[發明專利]一種復合彈性纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201711063002.5
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107779989B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 于金超;張玉梅;陳康;劉森林;南建舉
• 申請（專利權）人: 上海益彈新材料有限公司;東華大學
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F8/16;D01D5/088;D01D5/14;D01D5/30;D01D10/02
• 代理公司: 31303 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 金利琴

本發明涉及一種復合彈性纖維及其制備方法，方法為：將熔體粘度比為1～1.5:1的硬段結晶溫度高的熱塑性彈性體與硬段結晶溫度低的熱塑性彈性體按20:80～80:20的組分重量比復合紡絲制得復合彈性纖維。復合彈性纖維的斷裂伸長率為200～1000％，彈性回復率≥95％，宏觀自卷曲的卷曲率為30～500％，卷曲半徑≤2mm，纖維的卷曲數為25～150個/25mm，在拉伸應力≤0.05cN/dtex時，纖維的伸長率為10～500％，本征熵彈形變的形變范圍為20～200％。本發明制備工藝簡單，成本低廉，制得的復合彈性纖維具有卷曲率高、彈性回復率高、斷裂伸長率大和模量低等優點，有著廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于復合纖維領域，具體涉及一種復合彈性纖維及其制備方法。

背景技術

彈力面料以其獨特的舒適性和靈活性深受廣大消費者的喜愛，其應用領域已逐漸從傳統的織襪、內衣和運動服飾等領域拓展到休閑裝、高彈力時裝和汽車裝飾等領域。然而，傳統的彈性纖維面料在性能方面還存在一定的缺陷，為了克服傳統的彈性纖維氨綸在耐高溫、耐堿和耐氯等性能方面的缺點，同時解決傳統的彈力氨綸存在的長絲不易染色、彈力過剩、制造復雜和面料尺寸不穩定等諸多問題，以T400為代表的雙組分復合彈性纖維應運而生，這類纖維利用兩種聚合物之間的粘彈性的差異從而使其復合纖維產生了一種平滑的螺旋狀卷曲結構。

目前，相關專利文獻對于雙組分復合彈性纖維的制備技術進行了深入的研究。專利CN101126180A采用熱收縮性不同的聚合物如高收縮聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)中的任意兩種聚合物進行并列復合；專利CN103882538通過采用具有不同特性粘度的同類聚合物，如PET等制得了具有三維立體卷曲結構的復合彈性纖維。但是，上述方法所制備的纖維的彈性完全取決于所形成的其三維自卷曲結構，同時由于雙組分間聚合物的化學結構和組成相似，纖維在加工成型過程中的熱收縮應力有限，導致纖維存在卷曲度低和卷曲彈性回復率不高等問題，同時，由于所選聚合物的模量高，導致纖維及其制品手感發硬。

專利CN104831417A利用聚酯彈性體與PET進行復合紡絲，制備聚酯彈性體/PET復合彈性纖維。此外，文獻(聚醚酯/聚丙烯纖維的制備及其卷曲、收縮性能研究[J].合成纖維,2008,37(3):14-16；)和文獻(COPEET/HSPET并列復合纖維結晶和熱收縮性能的研究[J].合成纖維工業,2015,38(1):24-28.)研究了利用彈性體聚醚酯與聚丙烯或高收縮聚酯制備的并列復合纖維的結構性能，盡管與一般復合彈性纖維相比，彈性體組分的存在，在一定程度上降低了纖維的模量，改善了纖維手感，但是這一類利用彈性體與非彈性體并列復合紡絲過程中，由于非彈性體組分的彈性性能差，造成紡絲成形過程中的拉伸倍數有限，不利于增加組分間熱收縮的應力差異，致使制備的纖維的卷曲度不高，同時，由于非彈性體組分的存在，纖維的彈性性能同樣只能依賴于三維宏觀卷曲結構，而非聚合物基體本身。

因此，開發一種彈性好、彈性回復率高和模量低的復合彈性纖維尤為重要。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中存在的復合彈性纖維彈性差、彈性回復率低以及模量高的缺陷，提供了一種具有高彈性、高彈性回復率和低模量的手感柔軟的復合彈性纖維及其制備方法。本發明首先將具有不同硬段質量分數的熱塑性彈性體進行復合紡絲，然后通過纖維的形態調控，構筑了兼具宏觀自卷曲彈性形變和本征熵彈形變的復合彈性纖維，從而使得最終制備的復合纖維具有優異的彈性和柔軟的手感。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種復合彈性纖維，同時具有宏觀自卷曲彈性和本征熵彈性，斷裂伸長率為200～1000％，彈性回復率≥95％，宏觀自卷曲的卷曲率為30～500％，卷曲半徑≤2mm，纖維的卷曲數為25～150個/25mm，在拉伸應力≤0.05cN/dtex時，纖維的伸長率為10～500％，本征熵彈形變的形變范圍為20～200％。