一種超細(xì)型復(fù)合纖維及其加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超細(xì)型復(fù)合纖維及其加工工藝，屬于長絲生成技術(shù)領(lǐng)域。以改性尼龍和聚酯為原料，兩原料分別經(jīng)不同的螺桿擠壓機(jī)熔融擠出后，同時進(jìn)入雙組份紡絲組件，噴出的熔體再經(jīng)冷卻、上油、牽伸、熱定型、卷繞的一步法紡絲方法，制得以改性尼龍為“支架”、PET為“裂片”的超細(xì)型復(fù)合纖維。將發(fā)明應(yīng)用于超細(xì)型復(fù)合纖維、麂皮絨、防水織物等的加工，具有織物挺括、致密、豐滿等優(yōu)點。
【專利說明】
一種超細(xì)型復(fù)合纖維及其加工工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種超細(xì)型復(fù)合纖維及其加工工藝，屬于長絲生成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 復(fù)合紡絲制備超細(xì)纖維的方法主要有海島型復(fù)合紡絲和裂離型復(fù)合紡絲，其中裂 離型復(fù)合紡絲中主要以滌錦復(fù)合紡絲為主，利用滌綸與錦綸的不相容性，在后道堿減量或 一定機(jī)械力的作用下開纖，制得超細(xì)旦纖維。超細(xì)纖維與普通纖維相比，具有極小的線密度 和高比表面積，織成的織物具有高覆蓋性、手感柔軟、穿著舒適、色調(diào)柔和等特性，廣泛用于 麂皮絨、仿桃皮絨、超細(xì)纖維皮革基布、高密防水織物、高性能清潔布、高性能吸濾材料等的 生產(chǎn)，成為附加值較高的產(chǎn)品。
[0003] 滌錦復(fù)合纖維是一種比較成熟的技術(shù)，所用原料多以常規(guī)聚酯和尼龍6為主，截面 則以8分割的桔瓣型（也稱米字型)為主。為了生產(chǎn)更細(xì)的復(fù)合纖維，也有增加分割比例的， 如申請?zhí)朇N200910025727.4公開了 "一種0.06D超特細(xì)滌錦復(fù)合纖維的制備方法"，纖維截 面為16或24分割，以實現(xiàn)更細(xì)旦數(shù)的生產(chǎn)。
[0004] 為了使超細(xì)纖維織成的織物，具有致密、挺括、豐滿的效果，常常需要在超細(xì)纖維 中并入一根高收縮纖維，使織物在染色后整理過程中，由于高收縮纖維的收縮，使布面整體 收縮，產(chǎn)生致密和豐富的立絨效果。但并入的高收縮纖維會使織物出現(xiàn)色差和緊點現(xiàn)象，影 響最終織物的風(fēng)格。
[0005] 為此，申請?zhí)朇N201310198200.8公開了"高收縮滌錦復(fù)合超細(xì)纖維及生產(chǎn)方法"， 以在常規(guī)PET中添加一定量的聚氨酯為芯組分、尼龍6中添加一定量的Vi stamaxx丙烯基彈 性體為另一組分，通過共輒紡絲的方法制得高收縮滌錦復(fù)合超細(xì)纖維，但未對具體的工藝 和纖維收縮率指標(biāo)進(jìn)行表述，且對于超細(xì)旦紡絲而言，共混組分的添加會對紡絲性能帶來 較大的影響。申請?zhí)朇N201410265536.6公開了"一種具有超高收縮率的滌錦復(fù)合超細(xì)纖維 的制備方法"，采用高收縮聚酯切片和錦綸6切片，按質(zhì)量比80:20~60:40的比例，制得沸水 收縮率達(dá)15%以上的滌錦復(fù)合超細(xì)DTY。所述的高收縮切片由添加間苯二甲酸和新戊二醇 制得，但高收縮聚酯作為裂片部分，在纖維中含量多，收縮率太高，易造成布面堅硬，影響柔 軟性，且米字部分的錦綸分布在高收縮裂片之間，無法產(chǎn)生蓬松效果。申請?zhí)?CN201510422893.3公開了 "一種裂瓣型高收縮錦綸復(fù)合全拉伸絲及其制備方法"，由高收縮 組分和錦綸組分復(fù)合在一起的雙組分復(fù)合纖維，截面呈裂瓣形，其中錦綸組分:高收縮組分 的重量百分比為55~65:45~35,沸水收縮率為10%左右，但未說明所用的高收縮切片指 標(biāo)，而且截面為裂瓣型(也即米字型），支架與裂片的接觸面大，使支架部分的收縮力小于纖 維間的摩擦力，較難產(chǎn)生異收縮效果。而且這些方法，僅考慮了纖維沸水收縮率的影響，其 實對于超細(xì)復(fù)合纖維，重要的是纖維組分間的異收縮，即通過開纖，使收縮率低的組分包覆 在收縮率高的組分外，形成蓬松、致密和立絨的綜合效果。所以組分的選擇、截面的設(shè)計和 加工工藝的控制至關(guān)重要。
