立體彩色彈性纖維的制備方法及其專用噴絲板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚酯纖維領(lǐng)域，具體涉及一種立體彩色彈性纖維的制備方法及其專用噴絲板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著杜邦公司推出了大規(guī)模(Lycra)萊卡產(chǎn)品的生產(chǎn)帶來了彈性纖維的廣泛關(guān)注。國內(nèi)稱其為氨綸，聚氨酯彈性纖維的伸長(zhǎng)率很大，強(qiáng)力，耐老化等性能均優(yōu)于橡膠絲，得到人們的青睞。但由于聚氨酯的彈性纖維生產(chǎn)設(shè)備及工藝復(fù)雜，原料及加工成本高，污染嚴(yán)重等問題限制了它的應(yīng)用。
[0003]并列型復(fù)合纖維采用兩種收縮性能不同的聚合物材料制造出并列結(jié)構(gòu)的纖維，這是一類由結(jié)構(gòu)或性能不同的兩種聚合體，通過雙組分復(fù)合紡絲制成的卷曲彈性纖維。兩種不同特性的高聚物，按一定比例通過并列復(fù)合紡絲形成雙組分復(fù)合絲。由于纖維內(nèi)平行排列的兩組分具有不同的收縮性和初始模量。復(fù)合纖維紡絲牽伸時(shí)，兩組分產(chǎn)生相同的伸長(zhǎng)，但受熱后則由于兩組分收縮應(yīng)力不同而產(chǎn)生異收縮效應(yīng)，并且兩組分是粘貼在一起的。因此，收縮時(shí)相互有協(xié)調(diào)牽制作用，收縮快的組分對(duì)收縮慢的組分產(chǎn)生收縮壓力；反之，收縮快的組分受到收縮慢的組分產(chǎn)生的反向拉伸力。當(dāng)這兩種作用力隨著收縮變形到一定程度后達(dá)到平衡，收縮力和拉伸力組成一對(duì)力偶，在此力偶作用下，整根纖維自發(fā)地產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，形成螺旋卷曲的纖維。這種卷曲狀的纖維像彈簧一樣，具有不同程度的伸縮性和彈性，因此獲得螺旋卷曲的關(guān)鍵是是兩組份具有潛在的收縮應(yīng)力差，這種雙組分卷曲彈性纖維和天然羊毛的卷曲彈性非常相似，賦予纖維良好的彈性。
[0004]現(xiàn)在市面上多數(shù)并列復(fù)合纖維的兩組份截面形狀都是對(duì)稱分布的，還未見有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的并列復(fù)合纖維的出現(xiàn)。如專利專利CN1368564A生產(chǎn)三異混纖滌綸長(zhǎng)絲的制備方法等。
[0005]隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，在滿足人們對(duì)于彈性服裝要求的同時(shí)，如何降低生產(chǎn)陳本，提高生產(chǎn)效率，以及增加纖維的多樣性從而實(shí)現(xiàn)各種各樣的功能纖維成為了最關(guān)鍵的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種立體彩色彈性纖維的制備方法及其專用噴絲板。相比于現(xiàn)有的彈性纖維，本發(fā)明所述的立體彩色彈性纖維是橫截面形狀為類“三葉草”形的并列復(fù)合纖維；由于具備類“三葉草”形狀，形成了芯吸作用，加之纖維表面的溝槽，從而大大提高了彈性纖維的吸濕排汗功能。以彩色PET切片選用紅色為例，本發(fā)明的彩色纖維是由紅色PET切片和普通PET切片紡絲得到，其中紅色PET切片本身為紅色，而普通PET切片則顯示為白色，這樣得到的立體彩色彈性纖維直接為粉色，并且由于其本身為三維立體彈性纖維，具有更好的視覺顏色效果。因此本發(fā)明得到的立體彩色彈性纖維豐富了彈性面料的種類，使得該種新型織物具有粉色的良好視覺效果。
[0007]第一方面，本發(fā)明涉及一種立體彩色彈性纖維的制備方法，所述方法包括如下步驟:
