專利名稱：一種雙組份復合纖維的生產方法
技術領域：
本發明涉及紡織纖維領域，具體是一種雙組份復合纖維的生產方法。
背景技術：
近年來聚酯纖維彌補了天然纖維產量的不足，得到了迅猛發展。在聚酯纖維飛速擴張發展的同時，常規聚酯纖維由于其在舒適性、多樣性、功能性、仿生性等方面已遠不能滿足人民群眾日益增長需求，因此各種差別化、功能型聚酯纖維應用而生。雙組份復合纖維是一種重要的差別化纖維，目前市場上的雙組份復合纖維并不鮮見。通過復合紡絲設備制備的皮芯、海島、桔瓣、并列型等復合纖維已經被廣泛應用，該類復合纖維的特點是，兩種組份在紡絲過程中，在噴絲板處相互交融，形成一體，并不是相互獨立的，如專利CN101603226B，提到的一種多異形纖維，采用兩種不同原料，經復合紡絲，而后形成一種多異復合纖維，其每根單絲都含有兩種原料，并不是相互獨立的。也有通過后紡設備(如假捻、牽伸、空氣變形等設備)加工而得到的雙組份復合纖維，其是將已經制備的兩種纖維在后紡加工過程中進行復合而得到的。目前市場常見的黑白復合絲、PET/CDP復合絲、 藍鉆石絲與常規FDY復合絲等都是采用該方法生產的。采用后紡復合方法制備的雙組份復合纖維，由于對兩組份纖維采用單獨紡絲，后紡加工復合的方法，因此加工成本較高、生產效率較低，而且風格調整不夠靈活。

發明內容
本發明提供一種雙組份復合纖維的生產方法，該方法解決了目前雙組份復合纖維生產成本高、生產效率低、產品風格單一等問題。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種雙組份復合纖維的生產方法，包括以下過程將第一聚合物和第二聚合物單獨熔融，過濾，輸送到各自的計量泵計量，經復合噴絲板的不同區域分別噴出互不交錯且彼此獨立的第一聚合物纖維和第二聚合物纖維，兩種纖維分別冷卻、上油后，在卷繞前進行復合， 之后一同卷繞，得到雙組份復合纖維產品。本發明采用復合紡絲設備，通過設計可分絲的分板式復合噴絲板，同時對兩組份纖維進行紡絲，并在紡絲過程中將兩組份纖維進行復合。該雙組份復合纖維采用了在紡絲過程中復合的方法，相比目前采用后道復合的方法，提高了生產效率，降低了生產成本，產品風格調整更加靈活。所制備的產品具有色澤分明，立體感強等獨特風格特點。將兩種性能或顏色不一的纖維進行復合，得到的雙組份復合纖維，具有許多獨特的性能，在面料開發過程中不可或缺。如黑白雙組份復合纖維，將黑白二色絲有機地進行融合，產品體現出一種回歸自然的柔和、朦朧的美感。應用該系列DTY制成的針織產品經起絨后，面料能很好地體現出一種隨意休閑風格。該系列產品所制成的面料迎合了人們追求時尚、柔美的潮流，適用于高檔家紡面料、高檔仿真絲面料、中厚型織物等服裝面料。又如 將PET與CDP兩組份纖維進行復合，得到的雙組份復合纖維，經染色后，能給面料帶來很好
3的雙色效果。作為優選，所述第一聚合物和第二聚合物分別獨立地選自聚酯、改性聚酯、聚酰胺及其改性物、熱塑性高聚物或以上各物質添加色母粒后的混合物中的一種或二者組合。 第一聚合物和第二聚合物兩種原料可以是上述任意兩種原料的組合，亦或是相同原料組合。所述的聚酯包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯及其改性物，如添加間苯二甲酸-5-磺酸鈉改性的PET聚酯 (⑶P) ；PET、PBT、PTT等聚酯的共混物等。所述的聚酰胺及其改性物包括聚酰胺6 (PA6)、聚酰胺66(PA66)及它們的改性物。其他熱塑性高聚物，可以是單獨的熱塑性高聚物或它們的共混體，比如聚丙烯、PET/PBT或PET/PTT的共混物等。常采用的第一聚合物和第二聚合物兩種原料的組合為PET與添加色母粒PET、PET與CDP、PET與聚酰胺6、PET與PTT等。作為優選，所述的復合噴絲板主體上設置將主體分隔成兩個半圓區域的隔離帶， 隔離帶兩側的半圓區域上分別均布若干個噴絲孔。