[0006] 而現(xiàn)有技術(shù)如申請?zhí)枮?32345356、申請?zhí)枮?008100636505則借助于海島絲紡絲 法或水溶性材料特性形成超細(xì)纖維，然而這種方式對原料有特殊要求，其產(chǎn)品品種有限，纖 維本身的微細(xì)結(jié)構(gòu)被破壞，機(jī)械性能無法滿足使用需求。
[0007] 基于此，做出本申請。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種改性尼龍與聚酯裂離型的超細(xì)型復(fù)合纖 維的加工工藝，該工藝以改性尼龍(C0PA)和聚酯(PET)為原料，經(jīng)復(fù)合紡絲的方法，制得以 改性尼龍為"支架"、PET為"裂片"的裂離型超細(xì)型復(fù)合纖維。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0010] 超細(xì)型復(fù)合纖維的加工工藝，以改性尼龍(C0PA)和聚酯(PET)為原料，分別經(jīng)螺桿 擠壓機(jī)熔融擠出，進(jìn)入雙組份復(fù)合紡絲設(shè)備及特殊設(shè)計的噴絲孔，噴出的熔體，經(jīng)冷卻、上 油、牽伸、熱定型、卷繞的一步法紡絲方法，制得以改性尼龍為"支架"、PET為"裂片"的異收 縮裂離型超細(xì)型復(fù)合纖維。
[0011] 主要的工藝過程和技術(shù)參數(shù)包括：
[0012] (1)改性尼龍（C0PA):以PA6為主要成分，通過添加 PA66、PA1010、PA1012、PA1212、 ?八10、？六11中的一種或幾種單體制得的共聚改性尼龍，熔點為195~205°(：、相對粘度2.4± 0.10;如果從成本考慮，優(yōu)選PA66作為共聚單體。
[0013] (2)噴絲孔:六角星或五角星。
[0014] (3)復(fù)合紡絲：
[0015] ①聚酯:特性粘度0.685 ± 0.010dl/g，干切片含水率小于50ppm，螺桿各區(qū)溫度270 ~29(TC〇
[0016] ②C0PA:相對粘度2.40 ± 0.10，螺桿各區(qū)溫度260~280°C。
[0017] C0PA(支架部分）與PET(裂片部分）的質(zhì)量比為30~50:70~50,紡絲箱體溫度為 285~295°(：，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.4~0.6111/8;第一熱輥速度2000-2400111/1^11，溫度70-90°(： ;第二 熱輥速度4000-4400m/min，溫度 120-140°C ;上油率0 · 8~1 · 0%，制得50~150dtex/36f 的裂 離型滌錦超細(xì)型復(fù)合FDY。
[0018] 采用上述工藝所制得的超細(xì)型復(fù)合纖維的截面由"支架"和"裂片"構(gòu)成，裂片與支 架同軸心設(shè)置，且支架為五角星或六角星形狀，裂片圍繞于支架周圍；該超細(xì)型復(fù)合纖維的 規(guī)格為 80 ~250dtex/36f。
[0019] 本發(fā)明的工作原理及有益效果如下：
[0020] (1)以改性尼龍(C0PA)和聚酯(PET)為原料，分別經(jīng)螺桿擠壓機(jī)熔融擠出，進(jìn)入雙 組份復(fù)合紡絲設(shè)備并從具有六角星或五角星的噴絲孔噴出熔體，經(jīng)冷卻、上油、牽伸、熱定 型、卷繞的一步法紡絲方法，制得以改性尼龍為"支架"、PET為"裂片"的裂離型復(fù)合纖維 (FDY)。該纖維不需另行并入高收縮纖維，就可直接織成織物，在堿減量過程中，改性尼龍與 滌綸部分發(fā)生剝離，并在之后的高溫染色過程中，改性尼龍進(jìn)一步收縮，細(xì)旦滌綸包覆在改 性尼龍纖維周圍，使最終織物具有致密、挺括、豐滿的效果。
