三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法，其步驟包括：（1）EVA吸附具有揮發(fā)性的油性香精并溶脹；（2）皮層采用PET，芯層采用PE與吸附香精的EVA的共混高聚物，通過皮芯復(fù)合紡絲組件，采用噴絲板噴出具有皮芯結(jié)構(gòu)的絲，非對稱冷卻成型；（3）將上一步驟紡得的絲高倍拉伸，切斷后熱風(fēng)干燥。本發(fā)明制成的芳香聚酯短纖維物理機械性能等同于普強普伸棉型滌綸短纖維，可用于紡紗制成具有香味的紡織品，用于家用紡織品、玩具、包裝物、裝飾面料等。芯層中空可以使香味從芳香聚酯短纖維的兩端持續(xù)緩慢釋放，香料的添加量可減少為原有技術(shù)的1/3～1/10。芳香纖維的總體成本大幅度降低。
【專利說明】 三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法，屬于合成纖維【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]上世紀80年代中期，聚酯纖維產(chǎn)業(yè)化得到迅猛發(fā)展，同時，對纖維的化學(xué)和物理改性技術(shù)也得到廣泛研究和應(yīng)用。其中，功能性紡織品和纖維在提高紡織最終產(chǎn)品的附加值和提高人體服用功能延伸和感官舒適性(體感的涼爽、保暖、視覺的色彩、嗅覺的香味等)方面取得成效。芳香纖維屬于功能性纖維的一類，上世紀80年代中期在日本等公司形成研究成果并批量化生產(chǎn)。
[0003]不同的香味對人體會產(chǎn)生不同感受并兼具理療、驅(qū)蟲、抗菌等特點，例如，天然柏樹油(Cupressin)對輔助人體睡眠和驅(qū)逐螨蟲有效,桉油精(Cineole)對人體呼吸道感染具有緩解作用，也兼具殺菌和抗菌的功效，茉莉花精油(Jasmine essential)對人體具有興奮和溫暖情緒的功能等。
[0004]芳香纖維應(yīng)當兼具兩項重要的特征，一是具有揮發(fā)性的油性香精能夠比較穩(wěn)定且牢固地加載在纖維上，在纖維加工處理(例如梳理、加熱、洗滌)后仍能維持可感受的香味；二是不完全影響纖維本身的物理機械性能和使用性能。熔融紡絲是化學(xué)纖維成型相對比較簡單的方法，因此，芳香纖維在熔融紡絲的基礎(chǔ)工藝上進行了有效的嘗試形成了諸多專利。
[0005]專利CN101294315公開了一種帶芳香味的遠紅外扁平纖維，在聚酯熔體中添加3.5?12%粒徑I微米以下的遠紅外粉和2?6%的納米香型微膠囊一起紡絲，得到兼具遠紅外和香味的纖維。專利CN1594684公開了共混法生產(chǎn)芳香纖維方法，采用聚丙烯芳香母粒與聚酯進行共混紡絲得到芳香纖維。專利CN1032874公開了加香合成纖維及其制造方法，采用微膠囊技術(shù)將香味加載到纖維中。
[0006]采用上述方法相對工藝比較簡單，制造成本低，但是纖維保持香味的效果不理想，纖維經(jīng)過洗滌以及紡織加工，香味損失明顯，對纖維使用要求比較高，例如不能使用化學(xué)洗滌液等；專利CN 102586943A公開了一種長效緩釋的皮芯型芳香長絲，通過皮芯復(fù)合方式將芳香物質(zhì)約束在芯層以達到緩釋的目的，使纖維長期保持香味，但是這種結(jié)構(gòu)的纖維在后整理步驟中需要將纖維高溫卷曲，損害纖維的物理機械性能，導(dǎo)致纖維的可紡性明顯變差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可避免芳香纖維高溫機械卷曲對纖維物理機械性能的損害,香精添加量低,香味持久,耐洗滌的三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法，其步驟包括:
(1)、EVA在室溫或低于150°C的密閉容器中吸附具有揮發(fā)性的油性香精并溶脹；
(2)、將PET作為皮層，熔融紡絲溫度285?290°C，將吸漲香精的EVA作為母粒添加的方法與PE —起通過雙螺桿共混進入復(fù)合紡絲箱體，成為芳香聚酯短纖維的芯層，紡絲溫度190?220°C，采用噴絲板微孔為C型結(jié)構(gòu)的中空噴絲板，紡絲的卷繞速度為960?IlOOm/min,冷卻風(fēng)溫度為16?18°C ,風(fēng)速為4.5?6m/s ；
(3)、將上一步驟紡得的絲拉伸4.5倍，水浴拉伸溫度為60?70°C，經(jīng)過上油后切斷，切斷后纖維進入干燥設(shè)備，熱風(fēng)溫度為100?110°C，使其芯層中空且中空部分與外界大氣相通。
