[发明专利]一种涡流纺专用涤纶短纤维的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及涤纶纤维制备方法，尤其涉及一种涡流纺专用涤纶短纤维的加工方法。

背景技术

20世纪80年代末，涡流纺首次由日本村田公司推出较为成熟的机型销往全球市场，目前仍以村田No.861型机独占全球涡流纺市场，近20年来全球已销售了近400台（每台80锭）。最近1~2年来，国内涡流纺发展迅速，2009年3月由中汇纺织公司率先引进了第1台No.861型涡流纺纱机，其高档针织纱产品很快被市场认可，6~9月先后有宏扬等7家浙江企业共签署合同引进100多台，其中90%集中在杭州萧山区，2010年二季度前已陆续投产。截至2011年12月底，国内已安装投产和签约引进的有405台涡流纺设备，众多厂家认为未来市场20~60S纱线将让位于涡流纺纱线，不久的将来涡流纺将占据国内一半以上的纱线市场份额。

涡流纺纱线质量较高，成纱质量特性中，除了纱线强力及伸长率比传统环锭纺纱略低以外，毛羽、起球率等项质量指标均比环锭纱好，甚至有些指标比紧密纱还要好，但涡流纱的手感相对环锭纱略硬，因此其织物手感较为粗硬。涡流纺设备最早多限于采用自身非常柔软的粘胶类纤维纺制涡流纱，既能减小成纱的硬度，又能克服粘胶类纱过于柔软、身骨不足的缺点；后因粘胶纤维价格较高，有的厂家为了降低成本，采用棉（粘胶纤维）与少量特殊进口涤纶短纤混纺。随着国内市场的快速发展及粘胶纤维的价格不断上升，众多国内后道纺纱厂家为降低成本等原因混以少量涤纶（涤粘比为40/60~15/85）生产涤粘纱并逐步加大纱线中涤纶纤维的含量，少数具备一定技术力量的纺纱企业积极开发生产纯涤纶涡流纺纱，对涡流纺用纯涤纶纤维的需求也进一步扩大，同时纺纱企业积极在国内市场寻求适用于涡流纺的涤纶短纤维。涡流纺纱特性决定了涤粘混纺纱或纺纯涤涡流纱需采用专用涤纶短纤维。涡流纺专用涤纶短纤维除了对于纤维种类、细度及长度、油剂等分别有一定的要求以外，还要求纤维刚性不易过大，才能起到足够的包缠效果，纤维表面有一定的摩擦性能等，早期涡流纺专用涤纶短纤维只能从国外进口。近几年来国内一些化纤生产企业开始着眼于涡流纺专用涤纶短纤维的开发、生产，但目前国内市场只有少数2~3家化纤生产厂家能够生产涡流纺专用涤纶短纤维。

众所周知，涤纶属刚性高聚物，其分子链的链段活动性较差，纤维模量高、柔性较小，手感硬，用做涡流纺原料则进一步强化了涡流纱手感较硬的不足之处。此外，涡流纺纱设备上配备了电子清纱器，可在自动检测弱捻纱和大毛羽等问题后机器自动切断、解捻打结，在纺纯涤纱时，由于涤纶纤维的模量高，远高于粘胶纤维干模量，打结时接头较纯粘胶纱粗硬，易产生粗结形成疵点；生产中切疵断头率越大，打结点越多，纱线布面质量越差，尤其在用于薄型、单面、针织面料时接头疵点更为明显；同时生产中为了保证加捻的效率和成纱强力，生产刚性大的涤纶纤维时，喷嘴气压控制得较高，能源消耗较粘胶等其它纱线高。随着涡流纺纯涤纱的纺纱技术的逐步提升，国内市场对涡流纺专用涤纶短纤维的需求将进一步上升，对其品质要求也将进一步提高。中国仪化公司2009年开发生产涡流纺专用涤纶短纤，已实现销售上千吨，产品质量获得了用户的初步认可，用户也提出了一些质量改进的希望，其中之一是希望涡流纺专用涤纶短纤维在模量及手感上有所改进。

聚酯合成中加入间苯二甲酸（以下简称IPA）等第三单体进行共聚改性已是一种成熟的工艺路线，目前IPA直接作为共聚单体主要用于瓶用聚酯切片改性和合成纤维用聚酯切片改性。用于纤维用聚酯切片改性时，通常用于改善纤维的染色性能，而对其模量等物理性能方面的影响研究则较少，专利查新检索表明，国内未见公开文献述及以间苯二甲酸改性聚酯为原料的涤纶纤维用于涡流纺纱。

现有技术研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯纤维、涤纶）分子链中引入间苯二甲酸（IPA）的无规共聚酯（以下简称IPET）的结晶特性及其对纤维力学性能、吸湿性和染色性的影响。结果表明，因IPA的引入共聚酯的结晶温度升高，玻璃化转变温度、熔点降低；IPA的引入使IPET的结晶速率和结晶度降低，从而导致聚酯纤维（涤纶）的模量降低，手感较柔软，吸湿性和上染率提高，但强度的下降并不明显，提高了纤维的适用性。