本發(fā)明涉及一種復(fù)合纖維，特別是超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維及制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，對(duì)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(xì)旦錦綸纖維，手感柔軟、穿著舒服，但是市面上的超細(xì)旦錦綸纖維的質(zhì)量不高，纖維容易斷裂、不易染色、等級(jí)低、次品率高、經(jīng)濟(jì)效益差。而另一方面，滌綸又是一種較為簡(jiǎn)單的合成纖維，他有著結(jié)實(shí)耐用、彈性好、不易變形、易洗快干、耐腐蝕等特點(diǎn)。如果能夠?qū)⒊?xì)旦錦綸和滌綸復(fù)合在一起，或能得到質(zhì)量較高的復(fù)合纖維。纖維復(fù)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(fù)合纖維牢固度并不是很高，容易斷裂、撕損。因此需要提出一種能夠解決上述兩點(diǎn)問題的辦法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種粘合牢固、制備簡(jiǎn)單、手感柔軟的超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維，以及該復(fù)合纖維的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維，按重量份數(shù)包括以下組分：超細(xì)旦錦綸50-60份、水溶性滌綸40-50份，所述復(fù)合纖維是以超細(xì)旦錦綸為芯線，在芯線外包覆有水溶性滌綸；其中，所述超細(xì)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(duì)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，其中聚對(duì)苯二甲酸與乙二醇的份數(shù)比為1.5:1。
上述超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維的制備方法如下：
第一步：制備超細(xì)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(jī)中進(jìn)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(cè)風(fēng)中進(jìn)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，將聚對(duì)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(yīng)器中，混合均勻，其中聚對(duì)苯二甲酸與乙二醇的份數(shù)比為1.5:1，進(jìn)行酯化反應(yīng)，控制壓力為0.15-0.2MPa，溫度200℃反應(yīng)0.5h，溫度為210℃時(shí)反應(yīng)1h，溫度為220℃時(shí)反應(yīng)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(jìn)行縮聚反應(yīng)，聚合溫度為275℃-285℃，真空度低于100Pa，反應(yīng)3h，反應(yīng)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℃-280℃；
第三步：制備復(fù)合纖維，通過包覆紡絲將40-50份上述紡絲箱體中的水溶性滌綸包覆至50-60份超細(xì)旦錦綸上，并同樣在溫度為18℃-20℃、濕度為58-60%的側(cè)風(fēng)中進(jìn)行冷卻凝固，然后放入100℃水中30-45min，取出烘干，即可得到超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維。
其中，在超細(xì)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(fù)合纖維起到一定除臭功能。在制備水溶性滌綸時(shí)，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(xì)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(xì)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(yīng)中，被很好地包覆于形成的高分子結(jié)構(gòu)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(dāng)滌綸在100℃下水解時(shí)，聚合物結(jié)構(gòu)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(jìn)入，能夠?qū)ι鲜鏊馄鹬龠M(jìn)作用，由于在縮聚反應(yīng)中，間苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸納的加入會(huì)對(duì)共聚酯的結(jié)晶性能有著較大影響，會(huì)降低其結(jié)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(dú)特性質(zhì)，還對(duì)縮聚反應(yīng)還在一定程度上起著催化作用。由于超細(xì)旦錦綸的單絲纖度極小，能使得復(fù)合纖維的手感變得更加柔軟。
為了防止在酯化和縮聚反應(yīng)中產(chǎn)生過多副產(chǎn)物，采用分階段的溫度以及對(duì)應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行酯化反應(yīng)。
本發(fā)明得到的超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維，其技術(shù)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(xì)旦錦綸和水溶性滌綸更緊固地粘合在一起，整體成本相對(duì)較低，制備簡(jiǎn)單，得到的復(fù)合纖維有著超細(xì)旦錦綸和滌綸的優(yōu)點(diǎn)，并且所得復(fù)合纖維不易斷裂、破損。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1：
本實(shí)施例提供的超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維，包括以下組分：超細(xì)旦錦綸50份、水溶性滌綸50份，所述復(fù)合纖維是以超細(xì)旦錦綸為芯線，在芯線外包覆有水溶性滌綸；其中，所述超細(xì)旦錦綸的組成按重量份數(shù)包括：85份錦綸6切片、6份活性炭和9份納米二氧化硅，所述錦綸6切片的特性粘度為2.45；所述水溶性滌綸的組成按重量份數(shù)包括：聚對(duì)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。
上述超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維的制備方法如下：
第一步：制備超細(xì)旦錦綸，將85份錦綸6切片、6份活性炭和9份納米二氧化硅干燥后均勻混合，加入到螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)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(cè)風(fēng)中進(jìn)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，將聚對(duì)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(yīng)器中，混合均勻，進(jìn)行酯化反應(yīng)，控制壓力為0.15MPa，溫度200℃反應(yīng)0.5h，溫度為210℃時(shí)反應(yīng)1h，溫度為220℃時(shí)反應(yīng)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(jìn)行縮聚反應(yīng)，聚合溫度為270℃，真空度低于100Pa，反應(yīng)3h，反應(yīng)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(fù)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(xì)旦錦綸上，并同樣在溫度為18℃、濕度為58%的側(cè)風(fēng)中進(jìn)行冷卻凝固，然后放入100℃水中40min，取出烘干，即可得到超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維。
對(duì)所得超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維進(jìn)行檢測(cè)，斷裂強(qiáng)度為4.76cN/dtex，斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)為2.60%。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例提供的超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維的制備方法與實(shí)施例1完全相同，本實(shí)施例所提供的復(fù)合纖維的組分與實(shí)施例1大致相同，其關(guān)鍵不同之處在于所述超細(xì)旦錦綸和水溶性滌綸的組分，本實(shí)施例的超細(xì)旦錦綸為55份，水溶性滌綸為45份。
對(duì)所得超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維進(jìn)行檢測(cè)，斷裂強(qiáng)度為4.80cN/dtex，斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)為2.56%。
實(shí)施例3：
本實(shí)施例提供的超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維的制備方法與實(shí)施例1完全相同，本實(shí)施例所提供的復(fù)合纖維的組分與實(shí)施例1大致相同，其關(guān)鍵不同之處在于所述超細(xì)旦錦綸和水溶性滌綸的組分，本實(shí)施例的超細(xì)旦錦綸為60份，水溶性滌綸為40份。
對(duì)所得超細(xì)旦錦綸水溶性滌綸復(fù)合纖維進(jìn)行檢測(cè)，斷裂強(qiáng)度為4.83cN/dtex，斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)為2.48%。