一種熱塑性樹脂假捻加工絲的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種熱塑性樹脂假捻加工絲。
【背景技術】
[0002] 以熱塑性樹脂為原料制成的合成纖維紡織品因為具有良好的力學特性、耐熱性和 染色性等，被廣泛應用于衣料領域。與普通圓型橫截面的纖維紡織品對比，異型橫截面的纖 維紡織品，其內部纖維與纖維之間具有較多空隙，利用纖維表面微細溝槽所產生的毛細現 象可以使汗水迅速擴散到紡織品表面并揮發，從而達到吸濕快干的效果。目前異型橫截面 纖維的橫截面形狀主要有十字型、Y型、三角型、扁平型或多葉型等。
[0003] 另一方面，為了使合成纖維紡織品能夠有蓬松性手感效果，一般采用普通假捻加 工手段制成假捻加工絲，但是，由于在假捻加工賦予纖維卷縮性的同時，纖維的異型部往往 會被大幅擠壓，其橫截面的異型度大大降低，因而吸濕速干性能也會下降。
[0004] 例如，中國專利CN102851762A公開了一種多孔超細X型截面聚酯纖維。僅局限于 噴絲板的設計及全牽伸絲的介紹，沒有涉及假捻加工絲。目前，市場上所見的X型橫截面的 纖維產品絕大部分都是延伸絲。
【發明內容】
[0005] 本發明目的在于針對上述現有技術存在的不足，提供一種橫截面空隙率高且經過 濕熱處理后橫截面空隙率大幅提升的異型橫截面的熱塑性樹脂假捻加工絲。
[0006] 本發明的技術解決方案： 一種熱塑性樹脂假捻加工絲，所述假捻加工絲的橫截面形狀為十字型、Y型或風車型， 橫截面空隙率為10~40% ;所述假捻加工絲經過濕熱處理后，其橫截面空隙率為40~75%， 所述濕熱處理條件為：溫度90~100°C熱水，處理時間20~25min。
[0007] 本發明的熱塑性樹脂假捻加工絲中，其橫截面形狀優選為風車型，且所述風車型 為風葉同向旋轉，風葉數為3~6葉，更優選風車的風葉數為4葉。優選所述假捻加工絲經 過濕熱處理后，橫截面上，風車的外接圓與內切圓直徑比為3~3. 5,風車最中心和各風葉 最寬處中心的連線L1與風車最中心和各風葉外接圓交點的連線L2的夾角為5~40度，所 述濕熱處理條件為：溫度90~KKTC熱水，處理時間20~25min。
[0008] 本發明的熱塑性樹脂假捻加工絲中，原料熱塑性樹脂優選是以二元酸和二元醇的 反應物為主要結構單元的聚酯。
[0009] 本發明的熱塑性樹脂假捻加工絲中，其卷縮伸長率為10~55%，吸水性為10~ 15cm〇
[0010] 根據本發明，可以得到卷縮性能良好的異型橫截面的熱塑性樹脂假捻加工絲。該 假捻加工絲橫截面空隙率高，更重要的是經過濕熱處理后橫截面空隙率得到大幅提升。含 有該纖維的坯布經過濕熱處理后制成的成品，其嵩高性明顯，保溫性能良好。
【附圖說明】 toon] 圖1是本發明的假捻加工絲的顯微鏡橫斷面寫真圖。
[0012] 圖2是經濕熱處理后的假捻加工絲的顯微鏡橫斷面寫真圖。
[0013] 圖3是風車夾角計算的示意圖。
【具體實施方式】
[0014] 本發明的熱塑性樹脂假捻加工絲，其原料為熱塑性樹脂，可以列舉出聚酯、聚酰胺 等。
[0015] 本發明所述的熱塑性樹脂可以是以二元酸和二元醇的反應物為主要結構單元的 聚酯。
[0016] 本發明所述的熱塑性樹脂優選是以二元酸和二元醇的反應物為為主要結構單元 且含有第三成分的共聚酯，所述第三成分可以是間苯二甲酸磺酸鹽、己二酸、己二酸二甲 月旨、2-甲基_1，3丙二醇、聚乙二醇、間苯二甲酸或雙酚A化合物中的任意一種或兩種。
[0017] 本發明中所述的熱塑性樹脂也可以是聚己內酰胺、聚己二酸己二胺。
[0018] 本發明的假捻加工絲，其橫截面形狀為十字型、Y型或風車型，橫截面空隙率為 10~40% ;所述假捻加工絲經過濕熱處理后，其橫截面空隙率為40~75%，所述濕熱處理條 件為：溫度90~KKTC熱水，處理時間20~25min。
