一种自卷曲远红外中空复合长丝及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纺丝领域，公开了一种自卷曲远红外中空复合长丝及其制备方法，该长丝呈两组分并列型，两组分分别为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中，一侧的组分为实心结构，另一侧的组分为中空结构；呈实心结构的组分中添加有远红外母粒。本发明专利技术以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯作为两种组分，并在无中空结构的一侧组分中添加远红外母粒，然后采用并列型中空复合喷丝板，制得的自卷曲远红外中空复合长丝具有高弹性、高蓬松性、优良保暖性、吸湿性、抑菌性、保健功能等特性，克服了现有技术中无法实现该类型长丝量产的技术难题。

A self-crimping far infrared hollow composite filament and its preparation method

The invention relates to the field of spinning, and discloses a self-crimping far-infrared hollow composite filament and its preparation method. The filament has two components in parallel: polyethylene terephthalate and polypropylene terephthalate; one component is solid structure, the other component is hollow structure; the component with solid structure is added with far-infrared masterbatch. \u3002 The invention takes polyethylene terephthalate and polypropylene terephthalate as two components, adds far infrared masterbatch to one component without hollow structure, and then uses parallel hollow composite spinneret to produce self-crimping far infrared hollow composite filament with high elasticity, high fluffy, excellent heat preservation, moisture absorption, bacteriostasis and health functions. It overcomes the technical problem that the production of this type of filament cannot be realized in the existing technology.

