[发明专利]天丝-绢丝-改性合成纤维复合丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用喷气纺的方法制备的复合丝。

背景技术

天丝(Tencel)纤维是一种无污染的人造天然纤维(精制纤维素纤维)。由于该纤维具有棉的舒适性、聚酯纤维的强度、胶粘纤维的悬垂性和蚕丝般的手感以及光亮度和鲜艳度，因此获得了人们普遍的青睐，但以天丝为生产原料按常规纺纱制成的织物较易起毛。绢丝为一种蛋白质纤维，有着上佳的手感和服用的舒适性，但是因其长度与纤度的关系，始终无法采用纯粹的棉型设备进行加工。因此，许多科技人员采用混纺的方法将上述两种纤维进行混纺，如申请人在申请号200310109049.2中公开的技术，虽然获得了一定的效果，但是，由于所制备的混纺产品，两种纤维混杂在一起，不能完全体现各自的优点；

为此，申请人在中国专利ZL.200410018245.3中报道了一种天丝-绢丝复合丝，获得了一种天丝-绢丝复合丝，但是，所获得的天丝-绢丝复合丝强度不太理由，有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种天丝-绢丝-改性合成纤维的复合丝及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足人们的需要。

本发明的天丝-绢丝-改性合成纤维复合丝由芯层、缠绕在芯层外的中间包缠层和缠绕在中间包缠层外的外层包缠层构成，其纤度为120D～150D；

所说的芯层为聚对苯撑苯并二噁唑纤维、天丝和绢丝的混合纤维，绢丝的纤度为0.8～1.1dtex；天丝的纤度为1.2～1.4dtex，聚对苯撑苯并二噁唑纤维的纤度为1.5～1.7dtex；

芯层中，优选的天丝的重量百分比含量为50％～70％，绢丝的重量百分比含量为20～40％，聚对苯撑苯并二噁唑纤维的重量百分比含量为10～20％；

所说的中间包缠层为绢丝和天丝的混合物，天丝的重量百分比含量为50％～70％；

所说的外层包缠层为绢丝；

中间包缠层与芯层的重量比为：中间包缠层∶芯层＝1∶2～5；

外层包缠层与芯层的重量比为：外层包缠层∶芯层＝1∶1～1.5；

聚对苯撑苯并二噁唑(简称PBO，下同)纤维由美国空军材料实验室发明、Dow化学公司参与研制、日本东洋纺公司于上世纪90年代成功实现工业化生产，其商品名为“Zylon”。Zylon的拉伸强度为5.8GPa，拉伸模量为300GPa，分别是芳纶的两倍；此外，Zylon还具有优异的热稳定性(热分解温度高达650℃)和阻燃性(LOI＝68)。因此，PBO纤维在航空航天、国防军工、交通运输、体育器材、建筑、高温防护等领域有着重要的应用价值，有着其它材料不可替代的作用。

目前，常规的方法是：PBO纤维是通过对苯二甲酸(TPA)和4，6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR)在多聚磷酸(PPA)介质内聚合，再将得到的聚合物溶液用液晶纺丝技术得到的。PBO合成路线如下：

上述的复合丝可采用通用的喷气纺设备进行纺制，如日本村田公司型号为MJS NO.802HR的喷气纺机，该喷气纺机设有两个喷嘴，用于形成外层包缠层、中间包缠层与芯层。

上述的天丝-绢丝-改性合成纤维复合丝的制备方法，包括如下步骤：

(1)原料的前处理：

将聚对苯撑苯并二噁唑纤维、天丝与绢丝分别制成纯对苯撑苯并二噁唑纤维a’条、纯天丝a条和纯绢丝b条以及苯撑苯并二噁唑纤维、天丝、绢丝的混合c条，在并条工序中按b、c、a、a’、a、c、b的排序纺成具有外层绢丝与内层天丝/绢丝结构半制品；

(2)纺丝：

然后将步骤(1)处理后的半制品通过设有两个喷嘴的喷气纺设备中的第一喷嘴和第二喷嘴进行纺纱，第一喷嘴与第二喷嘴的压力满足如下关系式：

N2＝aN1+b Kgf，a＝0.4～0.8，b＝0.2～0.45，N1为0.25～0.4Kgf；

优选a＝0.5，b＝0.35，则N2为0.48～0.55Kgf；

按照本发明优选的方案，天丝可采用常规的方法：清花——梳棉——预并成为a条，a条的定量为15～18克/5米；

绢绵条可采用常规的方法牵切成b条，b条的定量为8～10克/5米；

天丝-绢丝的混合物可采用常规的方法：清花——梳棉——预并成为c条，定量为13～15克/5米。

对苯撑苯并二噁唑纤维可采用常规的方法预并成为a’条，定量为13～15克/5米。

纺丝时温度为23～26℃，相对湿度为75％～85％；

喷气纺的输出罗拉的线速度180～210米/分。