CN111379048B - 一种双组分复合仿毛弹性纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化纤领域，公开了一种双组分复合仿毛弹性纤维的制备方法，包括：1）PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝的制备：以PTT和CDP为原料进行纺丝，得到PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝；2）CDP预取向丝的制备：以CDP为原料进行纺丝，制得CDP预取向丝；3）加弹复合：将CDP预取向丝与PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝汇合，制得成品。本发明将CDP预取向丝与PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝以“POY+FDY”一步法并纺，制得双组份复合仿毛弹性纤维，具有立体卷曲、强伸性优良、染色性好、弹性好的优点。

Description

一种双组分复合仿毛弹性纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及化纤领域，尤其涉及一种双组分复合仿毛弹性纤维的制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，消费者对服饰用料的要求也越来越高，不但要求色彩鲜艳、穿着舒适，还要天然化。目前市面上，毛昵面料因手感柔软、防皱耐磨、富有弹性、光泽柔和多种优点而被消费者所喜爱。随着保护野生动物意识的增强，毛昵面料产量远远不能满足目前毛纺工业的需求，如何解决用化纤仿毛料、呢是化纤行业亟待解决的问题。
早在上世纪50年代，国内外就开始了化纤仿毛的研究。经过多年的发展，产品已经从最初的与毛混纺、形态上仿毛发展到今天的多种技术的综合利用所形成的仿毛纤维，甚至在某些性能上超过毛纤维。化纤仿毛技术已经取得了重大的进步和突破，无论是在原料设计、纺织工艺、染整后加工、产品设计等，均有很多创新与提高。因此仿毛产品层出不穷，品种也在不断地更新，性能也逐步提高。
现阶段，仿毛产品主要是采用异形截面、抗起球、阳离子可染、高收缩、复合等纤维品种以及各种混纤丝、变形丝为原料，结合相应的织造、后整理技术制得。而仿毛的原料则主要是涤纶、腈纶、锦纶、粘胶等，其中涤纶因为具备资源、成本、产量等优势，其性能也与羊毛有相近之处，而且弹性、洗可穿还优于羊毛，成为仿毛织物的主要原料。但是不同的技术路线、仿毛原料最终会有不同程度的仿毛效果，但又都有一定的局限性，如存在弹性差、收缩效果差、染色性能一般、手感粗糙等缺点。
目前仅有专利CN101845696A《一种功能型复合弹性纤维的制备方法》涉及到采用预取向丝与PTT/PET全拉伸丝进行网络复合，制得复合仿毛弹性纤维的方法。但该专利与本发明所用原料不同，纤维的立体卷缩性和染色性能都不及本发明制备的双组分复合仿毛弹性纤维。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双组分复合仿毛弹性纤维的制备方法，本发明将CDP预取向丝与PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝以“POY+FDY”一步法并纺，制得双组份复合仿毛弹性纤维。该新产品具有立体卷曲、强伸性优良、染色性好、弹性好的优点，其应用广泛，前景可观，可主要用于仿毛面料、高档服装面料或制服面料，尤其是军用服装，仿毛衫，也可用于冬季睡衣、毛绒玩具、地毯等方面，可与天然毛皮相媲美，且成本较低。
