一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于涤纶复合纤维领域，特别涉及一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002]涤纶是日常生活中用的非常多的一种化纤服装面料原料，其织物最大的优点是抗皱性和保形性很好，但其吸湿透气性差，织物做成服装面料不透气、不吸湿，并容易因摩擦产生静电，穿着特别闷热不舒服。近年来，随着家纺用品的需求发展，用量迅速增长，中国已经成为涤纶化纤最大的生产和需求国家，生产和需求的发展与人们追求穿着美观、舒适度的追求存在极大的矛盾性，制约着涤纶化纤的进一步发展。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维及其制备方法，该复合纤维具有较好的仿毛效应，并具有较好的吸湿透气、抗静电性；制备方法只需在现有设备改造，可以极大改善涤纶的应用性能，扩大其应用空间，丰富并优化服装面料，有着显著的经济效益和社会效益。
[0004]本发明的一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维，所述复合纤维采用质量比50:50-70:30的涤纶和生物基锦纶56并添加粘合剂通过圆中空2C喷丝孔制得。
[0005]所述涤纶和生物基锦纶56的干热、沸水收缩率差异均大于10%。在加工过程中，因受热产生收缩差异，成品丝条产生大波浪形三维卷曲结构织物经染整湿热处理以及干热旋转摇粒处理，产生卷曲簇绒美观结构。
[0006]所述粘合剂的添加量为总质量的2-6%。粘合剂按照2-6%的比例分别混合在涤纶和全生物基锦纶56切片中，一起熔融成为混合熔体，粘合剂带有与锦纶56和涤纶反应的基团，在两组分接触面把两组分牢固粘合，避免因涤纶和锦纶相容性差，纤维在后加工拉伸、受湿热作用时，因双组分收缩差异界面产生剪切力两相分离，从而纤维特性能变差或消失。
[0007]所述圆中空2C喷丝孔由两个C字结构的第一喷丝孔和第二喷丝孔组成，第一喷丝孔和第二喷丝孔相对并列分布，接触处的第一接触界面和第二接触界面相同，第一喷丝孔和第二喷丝孔分别与熔体分配板上的涤纶导流槽上的导流孔和锦纶56导流槽上的导流孔相对应连接。保证涤锦和锦纶56分别通过喷丝孔的单C部分并列分布粘合。纺丝时采用侧吹风冷却纺丝，喷丝板的安装如图2所示，要保证吹风方向与2C喷丝孔的对称轴垂直，涤纶组分部分靠近吹风窗。使双组分不对称冷却，涤纶冷却速度快，增加双组分干热、湿热收缩性的差异，增加丝条卷曲性能及卷曲稳定性。第一喷丝孔和第二喷丝孔垂直方向的宽度与水平方向的宽度的比例为2:3-1:2，两个单C喷丝孔壁可以是相同的，也可以是不同曲面，上述结构保证了丝条受湿热处理受易发生卷曲并就有保持卷曲形状稳定性的作用。
[0008]所述第一喷丝孔和第二喷丝孔的面积比为50:50-70:30。
[0009]本发明的一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维的制备方法，包括:
[0010]在双组分复合纺丝机上，采用圆中空2C喷丝孔，采用质量比50:50-70:30的涤纶和生物基锦纶56并添加粘合剂，进行纺丝即得双组分中空高吸湿卷曲复合纤维；其中，生物基锦纶56组分系统螺杆熔融及纺丝温度比涤纶系统的温度高5-10°C，锦纶56熔点略高于涤纶，提高纺丝温度，以保证其流变性能。
[0011]所述纺丝制成全牵伸丝FDY、拉伸假捻变形丝DTY或短纤。
[0012]所述制成全牵伸丝FDY或短纤的工艺参数为:拉伸变形温度100-120°C，定型温度120-140°C;制成拉伸假捻变形丝DTY的工艺参数为:总拉伸比拉伸倍数3.2-4.0，拉伸假捻变形速比1.2-1.4，假捻变形温度180-200°C，假捻定型温度130_150°C。
[0013]有益效果
