专利名称:粗细聚酯复丝的制作方法图1和图2中,并在以下进行详细的描述。图1是实施例1制备的粗细聚酯复丝的光谱图,以下将详述,及图2是常规的粗细聚酯复丝的光谱图。比较图1和图2它们之间的特征性区别在于光谱图中出现的纱粗度变异系数的峰数目。即在本发明的粗细聚酯复丝中,在50~150cm的长丝粗度变异周期及4~10cm的短丝粗度变异周期范围内,出现了两个CV%峰,因此纱的粗度被广泛地分散。与此相比,在图2中,仅在4~10cm的短丝粗度变异周期中出现了一个峰,在长丝粗度变异周期中没有出现峰。因此,该粗细聚酯复丝比常规的丝具有更加天然的细纱状的外观。当本发明的粗细聚酯复丝采用Uster不均匀度测试仪通过正常模试试验测量其粗度的均匀度时,在纱的所得的光谱图中出现了两个纱的CV%峰。在4~10cm、优选5~8cm的纱粗度变异周期中出现了第一峰(Pmax-1),在50~150cm、优选80~120cm的纱粗度变异周期中出现了第二峰(Pmax-2)。同样,以CV%表示的第一峰值(Pmax-1)与以CV%表示的第二峰值(Pmax-2)的比值(Pmax-1/Pmax-2)必需在1.0~4.0、优选1.5~2.0的范围。如果光谱图仅显示一个CV%峰,或至少其中之一峰不在上述纱粗度变化周期特定范围内,或峰值比例(Pmax-1/Pmax-2)没有落在上述特定范围内,所得粗细聚酯复丝显示其粗的部分在分布的随机变化方面下降,因此成纱的天然纤维或长丝状手感变差,或纱的滑爽感和/或细纱状外观变差,以致使即本发明的目的没有完全达到。在本发明的粗细聚酯复丝的光谱图中,当如上述定义的第一峰值CV%(Pmax-1)与在20cm的纱粗度变化周期的CV%值(P20)的比值(Pmax-1)/(P20)为1.5~4.0,优选2.0~3.0时,成纱具有如下的优点改进的天然纤维或复丝状手感、滑爽感和细纱状的外观。在本发明的粗细聚酯复丝中,单根复丝的粗部分长度为1~15mm,优选3~10mm。如果粗部分长度太长,成纱显示了变差的天然纤维或长丝状手感,及如果粗部分长度太短,显示出的粗细纱特性不令人满意。进一步,本发明的粗细聚酯复丝优选具有3.5%或更高的Uster正常U%值,更优选为4.5~8.0%。Uster正常模式U%是平均偏差与纱粗度的比以百分数表示的平均纱粗度的不均匀度,所述的纱粗度使用Uster均匀度测试仪以400m/min的纺线线速度、5500转/分钟的捻数,通过正常模试试验测试一分钟得到。在上述范围的U%值可实现所得粗细聚酯复丝的粗糙手感和天然纤维或长丝纤维状手感。对单根粗细长丝的平均粗度及纱的平均总粗度没有限制。通常单根粗细长丝的平均粗度优选为1.5~5.0dtex,纱的平均总粗度优选为40~170dtex。同样对于单个粗细长丝截面图形和尺寸没有限制。单个长丝的圆形截面图形可使所得复丝具有天然纤维细丝状外观。具有三角形截面图形的粗细复丝可使成纱具有增强的滑爽感和细纱状外观。
本发明上述的粗细聚酯复丝可以通过例如如下的方法制造。
上述的聚酯在280~300℃的温度下熔融,熔融的聚酯被通过喷丝头挤出并通过冷却凝固;所得未拉伸长丝被润滑剂涂油,于是在具有三个或更多喷气口的交织设备中交织,在0.1~0.3MPa的压力下通过所述的口空气被喷到涂油的未拉伸的长丝;所得交织的未拉伸长丝纱在如下条件下的预热辊之间半拉伸,所述的条件是外围温度等于或低于该聚酯的玻璃化转变温度,拉伸比为1.1~1.5,在预热辊上拉伸滚筒以1500~2500m/min的进料速度拉伸辊;半拉伸长丝纱围绕线筒缠绕。因此缠绕的半拉伸长丝纱被展开并以600~1400m/min的进料速度被引入到拉伸设备中,其中进料半拉伸长丝纱在预热辊周边被加热至80~110℃,随后在非接触型加热器被加热至170~220℃,接着以1.1~2.0的拉伸比拉伸,以提供粗细聚酯复丝。任选通过接触型或非接触型加热器,将复丝进一步预热到150~190℃并在拉伸比0.8~1.1时热定形。
