专利名称：一种具有冬暖夏凉功效的中空隔热纤维的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中空隔热纤维，特别是一种具有亲水特性的多微孔中空隔热纤维的制备方法。
背景技术：
中空纤维是横截面沿轴向具有空腔的一种重要的异形纤维，其中空结构不但减少了纤维20 30%的重量，而且包含了大量的静止空气，使织物在轻便的同时，保暖性能比普通的同质面料提高60 80%。我国对中空纤维的市场需求量呈级数增长，国内各生产厂家不断开发新品种，同时关于中空纤维的生产工艺、结构和性能等研究也层出不穷。中空纤维的生产主要是采用环形中空、C型、偏心中空等异形喷丝板通过熔融纺丝而制得。目前市场上存在的韩国汇维仕的细旦高中空纤维、中孔纤维，杜邦公司的圆形四孔、圆形七孔纤维，征仪化纤的涤纶中空立体卷曲纤维、四孔三维卷曲纤维都是通过单孔或多孔的结构，提高纤维的中空度，来增强纤维的保暖性能。但是，利用此种纤维所制得的织物，虽然具有绝佳的隔热效果，却由于聚酯本身的疏水特性，不能有效吸收、导出汗水及湿气，在冬天会感觉到湿冷，在夏天会感觉很湿热，衣物穿起来很不舒服。东丽公司生产的表面有微孔的中空纤维，通过单一物理改性将纤维表面微孔化，粗糙化来提高纤维的比表面积及孔隙率，以期获得吸湿、保暖的功效。相比于其它的中空纤维，该方法仅仅通过提高纤维的比表面积，在一定程度上提高织物的吸湿性能，并没有改变纤维疏水的特性。即使对织物进行亲水整理，整理剂也会将纤维表面的微孔填埋、堵塞，导致纤维孔隙率大大降低。本发明在纺丝过程中将亲水基团及碳酸钙粉体组分引入，使疏水的合成纤维转变为亲水的聚酯纤维，同时赋予纤维多微孔结构，主动吸附汗水及湿气，并通过纤维的中空结构与表面的多微孔、沟槽形成的毛细芯吸通道快速导出，进而向体外逸散，保持体表的干爽、舒适，不复普通中空纤维的潮湿气闷的湿冷、湿热感；而纤维的中空及多微孔结构，包含有大量静止的空气，使纤维具有良好的隔热特性，在冬天可以有效隔绝身体上的热量使其不向外扩散，在夏天可以将环境中的热量隔绝在外，所制得的织物具有真正的冬暖夏凉的功效。
发明内容
本发明旨在提供一种具有冬暖夏凉功效的亲水性多微孔中空涤纶纤维。本发明的技术方案通过以下方式达到将(50 93) %的聚酯(组分A)、(5 20) %亲水改性聚酯母粒(组分B)和(2 30) %碳酸钙粉体聚酯母粒(组分C)，三种原料切片干燥后，按重量百分比共混，输入螺杆挤出机，计量泵计量后输入纺丝箱体(纺丝温度290°C )，经“C”型或圆弧形喷丝板挤出后， 吹风冷却上油，集成丝束后，经以下工艺制得长丝或短纤1)丝束经牵伸(牵伸温度90°C，牵身倍数3倍)、定型(温度120°C)卷绕(速度 4000m/min)，制得 FDY 长丝。
2)丝束经卷绕(速度2500m/min)制得Ρ0Υ，牵伸加弹(牵伸温度160°C，牵伸倍数 2倍)，制得DTY长丝；3)丝束卷绕(速度1400m/min)、集束后经过两级牵伸，一级牵伸(牵伸温度88°C， 牵伸倍数3.5倍)、二级牵伸(牵伸温度10(TC，牵伸倍数1. 1倍)、松弛热定型(温度125°C， 60min)，切断后打包制得短纤维。采用上述工艺获得的纤维，在后续的染色工艺过程中，其中的碳酸钙组分会在酸性的环境中自然分解，即可形成纤维表面多微孔结构。本发明所制得的亲水性多微孔中空隔热纤维具有冬暖夏凉的功效，其有益效果体现在1)考虑涤纶本身的疏水特性，在聚酯切片中引入亲水改性组分，从而在纤维表面形成大量的亲水基团，具有主动吸附潮湿的功效；幻添加的碳酸钙组分，在后续的涤纶染色工艺所需的酸性环境中，经化学反应消失，在涤纶纤维表面形成多微孔及沟槽，这些微孔及沟槽甚至可以贯穿整个纤维，联通纤维表面与内腔，使纤维本身的中空结构形成芯吸通道， 通过芯吸效应迅速导出汗水及湿气，保持皮肤的干爽舒适，解决了普通中空纤维的湿冷、湿热的缺陷；3)纤维的中空结构，包含的大量的静止的空气，使纤维具有隔热的特性，而纤维表面的多微孔及沟槽，赋予纤维更高的中空度，隔热效果更加优秀。
