一種聚酯彈性體/pet復(fù)合彈性纖維的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于紡織用聚酯復(fù)合纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚酯彈性體/PET復(fù)合彈性纖維。
【背景技術(shù)】
[0002]目前氨綸作為彈性纖維之冠，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于襪類、泳裝、內(nèi)睡衣、運(yùn)動(dòng)服、時(shí)裝外衣及健康保健品方面。但是氨綸彈性纖維生產(chǎn)設(shè)備及工藝復(fù)雜，原料及加工成本高，價(jià)格昂貴，存在“三廢”污染，同時(shí)纖維存在染整時(shí)不能氯漂、染色難、高溫整理時(shí)纖維易發(fā)生熔斷、布料拉伸時(shí)會出現(xiàn)“露白”和“起泡”現(xiàn)象、彈性過剩、舒適性差等問題。
[0003]為了解決氨綸纖維存在的這一系列問題，近年來，市場上出現(xiàn)了以雙組分聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和T400為代表的復(fù)合彈性纖維。這兩種纖維均是由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和PTT復(fù)合紡絲而得。其中雙組分PTT是殼牌公司開發(fā)的產(chǎn)品，而T400是英威達(dá)公司開發(fā)的彈性纖維，由于PTT原料價(jià)格昂貴，導(dǎo)致這兩種復(fù)合纖維售價(jià)都很高。
[0004]此外，文獻(xiàn)中也報(bào)道了一些雙組份復(fù)合彈性纖維，如CN104141178公開的一種PET復(fù)合彈性纖維及其制備方法，該方法是利用不同粘度的兩種PET切片，通過熔融復(fù)合噴絲后經(jīng)吹風(fēng)冷卻、上油、卷繞、牽引制成初生纖維，初生纖維再經(jīng)過平衡、拉伸、定型獲得成品長絲。由于該方法是采用不同粘度的兩種PET為復(fù)合紡絲原料，其所得復(fù)合纖維的彈性差，卷曲彈性率僅55?70%，斷裂強(qiáng)度低，小于2cN/dtex。
[0005]又如CN101851812公開的一種并列復(fù)合型彈性纖維及其制造方法，該方法是將聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚對苯二甲酸乙二醇酯以70: 30?30: 70的重量比進(jìn)行并列復(fù)合紡絲后制得預(yù)取向絲(簡稱Ρ0Υ)，POY絲再經(jīng)假捻加工制得并列復(fù)合型成品纖維(簡稱DTY)，該纖維僅有低彈性。
[0006]再如CN103882538公開了一種新型彈性纖維及其制備方法，該方法采用的原料是PTT、PET、E⑶P (常壓陽離子可染聚酯)和不同粘度PET，工藝采用的是全拉伸絲(FDY)工藝，其不僅需要將紡制成的纖維拉伸后經(jīng)95?100°C沸水處理15?20min才能制備成成品的復(fù)合彈性纖維，且纖維的卷曲度僅為43?55%，彈性嚴(yán)重不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種聚酯彈性體/PET復(fù)合彈性纖維。
[0008]本實(shí)用新型提供的聚酯彈性體/PET復(fù)合彈性纖維，其特征在于該復(fù)合彈性纖維是由聚酯彈性體和PET經(jīng)復(fù)合紡絲制得，其橫截面的形狀為對稱或非對稱的花生形，一部分為聚酯彈性體組分，另一部分為PET組分，且其斷裂強(qiáng)度為2.8?3.56cN/dtex,斷裂伸長率為16.9?30.4 %，卷曲度為60?75 %，卷曲彈性率為97?99 %，毛細(xì)吸水高度為9.7?14.lcm/30mino
[0009]上述復(fù)合彈性纖維中的聚酯彈性體組分的特性粘數(shù)為0.9?1.5dl/go
[0010]上述復(fù)合彈性纖維中的聚酯彈性體組分是按以下方法制備的:
