一种仿棉聚酯纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种仿棉聚酯纤维的制备方法，将PET分别按POY工艺(喷丝板上的喷丝孔为圆形)和FDY工艺(喷丝板上的喷丝孔为三叶形，采用环吹风冷却)纺丝后合股并丝，再经网络复合、卷绕成型和松弛热处理制得仿棉聚酯纤维；所有三叶形喷丝孔的三叶呈T型；制得的仿棉聚酯纤维具有三维卷曲形态，且由多根横截面呈三叶形的PET FDY单丝和多根横截面呈圆形的PET POY单丝组成；其卷曲收缩率为20～25％，卷曲稳定度为73～75％，紧缩伸长率为50～53％，卷缩弹性回复率为78～82％；断裂强度为2.3～2.5cN/dtex，断裂伸长率为20～30％，沸水收缩率为3.0～4.0％。

A cotton like polyester fiber and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种仿棉聚酯纤维及其制备方法
本专利技术属于聚酯纤维
，涉及一种仿棉聚酯纤维及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET纤维或聚酯纤维)纤维自问世以来，具有断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型优异，耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性等一系列优良性能，且织物具有抗皱免烫，挺括性好等优点，广泛应用于服装、家纺等领域。仿棉型异收缩复合丝是具有不同潜在收缩性能的长丝，即高收缩丝POY与低收缩丝FDY经混纤加工组成的复合丝，PET异收缩混纤复合丝的主要特点：高膨松性和柔软的手感。PET仿棉型异收缩复合丝的外现和普通长丝相似。由于两组分收缩率的差异，经热处理后，高收缩部分形成轮廓清晰的芯丝，成为丝的骨架，而低收缩部分形成细小丝圈绕在芯丝周围，其外观酷似变形丝。该复合丝的光泽柔和，是由于PET仿棉型异收缩复合丝的膨松以及表面的许多丝圈，消除了化纤丝织物的极光缺陷。且该复合丝的优异的保暖性是由于高膨松性，增大纤维之间的空隙，造成PET异收缩混纤复合丝织物中的空气含量增多。因此，在现有技术的基础上，研究一种仿棉效果更好的聚酯纤维具有十分重要的的意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种仿棉聚酯纤维及其制备方法，目的是进一步从手感和光泽上提高聚酯纤维的仿棉效果。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种仿棉聚酯纤维的制备方法，将PET分别按POY工艺和FDY工艺纺丝后合股并丝，再经网络复合、卷绕成型和松弛热处理制得仿棉聚酯纤维；POY工艺对应的喷丝板上的喷丝孔为圆形；FDY工艺对应的喷丝板上的喷丝孔为三叶形；FDY工艺采用环吹风冷却；所有三叶形喷丝孔的三叶呈T型，由两横叶和一竖叶组成，竖叶中心线与两横叶中心线的夹角均为90°，竖叶与两横叶的长度之比为1:1.5～2:1.5～2，三叶宽度相同且竖叶长度与宽度之比为2.5～3.5:1；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔的竖叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心。作为优选的技术方案：如上所述的一种仿棉聚酯纤维的制备方法，PET的特性粘度为0.60～0.65dL/g。如上所述的一种仿棉聚酯纤维的制备方法，FDY工艺的参数为：纺丝温度280～285℃，冷却温度20～25℃，冷却风速1.8～2.3m/s，网络压力3.5～4.5bar，一辊速度2500～3000m/min，一辊温度85～95℃，二辊速度3600～3800m/min，二辊温度150～170℃，导丝盘速度3600～3800m/min，卷绕速度3530～3710m/min；POY工艺的参数为：冷却风速0.3～0.5m/s。如上所述的一种仿棉聚酯纤维的制备方法，按POY工艺制得的POY丝与按FDY工艺制得的FDY丝的质量比为30:70～50:50。如上所述的一种仿棉聚酯纤维的制备方法，松弛热处理的温度为90～120℃，时间为20～30min。采用如上任一项所述的一种仿棉聚酯纤维的制备方法制得的仿棉聚酯纤维，具有三维卷曲形态，且由多根横截面呈三叶形的PETFDY单丝和多根横截面呈圆形的PETPOY单丝组成。如上所述的仿棉聚酯纤维，仿棉聚酯纤维的卷曲收缩率为20～25％，卷曲稳定度为73～75％，紧缩伸长率为50～53％，卷缩弹性回复率为78～82％。如上所述的仿棉聚酯纤维，仿棉聚酯纤维的断裂强度为2.3～2.5cN/dtex，断裂伸长率为20～30％，沸水收缩率为3.0～4.0％，单丝纤度为1.5～1.7dtex。本专利技术的原理如下：本专利技术中的仿棉聚酯纤维是按POY工艺和FDY工艺纺丝后合股并丝制得，POY工艺采用的是圆形喷丝孔的喷丝板，而FDY采用的是三叶形喷丝孔(三叶呈T型)的喷丝板，三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔的竖叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心，同时采用环吹风冷却；其中，冷却吹风正对三叶形中的竖叶，最先迎风；故该叶的冷却速度更大，使得纤维自喷出后，横截面上熔体的冷却速度不一致，主要体现在：FDY工艺纺丝时，冷却风速很大，风速介于1.8～2.3m/s，靠近吹风口的部分更早更快冷却，远离吹风口的部分更慢冷却。