一种皮芯结构的彩色涤纶短纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种皮芯结构的彩色涤纶短纤维及其制备方法，属于彩色涤纶短纤维技术领域，解决了彩色涤纶短纤维表面色彩深浅不一的技术问题，同时减小了对环境造成的污染，包括50‑80wt%的芯层以及10‑20wt%的皮层，皮层包覆于芯层外周面，芯层包括未着色的芯层纤维，皮层包括未着色的皮层纤维以及用于使皮层纤维着色的色母粒，色母粒的重量占皮层总重量的10‑20wt%。本发明专利技术的皮芯结构的彩色涤纶短纤维，其通过在皮层中加入色母粒，不仅实现了彩色涤纶短纤维的原液着色，使彩色涤纶短纤维表面色彩更均匀、更鲜亮，而且节约了色母粒的用量和生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种皮芯结构的彩色涤纶短纤维及其制备方法
本专利技术涉及彩色涤纶短纤维
，更具体的说，它涉及一种皮芯结构的彩色涤纶短纤维及其制备方法。
技术介绍
涤纶的学名为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，简称聚酯纤维，它是以对苯二甲酸和乙二醇为原料经酯化和缩聚反应制成聚酯，再经过纺丝制备而得，将涤纶切断后即可得到涤纶短纤维。由于涤纶短纤维具有良好的强度、耐皱性、耐磨性和热稳定性，使其得到快速的发展，并广泛应用于服装、家纺、装饰等领域。现有技术中常见的涤纶短纤维多为未着色的原生白色的纤维，在获得彩色涤纶短纤维时，需要对原生白色的纤维进行染色。在对原生白色的纤维进行染色时，首先将颜料溶于水中制成染料水溶液，然后将纤维浸入染料水溶液中浸泡，由于染料水溶液中的染料溶度大于纤维表面染料溶度，染料水溶液中的染料扩散到纤维表面，而染料水溶液中的染料逐渐减少，经过一段时间达到吸附-脱附平衡，但是由于吸附在纤维表面的染料溶度大于纤维内部染料浓度，从而使得吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散，破坏了初始吸附-脱附平衡，再经过一段时间建立新的吸附-脱附平衡；在对原生白色纤维进行染色的过程中，经过多次建立吸附-脱附平衡、破坏吸附-脱附平衡，直到纤维各部分染料溶度基本相同，达到最终吸附-脱附平衡。由于染色过程需要经过多次建立吸附-脱附平衡、破坏吸附-脱附平衡且每根纤维可能出现粗细不均匀的情况，染料在扩散到每根纤维内部的时间不一致，为了提高彩色涤纶短纤维表面色彩的均匀度，不得不延长纤维浸泡时间，这样不仅增加了染色的时间成本，而且可能由于时间控制不准确而出现彩色涤纶短纤维表面色彩深浅不一的情况，同时染色过程中产生大量的废水，对环境造成污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种皮芯结构的彩色涤纶短纤维，通过在皮层中加入色母粒，不仅实现了彩色涤纶短纤维的原液着色，使彩色涤纶短纤维表面色彩更均匀、更鲜亮，而且节约了色母粒的用量和生产成本，同时通过硬脂酸钙、高碳酸复合酯、2-甲氧基乙基硬脂酸酯三者之间相互协同作用，不仅提高了彩色涤纶短纤维表面色彩的均匀度，而且提高了彩色涤纶短纤维表面色彩的稳定性。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种皮芯结构的彩色涤纶短纤维，包括50-80wt％的芯层以及10-20wt％的皮层，所述皮层包覆于芯层外周面，所述芯层包括未着色的芯层纤维，所述皮层包括未着色的皮层纤维以及用于使皮层纤维着色的色母粒，所述色母粒的重量占皮层总重量的10-20wt％。通过采用上述技术方案，在皮层中加入色母粒，避免了纤维染色工艺，不仅实现了彩色涤纶短纤维的原液着色，而且使彩色涤纶短纤维表面色彩更均匀、更鲜亮，解决了彩色涤纶短纤维表面色彩深浅不一的技术问题，同时减小了对环境造成的污染。较优选地，所述芯层的重量占彩色涤纶短纤维总重量的60wt％，所述皮层的重量占彩色涤纶短纤维总重量的40wt％，所述色母粒的重量占皮层总重量的15wt％。通过采用上述技术方案，对皮层、芯层配比进行优化，在色母粒的重量占皮层总重量的百分比过少时，直接影响皮层的色彩，在色母粒的重量占皮层总重量的百分比过多时，直接影响生产成本；同时皮层的重量占彩色涤纶短纤维总重量的百分比过少时，即皮层的厚度非常小，使得皮层表面的色彩带有芯层的颜色，影响彩色涤纶短纤维表面色彩。通过优化色母粒的重量占皮层总重量的百分比、皮层的重量占彩色涤纶短纤维总重量的百分比，不仅实现了彩色涤纶短纤维的原液着色，同时节约了色母粒的用量和生产成本。较优选地，所述芯层纤维的原料和皮层纤维的原料相同或不同，所述芯层纤维为APET、RPET、PETG中的一种或多种，所述皮层纤维为APET、RPET、PETG中的一种或多种。通过采用上述技术方案，在芯层纤维和皮层纤维的原料相同时，提高了彩色涤纶短纤维内部表观的均匀度，在芯层纤维和皮层纤维的原料不同时，芯层纤维可以根据需要选择低廉的原料，降低了彩色涤纶短纤维的生产成本。较优选地，按重量份数计，所述色母粒其原料包括聚丙烯树脂60-95份、色粉1-20份、分散剂2.5-6份、高温稳定剂0.5-3.6份、硬脂酸钙0.5-4份、高碳酸复合酯0.3-1.6份、2-甲氧基乙基硬脂酸酯0.1-0.9份。通过采用上述技术方案，在色母粒中加入硬脂酸钙、高碳酸复合酯、2-甲氧基乙基硬脂酸酯，提高了彩色涤纶短纤维的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度，解决了彩色涤纶短纤维表面色彩深浅不一的技术问题，同时减小了对环境造成的污染。