热粘合弹性纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纤维制造领域，具体而言，涉及一种热粘合弹性纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 热粘合纤维具有与化学粘合剂相似的特点，可以通过热粘合法实现粘合。具体地， 利用热粘合纤维中高分子材料的热塑性，施加给热粘合纤维一定热量，使热粘合纤维部分 软化熔融，经冷却固化后使纤维互相粘结在一起。热粘合纤维比化学粘合剂更加环保，更加 易用。在非织造布中使用热粘合纤维，由于无需使用化学粘合剂，可以减少污染、降低成本。 同时，还能够保持非织造布固有的网状结构，充分地发挥主体纤维的物理化学性能，使生产 的非织造布比针刺法的非织造布更加牢固。
[0003] 现有的热粘合纤维主要包括聚烯烃、聚酰胺、低熔点聚酯等热粘合纤维。相比聚烯 烃和聚酰胺热粘合纤维，低熔点聚酯纤维作为热粘合纤维在手感、价格以及耐水洗、砂洗和 蒸汽压烫等方面都具有较高的优势，因此有着更为广阔的应用和发展前景。
[0004] 低熔点聚酯纤维主要分为单一组分和双组份两类，单一组分和双组分的低熔点聚 酯均可以作为热粘合纤维。但相比较而言，双组分低熔点聚酯纤维（也称低熔点聚酯复合 纤维）更节省低熔点聚酯用量，且其中的一个组分为主体纤维成分，更有利于保持主体纤 维的力学性能。目前，双组份低熔点聚酯纤维的复合形式主要是皮芯型，芯层为普通聚酯， 以保持主体纤维的强力；皮层为低熔点聚酯，作为粘合纤维。但是这种皮芯型低熔点聚酯复 合纤维的卷曲弹性不足，导致其应用范围受到限制。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在提供一种热粘合弹性纤维及其制备方法，以解决现有技术中低熔点聚 酯复合纤维弹性不足的问题。
[0006] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热粘合弹性纤维，该热粘 合弹性纤维为A组分和B组分形成的双组份复合纤维，且A组分和B组分呈A/B并列形态； 其中，A组分为聚对苯二甲酸乙二醇酯，B组分为低熔点聚酯；低熔点聚酯由对苯二甲酸和/ 或间苯二甲酸与主链为奇数碳的脂肪族二元醇共聚而成。
[0007] 进一步地，A组分和B组分之间质量比为1:4~4:1。
[0008] 进一步地，主链为奇数碳的脂肪族二元醇中，主链碳原子个数小于6。
[0009] 进一步地，主链为奇数碳的脂肪族二元醇选自1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、 新戊二醇、1，5-戊二醇、2-甲基-1,5-戊二醇和3-甲基-1,5-戊二醇中的一种或多种。
[0010] 进一步地，聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.4~1.2dL/g，优选为0.5~ 0. 9dL/g ;低熔点聚酯的特性粘度为0. 4~I. 2dL/g，优选为0. 5~1.0 dL/g，熔点为70~ 210 °C，优选为 90 ~180 °C。
[0011] 进一步地，热粘合弹性纤维为短纤维或长纤维；长纤维为加弹丝或全拉伸丝；优 选地，热粘合弹性纤维为短纤维时，卷曲数为10~35个/25mm热粘合弹性纤维为加弹丝 时，卷曲数为10~35个/IOcm ;热粘合弹性纤维为全拉伸丝时，卷曲数为10~35个/10cm。
[0012] 根据本发明的另一方面，还提供了一种热粘合弹性纤维的制备方法，其包括以下 步骤：将A组分的熔体和B组分的熔体通入并列型复合纺丝组件进行纺丝，将所纺纤维进行 牵伸后，得到热粘合弹性纤维。
[0013] 进一步地，在对所纺纤维进行牵伸的步骤之后，还包括热卷曲处理的步骤；热卷曲 处理的步骤包括：将经过牵伸得到的纤维在松弛状态下进行热处理，得到呈螺旋状卷曲的 热粘合弹性纤维。
[0014] 进一步地，热卷曲处理的步骤中，热处理为干热处理或湿热处理；干热处理中，处 理温度为60~180°C，优选为80~160°C ;湿热处理中，处理温度为60~100°C，优选为 70 ~95°C。
[0015] 进一步地，热粘合弹性纤维为短纤维，制备方法包括以下步骤：al、将A组分的熔 体和B组分的熔体通入并列型复合纺丝组件进行纺丝，收取，得到热粘合弹性纤维初生丝； a2、将热粘合弹性纤维初生丝依次进行一级牵伸、二级牵伸，得到热粘合弹性纤维牵伸丝； a3、将热粘合弹性纤维牵伸丝切成短纤维后，进行热卷曲处理，得到热粘合弹性纤维。
[0016] 进一步地，步骤al中，收取过程的收取速度为600~1800m/min，优选为800~ 1500m/min ;步骤a2中，一级牵伸过程的牵伸温度为60~100°C，优选为70~90°C，牵伸倍 数为2~4倍，优选为2. 5~3. 5倍；二级牵伸过程的牵伸温度为80~120°C，优选为85~ 110°C，牵伸倍数为I. 1~2倍，优选为I. 1~1. 6倍；