本发明的具体技术方案为：一种双组分复合仿毛弹性纤维的制备方法，包括以下步骤：1)PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝的制备：将PTT切片和CDP切片分别干燥并加热熔融，分别得到纺丝熔体PTT和纺丝熔体CDP；分别注入复合纺丝组件进行纺丝，经冷却、上油、拉伸定型、卷绕，得到PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝。
2)CDP预取向丝的制备：将CDP切片加热熔融、输送至纺丝组件进行纺丝，经冷却，上油，卷绕，制得CDP预取向丝。
3)加弹复合：先将CDP预取向丝依次经过一罗拉、第一热箱、冷却板、假捻器、进行拉伸假捻，在二罗拉前与经过零罗拉的PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝汇合，然后经网络器复合，在第二热箱热收缩，再依次经过三罗拉、探丝器、油轮，最后卷绕成丝。
如背景技术部分所述的，目前仿毛产品主要是采用异形截面、抗起球、阳离子可染、高收缩、复合等纤维品种以及各种混纤丝、变形丝为原料，结合相应的织造、后整理技术制得。不同的技术路线有不同程度的仿毛效果，但又都有一定的局限性，如存在弹性差、收缩效果差、染色性能一般等缺点。
本发明的创新之处在于：
(1)本发明采用CDP(阳离子染料可染聚酯)作为其中一种组分，由于CDP在聚合过程中引入了第三单体-磺酸基团，该基团由于与阳离子染料具有良好的亲和作用，因此CDP纤维更易吸色，具有深染效果，染色后更加鲜艳亮丽。而PTT无法与阳离子染料进行反应，在同一染色条件下，PTT/CDP复合纤维的染色效果略低于CDP纤维，将其复合后，会出现染色深浅不一的风格。
(2)本发明将CDP预取向丝与PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝以“POY+FDY”一步法并纺，制得双组份复合仿毛弹性纤维。本发明巧妙地利用POY与FDY在弹性、卷曲性以及染色性方面的差异，使复合纤维具有了立体卷曲、染色差异性等特点，仿毛效果更加逼真。其应用广泛，可主要用于仿毛面料、高档服装面料或制服面料，尤其是军用服装，仿毛衫，也可用于冬季睡衣、毛绒玩具、地毯等方面，可与天然毛皮相媲美，且成本较低。
作为优选，步骤1)中，其中螺杆温度为270～290℃；纺丝箱体温度为265～280℃；第一热辊温度为75～95℃；第二热辊温度为120～140℃；拉伸倍数为2.8～3.5。
作为优选，所述CDP切片的制备方法为：将PTA、EG、Sb2O3和TMP按1∶1.05-1.15∶0.0003-0.0007∶0.0005-0.0015的摩尔比一起投入第一酯化釜中，在250-270℃下进行酯化反应，当馏分达到理论出水量的96％以上时，结束酯化；导入第二酯化釜降温5-15℃后加入EG，搅拌5-15min，加入SIPE溶液，在230-250℃下反应1-3h；将反应混合物导入缩聚釜，升温至255-265℃后，开始抽真空，然后在真空度小于60Pa、温度260-270℃下缩聚0.5-1.5h，经出料、冷却和切粒制得CDP切片。
作为优选，所述SIPE溶液中的磺酸基团的摩尔数是PTA的2.5～4％。作为优选，所述CDP切片为改性CDP切片，制备方法为：
a)CDP切片的制备；
b)改性聚丙烯切片的制备：将乙烯基硫酸盐分散到乙醇溶液中，添加开环催化剂，混合均匀后加热至70～80℃，在该温度下持续滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯，并不断搅拌，直至反应完毕，然后回收开环催化剂，通过减压旋蒸去除溶剂和过量的甲基丙烯酸缩水甘油酯，得到改性乙烯基硫酸盐；将丙烯与改性羟乙基硫酸盐按1∶0.001～0.003的摩尔比混合，在85～95℃、1.5～2.0MPa下聚合1～2h，然后制得改性聚丙烯切片；
c)共混：将CDP切片与改性聚丙烯切片按1∶0.01～0.02的质量比混合，然后加热熔融共混挤出，冷却，制得改性CDP切片。
