專利名稱：粗旦聚酯纖維及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及-一種粗旦聚酯纖維及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
聚酯纖維具有強度高，彈性好，抗皺性強，染色優(yōu)良和成本較低而 在合成纖維中應(yīng)用廣泛。但是，對于有些聚酯纖維來講，我們除了要其 具有上述多項的優(yōu)點之外，還要讓其所織成的織物擁有較好的透氣性， 清涼和仿麻的手感，同時還要使織物具有硬朗風(fēng)格等特點。為了得到以 上的特點，可以通過增大單絲纖度以及改變單絲的截面形狀方面來著 手，這就是所說的粗旦纖維或是帶有異形截面的粗旦纖維。
在技術(shù)文獻及相關(guān)資料中，對于粗旦纖維的單絲纖度劃分并不是非
常的明確。根據(jù)AKZ0公司所提出的分類標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)單絲纖度大于7. 0dtex 時為粗旦纖維。雖然粗旦纖維的生產(chǎn)仍處于起步階段，但是隨著市場需 求的逐漸擴大，粗旦絲的潛能將會得到更加充分的挖掘。近年來，國內(nèi) 開發(fā)的粗旦聚酯纖維的品種以圓形截面居多，異形截面較少。
在利用常規(guī)的熔融紡絲法來生產(chǎn)粗旦絲時，對原料和紡絲工藝必須 嚴格控制，才能得到性能優(yōu)異的粗旦絲。
本發(fā)明的目的在于提供一種單絲為粗旦、性能好的粗旦聚酯纖維及 其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種粗旦聚酯纖維，其特征是單絲纖度為7 20dtex，且纖維的 單絲總數(shù)大于l。
當(dāng)纖維橫截面為三角到十二角的異形截面時，纖維的光澤更好，且織物的清涼感更佳。異形纖維的異形度范圍為1.25 3.5。單絲纖度從 織物的風(fēng)格及紡絲的安定性綜合考慮，最佳單絲纖度為10 15dtex。
原料聚酯切片包括對苯二甲酸乙二醇酯、對苯二甲酸丙二醇酯、 對苯二甲酸丁二醇酯及其以上三種的改性聚酯。
本發(fā)明所述的粗旦聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征是先將聚酯切片 干燥、干燥后的切片經(jīng)過螺桿擠出機熔融擠壓，擠出機設(shè)有多段加熱區(qū)，
各區(qū)的加熱溫度設(shè)在260 290。C之間，熔融后的聚合物流入紡絲箱體 內(nèi)，紡絲箱體溫度設(shè)在260 290°C。然后通過圓形或異形噴絲板擠出定 形、側(cè)吹風(fēng)冷卻固化，再經(jīng)油嘴或油輥給油處理，及1羅拉和2羅拉之 間的延伸、網(wǎng)絡(luò)噴嘴進行加交絡(luò)，最后通過巻繞裝置巻繞定形，得粗旦 聚酯纖維。本發(fā)明所述的粗旦纖維由于單絲較粗，在紡絲過程中側(cè)吹風(fēng) 冷卻定型、給油控制及巻取成型三個部分特別重要。給油方式最好采用 油輥給油，給油位置一般不小于5000鵬。預(yù)取向纖維單絲纖度在25dtex 以下時，也可采取油嘴給油方式，此時給油位置應(yīng)不小于1500mm，冷卻 用風(fēng)溫在25度以下，最佳風(fēng)溫范圍為15度 20度，風(fēng)速在25m/min 60m/min內(nèi)，最佳風(fēng)速范圍為30m/min 45m/min。
本發(fā)明所述的粗旦絲可利用圓形或異形(如三角 十二角等)等噴 絲板進行紡絲。
在生產(chǎn)預(yù)取向聚酯纖維(POY)時，1羅拉的速度為2500 3500m/min，2羅拉的速度為2500 3500m/min，紡絲的巻取速度為 2500 3500m/min;在生產(chǎn)高取向聚酯纖維(FDY)時，1羅拉的速度為 1500 3000m/min， 2羅拉的速度為3500 5500m/min， 1羅拉的熱輥溫度 為7(TC 12(TC， 2羅拉的熱輥溫度為10(TC 18(TC。
在對預(yù)取向粗旦聚酯纖維進行假捻延伸加工后可得高彈絲或低彈 絲，加工條件為l熱板的溫度范圍為14(TC 19(TC， 2熱板的溫度范圍為常溫 18(TC，延伸倍率的范圍為1. 4 2. 5。
