偏心皮芯型有色纤维、其制备方法及制备装置与流程

本发明涉及化学纤维技术领域，特别是涉及一种偏心皮芯型有色纤维、其制备方法及制备装置。

背景技术：

现有技术中，除了对位芳纶、聚苯硫醚等少数聚合物本身就有颜色的纤维外，绝大多数有色纤维都是通过在纺丝过程添加色母粒、色油等着色剂后再进行纺丝得到的纤维，通常也称为原液着色纤维。通常，在一根纱线上实现多色彩混色效果的方法为使用多种不同颜色纤维进行混纺或并丝，其中短纤以混纺为主，有纤混、条混等多种混色方式，长丝以并丝加捻或加弹加工为主要生产方式，最终纺织产品可以体现出颜色层次丰富的混色效果。但是，这种有色纤维通常具有呈色效果单一的特性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种偏心皮芯型有色纤维、其制备方法及制备装置，经由该制备方法及制备装置制得的偏心皮芯型有色纤维能够使得芯层在皮层中偏心式分布，由此，使得有色纤维从不同的角度观察时得到的颜色不同而呈现更加丰富的混色效果，从而更加适于实用。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的偏心皮芯型有色纤维的技术方案如下：

本发明提供的偏心皮芯型有色纤维包括皮层和芯层，所述皮层包覆于所述芯层的外周，其中，

从所述偏心皮芯型有色纤维的横截面观察，所述芯层偏离所述皮层的几何中心；

所述芯层、皮层之间的颜色不同。

本发明提供的偏心皮芯型有色纤维还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，

所述皮层所采用的聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚乳酸、添加有间苯二甲酸—5—磺酸钠或者聚乙二醇、邻苯二甲酸酐,间苯二甲酸,已二酸,癸二酸中任一种的聚合改性聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种；

所述芯层所采用的聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚乳酸、添加有间苯二甲酸—5—磺酸钠或者聚乙二醇、邻苯二甲酸酐,间苯二甲酸,已二酸,癸二酸中任一种的聚合改性聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。

