專利名稱：一種熔融共混海島纖維及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維及其生產(chǎn)方法，具體地說，是一種熔融共混 海島纖維及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
海島纖維是將一種聚合物分散于另一種聚合物中所形成的復(fù)合 纖維，在纖維的截面中分散相呈"島"狀態(tài)，而母體則相當于"海"。 海島纖維分離后，即得到超細纖維，與一般纖維相比，它具有一些獨 特的特性，是生產(chǎn)高檔服裝面料、高檔服飾用布的理想原料。目前，
在市場上占主導(dǎo)地位的海島纖維是PA6/PE共混海島纖維。近年來， 生產(chǎn)PA6/PE共混海島纖維的中下游企業(yè)越來越多地涌現(xiàn)出來，隨著 化工原料價格的不斷上漲，利潤空間一再縮小。在這種情況下，本申 請人成功研制出了PET/PE共混聚酯海島纖維，不但降低了生產(chǎn)成本， 更重要的是解決了錦綸超細纖維的耐光穩(wěn)定性、抗污性和耐磨性差等 問題。然而，PET/PE共混聚酯海島纖維在生產(chǎn)過程中仍存在如下不 足PET的剛性強，巻曲困難；雙組分PET、 PE的軟化點溫度相差 較大，熱定型溫度很難控制，纖維的保型性差；PET超細纖維的染色 上染率低，染料易遷移等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以PTT和PE為 原料的不定島海島纖維及其生產(chǎn)方法，這種海島纖維經(jīng)剝離后可成為 PTT超細纖維，其性能優(yōu)越，并可降低生產(chǎn)成本。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明熔融共混海島纖維的技術(shù)方案是島的成 分為PTT，海的成分為PE。其中PTT的重量占30~70%，余量為PE。成品海島纖維的截面切片島數(shù)為200~500島/根纖維，線密度范圍為 3—100dtex，長度為38~~65mm。
本發(fā)明海島纖維的生產(chǎn)方法是采取以下步驟
a、 將PTT切片進行真空干燥除去水分并重新結(jié)晶，得到粘度適 宜的物料；
b、 將干燥好的PTT切片和PE按一定質(zhì)量比通過不同的輸送管 道，進入混合管道混合均勻；
c、 將混合后的物料進入螺桿擠壓機進行熔融共混，然后通過噴 絲板進行噴絲；噴絲過程中應(yīng)進行冷卻吹風；
d、 噴出的絲經(jīng)冷卻后經(jīng)過油槽上油，然后進入牽伸機進行牽伸；
e、 經(jīng)牽伸后的纖維進入巻曲機，通過調(diào)整巻曲機前后壓力和對 溫度的控制，得到合適的巻曲數(shù)，經(jīng)烘干定型后進入切斷機按不同的 規(guī)格進行切斷。
按照上述方法生產(chǎn)海島纖維，a步驟中PTT切片采用沸騰床預(yù)結(jié) 晶連續(xù)干燥的方式進行干燥，干燥時的熱空氣溫度為125—16(TC， 露點溫度《一5(TC，干燥時間為4~8小時，干燥后切片的含水率控 制在25 ppm以下；b步驟中所說的一定質(zhì)量比是指通過調(diào)整電機頻 率使PTT與PE的質(zhì)量比為30: 70~70: 30; c步驟中螺桿擠壓機的 溫度范圍是230~250°(:，噴絲的溫度控制在230"-265'C;冷卻吹風 的溫度為16—25 °C，相對濕度控制在60~90%，吹風速度為 0.1~0.5m/S; d步驟中使用多組分磷酸酯和礦物油基的油劑，油槽的 溫度控制在60~100°C;牽伸時設(shè)定牽伸比為2~4倍，采用多水浴 拉伸方法進行牽伸；e步驟中制成的海島纖維的巻曲數(shù)為8—15個 /25mm;烘干定型的溫度范圍為80~U0°C;按照38mm、 51mm或 64mm的規(guī)格進行切斷。
本發(fā)明是以PTT和PE為原料，通過熔融共混的紡絲方法生產(chǎn)出 來的不定島海島纖維，是將聚合物PTT分散于另一種聚合物PE中，在纖維的截面中，分散相PTT呈"島"的狀態(tài)，而母體PE則相當于 "海"，其成品纖維的線密度范圍為3—100dtex，長度為38"65mm, 剝離后成為超細纖維，纖維的細度只有0.01—0.0005dtex。
