有色聚酯同心皮芯復(fù)合纖維及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合纖維及其制備方法，特別是涉及一種有色聚醋PEN/PET同也 皮芯纖維及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚醋（PET)纖維是聚對苯二甲酸己二醇醋纖維的簡稱，它是目前合成纖維中生產(chǎn) 量最大、應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的纖維。但隨著其在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的進(jìn)一步拓展，人們對其特性 提出了更新的要求，要求聚醋（PET)纖維既要阻燃更要耐熱，特別是纖維能夠在150-16(TC 高溫環(huán)境中長期使用而不脆化。由于現(xiàn)有的普通聚醋（PET)纖維不阻燃，且纖維只能在不 超過12CTC的環(huán)境中長期使用，故限制了其在工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。為此，人們通過對聚 醋（PET)共聚或共混阻燃改性的方法解決了普通聚醋（PET)纖維不阻燃的問題，但在提高 纖維耐高溫方面始終沒有取得進(jìn)展。
[000引聚醋牌N)是聚蔡二甲酸己二醇醋牌N)的簡稱，它與聚醋牌T)屬于同系物，因 聚醋（PEN)分子鏈中引入了剛性更大的蔡環(huán)代替了聚醋（PET)中的苯環(huán)，使聚醋（PEN)比 聚醋（PET)具有更高的物理機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性、氣體阻隔性能、抗紫外線、阻燃性和耐 熱性等特性，特別是聚醋（PEN)纖維不僅阻燃而且能夠在16(TC高溫環(huán)境中長期使用而不 脆化。目前，因聚醋（PEN)切片的價格遠(yuǎn)高于聚醋（PET)，且聚醋（PEN)成纖難，染色性差， 故限制了聚醋（PEN)在纖維領(lǐng)域的擴(kuò)大應(yīng)用。若能攻克聚醋（PEN)成纖難，染色性差的問 題，找到一種把聚醋（PET)的經(jīng)濟(jì)性與聚醋（PEN)纖維的優(yōu)良特性有機(jī)結(jié)合起來的制造方 法，無疑將大幅度降低聚醋（PEN)的使用成本，擴(kuò)大聚醋（PEN)在纖維領(lǐng)域的應(yīng)用，同時又 能進(jìn)一步拓展聚醋（PET)纖維在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種W聚醋（陽T)為芯層，有色聚醋（陽腳為皮層的同也皮 芯型復(fù)合纖維，W克服聚醋（PEN)成纖難和不易染色之缺點(diǎn)，并使該纖維保持聚醋（PEN)纖 維獨(dú)特的化學(xué)穩(wěn)定性、氣體阻隔性、阻燃性和耐熱性等特性。
[0005] 本發(fā)明的第一方面是一種有色聚蔡二甲酸己二醇醋（陽腳/聚對苯二甲酸己二醇 醋（PET)同也皮芯型復(fù)合纖維，其中：皮層成分包括重量比為5-15 : 95-85的有色母粒和 陽N，且有色母粒包括重量比為25-35 : 75-65的有色粉體與PEN ; W及芯層成分包括陽T。 其中的皮層組分與芯層組分的重量比為15-25 : 85-75。
[0006] 本發(fā)明還提供一種制備有色聚蔡二甲酸己二醇醋（陽腳/聚對苯二甲酸己二醇醋 (陽T)同也皮芯型復(fù)合纖維的方法，包括；（1)將陽N與有色粉體按重量比25-35 : 75-65 共混成粉體混合物，再經(jīng)螺桿擠壓烙融后制成有色母粒；（2)將所得色母粒和PEN按重量比 5-15 : 95-85共混作為皮層成分；（3)提供陽T切片作為芯層成分；W及（4) W同也皮芯型 復(fù)合纖維紡絲工藝，對重量比為15-25 : 85-75皮層成分和芯層成分進(jìn)行紡絲。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)選實施方法中，制成有色母粒所用PEN為納米級粉體，有色粉體為耐 19(TC高溫的有色粉體。
[000引本發(fā)明的優(yōu)選實施方法中，步驟（2)中所用陽N在共混前經(jīng)185-21(TC預(yù)結(jié)晶。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)選實施方法中，所述紡絲工藝包括前紡和后紡二段，前紡過程包括：皮 層和芯層成分的烙體經(jīng)同也皮芯噴絲板孔匯合后從噴絲孔噴出，經(jīng)冷卻得到同也皮芯型初 生纖維。后紡過程包括；同也皮芯型初生纖維的集束、牽伸、緊張熱定型、松弛熱定型。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)選實施方法中，前紡過程中皮層成分烙體溫度為302C?318C，芯層 成分烙體溫度為280°C?30(TC，紡絲速度為650?lOOOm/min。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)選實施方法中，后紡過程中所述牽伸包括油浴溫度為80?85C的一 級牽伸和，140-16(TC過熱蒸汽二級牽伸，牽伸總倍數(shù)3. 30?4. 10倍；緊張熱定型時，親加 熱溫度為180?185C ;松弛熱定型溫度為105-12(TC，牽伸速度不高于150m/min。