作为优选，

所述芯层的径向截面的形状为圆形；

所述皮层的径向截面的形状选自圆形、三角形、一字型中的一种。

作为优选，

所述芯层的径向截面的面积占所述皮层的径向截面的面积的百分比的取值范围为5％-95％。

为了达到上述第二个目的，本发明提供的偏心皮芯型有色纤维的制备方法的技术方案如下：

本发明提供的偏心皮芯型有色纤维的制备方法包括以下步骤：

制备含有第一着色剂的芯层熔体；

制备含有第二着色剂的皮层熔体；

选取包括第一喷丝孔和第二喷丝孔的喷丝板，其中，所述第一喷丝孔的孔径小于所述第二喷丝孔的孔径，并且，所述第一喷丝孔偏离所述第二喷丝孔的几何中心设置；

在设定的温度条件下，令所述芯层熔体流经所述第一喷丝孔的同时，所述皮层熔体流经所述芯层熔体，于所述第一喷丝孔的出口和所述第二喷丝孔的出口处形成第一中间产物；

所述第一中间产物经过后处理后，得到所述偏心皮芯型有色纤维的长丝或者短纤；

其中，所述第一着色剂的颜色与所述第二着色剂的颜色不同。

本发明提供的偏心皮芯型有色纤维的制备方法还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，

所述后处理依次包括冷却、牵伸、卷绕的步骤，所述偏心皮芯型有色纤维为偏心皮芯型有色纤维长丝。

作为优选，

所述后处理依次包括冷却、牵伸、卷曲、切断的步骤，所述偏心皮芯型有色纤维为偏心皮芯型有色纤维短纤。

作为优选，

所述第一喷丝孔的形状为圆形；

所述第二喷丝孔的形状选自圆形、三角形、一字型中的一种。

作为优选，

所述第一喷丝孔的径向截面的面积占所述第二喷丝孔的径向截面的面积的百分比的取值范围为5％-95％。

为了达到上述第三个目的，本发明提供的偏心皮芯型有色纤维的制备装置的技术方案如下：

本发明提供的偏心皮芯型有色纤维的制备装置包括喷丝板，

所述喷丝板上设置有第一喷丝孔和第二喷丝孔，其中，所述第一喷丝孔的孔径小于所述第二喷丝孔的孔径，并且，所述第一喷丝孔偏离所述第二喷丝孔的几何中心设置。

本发明提供的偏心皮芯型有色纤维的制备装置还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述第一喷丝孔的径向截面的面积占所述第二喷丝孔的径向截面的面积的百分比的取值范围为5％-95％。

作为优选，所述喷丝板包括喷丝板本体、承接盘和引流柱，

所述承接盘的中心开设有通孔；

所述引流柱的孔径与所述通孔的孔径相同，并且，所述引流柱通过其上边缘固定连接于所述通孔的边缘；

所述引流柱的下边缘沉浸到所述喷丝板本体的上表面以下，使得所述引流柱的下边缘形成所述第一喷丝孔；

所述承接盘的设置位置高于所述喷丝板本体的上表面。

本发明提供的偏心型有色纤维、其制备方法及制备装置采用偏心皮芯结构以两种不同颜色组分进行复合纺丝得到有色纤维，由于聚合物的透明性和颜色的叠加效应使从纤维的不同角度观察得到的颜色不同，而且在最终纺织产品中，由于纤维扭曲角度的随机性，使最终产品呈现混色效果，丰富了原液着色纤维产品的类型。相比两种不同颜色纤维进行混纺或并丝加工的产品，本发明生产的纤维颜色层次更加丰富，均匀性更好，不需要混纺或并丝工序，加工流程短，有明显的优势。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例一方案涉及的偏心皮芯型有色纤维的径向截面结构示意图，其中，芯层1的径向截面呈圆形，皮层2的径向截面呈圆形；

图2为本发明实施例二方案涉及的偏心皮芯型有色纤维的径向截面结构示意图，其中，芯层1的径向截面呈圆形，皮层2的径向截面呈一字型；

图3为本发明实施例一方案涉及的偏心皮芯型有色纤维在制备过程中选用的喷丝板的构型结构示意图；

图4为本发明实施例二方案涉及的偏心皮芯型有色纤维在制备过程中选用的喷丝板的构型结构示意图；

图5为本发明实施例一或者实施例二方案涉及的偏心皮芯型有色纤维的制备方法步骤流程图。

具体实施方式

本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种偏心皮芯型有色纤维及其制备方法，其能够使得芯层在皮层中偏心式分布，由此，使得有色纤维从不同的角度观察时得到的颜色不同而呈现更加丰富的混色效果，从而更加适于实用。

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的偏心皮芯型有色纤维及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，具体的理解为：可以同时包含有a与b，可以单独存在a，也可以单独存在b，能够具备上述三种任一种情况。

偏心皮芯型有色纤维

本发明提供的偏心皮芯型有色纤维包括皮层和芯层，皮层包覆于芯层的外周。其中，从偏心皮芯型有色纤维的横截面观察，芯层偏离皮层的几何中心；芯层、皮层之间的颜色不同。

本发明提供的偏心型有色纤维采用偏心皮芯结构以两种不同颜色组分进行复合纺丝得到有色纤维，由于聚合物的透明性和颜色的叠加效应使从纤维的不同角度观察得到的颜色不同，而且在最终纺织产品中，由于纤维扭曲角度的随机性，使最终产品呈现混色效果，丰富了原液着色纤维产品的类型。相比两种不同颜色纤维进行混纺或并丝加工的产品，本发明生产的纤维颜色层次更加丰富，均匀性更好，不需要混纺或并丝工序，加工流程短，有明显的优势。

