三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法，其步骤包括：（1）EVA吸附具有挥发性的油性香精并溶胀；（2）皮层采用PET，芯层采用PE与吸附香精的EVA的共混高聚物，通过皮芯复合纺丝组件，采用喷丝板喷出具有皮芯结构的丝，非对称冷却成型；（3）将上一步骤纺得的丝高倍拉伸，切断后热风干燥。本发明制成的芳香聚酯短纤维物理机械性能等同于普强普伸棉型涤纶短纤维，可用于纺纱制成具有香味的纺织品，用于家用纺织品、玩具、包装物、装饰面料等。芯层中空可以使香味从芳香聚酯短纤维的两端持续缓慢释放，香料的添加量可减少为原有技术的1/3～1/10。芳香纤维的总体成本大幅度降低。
【专利说明】 三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法，属于合成纤维【技术领域】。
【背景技术】
[0002]上世纪80年代中期，聚酯纤维产业化得到迅猛发展，同时，对纤维的化学和物理改性技术也得到广泛研究和应用。其中，功能性纺织品和纤维在提高纺织最终产品的附加值和提高人体服用功能延伸和感官舒适性(体感的凉爽、保暖、视觉的色彩、嗅觉的香味等)方面取得成效。芳香纤维属于功能性纤维的一类，上世纪80年代中期在日本等公司形成研究成果并批量化生产。
[0003]不同的香味对人体会产生不同感受并兼具理疗、驱虫、抗菌等特点，例如，天然柏树油(Cupressin)对辅助人体睡眠和驱逐螨虫有效,桉油精(Cineole)对人体呼吸道感染具有缓解作用，也兼具杀菌和抗菌的功效，茉莉花精油(Jasmine essential)对人体具有兴奋和温暖情绪的功能等。
[0004]芳香纤维应当兼具两项重要的特征，一是具有挥发性的油性香精能够比较稳定且牢固地加载在纤维上，在纤维加工处理(例如梳理、加热、洗涤)后仍能维持可感受的香味；二是不完全影响纤维本身的物理机械性能和使用性能。熔融纺丝是化学纤维成型相对比较简单的方法，因此，芳香纤维在熔融纺丝的基础工艺上进行了有效的尝试形成了诸多专利。
[0005]专利CN101294315公开了一种带芳香味的远红外扁平纤维，在聚酯熔体中添加3.5?12%粒径I微米以下的远红外粉和2?6%的纳米香型微胶囊一起纺丝，得到兼具远红外和香味的纤维。专利CN1594684公开了共混法生产芳香纤维方法，采用聚丙烯芳香母粒与聚酯进行共混纺丝得到芳香纤维。专利CN1032874公开了加香合成纤维及其制造方法，采用微胶囊技术将香味加载到纤维中。
[0006]采用上述方法相对工艺比较简单，制造成本低，但是纤维保持香味的效果不理想，纤维经过洗涤以及纺织加工，香味损失明显，对纤维使用要求比较高，例如不能使用化学洗涤液等；专利CN 102586943A公开了一种长效缓释的皮芯型芳香长丝，通过皮芯复合方式将芳香物质约束在芯层以达到缓释的目的，使纤维长期保持香味，但是这种结构的纤维在后整理步骤中需要将纤维高温卷曲，损害纤维的物理机械性能，导致纤维的可纺性明显变差。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可避免芳香纤维高温机械卷曲对纤维物理机械性能的损害,香精添加量低,香味持久,耐洗涤的三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法。
[0008]本发明采用的技术方案为:一种三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法，其步骤包括:
(1)、EVA在室温或低于150°C的密闭容器中吸附具有挥发性的油性香精并溶胀；
(2)、将PET作为皮层，熔融纺丝温度285?290°C，将吸涨香精的EVA作为母粒添加的方法与PE —起通过双螺杆共混进入复合纺丝箱体，成为芳香聚酯短纤维的芯层，纺丝温度190?220°C，采用喷丝板微孔为C型结构的中空喷丝板，纺丝的卷绕速度为960?IlOOm/min,冷却风温度为16?18°C ,风速为4.5?6m/s ；
