[发明专利]一种三叶异形FDY纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三叶异形FDY纤维及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，因其优异的性能而得到了迅猛地发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。聚酯纤维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、挺括性好等优点，所以，聚酯纤维广泛应用于服装、家纺等领域。

三叶异形FDY纤维主要是通过熔融纺丝、截面异形化，赋予聚酯纤维具有真丝般的光泽和手感、织物明亮感和柔和高雅的丝绸光感，不仅具有优良的光学特性外，由于异形截面的纤维外形不规则，纤维之间的排列无法紧密，空隙相应增大，从而织物手感更厚实，蓬松性、透气性好，具有超亮闪光效果。可以明显改善大有光涤纶产品的手感、光泽、透气性等，可加工织造高档的仿真丝产品，产品附加值高。

三叶异形FDY纤维，特别是多孔低dpf的三叶异形，对喷丝板设计加工、上油等关键工艺点要求极高，由于单丝线密度低，截面结构复杂，表面积大，对油品及上油条件要求极高，上油均匀性直接影响到纤维的条干值及染色均匀性。选择渗透扩散性好、润湿性好的油品，整体提高上油均匀性，对改善后续牵伸稳定性，减少毛丝以及产品染色均匀性极为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种三叶异形FDY纤维及其制备方法，本发明通过利用聚酯熔体、特殊的喷丝孔的设计以及含氟油剂的使用和高速纺丝制备一种三叶异形FDY纤维。本发明的油剂由矿物油、含氟聚醚、磷酸酯钾盐和烷基磺酸钠组成，所述油剂的使用浓度为10～20wt％。本发明中使用的含氟聚醚中环氧乙烷基单体的成分适中，同时引入了[(1,1,2,2-四氟乙氧基)甲基]环氧乙烷，增加了体系内的氢键，氢键的增加有利于浊点的提高，因些在在增加油剂的使用浓度的同时仍能保持油剂的品质。油剂使用浓度的增加可以大大减少油剂干燥过程中能量的消耗，节约能量。

一种三叶异形FDY纤维，主要是聚酯通过三叶异形喷丝孔熔融纺丝、上油剂和高速卷绕制备而得；所述上油剂的油剂至少包括含氟聚醚，含氟聚醚的质量≥所述油剂的质量的45％；所述含氟聚醚为环氧乙烷、[(1,1,2,2-四氟乙氧基)甲基]环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚物，其结构式为：

其中，m＝10～20，n＝20～30，k＝1～3；

所述三叶异形FDY纤维的断裂强度≥3.8cN/dtex，断裂伸长率为33.0±3.0％；纤维的上染百分率高于常规聚酯纤维5％以上；染色均匀性4.5级以上。

聚酯有光三叶异形牵伸丝，特别是多孔低dpf的三叶异形，对喷丝板设计加工、冷却成型、上油等各关键工艺点要求极高，由于单丝线密度低，截面结构复杂，表面积大，选择渗透扩散性好、润湿性好的油品，整体提高上油均匀性，对改善后续牵伸稳定性，减少毛丝以及产品染色均匀性极为重要。

所述含氟聚醚不仅能够提供良好的平滑、乳化和润湿功能，还能够为油剂体系提供大量的氢键，提高浊点，有利于油剂使用高浓度的提高，节约能量。环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)比例是聚醚最重要的指标之一，对聚醚性能的影响也很大。聚醚分子链由多个EO和PO链节排列而成，与EO相比，PO链节上有一个侧基，空间位阻较大。EO/PO比增大，即PO链节减少，侧甲基数量下降，分子间空间位阻减少，与水分子之间形成的氢链数目多，所以浊点也升高。同时聚醚分子链中支链结构的存在会降低表面张力，提高润湿速度，随EO/PO增大，含支链甲基的PO链节减少，因而表面张力升高，润湿速度减慢，因此聚醚大分子链中必须含有一定量的PO。但聚醚与水分子所形成的氢键主要依靠醚中的氧原子，所以浊点升高有限，[(1,1,2,2-四氟乙氧基)甲基]环氧乙烷的引入，由于氟元素的存在，与水分子之间形成的氢键数目多将增加，能进一步提高聚醚水溶液的浊点；同时氟元素都处于支链位置，将进一步降低聚醚的表面张力。在油剂形成油膜时，氟元素会在表面富集，由于氟元素的特性，使油剂的平滑性得到进一步提高。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种三叶异形FDY纤维，所述含氟聚醚的相对分子量为1000～4000；所述含氟聚醚的浊点为50～100℃；所述含氟聚醚的表面张力25～40dyn/cm。