专利名称：一种熔融共混海岛纤维及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种纤维及其生产方法，具体地说，是一种熔融共混 海岛纤维及其生产方法。
背景技术：
海岛纤维是将一种聚合物分散于另一种聚合物中所形成的复合 纤维，在纤维的截面中分散相呈"岛"状态，而母体则相当于"海"。 海岛纤维分离后，即得到超细纤维，与一般纤维相比，它具有一些独 特的特性，是生产高档服装面料、高档服饰用布的理想原料。目前，
在市场上占主导地位的海岛纤维是PA6/PE共混海岛纤维。近年来， 生产PA6/PE共混海岛纤维的中下游企业越来越多地涌现出来，随着 化工原料价格的不断上涨，利润空间一再縮小。在这种情况下，本申 请人成功研制出了PET/PE共混聚酯海岛纤维，不但降低了生产成本， 更重要的是解决了锦纶超细纤维的耐光稳定性、抗污性和耐磨性差等 问题。然而，PET/PE共混聚酯海岛纤维在生产过程中仍存在如下不 足PET的刚性强，巻曲困难；双组分PET、 PE的软化点温度相差 较大，热定型温度很难控制，纤维的保型性差；PET超细纤维的染色 上染率低，染料易迁移等。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种以PTT和PE为 原料的不定岛海岛纤维及其生产方法，这种海岛纤维经剥离后可成为 PTT超细纤维，其性能优越，并可降低生产成本。
为实现上述目的，本发明熔融共混海岛纤维的技术方案是岛的成 分为PTT，海的成分为PE。其中PTT的重量占30~70%，余量为PE。成品海岛纤维的截面切片岛数为200~500岛/根纤维，线密度范围为 3—100dtex，长度为38~~65mm。
本发明海岛纤维的生产方法是采取以下步骤
a、 将PTT切片进行真空干燥除去水分并重新结晶，得到粘度适 宜的物料；
b、 将干燥好的PTT切片和PE按一定质量比通过不同的输送管 道，进入混合管道混合均匀；
c、 将混合后的物料进入螺杆挤压机进行熔融共混，然后通过喷 丝板进行喷丝；喷丝过程中应进行冷却吹风；
d、 喷出的丝经冷却后经过油槽上油，然后进入牵伸机进行牵伸；
e、 经牵伸后的纤维进入巻曲机，通过调整巻曲机前后压力和对 温度的控制，得到合适的巻曲数，经烘干定型后进入切断机按不同的 规格进行切断。
按照上述方法生产海岛纤维，a步骤中PTT切片采用沸腾床预结 晶连续干燥的方式进行干燥，干燥时的热空气温度为125—16(TC， 露点温度《一5(TC，干燥时间为4~8小时，干燥后切片的含水率控 制在25 ppm以下；b步骤中所说的一定质量比是指通过调整电机频 率使PTT与PE的质量比为30: 70~70: 30; c步骤中螺杆挤压机的 温度范围是230~250°(:，喷丝的温度控制在230"-265'C;冷却吹风 的温度为16—25 °C，相对湿度控制在60~90%，吹风速度为 0.1~0.5m/S; d步骤中使用多组分磷酸酯和矿物油基的油剂，油槽的 温度控制在60~100°C;牵伸时设定牵伸比为2~4倍，采用多水浴 拉伸方法进行牵伸；e步骤中制成的海岛纤维的巻曲数为8—15个 /25mm;烘干定型的温度范围为80~U0°C;按照38mm、 51mm或 64mm的规格进行切断。
本发明是以PTT和PE为原料，通过熔融共混的纺丝方法生产出 来的不定岛海岛纤维，是将聚合物PTT分散于另一种聚合物PE中，在纤维的截面中，分散相PTT呈"岛"的状态，而母体PE则相当于 "海"，其成品纤维的线密度范围为3—100dtex，长度为38"65mm, 剥离后成为超细纤维，纤维的细度只有0.01—0.0005dtex。