较优选地，所述色母粒其原料包括聚丙烯树脂75份、色粉12份、分散剂3.5份、高温稳定剂2份、硬脂酸钙1.8份、高碳酸复合酯1.1份、2-甲氧基乙基硬脂酸酯0.4份。较优选地，所述色粉选自无机颜料色粉、有机颜料色粉。较优选地，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺中的一种或两种。较优选地，所述高温稳定剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。通过采用上述技术方案，对色母粒的原料进行优化，提高了彩色涤纶短纤维的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度，同时使彩色涤纶短纤维表面色彩更均匀、更鲜亮。较优选地，所述色母粒采用以下方法制备：称取重量配方的各组分，将聚丙烯树脂、分散剂、高温稳定剂放在高速混合机中搅拌10-20分钟，之后依次加入色粉、硬脂酸钙、高碳酸复合酯、2-甲氧基乙基硬脂酸酯，继续搅拌40-50分钟，形成混合料；然后将混合料放在双螺杆挤出机内，在200-230℃的条件下熔融共混挤出造粒，并经过冷却、筛分、干燥，得到色母粒。通过采用上述技术方案，将色母粒原料分批次且依次加入，不仅使其混合的更均匀，而且使色母粒表面更光滑、表面色彩更鲜亮。本专利技术的目的二在于提供一种制备上述皮芯结构的彩色涤纶短纤维的方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种制备上述皮芯结构的彩色涤纶短纤维的方法，包括如下步骤：(1)称取重量配方的皮层纤维和色母粒，在混合机内混合均匀，得到皮层混合物；(2)将芯层纤维经过计量泵后进入复合纺丝箱；同时将混合均匀的皮层混合物经过计量泵后进入复合纺丝箱，之后经过皮芯复合喷丝组件，在温度为240-280℃的条件下纺丝，并经过冷却、上油、牵引、拉深、定型后得到彩色涤纶纤维；(3)最后将彩色涤纶纤维切断成所需规格的短纤维，得到皮芯结构的彩色涤纶短纤维。通过采用上述技术方案，将色母粒加入皮层，不仅实现了彩色涤纶短纤维的原液着色，而且减小了色母粒的用量，节约了原料成本，同时制备工艺中不仅避免了多次建立吸附-脱附平衡、破坏吸附-脱附平衡，而且在纤维出现粗细不均匀的情况时，其仍然可以保持彩色涤纶短纤维表面色彩的均匀度。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：第一、本专利技术的皮芯结构的彩色涤纶短纤维，通过在皮层中加入色母粒替代纤维染色工艺，由于色母粒和皮层纤维在纺丝之前已混合均匀，因此不仅实现了彩色涤纶短纤维的原液着色，使彩色涤纶短纤维表面色彩更均匀、更鲜亮，而且提高了彩色涤纶短纤维的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度，同时减小了对环境的污染。第二、由于皮层中加入了色母粒而芯层中未加入色母粒，色母粒的重量占皮层总重量的百分比影响皮层的色彩，同时皮层的重量占彩色涤纶短纤维总重量的百分比，即皮层的厚度影响彩色涤纶短纤维的色彩，通过优化色母粒的重量占皮层总重量的百分比、皮层的重量占彩色涤纶短纤维总重量的百分比，不仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种皮芯结构的彩色涤纶短纤维，其特征在于：包括50‑80wt%的芯层以及10‑20wt%的皮层，所述皮层包覆于芯层外周面，所述芯层包括未着色的芯层纤维，所述皮层包括未着色的皮层纤维以及用于使皮层纤维着色的色母粒，所述色母粒的重量占皮层总重量的10‑20wt%。

【技术特征摘要】
1.一种皮芯结构的彩色涤纶短纤维，其特征在于：包括50-80wt%的芯层以及10-20wt%的皮层，所述皮层包覆于芯层外周面，所述芯层包括未着色的芯层纤维，所述皮层包括未着色的皮层纤维以及用于使皮层纤维着色的色母粒，所述色母粒的重量占皮层总重量的10-20wt%。2.根据权利要求1所述的皮芯结构的彩色涤纶短纤维，其特征在于：所述芯层的重量占彩色涤纶短纤维总重量的60wt%，所述皮层的重量占彩色涤纶短纤维总重量的40wt%，所述色母粒的重量占皮层总重量的15wt%。3.根据权利要求1所述的皮芯结构的彩色涤纶短纤维，其特征在于：所述芯层纤维的原料和皮层纤维的原料相同或不同，所述芯层纤维为APET、RPET、PETG中的一种或多种，所述皮层纤维为APET、RPET、PETG中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的皮芯结构的彩色涤纶短纤维，其特征在于：按重量份数计，所述色母粒其原料包括聚丙烯树脂60-95份、色粉1-20份、分散剂2.5-6份、高温稳定剂0.5-3.6份、硬脂酸钙0.5-4份、高碳酸复合酯0.3-1.6份、2-甲氧基乙基硬脂酸酯0.1-0.9份。5.根据权利要求4所述的皮芯结构的彩色涤纶短纤维，其特征在于：所述色母粒其原料包括聚丙烯树脂75份、色粉12份、分散剂3.5份、高温稳定剂2份、硬脂酸钙1.8份、高碳酸复合酯1.1份、2-甲氧基乙基硬脂酸酯0....

【专利技术属性】
技术研发人员：许国良，
申请(专利权)人：杭州奔马化纤纺丝有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33