其中，皮层所采用的聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚乳酸、添加有间苯二甲酸—5—磺酸钠或者聚乙二醇、邻苯二甲酸酐,间苯二甲酸,已二酸,癸二酸中任一种的聚合改性聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种；芯层所采用的聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚乳酸、添加有间苯二甲酸—5—磺酸钠或者聚乙二醇、邻苯二甲酸酐,间苯二甲酸,已二酸,癸二酸中任一种的聚合改性聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。这些聚合物具有可热熔的特性，便于经由喷丝板后得到该偏心型有色纤维。

其中，芯层的径向截面的形状为圆形；皮层的径向截面的形状选自圆形、三角形、一字型中的一种。在这种情况下，芯层在皮层中以不均匀/不对称方式分布，使得皮层的厚度在不同位置有明显的不均匀特性，能够使得偏心皮芯型有色纤维从整体观察或者不同的角度观察时，呈现更加丰富的视觉效果。

其中，芯层的径向截面的面积占皮层的径向截面的面积的百分比的取值范围为5％-95％。其中，当芯层的径向截面的面积占皮层的径向截面面积的百分比越大，偏心皮芯型有色纤维呈现芯层的颜色效果越多；当芯层的径向截面的面积占皮层的径向截面面积的百分比越小，偏心皮芯型有色纤维呈现芯层的颜色效果越少。

偏心皮芯型有色纤维的制备方法

参见附图5，本发明提供的偏心皮芯型有色纤维的制备方法包括以下步骤：

制备含有第一着色剂的芯层熔体；

制备含有第二着色剂的皮层熔体；

选取包括第一喷丝孔和第二喷丝孔的喷丝板，其中，第一喷丝孔的孔径小于第二喷丝孔的孔径，并且，第一喷丝孔偏离第二喷丝孔的几何中心设置；

在设定的温度条件下，令芯层熔体流经第一喷丝孔的同时，皮层熔体流经芯层熔体，于第一喷丝孔的出口和第二喷丝孔的出口处形成第一中间产物；

第一中间产物经过后处理后，得到偏心皮芯型有色纤维的长丝或者短纤；

其中，第一着色剂的颜色与第二着色剂的颜色不同。

本发明提供的偏心型有色纤维的制备方法采用偏心皮芯结构以两种不同颜色组分进行复合纺丝得到有色纤维，由于聚合物的透明性和颜色的叠加效应使从纤维的不同角度观察得到的颜色不同，而且在最终纺织产品中，由于纤维扭曲角度的随机性，使最终产品呈现混色效果，丰富了原液着色纤维产品的类型。相比两种不同颜色纤维进行混纺或并丝加工的产品，本发明生产的纤维颜色层次更加丰富，均匀性更好，不需要混纺或并丝工序，加工流程短，有明显的优势。

其中，后处理依次包括冷却、牵伸、卷绕的步骤，偏心皮芯型有色纤维为偏心皮芯型有色纤维长丝。

其中，后处理依次包括冷却、牵伸、卷曲、切断的步骤，偏心皮芯型有色纤维为偏心皮芯型有色纤维短纤。

其中，第一喷丝孔的形状为圆形；第二喷丝孔的形状选自圆形、三角形、一字型中的一种。在这种情况下，芯层在皮层中以不均匀/不对称方式分布，使得皮层的厚度在不同位置有明显的不均匀特性，能够使得偏心皮芯型有色纤维从整体观察或者不同的角度观察时，呈现更加丰富的视觉效果。

其中，第一喷丝孔的径向截面的面积占第二喷丝孔的径向截面的面积的百分比的取值范围为5％-95％。其中，当芯层的径向截面的面积占皮层的径向截面面积的百分比越大，偏心皮芯型有色纤维呈现芯层的颜色效果越多；当芯层的径向截面的面积占皮层的径向截面面积的百分比越小，偏心皮芯型有色纤维呈现芯层的颜色效果越少。

