一種高彈性包覆紗的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高彈性包覆紗的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]包覆紗是一種新型結(jié)構(gòu)的紗線，其是以長(zhǎng)絲或短纖維為紗芯，外包另一種按照某種方式纏繞包覆的紗條，同樣可以為長(zhǎng)絲也可以是短纖維。包覆紗一般用于紡制女士?jī)?nèi)衣、孕婦褲、連褲襪、游泳衣和緊身衣等與人體緊密接觸的服飾制品，對(duì)其基本要求為條干均勾、逢松豐滿、強(qiáng)力尚、斷頭少等。
[0003]由于包覆紗與人體長(zhǎng)時(shí)間直接接觸，對(duì)其舒適度和抗菌性有較高的要求。聚乳酸纖維是一種新型的生態(tài)環(huán)保纖維，性能優(yōu)越。聚乳酸纖維制作的面料柔軟度優(yōu)于聚酯面料，有絲綢般的光澤及舒適的肌膚觸感和手感，穿著舒適性、彈性、懸垂性、吸濕性、透氣性以及抗紫外線功能都很好，由此得到越來(lái)越多的關(guān)注，也已經(jīng)用作外紗條，包覆在棉麻纖維的外層。特別的，聚乳酸纖維表面呈弱酸性，PH值在6?6.5，健康的皮膚也呈弱酸性，因此聚乳酸與皮膚相容性好。弱酸性的環(huán)境不利用細(xì)菌的滋生和生長(zhǎng)，所以聚乳酸又表現(xiàn)出固有的殺菌性，可以制備不添加抗菌劑的綠色纖維制品。
[0004]但是，聚乳酸分子鏈中含有大量酯鍵，易于水解斷裂，因此聚乳酸纖維制品需要避免在60°C以上及高濕條件下長(zhǎng)期保管，否則會(huì)因水解而質(zhì)量下降，縮短了包覆紗的使用壽命，從而給聚乳酸纖維的廣泛使用帶來(lái)阻礙。提高聚乳酸的耐熱性對(duì)于制備具有穩(wěn)定力學(xué)性能的抗菌高彈包覆紗具有十分重要的意義。
[0005]高彈性纖維被用作包覆紗的主筋。其中，氨綸是目前世界上應(yīng)用最廣泛的彈性纖維，其優(yōu)越的彈性是其它纖維無(wú)法取代的，但其價(jià)格昂貴、生產(chǎn)投資大，故有必要研究開(kāi)發(fā)價(jià)格合理、易于加工的纖維滿足市場(chǎng)需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高彈性包覆紗的制備方法，制備的包覆紗具有良好的彈性和耐熱性。
[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高彈性包覆紗的制備方法，包括以下步驟:將兩根PBT/PET復(fù)合絲呈螺旋纏繞形成主筋；將第一編織繩正捻卷繞在所述主筋上，將第二編織繩呈螺旋狀反捻卷繞在所述主筋上，所述第一編織繩和第二編織繩各自獨(dú)立按照如下方法制備:將左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和聚乳酸/絲素蛋白共聚物熔融紡絲，得到含有D型結(jié)構(gòu)的增韌L型聚乳酸纖維；將多根含有D型結(jié)構(gòu)的增韌L型聚乳酸纖維纏繞。
[0008]優(yōu)選的，所述PBT/PET復(fù)合絲按照如下方法制備:將質(zhì)量比為(6?9): (I?4)的PBT和PET混合，真空干燥后加入紡絲料斗，升溫至220°C?260°C進(jìn)行熔融，擠出紡絲，卷繞，拉伸定型后得到PBT/PET復(fù)合絲。
[0009]優(yōu)選的，熔融溫度為240 °C?250 °C。
[0010]優(yōu)選的，紡絲速度為2500?4000m/min。
[0011]優(yōu)選的，所述得到含有D型結(jié)構(gòu)的增韌L型聚乳酸纖維的步驟具體為:將質(zhì)量比為100: 2?30: 5?25的左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和聚乳酸/絲素蛋白共聚物加入料釜中，180°C?230°C下熔融擠壓，過(guò)濾，由噴絲板噴出絲，卷繞拉伸后形成含有D型結(jié)構(gòu)的增韌L型聚乳酸纖維。
[0012]優(yōu)選的，所述L型聚乳酸含有小于10%的D型結(jié)構(gòu)，所述L型聚乳酸的質(zhì)均分子量為 10kD ?300kDo
[0013]優(yōu)選的，所述D型聚乳酸是純度為100%，所述D型聚乳酸的分子量為1kD?150kDo
[0014]優(yōu)選的，所述聚乳酸/絲素蛋白共聚物按照如下方法制備:將絲素蛋白、丙交酯和催化引發(fā)劑混合，攪拌，反應(yīng)體系的壓力為-0.1MPa，油浴溫度為165?185°C，聚合反應(yīng)后經(jīng)溶解、過(guò)濾、沉淀、干燥，得到聚乳酸/絲素蛋白共聚物，所述絲素蛋白與丙交酯的摩爾比為5?15: 100，所述催化引發(fā)劑與丙交酯的質(zhì)量比為0.3?0.8: 100。
[0015]優(yōu)選的，所述催化引發(fā)劑為氯化亞錫/對(duì)甲苯磺酸體系或辛酸亞錫/對(duì)甲苯磺酸體系。
[0016]優(yōu)選的，聚合反應(yīng)的時(shí)間為8?15h。