在上述改性CDP切片中，CDP材料呈现为极性，而聚丙烯为非极性，两者的相容性较差。本发明正是利用上述特性，当该切片在纺丝成形时在丝条内部会发生相分离，形成一定数量的裂纹和孔隙，能够增加染料分子的可及区，使染料分子更易向纤维内部扩散，从而提高纤维的染色性能。但同时，相分离会导致纤维强度下降，因此，需控制聚丙烯的添加量不能过大。
此外，由于聚丙烯的可染性较差，因此为了尽量不给CDP带来可染性的负面影响，本发明对聚丙烯进行改性。改性羟乙基硫酸盐是羟乙基硫酸盐经改性后带有碳碳双键的化合物。由于其硫酸基团能通过离子键与阳离子染料紧密结合，使聚丙烯与改性羟乙基硫酸盐的共聚产物(改性聚丙烯)能被阳离子染料染色，从而使由共混切片制得的纤维染色更均匀。通过与改性羟乙基硫酸盐共聚，能破坏聚丙烯的规整性，使染料分子更易进入聚丙烯分子链内部，从而增强纤维的染色性能。但同时，与改性羟乙基硫酸盐的共聚会导致聚丙烯的极性增加，导致聚丙烯与本发明制得的共聚酯的相容性改善，影响聚丙烯作用的发挥，因此，需控制改性羟乙基硫酸盐的添加量不能过大。
羟乙基硫酸盐能提供阴离子染座，但无法与丙烯共聚，因而需要通过改性使其连上碳碳双键。本发明的改性原理是利用甲基丙烯酸缩水甘油酯上的环氧基，与羟乙基硫酸盐上的端羟基在催化剂作用下发生开环反应，使甲基丙烯酸缩水甘油酯连接到羟乙基硫酸盐上。
Figure BDA0002419354400000031
作为优选，所述PTT切片的制备方法为：以对苯二甲酸和1，3-丙二醇为原料单体，经酯化反应后，添加复合催化剂进行缩聚反应，制得聚对苯二甲酸丙二醇酯；所述复合催化剂包括质量比为1∶1∶1-6∶1∶1的钛酸正四丁酯、羟基烷酸锡酯和二氧化钛。
上述复合催化剂由钛酸正四丁酯、羟基烷酸锡酯和二氧化钛以特定比例复配而得。虽然在现有技术中已有大量文献报道可将钛酸正四丁酯和二氧化钛作为聚酯合成催化剂的用途，但是在聚对苯二甲酸丙二醇酯和合成中，还鲜有文献报道如何通过改进催化剂配方来降低产物中环状低聚物的含量。本发明团队结合自身长期经验以及进行大量的实验后发现，在本发明特定配比的三种组分复配下，在合成聚对苯二甲酸丙二醇酯时能够协同起效，可显著降低产物中低环状低聚物的含量，同时使产物具备高粘度特性。
具体地，在本发明的复合催化剂中，当催化剂中钛酸正四丁酯、羟基烷酸锡酯和二氧化钛的比例大于7∶1∶1，聚酯的粘度会降低，颜色会变黄，且环状低聚物的含量会明显提高；当钛酸正四丁酯、羟基烷酸锡酯和二氧化钛的比例小于1∶1∶1时，粘度会下降严重。
作为优选，所述羟基烷酸锡酯包括羟基甲烷酸锡酯、羟基乙烷酸锡酯、羟基丙烷酸锡酯、羟基丁烷酸锡酯、羟基戊烷酸锡酯和羟基己烷酸锡酯中的一种或多种。
作为优选，所述羟基烷酸锡酯的合成方法为：
(1)将碳原子数目为1～4的羟基烷酸化合物，用甲醇配成质量百分比为50～90％的羟基烷酸溶液；
(2)在氮气气氛下，往步骤(1)中的羟基烷酸化合物甲醇溶液加入锡化合物，并在10～75℃进行搅拌反应1～3小时；
(3)待反应结束后，降温至5～15℃，将反应得到的结晶产物过滤、洗涤、干燥后，即得到目标产物羟基烷酸锡酯。
作为优选，PTT切片的制备中：
所述1，3-丙二醇和对苯二甲酸的醇酸摩尔比为1.4-2.0∶1；和/或
所述酯化反应条件为：在220-235℃、0.1-0.3Mpa压力下酯化1-2.5h，控制酯化率在85％以上，并使反应过程中生成物水不断从精馏塔中脱除；当酯化率达到85％以上时，进入缩聚反应；和/或
所述缩聚反应分为顺序进行的预缩聚和终缩聚：预缩聚的压力为小于150pa，反应时间为20～40min，反应温度为250～260℃；终缩聚的压力为100Pa以下，反应温度为255～265℃，预缩聚和终缩聚的总反应时间不超过3h；和/或
所述复合催化剂的用量为聚对苯二甲酸丙二醇酯单体总质量的100-150ppm。
作为优选，步骤1)中：所述CDP切片与PTT切片的质量比为40∶60-60∶40；PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝的规格为100dtex/36～48f。