PTT全稱為聚對苯二甲酸丙二醇酯。PTT聚合物的大分子鏈具有 螺旋狀的結(jié)構(gòu)，這種分子構(gòu)象賦予PTT纖維高度的"膨化"性能， 有利于其發(fā)揮出良好的彈性性能，加之PTT纖維所具有的優(yōu)異的拉 伸回復(fù)性，使得制成的成品具有較高的形變回復(fù)性。PTT纖維綜合了 錦綸的柔軟性、晴綸的蓬松性和滌綸的抗污性，具有良好的色牢度和 柔軟的手感。另外，由于使用PTT/PE海島纖維制成的紡織物或成品 中只含有PTT纖維，而PTT聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg明顯低于 PET，所以PTT紗線或成品在較低的溫度下即可染色，克服了 PET 染色難的缺點。同時，生產(chǎn)過程中其紡絲的溫度范圍控制在230~265 'C即可，低于PET/PE的紡絲工藝溫度范圍，因而可減少加工過程中 的能量消耗，降低生產(chǎn)成本。
PTT/PE海島纖維的研制成功，既克服了 PET/PE海島纖維的不 足，又可為市場提供一種新型的、性能優(yōu)越的超細纖維，滿足市場對 新材料的需求，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
具體實施例方式
實施例1、本實施例選取PTT為島的成分，PE為海的成分，PTT 和PE的質(zhì)量各占50%。其成品海島纖維的截面切片島數(shù)為20O~500 島/根纖維，線密度范圍為3—100dtex，長度為38"65mm。本實施例 海島纖維的生產(chǎn)方法如下
a、選取原料PTT切片的主要技術(shù)指標為
特性粘度(dl/g) 0.92
熔點(。C) 230±5
b值 4.5
L值 85密度(g/cm3) 1.35
PE的主要技術(shù)參數(shù)為
密度(g/cm3) 0.9162±0.0015
熔體流動速率(g/10min) 50±7.0
b、 PTT切片的干燥將PTT切片在真空干燥機內(nèi)進行真空干燥， 除去水分并重新結(jié)晶。本實施例采用沸騰床預(yù)結(jié)晶連續(xù)干燥的方式， 干燥時的熱空氣溫度為150°C，露點溫度《一5(TC，干燥時間為5小 時，干燥后切片的含水率控制在25ppm以下。PTT切片經(jīng)干燥后， 得到粘度適宜的物料。
c、 原料的混合將干燥好地PTT切片和PE分別通過不同的輸 送管道，然后進入混合管道進行混合。通過調(diào)整電機頻率使PTT和 PE的質(zhì)量比為50: 50。設(shè)定合適的混合時間，保證物料混合均勻。
d、 熔融紡絲將混合均勻的物料進入螺桿擠壓機進行熔融共混， 然后通過噴絲板進行噴絲。螺桿擠壓機的溫度范圍為230~25(TC， 噴絲的溫度范圍為230—265°C。噴絲的溫度過高容易引起聚合物大 分子的過度降解，從而影響成品絲的質(zhì)量。噴絲的過程中應(yīng)進行冷卻 吹風，冷卻吹風的溫度控制在25°C，相對濕度最好控制在65%。吹 風的速度應(yīng)根據(jù)纖維的粗細進行調(diào)整，本實施例控制在0.3m/s。
e、 牽伸噴絲冷卻后經(jīng)油槽上油然后進入牽伸機進行牽伸。牽 伸過程中應(yīng)根據(jù)纖維的粗細程度調(diào)整牽伸輥的速度，本實施例設(shè)定牽 伸比為3倍，采用多水浴拉伸方法進行牽伸。上油時使用多組分磷酸 酯和礦物油基的油劑，油槽的溫度控制在9(TC。
f、 巻曲、定型、切斷、打包經(jīng)牽伸后的纖維進入巻曲機，通 過調(diào)整巻曲機前后壓力及對溫度的控制，使制成的海島纖維巻曲數(shù)為 12個/25mm。然后在80—IO(TC的溫度范圍內(nèi)烘干定型。定型后，按 51mm的短纖維規(guī)格將纖維切斷，最后經(jīng)打包、稱重，儲存到指定位 置。本實施例生產(chǎn)的PTT/PE海島纖維的規(guī)格為51mmX8D，其物性
指標如下
單絲線密度(dtex) 8.8
線密度變異系數(shù)CV值(％) 《1. 0
線密度偏差率(％) ±4.0
斷裂強度(CN/dtex) 》3.0
斷裂強度變異系數(shù)CV值(％) 《8. 0
斷裂伸長率(％) 《160
斷裂伸長率變異系數(shù)CV值(％) 《8. 0
含油率(％) 0. 3±0.05
含水率(％) 0. 3±0. 1