[0012] 本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述方法得到的有色聚蔡二甲酸己二醇醋（陽腳/聚對苯 二甲酸己二醇醋（PET)同也皮芯型復(fù)合纖維。
[0013] 本發(fā)明的同也皮芯型復(fù)合纖維，其名義線密度為2. 0-7.0。
[0014] 本發(fā)明的同也皮芯型復(fù)合纖維，其19(TC /30min奧燙沾色牢度達(dá)到4. 5級。
[0015] 有益效果
[0016] (1)本發(fā)明制成的有色聚醋PEN/PET同也皮芯型纖維，由于W有色聚醋（陽腳作為 皮層成分，聚醋（PET)作為芯層成分，既解決了聚醋（PEN)成纖難和纖維不易染色之缺點(diǎn)， 同時又使纖維保持了聚醋（PEN)纖維所獨(dú)有的化學(xué)穩(wěn)定性、氣體阻隔性、阻燃性和耐熱性 等多種特性。
[0017] (2)本發(fā)明把聚醋（PET)的經(jīng)濟(jì)性與聚醋（PEN)纖維的優(yōu)良特性有機(jī)結(jié)合起來，大 幅度降低了聚醋（PEN)的使用成本，將擴(kuò)大聚醋（PEN)在纖維領(lǐng)域的應(yīng)用，同時又能進(jìn)一步 拓展聚醋（PET)纖維在工業(yè)領(lǐng)域，特別是在150?16(TC高溫環(huán)境中的長期穩(wěn)定使用。本發(fā) 明市場應(yīng)用前景廣闊。
【具體實施方式】
[0018] 為提供本發(fā)明的有色聚醋PEN/PET同也皮芯型復(fù)合纖維，首先需要制備W聚醋 (PEN)為載體的耐高溫有色母粒及復(fù)合纖維的皮層成分和芯層成分。
[0019] 將聚醋（PEN)切片，選擇耐19(TC高溫的有色粉體與聚醋（PEN)切片（或粉體）按 重量比25-35 : 75-65共混制成粉體混合物，再經(jīng)螺桿擠壓高溫烙融、鑄帶、水冷卻、切粒和 干燥后制成適用于本發(fā)明復(fù)合纖維生產(chǎn)的有色母粒。
[0020] 所用聚醋（PEN)可研磨成100?250納米的粉體。一般地，本發(fā)明所用有色粉體 就是炭黑、黃、紅、藍(lán)顏料或由該些顏色復(fù)合的顏料。有色粉體的粒徑?jīng)]有特別限制，也可W 是100?250納米。要求有色粉體耐19(TC高溫，是基于最終制品的奧燙色牢度要求，要求 用純涂絕本色布做奧燙色牢度試驗時，沾色牢度不低于4級。
[0021] 將上述所得色母粒和聚醋（陽腳切片共混物用W形成同也皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層成 份，混合的重量比為色母粒：聚醋（PEN)切片=5-15 : 95-85。可采用185-21(TC高溫沸 騰床預(yù)結(jié)晶方式先對聚醋（PEN)切片預(yù)結(jié)晶，再將經(jīng)過預(yù)結(jié)晶的聚醋（PEN)切片和耐19(TC 高溫的有色母粒共混干燥，作為皮層材料。
[0022] 復(fù)合纖維的芯層成份來自聚醋（陽T)切片。皮層和芯層的兩種成分的重量百分比 為皮層：芯層=15-25 : 85-75。
[0023] 然后，需要將上述皮、芯組分經(jīng)皮芯復(fù)合生產(chǎn)工藝制成有色聚醋陽N/陽T同也皮 芯型復(fù)合纖維。有色聚醋PEN/PET同也皮芯型復(fù)合纖維的紡絲工藝流程分前紡和后紡二 段。
[0024] 前紡；將皮和芯組分經(jīng)各自系統(tǒng)干燥后，經(jīng)各自的螺桿烙融擠出，并經(jīng)各自管路、 計量粟進(jìn)入同一組件（為由多塊分配板、過濾網(wǎng)、噴絲板、頭套等組裝在一起的噴絲組件）， 再經(jīng)各自流道、過濾系統(tǒng)，然后皮和芯組分烙體經(jīng)同也皮芯噴絲板孔匯合后從噴絲孔噴出， 經(jīng)氣流強(qiáng)制冷卻、卷繞、落桶得到有色聚醋PEN/PET同也皮芯型初生纖維。
[0025] 在前紡過程中，聚醋（PEN)切片先經(jīng)過185-21(TC沸騰床預(yù)結(jié)晶，再將有色母粒與 經(jīng)過預(yù)結(jié)晶的聚醋（陽腳切片共混干燥，其中有色母粒占重量百分比5%?15%。皮層和 芯層的重量百分比為皮層：芯層= 15-25 : 85-75。皮組分烙體溫度為302C?318°C，W 305°C?315°C為佳，芯組分烙體溫度為28(TC?30(TC，W 284°C?297°C為佳。紡絲速度為 650 ?lOOOm/min。
[0026] 后紡；將有色聚醋PEN/PET同也皮芯型初生纖維經(jīng)集束、牽伸、緊張熱定型、加濕、 卷曲、上油、松弛熱定型、切斷而制得有色聚醋PEN/PET同也皮芯型纖維。
[0027] 后紡過程中，一級牽伸油浴溫度為80?85。二級牽伸為15(TC過熱蒸汽牽伸， 牽伸總倍數(shù)3. 30?4. 10倍；緊張熱定型時，先在前幾個親加熱，然而親冷卻，例如，18個親 中，前6個親加熱溫度為180?185°C，而后12個親內(nèi)通冷卻水如室溫水對絲束降溫；降 溫后的絲束經(jīng)加濕，卷曲，上油