【技术实现步骤摘要】
一种自卷曲远红外中空复合长丝及其制备方法
本专利技术涉及纺丝领域，尤其涉及一种自卷曲远红外中空复合长丝及其制备方法。
技术介绍
自卷曲纤维，又叫三维卷曲纤维，呈螺旋状卷曲，与波浪状的二维卷曲纤维不同，其无需经过后加工就可得到。目前自卷曲纤维有两种制备方法，一是通过特殊设计的喷丝孔和不对称冷却方式生产单组分三维卷曲纤维，二是通过并列或偏芯复合方式生产双组分三维卷曲纤维。后者纤维的弹性好，产品种类丰富，且兼有两种组分的优良性能，成为目前主要的生产方式，应用于仿毛及弹性织物或填充材料。根据两组分的性能差异可以选择不同的复合方式。并列型适用于两组分的分子结构、黏度相近，具有良好的黏合性，如聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/PBT等；偏心型适用于两组分的分子结构、黏度有一定差异，对粘合力的要求不如并列型严格，如聚对苯二甲酸乙二醇酯/PA6、PA/PU等。目前并列型复合纤维的制备技术发展很快，如申请号CN201510062799.1公开了“一种无机械卷曲聚对苯二甲酸丙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯并列复合自卷曲复合长丝的生产方法”，以聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯为原料，通过特殊的大容量双通道复合纺丝组件，制得聚对苯二甲酸丙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯并列复合自卷曲复合长丝。申请号CN200610118440.2公开了“一种PBT/聚对苯二甲酸乙二醇酯三维卷曲纤维的制备方法及应用”，以PBT/聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，制得三维卷曲长丝。但是并列型复合纤维大多采用的是聚酯，在吸湿排汗及保暖性能等方面较差。中空纤维，轴向带有细管状空腔，通过特殊设计的喷丝板(C形、环形中空、偏心中空)可以制得该产品。中空纤维比重轻、蓬松、具有舒适的保暖性以及良好的透湿性，也可利用自身不对称结构产生自卷曲，目前适用于棉被、合纤絮绒、仿羽绒等方面。但单一组分的中空纤维结构不稳定，容易压扁，耐压性差，易造成保暖效果下降。申请号CN201510190045.4公开了“一种新型中空复合纤维”，采用碱溶性聚酯作为填充C型截面的缺口，聚对苯二甲酸乙二醇酯为C型组分，经碱溶液处理，缺口打开，得到C型中空纤维；申请号CN200720066521.2公开了“一种三维卷曲中空合成纤维”，设计了偏心中空型喷丝板，获得自卷曲中空纤维。并列复合纤维和中空纤维的制备技术目前较为成熟，都有各自的优点，且都是通过特殊设计的喷丝板制得。若将两种纤维结合起来，就可以制得自卷曲中空复合长丝，产品附加值极高。该纤维蓬松、保暖、吸湿排汗，可应用于高档服装面料或填充料等领域。目前关于此方面的研究较少，且大多涉及短纤方面，作为填充料，对纤维的力学性能要求不高。而采用关于长丝方面的内容很少，因为中空长丝的力学性能要求达不到直接织造的要求，还未有相关技术的生成。申请号CN200810032588.3公开了“一种8字形聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯中空纤维及其制备方法”，通过特殊设计的喷丝板达到两种组分并列且中空，呈现8字形，获得保暖、高度吸湿排汗的自卷曲中空纤维。在该专利中，采用两组分并列对称中空，但是要想获得一组分实心，另一组分空心的中空纤维，目前在技术上还很难实现，原因在于该纤维重心偏位，易出现弯角，给纺丝造成困难，因此尚无能够实现该种纤维的量产。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自卷曲远红外中空复合长丝及其制备方法，本专利技术以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯作为两种组分，并在无中空结构的一侧组分中添加远红外母粒，然后采用并列型中空复合喷丝板，制得的自卷曲远红外中空复合长丝具有高弹性、高蓬松性、优良保暖性、吸湿性、抑菌性、保健功能等特性，克服了现有技术中无法实现该类型长丝量产的技术难题。本专利技术的具体技术方案为：一种自卷曲远红外中空复合长丝，呈两组分并列型，两组分分别为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中，一侧的组分为实心结构，另一侧的组分为中空结构；呈实心结构的组分中添加有远红外母粒。本专利技术的长丝具有以下有益效果：1、在自卷曲中空纤维的制备过程中，纤维截面的设计是制备具有高卷曲性能和高中空度纤维的关键。本专利技术所形成的成品长丝的截面是类似“8”字型，其中一种组分为中空结构。经过热处理后，由于截面的不对称结构以及两种组分的收缩差，产生高卷曲的复合长丝，且有一定的中空度，能够实现自卷曲和高中空、吸湿排汗等性能的结合，产品附加值较高，可应用于高档弹性织物、家纺产品等生产。2、本专利技术的长丝因采用了具有优良弹性的聚对苯二甲酸丙二醇酯作为其中一种组分，通过并列复合的方式制得聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯复合长丝，不但具有自卷曲纤维的卷曲性能和蓬松性，还具有优良的弹性伸长率和弹性回复率。3、本专利技术为了提高产品的保暖效果，向其中实心结构的一侧组分中添加远红外母粒，将远红外母粒的保暖效果与中空纤维的保暖效果结合一起，在两者协同增效下，可达到羽绒纤维的保暖效果，同时还赋予纤维抑菌性、保健功能等特性，适用于产品在服饰、家纺的应用，有利于消费者的健康。4、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯具有良好的相容性，且两者有一定的热收缩差，形成自卷曲弹性纤维。若选用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为实心结构，则聚对苯二甲酸丙二醇酯作为中空结构，成本较低，纤维强度较大；若选用聚对苯二甲酸丙二醇酯作为实心结构，则聚对苯二甲酸丙二醇酯作为中空结构，则纤维的弹性较好。作为优选，两种组分的复合质量比为30～70∶70～30。作为优选，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯的特性粘度为1.0±0.010dl/g，熔点220-230℃，干切片含水量小于50ppm。作为优选，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.56±0.010dl/g，熔点250-270℃，干切片含水量小于50ppm。作为优选，所述远红外母粒为纳米级，选自二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、二氧化钛、氧化钙和氧化锰中的至少一种，添加量为长丝总质量的5～10％，远红外母粒含水量小于100ppm。作为优选，所述自卷曲远红外中空复合长丝的规格为100dtex/24～36f。一种自卷曲远红外中空复合长丝的制备方法，包括以下步骤：1)分别取聚对苯二甲酸乙二醇酯切片和聚对苯二甲酸丙二醇酯切片，将其中一种切片作为中空结构的组分并与远红外母粒混合。2)两种组分分别经螺杆挤压机熔融挤出，进入双组分复合纺丝设备及并列型中空复合喷丝孔中，将从喷丝孔喷出的熔体依次经冷却、上油、牵伸、热定型、卷绕后，制得成品。作为优选，步骤2)中，螺杆各区温度为260～285℃，双组分复合纺丝设备的纺丝箱体温度为265～280℃，冷却时侧吹风风速为0.6～0.8m/s；牵伸时第一热辊速度为1000～1500m/min，温度为70～95℃；第二热辊速度为3500～4500m/min，温度为120～150℃；上油率为0.8～1.0％。作为优选，步骤2)中，所述并列型中空复合喷丝孔呈8字型，由一个封闭圆槽和一个C型圆槽组成，其中封闭圆槽的孔径为0.15mm，C型圆槽的外径为0.15mm，内径为0.13mm，狭缝宽度(即C型圆槽的厚度)和两狭缝尖端(即C型圆槽开口两端间距)距离均为0.1mm。在本专利技术长丝的制备过程中，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自卷曲远红外中空复合长丝，其特征在于：呈两组分并列型，两组分分别为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中，一侧的组分为实心结构，另一侧的组分为中空结构；呈实心结构的组分中添加有远红外母粒。

【技术特征摘要】
1.一种自卷曲远红外中空复合长丝，其特征在于：呈两组分并列型，两组分分别为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中，一侧的组分为实心结构，另一侧的组分为中空结构；呈实心结构的组分中添加有远红外母粒。2.如权利要求1所述的一种自卷曲远红外中空复合长丝，其特征在于，两种组分的复合质量比为30～70:70～30。3.如权利要求1或2所述的一种自卷曲远红外中空复合长丝，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯的特性粘度为1.0±0.010dl/g，熔点220-230℃，干切片含水量小于50ppm。4.如权利要求1或2所述的一种自卷曲远红外中空复合长丝，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.56±0.010dl/g，熔点250-270℃，干切片含水量小于50ppm。5.如权利要求1所述的一种自卷曲远红外中空复合长丝，其特征在于，所述远红外母粒为纳米级，选自二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、二氧化钛、氧化钙和氧化锰中的至少一种，添加量为长丝总质量的5～10%，远红外母粒含水量小于100ppm。6.如权利要求1所述的一种自卷曲远红外中空复合长丝，其特征在于，所述自卷曲远红外中空复合长丝的规格为100...

【专利技术属性】
技术研发人员：林巧巧，
申请(专利权)人：浙江恒澜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33