专利名称：一种中空假捻加工丝及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种中空假捻加工丝及其生产方法。
背景技术：
随着社会经济发展水平和人民生活水平的提高，人民对服饰的要求也越来越高， 中空纤维因其质量轻、保暖性好、吸湿排汗等优良性能越来越受人们的青睐。产品被广泛用于民用服装、运动服装、职业服装、室内装饰、床上用品、鞋袜、医疗用品及高级填充物等。中国专利CN1536104A(公开号)中提出了一种细旦聚酯中空预取向丝的纺制方法，是将固有粘度(IV)为0. 5 0. 7dl/g、熔点245 265°C的聚酯聚合物加热熔融并过滤后，定量挤出聚酯中空预取向丝。没有进行变形加工，只是做了简单的拉伸，对纱线的使用有很多的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中空假捻加工丝及其生产方法。本发明的中空假捻加工丝，其中空部的断面呈扁平状，中空率为2% 8%;纤维的成纤聚合物为对苯二甲酸、乙二醇、改性二元酸及双酚A-烯化氧的共聚物，且纤维的物理特性满足下式，A.沸水收缩率彡8% ；B.干热收缩率彡18% ；C.卷缩伸长率15 40%。所说改性二元酸是乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、邻苯二甲酸或间苯二甲酸中的任意一种。本发明的中空假捻加工丝，经湿热或干热处理后其中空部的断面呈三角状，中空率为15% ；35%。本发明的中空假捻加工丝，可由以下方法制得(1)首先在常规的纺丝工艺条件下，将聚合物经中空喷丝板吐出成丝，并在 2000 3500m/min的卷取速度下制得预取向丝POY或在3501 5000m/min的卷取速度下制得全取向丝F0Y;(2)然后将步骤⑴制得的预取向丝POY在倍率1. 55 2. 5、温度120 180度的条件下，或者将步骤(1)制得的全取向丝FOY在倍率1. 05 1. M、温度120 180度的条件下，进行假捻加工，且使得丝条经过一种止捻装置，从而制得假捻加工丝。所说止捻装置设置在第一热箱和假捻器之间。该装置由一个止捻轮和一个导丝器组成，可以减少假捻过程中纱线在一热箱内的旋转，增加中空假捻加工丝的中空回复率。本发明的中空假捻加工丝，其中空部最初的断面形状为扁平形，中空率为2% 8%，但是因为在假捻加工过程中使用了上述的止捻装置，该中空假捻加工丝经过湿热或干热处理后，可以恢复为中空度很高的纱线。经过湿热或干热处理的中空假捻加工丝，其中空部的断面呈三角状，中空率为15% 35%。另外，本发明的中空假捻加工丝，可以由预取向丝POY在高倍率下延伸制成延伸丝DT，然后再进行假捻加工后制得，也可以由全取向丝FOY在低倍率下直接延伸假捻加工制得；因为延伸丝DT和全取向丝FOY的纤维内部的分子链具有良好的取向度，因而假捻加工后得到的假捻加工丝，中空率虽然不是很高，但是在经过湿热或干热处理后，其被压缩了的中空形状可以恢复，中空率得到很大的还原。另外，由于全取向丝FOY的纤维内分子链取向更完善，其DTY加工时可以采用较高的温度，同时，其加工稳定性也比较优良，所以采用全取向丝FOY在低倍率下延伸假捻加工为优先。该中空假捻加工丝在民用服装、运动服装、职业服装、室内装饰、床上用品、鞋袜、 医疗用品及高级填充物等领域得到扩大应用。
下面结合附图和具体实施方式
对对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明的中空假捻加工丝的显微镜断面写真图。图2是经湿热或干热处理的中空假捻加工丝的显微镜断面写真图。图3是本发明中使用的中空型喷丝板形状图。
具体实施例方式以下的实施例中的值是采用下述方法来测定。(1)沸水收缩率a)纱线取样10圈X lm/圈，将纱线自然下垂悬挂在温度25°C，湿度60%的环境中调湿12小时。b)在测长台上，将纱线悬挂定克重G，测出原长LG = DX0. 9X0. IX 圈数 X2(D 纱线纤度)c)将测好的纱线用纱布包好放在100°C的水中，保持水温为100°C、30min。d)将纱布及纱线自然冷却，然后取出纱线挂在温度25°C，湿度60%的环境中调湿 12小时。e)调湿好的纱线悬挂定克重G，测出L115根据下列公式算出湿热收缩率湿热收缩率=(L-L1)ZLXlOO0^(2)干热收缩率a)纱线取样10圈X lm/圈，将纱线自然下垂悬挂在温度25°C，湿度60%的环境中调湿12小时。b)在测长台上，将纱线悬挂定克重G，测出原长LG = DX0. 9X0. IX 圈数 X2(D 纱线纤度)c)将测好的纱线放在恒温干燥箱里，保持箱内温为180°C、15min。d)将纱线自然冷却，取出过后挂在温度25°C，湿度60%的环境中调湿12小时。e)调湿好的纱线悬挂定克重G，测出L115根据下列公式算出湿热收缩率湿热收缩率=(L-L1)ZLXlOO0^(3)卷缩伸长率
a)纱线取样10圈X lm/圈，将纱线自然下垂悬挂在温度25°C，湿度60%的环境中调湿12小时。b)将纱线用纱布包好，放在90°C恒温水槽中保持20min。c)将纱及纱线自然冷却，将纱线取出后挂在温度25°C，湿度60%的环境中调湿12 小时。d)将纱线挂在装满水的测量水槽中，先悬挂初荷重+定荷重，保持aiiin后读出长度L°初荷重=0.002g/d X D X 2 X 卷数定荷重=0.lg/dXDX2X 卷数然后将定荷重去除，保持初荷重状态悬挂2min，读出长度Lp根据下面公式测出 卷缩伸长率=(L-L1VLXlOO^以下实施例不应看作是对本发明的限制。实施例1将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为20m/min，设定卷绕速度为2500m/min，控制纤度为160dtex/36F，得到中空预取向丝Ρ0Υ。对卷绕好的中空预取向丝POY进行延伸，一热辊温度为90°C，二热辊为130°C，延伸倍率1. 75，卷取速度800m/min，得到纤度为95dtex/36F得到中空延伸丝。对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为150°C，倍率1.05，卷取速度450m/min，得到纤度为90dteX/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.0%。纱线的沸水收缩率为10%，干热收缩率为22%，卷缩伸长率为 18%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理后，中空率为23%。具体数值见表1。实施例2将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为20m/min，设定卷绕速度为2500m/min，控制纤度为160dtex/36F，得到中空预取向丝Ρ0Υ。对卷绕好的中空预取向丝POY进行延伸，一热辊温度为90°C，二热辊为130°C，倍率1. 75，卷取速度800m/min，得到纤度为95dtex/36F得到中空延伸丝。对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为150°C，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为90dteX/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.5%。纱线的沸水收缩率为11%，干热收缩率为23%，卷缩伸长率为 20%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理后，中空率为M %。具体数值见表1。实施例3将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为20m/min，设定卷绕速度为2500m/min，控制纤度为160dtex/36F，得到中空预取向丝Ρ0Υ。
