CN104451944A

CN104451944A - 一种共混聚酯纤维、制造方法及用途

Info

Publication number: CN104451944A
Application number: CN201310431166.4A
Authority: CN
Inventors: 陈�峰; 藤森稔
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2013-09-22
Filing date: 2013-09-22
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明提供一种共混聚酯纤维，该纤维中含有60～95wt%的普通聚酯A成分、5～40wt%的碱溶性聚酯B成分，且纤维的中心或偏心位置有1～3个连续贯通的中空部，纤维的断面为中空形状，中空率为5%～25%。该纤维制成织物经减量处理后，织物具有良好的吸水速干和轻量性能。

Description

一种共混聚酯纤维、制造方法及用途

技术领域

本发明涉及一种共混聚酯纤维。

背景技术

聚酯纤维是目前服装领域行业使用量最大的合成纤维，因其优良的物理、化学性能而倍受广大用户的青睐。随着人们生活水平的提高，对于服装的舒适性提出了更高的要求。聚酯纤维亲水性差，不能及时吸收皮肤表面的汗液，在人们对舒适性提出更高要求的今天，应用范围受到了限制。而天然纤维如纯棉，虽然有良好的吸水性，但保水率较高、导湿性差、速干性不好，应用领域也受到限制。

使衣着织物具有吸水速干性，是人们追求的一个目标。涤纶聚酯的疏水性、天然纤维的高保水率，使一种纤维很难同时兼顾吸水、速干这两种属性。

中国专利CN200710019723.6公开了一种新型吸水速干纤维及生产织物的方法，是以碱溶性共聚酯作为成孔剂，与成纤聚合物进行共混纺丝制得吸水速干纤维，制成的织物经碱减量处理，使纤维表面产生细孔、凹槽，通过毛细现象使汗水被吸收、传导，迅速扩散到织物表面挥发，从而达到吸水速干效果。该产品具有吸水速干性能，其芯吸高度达70～120mm，水分蒸发率为85～95％。

但是该发明形成的纤维及织物经减量处理时，纤维表层的溶出性较好，内层的溶出性受到抑制，其吸湿效果得不到极大提高。

另外，相比于厚重的实心丝衣料，轻便而同样达到保温效果的衣料，显然更能带给人们舒适、轻松的感受。追求轻量的面料也是当今服装行业发展的主流之一。中空纤维具有轻量的效果。

因而有必要开发一种同时具备吸水、速干、轻量性能的新型纤维，这种纤维做成的衣料能够带给人们轻松、干爽、舒适的感受。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有连续贯通的中空部的共混聚酯纤维，该纤维制成织物后经减量处理，纤维中又能形成微细孔结构，达到吸水速干、轻量保暖的性能。

本发明的技术解决方案是：一种共混聚酯纤维，该纤维中含有60～95 wt%的普通聚酯A成分、5～40 wt %的可溶性聚酯B成分，且纤维的中心或偏心位置有1～3个连续贯通的中空部，纤维的断面为中空形状，中空率为5%～25%。

本发明所述的纤维的中心或偏心位置有1个连续贯通的中空部，纤维的断面为中空形状，中空率为10%～25%。

本发明所述的共混纤维中，普通聚酯A成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT或阳离子改性聚酯CDP中的任意一种。

本发明所述的共混聚酯纤维中，碱溶性共聚酯B成分是由对苯二甲酸、乙二醇以及间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸酯-5-磺酸盐共聚合而成；或由对苯二甲酸、乙二醇、聚乙二醇以及间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸酯-5-磺酸盐共聚合而成。

本发明所述的碱溶性共聚酯B成分中，相对于二元酸总量，间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸酯-5-磺酸盐的含量为1～5 mol%，相对于碱溶性共聚酯B成分总量，聚乙二醇含量为1～20 wt%，并且优选聚乙二醇分子量范围为500～10000。

本发明所述的共混聚酯纤维的制造方法，包含如下步骤：将普通聚酯A成分 60～95重量份，与碱溶性共聚酯B成分 5～40重量份，分别干燥、均匀混合、熔融、从可以生成1～3个中空部的中空喷丝板中喷出、纺丝、卷取，进一步经过延伸加工或假捻加工，得到断面为中空形状、中空率为5%～25%的共混聚酯纤维。

本发明的共混聚酯纤维，可以应用在制备吸水速干轻量纤维织物上。可以部分使用或者全部使用本发明的共混聚酯纤维，制得初期纤维，然后将初期织物进行溶出处理，去除部分碱溶性共聚酯B成分，得到吸水速干轻量织物。

溶出处理可以选取常规的碱减量处理方式，优选在浓度为1%~5%、浴比为100~200的NaOH溶液中进行。

上述碱减量处理工艺采用常规工艺即可，例如，织物在浓度为1%~5%，浴比为100~200的NaOH溶液中减量20~50min，织物减量率为10%~30%。按此减量条件，纤维中碱溶性共聚酯B成分的减量速度是普通聚酯A成分的6~300倍。