[0008]S1:干燥后的彩色PET切片和普通PET切片分別經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)熔融擠壓，分別形成熔融狀的彩色PET和熔融狀的普通PET ;
[0009]S2:熔融狀的彩色PET和熔融狀的普通PET分別經(jīng)計(jì)量栗定量經(jīng)熔體管道壓入紡絲組件，熔融狀的彩色PET從噴絲板的“I”字形噴絲孔噴出，同時(shí)，熔融狀的普通PET由噴絲板的倒“V”形噴絲孔噴出，在紡絲箱體中形成初生立體彩色彈性纖維；
[0010]S3:對(duì)所述初生立體彩色彈性纖維進(jìn)行冷卻定型，再經(jīng)熱輥牽伸定型、卷繞、熱處理，即得所述立體彩色彈性纖維。
[0011]在本發(fā)明的制備方法中，由于組成并列復(fù)合彈性纖維的兩種組分的顏色不同，所以紡出絲后該種彈性纖維具有三維立體彩色效果。
[0012]優(yōu)選的，所述噴絲板上設(shè)置有若干組噴絲孔，每一組噴絲孔均由一個(gè)“ I ”字形噴絲孔和一個(gè)倒“V”形噴絲孔組成；所述“I”字形噴絲孔的橫截面為類長(zhǎng)條形，該類長(zhǎng)條形由圓形端部和長(zhǎng)條形本體組成；所述倒“V”形噴絲孔的橫截面為倒“V”字形，該倒“V”字形由兩個(gè)長(zhǎng)條形支腳以及連接所述兩個(gè)長(zhǎng)條形支腳頂部的圓弧形端部組成。由于采用上述結(jié)構(gòu)的噴絲孔，本發(fā)明得到的立體彩色彈性纖維的橫截面為類“三葉草”形。同時(shí)，由于類“三葉草”形之間的角度可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓?，?shí)際生產(chǎn)出的纖維不可能是很規(guī)整的幾何形狀。
[0013]優(yōu)選的，所述“I”字形噴絲孔的圓形端部的半徑為0.05?0.06mm，長(zhǎng)條形本體的長(zhǎng)度為0.25±0.005mm、寬度為0.06±0.002mm ;所述倒“V”形噴絲孔的圓弧形端部的半徑為0.05?0.06mm,長(zhǎng)條形支腳的長(zhǎng)度均為0.25±0.005mm、寬度均為0.06±0.002mm ；所述“I”字形噴絲孔的長(zhǎng)條形本體的底部與倒“V”形噴絲孔的圓弧形端部頂點(diǎn)的距離為0.01 ±0.002mm。
[0014]優(yōu)選的，所述噴絲板上的若干組噴絲孔以噴絲板圓心為中心呈放射狀分布于噴絲板上。優(yōu)選噴絲板上對(duì)稱地均勻分布4?8組噴絲孔。
[0015]優(yōu)選的，所述彩色PET切片的特性黏度為0.68?0.73dl/g，所述普通PET切片的特性黏度為0.73?0.78dl/go本發(fā)明的復(fù)合纖維可以采用兩種不同特性粘度的聚酯切片，當(dāng)兩組份特性粘度分別為0.68?0.73dl/g和0.73?0.78dl/g時(shí)，所得的并列復(fù)合纖維具有最佳卷曲性能。
[0016]優(yōu)選的，熔融狀的彩色PET和熔融狀的普通PET噴出時(shí)，彩色PET的紡絲溫度為280?289°C，普通PET的紡絲溫度為290?298°C，紡絲速度均為3100?3500m/min。
[0017]優(yōu)選的，所述冷卻定型采用側(cè)吹風(fēng)冷卻，吹風(fēng)冷卻的吹風(fēng)方向正對(duì)一側(cè)的“ I”字形噴絲孔，風(fēng)溫為20?25°C，風(fēng)速為0.35?0.5m/s。
[0018]優(yōu)選的，所述熱輥牽伸定型為采用兩個(gè)熱輥進(jìn)行牽伸定型，第一熱輥溫度為90?95°C，轉(zhuǎn)速為1650?1800m/min，第二熱輥溫度為117?132°C，轉(zhuǎn)速為3170?3670m/min ；所述卷繞的速度為3100?3500m/min ;所述熱處理為用95?100°C沸水處理15?20min。
[0019]第二方面，本發(fā)明還涉及一種本發(fā)明的制備方法制備得到的立體彩色彈性纖維，所述立體彩色彈性纖維為雙組份復(fù)合纖維，纖維的橫截面中，纖維的兩組份形狀分別為“ I ”字形和倒“V”形。