本發(fā)明所述的粗旦纖維具有良好的可紡性能和可加工性能；本發(fā)明 所述的粗旦絲性能優(yōu)良穩(wěn)定，仿麻效果好，透氣性較強，手感清涼、干 爽，光澤感強，反彈回復(fù)性好，具有良好的服用性。另外，本發(fā)明所述 的生產(chǎn)方法工藝流程短，加工工序少，生產(chǎn)成本低，易于操作。
三角 十二角截面形狀異形度的測定方法是纖維截面在顯微鏡下
放大到合適倍率，拍下照片后打印，測定纖維截面的外接圓直徑Rl和 內(nèi)切圓直徑R2，異形度M值就是R1/R2，通常測定5組單絲，然后取平 均值。
下面結(jié)合附圖
和實施例對本發(fā)明作進一步說明。 圖l是本發(fā)明粗旦聚酯纖維的幾種橫截面形狀圖。 圖l中包括三角、六角、八角、十二角、圓的情況。
具體實施例方式
實施例l:
取IV二O. 654，熔點為254. 7度，Ti02含量為0. 29wt。/。的半消光(SD) 切片，將該切片在13(TC的干燥條件下用轉(zhuǎn)鼓干燥機干燥11小時，干燥 后切片水分為50ppm，干燥后切片投入螺桿擠出機，經(jīng)過螺桿擠出機的 熔融擠壓成為可紡絲的聚酯熔體，熔融擠壓過程設(shè)3段加熱區(qū)，各區(qū)的 加熱溫度設(shè)定為275。C/280。C/285t:，紡絲箱體溫度設(shè)定為287°C。然 后通過噴絲孔呈三角形的異形噴絲板擠出定形、側(cè)吹風(fēng)冷卻固化，風(fēng)溫 為17度風(fēng)速為35m/min，再經(jīng)油輥給油處理，油劑附著量為0.60%，最 后通過巻取裝置巻取得到高取向粗旦聚酯纖維(FDY)。 1羅拉的速度為 1700m/min，熱輥溫度為100度，在羅拉上繞7.5圈，2羅拉的速度為 4500m/niin，熱輥溫度為125度，在羅拉上繞6.5圈，巻取速度為 4440m/min。高取向粗旦聚酯纖維的物性纖度為75. ldtex，單絲數(shù)為5根，強 度為3. 86cN/dtex，伸度為35. 8%， U% (H)(條千不勻率)為O. 40， 沸收6.8%，異形度為2.3。用該纖維織成的織物具有粗糙的手感，硬朗 的風(fēng)格，且具有較好的光澤感和清涼感。
實施例2:
取IV=0. 654，熔點為253. 6度，Ti02含量為2. 67wt。/。的全消光(FD) 切片，將該切片用預(yù)結(jié)晶干燥機干燥，預(yù)結(jié)晶溫度為150度，預(yù)結(jié)晶時 間為1小時，干燥溫度為135度，干燥時間為13小時，干燥后切片水 分為35ppm，干燥后切片投入螺桿擠出機，經(jīng)過螺桿擠出機的熔融擠壓 成為可紡絲的聚酯熔體，熔融擠壓過程設(shè)5段加熱區(qū)，各區(qū)的加熱溫度 設(shè)在268/274/280/286/290/290°C，紡絲箱體溫度設(shè)在287°C 。然后通 過噴絲孔呈六角形的異形噴絲板擠出定形、側(cè)吹風(fēng)冷卻固化，風(fēng)溫為17 度風(fēng)速為40m/min，再經(jīng)油輥給油處理及網(wǎng)絡(luò)噴嘴，最后通過巻取裝置 巻取得預(yù)取向粗旦聚酯纖維(POY)。 1羅拉的速度為3000m/min， 2羅拉 的速度為3000m/min，巻曲速度為2985 m/min。再對預(yù)取向粗旦聚酯纖 維進行假捻加工(DTY)，加工條件為1熱板溫度為17(TC， 2熱板的溫 度為15(TC，延伸倍率為1.61。
預(yù)取向粗旦聚酯纖維的物性纖度為240. 3dtex，單絲數(shù)為10dtex， 強度為2. 31cN/dtex，伸度為169. 8%， U% (H)(條干不勻率)為0. 33。
假捻加工絲的物性纖度為150. ldtex，單絲纖度15.0dtex，強度 為3. 11cN/dtex，伸度為35. 3%， CR (濕熱伸縮回復(fù)率)為22. 2%，沸收 為5.6%，干收為11.3%，異形度為1.5。用該纖維織成的織物具有粗糙 的手感，硬朗的風(fēng)格，且具有較好的光澤感清涼感。
實施例3:
取IV=0. 654，熔點為254. 7度，Ti02含量為0. 29wty。的半消光(SI))
