[发明专利]一种冰凉速干亲水聚酯纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及差别化化纤技术领域，具体是一种冰凉速干亲水聚酯纤维及其加工方法。

背景技术

凉爽性纺织纤维一直是化纤工作者研究的一个方向，起初通过改变纤维截面来实现纤维的透气、速干性，后来为了改善聚酯的亲水性，很多研究人员通过在聚酯中添加第三、第四单体来开发亲水性改性聚酯。近年来，通过在聚酯中添加云母、玉石粉体来增强聚酯的热传导性从而提高聚酯纤维的凉爽特性。随着消费观念的改变，人们对夏季服装的要求除了外观时尚外，更加注重服装内在的凉爽舒适性。常规聚酯（PET）纤维作为合纤中生产量最大的品种，尽管其以易洗涤、快干、挺括的优点得到人们青睐，但也因其吸湿性差，用其制成的服装穿着时不吸汗，有闷热感等缺点让人感到烦恼，同时常规聚酯的公定回潮率只有0.4%，纤维中含水量非常低，不利于吸热。

发明内容

为解决目前具有凉爽特性的聚酯纤维吸湿性、吸热性差的问题，本发明提供一种冰凉速干亲水聚酯纤维及其加工方法，该聚酯纤维具有良好的吸湿性，优异的水分、水汽输送性，能快速传导吸热，抗紫外，富含微量元素和氨基酸。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种冰凉速干亲水聚酯纤维的纤维截面为十字型，断裂强度2.8-4.0cN/dtex，断裂伸长18-30%，含有玉石、珍珠粉体。

纤维截面为十字型有利于输送水汽，透气散热，使皮肤保持干爽。纤维保持合理的断裂强度和断裂伸长，有利于后续的织造和使用。

所述的冰凉速干亲水聚酯纤维的制备方法为以下步骤：

（1）制备亲水聚酯冰凉母粒：将亲水聚酯、玉石粉体、珍珠粉体及助剂制成冰凉母粒，其中，亲水聚酯、玉石粉体、珍珠粉体及助剂的质量比为70-80：10-15：10-15：1-3；母粒中粉体含量不宜过高，否则影响粉体在母粒中的分散，从而影响母粒的可纺性。玉石和珍珠的比例尽量控制在相当的数量，否则效果较难很好的体现。助剂主要是为了粉体在母粒中较好的分散。

作为优选，玉石粉体、珍珠粉体的平均粒径100-300nm，助剂选自高级脂肪酸盐，优选为高级脂肪酸镁盐或高级脂肪酸钙盐。粒径较大堵塞过滤装置，较小容易团聚，分散困难；高级脂肪酸盐有利于玉石粉体、珍珠粉体的分散。

玉石是因为其具有天然的凉爽、保健功能，玉石触感冰凉，富含微量元素。珍珠也是触感冰凉的天然材质，含有丰富的氨基酸，对肌肤具有很好的保健作用，同时这两种粉体的主要成分都具有快速传导能力与较好的抗紫外功能。

母粒采用常规方法制备：原料称重、配比、混合、通过单/双螺杆挤出、冷却、切粒。

（2）将冰凉母粒与亲水聚酯进行共混纺丝；

作为优选，冰凉母粒与亲水聚酯的质量比为4-8：92-96，控制粉体在纤维中的含量为0.8%~1.5%，过高的粉体含量会导致纺丝困难。

共混纺丝的工艺特征为纺丝箱体温度为270-285℃，熔体过滤器精度15-45um。由于亲水聚酯熔点较低，所以纺丝温度无需太高，有利于防止珍珠粉体中的氨基酸降解。合理的过滤器精度有利于过滤掉母粒中的大颗粒杂质，但若过滤器精度太高，会导致过滤器更换太频繁，影响纺丝稳定性。

作为优选，步骤（1）与步骤（2）所述的亲水聚酯的熔点230-245℃，特性粘度η为0.60-0.68dl/g，公定回潮率大于1.2%，亲水聚酯的熔点不宜过高，过高的熔点容易使珍珠粉体中的氨基酸在纺丝过程中降解；熔点和特性粘度也不能过低，过低的熔点、特性粘度会使新水性聚酯的可纺性变差，物性指标变差，从而影响纺丝加工稳定性和后续织造的使用。

（3）经喷丝板喷出后，再经冷却、牵伸、定型，制备成冰凉速干亲水聚酯纤维。

喷丝板的喷孔为十字型，纺丝速度为4000-5000m/min，牵伸比2.0-2.8，定型温度100-130℃。采用十字型喷丝孔的喷丝板有利于制备十字型截面的纤维，合理的纺丝速度、牵伸比、定型温度，有利于得到性能合格的纤维产品。

本发明的亲水聚酯的含水是常规聚酯的3倍以上，更有利于吸收人体散发的热量，使纤维更加凉爽舒适。同时由于亲水聚酯经过了大量改性，聚酯规整的分子链结构被破坏，因此亲水聚酯具有常压可染性，可节约后续的染色费用，并拓宽了纤维的应用范围。本发明的纤维可广泛用于凉席、座垫等夏季服装用品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）采用亲水聚酯制备的冰凉纤维具有良好的吸湿性，吸热效果好，并兼具常压染色，防静电功能；

（2）玉石、珍珠粉体协同亲水聚酯实现高效导热、吸热，纤维十字型截面实现透气散热；