[0021] (2)本發(fā)明中，改性尼龍以PA6為主成分，通過添加 PA66、PA1010、PA1012、PA1212、 ΡΑΠΚΡΑ11中的一種或幾種單體制得的共聚改性尼龍，從而形成結(jié)構(gòu)平衡、相容性好的復(fù)合 單體，該單體經(jīng)熔融擠出后所形成的熔體與聚酯熔體具有很好的相容性，當(dāng)經(jīng)過雙組份紡 絲組件噴絲板的噴絲孔時，作為"裂片"的聚酯PET在保持自身成分獨立性的同時，很好地貼 合在"支架"改性尼龍上，因此在進(jìn)行剝離前，兩者仍然可以形成結(jié)構(gòu)均一、沒有明顯脫層的 纖維，機(jī)械性能良好。
[0022] (3)本申請中，"支架"部分的改性尼龍所占比例較"裂片"部分細(xì)旦滌綸含量低，在 堿減量處理過程中，改性尼龍與滌綸部分發(fā)生剝離，比例較少的改性尼龍收縮過程中不會 過度影響纖維的整體性，并確保細(xì)旦滌綸包覆在改性尼龍纖維周圍，可用于高檔麂皮絨、仿 桃皮絨、超細(xì)纖維皮革基布、高密防水織物、高性能清潔布等的生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本申請噴絲板的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為本申請噴絲板的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為本申請的工藝流程圖。
[0026] 其中標(biāo)號：1.支架;2.裂片。
【具體實施方式】 [0027] 實施例1
[0028]本申請所采用的雙組份紡絲組件的噴絲板結(jié)構(gòu)可參見圖1或圖2,其中支架1為六 角星或五角星，裂片2分布于支架1的周圍。
[0029]以改性尼龍(C0PA)和聚酯(PET)為原料，其中，結(jié)合圖3,改性尼龍經(jīng)結(jié)晶干燥-1、 螺桿擠壓機(jī)-1熔融后，經(jīng)計量栗-1計量并送入雙組份紡絲組件，同時，聚酯經(jīng)結(jié)晶干燥-2、 螺桿擠壓機(jī)-2熔融后，經(jīng)計量栗-2計量也送入雙組份紡絲組件，經(jīng)雙組份紡絲組件紡絲擠 出后，經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻、上油，再經(jīng)第一熱輥定型、第二熱輥定型后送至roY卷繞，形成改性尼 龍與聚酯裂離型的超細(xì)復(fù)合纖維。
[0030] 以下通過具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0031] 實施例1
[0032] C0PA的相對粘度(相對粘度按FZ/T 51004-2011纖維級聚己內(nèi)酰胺切片的標(biāo)準(zhǔn)測 試)為2.4，熔點為195°C，干切片含水率小于100ppm，螺桿各區(qū)溫度260~280°C;PET的特性 粘度(特性粘度按GB/T 14190-2008,以苯酚與四氯乙烷1:1作溶劑進(jìn)行檢測)為0.685dl/g， 干切片含水率小于50ppm，螺桿各區(qū)溫度270~290 °C。
[0033] ⑶PA與PET的質(zhì)量比為30:70,纖維截面為六角星型（即噴絲板采用圖1所示的結(jié) 構(gòu)），紡絲箱體溫度為285°C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.4m/s;第一熱輥速度2000m/min，溫度70°C ;第二 熱輥速度4000m/min，溫度120°C，制得50dteX/36f的異收縮滌錦超細(xì)復(fù)合FDY。
[0034] 實施例2
[0035]本實施例與實施例1的設(shè)置和工作原理相同，區(qū)別在于:C0PA的相對粘度為2.4，熔 點為200°C，干切片含水率小于lOOppm，螺桿各區(qū)溫度260~280°C ;PET的特性粘度0.685dl/ g，干切片含水率小于50ppm，螺桿各區(qū)溫度270~290°C。
