專利名稱：一種芯鞘復合纖維、混纖絲及生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種以聚酰胺和纖維素酯為原料的芯鞘復合纖維、混纖絲及生產(chǎn)方法。
背景技術：
纖維素酯作為一種生物來源的、并且在環(huán)境中可以自然降解的材料，一直受到人們的關注。以纖維素乙酸酯為代表的纖維素酯纖維是通過將纖維素酯溶于二氯甲烷或丙酮等有機溶劑之后，再通過干法紡絲使溶劑蒸發(fā)制得的纖維。這種制法紡絲性差、不能進行纖維斷面的設計，并且纖維的細纖度化以及復合纖維的制造比較困難。作為復合纖維的制造，專利特開平4-3003M號公開了一種熔融紡絲法制得的聚酯/纖維素酯芯鞘復合纖維。鞘成分為聚酯、芯成分為含有可塑劑的纖維素乙酸酯組合物， 所得到纖維的單絲纖度為1. 72dtex，單絲較粗。另外，專利特開2004-84139號公開了一種纖維素酯海島纖維的制造方法，通過將海成分溶出后得到纖維素酯的超細纖維。這種纖維由于海成分被溶出，使得海成分的特性在最終得到的纖維里沒有能夠得到體現(xiàn)。因此，通過以往的技術并沒有得到纖維素酯單絲纖度Idtex以下，并且兼具雙組分特性的復合纖維。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種以聚酰胺和纖維素酯為原料的芯鞘復合纖維，該芯鞘復合纖維經(jīng)過苯甲醇處理后得到聚酰胺纖維和纖維素酯細纖維的混纖絲，混纖絲具有絲長差，具有良好的毛感和手感。并提供它們的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術解決方案是一種芯鞘復合纖維，該芯鞘復合纖維的芯成分為聚酰胺，鞘成分為含纖維素酯和增塑劑的組合物，該纖維的單絲斷面為芯部多葉斷面形狀且鞘成分之間彼此分離。芯鞘復合纖維的芯成分與鞘成分的復合比率為10/90 80/20。作為鞘成分的含纖維素酯和增塑劑的組合物中，增塑劑成分的含量為組成物重量的1 30%。纖維素酯為纖維素乙酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯或纖維素乙酸酯鄰苯二甲酸酯中的至少一種。所說的芯部多葉斷面形狀為三葉形、六葉形或八葉形。一種由芯鞘復合纖維得到的混纖絲，該混纖絲含有斷面為多葉形的聚酰胺纖維和纖維素酯細纖維，且纖維素酯細纖維的單絲纖度為0. 05 ldtex。混纖絲中，聚酰胺纖維的單絲長度L1與纖維素酯纖維的單絲長度L2的絲長差為 1 30%，絲長差=(L2-L1VL2XlOOt5芯鞘復合纖維的生產(chǎn)方法如下將纖維素酯和增塑劑進行共混，得到纖維素酯和增塑劑的組合物，將該組合物作鞘成分，將聚酰胺作芯成分，選用芯部多葉型芯鞘復合噴絲板進行紡絲，得到芯鞘復合纖維。
混纖絲的生產(chǎn)方法如下將上述芯鞘復合纖維進行苯甲醇處理，使得芯鞘復合纖維分割為多葉形斷面的聚酰胺纖維和三角形斷面的纖維素酯細纖維，且纖維素酯細纖維的單絲纖度為0. 05 ldtex。所說苯甲醇處理條件為苯甲醇濃度10 200克/升，處理溫度40 120度，處理時間10 60分鐘。具體說明如下本發(fā)明所涉及的復合纖維是一種芯鞘型復合纖維，鞘成分是由纖維素酯與增塑劑的組成物構成。具體的纖維素酯有纖維素乙酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯或纖維素乙酸酯鄰苯二甲酸酯的至少一種。在本發(fā)明中，纖維素酯的取代度優(yōu)選為每葡萄糖單位0.5 2. 9。為了獲得良好的生物降解性，纖維素酯的取代度優(yōu)選較低的取代度，如0. 5 2. 2，為了獲得良好的流動性， 優(yōu)選較高的取代度，如2. 2 2. 9，因此纖維素酯的取代度可以根據(jù)目的進行適當調整。所述的纖維素酯的聚合度并沒有特別限定，但是為了使纖維具有良好的熱穩(wěn)定性和機械特性，選定纖維素酯聚合度優(yōu)選50以上，更優(yōu)選100以上。