PTT全称为聚对苯二甲酸丙二醇酯。PTT聚合物的大分子链具有 螺旋状的结构，这种分子构象赋予PTT纤维高度的"膨化"性能， 有利于其发挥出良好的弹性性能，加之PTT纤维所具有的优异的拉 伸回复性，使得制成的成品具有较高的形变回复性。PTT纤维综合了 锦纶的柔软性、晴纶的蓬松性和涤纶的抗污性，具有良好的色牢度和 柔软的手感。另外，由于使用PTT/PE海岛纤维制成的纺织物或成品 中只含有PTT纤维，而PTT聚合物的玻璃化转变温度Tg明显低于 PET，所以PTT纱线或成品在较低的温度下即可染色，克服了 PET 染色难的缺点。同时，生产过程中其纺丝的温度范围控制在230~265 'C即可，低于PET/PE的纺丝工艺温度范围，因而可减少加工过程中 的能量消耗，降低生产成本。
PTT/PE海岛纤维的研制成功，既克服了 PET/PE海岛纤维的不 足，又可为市场提供一种新型的、性能优越的超细纤维，满足市场对 新材料的需求，具有较好的经济效益和社会效益。
具体实施例方式
实施例1、本实施例选取PTT为岛的成分，PE为海的成分，PTT 和PE的质量各占50%。其成品海岛纤维的截面切片岛数为20O~500 岛/根纤维，线密度范围为3—100dtex，长度为38"65mm。本实施例 海岛纤维的生产方法如下
a、选取原料PTT切片的主要技术指标为
特性粘度(dl/g) 0.92
熔点(。C) 230±5
b值 4.5
L值 85密度(g/cm3) 1.35
PE的主要技术参数为
密度(g/cm3) 0.9162±0.0015
熔体流动速率(g/10min) 50±7.0
b、 PTT切片的干燥将PTT切片在真空干燥机内进行真空干燥， 除去水分并重新结晶。本实施例采用沸腾床预结晶连续干燥的方式， 干燥时的热空气温度为150°C，露点温度《一5(TC，干燥时间为5小 时，干燥后切片的含水率控制在25ppm以下。PTT切片经干燥后， 得到粘度适宜的物料。
c、 原料的混合将干燥好地PTT切片和PE分别通过不同的输 送管道，然后进入混合管道进行混合。通过调整电机频率使PTT和 PE的质量比为50: 50。设定合适的混合时间，保证物料混合均匀。
d、 熔融纺丝将混合均匀的物料进入螺杆挤压机进行熔融共混， 然后通过喷丝板进行喷丝。螺杆挤压机的温度范围为230~25(TC， 喷丝的温度范围为230—265°C。喷丝的温度过高容易引起聚合物大 分子的过度降解，从而影响成品丝的质量。喷丝的过程中应进行冷却 吹风，冷却吹风的温度控制在25°C，相对湿度最好控制在65%。吹 风的速度应根据纤维的粗细进行调整，本实施例控制在0.3m/s。
e、 牵伸喷丝冷却后经油槽上油然后进入牵伸机进行牵伸。牵 伸过程中应根据纤维的粗细程度调整牵伸辊的速度，本实施例设定牵 伸比为3倍，采用多水浴拉伸方法进行牵伸。上油时使用多组分磷酸 酯和矿物油基的油剂，油槽的温度控制在9(TC。
f、 巻曲、定型、切断、打包经牵伸后的纤维进入巻曲机，通 过调整巻曲机前后压力及对温度的控制，使制成的海岛纤维巻曲数为 12个/25mm。然后在80—IO(TC的温度范围内烘干定型。定型后，按 51mm的短纤维规格将纤维切断，最后经打包、称重，储存到指定位 置。本实施例生产的PTT/PE海岛纤维的规格为51mmX8D，其物性
指标如下
单丝线密度(dtex) 8.8
线密度变异系数CV值(％) 《1. 0
线密度偏差率(％) ±4.0
断裂强度(CN/dtex) 》3.0
断裂强度变异系数CV值(％) 《8. 0
断裂伸长率(％) 《160
断裂伸长率变异系数CV值(％) 《8. 0
含油率(％) 0. 3±0.05