[0036] C0PA與PET的質(zhì)量比為40:60,纖維截面為六角星型，紡絲箱體溫度為290°C，側(cè)吹 風(fēng)風(fēng)速0.5m/s;第一熱輥速度2200m/min，溫度80°C ;第二熱輥速度4200m/min，溫度130 °C， 制得100dteX/36f的異收縮滌錦超細(xì)復(fù)合FDY。實施例3
[0037] 本實施例與實施例1的設(shè)置和工作原理相同，區(qū)別在于:C0PA的相對粘度為2.4，熔 點為205°C，干切片含水率小于lOOppm，螺桿各區(qū)溫度260~280°C ;PET的特性粘度0.685dl/ g，干切片含水率小于50ppm，螺桿各區(qū)溫度270~290°C。
[0038] C0PA與PET的質(zhì)量比為50:50,纖維截面為六角星型，紡絲箱體溫度為295°C，側(cè)吹 風(fēng)風(fēng)速0.6m/s;第一熱輥速度2400m/min，溫度90°C ;第二熱輥速度4400m/min，溫度140 °C， 制得150dteX/36f的異收縮滌錦超細(xì)復(fù)合FDY。實施例4
[0039]本實施例與實施例1的設(shè)置和工作原理相同，區(qū)別在于:C0PA的相對粘度為2.4，熔 點為200°C，干切片含水率小于lOOppm，螺桿各區(qū)溫度260~280°C ;PET的特性粘度0.685dl/ g，干切片含水率小于50ppm，螺桿各區(qū)溫度270~290°C。
[0040] ⑶PA與PET的質(zhì)量比為40:60,纖維截面為五角星型（即噴絲板采用圖2所示的結(jié) 構(gòu)），紡絲箱體溫度為290°C ;第一熱輥速度2200m/min，溫度80°C ;第二熱輥速度4200m/min， 溫度130°C，制得100dteX/36f的異收縮滌錦超細(xì)復(fù)合FDY。
[0041 ] 比較例1
[0042]常規(guī)聚酯的特性粘度為0.685dl/g，熔點為258°C，干切片含水率小于50ppm，螺桿 各區(qū)溫度270~290°C;尼龍6相對粘度2.3,干切片含水率小于lOOpprn，螺桿各區(qū)溫度260~ 280。。。
[0043]常規(guī)聚酯與尼龍6的質(zhì)量比為40:60,纖維截面為五角星型，紡絲箱體溫度為295 °C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.5m/s;第一熱輥速度2200m/min，溫度80 °C ;第二熱輥速度4200m/min，溫度 130°C，制得100dtex/36f的常規(guī)滌錦復(fù)合FDY。
[0044]對上述實施例所制備的纖維進(jìn)行性能測試，其測試標(biāo)準(zhǔn)分別為：
[0045] (1)纖維的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率:按《GB/T 14344-2008化學(xué)纖維長絲拉伸性能 試驗方法》測試。
[0046] (2)襪帶的收縮率：將纖維織成襪帶，然后在堿濃度為2%、溫度100°C下處理 30min，襪帶清水洗凈后，再在125°C下處理30min，測試襪帶縱向和橫向的收縮率。
[0047] 收縮率=(L〇-L)/L〇X100%。
[0048] 其中，Lo表示處理前的襪帶縱向高度或橫向?qū)挾?，L表示收縮后的襪帶縱向高度或 橫向?qū)挾取?br>[0049] 表1主要制備工藝與纖維物理指標(biāo)
[0050] luuqzj 旭n頭加 iwj漢衣itfjcL權(quán)κι以有m
,工迎丄乙以pxi土y匕兒和來閉乃土保利·,ογ力il在 不同的螺桿擠壓機(jī)中熔融并擠出后，一起進(jìn)入多組份復(fù)合紡絲設(shè)備及特殊設(shè)計的紡絲組 件、噴絲板，從同一塊噴絲板噴出由如圖1或圖2所示截面由"支架Γ和"裂片2"構(gòu)成的熔體， 經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻、上油、牽伸、熱定型、卷繞的一步法紡絲方法，制得以改性尼龍為"支架"、PET 為"裂片"的異收縮裂離型超細(xì)復(fù)合纖維。纖維經(jīng)后道堿減量分裂成超細(xì)纖維，且因"支架Γ 部分的改性尼龍具有較高的收縮率，在堿減量及之后的高溫染色過程中，收縮率逐漸增大， "裂片2"部分的細(xì)旦滌綸包覆在改性尼龍周圍，使最終織物具有致密、挺括、豐滿的效果，可 用于高檔麂皮絨、仿桃皮絨、超細(xì)纖維皮革基布、高密防水織物、高性能清潔布等的生產(chǎn)。