[0017]本發(fā)明提供了一種高彈性包覆紗的制備方法，通過(guò)設(shè)置主筋和包裹部，將不同材質(zhì)的纖維結(jié)合在一起。第一，以PBT/PET復(fù)合絲為主筋，利用了 PBT纖維良好的耐久性、尺寸穩(wěn)定性和較好的彈性，同時(shí)PET的加入降低了纖維的成本，改善PBT的加工性能。第二，以聚乳酸為包覆層，發(fā)揮了聚乳酸纖維良好的穿著舒適性、觸摸感以及自身具有的抗菌性，避免了額外抗菌性的添加。其中，以D型聚乳酸作為耐熱改性添加劑，利用兩種旋光性聚乳酸間易于形成立構(gòu)結(jié)構(gòu)和共結(jié)晶體的特性，通過(guò)結(jié)晶度的提高來(lái)改善其耐熱性。在聚乳酸纖維紡制過(guò)程中加入少量的聚乳酸/絲素蛋白共聚物，該共聚物具有明顯的韌性恢復(fù)效果，可以改善因結(jié)晶度增大而導(dǎo)致的韌性下降。因此，本發(fā)明制備的包覆紗具有良好的彈性和耐熱性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明制備的尚彈性包覆紗的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明制備的聚乳酸纖維的拉伸性能對(duì)比圖；
[0020]圖3為本發(fā)明制備的聚乳酸纖維的DSC對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種高彈性包覆紗的制備方法，包括以下步驟:將兩根PBT/PET復(fù)合絲呈螺旋纏繞形成主筋；將第一編織繩正捻卷繞在所述主筋上，將第二編織繩呈螺旋狀反捻卷繞在所述主筋上，所述第一編織繩和第二編織繩各自獨(dú)立按照如下方法制備:將左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和聚乳酸/絲素蛋白共聚物熔融紡絲，得到含有D型結(jié)構(gòu)的增韌L型聚乳酸纖維；將多根含有D型結(jié)構(gòu)的增韌L型聚乳酸纖維纏繞。
[0023]本發(fā)明以雙組份聚酯纖維作為主筋，外面包覆L型聚乳酸纖維，通過(guò)在L型聚乳酸中添加一定量的D型聚乳酸，構(gòu)造立體絡(luò)合結(jié)構(gòu)，提高聚乳酸的熔點(diǎn)約20°C。
[0024]作為優(yōu)選方案，所述PBT/PET復(fù)合絲由質(zhì)量比為(6?9): (4?I)的PBT (聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)和PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)共混熔融紡絲制備而成。所述PBT和PET的質(zhì)量比更優(yōu)選為(7?8): (2?3)。
[0025]所述PBT/PET復(fù)合絲按照如下方法制備:將質(zhì)量比為(6?9): (I?4)的PBT和PET混合，真空干燥后加入紡絲料斗，升溫至220°C?260°C進(jìn)行熔融，在2500?4000m/min的速度下擠出紡絲，卷繞，拉伸定型后得到PBT/PET復(fù)合絲。其中，熔融溫度優(yōu)選為240°C?250°C，更優(yōu)選為245°C ;紡絲速度優(yōu)選為2800?3200m/min，更優(yōu)選為2900?3100m/min。
[0026]作為優(yōu)選方案，所述第一編織繩和第二編織繩各自獨(dú)立按照如下方法制備:將4根含有D型結(jié)構(gòu)的L型聚乳酸纖維纏繞。
[0027]本發(fā)明采用的聚乳酸纖維分為兩股，每一股由四根纖維纏繞編制而成，所述的其中一股聚乳酸纖維呈正捻卷繞在主筋上，所述的另一股聚乳酸纖維呈螺旋狀反捻卷繞在主筋上。
[0028]所述含有D型結(jié)構(gòu)的增韌L型聚乳酸纖維優(yōu)選按照如下方法制備:將質(zhì)量比為100: 2?30: 5?25的左旋聚乳酸(PLLA)、右旋聚乳酸(TOLA)和聚乳酸/絲素蛋白共聚物(PLLA-co-SF)加入料釜中在180°C?230°C下熔融擠壓，過(guò)濾，由噴絲板噴出絲，卷繞拉伸后形成含有D型結(jié)構(gòu)的增韌L型聚乳酸纖維。其中，熔融溫度優(yōu)選為190°C?220°C，更優(yōu)選為200°C?210°C。
[0029]作為優(yōu)選方案，所述L型聚乳酸含有小于10%的D型結(jié)構(gòu)，所述L型聚乳酸的質(zhì)均分子量為10kD?300kD ;所述D型聚乳酸是純度為100%，所述D型聚乳酸的分子量為1kD ?150kDo
[0030]作為優(yōu)選方案，PLLA-co-SF按照如下方法制備:在反應(yīng)裝置中先后加入一定量的絲素蛋白、丙交酯和催化引發(fā)劑，開(kāi)動(dòng)攪拌器，抽真空至反應(yīng)體系的壓力為-0.1MPa，維持油浴溫度為165?185°C，聚合反應(yīng)一定時(shí)間通入氣體停止反應(yīng)，經(jīng)溶解、過(guò)濾、沉淀、干燥后得到聚乳酸/絲素蛋白共聚物。所述絲素蛋白與丙交酯的加料摩爾比優(yōu)選為5?15: 100，更優(yōu)選為6?12: 100 ;所述的催化引發(fā)劑體系為氯化亞錫/對(duì)苯甲磺酸體系或者辛酸亞錫/對(duì)苯甲磺酸體系；所述催化引發(fā)劑與丙交酯的質(zhì)量比為0.3?0.8: 100，更優(yōu)選為0.4?0.7: 100;氯化亞錫或辛酸亞錫與對(duì)苯甲磺酸的用量為等物質(zhì)的量；所述的共聚反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)為8?15h。
[0031]本發(fā)明制備的高彈性包覆紗如圖1所示，包括主筋1、第一編織繩21和