聚对苯二甲酸亚丙酯组合纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了具有高的自卷曲度的聚对苯二甲酸亚丙酯组合纤维，它是通过组合纺丝其中特性粘度之差在０．０５－０．１５范围内的具有不同特性粘度的两类聚对苯二甲酸亚丙酯成并排纤维而制备的。此外，通过组合纺丝制备的聚对苯二甲酸亚丙酯组合纤维经历假捻工艺，从而导致在所得纤维内形成三维的较高自卷曲度和充分的膨松性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚酯组合纤维和制备该种纤维的方法。更具体是本专利技术涉及将特性粘度不同的两种聚酯进行纺丝，形成具有并排截面的纤维，经后续的热处理和松弛过程，获得纤维自卷曲度和综合质量高的聚酯组合纤维和制备该种纤维的方法。特别是本专利技术涉及即使在两种聚合物的特性粘度之差小于常规的特性粘度之差的情况下，也能得到具有卷曲性能和良好的纺丝操作性的聚酯组合纤维的制备方法。
技术介绍
常规地已知制备并排组合纤维的数种方法。作为代表性实例，一种是通过组合纺丝聚酯及其具有高收缩率的共聚物，产生并排纤维，从而制备这种组合纤维，和另一种是通过组合纺丝两种不同聚酯产生并排纤维，从而制备组合纤维。然而，这些方法的缺点在于，共聚物典型地具有劣化的物理性能和差的纺丝操作性，且所得纤维具有有限的卷曲程度。上述两种方法用于通过纺拉成形法制备扁平长丝纱(flat yarn)。通过常规方法制备的扁平长丝纱具有约30％的卷曲率(当通过本专利技术所提供的方法测量时)，从而提供所制造的织物弹性。然而，应当设计额外的织物织纹图案，以得到高弹性，和特别难以在具有经纱和纬纱的许多交叉连接点的织物织纹上获得满意的弹性。作为利用两种聚合物特性粘度之差的组合纺丝方法的另一实例，日本专利特开公布No.2000-256918公开了一种通过将聚酯“A”和聚酯“B”与聚酯“C”中任何一个，组合纺丝成并排或同心的壳-芯型纤维而制备的潜卷曲聚酯组合纤维，其中所述聚酯“A”含有用量超过85mol％重复单元的对苯二甲酸亚丙酯和具有三个或多个成酯官能团的未共聚组分，所述聚酯“B”含有用量超过85mol％重复单元的对苯二甲酸亚丙酯和用量为0.5-0.2mol％的具有三个或多个成酯官能团的组分，和所述聚酯“C”含有用量超过85mol％重复单元的对苯二甲酸亚丙酯和特性粘度比聚酯“A”低0.15-0.30、具有三个或多个成酯官能团的未共聚组分。为了形成这种组合纤维的卷曲度，两种聚酯组分的特性粘度之差必须超过0.15。此外，由于以扁平长丝纱形式不容易产生卷曲，必须将扁平长丝纱形式的纤维通过假捻(false twist)处理加工成假捻纱线，以获得所需的卷曲度。由于特性粘度的这一差别，在喷丝头的下部处纤维严重卷曲，和纺丝操作性非常差。特别地，在并排纤维的两种组分的特性粘度之差小的情况下，可获得良好的纺丝操作性，但难以在所得纤维内产生卷曲度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供不具有前述缺点的并排型聚酯组合纤维。为了得到本专利技术，本专利技术者对聚酯组合纤维进行了深入和彻底研究，旨在实现上述目的，结果发现，可通过组合纺丝其特性粘度差为0.05-0.15的两类不同对苯二甲酸亚丙酯成并排纤维，从而制备具有良好纺丝操作性的组合纤维，和所得组合纤维甚至在扁平长丝纱形式下显示出高的自卷曲度，除此之外，当通过组合纺丝其特性粘度之差较小的聚合物而制备的双组分组合纤维经历假捻处理时，由于聚合物的特性粘度的差别导致出现聚合物收缩率的差别，和在热处理步骤中因假捻形成的潜在转矩，进而得到具有高卷曲度以及充分膨松性能的组合纤维。附图说明根据下述详细说明，并结合附图，将更清楚地了解本专利技术的上述和其它目的、特征和其它优点，其中图1表示根据本专利技术制备的聚对苯二甲酸亚丙酯组合纤维的截面形态之一例；图2是制造本专利技术实施例的纤维所使用的配有挤压机的纺纱机之示意图。具体实施例方式本专利技术提供一种制备聚对苯二甲酸亚丙酯组合纤维的方法，该方法包括在实现两种聚合物的熔融粘度差在低于1000泊范围内的条件下，组合纺丝其中特性粘度之差在0.05-0.15范围内的具有不同特性粘度的两类聚对苯二甲酸亚丙酯成并排纤维。