[0011]先將對苯二甲酸、1，4- 丁二醇、雙端羥基聚醚，在催化劑作用下，于200?245°C減壓直接酯化1.5?5小時(shí)，然后在250?265°C，真空10pa以下熔融縮聚2?5小時(shí)，經(jīng)鑄帶切粒即可，其中1，4-丁二醇:雙端羥基聚醚:對苯二甲酸的摩爾數(shù)比為0.9?1.4:0.1?0.4:1。
[0012]以上方法中所用的雙端羥基聚醚為聚氧乙烯二醇、雙端羥基聚氧丙烯醚和雙端羥基聚四亞甲基醚中的至少一種，其數(shù)均分子量為250?2320。
[0013]以上方法中所用的催化劑為草酸鈦鉀或鈦酸丁酯，其加入量為常規(guī)劑量，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的。
[0014]以上方法中所用的減壓酯化真空度為一 10?一 40Kpa。
[0015]以上方法中減壓直接酯化時(shí)間優(yōu)選2.5?3.5小時(shí)，熔融縮聚優(yōu)選3?4小時(shí)。
[0016]上述復(fù)合彈性纖維中所述的復(fù)合紡絲是采用的紡絲拉伸卷繞一步法工藝，其工藝步驟依次為:預(yù)結(jié)晶、干燥、雙螺桿熔融、復(fù)合擠出、兩道拉伸、上油劑和卷繞，具體過程為:將步驟(I)得到的聚酯彈性體切片和PET切片分別依次經(jīng)預(yù)結(jié)晶塔預(yù)結(jié)晶、干燥塔干燥后，用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出熔體，兩種熔體同時(shí)進(jìn)入復(fù)合紡絲組件由其中的并列型復(fù)合噴絲板擠出、側(cè)吹風(fēng)及紡絲甬道冷卻，然后經(jīng)第一熱牽伸輥、第二熱牽伸輥、第三熱牽伸輥進(jìn)行兩道拉伸和熱定型，再經(jīng)上油輥上油劑，最后由卷繞機(jī)高速卷繞即可得到聚酯彈性體/PET復(fù)合彈性纖維。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果如下:
[0018]1、由于本實(shí)用新型提供的彈性纖維是由含有獨(dú)特的聚酯彈性體組分與PET組分復(fù)合而成，因而賦予了該纖維更為優(yōu)異的性能，其不僅比現(xiàn)有技術(shù)中的普通復(fù)合彈性纖維具有更優(yōu)異的彈性(卷曲彈性率高達(dá)97?99% )、更柔軟的手感，其織物毛細(xì)吸水效應(yīng)達(dá)到甚至超過棉織物，使服用舒適性更好，纖維斷裂強(qiáng)度高，又比棉織物更經(jīng)久耐用，而且既能與氨綸纖維的彈性媲美，又沒有現(xiàn)有氨綸纖維性能存在的一系列問題，同時(shí)也比現(xiàn)有的復(fù)合彈性纖維的性能更為優(yōu)異，是彈性纖維領(lǐng)域中一種新的可供選擇的優(yōu)秀品種。
[0019]2、由于本實(shí)用新型中所含的聚酯彈性體是采用了一種先減壓直接酯化，再熔融縮聚的新工藝，其不僅聚合制得一種新的聚酯彈性體，而且大大地降低了制備所用原料中1，4- 丁二醇和雙端羥基聚醚總摩爾數(shù)與對苯二甲酸的摩爾數(shù)之比，因而節(jié)省了原料，降低了成本，減少了反應(yīng)過程中的酯化副反應(yīng)，同時(shí)縮短了酯化時(shí)間，保證了所制備聚酯彈性體的成功率并為該復(fù)合彈性纖維獲得的優(yōu)異彈性提供了強(qiáng)有力的支撐。
[0020]3、由于本實(shí)用新型提供的聚酯彈性體/PET復(fù)合彈性纖維可不用再加工成網(wǎng)絡(luò)絲，就可以直接滿足后續(xù)織造的使用，因而方便了下游織造廠家的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型采用紡絲拉伸卷繞一步法制備聚酯彈性體/PET復(fù)合彈性纖維流程示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型制備的聚酯彈性體/PET復(fù)合彈性纖維的單絲橫截面的形狀示意圖。