作为优选，步骤2)中，其中加热熔融温度为270-290℃，纺丝箱体温度285-290℃，卷绕速度2500-3000m/min。
作为优选，步骤3)中，第一热箱温度为165-185℃，牵伸比为1.5-1.70，加捻比为1.4-1.60，网络压力为0.14-0.16MPa，第二热箱温度为135-145℃，加工速度为500-600m/min。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用CDP(阳离子染料可染聚酯)作为其中一种组分，由于CDP在聚合过程中引入了第三单体-磺酸基团，该基团由于与阳离子染料具有良好的亲和作用，因此CDP纤维更易吸色，具有深染效果，染色后更加鲜艳亮丽。而PTT无法与阳离子染料进行反应，在同一染色条件下，PTT/CDP复合纤维的染色效果略低于CDP纤维，将其复合后，会出现染色深浅不一的风格。
(2)本发明将CDP预取向丝与PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝以“POY+FDY”一步法并纺，制得双组份复合仿毛弹性纤维。本发明巧妙地利用POY与FDY在弹性、卷曲性以及染色性方面的差异，使复合纤维具有了立体卷曲、染色差异性等特点，仿毛效果更加逼真。其应用广泛，可主要用于仿毛面料、高档服装面料或制服面料，尤其是军用服装，仿毛衫，也可用于冬季睡衣、毛绒玩具、地毯等方面，可与天然毛皮相媲美，且成本较低。
(3)本发明对CDP与聚丙烯共混制得改性CDP切片，能够进一步提升纤维的可染性。
(4)本发明PTT合成所用的复合催化剂由钛酸正四丁酯、羟基烷酸锡酯和二氧化钛以特定比例复配而得。在特定配比的三种组分复配下，在合成PTT时能够协同起效，可显著降低产物中低环状低聚物的含量，同时使产物具备高粘度特性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种双组分复合仿毛弹性纤维的制备方法，包括以下步骤：
1)PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝的制备：将PTT切片和CDP切片分别干燥并加热熔融，分别得到纺丝熔体PTT和纺丝熔体CDP；分别注入复合纺丝组件进行纺丝，经冷却、上油、拉伸定型、卷绕，得到PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝(100dtex/36～48f)。所述CDP切片与PTT切片的质量比为40∶60-60∶40。其中螺杆温度为270～290℃；纺丝箱体温度为265～280℃；第一热辊温度为75～95℃；第二热辊温度为120～140℃；拉伸倍数为2.8～3.5。
2)CDP预取向丝的制备：将CDP切片加热熔融、输送至纺丝组件进行纺丝，经冷却，上油，卷绕，制得CDP预取向丝。其中加热熔融温度为270-290℃，纺丝箱体温度285-290℃，卷绕速度2500-3000m/min。
3)加弹复合：先将CDP预取向丝依次经过一罗拉、第一热箱、冷却板、假捻器、进行拉伸假捻，在二罗拉前与经过零罗拉的PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝汇合，然后经网络器复合，在第二热箱热收缩，再依次经过三罗拉、探丝器、油轮，最后卷绕成丝。第一热箱温度为165-185℃，牵伸比为1.5-1.70，加捻比为1.4-1.60，网络压力为0.14-0.16MPa，第二热箱温度为135-145℃，加工速度为500-600m/min。
作为优选，所述CDP切片的制备方法为：将PTA、EG、Sb2O3和TMP按1∶1.05-1.15∶0.0003-0.0007∶0.0005-0.0015的摩尔比一起投入第一酯化釜中，在250-270℃下进行酯化反应，当馏分达到理论出水量的96％以上时，结束酯化；导入第二酯化釜降温5-15℃后加入EG，搅拌5-15min，加入SIPE溶液，在230-250℃下反应1-3h；将反应混合物导入缩聚釜，升温至255-265℃后，开始抽真空，然后在真空度小于60Pa、温度260-270℃下缩聚0.5-1.5h，经出料、冷却和切粒制得CDP切片。