(3)、将上一步骤纺得的丝拉伸4.5倍，水浴拉伸温度为60?70°C，经过上油后切断，切断后纤维进入干燥设备，热风温度为100?110°C，使其芯层中空且中空部分与外界大气相通。
[0009]作为本发明优选的技术方案，芯层与皮层的原料重量比例为10:90?25:75。
[0010]作为本发明优选的技术方案，所述芯层中EVA与PE的重量比例为1:1?1:5。
[0011]作为本发明优选的技术方案，所述香精添加量为纤维总重量的0.01?0.3%。
[0012]本发明的制造方法无需机械卷曲，即可自然形成外形具有螺旋状的芳香聚酯短纤维，并具备良好的压缩弹性和纺纱性能，制成的芳香聚酯短纤维物理机械性能等同于普强普伸棉型涤纶短纤维，可用于纺纱制成具有香味的纺织品，可以经受130°C分散染料染色加工，也可以采用非织造布加工方法制成填充料，用于家用纺织品、玩具、包装物、装饰面料等。芯层中空可以使香味从芳香聚酯短纤维的两端持续缓慢释放，芳香聚酯短纤维在反复多次洗涤的情况下，自然条件下放置半年以上仍能感知香味的存在，与以往的技术相比，香料的添加量可减少为原有技术的1/3?1/10。芳香纤维的总体成本大幅度降低。芯层与皮层的原料重量比例为10:90?25:75，能保证纤维具备纺纱或非织造布加工要求。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
皮层原料为PET瓶片再生，特性黏度为0.75dl/g，纺丝温度为288?290°C，用量为芳香聚酯短纤维的80%wt。
[0014]芯层高密度PE的熔融指数MFI为24g/10min，用量为芳香聚酯短纤维的16%wt。
[0015]芯层EVA用量为芳香聚酯短纤维总量的3.95%wt。
[0016](I)、EVA粉体放置在密闭不锈钢容器中，加入占芳香聚酯短纤维总量0.03%wt的薰衣草精油和0.02%wt的柏树油，热水夹套加热50?60°C，缓慢搅拌每分钟8转，8小时后，观察液态的香精全部被EVA吸收后取出。
[0017](2)、将PET作为皮层，熔融纺丝温度285?290°C，将吸涨香精的EVA作为母粒添加的方法与PE —起通过双螺杆共混进入复合纺丝箱体，成为芳香聚酯短纤维的芯层，纺丝温度200°C，采用喷丝板微孔为C型结构的中空喷丝板，纺丝的卷绕速度为1000m/min，冷却风温度为17°C，风速为5m/s。
[0018](3)、后处理:拉伸倍率为4.5倍，水浴拉伸温度为65°C，经过上油后切断，切断长度为38mm，切断后纤维进入干燥设备，热风温度为105°C，得到中空的芳香聚酯短纤维。
[0019]纤维的实测纤密度为2.55dtex,中空度为28.5%，断裂强度为4.12cN/dtex,断裂伸长为32.8%ο
[0020]采用该纤维进行纺纱得到20s针织纱，并制成针织纺织品，经过130°C分散蓝常规涤纶纺织品染色和整理，得到最终芳香纺织产品。
[0021]经由香料专家组成的评审小组嗅觉判定，该芳香纺织品经过洗涤50次，在自然条件下放置365天仍有香味，且香味纯真。
[0022]实施例2
皮层原料为PET瓶片再生，特性黏度为0.72dl/g，纺丝温度为288?290°C，用量为芳香聚酯短纤维的90%wt。
[0023]芯层高密度PE的熔融指数MFI为25g/10min，用量为芳香聚酯短纤维的5%wt。
[0024]芯层EVA用量为芳香聚酯短纤维总量的5%wt。
[0025](I)、EVA (粉体)放置在密闭不锈钢容器中，加入占芳香聚酯短纤维总量0.01%wt的玫瑰精油，热水夹套加热75?98°C，缓慢搅拌每分钟5转，8小时后，观察液态的香精全部被EVA吸收后取出。
[0026](2)、将PET作为皮层，熔融纺丝温度285?290°C，将吸涨香精的EVA作为母粒添加的方法与PE —起通过双螺杆共混进入复合纺丝箱体，成为芳香聚酯短纤维的芯层，纺丝温度190°C，采用喷丝板微孔为C型结构的中空喷丝板，纺丝的卷绕速度为960m/min，冷却风温度为16°C,风速为4.5m/so