[0009]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，芯層與皮層的原料重量比例為10:90?25:75。
[0010]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述芯層中EVA與PE的重量比例為1:1?1:5。
[0011]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述香精添加量為纖維總重量的0.01?0.3%。
[0012]本發(fā)明的制造方法無需機械卷曲，即可自然形成外形具有螺旋狀的芳香聚酯短纖維，并具備良好的壓縮彈性和紡紗性能，制成的芳香聚酯短纖維物理機械性能等同于普強普伸棉型滌綸短纖維，可用于紡紗制成具有香味的紡織品，可以經(jīng)受130°C分散染料染色加工，也可以采用非織造布加工方法制成填充料，用于家用紡織品、玩具、包裝物、裝飾面料等。芯層中空可以使香味從芳香聚酯短纖維的兩端持續(xù)緩慢釋放，芳香聚酯短纖維在反復(fù)多次洗滌的情況下，自然條件下放置半年以上仍能感知香味的存在，與以往的技術(shù)相比，香料的添加量可減少為原有技術(shù)的1/3?1/10。芳香纖維的總體成本大幅度降低。芯層與皮層的原料重量比例為10:90?25:75，能保證纖維具備紡紗或非織造布加工要求。

【具體實施方式】
[0013]實施例1
皮層原料為PET瓶片再生，特性黏度為0.75dl/g，紡絲溫度為288?290°C，用量為芳香聚酯短纖維的80%wt。
[0014]芯層高密度PE的熔融指數(shù)MFI為24g/10min，用量為芳香聚酯短纖維的16%wt。
[0015]芯層EVA用量為芳香聚酯短纖維總量的3.95%wt。
[0016](I)、EVA粉體放置在密閉不銹鋼容器中，加入占芳香聚酯短纖維總量0.03%wt的薰衣草精油和0.02%wt的柏樹油，熱水夾套加熱50?60°C，緩慢攪拌每分鐘8轉(zhuǎn)，8小時后，觀察液態(tài)的香精全部被EVA吸收后取出。
[0017](2)、將PET作為皮層，熔融紡絲溫度285?290°C，將吸漲香精的EVA作為母粒添加的方法與PE —起通過雙螺桿共混進入復(fù)合紡絲箱體，成為芳香聚酯短纖維的芯層，紡絲溫度200°C，采用噴絲板微孔為C型結(jié)構(gòu)的中空噴絲板，紡絲的卷繞速度為1000m/min，冷卻風(fēng)溫度為17°C，風(fēng)速為5m/s。
[0018](3)、后處理:拉伸倍率為4.5倍，水浴拉伸溫度為65°C，經(jīng)過上油后切斷，切斷長度為38mm，切斷后纖維進入干燥設(shè)備，熱風(fēng)溫度為105°C，得到中空的芳香聚酯短纖維。
[0019]纖維的實測纖密度為2.55dtex,中空度為28.5%，斷裂強度為4.12cN/dtex,斷裂伸長為32.8%ο
[0020]采用該纖維進行紡紗得到20s針織紗，并制成針織紡織品，經(jīng)過130°C分散藍常規(guī)滌綸紡織品染色和整理，得到最終芳香紡織產(chǎn)品。
[0021]經(jīng)由香料專家組成的評審小組嗅覺判定，該芳香紡織品經(jīng)過洗滌50次，在自然條件下放置365天仍有香味，且香味純真。
[0022]實施例2
皮層原料為PET瓶片再生，特性黏度為0.72dl/g，紡絲溫度為288?290°C，用量為芳香聚酯短纖維的90%wt。
[0023]芯層高密度PE的熔融指數(shù)MFI為25g/10min，用量為芳香聚酯短纖維的5%wt。
[0024]芯層EVA用量為芳香聚酯短纖維總量的5%wt。
[0025](I)、EVA (粉體)放置在密閉不銹鋼容器中，加入占芳香聚酯短纖維總量0.01%wt的玫瑰精油，熱水夾套加熱75?98°C，緩慢攪拌每分鐘5轉(zhuǎn)，8小時后，觀察液態(tài)的香精全部被EVA吸收后取出。
[0026](2)、將PET作為皮層，熔融紡絲溫度285?290°C，將吸漲香精的EVA作為母粒添加的方法與PE —起通過雙螺桿共混進入復(fù)合紡絲箱體，成為芳香聚酯短纖維的芯層，紡絲溫度190°C，采用噴絲板微孔為C型結(jié)構(gòu)的中空噴絲板，紡絲的卷繞速度為960m/min，冷卻風(fēng)溫度為16°C,風(fēng)速為4.5m/so