[0053]以上內(nèi)容是結(jié)合本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選實施方式對所提供技術(shù)方案所作的進(jìn)一步詳 細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明創(chuàng)造具體實施只局限于上述這些說明，對于本發(fā)明創(chuàng)造所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演 或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 超細(xì)型復(fù)合纖維的加工工藝，其特征在于：以改性尼龍和聚酯為原料，兩原料分別經(jīng) 不同的螺桿擠壓機(jī)熔融擠出后，同時進(jìn)入雙組份紡絲組件，噴出的熔體再經(jīng)冷卻、上油、牽 伸、熱定型、卷繞的一步法紡絲方法，制得以改性尼龍為"支架"、聚酯為"裂片"的異收縮超 細(xì)型復(fù)合纖維。2. 如權(quán)利要求1所述的超細(xì)型復(fù)合纖維的加工工藝，其特征在于:所述的改性尼龍是以 PA6為主要成分，通過添加?466、?41010、?41012、?41212、?410、?六11中的一種或幾種單體制 得的共聚物。3. 如權(quán)利要求1或2所述的超細(xì)型復(fù)合纖維的加工工藝，其特征在于:所述的改性尼龍 是以PA6為主要成分并添加 PA66作為共聚單體所形成的共聚物。4. 如權(quán)利要求1所述的超細(xì)型復(fù)合纖維的加工工藝，其特征在于:所述的雙組份紡絲組 件的噴絲板上，噴絲孔區(qū)由"支架"和"裂片"構(gòu)成，支架為六角星或五角星形狀。5. 如權(quán)利要求1所述的超細(xì)型復(fù)合纖維的加工工藝，其特征在于:所述的改性尼龍的熔 點為195~205 °C，相對粘度2.4±0· 10。6. 如權(quán)利要求1所述的超細(xì)型復(fù)合纖維的加工工藝，其特征在于:所述的聚酯特性粘度 為0.685±0.010 dl/g，切片含水量小于50 ppm。7. 如權(quán)利要求1所述的超細(xì)型復(fù)合纖維的加工工藝，其特征在于：所述的螺桿擠壓機(jī) 中，螺桿各區(qū)溫度為270~290 °C。8. 如權(quán)利要求1所述的超細(xì)型復(fù)合纖維的加工工藝，其特征在于，所述的紡絲工藝為： 改性尼龍與聚酯的質(zhì)量比為30~50:70~50，紡絲箱體溫度為285~295 °C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0.4~ 0.6 m/s;第一熱輥速度2000-2400 m/min，溫度70-90 °C;第二熱輥速度4000-4400 m/min， 溫度120-140 °C;上油率0.8~1.0 %。9. 如權(quán)利要求1-8任一項所述加工工藝制得的超細(xì)型復(fù)合纖維，其特征在于:所述的超 細(xì)型復(fù)合纖維的截面由支架和裂片構(gòu)成，裂片與支架同軸心設(shè)置，且支架為五角星或六角 星形狀，裂片圍繞于支架周圍；超細(xì)型復(fù)合纖維的規(guī)格為50~150 dtex /36f。
【文檔編號】D01D5/08GK105862150SQ201610355479
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】王秀華, 林巧巧, 張須臻, 姚玉元, 束永健
【申請人】浙江理工大學(xué)