[0023]其中:1為PET切片；2為PET切片預(yù)結(jié)晶塔；3為PET切片干燥塔；4為PET雙螺桿熔融擠出機(jī)；5為聚酯彈性體切片；6為聚酯彈性體預(yù)結(jié)晶塔；7為聚酯彈性體干燥塔；8為聚酯彈性體雙螺桿熔融擠出機(jī)；9為復(fù)合紡絲組件；10為側(cè)吹風(fēng)；11為紡絲甬道；12為第一熱牽伸棍;13為第二熱牽伸棍；14為第三熱牽伸棍；15為上油棍；16為卷繞棍；17為聚酯彈性體/PET復(fù)合彈性纖維；18為聚酯彈性體組分；19為PET組分。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，不能理解為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本【實(shí)用新型內(nèi)容】對本實(shí)用新型做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
[0025]另外，值得說明的是，I)以下實(shí)施例所用的雙端羥基聚醚的分子量均為數(shù)均分子量；2)以下實(shí)施例所制備的復(fù)合彈性纖維的斷裂強(qiáng)度及斷裂伸長率是參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14460-2008測試的，卷曲度和卷曲彈性率是參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14338-2008測試的，織物毛細(xì)吸水高度是參照國家標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01071 — 2008測試的。
[0026]實(shí)施例1
[0027](I)先將80kg對苯二甲酸、39kg 1，4_ 丁二醇、80kg分子量為1080的雙端羥基聚氧丙烯醚和40kg分子量為500的雙端羥基聚四亞甲基醚加入反應(yīng)釜攪拌均勻，然后加Λ 0.1kg草酸鈦鉀，于220°C減壓至-1OKpa直接酯化1.5小時(shí)，然后升溫至265°C，逐步減壓至60pa下熔融縮聚3小時(shí)，經(jīng)鑄帶切粒得特性粘數(shù)為0.9dl/g的聚酯彈性體切片，其中1，4- 丁二醇:雙端羥基聚醚:對苯二甲酸的摩爾數(shù)比為0.9:0.32:1 ;
[0028](2)將所得聚酯彈性體切片與PET切片按質(zhì)量比50:50以圖1所示的工藝步驟進(jìn)行制備:
[0029]將PET切片I和聚酯彈性體切片5分別在預(yù)結(jié)晶塔2、6中于125°C預(yù)結(jié)晶I小時(shí)、70°C預(yù)結(jié)晶I小時(shí)，然后分別在干燥塔3、7中于120°C干燥8小時(shí)、120°C干燥8小時(shí)，再分別放入各自的雙螺桿擠出機(jī)4、8中熔融擠出，PET的熔融溫度為275°C，聚酯彈性體的熔融溫度為200°C ;擠出的PET熔體和聚酯彈性體熔體同時(shí)進(jìn)入復(fù)合紡絲組件9復(fù)合紡出熔體細(xì)流，其中噴絲板采用并列型復(fù)合噴絲板，復(fù)合紡出的熔體細(xì)流依次經(jīng)側(cè)吹風(fēng)10，紡絲甬道11持續(xù)冷卻；冷卻后的纖維經(jīng)第一熱牽伸輥12和第二熱牽伸輥13進(jìn)行一道拉伸，接著在第三熱牽伸輥14進(jìn)行第二道拉伸，最后經(jīng)上油輥15上油后由卷繞機(jī)16卷繞得到聚酯彈性體/PET復(fù)合彈性纖維17。該復(fù)合彈性纖維的單絲截面形狀為對稱或非對稱的花生形，一部分為聚酯彈性體組分18，另一部分為PET組分19，所圖2所示。本實(shí)施例第一熱牽伸輥12的溫度為70°C，速度為500m/min，第二熱牽伸輥13的溫度為100°C，速度為2000m/min，第三熱牽伸輥14的溫度為100°C，速度為2000m/min，卷繞機(jī)16的速度為2000m/min。
[0030]所得復(fù)合彈性纖維規(guī)格為83dtex/48f，斷裂強(qiáng)度為2.8cN/dtex，斷裂伸長率為30.4%，纖維卷曲度為75%，纖維卷曲彈性率為98%，織物毛細(xì)吸水高度為14.lcm/30min。
[0031]實(shí)施例2
[0032](I)先將80kg對苯二甲