当三叶形喷丝孔中的竖叶正对着冷却风时，该叶的熔体冷却得快，而另外的叶冷却得慢。在牵伸的张力作用下，冷却的慢的熔体更容易被牵伸而变细，且其应力更集中。同时，POY工艺的纤维与其合股，在经过松弛热处理后，仿棉聚酯纤维发生卷曲，这种卷曲有两种形式：一种是因为FDY丝的横截面应力和粗细均不对称，而呈现出三维自卷曲形态，另一种是因为POY丝和FDY丝的热收缩率不同，POY丝收缩率更大，使得FDY丝凸出，形成卷曲形态的丝圈。综上所述，相较于现有技术中的POY丝和FDY丝形成的复合丝，本专利技术中仿棉聚酯纤维的表面丝圈是横截面呈三叶形且三维自卷曲形态的丝形成的，而现有技术是常规的FDY丝(非自卷曲形态)形成的，二者在光泽度和手感是完全不同的，具体体现在：三维自卷曲形态的丝形成的丝圈的弹性模量更小，发生形变需要的外力更小，其手感更柔软；而自卷曲纤维的卷曲形态和横截面呈三叶形从两个方面消除聚酯纤维原有的极光缺陷，因此，本专利技术的仿棉聚酯纤维的仿棉效果更好。有益效果：(1)本专利技术的一种仿棉聚酯纤维及其制备方法，采用FDY工艺和POY工艺，且在FDY工艺中设置喷丝孔形状为三叶形(三叶呈T型)进行纺丝，使得制得的聚酯仿棉纤维表面的丝圈为三维自卷曲形态的纤维形成；(2)本专利技术的一种仿棉聚酯纤维，因三维自卷曲形态和横截面呈三叶形的FDY丝作为表面的丝圈，其膨松性、手感和光泽度相较于现有技术更接近棉纤维，仿棉效果更好。附图说明图1为本专利技术的三叶形喷丝孔的结构示意图；图2为本专利技术的三叶形喷丝孔在喷丝板上分布的示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，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。本专利技术的三叶形喷丝孔的形状及三叶形喷丝孔在喷丝板上的分布示意图如图1和图2所示，所有三叶形喷丝孔的三叶呈T型，由两横叶和一竖叶组成，竖叶中心线与两横叶中心线的夹角均为90°，竖叶与两横叶的长度之比为1:1.5～2:1.5～2，三叶宽度相同且竖叶长度与宽度之比为2.5～3.5:1；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔的竖叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心。图1和图2仅为示意，不作为对本专利技术的限制。实施例1一种仿棉聚酯纤维的制备方法，其制备过程如下：(1)将PET(特性粘度为0.6dL/g)分别按POY工艺(喷丝板上的喷丝孔为圆形)和FDY工艺(喷丝板上的喷丝孔为三叶形)纺丝；其中，所有三叶形喷丝孔的三叶呈T型，由两横叶和一竖叶组成，竖叶中心线与两横叶中心线的夹角均为90°，竖叶与两横叶的长度之比为1:1.5:1.6，三叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿棉聚酯纤维的制备方法，其特征是：将PET分别按POY工艺和FDY工艺纺丝后合股并丝，再经网络复合、卷绕成型和松弛热处理制得仿棉聚酯纤维；/nPOY工艺对应的喷丝板上的喷丝孔为圆形；FDY工艺对应的喷丝板上的喷丝孔为三叶形；FDY工艺采用环吹风冷却；/n所有三叶形喷丝孔的三叶呈T型，由两横叶和一竖叶组成，竖叶中心线与两横叶中心线的夹角均为90°，竖叶与两横叶的长度之比为1:1.5～2:1.5～2，三叶宽度相同且竖叶长度与宽度之比为2.5～3.5:1；/n所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔的竖叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿棉聚酯纤维的制备方法，其特征是：将PET分别按POY工艺和FDY工艺纺丝后合股并丝，再经网络复合、卷绕成型和松弛热处理制得仿棉聚酯纤维；
POY工艺对应的喷丝板上的喷丝孔为圆形；FDY工艺对应的喷丝板上的喷丝孔为三叶形；FDY工艺采用环吹风冷却；
所有三叶形喷丝孔的三叶呈T型，由两横叶和一竖叶组成，竖叶中心线与两横叶中心线的夹角均为90°，竖叶与两横叶的长度之比为1:1.5～2:1.5～2，三叶宽度相同且竖叶长度与宽度之比为2.5～3.5:1；
所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔的竖叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心。


2.根据权利要求1所述的一种仿棉聚酯纤维的制备方法，其特征在于，PET的特性粘度为0.60～0.65dL/g。


3.根据权利要求2所述的一种仿棉聚酯纤维的制备方法，其特征在于，FDY工艺的参数为：纺丝温度280～285℃，冷却温度20～25℃，冷却风速1.8～2.3m/s，网络压力3.5～4.5bar，一辊速度2500～3000m/min，一辊温度85～95℃，二辊速度3600～3800m/min，二辊温度150～170℃，导丝盘速度3600～...

【专利技术属性】
技术研发人员：范红卫，王山水，王丽丽，汤方明，
申请(专利权)人：江苏恒力化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32