CN105734711A - 一种类x型导湿保湿有色聚酯poy纤维及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维及其制造方法，所述纤维由聚酯纤维与多元醇共混改性后熔融纺丝形成，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：40~50份，间苯二甲酸乙二醇酯?5?磺酸钠：10~15份，多元醇：5~10份，抗静电剂：0.5~1份，抗氧剂：0.5~1份，稳定剂：0.5~1份。所述POY纤维在不大幅降低涤纶物理机械性能和纺织加工性能的条件下进行物理化学改性，克服涤纶导湿、保湿较差，穿着易贴身，有闷热感，影响美观和舒适性，保留天然纤维具有吸湿、保暖、耐碱不易产生静电、柔软舒适、耐穿耐洗等特点。

Description

一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维及其制造方法。
背景技术
POY：预取向丝，全称：PRE-ORIENTED YARN或者PARTIALLYORIENTED YARN。指经高速纺丝获得的取向度在未取向丝和拉伸丝之间的未完全拉伸的化纤长丝。与未拉伸丝相比，它具有一定程度的取向，稳定性好，经常用做拉伸假捻变形丝(DTY)的专用丝。
按照化学纤维的形态结构特征，通常分成长丝(Continuous filament)和短纤维(staple fibre)两大类。长丝在化学纤维制造过程中，纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工序后，得到的长度以千米计的纤维称为化学纤维长丝。化纤长丝可分为单丝(Monofils)、复丝(Multi-filament)、捻丝、复捻丝、帘线丝和变形丝(Textured filament)，POY纤维属于涤纶长丝的一种。
目前，尽管我国聚酯纤维产业的部分技术和产品已达到国际先进水平，但同时也面临着诸如高附加值功能性纤维品种少、产量低，品质不高，同质化竞争激烈，行业利润率低等突出问题。由于化学纤维及纺织产品在功能化、舒适性等特性方面都存在各自的优缺点，无法满足人们对自然、舒适、美观、绿色环保健康的时尚需求。因此，研发各类各种超仿真、功能性和生物质纤维材料如抗菌、防臭、促进人体微循环等，已逐渐成为各国化纤企业新品开发的重点，从上世纪90年代至今，日本东洋纺开发成功的Y形截面来散湿。
对于POY纤维，目前国内主要存在如下专利文献：
专利公开号：CN101435113，提供了一种由回收PET瓶片料规模化生产涤纶POY长丝的方法，将回收的废弃PET瓶粉碎成片状的瓶片料，清洗后烘干，然后送入结晶床体内，在进入结晶床体的热风的作用下，进行结晶，瓶片料表面形成结晶层，然后将瓶片料送入干燥塔进行干燥，干燥后的瓶片料进入螺杆挤出机进行熔融挤压，将所得的熔体送入两级过滤装置进行过滤后，进入纺丝箱，采用高速纺丝工艺进行纺丝，制得涤纶POY长丝。这种生产涤纶POY长丝的方法，采用了充填式干燥方式，干燥均匀，运行成本低；在干燥塔中设置了螺旋式搅拌器，解决了回收PET瓶片料在干燥过程中发生“搭桥”的问题；采用两级过滤器，保证了过滤质量。这就可以连续化、规模化生产涤纶POY长丝这一高端产品。然而，该专利所采用的聚酯为单一的PET聚酯，难以避免单一聚酯纤维所存在的缺陷。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维及其制造方法，所述POY纤维在不大幅降低涤纶物理机械性能和纺织加工性能的条件下进行物理化学改性，克服涤纶导湿、保湿较差，穿着易贴身，有闷热感，影响美观和舒适性，保留天然纤维具有吸湿、保暖、耐碱不易产生静电、柔软舒适、耐穿耐洗等特点。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，所述纤维由聚酯纤维与多元醇共混改性后熔融纺丝形成，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：40～50份，间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠：10～15份，多元醇：5～10份，抗静电剂：0.5～1份，抗氧剂：0.5～1份，稳定剂：0.5～1份。
进一步，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：45～50份，间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠：12～15份，多元醇：8～10份，抗静电剂：0.5～0.8份，抗氧剂：0.7～1份，稳定剂：0.5～0.7份。
优选地，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：45份，间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠：13份，多元醇：9份，抗静电剂：0.8份，抗氧剂：0.7份，稳定剂：0.5份。