[0020]第三方面，本發(fā)明還涉及一種本發(fā)明的制備方法中的專用噴絲板，所述噴絲板上設(shè)置有若干組噴絲孔，每一組噴絲孔均由一個(gè)“ I ”字形噴絲孔和一個(gè)倒“V”形噴絲孔組成；所述“I”字形噴絲孔的橫截面為類長(zhǎng)條形，該類長(zhǎng)條形由圓形端部和長(zhǎng)條形本體組成；所述倒“V”形噴絲孔的橫截面為倒“V”字形，該倒“V”字形由兩個(gè)長(zhǎng)條形支腳以及連接所述兩個(gè)長(zhǎng)條形支腳頂部的圓弧形端部組成。
[0021]優(yōu)選的，所述“I”字形噴絲孔的圓形端部的半徑為0.05?0.06mm，長(zhǎng)條形本體的長(zhǎng)度為0.25±0.005mm、寬度為0.06±0.002mm ;所述倒“V”形噴絲孔的圓弧形端部的半徑為0.05?0.06mm,長(zhǎng)條形支腳的長(zhǎng)度均為0.25±0.005mm、寬度均為0.06±0.002mm ；所述“I”字形噴絲孔的長(zhǎng)條形本體的底部與倒“V”形噴絲孔的圓弧形端部頂點(diǎn)的距離為0.01±0.002mm。更優(yōu)選，所述倒“V”形噴絲孔的兩個(gè)長(zhǎng)條形支腳之間的夾角為105?120度，所述“ I ”字形噴絲孔的長(zhǎng)條形本體與倒“V”形噴絲孔的長(zhǎng)條形支腳形成的兩個(gè)夾角相同。
[0022]優(yōu)選的，所述噴絲板上的若干組噴絲孔以噴絲板圓心為中心呈放射狀分布于噴絲板上。優(yōu)選噴絲板上對(duì)稱地均勻分布4?8組噴絲孔。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0024]I)本發(fā)明是一種立體彩色彈性纖維，是由彩色PET切片和普通PET切片紡絲得到，由于兩種纖維的本身具有顏色差異，使其相比于一般的彈性纖維具有很好的彩色顏色效果，而且是三維立體彈性纖維，相比一般纖維具有更好的視覺效果，具有漸層變色效果。并且制作工藝簡(jiǎn)單，根據(jù)不同的產(chǎn)品需求，噴絲板和原料可相應(yīng)的改變，纖維的彈性和彩色特性也隨之改變。
[0025]2)本發(fā)明采用FDY實(shí)現(xiàn)了雙組份不同顏色的聚酯切片的并列復(fù)合纖維的可紡性，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)兩組分分別為彩色PET切片和普通PET切片時(shí)，該種彈性纖維的粉色的顏色效果很好，并且兩組分的特性黏度分別為0.68?0.73dl/g和0.73?0.78dl/g時(shí)，該種彈性纖維通過熱處理后可以獲得最佳的卷曲性能和彈性，并可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，可廣泛用于各種不同粘度的同種原料進(jìn)行紡絲，降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0026]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0027]圖1為本發(fā)明的立體彩色彈性纖維的噴絲孔截面示意圖；
[0028]圖2為實(shí)施例1的噴絲板噴絲孔排列示意圖；
[0029]圖3為實(shí)施例2的噴絲板噴絲孔排列示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干調(diào)整和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031]實(shí)施例1
[0032]本實(shí)施例涉及一種立體彩色彈性纖維的制備方法，制得的立體彩色彈性纖維為雙組份復(fù)合纖維，纖維的橫截面中，纖維的兩組份形狀分別為“ I ”字形和倒“V”形。本實(shí)施例還涉及制備方法中的專用噴絲板，若