作为优选，所述SIPE溶液中的磺酸基团的摩尔数是对苯二甲酸的2.5％～4％。
作为优选，所述CDP切片为改性CDP切片，制备方法为：
a)CDP切片的制备；
b)改性聚丙烯切片的制备：将乙烯基硫酸盐分散到乙醇溶液中，添加开环催化剂，混合均匀后加热至70～80℃，在该温度下持续滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯，并不断搅拌，直至反应完毕，然后回收开环催化剂，通过减压旋蒸去除溶剂和过量的甲基丙烯酸缩水甘油酯，得到改性乙烯基硫酸盐；将丙烯与改性羟乙基硫酸盐按1∶0.001～0.003的摩尔比混合，在85～95℃、1.5～2.0MPa下聚合1～2h，然后制得改性聚丙烯切片；
c)共混：将CDP切片与改性聚丙烯切片按1∶0.01～0.02的质量比混合，然后加热熔融共混挤出，冷却，制得改性CDP切片。
作为优选，所述PTT切片的制备方法为：以对苯二甲酸和1，3-丙二醇为原料单体(醇酸摩尔比为1.4-2.0∶1)，经酯化反应后，添加所述复合催化剂进行缩聚反应，制得聚对苯二甲酸丙二醇酯。复合催化剂的用量为聚对苯二甲酸丙二醇酯单体总质量的100-150ppm。
其中，酯化反应条件为：在220-235℃、0.1-0.3Mpa压力下酯化1-2.5h，控制酯化率在85％以上，并使反应过程中生成物水不断从精馏塔中脱除；当酯化率达到85％以上时，进入缩聚反应。
缩聚反应分为顺序进行的预缩聚和终缩聚：预缩聚的压力为小于150pa，反应时间为20～40min，反应温度为250～260℃；终缩聚的压力为100Pa以下，反应温度为255～265℃，预缩聚和终缩聚的总反应时间不超过3h。上述方法制得的PTT，环状低聚物含量低于1.0％。
其中，所述复合催化剂包括质量比为1∶1∶1-6∶1∶1的钛酸正四丁酯、羟基烷酸锡酯和二氧化钛。
作为优选，所述羟基烷酸锡酯包括羟基甲烷酸锡酯、羟基乙烷酸锡酯、羟基丙烷酸锡酯、羟基丁烷酸锡酯、羟基戊烷酸锡酯和羟基己烷酸锡酯中的一种或多种。
上述羟基烷酸锡酯为自行合成的物质，其合成方法为：
(1)将碳原子数目为1～4的羟基烷酸化合物，用甲醇配成质量百分比为50～90％的羟基烷酸溶液；
(2)在氮气气氛下，往步骤(1)中的羟基烷酸甲醇溶液加入锡化合物，并在10～75℃进行搅拌反应1～3小时；
(3)待反应结束后，降温至5～15℃，将反应得到的结晶产物过滤、洗涤、干燥后，即得到目标产品羟基烷酸锡聚酯催化剂。所述的羟基烷酸化合物选自羟基乙酸、羟基丙酸、羟基丁酸中的一种。所述的锡化合物为氧化锡、氯化锡和硝酸锡，锡化合物与羟基烷酸化合物的添加量的摩尔比为1∶5～15。步骤(3)中所述的结晶产物用去离子水洗涤；干燥温度为50～90℃，干燥时间为1～3h。
实施例1
对CDP切片和PTT切片分别进行干燥。CDP切片的干燥温度为145℃，干燥时间为15h，干燥处理后涤纶切片含水小于50ppm。PTT切片的干燥温度为120℃，干燥时间为10h，干燥处理后的PTT切片含水小于50ppm。
将干燥处理后的CDP切片与PTT切片按照设定的复合比(40∶60)，分别送入双螺杆挤出机内熔融挤压，两个组分的熔体分别用两套计量泵，经熔体管道进入复合纺丝组件由喷丝板喷出，再经过侧吹风冷却、上油、卷绕、第一热辊、第二热辊、FDY卷绕形成成品。其中CDP作为A组分，螺杆各区温度265-270-280-280℃；PTT作为B组分，螺杆各区温度265-280-280℃，纺丝箱体温度280℃，侧吹风风速0.45m/s；第一热辊速度1320m/min，温度85℃；第二热辊速度4220m/min，温度130℃，拉伸倍数3.0，卷绕速度4200min/min。上述工艺所制备的PTT/CDP复合长丝规格83dtex/36f。
