CN104451944A - 一种共混聚酯纤维、制造方法及用途 - Google Patents
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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
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%。
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%。
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%。
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%。
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,。
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18%,减量后具有吸水性能,其芯吸高度为60mm,水分蒸发率:85%。
Claims (7)
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。
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