[发明专利]一种并列复合型弹性纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种并列复合型弹性纤维，特别涉及一种含聚对苯二甲酸丁二醇酯的双组分弹性纤维。

背景技术

复合纤维是国际上60年代发展起来的一种化学纤维新品种，其中两组分的复合纤维也称双组分纤维或共轭纤维。它是将组分、配比、粘度等不同的两种成纤高聚物熔体，分别输送到同一纺丝组件，在组件的适当部位汇合，从同一喷丝孔喷出成为一根纤维。

并列型复合纤维是开发最早、产量较大、比较重要的复合纤维品种，最初人们研究、开发复合纤维时，主要想用化学纤维模拟天然羊毛的卷曲性弹性。随着人们对微观结构的不断深入，发现羊毛的横截面与其它天然纤维不同，它是由近似为两个半圆形、彼此紧密粘合在一起的正皮质和仲皮质构成的。这两部分的各种结构单元(微纤结晶区和无序区等)的性质和排列是不同的。在干燥状态仲皮质收缩比正皮质略小，因此造成沿纤维轴向互相环绕或互相扭去，而呈现螺旋状的主体卷曲。具有高度自然卷曲和膨松性的并列型复合纤维正是在羊毛类角朊纤维的仿生启示下研制成功的。这种复合纤维的制法是：将热胀缩性或湿胀缩性不同的两种聚合物，像羊皮的两种皮质那样，并列地纺成一根单丝，通过加热使之收缩，这样就可以得到螺旋状的立体卷曲。由于这种卷曲出自纤维的内在性质，因而与一般纤维通过外部施加热和机械作用的卷曲形变不同，是永久性的。

中国专利CN 1962968A公开了一种PBT/PET三维卷曲纤维的制备方法及应用，采用特性粘度为1.00dl/g的PBT切片和特性粘度为0.64dl/g的PET为原料，PBT低温熔融高温挤出，PET高温熔融低温挤出，通过并列型复合组件得到并列纤维卷绕丝，卷绕丝经平衡、集束、浸油水浴拉伸，上油、切断和松弛热定型得到PBT/PET三维卷曲纤维。通过这两种特性粘度的PBT与PET组合，经过延伸切断得到的弹性纤维，但是由于特性粘度差较小，且PET特性粘度大，纤维的潜在收缩率不高，延伸后不能获得较高的弹性伸长率及弹性回复率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹性好、弹性回复率高的双组分弹性纤维及其制备方法。

发明的技术方案如下：

一种并列复合型弹性纤维，由聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯以70∶30～30∶70的重量比进行并列复合纺丝后经假捻加工制得，其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.45～0.60dl/g，聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度差为0.40～1.05dl/g。

选用聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.45～0.60dl/g，是低于普通聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.64dl/g左右)量产品的，这是因为如果采用特性粘度相对较高的聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯组合，经熔融复合纺丝得到的并列纤维及由该纤维得到的织物弹性伸长率较差，如果采用特性粘度过低的聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯组合，则通过复合纺丝得到的并列纤维性能提升不高，且成本提高，纺丝性变差。本专利所提及的聚对苯二甲酸乙二醇酯也包括了改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，如阳离子聚对苯二甲酸乙二醇酯、难燃聚对苯二甲酸乙二醇酯、全消光聚对苯二甲酸乙二醇酯等。

选用与聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度差为0.40～1.05dl/g的聚对苯二甲酸丁二醇酯，这是因为特性粘度差低于0.40dl/g，则纤维弹性不明显；特性粘度差增大，则弹性性能提高，当粘度差高于1.05dl/g之后，弹性性能提高程度降低，且高粘度差会导致纺丝性变差，喷丝板孔口弯曲效应变大，纺丝困难，因此选择特性粘度差为0.40～1.05dl/g较合适。

为了成本及弹性性能考虑，选择聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯的重量比为70∶30～30∶70。

采用的聚对苯二甲酸丁二醇酯，优选特性粘度为1.00～1.50dl/g，特性粘度太高会导致熔融复合纺丝困难，且切片成本上升；特性粘度太低则通过熔融复合纺丝得到的并列纤维弹性性能不明显。

本发明的弹性纤维截面形状可以为圆形、双仁花生形等。因为是假捻加工纤维，所以优选截面形状为圆形。且因喷丝孔带有隔板设计，两组分聚合物在喷丝孔后粘结，孔口弯曲效应降低，纺丝性提高。

由于需求与用途的差异，优选弹性纤维的单丝纤度范围为0.45～7.00dtex，在此范围的弹性纤维，纤度由33dtex至167dtex，单束纤维根数可由24根至72根，可满足多种用途。