采用CDP在螺杆中熔融、输送至计量泵计量，然后在喷丝孔处挤出，冷却，上油，卷绕成形。CDP纤维具有手感柔软、染色性能好等优点。其中螺杆温度270-275-290-285℃；纺丝箱体温度285℃；卷绕速度2800m/min。上述工艺所制备的PTT/CDP复合长丝规格167dtex/36f。
将CDP预取向丝进行加弹同时与PTT/CDP复合弹性全拉伸丝复合。采用33H村田加捻变形机，先将CDP预取向丝依次经过一罗拉、一热箱、冷却板、假捻器、进行拉伸假捻，在二罗拉前与经过零罗拉的PTT/CDP全牵伸丝汇合，而后经网络器复合，在第二热箱热收缩，再依次经过三罗拉、探丝器、油轮，最后卷绕成丝。其中一热箱温度170℃，牵伸比1.5，加捻比1.5，网络压力0.15MPa，二热箱温度140℃，加工速度500m/min。上述工艺所制备的双组分复合仿毛规格194dtex/72f。
CDP的聚合工艺：2L反应釜中加入664g对苯二甲酸、273g乙二醇、0.583g三氧化二锑和0.56g磷酸三甲酯，在260℃下进行酯化反应。当馏分达到理论出水量的96％时，结束酯化；导入第二酯化釜降温10℃后加入110g EG，搅拌10min，加入14g纯度40％的SIPE溶液，在240℃下反应2h；将反应混合物导入缩聚釜，升温至260℃后，开始抽真空，然后在真空度小于60Pa、温度265℃下缩聚1h，经出料、冷却和切粒制得CDP切片。
PTT的聚合工艺：2L反应釜中加入664g对苯二甲酸、425g 1，3-丙二醇，加热升温进行酯化，酯化温度控制在220-235℃，当酯化率达到85％以上时，加入100ppm属复合催化剂(钛酸正四丁酯、羟基烷酸锡酯和二氧化钛，其对应量质比为1/1/1)以及加入50ppm稳定剂磷酸三乙酯和30ppm抗氧剂1010，搅拌10min，进入低真空阶段，低真空45min后，升温进入高真空阶段(真空度保持100pa以下)，缩聚温度控制255-265℃，缩聚2.5h，出料冷却切粒，制备出无色透明的聚对苯二甲酸丙二醇酯切片，其特性粘度为1.04dL/g，b值8，环状低聚物含量为0.9％。
上述羟基烷酸锡酯为自行合成的物质，其合成方法为：
(1)将羟基乙酸，用甲醇配成质量百分比为70％的羟基乙酸溶液；
(2)在氮气气氛下，往步骤(1)中的羟基乙酸溶液加入氯化锡，并在45℃进行搅拌反应2小时；氯化锡与羟基乙酸的摩尔比为1∶10。
(3)待反应结束后，降温至10℃，将反应得到的结晶产物过滤、洗涤、70℃干燥2h后，即得到产物。
实施例2
本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：
其中CDP作为A组分，螺杆各区温度270-275-285-285℃；PTT作为B组分，螺杆各区温度265-285-285℃，复合比为50∶50，纺丝箱体温度285℃，侧吹风风速0.5m/s；第一热辊速度1320m/min，温度85℃；第二热辊速度4220m/min，温度140℃，拉伸倍数3.0，卷绕速度4200min/min。上述工艺所制备的PTT/CDP复合长丝规格83dtex/36f。
实施例3
本实施例与实施例2的设置和工作原理相同，区别在于：
其中CDP作为A组分，螺杆各区温度265-270-280-280℃；PTT作为B组分，螺杆各区温度265-280-280℃，复合比为50∶50，纺丝箱体温度285℃，侧吹风风速0.5m/s；第一热辊速度1320m/min，温度85℃；第二热辊速度4220m/min，温度140℃，拉伸倍数3.2，卷绕速度4200min/min.上述工艺所制备的PTT/CDP复合长丝规格83dtex/36f。
实施例4
本实施例与实施例3的设置和工作原理相同，区别在于：