在制造本发明的粗细聚酯复丝的方法中,通过改变上述步骤的条件,可以调节第一峰(Pmax-1)、第二峰(Pmax-2)和(Pmax-1/Pmax-2)比值,例如,在熔融挤出步骤中,未拉伸长丝的截面图形,在交织步骤中给未拉伸长丝施加鼓风装置的压力,在半拉伸步骤中对未拉伸长丝的拉伸比例,在热定形步骤中在预热辊上半拉伸长丝上的张力分布,及在热定形步骤中半拉伸长丝的拉伸比。
为从上述本发明的粗细聚酯复丝制备织物,任选将其以需要的捻数捻纱,并将其纺织或编织成需要的织物结构。任选织物用碱水溶液减重处理。减重处理有助于改进细纱织物外观、天然纤维或长丝状外观和织物的滑爽感,以达到常规的聚酯复丝所不能及的程度。
由于本发明的目的是提供一种粗细聚酯复丝,其具有增强的细纱状外表、天然纤维状或长丝状手感和滑爽感,织物优选是选自如下的一种简单织物或编织结构,例如平纹织物结构、改进的平纹织物结构、简单斜纹织物结构、改进的简单斜纹织物结构和缎纹织物结构,但由本发明的纱形成的织物并不优选复杂纺织和编织结构。织物不限制于由100%含量本发明的粗细聚酯复丝组成的织物。但在织物中本发明纱的含量优选尽可能高,以改善细纱的外观、天然纤维或长丝纱纤维状手感和滑爽感。
在本发明的另外一个实施方式中,粗细聚酯复丝是一个复合纱,其包括(A)多个单根粗细聚酯复丝和(B)多个单根拉伸聚酯长丝,所述多个单根粗细聚酯复丝(A)具有80%或更高的极限伸长(ELA)、自10%应变(伸长)的50%或更低的弹性回复、5.89GPa或更低的拉伸刚性模数(EMA)、25%或更高的结晶度(XpA)、沸水中3%或更低的收缩率(BWSA)及160℃下的热应力为0.44mN/detex,所述多个单根拉伸聚酯长丝(B)具有40%或更低的极限伸长(ELB)、7.85GPa或更高的拉伸刚性模数(EMB)、沸水中5%或更高的收缩率(BWSB)及160℃下的热应力为0.88mN/detex或更高,长丝(A)和长丝(B)相互混合。
将从空气喷射纤维混合设备中喷射出的空气喷射施加到在室温相互平行的长丝(A)和(B)上,进行长丝(A)和长丝(B)的相互混合。
优选粗细聚酯长丝(A)具有三角形截面图形。
同样粗细聚酯长丝(A)含有上述的致细孔剂。
在本发明的又一个实施方式中,粗细聚酯复丝是由如下方法生产的复合纱使自然拉伸比相互不同的两种或多种未拉伸聚酯复丝平行;及以一定拉伸的比例拉伸平行的复丝,所述的拉伸比例比平行未拉伸复丝的自然拉伸比的最高值低但比最低值高。
在该实施方式中,在使未拉伸的复丝相互平行后,所得的未拉伸纱受到室温时喷气纤维混合设备中喷出的空气喷射施加于未拉伸纱的空气气喷射进行长丝混合过程,随后拉伸混合长丝的纱。
具有最高自然拉伸比的未拉伸聚酯复丝优选含有上述的致细孔剂。
将要相互平行的未拉伸复丝的自然拉伸比最低值优选为1.1~1.7,更优选1.3~1.5。未拉伸纱的自然拉伸比最高值优选为0.5以上,更优选0.7以上,未拉伸纱的自然拉伸比最低值优选为2.0~6.0。
在该实施方式中,自然拉伸比相互不同的未拉伸长丝的混合比,可根据成纱所需要的性能和用途而确定。优选具有最低自然拉伸比的未拉伸长丝及具有最高自然拉伸比的未拉伸长丝的含量分别为20wt%或更多。具体地说,具有较高自然拉伸比的未拉伸长丝含量优选比具有较低自然拉伸比的未拉伸长丝的含量要高。具有最低自然拉伸比的未拉伸长丝与具有最高自然拉伸比的未拉伸长丝的重量含量比优选为30/70~45/55。同样在该实施方式中,复合纱进一步包括具有高收缩率例如在沸水中收缩率为15%或更高的聚酯复丝,其含量为45wt%或更低。
进一步,在该实施方式中,复合纱可进一步包括具有潜卷缩性、并在加热到高温例如150℃或更高时具有卷缩能力的聚酯复丝,其含量为45wt%或更低。
高收缩率和/或聚酯长丝混合到复合纱中可使所得复合纱的膨松度得以改善。