[0014]本发明具有较好的仿毛效应，并具有较好的吸湿透气、抗静电性，织物经染整湿热处理以及干热旋转摇粒处理，具有高仿羊毛的卷曲簇绒美观结构，并具有很好穿着舒适性；制备方法只需在现有设备改造，可以极大改善涤纶的应用性能，扩大其应用空间，丰富并优化服装面料，有着显著的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的圆中空2C喷丝孔的示意图；
[0016]图2为吹风方向与喷丝孔方向的示意图；
[0017]图3为不同组分分别与喷丝孔两部分的对应关系示意图；
[0018]图4为丝条大波浪状卷曲示意图；
[0019]图5为织物仿羊毛簇绒卷曲结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0021]实施例1
[0022]在原有的双组分复合纺丝设备上机上，改造喷丝板喷丝孔的设计，并保证吹风方向与2C喷丝孔的对称轴垂直，涤纶组分部分靠近吹风窗，使双组分不对称冷却，涤纶冷却速度快，增加双组分干热、湿热收缩性的差异，增加丝条卷曲性能及卷曲稳定性，涤纶熔体分别通过分配板8上的导流槽A上的导丝孔9到达喷丝孔的Cl区域，锦纶56组分的熔体通过分配板8上导流槽B上的导丝孔10到达喷丝孔的C2区域，然后两组分并列分布，接触面2和6通过粘合剂的作用牢固粘合为一体，形成双组分中空高吸湿卷曲复合纤维的初生纤维，初生纤维可以通过全拉伸工艺生产成FDY或通过预取向纺丝工艺生产成POY或DTY或纺成短纤。两组分中添加粘合剂是因为粘合剂带有与锦纶56和涤纶反应的基团，在两组分接触面把两组分牢固粘合，避免因涤纶和锦纶相容性差，纤维在后加工拉伸、受湿热作用时，因双组分收缩差异界面产生剪切力两相分离，从而纤维特性能变差或消失，保证成品性能和效果。
[0023]生产方法如下:
[0024]在双组分复合FDY纺丝机上，采用圆中空2C喷丝孔，Cl为涤纶组分，C2为生物基锦纶56组分，Cl:C2的面积比为50:50，C字形喷丝孔宽度3和宽度2以及宽度7和宽度6的比例均为2:3，喷丝孔壁4和5相同，喷丝板按照图2所示安装，粘合剂添加量为4%，拉伸比3.3，一热辊拉伸变形温度105°C，二热辊拉伸定型温度125°C，纺丝速度4600m/min，制得7OT/36F双组分中空高吸湿卷曲复合纤维FDY。
[0025]实施例2
[0026]在双组分复合POY纺丝机上，采用圆中空2C喷丝孔，Cl为涤纶组分，C2为生物基锦纶56组分，Cl:C2的面积比为70:30，C字形喷丝孔宽度3和宽度2以及宽度7和宽度6的比例均为2:1，喷丝孔壁4和5不同，喷丝板按照图2所示安装，粘合剂添加量为3.5%，纺丝速度3200m/min，喷丝头拉伸比2.1，制得复合比例70:30的双组分中空高吸湿卷曲复合纤维POY。
[0027]双组分中空高吸湿卷曲复合纤维POY在巴马格假捻变形机上，拉伸比1.72(与POY拉伸2.1，共计总拉伸3.61)，一热箱拉伸变形温度190°C，二热箱定型温度140°C，生产速度700m/min,制得100D/48F的70:30双组分中空高吸湿卷曲复合纤维DTY。
[0028]实施例3
[0029]在双组分复合短纤纺丝机上，采用圆中空2C喷丝孔，Cl为涤纶组分，C2为生物基锦纶56组分，Cl:C2的面积比为60:40，C字形喷丝孔宽度3和宽度2以及宽度7和宽度6的比例均为2:3，喷丝孔壁4和5不同，喷丝板按照图2所示安装，粘合剂添加量为4%，总拉伸比4.0，短纤热辊拉伸变形温度120°C，短纤定型温度140°C，经卷曲、上油以及切断纤，制得1.3D*38mm的复合比例为60:40双组分中空高吸湿卷曲复合纤维短纤。
[0030]实施例4
[0031]在双组分复合FDY纺丝机上，采用圆中空2C喷丝孔，Cl为涤纶组分，C2为生物基锦纶56组分，Cl:C2的面积比为50:50，C字形喷丝孔宽度3和宽度2以及宽度7和宽度6的比例均为2:1，喷丝孔壁4和5相同，喷丝板按照图2所示安装，粘合剂添加量为6 %，拉伸比3.8，一热辊拉伸变形温度120°C，二热辊拉伸定型温度140°C，纺丝速度4600m/min，制得复合比例50:50的300D/96F双组分中空高吸湿卷曲复合纤维FDY。
【主权项】