實施例2、本實施例PTT和PE的質(zhì)量比為70: 30，生產(chǎn)過程中， 調(diào)整電機的頻率使PTT和PE按70: 30的質(zhì)量比進行混合。其他技術(shù) 特征同實施例1。
實施例3、本實施例PTT和PE的質(zhì)量比為30: 70，生產(chǎn)過程中， 調(diào)整電機的頻率使PTT和PE按30: 70的質(zhì)量比進行混合。其他技術(shù) 特征同實施例1。
本發(fā)明所說的PTT為聚對苯二甲酸丙二醇酯；PE為聚乙烯；PET 為聚對苯二甲酸乙二醇酯；PA6為尼龍6。
權(quán)利要求
1、一種熔融共混海島纖維，其特征是島的成分為PTT，海的成分為PE。
2、 按照權(quán)利要求1所述的海島纖維，其特征是PTT的重量占 30—70%，余量為PE。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的海島纖維，其特征是成品海島纖 維的截面切片島數(shù)為200~500島/根纖維。
4、 按照權(quán)利要求1或2所述的海島纖維，其特征是成品海島纖 維的線密度范圍為3—100dtex，長度為38~65mm。
5、 一種熔融共混海島纖維的生產(chǎn)方法，其特征是采取以下步驟a、 將PTT切片進行真空干燥除去水分并重新結(jié)晶，得到粘度適 宜的物料；b、 將干燥好的PTT切片和PE按一定質(zhì)量比通過不同的輸送管 道，進入混合管道混合均勻；c、 將混合后的物料進入螺桿擠壓機進行熔融共混，然后通過噴 絲板進行噴絲；噴絲過程中應(yīng)進行冷卻吹風；d、 噴出的絲經(jīng)冷卻后經(jīng)過油槽上油，然后進入牽伸機進行牽伸；e、 經(jīng)牽伸后的纖維進入巻曲機，通過調(diào)整巻曲機前后壓力和對 溫度的控制，得到合適的巻曲數(shù)，經(jīng)烘干定型后進入切斷機按不同的 規(guī)格進行切斷。
6、 按照權(quán)利要求5所述的海島纖維的生產(chǎn)方法，其特征是a步 驟中PTT切片采用沸騰床預(yù)結(jié)晶連續(xù)干燥的方式進行干燥，干燥時 的熱空氣溫度為125—16(TC，露點溫度《一50°C，干燥時間為4~8 小時，干燥后切片的含水率控制在25 ppm以下。
7、 按照權(quán)利要求5所述的海島纖維的生產(chǎn)方法，其特征是b步驟中所說的一定質(zhì)量比是指通過調(diào)整電機頻率使PTT與PE的質(zhì)量比為30: 70—70: 30。
8、 按照權(quán)利要求5所述的海島纖維的生產(chǎn)方法，其特征是c步 驟中螺桿擠壓機的溫度范圍是230—250°C，噴絲的溫度控制在 230~265°C;冷卻吹風的溫度為16^25 °C ，相對濕度控制在60~90%， 吹風速度為0.1—0.5m/s。
9、 按照權(quán)利要求5所述的海島纖維的生產(chǎn)方法，其特征是d步 驟中使用多組分磷酸酯和礦物油基的油劑，油槽的溫度控制在 6Q~100°C;牽伸時設(shè)定牽伸比為24倍，采用多水浴拉伸方法進行 牽伸。
10、 按照權(quán)利要求5所述的海島纖維的生產(chǎn)方法，其特征是e步 驟中制成的海島纖維的巻曲數(shù)為8—15個/25mm;烘干定型的溫度范 圍為80—ll(TC;按照38mm、 51mm或64mm的規(guī)格進行切斷。
全文摘要
一種熔融共混海島纖維及其生產(chǎn)方法，其中島的成分為PTT，海的成分為PE，其生產(chǎn)方法是將PTT切片進行干燥；與PE按一定比例進行混合；進入螺桿擠壓機進行熔融共混后噴絲，最后經(jīng)牽伸、卷曲、切斷后制得成品。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，其生產(chǎn)的產(chǎn)品性能優(yōu)越，生產(chǎn)成本低，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號D01F8/14GK101608351SQ20091001646
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者劉利坤, 王樂智, 苑浩亮, 董瑞華, 閆瑞平, 馬麗豪 申請人:山東同大海島新材料股份有限公司