有色聚酯同心皮芯复合纤维及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合纤维及其制备方法，特别是涉及一种有色聚醋PEN/PET同也 皮芯纤维及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 聚醋（PET)纤维是聚对苯二甲酸己二醇醋纤维的简称，它是目前合成纤维中生产 量最大、应用领域最为广泛的纤维。但随着其在工业领域应用的进一步拓展，人们对其特性 提出了更新的要求，要求聚醋（PET)纤维既要阻燃更要耐热，特别是纤维能够在150-16(TC 高温环境中长期使用而不脆化。由于现有的普通聚醋（PET)纤维不阻燃，且纤维只能在不 超过12CTC的环境中长期使用，故限制了其在工业领域的进一步应用。为此，人们通过对聚 醋（PET)共聚或共混阻燃改性的方法解决了普通聚醋（PET)纤维不阻燃的问题，但在提高 纤维耐高温方面始终没有取得进展。
[000引聚醋牌N)是聚蔡二甲酸己二醇醋牌N)的简称，它与聚醋牌T)属于同系物，因 聚醋（PEN)分子链中引入了刚性更大的蔡环代替了聚醋（PET)中的苯环，使聚醋（PEN)比 聚醋（PET)具有更高的物理机械性能、化学稳定性、气体阻隔性能、抗紫外线、阻燃性和耐 热性等特性，特别是聚醋（PEN)纤维不仅阻燃而且能够在16(TC高温环境中长期使用而不 脆化。目前，因聚醋（PEN)切片的价格远高于聚醋（PET)，且聚醋（PEN)成纤难，染色性差， 故限制了聚醋（PEN)在纤维领域的扩大应用。若能攻克聚醋（PEN)成纤难，染色性差的问 题，找到一种把聚醋（PET)的经济性与聚醋（PEN)纤维的优良特性有机结合起来的制造方 法，无疑将大幅度降低聚醋（PEN)的使用成本，扩大聚醋（PEN)在纤维领域的应用，同时又 能进一步拓展聚醋（PET)纤维在工业领域的应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种W聚醋（阳T)为芯层，有色聚醋（阳脚为皮层的同也皮 芯型复合纤维，W克服聚醋（PEN)成纤难和不易染色之缺点，并使该纤维保持聚醋（PEN)纤 维独特的化学稳定性、气体阻隔性、阻燃性和耐热性等特性。
[0005] 本发明的第一方面是一种有色聚蔡二甲酸己二醇醋（阳脚/聚对苯二甲酸己二醇 醋（PET)同也皮芯型复合纤维，其中：皮层成分包括重量比为5-15 : 95-85的有色母粒和 阳N，且有色母粒包括重量比为25-35 : 75-65的有色粉体与PEN ; W及芯层成分包括阳T。 其中的皮层组分与芯层组分的重量比为15-25 : 85-75。
[0006] 本发明还提供一种制备有色聚蔡二甲酸己二醇醋（阳脚/聚对苯二甲酸己二醇醋 (阳T)同也皮芯型复合纤维的方法，包括；（1)将阳N与有色粉体按重量比25-35 : 75-65 共混成粉体混合物，再经螺杆挤压烙融后制成有色母粒；（2)将所得色母粒和PEN按重量比 5-15 : 95-85共混作为皮层成分；（3)提供阳T切片作为芯层成分；W及（4) W同也皮芯型 复合纤维纺丝工艺，对重量比为15-25 : 85-75皮层成分和芯层成分进行纺丝。
[0007] 本发明的优选实施方法中，制成有色母粒所用PEN为纳米级粉体，有色粉体为耐 19(TC高温的有色粉体。
[000引本发明的优选实施方法中，步骤（2)中所用阳N在共混前经185-21(TC预结晶。
[0009] 本发明的优选实施方法中，所述纺丝工艺包括前纺和后纺二段，前纺过程包括：皮 层和芯层成分的烙体经同也皮芯喷丝板孔汇合后从喷丝孔喷出，经冷却得到同也皮芯型初 生纤维。后纺过程包括；同也皮芯型初生纤维的集束、牵伸、紧张热定型、松弛热定型。
[0010] 本发明的优选实施方法中，前纺过程中皮层成分烙体温度为302C?318C，芯层 成分烙体温度为280°C?30(TC，纺丝速度为650?lOOOm/min。
[0011] 本发明的优选实施方法中，后纺过程中所述牵伸包括油浴温度为80?85C的一 级牵伸和，140-16(TC过热蒸汽二级牵伸，牵伸总倍数3. 30?4. 10倍；紧张热定型时，親加 热温度为180?185C ;松弛热定型温度为105-12(TC，牵伸速度不高于150m/min。