另外，本专利技术提供一种聚对苯二甲酸亚丙酯组合纤维，它包括其中特性粘度之差在0.05-0.15范围内的具有不同特性粘度的两类聚对苯二甲酸亚丙酯，且具有并排结构。组合纺丝成本专利技术并排纤维的两类聚对苯二甲酸亚丙酯具有不同的特性粘度，其中特性粘度之差优选在0.05-0.15范围内。当调节特性粘度之差到0.05-0.15的窄范围内，使得两种聚合物的熔融粘度之差低于1000泊时，可在没有额外的喷嘴设计情况下，熔融纺丝具有图1所示结构的并排纤维且具有良好的纺丝操作性，除此之外，可通过合适地设定挤压机温度，仅通过结合特性粘度之差较小的两种聚合物，来获得具有良好卷曲度的所得纤维。下文具有高粘度的聚对苯二甲酸亚丙酯被称为“PTT-H”，和具有低粘度的聚对苯二甲酸亚丙酯被称为“PTT-L”。制备本专利技术的聚对苯二甲酸亚丙酯组合纤维的PTT-H和PTT-L以对苯二酸酯(terephtalate)和丙二醇作为主要组分，优选含有未聚合的三官能团成酯组分。此处，在聚合过程中作为副产物生成的双(3-羟丙基)醚(DPG)和环状二聚体的存在量可以分别小于3.0mol％二醇和小于3wt％。一般地，当PTT-H和PTT-L的特性粘度之差低于0.15时，已知由于两种聚合物较小的熔融粘度差导致两种聚合物较小的收缩率之差，进而不会产生具有满意卷曲率的所需纤维。根据本专利技术，当调节两种聚合物的熔融粘度之差及其结合比例时，甚至通过使用具有如上所述的相同粘度差的聚合物也可制备具有所需卷曲率的聚对苯二甲酸亚丙酯组合纤维。当两种聚合物的熔融粘度之差低于1000泊，和更优选低于300泊时，甚至通过使用粘度差低于0.15的聚合物，也可获得具有超过30％的满意卷曲率的所得纤维。以下将描述测量卷曲率的方法，和卷曲率应当超过30％，以制造具有充足弹性的织物。可通过在不同温度下挤压两种聚合物，在两种聚合物的熔融产品内产生不同的热历史，或改变具有高粘度的聚合物和具有低粘度的聚合物的结合比例，从而调节两种聚合物的熔融粘度之差。为了调节PTT-H和PTT-L的熔融粘度之差低于1000泊，纺丝温度优选在235-275℃范围内。根据本专利技术，PTT-H和PTT-L具有在0.7-1.1范围内的不同特性粘度，和两种聚合物的特性粘度之差优选为0.05-0.15。当每一聚合物的特性粘度小于0.7或大于1.1时，纺丝操作性差。特别地，根据下式1计算的“K”值优选在0＜K≤0.09范围内。K＝{H-L}/{H+L}其中H是PTT-H的特性粘度，和L是PTT-L的特性粘度。优选地，PTT-L的特性粘度为0.8-0.95，且占所得纤维总重量的30-70％，和PTT-H的特性粘度为0.85-1.1，且占所得纤维总重量的70-30％。当在低于1000泊的熔融粘度差下纺丝两种聚合物时，获得具有30％卷曲率的并排纤维。这种纤维可用于制备弹性织物，但不适于制备使用弹力纤维覆盖的纱线制造的且要求高卷曲率的高弹织物。根据本专利技术，制备卷曲的扁平长丝纱，然后经历假捻过程，进而生产在制备高弹织物中可使用的原纱。适合于本专利技术的纺丝速度优选设定，但不限于1500-4000m/min。另外，为了通过假捻在该纺丝速度下制备的扁平长丝纱而获得具有三维卷曲的高弹组合纤维，假捻拉伸比和假捻温度是重要的。假捻拉伸比优选1.0-1.5，和假捻温度优选100-180℃。当使用含第一喂料辊(第一FR)、加热器、冷却板、摩擦加捻装置和第二喂料辊(第二FR)的假捻器，在1.0-1.5的拉伸比，同时在假捻下进行拉伸工艺时，优选以1.0-1.5的拉伸比，在第一FR和第二FR之间进行拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚对苯二甲酸亚丙酯组合纤维的方法，该方法包括在实现两种聚合物的熔融粘度差在低于１０００泊范围内的条件下，对特性粘度之差在０．０５－０．１５范围内的具有不同特性粘度的两类聚对苯二甲酸亚丙酯进行组合纺丝，制成并排纤维。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴太焕，玄政勳，金炳日，咸镇洙，
申请(专利权)人：株式会社HUVIS，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]