[发明专利]一种心形复合纤维的制备方法及其使用的喷丝板

说明书

技术领域

本发明涉及一种心形复合纤维的制备方法及其使用的喷丝板，属于聚酯纤维制备技术领域。 

背景技术

自然的三维卷曲和良好弹性的并列形复合纤维具有与羊毛类角朊纤维类似的结构。这种复合纤维的制作原理是把两种不同热胀缩性或湿胀缩性的成纤高聚物切片(通常为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT)熔融，挤出到一定形状的喷丝孔中，两高聚物熔体相互作用，类似于羊毛的正、偏皮质那样并列地形成一根单丝而形成三维的卷曲。由于这种卷曲是纤维内在性质，因此具有持久性而与其他机械作用产生的卷曲不同。 

双组分并列复合卷曲纤维之所以具有卷曲的性能，有下面三个因素：一是利用两组分在长丝横截面中的分布比例可调，可以按需求以任意比例进行并列纺丝；二是两并列纤维相互间的粘结性能，粘结性好则利于成丝；三是利用了两组分间热收缩差异而产生了卷曲。可见，两组分在长丝中的分布、相互作用形式和各组分的热性能等因素是导致并列形复合纤维产生三维卷曲性能的根本原因。 

现有的具有卷曲性能的复合纤维截面主要有圆形或花生形，圆形复合纤维卷曲性能不佳，花生形复合纤维卷曲性能较好，但纺丝过程不稳定，造成复合纤维质量不易控制。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种心形复合纤维的制备方法。 

本发明的目的还在于提供心形复合纤维制备所使用的喷丝板，保证制得的复合纤维横截面为心形。 

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种心形复合纤维的制备方法，其特征在于，具体步骤为： 

第一步：将聚对苯二甲酸丙二醇酯切片进行结晶干燥，干燥温度130～190℃，干燥时间3～8小时，干燥介质热空气，露点为-40～-80℃；然后送入温度设定为250～280℃的螺杆挤出机熔融挤压得到聚对苯二甲酸丙二醇酯熔体； 

第二步：将另外一种聚酯切片进行结晶干燥，干燥温度140～220℃，干燥时间3～8小时，干燥介质热空气，露点为-40～-80℃；然后送入温度设定230～300℃的螺杆挤出机 熔融挤压得到另外一种聚酯熔体； 

第三步：将第一步得到的聚对苯二甲酸丙二醇酯熔体以及第二步得到的另外一种聚酯熔体以重量比30∶70～70∶30混合进入复合纺丝组件纺丝，纺丝温度为250～300℃，经喷丝板喷出得到心形复合纤维； 

第四步：将第三步得到的心形复合纤维经侧吹风冷却，侧吹风温度18～25℃，风速0.3～0.8m/s，进行喷嘴上油，经过上、下导丝盘，由卷绕机卷绕，卷绕速度为1800～3500m/min，制得预取向(POY)纤维；预取向纤维依次经过第一热箱、假捻器以及第二热箱热牵伸，第一热箱温度为140～170℃，第二热箱温度为100～130℃，牵伸比为1.3～1.9倍，再进行卷绕，卷绕速度500～900m/min，制得弹力丝(DTY)； 

或将第三步得到的心形复合纤维经侧吹风冷却，侧吹风温度18～25℃，风速0.3～0.8m/s，进行油盘上油，依次经过第一热辊以及第二热辊热牵伸，第一热辊温度为60～90℃，第二热辊温度为100～150℃，牵伸比1.5～3.0倍，再由卷绕机卷绕，卷绕速度3500～4500m/min，制得牵伸丝(FDY)。 

进一步地，第二步中所述另外一种聚酯为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或阳离子可染聚酯(CDP)，另外一种聚酯与聚对苯二甲酸丙二醇酯的表观粘度差优选为0.3～0.7dl/g。 

第二步中所述另外一种聚酯优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。 

第三步中所述聚对苯二甲酸丙二醇酯熔体以及另外一种聚酯熔体的重量比优选45∶55～55∶45。当两种聚酯粘度和组分比落在上述范围内，纤维的强度可以达到2.0cN/dtex以上，并可获得高卷曲性能。 

第四步中制备预取向纤维时，侧吹风温度优选为20～23℃，风速优选为0.4～0.6m/s，卷绕速度优选为2200～2800m/min；制备弹力丝时，第一热箱温度优选为150～160℃，第二热箱热箱温度优选为110～120℃，牵伸比优选为1.45～1.65倍，卷绕速度优选为600～800m/min。 

第四步中制备牵伸丝时，侧吹风温度优选为20～23℃，风速优选为0.4～0.6m/s，第一热辊温度优选为70～85℃，第二热辊温度优选为115～135℃，牵伸比优选为2～2.5倍，卷绕速度优选为3800～4200m/min。