑上油后，進(jìn)行預(yù)網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)導(dǎo)絲盤1和導(dǎo)絲盤2，最終進(jìn)入 巻繞系統(tǒng)巻繞制得皮芯型復(fù)合纖維，紡絲巻繞速度3000 m/min。
本發(fā)明的皮芯型復(fù)合纖維，物理性能如下單絲線密度(dtex)1. 67-12. 5線密度變異系數(shù)CV值(％)<1. 0斷裂強(qiáng)度(CN/dtex)>4斷裂伸長率(％)150± 8. 0斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)CV值U)《8. 0線密度偏差率(％)± 3. 0斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％)0條干不勻率cv值(％)".6含油率(％)0. 45 ± 0. 1。實(shí)施例3將PET聚酯30公斤，PTT聚酯切片70公斤進(jìn)行干燥去除水分，PTT 聚酯切片采用沸騰床預(yù)結(jié)晶連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度為14(TC,風(fēng)壓 O.lMpa,露點(diǎn)溫度《-60。C，干燥時(shí)間為10小時(shí)，千燥后切片含水率 控制在20ppm以下；PET聚酯切片采用普通脈動床預(yù)結(jié)晶連續(xù)干燥，干 燥熱空氣溫度為160°C,風(fēng)壓0. 1Mpa，露點(diǎn)溫度《-6(TC，干燥時(shí)間為 6小時(shí)，干燥后切片含水率控制在25卯m以下。然后將經(jīng)干燥好的PTT 聚酯切片和PET聚酯切片分別由各自的螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓紡絲，PTT 螺桿擠出機(jī)分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 240°C， 二區(qū)溫度240 - 255 。C，三區(qū)溫度245 - 260°C,四區(qū)溫度255 - 265°C，五區(qū)溫度258 - 265 °C; PET螺桿擠壓機(jī)分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C， 二區(qū)溫度280- 288。C，三區(qū)溫度280 - 288°C，四區(qū)溫度280 - 288°C ,五區(qū)溫度285-292°C。兩個(gè)螺桿擠出機(jī)擠出的兩種熔體分別通過等長的分配管道進(jìn)入復(fù)合
紡絲組件，兩種熔體分別經(jīng)各自計(jì)量泵精確計(jì)量后，按上述比例混合后 由噴絲板噴出，進(jìn)行復(fù)合紡絲。從噴絲板孔噴出的復(fù)合纖維熔體細(xì)流， 先通過緩冷固化以利于后道巻繞，其中緩冷區(qū)采用下抽風(fēng)式環(huán)吹風(fēng)，其中風(fēng)速0.8m/s，風(fēng)壓40Pa,風(fēng)濕65%,風(fēng)溫18。C，冷卻后的絲束經(jīng)導(dǎo) 絲器用市售油劑上油后，進(jìn)行預(yù)網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)導(dǎo)絲盤1和導(dǎo)絲盤2，最終 進(jìn)入巻繞系統(tǒng)巻繞制得皮芯型復(fù)合纖維，紡絲巻繞速度4000 m/min。本發(fā)明的皮芯型復(fù)合纖維，物理性能如下單絲線密度(dtex)1. 67-12. 5線密度變異系數(shù)CV值(％)《1. 0斷裂強(qiáng)度(CN/dtex)>4斷裂伸長率(％)150±8.0斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)CV值(％)<8. 0線密度偏差率(°/。)± 3. 0斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％)<8. 0條干不勻率CV值(％)<1. 6含油率(％)0. 45 ± 0, 1。
權(quán)利要求
1、一種皮芯型復(fù)合纖維，其特征在于皮層為PTT纖維，芯層為PET纖維，芯層完全被包裹在皮層內(nèi)，皮層重量占復(fù)合纖維總重量比例為30％-70％，成品纖維線密度范圍為87dtex-300dtex。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮芯型復(fù)合纖維，其特征在于所述的復(fù)合纖 維具有以下的物理性質(zhì)單絲線密度(dtex) 1.67-12.5 線密度變異系數(shù)CV值(％) <1. 0斷裂強(qiáng)度(CN/dtex) >4. 0斷裂伸長率(％) 150 ±8.0斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)CV值(％) <8. 0。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮芯型復(fù)合纖維，其特征在于所述的復(fù)合纖維還具有以下的物理性質(zhì)線密度偏差率(％) ±3.0 斷裂伸長變異系數(shù)CV值(％ ) < 8. 0條干不勻率CV值U) <1.6 含油率(％) 0.45 ±0.1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 - 3之一所述的皮芯型復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于包括干燥、熔融過濾和紡絲步驟，其中先將兩種不同聚酯切片進(jìn)行 干燥去除水分，PTT切片采用沸騰床預(yù)結(jié)晶連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度 為14(TC、風(fēng)壓O. lMPa、露點(diǎn)溫度《-6(TC,干燥時(shí)間為8-IO小時(shí)， 干燥后切片含水率控制在20ppm以下；PET切片采用普通脈動床預(yù)結(jié)晶 連續(xù)干燥，干燥熱空氣溫度為160°C、風(fēng)壓O. lMPa、露點(diǎn)溫度< -60°C， 干燥時(shí)間為4 - 6小時(shí)，干燥后切片含水率控制在25ppm以下。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的皮芯型復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于經(jīng) 干燥好的PTT切片和PET切片分別由各自的螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓紡絲， PTT螺桿擠出機(jī)分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度235 - 240°C, 二區(qū)溫度240 -255°C，三區(qū)溫度245 - 260°C，四區(qū)溫度255 - 265°C ，五區(qū)溫度258 -265°C， PET螺桿擠壓機(jī)分五個(gè)區(qū)控溫， 一區(qū)溫度268 - 285°C, 二區(qū)溫 度280 - 288°C,三區(qū)溫度280 - 288°C,四區(qū)溫度280 - 288°C ,五區(qū)溫 度285 - 292°C。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的皮芯型復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于兩 個(gè)螺桿擠出機(jī)擠出的兩種熔體分別通過等長的分配管道進(jìn)入復(fù)合紡絲組 件，兩種熔體分別經(jīng)各自計(jì)量泵精確計(jì)量后，混合后由噴絲板噴出。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的皮芯型復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于從 噴絲板孔噴出的復(fù)合纖維熔體細(xì)流，先通過緩冷固化，其中緩冷區(qū)采用 下抽風(fēng)式環(huán)吹風(fēng)，其中風(fēng)速0. 2 - 1. Om/s，風(fēng)壓10 - 50Pa,風(fēng)濕65 % , 風(fēng)溫18 C 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的皮芯型復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于冷 卻后的絲束經(jīng)導(dǎo)絲器用油劑上油后，進(jìn)行預(yù)網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)導(dǎo)絲盤l和導(dǎo)絲 盤2,最終進(jìn)入巻繞系統(tǒng)巻繞制得皮芯型復(fù)合纖維，紡絲巻繞速度為 2500m/min - 4500m/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種皮芯型復(fù)合纖維及其生產(chǎn)方法，其中皮層為PTT纖維，芯層為PET纖維，芯層完全被包裹在皮層內(nèi)，皮層重量占復(fù)合纖維總重量比例為30％-70％，成品纖維線密度范圍為87dtex-300dtex。本發(fā)明的纖維兼具滌綸纖維與PTT纖維二者的特點(diǎn)，強(qiáng)度適中，手感柔軟，可在低溫下染得鮮艷的顏色，而且生產(chǎn)成本介于PET纖維與PTT纖維之間，低于普通PTT纖維。
文檔編號D01D5/34GK101158057SQ20071018765
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者張連京, 王啟明, 征 魏 申請人:王啟明