1.一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维，其特征在于:所述复合纤维采用质量比50:50-70:30的涤纶和生物基锦纶56并添加粘合剂通过圆中空2C喷丝孔制得。
2.根据权利要求1所述的一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维，其特征在于:所述涤纶和生物基锦纶56的干热、沸水收缩率差异均大于10%。
3.根据权利要求1所述的一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维，其特征在于:所述粘合剂的添加量为总质量的2-6%。
4.根据权利要求1所述的一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维，其特征在于:所述圆中空2C喷丝孔由两个C字结构的第一喷丝孔(Cl)和第二喷丝孔(C2)组成，第一喷丝孔(Cl)和第二喷丝孔(C2)相对并列分布，接触处的第一接触界面(2)和第二接触界面(6)相同，第一喷丝孔(Cl)和第二喷丝孔(C2)分别与熔体分配板(8)上的涤纶导流槽(A)上的导流孔(9)和锦纶56导流槽(B)上的导流孔(10)相对应连接。
5.根据权利要求4所述的一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维，其特征在于:所述第一喷丝孔(Cl)和第二喷丝孔(C2)的面积比为50:50-70:30。
6.根据权利要求4所述的一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维，其特征在于:采用侧吹风冷却纺丝，吹风方向与喷丝孔的对称轴垂直，第一喷丝孔(Cl)靠近吹风窗，第一喷丝孔(Cl)和第二喷丝孔(C2)垂直方向的宽度与水平方向的宽度的比例为2:3-1:2。
7.—种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维的制备方法，包括: 在双组分复合纺丝机上，采用圆中空2C喷丝孔，采用质量比50:50-70:30的涤纶和生物基锦纶56并添加粘合剂，进行纺丝即得双组分中空高吸湿卷曲复合纤维；其中，生物基锦纶56组分系统螺杆熔融及纺丝温度比涤纶系统的温度高5-10°C。
8.根据权利要求7所述的一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维的制备方法，其特征在于:所述纺丝制成全牵伸丝FDY、拉伸假捻变形丝DTY或短纤。
9.根据权利要求8所述的一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维的制备方法，其特征在于:所述制成全牵伸丝FDY或短纤的工艺参数为:拉伸变形温度100-120°C，定型温度120-140°C;制成拉伸假捻变形丝DTY的工艺参数为:总拉伸比拉伸倍数3.2-4.0，拉伸假捻变形速比1.2-1.4，假捻变形温度180-200°C，假捻定型温度130_150°C。
【专利摘要】本发明涉及一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维及其制备方法，采用质量比50:50-70:30的涤纶和生物基锦纶56并添加粘合剂通过圆中空2C喷丝孔制得。本发明具有较好的仿毛效应，并具有较好的吸湿透气、抗静电性，织物经染整湿热处理以及干热旋转摇粒处理，具有高仿羊毛的卷曲簇绒美观结构，并具有很好穿着舒适性；制备方法只需在现有设备改造，可以极大改善涤纶的应用性能，扩大其应用空间，丰富并优化服装面料，有着显著的经济效益和社会效益。
【IPC分类】D01F8-14, D01F8-12, D01D5-253, D01D5-30, D01D5-24
【公开号】CN104651962
【申请号】CN201510028723
【发明人】张守运, 马敬红, 刘会超, 张小璐, 马冰冰, 卢伟
【申请人】东华大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月21日