另，所述纤维横截面为类X型或为四叶片形，每相邻两叶片之间形成沟槽，纤维表面设置若干微孔，微孔孔径为0.5～2.0nm。
另有，所述多元醇为聚乙二醇、甘油、山梨醇、季戊四醇或木糖醇。
再，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
再有，所述抗静电剂为季铵盐粒子表面活性剂。
且，所述稳定剂为钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
同时，本发明还提供一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维的制造方法，包括如下步骤：按照重量份配比取聚酯纤维、间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠及多元醇，在常压、180～220℃下进行酯化反应，反应时长5～10h，按重量份配比加入抗静电剂、抗氧剂及稳定剂，在250～280℃、真空度为0.05～0.1Kpa下进行缩聚反应，反应时长2～3h，得改性聚酯切片，将切片送至干燥塔内干燥，干燥温度120～150℃，干燥后的改性聚酯切片送入螺杆，螺杆温度270～300℃，加热熔融，混合、计量、过滤后进入纺丝箱体，然后由计量泵进行流量计量进入纺丝组件，纺丝的熔体温度220～280℃，纺丝速度700～800m/min，熔体从喷丝板微孔中喷出，喷丝板微孔形状与人造柞丝纤维横截面相匹配，微孔孔数为35～60个，经在喷丝板的下方安装徐冷吹风冷却装置进行冷却固化，徐冷温度为110～120℃，侧吹风风速为0.2～0.5m/s，风温为15～20℃，经上油、预网络、卷绕成型，卷绕速度控制在500～800m/min，制得所述新颖人造柞丝纤维。
另，所述类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维断裂强度≥3.45cN/dtex，断裂伸长率≥20％。
本发明的有益效果在于：
所述POY纤维在不大幅降低涤纶物理机械性能和纺织加工性能的条件下进行物理化学改性，克服涤纶导湿、保湿较差，穿着易贴身，有闷热感，影响美观和舒适性，保留天然纤维具有吸湿、保暖、耐碱不易产生静电、柔软舒适、耐穿耐洗等特点，在纤维表面形态性能及功能上要超越以往其他吸湿排汗产品，很重要的一点就是要解决导湿排湿保湿问题，这是因为一种纤维或一块面料的回潮率不能太高或太低，因为太高或太低都容易影响其舒适性，也就是要具有优良热湿舒适性能的动态平衡，使本项目研发的类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维既要保留聚酯纤维和天然纤维的特点，又要克服天然纤维和聚酯纤维的“共性缺点”的缺陷，具有导湿、保湿、抗静电抗起毛球、柔软膨松、光泽柔和、服用舒适、挺括不易变形等优良特性，甚至在某些综合性能方面超越天然纤维的自然属性，向高性能、多功能、差别化、舒适性、安全环保性等性能方面发展。
采用聚酯异形截面异型化纺丝(四叶片形横截面)和表面粗糙微孔化技术，在保持纤维导湿保湿和改善纤维光泽的同时，提高纤维的抗紫外功能。通过对本项目的产业化推广应用，有效地消化国内现有的常规聚酯产能和缓解纺织原料对天然纤维的需求，有望缓解我国当前聚酯涤纶行业同质化竞争严重、产品附加值低的现状，改变以往常规简单面料、缺少对织物特有功能性目标的研究，促使产品向多元化、高档化及高附加价值方向发展，为研究开发类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维提供新思路。
研究采用多元醇共混改性、截面异型化和高异形度精密可控体系的均匀稳定纺丝成形加工技术制备聚酯纤维。研究类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维集合体具有较强的导湿保湿差动毛细效应。通过改变纤维截面形态异型化及面料表面粗糙化而在纤维纵表面形成沟槽，利用这种沟槽来增强织物中的毛细管芯吸效应和吸湿导湿能力。
所述类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维断裂强度≥3.45cN/dtex，断裂伸长率≥20％。
附图说明
图1为本发明所提供的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维横截面的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
参见图1，本发明所述的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，所述纤维由聚酯纤维与多元醇共混改性后熔融纺丝形成，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：40～50份，间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠：10～15份，多元醇：5～10份，抗静电剂：0.5～1份，抗氧剂：0.5～1份，稳定剂：0.5～1份。
