本發(fā)明涉及一種復合纖維，特別是有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維及制備方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，對紡織品的要求也越來越高，目前市面上的錦綸纖維較短，存在手感粗糙、柔韌性差、透氣性差、吸水性差、易起球等問題。隨之市面上開始出現(xiàn)超細旦錦綸纖維，手感柔軟、穿著舒服，但是市面上的超細旦錦綸纖維的質(zhì)量不高，纖維容易斷裂、不易染色、等級低、次品率高、經(jīng)濟效益差。而另一方面，滌綸又是一種較為簡單的合成纖維，他有著結實耐用、彈性好、不易變形、易洗快干、耐腐蝕等特點。如果能夠?qū)⒊毜╁\綸和滌綸復合在一起，或能得到質(zhì)量較高的復合纖維。纖維復合的方法有多種，其中常用的是包覆紡絲，但是包覆紡絲后的復合纖維牢固度并不是很高，容易斷裂、撕損。同時，錦綸和滌綸不易染色且容易染色不均勻，因此需要提出一種能夠解決上述幾點問題的辦法。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術的不足而提供一種粘合牢固、制備簡單、手感柔軟且易染色均勻的有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維，以及該復合纖維的制備方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維，按重量份數(shù)包括以下組分：超細旦錦綸50-60份、水溶性滌綸40-50份，所述復合纖維是以超細旦錦綸為芯線，在芯線外包覆有水溶性滌綸；其中，所述超細旦錦綸的組成按重量份數(shù)包括：85-95份錦綸6切片、5-7份活性炭和6-10份納米二氧化硅，所述錦綸6切片的特性粘度為2.44-2.48；所述水溶性滌綸的組成按重量份數(shù)包括：聚對苯二甲酸40-50份、乙二醇26-34份、催化劑3-7份、己二酸2-6份、硝酸鋯2-6份、聚乙二醇3-5份、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納4-6份、水溶性粘合劑5-8份和3-5份改性色母粒，其中聚對苯二甲酸與乙二醇的份數(shù)比為1.5:1，所述改性色母粒的組成按重量份數(shù)包括：氨基樹脂50-70份、硬脂酸鋅10-20份、顏料8-15份、醋酸鋅2-5份、分散劑3-7份、抗氧化劑1-2份、辛基酚聚氧乙烯醚2-4份。
有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維的制備方法如下：
第一步：制備超細旦錦綸，將85-95份錦綸6切片、5-7份活性炭和6-10份納米二氧化硅干燥后均勻混合，加入到螺桿擠壓機中進行熔融擠壓，將充分熔融的熔體通過專用熔體管道輸送到紡絲箱體內(nèi)，紡絲箱體溫度為260-270℃，之后從噴絲頭的噴孔中壓出，絲束在溫度為18-20℃、濕度為58-60%的側風中進行冷卻凝固成絲，最后得到的單絲纖度為0.5-0.55dtex；
第二步：制備水溶性滌綸，先制備改性色母粒待用，將氨基樹脂50-70份、硬脂酸鋅10-20份、顏料8-15份、醋酸鋅2-5份、分散劑3-7份、抗氧化劑1-2份、辛基酚聚氧乙烯醚2-4份放入反應器中，在溫度為125℃下反應1.5-2h，并劇烈攪拌，反應結束取出冷卻待用；將聚對苯二甲酸40-50份、乙二醇26-34份、催化劑3-7份、己二酸2-6份、硝酸鋯2-6份放入反應器中，混合均勻，其中聚對苯二甲酸與乙二醇的份數(shù)比為1.5:1，進行酯化反應，控制壓力為0.15-0.2MPa，溫度200℃反應0.5h，溫度為210℃時反應1h，溫度為220℃時反應1.5h，泄壓，加入聚乙二醇3-5份、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納4-6份、水溶性粘合劑5-8份進行縮聚反應，聚合溫度為275-285℃，真空度低于100Pa，反應3h，然后在80℃下加入3-5份改性色母粒，劇烈攪拌30min將產(chǎn)物通過專用熔體管道輸送到紡絲箱體內(nèi)，紡絲箱體溫度為270-280℃；
第三步：制備復合纖維，通過包覆紡絲將50份上述紡絲箱體中的水溶性滌綸包覆至50份超細旦錦綸上，并同樣在溫度為18-20℃、濕度為58-60%的側風中進行冷卻凝固，然后放入100℃水中30-45min，取出烘干，即可得到有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維。
其中，在超細旦錦綸制備中，采用的噴絲頭的噴孔直徑可取決最終得到錦綸單絲纖度。加入少量活性炭，可使得復合纖維起到一定除臭功能。在制備水溶性滌綸時，加入的水溶性粘合劑，是為了在之后將水溶性滌綸包覆超細旦錦綸的包覆物放入100℃水中水解后，使得水溶性粘合劑被釋放出來，從而將水溶性的滌綸和超細旦錦綸更緊固地粘合在一起。所述水溶性粘合劑在縮聚反應中，被很好地包覆于形成的高分子結構中，盡管后續(xù)的紡絲箱體高溫也不能將其釋放出來，只有當滌綸在100℃下水解時，聚合物結構破壞后水溶性粘合劑才能釋放出來，從而起到粘合作用。
此外，加入的己二酸有利于水分子的進入，能夠?qū)ι鲜鏊馄鹬龠M作用，由于在縮聚反應中，間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納的加入會對共聚酯的結晶性能有著較大影響，會降低其結晶性能，但是再加入稀土硝酸鹽──硝酸鋯，與間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納一起可以起到異相成核作用，可在一定程度上緩解上述影響。除此之外，由于稀土硝酸鹽中——硝酸鋯中的稀土元素的獨特性質(zhì)，還對縮聚反應還在一定程度上起著催化作用。