[0027](3)后處理拉伸倍率為4.5倍，水浴拉伸溫度為60°C，經(jīng)過上油后切斷，切斷長度為38_，切斷后纖維進入干燥設(shè)備，熱風(fēng)溫度為100°C，得到中空的芳香聚酯短纖維。
[0028]纖維的實測纖密度為2.48dtex,中空度為27.3%，斷裂強度為3.95cN/dtex,斷裂伸長為32.0%。
[0029]采用該纖維進行紡紗得到20s針織紗，并制成針織紡織品，經(jīng)過130°C分散藍常規(guī)滌綸紡織品染色和整理，得到最終芳香紡織產(chǎn)品。
[0030]經(jīng)由香料專家組成的評審小組嗅覺判定，該芳香紡織品經(jīng)過洗滌50次，在自然條件下放置200天仍有香味，且香味純真。
[0031]實施例3
皮層原料為PET瓶片再生，特性黏度為0.77dl/g，紡絲溫度為288?290°C，用量為芳香聚酯短纖維的75%wt。
[0032]芯層高密度PE的熔融指數(shù)MFI為24g/10min，用量為芳香聚酯短纖維的20.8%wt。
[0033]芯層EVA用量為芳香聚酯短纖維總量的4.2%wt。
[0034](I)、EVA (粉體)放置在密閉不銹鋼容器中，加入占芳香聚酯短纖維總量0.16%wt的薰衣草精油(Lavender)和0.14%wt的柏樹油(Cupressin),熱水夾套加熱60?75°C,緩慢攪拌每分鐘10轉(zhuǎn)，8小時后，觀察液態(tài)的香精全部被EVA吸收后取出。
[0035](2)、將PET作為皮層，熔融紡絲溫度290°C，將吸漲香精的EVA作為母粒添加的方法與PE —起通過雙螺桿共混進入復(fù)合紡絲箱體，成為芳香聚酯短纖維的芯層，紡絲溫度220°C，采用噴絲板微孔為C型結(jié)構(gòu)的中空噴絲板，紡絲的卷繞速度為1100m/min，冷卻風(fēng)溫度為18°C,風(fēng)速為6m/s。
[0036](3)后處理拉伸倍率為4.5倍，水浴拉伸溫度為70°C，經(jīng)過上油后切斷，切斷長度為38mm，切斷后纖維進入干燥設(shè)備，熱風(fēng)溫度為110°C，得到中空的芳香聚酯短纖維。
[0037]纖維的實測纖密度為2.52dtex,中空度為28.1%，斷裂強度為4.04cN/dtex,斷裂伸長為30.6%ο
[0038]采用該纖維進行紡紗得到20s針織紗，并制成針織紡織品，經(jīng)過130°C分散藍常規(guī)滌綸紡織品染色和整理，得到最終芳香紡織產(chǎn)品。
[0039]經(jīng)由香料專家組成的評審小組嗅覺判定，該芳香紡織品經(jīng)過洗滌80次，在自然條件下放置400天仍有香味，且香味純真。
【權(quán)利要求】
1.一種三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法，其步驟包括: (1)、EVA在室溫或低于150°C的密閉容器中吸附具有揮發(fā)性的油性香精并溶脹； (2)、將PET作為皮層，熔融紡絲溫度285?290°C，將吸漲香精的EVA作為母粒添加的方法與PE —起通過雙螺桿共混進入復(fù)合紡絲箱體，成為芳香聚酯短纖維的芯層，紡絲溫度190?220°C，采用噴絲板微孔為C型結(jié)構(gòu)的中空噴絲板，紡絲的卷繞速度為960?IlOOm/min,冷卻風(fēng)溫度為16?18°C,風(fēng)速為4.5?6m/s ； (3)、將上一步驟紡得的絲拉伸4.5倍，水浴拉伸溫度為60?70°C，經(jīng)過上油后切斷，切斷后纖維進入干燥設(shè)備，熱風(fēng)溫度為100?110°C，使其芯層中空且中空部分與外界大氣相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法，其特征在于:芯層與皮層的原料重量比例為10:90?25:75。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法，其特征在于:所述芯層中EVA與PE的重量比例為1:1?1:5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維卷曲雙組分復(fù)合中空芳香聚酯短纖維的制造方法，其特征在于:所述香精添加量為纖維總重量的0.01?0.3%。
【文檔編號】D01F8/14GK104294404SQ201410474128
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】陶國平, 浦金龍 申請人:江蘇江南高纖股份有限公司