含水率(％) 0. 3±0. 1
实施例2、本实施例PTT和PE的质量比为70: 30，生产过程中， 调整电机的频率使PTT和PE按70: 30的质量比进行混合。其他技术 特征同实施例1。
实施例3、本实施例PTT和PE的质量比为30: 70，生产过程中， 调整电机的频率使PTT和PE按30: 70的质量比进行混合。其他技术 特征同实施例1。
本发明所说的PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯；PE为聚乙烯；PET 为聚对苯二甲酸乙二醇酯；PA6为尼龙6。
权利要求
1、一种熔融共混海岛纤维，其特征是岛的成分为PTT，海的成分为PE。
2、 按照权利要求1所述的海岛纤维，其特征是PTT的重量占 30—70%，余量为PE。
3、 按照权利要求1或2所述的海岛纤维，其特征是成品海岛纤 维的截面切片岛数为200~500岛/根纤维。
4、 按照权利要求1或2所述的海岛纤维，其特征是成品海岛纤 维的线密度范围为3—100dtex，长度为38~65mm。
5、 一种熔融共混海岛纤维的生产方法，其特征是采取以下步骤a、 将PTT切片进行真空干燥除去水分并重新结晶，得到粘度适 宜的物料；b、 将干燥好的PTT切片和PE按一定质量比通过不同的输送管 道，进入混合管道混合均匀；c、 将混合后的物料进入螺杆挤压机进行熔融共混，然后通过喷 丝板进行喷丝；喷丝过程中应进行冷却吹风；d、 喷出的丝经冷却后经过油槽上油，然后进入牵伸机进行牵伸；e、 经牵伸后的纤维进入巻曲机，通过调整巻曲机前后压力和对 温度的控制，得到合适的巻曲数，经烘干定型后进入切断机按不同的 规格进行切断。
6、 按照权利要求5所述的海岛纤维的生产方法，其特征是a步 骤中PTT切片采用沸腾床预结晶连续干燥的方式进行干燥，干燥时 的热空气温度为125—16(TC，露点温度《一50°C，干燥时间为4~8 小时，干燥后切片的含水率控制在25 ppm以下。
7、 按照权利要求5所述的海岛纤维的生产方法，其特征是b步骤中所说的一定质量比是指通过调整电机频率使PTT与PE的质量比为30: 70—70: 30。
8、 按照权利要求5所述的海岛纤维的生产方法，其特征是c步 骤中螺杆挤压机的温度范围是230—250°C，喷丝的温度控制在 230~265°C;冷却吹风的温度为16^25 °C ，相对湿度控制在60~90%， 吹风速度为0.1—0.5m/s。
9、 按照权利要求5所述的海岛纤维的生产方法，其特征是d步 骤中使用多组分磷酸酯和矿物油基的油剂，油槽的温度控制在 6Q~100°C;牵伸时设定牵伸比为24倍，采用多水浴拉伸方法进行 牵伸。
10、 按照权利要求5所述的海岛纤维的生产方法，其特征是e步 骤中制成的海岛纤维的巻曲数为8—15个/25mm;烘干定型的温度范 围为80—ll(TC;按照38mm、 51mm或64mm的规格进行切断。
全文摘要
一种熔融共混海岛纤维及其生产方法，其中岛的成分为PTT，海的成分为PE，其生产方法是将PTT切片进行干燥；与PE按一定比例进行混合；进入螺杆挤压机进行熔融共混后喷丝，最后经牵伸、卷曲、切断后制得成品。本发明克服了现有技术的不足，其生产的产品性能优越，生产成本低，具有较好的经济效益和社会效益。
文档编号D01F8/14GK101608351SQ20091001646
公开日2009年12月23日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者刘利坤, 王乐智, 苑浩亮, 董瑞华, 闫瑞平, 马丽豪 申请人:山东同大海岛新材料股份有限公司