6切片，將該切片在13(TC的干燥條件下用轉(zhuǎn)鼓干燥機干燥11小時，干燥
后切片水分為50ppm，干燥后切片投入螺桿擠出機，經(jīng)過螺桿擠出機的 熔融擠壓成為可紡絲的聚酯熔體，熔融擠壓過程設(shè)3段加熱區(qū)，各區(qū)的 加熱溫度設(shè)在275°C/280°C/285°C，紡絲箱體溫度設(shè)在287°C 。然后通 過噴絲孔呈八角形的異形噴絲板擠出定形、側(cè)吹風(fēng)冷卻固化，風(fēng)溫為17 度風(fēng)速為25m/min，再經(jīng)油輥給油處理及網(wǎng)絡(luò)噴嘴，油劑附著量為0. 60%， 最后通過巻取裝置巻取得到預(yù)取向粗旦聚酯纖維(POY)。 l羅拉的速度 為2550m/min， 2羅拉的速度為2550m/min，巻取速度為2546 m/min。 再對兩根預(yù)取向粗旦聚酯纖維進行合纖假捻加工(DTY)，加工條件為 1熱板溫度為150°C， 2熱板的溫度為130°C，延伸倍率為1. 95。
預(yù)取向粗旦聚酯纖維的物性纖度為119.2dtex，單絲數(shù)為5，強 度為1.89cN/dtex，伸度為220.6%， U% (H)(條干不勻率)為0.45。
加工絲的物性纖度為120.9dtex，單絲纖度12. ldtex，強度為 3.46cN/dtex，伸度為31.9%， CR (濕熱仲縮阿趙率)為23. 1%，沸收為 7.2%，干收為10.4%，異形度為1.39。用該纖維織成的織物具有粗糙的 手感，硬朗的風(fēng)格，且具有較好的光澤感。
實施例4:
取IV=0. 667，熔點為243. 6度，Ti02含量為0. 23wt。/。的陽離子可染 改性聚對苯二甲酸乙二醇酯(CD)切片(其中SSIA 〔磺酸鹽〕的含量 1.8mol。/。和PEG 〔聚乙V.醇〕的含量1.0moP/。)，將該切片在130°C的干燥 條件下用轉(zhuǎn)鼓干燥機干燥13小時，干燥后切片水分為45卯m，干燥后切 片投入螺桿擠出機，經(jīng)過螺桿擠出機的熔融擠壓成為可紡絲的聚酯熔 體，熔融擠壓過程設(shè)5段加熱區(qū)，各區(qū)的加熱溫度設(shè)在 268/274/282/288/290/290。C，紡絲箱體溫度設(shè)在29CTC 。然后通過噴絲 孔呈十二角形的異形噴絲板擠出定形、側(cè)吹風(fēng)冷卻固化，風(fēng)溫為17度風(fēng)速為35m/min，再經(jīng)油輥給油處理及網(wǎng)絡(luò)噴嘴，最后通過巻取裝置巻 取得預(yù)取向粗旦聚酯纖維(P0Y)。 1羅拉的速度為3000m/min， 2羅拉的 速度為3000m/min，巻曲速度為2988 m/min。內(nèi):對l從j根預(yù)取向粗凡聚酯 纖維進行合纖假捻加T (DTY)，加T條件為1熱板溫投為160°C， 2 熱板的溫皮為l'就,延伸倍申:為1. 75。
預(yù)取向粗旦聚酯纖維的物性纖度為131.3dtex，單絲數(shù)為5，強 度為1.65cN/dtex，伸度為160. 2%，異形度為1.2， U% (H)(條干不 勻率)為O. 56。
合纖假捻加工絲的物性纖度為150. ldtex,單絲纖度15. 0dtex， 強度為2. 80cN/dtex，伸度為40. 5%， CR (濕熱仲縮冋復(fù)率)為17. 0%， 沸收為7.6%，干收為10.7%。用該纖維織成的織物除了具有普通粗旦絲 原有的特點外，同時具有易染色的特點，可以滿足鮮艷顏色的后加工， 但是由于異型度較低，光澤度略顯不足。
實施例5:
取IV=1. 20的PBT (聚對苯二甲酸丁二醉酯)切片，將該切片在110 。C， 0.8KPa的干燥條件下用真空干燥機干燥13小時，干燥后切片水分 為55ppm，干燥后切片投入紡絲機，利用熱板把切片熔融，熱板溫度為 267°C，熔融的聚合物經(jīng)過增壓和計量泵計量后流入紡絲組件，最后通 過噴絲孔呈圓形噴絲板擠出定形、側(cè)吹風(fēng)冷卻固化，風(fēng)溫為27度風(fēng)速 為25m/min，再經(jīng)油嘴給油處理及網(wǎng)絡(luò)噴嘴，最后通過巻取裝置巻取得 預(yù)取向粗旦聚酯纖維(POY)。 1羅拉的速度為2815m/min， 2羅拉的速度 為2815m/min，巻曲速度為2800 m/min。然后對預(yù)取向粗H.聚酯纖維進 行假捻加T (DTY),加T條件為1熱板溫皮為1.5Crc， 2熱板的溫度為 常溫，延伸倍率為1.45。
