[发明专利]一种高收缩扁平腈纶纤维及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扁平腈纶纤维，具体涉及一种高收缩扁平腈纶纤维及其生产方法。

背景技术

腈纶纤维（聚丙烯腈纤维）有人造羊毛之称，具有柔软、膨松、易染、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点。弹性好，伸长20%时回弹率仍可保持65%，蓬松卷曲而柔软，保暖性比羊毛高15%，强度为1.8-4.5cN/dtex，比羊毛高1-2.5倍。耐晒性能优良，露天曝晒一年，强度仅下降20%。纤维软化温度190-230℃，能耐酸、耐氧化剂和一般有机溶剂，但耐碱性较差。根据不同的用途要求可纯纺或与天然纤维混纺，其纺织品被广泛运用于服装、装饰等领域。而扁平腈纶纤维是一种截面为矩形或接近于矩形的腈纶纤维，扁平腈纶纤维具有特殊的光泽、蓬松性和抗起球性能，并具有良好的后加工效果。手感酷似触摸羽毛和动物毛皮，因此主要用作人造毛皮、绒毛玩具、室内装饰及轿车内的装饰材料等。

而高收缩扁平腈纶纤维以其自有潜在的高收缩性能与常规扁平纤维混纺可以制成多种织物，具有手感柔软、织物厚实、丰满、保暖性好等特点，制成的仿真毛皮挺立感好、具有层次感，还可产生奇异的光泽效果。因此，高收缩扁平腈纶产品的市场需求日趋看好。现在国内还未见生产有高收缩扁平腈纶的技术，相关产品多为为国外进口。而完全采用生产高收缩普通腈纶的技术生产高收缩扁平纤维，纤维容易拉断，收缩率不匀，收缩率只能达到24%以下。若收缩率偏低，成品手感不丰满、露底，产品风格不好，多次拉伸的剩余变形较大，腈纶针织的袖口、领口等易变性，不能满足用户要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述不足，提供一种收缩率高、超逼真仿动物高毛的高收缩扁平腈纶纤维。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：一种高收缩扁平腈纶纤维，该高收缩扁平腈纶纤维由如下质量百分比的成分组成：丙烯腈91-94%，醋酸乙烯6-9%，所述的高收缩扁平腈纶纤维的长宽比为2-13：1，收缩率为26-30%。

不含第二单体的聚丙烯腈大分子倾向于紧密堆砌，横向高度有序，这种结构使纤维缺少弹性、质地发脆，纤维成型时不能进行高倍拉伸。对此，本发明加入6-9%的醋酸乙烯与91-94%的丙烯腈共聚，破坏了聚丙烯腈大分子链的规整性，使其结构发生一定程度的无序化。同时醋酸乙烯的加入减弱了氰基间的偶极效应，降低聚丙烯腈共聚体的结晶度，使聚丙烯腈大分子的柔性增强，聚合体的玻璃化温度降低，柔软性、热弹性、收缩率增强。

本发明的另一个目的在于提供一种上述高收缩扁平腈纶纤维的生产方法，该生产方法包括如下步骤：

S1、纺丝成型：将91-94%的丙烯腈和6-9%的醋酸乙烯在过硫酸盐和亚硫酸盐的催化作用下进行共聚反应制得聚丙烯腈干粉，将聚丙烯腈干粉溶解在溶剂二甲基乙酰胺中形成原液，经加热器将原液加热至82-90℃，将加热后的原液从喷丝板的矩形孔中挤出，在凝固浴中经双扩散形成初生纤维；

S2、水洗、牵伸：将上述初生纤维水洗后经牵伸机牵伸，水洗时水槽温度为80-90℃，水洗流量为3000L/h，牵伸机的牵伸倍数为3-6倍，速度为30-60m/min；

S3、上油：将水洗牵伸后的丝束上油剂、平滑剂，上油槽内油剂溶液中油剂的加入量占丝束总质量的0.25-0.55%；

S4、烘干、定型：将上油后的丝束在120-150℃下通过热辊干燥，热辊数量为46-50个，将丝束冷却卷曲，然后将丝束送入定型锅内，在100-150℃、300-400KPa下进行热定型处理30-50min；

S5、高收缩：将定型后的丝束通过蒸汽箱，在拉伸比率为1.2-1.8：1的条件下对丝束进行拉伸，制得产品高收缩扁平腈纶纤维。

本发明步骤S2中初生纤维经水洗牵伸后，纤维的形态结构和超分子结构发生了变化，随着牵伸倍数的增加，大分子取向度增加，纤维断裂强度提高，延伸度下降。现有技术中一般的纤维，其水洗牵伸倍数长选择4.5-6，纤维的断裂强度为2.5-3.0CN/Dtex。若牵伸倍数低于2.0时，纤维的断裂强度尤其是线密度得不到保证，纤维的强度只有1.0CN/Dtex，经不起高倍拉伸而产生单丝断裂，不能获得较好的收缩率。经实验研究得选择牵伸倍数3-6倍，纤维的断裂伸长率和断裂强度将大大提高。而当水洗牵伸的温度过低时，牵伸过程中易发生脆性断裂；若水洗牵伸的温度过高，纤维塑性形变越来越显著，这部分形变在烘干时便不能恢复，从而减低纤维的断裂伸长率，降低纤维的收缩率。因此，本发明将水洗牵伸的温度控制在80-90℃。