[0019] 本發明的假捻加工絲，其橫截面空隙率的測試方法是，隨機選取至少20根的單 絲，對其橫截面進行測量，計算出平均值。
[0020] 本發明的假捻加工絲，其橫截面空隙率為10~40%。為了能在濕熱處理后空隙率 得到極大回復，優選采用低中溫假捻加工工藝。這樣的話，得到的假捻加工絲本身的永久性 形變較少，經過濕熱處理后，纖維橫截面上變形部可以回復為假捻加工前的形狀，即橫截面 空隙率可以恢復為40~75%。
[0021] 本發明的假捻加工絲，橫截面空隙率為10~40%。若空隙率不足10%，經過濕熱處 理空隙得到回復后的纖維，其橫截面空隙率會不足40%，在衣料用途方面，其嵩高性效果不 明顯。另一方面，若橫截面空隙率高于40%，則假捻加工前的原絲的橫截面空隙率要大大高 于40%，達到75%以上，則假捻加工工程會產生斷絲等不良現象。因而，假捻加工絲的橫截面 空隙率優選1〇~40%。
[0022] 另外，濕熱處理后的假捻加工絲的橫截面空隙率為40~75%，優選50~70%。若 橫截面空隙率不足50%，在衣料用途方面，其嵩高性和保溫性效果不明顯。衣料用編織物，如 果使用的是異型加工絲，則在纖維間或組織間有一定的空氣層，能產生一定的保溫效果，因 為異型加工絲的異型部可以保存一定的空氣層，體溫所產生的熱量直接與外界空氣對流的 程度會明顯減少，從而保溫性明顯提高。雖然，濕熱處理后的橫截面空隙率越高，其嵩高性 程度越高，保溫性效果越好，但是，濕熱處理后的橫截面空隙率過高，纖維的其他力學性能 會有下降，所以，綜合考慮，其橫截面空隙率最好在50~70%。
[0023] 作為本發明的異型假捻加工絲的優選生產方法，可以是在常規的紡絲工藝條件下 將熱塑性樹脂經異型噴絲板吐出成絲，并在3200~5000m/min的卷取速度下制得全取向絲 F0Y，再在倍率1. 05~1. 3、加工溫度100~180°C條件下進行假捻加工，從而制得異型橫截 面的假捻加工絲。
[0024] 也就是說，本發明的異型橫截面假捻加工絲，因為全取向絲FOY的纖維內部的分 子鏈具有良好的取向度，因而假捻加工后得到的異型假捻加工絲，橫截面空隙率雖然不是 很高，但是在經過濕熱處理后，其被擠變形的部位可以恢復，橫截面空隙率得到很大的還 原。另外，由于全取向絲FOY的纖維內分子鏈取向更完善，其DTY加工時的穩定性也比較優 良。
[0025] 本發明的重要特征是，其假捻加工的溫度與常規的加工溫度相比，屬于低中溫假 捻加工范疇，其溫度為100~180°c。當假捻加工溫度達到180°C以上，其溫度足以使得分子 鏈段充分運動，并且由于假捻盤的旋轉，使得纖維在熱箱內產生捻向，并且在此溫度下，使 得這種捻向使其產生不可回復的變形，因而，由其織得的織物即使經過濕熱處理后，也無法 回復高空隙率效果。如果為了維持原絲的高斷面空隙率，也可以采用低溫假捻工藝，當加工 溫度在KKTC以下時，其加工制得的假捻加工絲的卷縮性明顯不足，近似于延伸絲，喪失假 捻加工的意義。因此，該異型假捻加工絲的加捻加工溫度為100~180°C，最優選為120~ 160°C的范圍內，其空隙率回復效果和卷縮性能最優。
[0026] 本發明的熱塑性樹脂假捻加工絲中，與Y橫截面和十字斷面相比，因為風車型橫 截面的風葉有一定的彎曲角度，保證單絲空隙率高的同時，還能減少單絲與單絲之間的嚙 合，因此在制成織物后，織物的嵩高性不會因為單絲嚙合而降低，因而風車型橫截面形狀 成為優選，且所述風車型為風葉同向旋轉。風葉同向旋轉，單纖維穩定性好。
