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，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