[0027](3)后处理拉伸倍率为4.5倍，水浴拉伸温度为60°C，经过上油后切断，切断长度为38_，切断后纤维进入干燥设备，热风温度为100°C，得到中空的芳香聚酯短纤维。
[0028]纤维的实测纤密度为2.48dtex,中空度为27.3%，断裂强度为3.95cN/dtex,断裂伸长为32.0%。
[0029]采用该纤维进行纺纱得到20s针织纱，并制成针织纺织品，经过130°C分散蓝常规涤纶纺织品染色和整理，得到最终芳香纺织产品。
[0030]经由香料专家组成的评审小组嗅觉判定，该芳香纺织品经过洗涤50次，在自然条件下放置200天仍有香味，且香味纯真。
[0031]实施例3
皮层原料为PET瓶片再生，特性黏度为0.77dl/g，纺丝温度为288?290°C，用量为芳香聚酯短纤维的75%wt。
[0032]芯层高密度PE的熔融指数MFI为24g/10min，用量为芳香聚酯短纤维的20.8%wt。
[0033]芯层EVA用量为芳香聚酯短纤维总量的4.2%wt。
[0034](I)、EVA (粉体)放置在密闭不锈钢容器中，加入占芳香聚酯短纤维总量0.16%wt的薰衣草精油(Lavender)和0.14%wt的柏树油(Cupressin),热水夹套加热60?75°C,缓慢搅拌每分钟10转，8小时后，观察液态的香精全部被EVA吸收后取出。
[0035](2)、将PET作为皮层，熔融纺丝温度290°C，将吸涨香精的EVA作为母粒添加的方法与PE —起通过双螺杆共混进入复合纺丝箱体，成为芳香聚酯短纤维的芯层，纺丝温度220°C，采用喷丝板微孔为C型结构的中空喷丝板，纺丝的卷绕速度为1100m/min，冷却风温度为18°C,风速为6m/s。
[0036](3)后处理拉伸倍率为4.5倍，水浴拉伸温度为70°C，经过上油后切断，切断长度为38mm，切断后纤维进入干燥设备，热风温度为110°C，得到中空的芳香聚酯短纤维。
[0037]纤维的实测纤密度为2.52dtex,中空度为28.1%，断裂强度为4.04cN/dtex,断裂伸长为30.6%ο
[0038]采用该纤维进行纺纱得到20s针织纱，并制成针织纺织品，经过130°C分散蓝常规涤纶纺织品染色和整理，得到最终芳香纺织产品。
[0039]经由香料专家组成的评审小组嗅觉判定，该芳香纺织品经过洗涤80次，在自然条件下放置400天仍有香味，且香味纯真。
【权利要求】
1.一种三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法，其步骤包括: (1)、EVA在室温或低于150°C的密闭容器中吸附具有挥发性的油性香精并溶胀； (2)、将PET作为皮层，熔融纺丝温度285?290°C，将吸涨香精的EVA作为母粒添加的方法与PE —起通过双螺杆共混进入复合纺丝箱体，成为芳香聚酯短纤维的芯层，纺丝温度190?220°C，采用喷丝板微孔为C型结构的中空喷丝板，纺丝的卷绕速度为960?IlOOm/min,冷却风温度为16?18°C,风速为4.5?6m/s ； (3)、将上一步骤纺得的丝拉伸4.5倍，水浴拉伸温度为60?70°C，经过上油后切断，切断后纤维进入干燥设备，热风温度为100?110°C，使其芯层中空且中空部分与外界大气相通。
2.根据权利要求1所述的三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法，其特征在于:芯层与皮层的原料重量比例为10:90?25:75。
3.根据权利要求2所述的三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法，其特征在于:所述芯层中EVA与PE的重量比例为1:1?1:5。
4.根据权利要求3所述的三维卷曲双组分复合中空芳香聚酯短纤维的制造方法，其特征在于:所述香精添加量为纤维总重量的0.01?0.3%。
【文档编号】D01F8/14GK104294404SQ201410474128
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】陶国平, 浦金龙 申请人:江苏江南高纤股份有限公司