作為鞘成分的纖維素酯組成物中所含的增塑劑的具體例子可以列舉，例如鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、乙基鄰苯二甲酰基乙基乙醇酸酯等鄰苯二甲酸酯類，均苯四甲酸四辛酯、偏苯三酸三辛酯等芳香族多元羧酸酯類，己二酸二丁酯、己二酸二辛酯等脂肪多元羧酸酯類，聚乙二醇，聚丙二醇，聚四氫呋喃二醇等聚醚類，乙二醇二縮水甘油醚、乙二醇單縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、丙二醇單縮水甘油醚等環(huán)氧化合物類。聚己內酯、聚丙內酯、聚戊內酯等由內酯構成的脂肪族聚酯類。聚乙烯吡咯烷酮等乙烯聚合物類等。增塑劑可以單獨使用， 也可以同時并用。增塑劑的添加量相對于組成物的重量優(yōu)選1 30%。增塑劑添加量為1 %以上，鞘成分組合物能夠具有良好的流動性，紡絲時也會得到很好的可紡性；增塑劑添加量為30% 以下，紡絲的時候不會因為增塑劑的熱分解導致纖維可紡性低下。增塑劑的添加量更優(yōu)選 2 25%，最優(yōu)選3 22%。另外，本發(fā)明所述的芯成分為聚酰胺，可以列舉，聚己內酰胺，聚己二胺己二酸，己內酰胺-己二胺己二酸共聚物等。本發(fā)明所涉及的復合纖維，從復合形態(tài)的安定性、紡絲性以及生產(chǎn)性出發(fā)，芯成分 /鞘成分的復合比率優(yōu)選10/90 80/20。芯成分的復合比率10%以上，可以有利于芯成分的形成；80%以下可以進行安定的紡絲。在本發(fā)明中芯成分/鞘成分的復合比率更優(yōu)選 20/80 70/30。本發(fā)明的復合纖維，經(jīng)苯甲醇處理后鞘部纖維分割，單絲纖度為0. 05 1. Odtex, 實現(xiàn)細纖度化，并具有良好的手感。鞘成分的單絲纖度的范圍更優(yōu)選0. 1 O.Sdtex，最優(yōu)選0. 1 0. Bdtex0并且復合纖維通過苯甲醇處理之后，由于芯部聚酰胺成分與鞘部纖維素酯成分的纖維收縮性不同，形成了具有一定纖維長度差的混纖絲。這個芯部纖維與鞘部纖維的長度差優(yōu)選1 30%，更優(yōu)選5 25%。關于本發(fā)明所述的苯甲醇處理，處理溫度優(yōu)選40 120度，更優(yōu)選60 110度， 最優(yōu)選80 100度；苯甲醇濃度優(yōu)選10 200克/升，更優(yōu)選50 150克/升，最優(yōu)選80 120克/升；處理時間優(yōu)選10 60分，更優(yōu)選10 40分，最優(yōu)選15 30分。另外，關于本發(fā)明所涉及的芯鞘型復合纖維，芯部纖維的斷面為三葉、六葉、八葉等多葉型。纖維分割后，鞘成分能分割成多跟纖維，從而使鞘成分實現(xiàn)細纖度化。本發(fā)明的聚酰胺和纖維素酯的芯鞘型復合纖維，通過苯甲醇處理加工后分割為斷面為多葉形的聚酰胺纖維和纖維素酯細纖維且具有絲長差的混纖絲?；炖w絲纖維兼具聚酰胺纖維以及纖維素酯纖維的優(yōu)良特性，是良好的紡織用纖維。利用該復合纖維織成的織物通過苯甲醇處理后，織物具有高密度，柔和手感的特性。評價方法1.復合纖維安定性確認通過光學顯微鏡對復合纖維進行斷面觀察，下記〇和八判定為合格。〇無分割異常Δ 分割異常小于5%X 分割異常5%以上2.紡絲性坊絲2小時內的紡絲情況通過下列方法進行評價，〇和厶判定為合格。〇無斷絲Δ 有少量斷絲(1 3回)X 斷絲頻繁3.纖維長度差纖維經(jīng)苯甲醇處理后，芯部纖維的長度為L1，鞘部纖維的長度為 L2，纖維長度差由下式算出纖維長度差=(L2-L1VL2XlOO


圖1是本發(fā)明的芯鞘復合纖維的斷面形狀例。圖2是本發(fā)明的混纖絲的斷面形狀例。其中，1為鞘成分纖維素酯與可塑劑的組合物2為芯成分聚酰胺