进一步，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：45～50份，间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠：12～15份，多元醇：8～10份，抗静电剂：0.5～0.8份，抗氧剂：0.7～1份，稳定剂：0.5～0.7份。
优选地，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：45份，间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠：13份，多元醇：9份，抗静电剂：0.8份，抗氧剂：0.7份，稳定剂：0.5份。
另，所述纤维横截面为类X型或为四叶片形，每相邻两叶片之间形成沟槽，纤维表面设置若干微孔，微孔孔径为0.5～2.0nm。
另有，所述多元醇为聚乙二醇、甘油、山梨醇、季戊四醇或木糖醇。
再，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
再有，所述抗静电剂为季铵盐粒子表面活性剂。
且，所述稳定剂为钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
同时，本发明还提供一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维的制造方法，包括如下步骤：按照重量份配比取聚酯纤维、间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠及多元醇，在常压、180～220℃下进行酯化反应，反应时长5～10h，按重量份配比加入抗静电剂、抗氧剂及稳定剂，在250～280℃、真空度为0.05～0.1Kpa下进行缩聚反应，反应时长2～3h，得改性聚酯切片，将切片送至干燥塔内干燥，干燥温度120～150℃，干燥后的改性聚酯切片送入螺杆，螺杆温度270～300℃，加热熔融，混合、计量、过滤后进入纺丝箱体，然后由计量泵进行流量计量进入纺丝组件，纺丝的熔体温度220～280℃，纺丝速度700～800m/min，熔体从喷丝板微孔中喷出，喷丝板微孔形状与人造柞丝纤维横截面相匹配，微孔孔数为35～60个，经在喷丝板的下方安装徐冷吹风冷却装置进行冷却固化，徐冷温度为110～120℃，侧吹风风速为0.2～0.5m/s，风温为15～20℃，经上油、预网络、卷绕成型，卷绕速度控制在500～800m/min，制得所述新颖人造柞丝纤维。
另，所述类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维断裂强度≥3.45cN/dtex，断裂伸长率≥20％。
其中，表1为本发明各实施例所提供的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维的纤维成分列表。
表1(单位：重量份)
本发明所提供的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，所述POY纤维在不大幅降低涤纶物理机械性能和纺织加工性能的条件下进行物理化学改性，克服涤纶导湿、保湿较差，穿着易贴身，有闷热感，影响美观和舒适性，保留天然纤维具有吸湿、保暖、耐碱不易产生静电、柔软舒适、耐穿耐洗等特点，在纤维表面形态性能及功能上要超越以往其他吸湿排汗产品，很重要的一点就是要解决导湿排湿保湿问题，这是因为一种纤维或一块面料的回潮率不能太高或太低，因为太高或太低都容易影响其舒适性，也就是要具有优良热湿舒适性能的动态平衡，使本项目研发的类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维既要保留聚酯纤维和天然纤维的特点，又要克服天然纤维和聚酯纤维的“共性缺点”的缺陷，具有导湿、保湿、抗静电抗起毛球、柔软膨松、光泽柔和、服用舒适、挺括不易变形等优良特性，甚至在某些综合性能方面超越天然纤维的自然属性，向高性能、多功能、差别化、舒适性、安全环保性等性能方面发展。
采用聚酯异形截面异型化纺丝(四叶片形横截面)和表面粗糙微孔化技术，在保持纤维导湿保湿和改善纤维光泽的同时，提高纤维的抗紫外功能。通过对本项目的产业化推广应用，有效地消化国内现有的常规聚酯产能和缓解纺织原料对天然纤维的需求，有望缓解我国当前聚酯涤纶行业同质化竞争严重、产品附加值低的现状，改变以往常规简单面料、缺少对织物特有功能性目标的研究，促使产品向多元化、高档化及高附加价值方向发展，为研究开发类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维提供新思路。