[0027] 風葉數優選為3~6葉，若風車葉數大于6葉，其單絲斷面空隙率不高，在衣料用 途方面，其嵩高性不明顯，另一方面，若風葉數小于3葉，單絲斷面空隙率雖然較高，但是單 絲容易嚙合，制成織物后，織物的嵩高性大大降低。更優選風車的風葉數為4葉，該優選形 態可以通過卍型噴絲板得到實現。
[0028] 特別優選假捻加工絲經過濕熱處理，橫截面上，風車的外接圓與內切圓直徑比為 3~3. 5,風車最中心和各風葉最寬處中心的連線L1與風車最中心和各風葉外接圓交點的 連線L2的夾角為5~40度，所述濕熱處理條件為：溫度90~KKTC熱水，處理時間20~ 25min〇
[0029] 以上數據的測試，一般選取纖維根數為20根，計算平均值。
[0030] 本發明的熱塑性樹脂假捻加工絲中，其卷縮伸長率為10~55%，吸水性為10~ 15cm〇
[0031] 根據本發明，可以得到卷縮性能良好的異型橫截面的熱塑性樹脂假捻加工絲。該 假捻加工絲橫截面空隙率高，更重要的是經過濕熱處理后橫截面空隙率得到大幅提升。含 有該纖維的坯布經過濕熱處理后制成的成品，其嵩高性明顯，保溫性能良好。
[0032] 本發明實施例中的值是采用下述方法來測定。
[0033] (1)沸水收縮率 ① 紗線取樣10圈X Im/圈，將紗線自然下垂懸掛在溫度25°C，濕度60%的環境中調濕 12小時； ② 在測長臺上，將紗線懸掛定克重G，測出原長L G=DXO. 9X0.1 X 圈數 X 2 (D :紗線纖度）； ③ 將測好的紗線用紗布包好放在l〇〇°C的水中，保持水溫為100°C、30min ; ④ 將紗布及紗線自然冷卻，然后取出紗線掛在溫度25°C，濕度60%的環境中調濕12小 時； ⑤調濕好的紗線懸掛定克重G，測出L1。根據下列公式算出濕熱收縮率：濕熱收縮率= (L-Ll)/LX 100%。
[0034] (2)干熱收縮率 ① 紗線取樣10圈X Im/圈，將紗線自然下垂懸掛在溫度25°C，濕度60%的環境中調濕 12小時； ② 在測長臺上，將紗線懸掛定克重G，測出原長L G=DXO. 9X0.1 X 圈數 X 2 (D :紗線纖度）； ③ 將測好的紗線放在恒溫干燥箱里，保持箱內溫為180°C、15min ; ④ 將紗線自然冷卻，取出過后掛在溫度25°C，濕度60%的環境中調濕12小時； ⑤ 調濕好的紗線懸掛定克重G，測出Ll。根據下列公式算出濕熱收縮率：濕熱收縮率= (L-Ll) /LX 100%。
[0035] (3)卷縮伸長率 ① 紗線取樣10圈X Im/圈，將紗線自然下垂懸掛在溫度25°C，濕度60%的環境中調濕 12小時； ② 將紗線用紗布包好，放在90°C恒溫水槽中保持20min ; ③ 將紗及紗線自然冷卻，將紗線取出后掛在溫度25°C，濕度60%的環境中調濕12小 時； ④ 將紗線掛在裝滿水的測量水槽中，先懸掛初荷重+定荷重，保持2min后讀出長度L， 初荷重=〇· 〇〇2g/d X D X 2 X卷數 定荷重=0.1 g/dXDX2X卷數 然后將定荷重去除，保持初荷重狀態懸掛2min，讀出長度L1，根據下面公式測出：卷縮 伸長率=(L-L1)/LX 100%。
[0036] (4)橫截面空隙率 ① 單絲橫截面的實際面積S1 ; ② 單絲橫截面的外接圓的形成的交點連接形成的幾何圖形面積S2 ③ 按下面的公式計算橫截面空隙率： 空隙率=((S2-S1)/S1) *100%。一般取N=20,計算平均值。
[0037] 下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明，但以下實施例不應看作是 對本發明的限制。
[0038] 實施例1 將真空干燥后水分約30ppm的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片通過螺桿擠出機，擠出機各 區溫度為285°C、290°C、290°C，使之熔融，流入計量