偏心皮芯型有色纤维的制备装置

本发明提供的偏心皮芯型有色纤维的制备装置包括喷丝板。喷丝板上设置有第一喷丝孔和第二喷丝孔，其中，第一喷丝孔的孔径小于第二喷丝孔的孔径，并且，第一喷丝孔偏离第二喷丝孔的几何中心设置。

本发明提供的偏心型有色纤维的制备装置采用偏心皮芯结构以两种不同颜色组分进行复合纺丝得到有色纤维，由于聚合物的透明性和颜色的叠加效应使从纤维的不同角度观察得到的颜色不同，而且在最终纺织产品中，由于纤维扭曲角度的随机性，使最终产品呈现混色效果，丰富了原液着色纤维产品的类型。相比两种不同颜色纤维进行混纺或并丝加工的产品，本发明生产的纤维颜色层次更加丰富，均匀性更好，不需要混纺或并丝工序，加工流程短，有明显的优势。

其中，第一喷丝孔的径向截面的面积占第二喷丝孔的径向截面的面积的百分比的取值范围为5％-95％。其中，当芯层的径向截面的面积占皮层的径向截面面积的百分比越大，偏心皮芯型有色纤维呈现芯层的颜色效果越多；当芯层的径向截面的面积占皮层的径向截面面积的百分比越小，偏心皮芯型有色纤维呈现芯层的颜色效果越少。

其中，喷丝板包括喷丝板本体6、承接盘3和引流柱4。承接盘3的中心开设有通孔；引流柱4的孔径与通孔的孔径相同，并且，引流柱4通过其上边缘固定连接于通孔的边缘；引流柱4的下边缘沉浸到喷丝板本体6的上表面以下，使得引流柱4的下边缘形成第一喷丝孔；承接盘3的设置位置高于喷丝板本体6的上表面。参见附图3，第二喷丝孔5a为圆形。参见附图2，第二喷丝孔5b为一字型。在这种情况下，由于承接盘3的上表面的面积较大，能够使对芯层熔体的承接量较大。应用时，芯层熔体从引流柱4的内部流出，皮层熔体从引流柱4的外壁和第二喷丝孔5a或者5b之间的间隙流出，也就是说，借助引流柱4的隔离作用，能够避免芯层熔体与皮层熔体之间在成型前的彼此干扰，使得最终形成的偏心皮芯型有色纤维的芯层与皮层之间具有明显的分界线，而不至于在喷丝阶段即互溶，影响偏心皮芯型有色纤维的最终呈色效果。因为一旦偏心皮芯型有色纤维的芯层与皮层在喷丝阶段即互溶，它们将形成均一的熔体，无法呈现整体观察或者不同角度观察呈现不同色泽的技术效果。

实施例一：圆形截面偏心皮芯型有色纤维长丝

皮层：聚对苯二甲酸乙二醇酯，着色剂为含红色颜料的色母粒，红色颜料总含量，0.5％

芯层：聚对苯二甲酸乙二醇酯，着色剂为含黄色颜料的色母粒，黄色颜料的总含量为0.6％

喷丝孔截面形状及排布如附图1所示。

皮层直径为芯层直径的2倍，皮层和芯层外缘部分重合，芯层所占比例为25％，纤维规格为160d/72f，纺丝温度为275-295℃。

纤维截面为圆形，整体外观为橘红色，但夹杂有黄色和红色。

实施例二：扁形截面皮芯偏心型有色纤维长丝

皮层：聚己内酰胺，着色剂为含蓝色颜料的色母粒，蓝色颜料总含量，1.2％

芯层：聚己内酰胺，着色剂为含黄色颜料的色母粒，黄色颜料的总含量为1.6％

喷丝孔截面形状及排布如附图2所示。

皮层半圆弧直径为芯层喷丝孔直径的1.5倍，芯层所占比例为19.5％，纤维规格为100d/24f,纺丝温度为255-275℃。

纤维截面为椭圆形，整体外观为蓝色夹杂黄色，同时有绿色色光。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。