[0012] 本发明还提供一种根据上述方法得到的有色聚蔡二甲酸己二醇醋（阳脚/聚对苯 二甲酸己二醇醋（PET)同也皮芯型复合纤维。
[0013] 本发明的同也皮芯型复合纤维，其名义线密度为2. 0-7.0。
[0014] 本发明的同也皮芯型复合纤维，其19(TC /30min奧烫沾色牢度达到4. 5级。
[0015] 有益效果
[0016] (1)本发明制成的有色聚醋PEN/PET同也皮芯型纤维，由于W有色聚醋（阳脚作为 皮层成分，聚醋（PET)作为芯层成分，既解决了聚醋（PEN)成纤难和纤维不易染色之缺点， 同时又使纤维保持了聚醋（PEN)纤维所独有的化学稳定性、气体阻隔性、阻燃性和耐热性 等多种特性。
[0017] (2)本发明把聚醋（PET)的经济性与聚醋（PEN)纤维的优良特性有机结合起来，大 幅度降低了聚醋（PEN)的使用成本，将扩大聚醋（PEN)在纤维领域的应用，同时又能进一步 拓展聚醋（PET)纤维在工业领域，特别是在150?16(TC高温环境中的长期稳定使用。本发 明市场应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0018] 为提供本发明的有色聚醋PEN/PET同也皮芯型复合纤维，首先需要制备W聚醋 (PEN)为载体的耐高温有色母粒及复合纤维的皮层成分和芯层成分。
[0019] 将聚醋（PEN)切片，选择耐19(TC高温的有色粉体与聚醋（PEN)切片（或粉体）按 重量比25-35 : 75-65共混制成粉体混合物，再经螺杆挤压高温烙融、铸带、水冷却、切粒和 干燥后制成适用于本发明复合纤维生产的有色母粒。
[0020] 所用聚醋（PEN)可研磨成100?250纳米的粉体。一般地，本发明所用有色粉体 就是炭黑、黄、红、蓝颜料或由该些颜色复合的颜料。有色粉体的粒径没有特别限制，也可W 是100?250纳米。要求有色粉体耐19(TC高温，是基于最终制品的奧烫色牢度要求，要求 用纯涂绝本色布做奧烫色牢度试验时，沾色牢度不低于4级。
[0021] 将上述所得色母粒和聚醋（阳脚切片共混物用W形成同也皮芯结构中的皮层成 份，混合的重量比为色母粒：聚醋（PEN)切片=5-15 : 95-85。可采用185-21(TC高温沸 腾床预结晶方式先对聚醋（PEN)切片预结晶，再将经过预结晶的聚醋（PEN)切片和耐19(TC 高温的有色母粒共混干燥，作为皮层材料。
[0022] 复合纤维的芯层成份来自聚醋（阳T)切片。皮层和芯层的两种成分的重量百分比 为皮层：芯层=15-25 : 85-75。
[0023] 然后，需要将上述皮、芯组分经皮芯复合生产工艺制成有色聚醋阳N/阳T同也皮 芯型复合纤维。有色聚醋PEN/PET同也皮芯型复合纤维的纺丝工艺流程分前纺和后纺二 段。
[0024] 前纺；将皮和芯组分经各自系统干燥后，经各自的螺杆烙融挤出，并经各自管路、 计量粟进入同一组件（为由多块分配板、过滤网、喷丝板、头套等组装在一起的喷丝组件）， 再经各自流道、过滤系统，然后皮和芯组分烙体经同也皮芯喷丝板孔汇合后从喷丝孔喷出， 经气流强制冷却、卷绕、落桶得到有色聚醋PEN/PET同也皮芯型初生纤维。
[0025] 在前纺过程中，聚醋（PEN)切片先经过185-21(TC沸腾床预结晶，再将有色母粒与 经过预结晶的聚醋（阳脚切片共混干燥，其中有色母粒占重量百分比5%?15%。皮层和 芯层的重量百分比为皮层：芯层= 15-25 : 85-75。皮组分烙体温度为302C?318°C，W 305°C?315°C为佳，芯组分烙体温度为28(TC?30(TC，W 284°C?297°C为佳。纺丝速度为 650 ?lOOOm/min。
[0026] 后纺；将有色聚醋PEN/PET同也皮芯型初生纤维经集束、牵伸、紧张热定型、加湿、 卷曲、上油、松弛热定型、切断而制得有色聚醋PEN/PET同也皮芯型纤维。
[0027] 后纺过程中，一级牵伸油浴温度为80?85。二级牵伸为15(TC过热蒸汽牵伸， 牵伸总倍数3. 30?4. 10倍；紧张热定型时，先在前几个親加热，然而親冷却，例如，18个親 中，前6个親加热温度为180?185°C，而后12个親内通冷却水如室温水对丝束降温；降 温后的丝束经加湿，卷曲，上油