本发明的共混聚酯纤维，在纤维长方向上，在中心或偏心位置有1～3个连续贯通的中空部。制成的初期织物进行溶出处理时，碱液可以从纤维外表面以及纤维内部的中空部位的内表面，渗入纤维使碱溶性共聚酯B成分溶解，不管是溶解速度还是溶解效果，都得到了较大的提高。

溶解后的共混纤维，在纤维中，特别是纤维外表面以及内部中空部的内表面上，存在有圆形或椭圆形的微细孔, 用SEM观测可以看到纤维外表面的这些微细孔的结构。利用这些微细孔所产生的毛细现象可以使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物表面并散发，从而达到吸水速干的目的。纤维内部的中空部位的内表面上也具有微细孔的结构，相比于单纯外表面具有微细孔结构来说，具有更好的芯吸效果和水分蒸发率。

本发明的共混纤维同时又是中空纤维，本身就有轻量的特性，同时碱溶掉部分碱溶性共聚酯B成分，织物更加轻量柔软，具有良好的手感和穿着舒适性。

本发明中织物的吸水性能用JIS L1907 A法测定，如下：

纤维制品吸水性评价方法JIS L1907 A法：将垂直晾挂的样布(2×25cm)下端2cm部分浸没水中，等待10min，测水上升的高度（mm），表示吸水速度。

本发明中织物的干燥性能采用上海科垦公司的检测方法，如下：

纤维制品干燥性评价方法科垦法（0.3 ml）：将10×10 cm的样布置于20±1℃、湿度65±2%的环境中24h，称取样布初始重量Wo，滴定管口距离样布上方1 cm处，滴入0.3ml水，悬挂晾干，每5 min称一次重量Wt，直到样布回复到初始重量Wo为止，记录样布水分蒸发率随时间的变化曲线，

水分蒸发率：(Wt-Wo)/0.3×100%。

本发明纤维中空率测定方法：通过SEM拍摄出纤维横截面照片，打印出来后，使用面积仪，测出中空部分面积S₁和横截面外圆的面积S₂。

中空率计算：（S₂-S₁）/S₂×100%。

本发明纤维外表面微细孔面积占纤维外表面积比例测定方法：通过SEM拍摄出纤维表面照片，使用质地均匀的纸打印出来，剪下纤维表面照片的图案称取图案纸张的重量M₁，再去掉图案上纤维微细孔部分，称取剩余图案纸张的重量M₂。

纤维外表面微细孔面积占外纤维表面积比率：(M₁-M₂)/M₁×100%。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，对本发明进行详细的说明。

实施例1

将80 wt%聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和20 wt%碱溶性聚酯分别预结晶、干燥至50 ppm以下，在真空转鼓中充分混合后，投入纺丝料仓进行纺丝，纺丝温度290℃，纺丝速度2700 m/min。混合切片经熔融、计量后，从中空喷丝板出丝，卷取得到预取向丝151.2dtex，再经过延伸加工得到全拉伸丝82.3dtex，延伸加工条件：1热辊90℃，2热辊130℃，延伸倍率1.95，加工速度500 m/min。得到的延伸丝有一个中空部，纤维断面上中空率为22%。

以上使用的碱溶性聚酯切片中，间苯二甲酸-5-磺酸盐（SSIA）的含量，相对于二元酸总量为5 mol%，聚乙二醇含量相对于碱溶性共聚酯B成分总量为15 wt%，且聚乙二醇分子量为4000。

将上述纤维进行织物制作，织物在浓度为1%，浴比为150的NaOH溶液中减量35分钟，织物减量率为21％，减量后具有优良吸水性能，其芯吸高度为100mm，水分蒸发率：92%。轻量性好，织物手感柔软，穿着舒适。

实施例2

将70 wt%聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和30 wt%碱溶性聚酯分别预结晶、干燥至50 ppm以下，在真空转鼓中充分混合后，投入纺丝料仓进行纺丝，纺丝温度290℃，纺丝速度2700 m/min。混合切片经熔融、计量后，从中空喷丝板出丝，卷取得到预取向丝149.6dtex，再经过延伸加工得到全拉伸丝83.8dtex，延伸加工条件：1热辊90℃，2热辊130℃，延伸倍率1.95，加工速度500 m/min。得到的延伸丝有一个中空部，纤维断面上中空率为25%。

将上述纤维进行织物制作，织物在浓度为1%，浴比为150的NaOH溶液中减量40分钟，织物减量率为31％，减量后具有优良吸水性能，其芯吸高度为102mm，水分蒸发率：92%。轻量性好，织物手感柔软，穿着舒适。

实施例3

将80 wt%聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和20 wt%碱溶性聚酯分别预结晶、干燥至50 ppm以下，在真空转鼓中充分混合后，投入纺丝料仓进行纺丝，纺丝温度290℃，纺丝速度2700 m/min。混合切片经熔融、计量后，从中空喷丝板出丝，卷取得到预取向丝152.3dtex，再经过延伸加工得到全拉伸丝84.2dtex，延伸加工条件：1热辊90℃，2热辊130℃，延伸倍率1.95，加工速度500 m/min。得到的延伸丝有一个中空部，纤维断面上中空率为21%。