将CDP预取向丝进行加弹同时与PTT/CDP复合弹性全拉伸丝复合。采用33H村田加捻变形机，先将CDP预取向丝依次经过一罗拉、一热箱、冷却板、假捻器、进行拉伸假捻，在二罗拉前与经过零罗拉的PTT/CDP全牵伸丝汇合，而后经网络器复合，在第二热箱热收缩，再依次经过三罗拉、探丝器、油轮，最后卷绕成丝。其中一热箱温度170℃，牵伸比1.65，加捻比1.5，网络压力0.15MPa，二热箱温度140℃，加工速度500m/min。上述工艺所制备的双组分复合仿毛规格194dtex/72f。
实施例5
本实施例与实施例3的设置和工作原理相同，区别在于：采用改性CDP切片，制备方法为：
a)CDP切片的制备(同实施例1)。
b)改性聚丙烯切片的制备：将乙烯基硫酸钠分散到酒精中，添加开环催化剂，混合均匀后加热至75℃，在该温度下持续滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯，并不断搅拌，直至反应完毕，然后回收开环催化剂，通过减压旋蒸去除酒精和过量的甲基丙烯酸缩水甘油酯；其中，开环催化剂为负载有叔胺官能团的弱碱树脂；开环催化剂与乙烯基硫酸钠的摩尔比为1∶0.0003；将改性羟乙基硫酸钠溶于酒精，与丙烯在90℃、1.5MPa下聚合2h，制得改性聚丙烯切片。其中，丙烯与改性羟乙基硫酸钠的摩尔比为1∶0.002。
c)共混：将CDP切片与改性聚丙烯切片按1∶0.01～0.02的质量比混合，然后加热熔融共混挤出，冷却，制得改性CDP切片。
将上述实施例所制备的长丝按《GB/T-14337长丝拉伸性能试验方法》、《GB/T-14338长丝卷曲性能试验方法》及《GB/T-6505-2008化学纤维-长丝热收缩率试验方法》进行物理性能的测试，具体参见表1所示。
表1主要制备工艺与纤维物理指标
Figure BDA0002419354400000101
结合上述实施例以及表1的对比可以看出，本申请采用自制改性CDP与PTT进行并列复合纺丝，通过上油、牵伸制得自卷曲弹性复合FDY长丝，该纤维不仅具有优良的弹性、且染色温度低、染色性能优良。另外制取改性CDP预取向丝，对其进行加弹的同时再与PTT/CDP复合牵伸丝进行网络复合，即采用“POY+FDY”一步法并纺的混纤丝方式进行仿毛产品的制备，该产品具有立体卷曲、强伸性优良、色泽鲜艳、毛感强、挺括丰满、抗皱好、手感柔软、弹性好，具有较好的人体舒适性。产品应用广泛，前景可观，主要用于仿毛面料、高档服装面料或制服面料。此外进一步采用改性CDP后，纤维染色性能进一步得到提升以及染色差异进一步得到增强，染色效果更好。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种双组分复合仿毛弹性纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝的制备：将PTT切片和CDP切片分别干燥并加热熔融，分别得到纺丝熔体PTT和纺丝熔体CDP；分别注入复合纺丝组件进行纺丝，经冷却、上油、拉伸定型、卷绕，得到PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝；
2）CDP预取向丝的制备：将CDP切片加热熔融、输送至纺丝组件进行纺丝，经冷却，上油，卷绕，制得CDP预取向丝；
3）加弹复合：先将CDP预取向丝依次经过一罗拉、第一热箱、冷却板、假捻器、进行拉伸假捻，在二罗拉前与经过零罗拉的PTT/CDP并列复合弹性全拉伸丝汇合，然后经网络器复合，在第二热箱热收缩，再依次经过三罗拉、探丝器、油轮，最后卷绕成丝；
所述PTT切片的制备方法为：以对苯二甲酸和1,3-丙二醇为原料单体，经酯化反应后，添加复合催化剂进行缩聚反应，制得聚对苯二甲酸丙二醇酯；所述复合催化剂包括质量比为1:1:1-6:1:1的钛酸正四丁酯、羟基烷酸锡酯和二氧化钛；
所述羟基烷酸锡酯包括羟基乙烷酸锡酯、羟基丙烷酸锡酯、羟基丁烷酸锡酯中的一种或多种；
其中，所述羟基烷酸锡酯的合成方法为：
(1)将碳原子数目为2～4的羟基烷酸化合物，用甲醇配成质量百分比为50～90％的羟基烷酸溶液；
(2)在氮气气氛下，往步骤(1)中的羟基烷酸化合物甲醇溶液加入锡化合物，并在10～75℃进行搅拌反应1～3小时；
