[發明專利]一種表面開裂的FDY纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201310753806.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103993385B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 趙金廣;倪鳳軍;張秉懷;唐輝;王浩;宋江頌;沙躍;蔡瑞;楊培恒;李振宇;王雨生
• 申請（專利權）人: 江蘇德力化纖有限公司
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;C08G63/199;C08G63/86;D01D13/00;D01D5/34
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技術領域

本發明涉及一種FDY纖維及其制備方法，特別涉及一種表面開裂的FDY纖維及其制備方法。

背景技術

聚酯（PET）是目前人類使用最為廣泛的合成高聚物之一，早在二十世紀40年代就合成出了PET，并發現其具有優異的性能，而廣泛的應用于紡織、包裝、醫療衛生、汽車、電子電器、安全防護、環境保護等領域。隨著社會的進步，人民生活水平的提高，對聚酯纖維的差別化、功能化需要越來越高。滌綸的差別化纖維主要以形態（細旦、異形截面等）、高性能（高強、高模、低縮等）、高功能（高感性、吸濕性、透濕防水性、抗靜電及導電性、離子交換性和抗菌性等）為主要改性方向。目前市場上應用較為廣泛的主要有細旦及超細旦、吸濕排汗、防水透濕、大有光、中空保溫、全消光、陽離子可染、阻燃、抗菌、抗紫外線等品種。雖然我國化纖的差別化率在不斷提高，但遠不及發達國家。因此，多種形態、性能及功能復合改性也是目前的開發趨勢之一。

皮芯復合纖維的產生更進一步促進了纖維差別化的發展。皮芯復合纖維是由皮層和芯層兩種組分構成，可以使纖維兼具皮層和芯層兩種材料的部分性能，賦予纖維更多性能組合。目前，關于PBT-PET皮芯復合纖維的開發，以PBT為皮層，以PET為芯層，主要是利用PBT的一些固有性質，使PBT-PET皮芯復合纖維具有優良的舒適彈性，兼有手感柔軟、透氣吸濕，外觀優雅無滌綸極光等性能。這僅僅是利用了PBT本身的固有性質，來達到提高復合纖維性能的目的，這對PBT-PET皮芯復合纖維的研究還是遠遠不夠的。

發明內容

本發明的目的是提供一種表面開裂的FDY纖維及其制備方法。通常，紡絲過程中都是要盡量保持纖維材料的均勻，避免纖維出現瑕疵而引起性能的下降，然而本發明則是通過對材料結晶速率從的控制及工藝條件的變化，有序可控的得到表面開裂的皮芯復合纖維。通過控制皮芯復合纖維皮層材料和芯層材料的結晶速率，使皮層材料的結晶速率高，芯層材料的結晶速率低，在相同的冷卻條件下，皮層的結晶更充分完全，結晶所用時間更短。紡絲過程中，冷卻區換成由強冷區-無風區-二次冷卻區三部分組成，使纖維經過噴絲板擠出后，皮層迅速完成結晶，而芯層依舊處于冷卻過程中，這樣，在拉伸過程中，由于皮層結晶完全，所以會產生開裂，就得到表面開裂的FDY纖維。

本發明的一種表面開裂的FDY纖維，由皮層和芯層組成，所述表面開裂的FDY纖維表面有軸向裂紋，所述軸向裂紋的寬度為0.2～0.5μm，深度為0.1～0.3μm，所述皮層采用的材料為PBT，所述芯層采用的材料為低結晶速率聚酯；所述低結晶速率聚酯的半結晶期t_1/2為1000～2000s。。

如上所述的一種表面開裂的FDY纖維，所述皮層和所述芯層的截面積之比為2:8～5:5。

如上所述的一種表面開裂的FDY纖維，所述表面開裂的FDY纖維的單絲纖度為0.5～5dtex，斷裂強度為2.5～4.5cN/dtex，伸長率為20%～40%。

如上所述的一種表面開裂的FDY纖維，所述PBT的半結晶期t_1/2為0.5～2.0s。

本發明還提供了一種表面開裂的FDY纖維的制備方法，包括低結晶速率聚酯的制備方法和皮芯復合纖維的制備方法：

1）所述低結晶速率聚酯的制備方法分為酯化反應和縮聚反應兩步：

所述酯化反應：

采用對苯二甲酸、乙二醇、間苯二甲酸和1,4-環己二醇作為原料，配成均勻漿料后進行酯化反應，得到酯化產物；酯化反應在氮氣氛圍中加壓，壓力控制在常壓～0.4MPa，溫度在230～250℃，酯化水餾出量達到理論值的90%以上為酯化反應終點；所述乙二醇與所述對苯二甲酸的摩爾比為1.2～2.0:1，所述間苯二甲酸為所述對苯二甲酸的摩爾數的0.5%～3%，所述1.4-環己二醇為所述對苯二甲酸的摩爾數的0.5%～5%；

所述縮聚反應：

包括縮聚反應低真空階段和縮聚反應高真空階段：

所述縮聚反應低真空階段，在所述酯化產物中加入催化劑和穩定劑，在負壓的條件下開始縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩抽至絕對壓力1KPa以下，溫度控制在250～270℃，反應時間為40～60分鐘；

所述縮聚反應高真空階段，經所述縮聚反應低真空階段后，繼續抽真空，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在270～285℃，反應時間1～2小時；

即得到半結晶期t1/2為1000～2000s的低結晶速率聚酯；