預(yù)取向粗旦聚酯纖維的物性纖度為121.3dtex，單絲數(shù)為10，強度為1.86cN/dtex,伸度為163. 7%， U% (H)(條干不勻率)為0. 57。 假捻加工絲的物性纖度為84. 3dtex，強度為2. 46cN/dtex,伸度 為28. 2%， CR (濕熱仲縮l叫復(fù)率)為43. 1%， TR ( |:熱仲縮|''1趙率)為 40.2%。用該纖維織成的織物具有粗糙的手感，硬朗的風(fēng)格。
比較例1:生產(chǎn)方法同實施例1，紡絲條件中吐出量變大，所得纖 維的纖度為125.0dtex，單絲數(shù)為5，即單絲纖度為25dtex。所得纖維 的1]% (條干不勻率)不穩(wěn)定，從0.50 1.0之間波動，且?guī)喨r易發(fā)生 綾落。用該纖維織成的織物手感偏硬，且容易出現(xiàn)染色不勻現(xiàn)象。
比較例2:紡絲生產(chǎn)方法及假捻加工方法同實施例5，預(yù)取向纖維 的纖度為84. 3dtex，單絲數(shù)為10;假捻加工絲的纖度為60. ldtex，即 單絲纖度為6.0dtex。用該纖維織成的織物手感偏軟，粗糙感不強，同 時織物的懸垂感與骨感明顯減弱。
權(quán)利要求
1、一種粗旦聚酯纖維，其特征是單絲纖度為7～20dtex，單絲總數(shù)大于1。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述粗旦聚酯纖維，其特征是纖維的橫截面為三角 十二角異形截面，異形度為1.25 3.5之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗旦聚酯纖維，其特征是原料聚酯種 類為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁 二醇酯或以上三種聚酯的改性聚酯。
4、 一種權(quán)利要求1所述的粗旦聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征是將聚酯切片干燥、熔融擠壓，通過噴絲板擠出定形、側(cè)吹風(fēng)冷卻固化， 再經(jīng)給油處理、網(wǎng)絡(luò)噴嘴，最后通過巻取裝置巻取成型，得預(yù)取向聚酯 纖維或高取向聚酯纖維。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的粗旦聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征是 預(yù)取向聚酯纖維還通過高次加工可得高彈絲或低彈絲；高次加工條件1熱板溫度為14(TC 19(TC， 2熱板的溫度為常溫 18(TC，延伸倍率為 1. 4 2. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粗旦聚酯纖維及其生產(chǎn)方法。該纖維的單絲纖度范圍為7～20dtex，該粗旦聚酯纖維不包括單絲總數(shù)為一的聚酯纖維。生產(chǎn)方法包括將干燥后的聚酯切片熔融擠壓，通過圓形或異形噴絲板擠出定形、側(cè)吹風(fēng)冷卻固化，再經(jīng)給油、交絡(luò)處理，最后通過卷取裝置卷取成型，直接得到成品高取向聚酯纖維(FDY)，或得到半成品預(yù)取向聚酯纖維(POY)，半成品預(yù)取向聚酯纖維(POY)再經(jīng)過高次加工后得到成品。另外，本產(chǎn)品的生產(chǎn)方法簡單，可操作性強，也能滿足進一步加工的需求。
文檔編號D01D5/253GK101575745SQ20081009685
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者佐藤正幸, 倪春健, 單伯軍 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司