(3)待反应结束后，降温至5～15℃，将反应得到的结晶产物过滤、洗涤、干燥后，即得到目标产物羟基烷酸锡酯。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，其中螺杆温度为270~290℃；纺丝箱体温度为265~280℃；第一热辊温度为75~95℃；第二热辊温度为120~140℃；拉伸倍数为2.8~3.5。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述CDP切片的制备方法为：将PTA、EG、Sb2O3和TMP按1: 1.05-1.15: 0.0003-0.0007: 0.0005-0.0015的摩尔比一起投入第一酯化釜中，在250-270℃下进行酯化反应，当馏分达到理论出水量的96%以上时，结束酯化；导入第二酯化釜降温5-15℃后加入EG，搅拌5-15min，加入SIPE溶液，在230-250℃下反应1-3h；将反应混合物导入缩聚釜，升温至255-265℃后，开始抽真空，然后在真空度小于60Pa、温度260-270℃下缩聚0.5-1.5h，经出料、冷却和切粒制得CDP切片。
4.如权利要求3所述的制备方法，所述SIPE溶液中的磺酸基团的摩尔数是PTA的2.5～4％。
5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述CDP切片为改性CDP切片，制备方法为：
a）CDP切片的制备；
b）改性聚丙烯切片的制备：将乙烯基硫酸盐分散到乙醇溶液中，添加开环催化剂，混合均匀后加热至70~80℃，在该温度下持续滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯，并不断搅拌，直至反应完毕，然后回收开环催化剂，通过减压旋蒸去除溶剂和过量的甲基丙烯酸缩水甘油酯，得到改性乙烯基硫酸盐；将丙烯与改性羟乙基硫酸盐按1:0.001~0.003的摩尔比混合，在85~95℃、1.5~2.0MPa下聚合1~2h，然后制得改性聚丙烯切片；
c）共混：将CDP切片与改性聚丙烯切片按1:0.01~0.02的质量比混合，然后加热熔融共混挤出，冷却，制得改性CDP切片。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：PTT切片的制备中：
所述1,3-丙二醇和对苯二甲酸的醇酸摩尔比为1.4-2.0:1；和/或
所述酯化反应条件为：在220-235℃、0.1-0.3Mpa压力下酯化1-2.5h，控制酯化率在85%以上，并使反应过程中生成物水不断从精馏塔中脱除；当酯化率达到85%以上时，进入缩聚反应；和/或
所述缩聚反应分为顺序进行的预缩聚和终缩聚：预缩聚的压力为小于150pa，反应时间为20～40min，反应温度为250～260℃；终缩聚的压力为100Pa以下，反应温度为255～265℃，预缩聚和终缩聚的总反应时间不超过3h；和/或
所述复合催化剂的用量为聚对苯二甲酸丙二醇酯的单体总质量的100-150ppm。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中：所述CDP切片与PTT切片的质量比为40:60-60:40。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，其中加热熔融温度为270-290℃，纺丝箱体温度285-290℃，卷绕速度2500-3000m/min。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，第一热箱温度为165-185℃，牵伸比为1.5-1.70，加捻比为1.4-1.60，网络压力为0.14-0.16MPa，第二热箱温度为135-145℃，加工速度为500-600m/min。
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