由于超細旦錦綸的單絲纖度極小，能使得復合纖維的手感變得更加柔軟。
為了防止在酯化和縮聚反應中產(chǎn)生過多副產(chǎn)物，采用分階段的溫度以及對應的反應時間進行酯化反應。
縮聚反應后加入的改性色母粒，在劇烈攪拌后分散均勻至體系中，并且在之后的紡絲箱中與整體熔融共混為一體。其中，氨基樹脂作為顏料的載體，硬脂酸鋅同樣也是可以起到一定分散作用，與分散劑協(xié)力合作下分散效果加倍，加入醋酸鋅為的是給反應體系提供弱酸性環(huán)境，弱酸性環(huán)境有助于顏料的著色能力的提高。辛基酚聚氧乙烯醚有助于顏料與載體的緊密配合，加入的抗氧化劑也為了防止辛基酚聚氧乙烯醚在整體反應體系中氧化而失效。
本發(fā)明得到的有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維，其技術效果是在水解后將其中水溶性粘合劑釋放出來，從而將超細旦錦綸和水溶性滌綸更緊固地粘合在一起，整體成本相對較低，制備簡單，得到的復合纖維有著超細旦錦綸和滌綸的優(yōu)點，并且所得復合纖維不易斷裂、破損；所得復合纖維著色均勻，且不易掉色。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明進一步說明。
實施例1：
本實施例提供的有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維，包括以下組分：超細旦錦綸50份、水溶性滌綸50份，所述復合纖維是以超細旦錦綸為芯線，在芯線外包覆有水溶性滌綸；其中，所述超細旦錦綸的組成按重量份數(shù)包括：85份錦綸6切片、5份活性炭和10份納米二氧化硅，所述錦綸6切片的特性粘度為2.44-2.48；所述水溶性滌綸的組成按重量份數(shù)包括：聚對苯二甲酸45份、乙二醇30份、催化劑5份、己二酸3份、硝酸鋯3份、聚乙二醇3份、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納5份、水溶性粘合劑6份和改性色母粒5份，所述改性色母粒的組成按重量份數(shù)包括：氨基樹脂60份、硬脂酸鋅15份、顏料10份、醋酸鋅5份、分散劑5份、抗氧化劑2份、辛基酚聚氧乙烯醚3份。
上述有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維的制備方法如下：
第一步：制備超細旦錦綸，將85份錦綸6切片、5份活性炭、10份納米二氧化硅干燥后均勻混合，加入到螺桿擠壓機中進行熔融擠壓，將充分熔融的熔體通過專用熔體管道輸送到紡絲箱體內(nèi)，紡絲箱體溫度為260℃，之后從噴絲頭的噴孔中壓出，絲束在溫度為18℃、濕度為58%的側風中進行冷卻凝固成絲，最后得到的單絲纖度為0.5dtex；
第二步：制備水溶性滌綸，先制備改性色母粒待用，將氨基樹脂60份、硬脂酸鋅15份、顏料10份、醋酸鋅5份、分散劑5份、抗氧化劑2份、辛基酚聚氧乙烯醚3份放入反應器中，在壓力為5MPa、溫度為125℃下反應2h，并劇烈攪拌，反應結束取出冷卻待用；將聚對苯二甲酸45份、乙二醇30份、催化劑5份、己二酸3份、硝酸鋯3份放入反應器中，混合均勻，進行酯化反應，控制壓力為0.15MPa，溫度200℃反應0.5h，溫度為210℃時反應1h，溫度為220℃時反應1.5h，泄壓，加入聚乙二醇3份、間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納5份、水溶性粘合劑6份進行縮聚反應，聚合溫度為270℃，真空度低于100Pa，反應3h，然后在80℃下加入5份改性色母粒，劇烈攪拌30min反應后將產(chǎn)物通過專用熔體管道輸送到紡絲箱體內(nèi)，紡絲箱體溫度為270℃；
第三步：制備復合纖維，通過包覆紡絲將50份上述紡絲箱體中的水溶性滌綸包覆至50份超細旦錦綸上，并同樣在溫度為18℃、濕度為58%的側風中進行冷卻凝固，然后放入100℃水中40min，取出烘干，即可得到有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維。
對所得有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維進行檢測，斷裂強度為4.76cN/dtex，斷裂強度變異系數(shù)為2.60%，所得復合纖維著色均勻，且不易掉色，在沸水中煮沸1h后掉色率為0.32%。
實施例2：
本實施例提供的有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維的制備方法與實施例1完全相同，本實施例所提供的組分與實施例1大致相同，其關鍵不同之處在于所述改性色母粒的組分，本實施例的改性色母粒組分按重量份數(shù)為：氨基樹脂50份、硬脂酸鋅20份、顏料15份、醋酸鋅5份、分散劑5份、抗氧化劑2份、辛基酚聚氧乙烯醚3份。
對所得有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維進行檢測，斷裂強度為4.76cN/dtex，斷裂強度變異系數(shù)為2.60%，所得復合纖維著色均勻，且不易掉色，在沸水中煮沸1h后掉色率為0.44%。
實施例3：
本實施例提供的有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維的制備方法與實施例1完全相同，本實施例所提供的組分與實施例1大致相同，其關鍵不同之處在于所述改性色母粒的組分，本實施例的改性色母粒組分按重量份數(shù)為：氨基樹脂65份、硬脂酸鋅12份、顏料8份、醋酸鋅5份、分散劑5份、抗氧化劑2份、辛基酚聚氧乙烯醚3份。
對所得有色超細旦錦綸水溶性滌綸復合纖維進行檢測，斷裂強度為4.76cN/dtex，斷裂強度變異系數(shù)為2.60%，所得復合纖維著色均勻，且不易掉色，在沸水中煮沸1h后掉色率為0.52%。