对卷绕好的中空预取向丝POY进行延伸，一热辊温度为90°C，二热辊为130°C，倍率1. 75，卷取速度800m/min，得到纤度为95dtex/36F得到中空延伸丝。对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为150°C，倍率1. 25，卷取速度450m/min，得到纤度为90dteX/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.6%。纱线的沸水收缩率为13%，干热收缩率为25%，卷缩伸长率为 21%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理后，中空率为沈％。具体数值见表1。实施例4将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为140°C，二热箱温度为室温，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为 90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.7%。纱线的沸水收缩率为9%，干热收缩率为对％，卷缩伸长率为19%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为 100%，中空率为25%。具体数值见表1。实施例5将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝喷丝板孔深为135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为 20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为150°C，二热箱温度为室温，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为 90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2. 5%。纱线的沸水收缩率为10%，干热收缩率为对％，卷缩伸长率为21%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为 100%，中空率为对％。具体数值见表1。实施例6将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；具体数值见表1。使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为 20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160°C，二热箱温度为室温，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为 95dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.9%。纱线的沸水收缩率为12 %，干热收缩率为26%，卷缩伸长率为22%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为100%，中空率为22%。具体数值见表1。实施例7将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为 20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为170°C，二热箱温度为室温，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为 75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为3.0%。纱线的沸水收缩率为14%，干热收缩率为对％，卷缩伸长率为21%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为 100%，中空率为25%。具体数值见表1。实施例8将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为 20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为180°C，二热箱温度为室温，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为 75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为3. 1%。纱线的沸水收缩率为17%，干热收缩率为23%，卷缩伸长率为22%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为 100%，中空率为23%。具体数值见表1。实施例9将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，口喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160°C，二热箱温度为室温，倍率1. 05，卷取速度450m/min，得到纤度为 75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.5%。纱线的沸水收缩率为10 %，干热收缩率为对％，卷缩伸长率为20%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为 100%，中空率为对％。具体数值见表1。实施例10将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为 20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160°C，二热箱温度为室温，倍率1. 05，卷取速度450m/min，得到纤度为 75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2.8%。纱线的沸水收缩率为13 %，干热收缩率为26%，卷缩伸长率为22%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为 100%，中空率为25%。具体数值见表1。