反应结束后,使用造粒机对所得改性的聚合物造粒。
改性的聚合物颗粒在150℃下干燥180分钟,然后通过具有36个熔融喷丝口的喷丝头熔融挤出以得到具有三角形的截面图形的未拉伸长丝;挤出的长丝聚合物熔融流通过冷却使其凝固;所得未拉伸长丝用润滑剂上油,然后使用配有三个空气喷嘴的交织设备内进行交织过程,三股空气喷射在0.15MPa压力下通过空气喷嘴施加到未拉伸的长丝上;以2250m/min的速度对未拉伸长丝进行交织,以拉伸比3030/2250=1.35,3030m/min的速度进行半拉伸,半拉伸的长丝围绕宽线轴缠绕。
半拉伸的长丝被展开并在如下条件下拉伸预热辊温度为87℃、热定形加热器(非接触型)温度为200℃、拉伸比为1.4及拉伸速度为800m/min。通过热定形加热器(接触型)在温度175℃拉伸比为0.98时热定形拉伸的长丝,热定形的长丝被缠绕在线轴上。所得粗细聚酯复丝具有120dtex/36长丝的纱线支数。纱的单个长丝具有三角形的截面图形。
用Uster均匀度测试仪对粗细聚酯复丝进行光谱摄制试验和U%试验,并测量其在沸水中30分钟的收缩率。
实验的结果和测量结果列于表1中。
从每一个由上述粗细聚酯复丝组成的经纬线生产平纹织物(Habutue)。平纹织物的经密度为86支纱/25.4mm,纬密度为78支纱/25.4mm。聚酯复丝编织物经洗擦、热定形并经碱水溶液的减重处理,减重15%。然后将织物用蓝色分散染料泡进行浸泡染色处理。染色的织物进行滑爽感、天然纤维或长丝纤维手感和细纱纤维状外观的评价。
通过有经验的5人评判小组用器官感觉测试法评价每一项指标,评价结果分成如下三个等级。
等级评判组的评价结果3所有评判人认为很好2 三个或更多的评判人认为好1三个或更多的评判人认为不好评价结果见表1。
在交织步骤中,三股空气喷射在0.25MPa的压力下喷出施加到未拉伸的长丝上。
试验结果见表1。
在熔融挤出步骤中,喷丝头有36个熔融纺丝孔以得到具有圆形截面图形的未拉伸长丝。
试验结果见表1。对比例1用与实施例1相同的步骤生产及测试粗细聚酯复丝,区别在于下面。
在预热步骤中,半拉伸的长丝通过弯曲导向送至预热辊中,由此产生长丝的张力变化。
试验结果见表1。对比例2用与实施例1相同的步骤生产及测试粗细聚酯复丝,区别在于下面。
在热定形步骤中,半拉伸长丝的拉伸比为1.05。
试验结果见表1。对比例3用与实施例1相同的步骤生产及测试粗细聚酯复丝,区别在于下面。
在熔融挤出步骤中,每一个熔融纺丝孔具有圆形的截面图形。
在热定形步骤中,半拉伸长丝的拉伸比为1.05。
试验结果见表1。对比例4用与实施例1相同的步骤生产及测试粗细聚酯复丝,区别在于下面。
在交织步骤中,空气喷射在0.05MPa的压力下施加于未拉伸长丝。
试验结果见表1。对比例5用与实施例1相同的步骤生产及测试粗细聚酯复丝,区别在于下面。
在交织步骤中,空气喷射在0.4MPa的压力下施加于未拉伸长丝。
试验结果见表1。对比例6用与实施例相同的步骤生产及测试粗细聚酯复丝,区别在于下面。
在热定形步骤中,半拉伸长丝的拉伸比为2.1。
表1 工业应用性本发明的粗细聚酯复丝可转化成具有优异天然纤维丝状手感、滑爽感和细纱状外观的织物,而常规的粗细聚酯复丝织物不具有这样的特性。
同样当粗细长丝含有致细孔剂时,所得粗细聚酯复丝织物可以被染至高色密度,具有良好的吸汗性能及舒适的穿着性能,并显示棉纤维状手感和外观。
因此本发明的粗细聚酯复丝具有高工业应用性。
一种具有优异天然纤维纱状手感、滑爽感和细纱状外观的粗细聚酯复丝,其包括多个单根粗细聚酯多纤维丝,其粗度沿其纵向变化,通过采用Uster均匀度测试仪以正常模式试验方法,测得的光谱图显示具有在4~10cm的纱粗度变异系数的第一峰(P
粗细聚酯复丝制作方法
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