[0017] 进一步地，热粘合弹性纤维为加弹丝，制备方法包括以下步骤，bl、将A组分的熔 体和B组分的熔体通入并列型复合纺丝组件进行纺丝，收取，得到热粘合弹性纤维预取向 丝；b2、将热粘合弹性纤维预取向丝依次进行加弹机牵伸变形、热定型和卷装，得到热粘合 弹性纤维加弹丝；b3、将热粘合弹性纤维牵伸丝进行热卷曲处理，得到热粘合弹性纤维。
[0018] 进一步地，步骤bl中，收取过程中的收取速度为2000~4000m/min，优选为 2800~3600m/min ;步骤b2中，加弹机牵伸变形过程中的加工速度为300~1200m/min， 优选为500~1000m/min，牵伸倍数为1. 3~3倍，优选为1. 5~2. 5倍，变形温度为80~ 210°C，优选为80~180°C，D/Y比为1. 4~2. 6,优选为1. 5~2. 2 ;热定型过程中的定型温 度为60~200°C，优选为70~160°C ;卷装过程中的卷绕速度为800~2200m/min，优选为 1000 ~1800m/min。
[0019] 进一步地，热粘合弹性纤维为全拉伸丝，制备方法包括以下步骤：cl、将A组分的 熔体和B组分的熔体通入并列型复合纺丝组件进行纺丝，使所纺纤维进入第一热盘和第二 热盘，在第一热盘和第二热盘之间进行牵伸后，进行卷装，得到热粘合弹性纤维全拉伸预备 丝；c2、将热粘合弹性纤维全拉伸预备丝进行热卷曲处理，得到热粘合弹性纤维。
[0020] 进一步地，步骤cl中，第一热盘的温度为60~100°C，优选为60~85°C，转速为 800~2000m/min，优选为800~1500m/min ;第二热盘的温度为80~180°C，优选为80~ 160°C，转速为3200~5200m/min，优选为3500~4800m/min ;卷装过程中，卷绕速度3150~ 5150m/min，优选为 3450 ~4750m/min。
[0021] 应用本发明的热粘合弹性纤维及其制备方法，本发明所提供的上述热粘合弹性纤 维中，两个组分为并列形态。相较于皮芯型复合纤维，具有并列形态的复合纤维其弹性相对 较好。而且本发明所提供的这种热粘合弹性纤维中，采用的低熔点聚酯是由对苯二甲酸和 /或间苯二甲酸与主链为奇数碳的脂肪族二元醇共聚而成。这种低熔点聚酯中的共聚组分 "主链为奇数碳的脂肪族二元醇"因"奇碳效应"赋予了低熔点聚酯更好的弹性。两方面的 因素均使得本发明所提供的热粘合弹性纤维具有较高的弹性。此外，上述两种组分的具有 相似的化学结构，二者的相容性和流变性能的匹配性较高，在纺丝过程中，纤维的可纺性较 尚。
【具体实施方式】
[0022] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0023] 正如【背景技术】部分所介绍的，现有的低熔点聚酯复合纤维存在弹性不足的问题。 为了解决该问题，本发明发明人提供了一种热粘合弹性纤维，其为A组分和B组分形成的双 组份复合纤维，且A组分和B组分呈A/B并列形态；其中，A组分为聚对苯二甲酸乙二醇酯， B组分低熔点聚酯；低熔点聚酯由对苯二甲酸和/或间苯二甲酸与主链为奇数碳的脂肪族 二元醇共聚而成。
[0024] 本发明所提供的上述热粘合弹性纤维中，两个组分为并列形态。相较于皮芯型复 合纤维，具有并列形态的复合纤维，其弹性相对较好。而且本发明所提供的这种热粘合弹性 纤维中，采用的低熔点聚酯是由对苯二甲酸和/或间苯二甲酸与主链为奇数碳的脂肪族二 元醇共聚而成。这种低熔点聚酯中的共聚组分"主链为奇数碳的脂肪族二元醇"因"奇碳效 应"赋予了低熔点聚酯更好的弹性。两方面的因素均使得本发明所提供的热粘合弹性纤维 具有较高的弹性。此外，上述两种组分的具有相似的化学结构，二者的相容性和流变性能的 匹配性较高，在纺丝过程中，纤维的可纺性较高。
[0025] 本发明所提供的热粘合弹性纤维中，A组分和B组分之间的用量比例可以是本领 域技术人员在制备双组份复合纤维中常用的比例。在一种优选的实施方式中，上述热粘合 弹性纤维的A组分和B组分之间质量比为1:4~4:1。在该用量比例下，所形成的热粘合纤 维除了具有较高的弹性，还有利于纺丝的成型。
[0026] 上述热粘合弹性纤维中，只要使上述两种组分呈并列形态，其即具有较高的弹性。 在一种优选的实施方式中，上述热粘合弹性纤维呈螺旋状卷曲结构。使纤维具有螺旋状卷 曲的三维形态，能够进一步赋予纤维优异的弹性，扩大其应用范围。
[0027] 上述B组分采用的低熔点聚酯中，只要以"主链为奇数碳的脂肪族二元醇"作为共 聚组分，就能够利用其奇碳效应使最终形成的热粘合弹性纤维具有较高的弹性。在一种优 选的实施方式中，上述主链为奇数碳的脂肪族二元醇中，主链碳原子个数小于6。采用主链 碳原子个数小于6的奇碳类二元醇，能够提高热粘合弹性纤维弹性的同时，还能够使其具 有较高的机械强度，使其具有更好的综合性能。
[0028] 根据本发明上述的教导，本领域技术人员可以选择具体的奇碳类二元醇作为组分 B的共聚原料。在一种优选的实施方式中，上述主链为奇数碳的脂肪族二元醇包括但不限于 1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、新戊二醇、1，5-戊二醇、2-甲基-1，5-戊二醇和3-甲 基-1，5-戊二醇中的一种或多种。这几种奇碳类二元醇来源广泛，成本较低。作为低熔点聚 酯的共聚组分，能够降