将上述纤维进行织物制作，织物在浓度为1%，浴比为150的NaOH溶液中减量40分钟，织物减量率为23％，减量后具有优良吸水性能，其芯吸高度为99mm，水分蒸发率：91%。轻量性好，织物手感柔软，穿着舒适。

实施例4

将80 wt%阳离子改性聚酯（CDP）和20 wt%碱溶性聚酯分别预结晶、干燥至50 ppm以下，在真空转鼓中充分混合后，投入纺丝料仓进行纺丝，纺丝温度290℃，纺丝速度2700 m/min。混合切片经熔融、计量后，从中空喷丝板出丝，卷取得到预取向丝152.1dtex，再经过延伸加工得到全拉伸丝83.8dtex，延伸加工条件：1热辊90℃，2热辊130℃，延伸倍率1.95，加工速度500 m/min。得到的延伸丝有一个中空部，纤维断面上中空率为22%。

将上述纤维进行织物制作，织物在浓度为1%，浴比为150的NaOH溶液中减量40分钟，织物减量率为24％，减量后具有优良吸水性能，其芯吸高度为103mm，水分蒸发率：93%。轻量性好，织物手感柔软，穿着舒适。

实施例5

将80 wt%聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）和20 wt%碱溶性聚酯分别预结晶、干燥至50 ppm以下，在真空转鼓中充分混合后，投入纺丝料仓进行纺丝，纺丝温度290℃，纺丝速度2700 m/min。混合切片经熔融、计量后，从中空喷丝板出丝，卷取得到预取向丝151.9dtex，再经过延伸加工得到全拉伸丝84.1dtex，延伸加工条件：1热辊90℃，2热辊130℃，延伸倍率1.95，加工速度500 m/min。得到的延伸丝有一个中空部，纤维断面上中空率为25%。

将上述纤维进行织物制作，织物在浓度为1%，浴比为150的NaOH溶液中减量40分钟，织物减量率为19％，减量后具有优良吸水性能，其芯吸高度为106mm，水分蒸发率：94%。轻量性好，织物手感柔软，穿着舒适。

对比例1

将80 wt%聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和20 wt%碱溶性聚酯分别预结晶、干燥至50 ppm以下，在真空转鼓中充分混合后，投入纺丝料仓进行纺丝，纺丝温度290℃，纺丝速度2700 m/min。混合切片经熔融、计量后，从非中空喷丝板出丝，卷取得到预取向丝158.4dtex，再经过延伸加工得到全拉伸丝，延伸加工条件：1热辊90℃，2热辊130℃，延伸倍率1.95，加工速度500 m/min，得到延伸丝79.2dtex，。

将上述纤维进行织物制作，织物在浓度为1%，浴比为150的NaOH溶液中减量35分钟，织物减量率为18％，减量后具有吸水性能，其芯吸高度为60mm，水分蒸发率：85%。

Claims

1.一种共混聚酯纤维，其特征是，所述纤维中含有60～95 wt%的普通聚酯A成分、5～40 wt %的碱溶性聚酯B成分，且纤维的中心或偏心位置有1～3个连续贯通的中空部，纤维的断面为中空形状，中空率为5%～25%。

2.根据权利要求1所述的共混聚酯纤维，其特征是，纤维的中心或偏心位置有1个连续贯通的中空部，纤维的断面为中空形状，中空率为10%～25%。

3.根据权利要求1或2所述的共混聚酯纤维，其特征是，所述普通聚酯A成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或阳离子改性聚酯中的任意一种。

4.根据权利要求1或2所述的共混聚酯纤维，其特征是，所述碱溶性共聚酯B成分是由对苯二甲酸、乙二醇以及间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸酯-5-磺酸盐共聚合而成；或由对苯二甲酸、乙二醇、聚乙二醇以及间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸酯-5-磺酸盐共聚合而成。

5.根据权利要求4所述的共混聚酯纤维，其特征是：所述的碱溶性共聚酯B成分中，相对于二元酸总量，间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸酯-5-磺酸盐的含量为1～5 mol%，相对于碱溶性共聚酯B成分总量，聚乙二醇含量为1～20 wt%，且聚乙二醇分子量范围为500～10000。

6.一种权利要求1所述的共混聚酯纤维的制造方法，其特征是：将普通聚酯A成分 60～95重量份，与碱溶性共聚酯B成分 5～40重量份，分别干燥后均匀混合、熔融、从可以生成1～3个中空部的中空喷丝板中喷出、纺丝、卷取，进一步经过延伸加工或假捻加工，得到断面为中空形状、中空率为5%～25%的共混聚酯纤维。

7.权利要求1所述的共混聚酯纤维在制备吸水速干轻量纤维织物上的应用。