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明進一步說明。實施例1 6以添加增塑劑(聚乙二醇PEG) 15%的纖維素乙酸酯丙酸酯(CAP)的組成物作為鞘成分，以聚己內酰胺(尼龍6)作為芯成分，使用芯部斷面為八葉型的M孔芯鞘復合噴絲板，通過復合紡絲機以表1記載的復合比率，在紡絲溫度260度下，以1500m/min進行卷取， 得到100dteX-24f的芯鞘復合纖維。將該纖維織成筒編物，70度、20分鐘熱水精煉后，再通過98度下，100克/升的苯甲醇溶液處理20分鐘，所得到纖維的特性在表1里表示。實施例2 6纖維都具有很好的復合安定性以及紡絲性，分割后的鞘部單絲纖度在0. 5dtex以下，并且苯甲醇處理后的纖維長度差在23 之間。實施例1紡絲性優(yōu)良，但是由于芯成分比例較小，纖維斷面觀察到有若干分割異常。比較例1、2
以添加增塑劑(聚乙二醇PEG) 15%的纖維素乙酸酯丙酸酯(CAP)的組成物作為鞘成分，以聚己內酰胺(尼龍6)作為芯成分，使用芯部斷面為八葉型的M孔芯鞘復合噴絲板，通過復合紡絲機以表1記載的復合比率，在紡絲溫度260度下，以1500m/min進行卷取， 得到100dtex-24f的芯鞘復合纖維。比較例1中芯成分的復合比例只有5%，復合斷面的形成比較困難，未能得到芯鞘復合纖維。比較例2中鞘成分復合比率較低，紡絲性比較差。表 權利要求
1.一種芯鞘復合纖維，其特征是該芯鞘復合纖維的芯成分為聚酰胺，鞘成分為含纖維素酯和增塑劑的組合物，該纖維的單絲斷面為芯部多葉斷面形狀且鞘成分之間彼此分離O
2.根據(jù)權利要求1所述的芯鞘復合纖維，其特征是芯成分與鞘成分的復合比率為 10/90 8(V20。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的芯鞘復合纖維，其特征是纖維素酯為纖維素乙酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯或纖維素乙酸酯鄰苯二甲酸酯中的至少一種。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的芯鞘復合纖維，其特征是所說的芯部多葉斷面形狀為三葉形、六葉形或八葉形。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的芯鞘復合纖維，其特征是作為鞘成分的含纖維素酯和增塑劑的組合物中，增塑劑成分的含量為組成物重量的1 30%。
6.一種權利要求1所述芯鞘復合纖維的生產(chǎn)方法，其特征是將纖維素酯和增塑劑進行共混，得到纖維素酯和增塑劑的組合物，將該組合物作鞘成分，將聚酰胺作芯成分，選用芯部多葉型芯鞘復合噴絲板進行紡絲，得到芯鞘復合纖維。
7.一種由權利要求1所述的芯鞘復合纖維得到的混纖絲，其特征是該混纖絲含有斷面為多葉形的聚酰胺纖維和纖維素酯細纖維，且纖維素酯細纖維的單絲纖度為0. 05 Idtex0
8.根據(jù)權利要求7所述的混纖絲，其特征是聚酰胺纖維的單絲長度L1與纖維素酯纖維的單絲長度L2的絲長差為1 30%，絲長差=(L2-L1VL2XlOOt5
9.一種權利要求7所述混纖絲的生產(chǎn)方法，其特征是將權利要求1所說的芯鞘復合纖維進行苯甲醇處理，使得芯鞘復合纖維分割為多葉形斷面的聚酰胺纖維和三角形斷面的纖維素酯細纖維，且纖維素酯細纖維的單絲纖度為0. 05 ldtex。
10.根據(jù)權利要求9所述混纖絲的生產(chǎn)方法，其特征是苯甲醇處理條件為苯甲醇濃度10 200克/升，處理溫度40 120度，處理時間10 60分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種芯鞘復合纖維以及由該復合纖維得到的混纖絲及生產(chǎn)方法。芯鞘復合纖維的芯成分為聚酰胺，鞘成分為含纖維素酯和增塑劑的組合物，該纖維的單絲斷面為芯部多葉斷面形狀且鞘成分之間彼此分離。芯鞘復合纖維經(jīng)苯甲醇處理分割之后，得到聚酰胺與纖維素酯雙組分且具有絲長差的混纖絲。
文檔編號D01D5/34GK102560738SQ201010590189
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者望月克彥, 范志恒 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司