具体实施方案通过以下实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的范围。应理解，在阅读了本发明讲授的内容后，本领域技术人员对本发明所作的各种等价修改同样属于本发明的保护范围。实施例1将聚酯A、亲水改性聚酯母粒B和碳酸钙粉体聚酯母粒C原料切片干燥后，按质量百分比为50 20 30输入螺杆共混熔融，其中碳酸钙粉体的重量占原料总重量的8%，经计量泵计量后输入纺丝箱体(纺丝温度290°C )，由“C”型的异形喷丝板挤出后吹风冷却， 经牵伸(牵伸温度90°C，牵伸倍数3倍)、定型(温度120°C )、卷绕(速度4000m/min)，制得具有冬暖夏凉功效的中空隔热涤纶FDY长丝。实施例2将聚酯A、亲水改性聚酯母粒B和碳酸钙粉体聚酯母粒C原料切片干燥后，按质量百分比为93 5 2输入螺杆共混熔融，其中碳酸钙粉体的重量占原料总重量的1%，经计量泵计量后输入纺丝箱体(纺丝温度290°C )，由“C”型的异形喷丝板挤出后吹风冷却，卷绕(速度2500m/min)。卷绕丝POY经过牵伸加弹(牵伸温度160°C，牵伸倍数2倍)，得到具有冬暖夏凉功效的中空隔热涤纶DTY长丝。实施例3将聚酯A、亲水改性聚酯母粒B和碳酸钙粉体聚酯母粒C原料切片干燥后，按质量百分比为70 15 15输入螺杆共混熔融，其中碳酸钙粉体的重量占原料总重量的4%，经计量泵计量后输入纺丝箱体(纺丝温度290°C )，由圆弧形的异形喷丝板挤出后吹风冷却， 卷绕(速度1400m/min)，落桶丝集束，再经过两级牵伸一级牵伸(牵伸温度88°C，牵伸倍数3. 5倍)，二级牵伸(牵伸温度100°C，牵伸倍数1. 1倍)，纤维卷曲，经125°C松弛热定型处理60min，然后切片、打包，得到具有冬暖夏凉功效的中空隔热涤纶短纤。
权利要求
1.一种具有冬暖夏凉功效的中空隔热纤维的制备方法，包括以下步骤将聚酯A、亲水改性聚酯母粒B和碳酸钙粉体聚酯母粒C按一定比例共混熔融纺丝，经” C”形或圆弧形喷丝板挤出，并经后处理工艺，制得亲水性中空涤纶长丝或短纤。在后续的染色工艺所需的酸性环境中，其中碳酸钙组分经化学反应而消失，在纤维表面形成大量的微孔及沟槽，从而获得具有冬暖夏凉效果的中空隔热纤维。
2.如权利要求1所述的三种聚酯原料，其特征在于以聚酯A为主要原料，A、B、C三种组分的质量百分配比为(50 93) (5 20) O 30)，且C组分中碳酸钙粉体含量占原料总重量的1 8%。
3.如权利要求1所述的一种具有冬暖夏凉功效的中空隔热纤维的制备方法，其特征在于纤维的截面形状为环形中空，纤维内部含有亲水基团及碳酸钙粉体。
全文摘要
本发明涉及一种具有冬暖夏凉功效的中空隔热纤维，包括规格为1.0～3.0dtex的涤纶长丝和短纤，属于纺织材料领域。其制备工艺为经化学改性得到亲水改性聚酯母粒，在聚酯切片中添加碳酸钙粉体得到碳酸钙粉体聚酯母粒。将聚酯、亲水改性聚酯母粒和碳酸钙粉体聚酯母粒按一定比例共混熔融纺丝，经“C”形或圆弧形喷丝板挤出，并经后处理工艺，制得亲水性中空涤纶长丝或短纤。在后续的染色工艺中去除碳酸钙组分，在纤维表面形成大量的微孔及沟槽，使织物具有吸湿、透气，干爽、隔热等特性，在保暖内衣、休闲服装、户外运动等领域有广泛的应用。
文档编号D01F6/92GK102330191SQ20111022753
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者庄荣利, 张娜, 曾彬雅, 赵茂成 申请人:上海贵达科技有限公司