研究采用多元醇共混改性、截面异型化和高异形度精密可控体系的均匀稳定纺丝成形加工技术制备聚酯纤维。研究类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维集合体具有较强的导湿保湿差动毛细效应。通过改变纤维截面形态异型化及面料表面粗糙化而在纤维纵表面形成沟槽，利用这种沟槽来增强织物中的毛细管芯吸效应和吸湿导湿能力。
所述类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维断裂强度≥3.45cN/dtex，断裂伸长率≥20％。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，其特征在于，所述纤维由聚酯纤维与多元醇共混改性后熔融纺丝形成，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：40~50份，间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠：10~15份，多元醇：5~10份，抗静电剂：0.5~1份，抗氧剂：0.5~1份，稳定剂：0.5~1份。
2.根据权利要求1所述的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，其特征在于，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：45~50份，间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠：12~15份，多元醇：8~10份，抗静电剂：0.5~0.8份，抗氧剂：0.7~1份，稳定剂：0.5~0.7份。
3.根据权利要求1所述的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，其特征在于，所述纤维包括如下重量份的成分：聚酯纤维：45份，间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠：13份，多元醇：9份，抗静电剂：0.8份，抗氧剂：0.7份，稳定剂：0.5份。
4.根据权利要求1所述的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，其特征在于，所述纤维横截面为类X型或为四叶片形，每相邻两叶片之间形成沟槽，纤维表面设置若干微孔，微孔孔径为0.5~2.0nm。
5.根据权利要求1所述的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，其特征在于，所述多元醇为聚乙二醇、甘油、山梨醇、季戊四醇或木糖醇。
6.根据权利要求1所述的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
7.根据权利要求1所述的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，其特征在于，所述抗静电剂为季铵盐粒子表面活性剂。
8.根据权利要求1所述的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维，其特征在于，所述稳定剂为钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
9.一种如权利要求1~8中任一项所述的类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照重量份配比取聚酯纤维、间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠及多元醇，在常压、180~220℃下进行酯化反应，反应时长5~10h，按重量份配比加入抗静电剂、抗氧剂及稳定剂，在250~280℃、真空度为0.05~0.1Kpa下进行缩聚反应，反应时长2~3h，得改性聚酯切片，将切片送至干燥塔内干燥，干燥温度120~150℃，干燥后的改性聚酯切片送入螺杆，螺杆温度270~300℃，加热熔融，混合、计量、过滤后进入纺丝箱体，然后由计量泵进行流量计量进入纺丝组件，纺丝的熔体温度220~280℃，纺丝速度700~800m/min，熔体从喷丝板微孔中喷出，喷丝板微孔形状与人造柞丝纤维横截面相匹配，微孔孔数为35~60个，经在喷丝板的下方安装徐冷吹风冷却装置进行冷却固化，徐冷温度为110~120℃，侧吹风风速为0.2~0.5m/s，风温为15~20℃，经上油、预网络、卷绕成型，卷绕速度控制在500~800m/min，制得所述新颖人造柞丝纤维。
10.根据权利要求8所述的一种类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维的制造方法，其特征在于，所述类X型导湿保湿有色聚酯POY纤维断裂强度≥3.45cN/dtex，断裂伸长率≥20%。
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