实施例11将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深65mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为 20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160°C，二热箱温度为室温，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为 75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为4. 3%。纱线的沸水收缩率为14%，干热收缩率为27%，卷缩伸长率为23%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为 100%，中空率为对％。具体数值见表1。实施例12将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深97. 5mm,通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为 20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160°C，二热箱温度为室温，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为 75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为3.5%。纱线的沸水收缩率为15 %，干热收缩率为26%，卷缩伸长率为21%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为 100%，中空率为23%。具体数值见表1。实施例13将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，喷丝板孔深135mm，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为 20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝F0Y。对卷绕好的中空延伸丝FOY进行假捻，假捻过程中增加有止捻装置，假捻机一热箱温度设置为160°C，二热箱温度为室温，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为 75dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为23.0%。纱线的沸水收缩率为12%，干热收缩率为对％，卷缩伸长率为20%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为 100%，中空率为23%。具体数值见表1。
比较例1将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为20m/min，设定卷绕速度为2500m/min，控制纤度为160dtex/36F，得到中空预取向丝。对卷绕好的中空预取向丝进行延伸，一热辊温度为90°C，二热辊为130°C，倍率 1. 75，卷取速度800m/min，得到纤度为95dtex/36F得到中空延伸丝。对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻机一热箱温度设置为170°C，二热箱温度为150°C，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2. 1%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为10%，中空率为 3.5%。具体数值见表1。比较例2将真空干燥后水分小于IOOppm的高收缩切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为265°C、270°C、275°C，使之熔融状态，流入计量泵，准确计量后压入组件中；使用中空喷丝板纺丝，通过侧吹风冷却，风温为20°C，风速为20m/min，设定卷绕速度为4000m/min，一热辊温度为90°C，二热辊温度为130°C，两热辊间速度比二热辊一热辊为2. 25。控制纤度为95dtex/36F，得到中空全取向丝。对卷绕好的中空延伸丝进行假捻，假捻机一热箱温度设置为170°C，二热箱温度为 150°C，倍率1. 11，卷取速度450m/min，得到纤度为90dtex/36F的中空假捻加工丝，中空率为2. 4%。用该纤维制成织物或编物后，进行干热处理，中空回复率为8%，中空率为4. 8%。 具体数值见表1。
权利要求
1.一种中空假捻加工丝，其特征在于该纤维的中空部的断面呈扁平状，中空率为 2% 8% ；纤维的成纤聚合物为对苯二甲酸、乙二醇、改性二元酸及双酚A-烯化氧的共聚物，且纤维的物理特性满足下式，A.沸水收缩率>8% ；B.干热收缩率>18% ；C.卷缩伸长率15 40%。
2.根据权利要求1所述的中空假捻加工丝，其特征在于所说改性二元酸是乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、邻苯二甲酸或间苯二甲酸中的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的中空假捻加工丝，其特征在于该假捻加工丝经湿热或干热处理后其中空部的断面呈三角状，中空率为15% 35%。
4.一种权利要求1所述中空假捻加工丝的生产方法，其特征在于包括如下步骤，(1)首先在常规的纺丝工艺条件下将聚合物经中空喷丝板吐出成丝，并在2000 3500m/min的卷取速度下制得预取向丝POY或在3501 5000m/min的卷取速度下制得全取向丝FOY ；(2)然后将步骤(1)制得的预取向丝POY在倍率1.55 2.5、温度120 180度的条件下延伸加工得到延伸丝DT，再将延伸丝DT在倍率1. 05 1. M、温度120 180度的条件下进行假捻加工；或者将步骤(1)制得的全取向丝FOY在倍率1.05 1.54、温度120 180 度的条件下进行假捻加工；且都使得丝条经过一种止捻装置，从而制得中空假捻加工丝。
5.根据权利要求4所述的中空假捻加工丝的生产方法，其特征在于所说止捻装置设置在第一热箱和假捻器之间。
全文摘要
本发明公开了中空假捻加工丝及其生产方法，该纤维的中空部的断面呈扁平状，中空率为2％～8％；纤维的成纤聚合物为对苯二甲酸、乙二醇、改性二元酸及双酚A-烯化氧的共聚物；该假捻加工丝经湿热或干热处理后其中空部的断面呈三角状，中空率为15％～35％。首先在常规的纺丝工艺条件下制得预取向丝POY或全取向丝FOY，然后进行假捻加工，且使得丝条经过一种止捻装置，从而制得假捻加工丝。该纤维在民用服装、运动服装、职业服装、室内装饰、床上用品、鞋袜、医疗用品及高级填充物等领域得到扩大应用。
文档编号D01D5/24GK102220667SQ20101016630
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者曹海兵, 王长沙, 藤森稔 申请人:东丽纤维研究所(中国)有限公司