第一聚合物所在噴絲孔與第二聚合物所在噴絲孔中間有一狹長隔離區域即所述的隔離帶，在紡絲過程中，其垂直指向紡絲窗口。作為優選，所述隔離帶位于噴絲板中心的部位為圓形，其余部分為條形，條形部分的寬度L在6-12mm之間。為了在紡絲過程中實現對第一聚合物纖維和第二聚合物纖維的順利分絲，第一聚合物纖維所在噴絲孔與第二聚合物纖維所在噴絲孔中間必須有一狹長的寬度適中的條形部分，其寬度L在6-12mm，優選在8_10mm，且該條形部分在紡絲時垂直于紡絲窗口，這樣才能實現正常分絲。正常分絲是獨立冷卻和上油的前提。作為優選，所述隔離帶兩側的噴絲孔個數的比例范圍為1:0. 18 5. 7。更為優選的是，隔離帶兩側的噴絲孔尺寸相同時，第一聚合物和第二聚合物為兩種不同的原料；隔離帶兩側的噴絲孔尺寸不同時，第一聚合物和第二聚合物為任意兩種原料的組合。所述的復合噴絲板，第一聚合物纖維所在噴絲孔數與第二聚合物纖維所在噴絲孔個數比例范圍在 1:0. 18 5. 7，即某一組份纖維的噴絲孔個數為總噴絲孔個數的15% 85%范圍內，噴絲孔尺寸可以是相同的，或者不同的。若其中某一組份孔數過少，則該組份較難在復合纖維中體現出其性能，從而實現不了復合纖維的性能，因此某一組份的比例一般不低于15%。若第一聚合物纖維所在噴絲孔尺寸與第二聚合物纖維所在噴絲孔尺寸是相同的，則第一聚合物和第二聚合物兩種原料，需是上述原料的任意兩種組合。因為，此時只有當第一聚合物和第二聚合物兩種原料不同時，才能體現復合纖維中兩種組份的差異性。若噴絲孔尺寸是不同的， 則可以是任意上述兩種原料的組合，亦或是相同原料組合，因為噴絲孔尺寸的改變已經給第一聚合物纖維及第二聚合物纖維帶來差異性。作為優選，隔離帶兩側的噴絲孔形狀各自獨立地為圓形、三角形、四邊形、三葉型、 四葉型或五葉型。即噴出第一聚合物纖維和第二聚合物纖維的噴絲孔的形狀可以是圓形、 三角形、四邊形、三葉型、四葉型、五葉型或其他異型中的一種或兩種組合。第一聚合物纖維所在噴絲孔尺寸與第二聚合物纖維所在噴絲孔尺寸，可以是相同或者不同的。作為優選，第一聚合物纖維和第二聚合物纖維分別采用油嘴或油輪上油，或是兩種上油方式的復合。之所以選擇第一聚合物纖維與第二聚合物纖維分開上油，是因為單獨上油有利于穩定紡絲，同時能更好的使第一聚合物纖維和第二聚合物纖維在復合纖維中保持獨立，而不至于混合的過于均勻，從而失去復合纖維的風格。本發明所述的復合纖維可以制備成預取向絲或牽伸絲。若制備成預取向絲，上油之后，還需經過預網絡、紡絲導輥、主網絡、最后卷繞成絲，第一聚合物和第二聚合物兩組份可以在預網絡或主網絡處進行復合，或其他上油之后、卷繞之前的可行部位，比如在各種導絲鉤處復合。此時，第一聚合物纖維和第二聚合物纖維分別采用油嘴上油。所述的雙組份復合纖維，制成預取向絲后，還需進行后道加工，如假捻、牽伸、空氣變形等加工。若制備成牽伸絲，上油之后，還需經過預網絡、牽伸、主網絡、最后卷繞成絲，第一聚合物和第二聚合物兩組份可以在預網絡或主網絡處進行復合，或其他上油之后、卷繞之前的可行部位，比如在各種導絲鉤處復合。此時，第一聚合物纖維和第二聚合物纖維分別采用油嘴或油輪上油，或是兩種上油方式的復合。本發明的有益效果是與目前市場上通常采用的后紡復合法相比，該發明通過同時紡制兩組纖維，并在紡絲過程中進行復合，可有效降低生產成本、提高生產效率，調節產品風格。


圖1是本發明雙組份復合纖維加工過程示意圖。圖2是本發明的復合噴絲板結構示意圖。圖中a、計量泵，b、計量泵，1、復合紡絲組件，2、上油點，3、預網絡，4、導絲輥，5、 導絲輥，6、主網絡，7、卷繞機，8、主體，9、隔離帶，10、第一聚合物纖維，11、第二聚合物纖維， 12、噴絲孔。
具體實施例方式下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。應當理解，本發明的實施并不局限于下面的實施例，對本發明所做的任何形式上的變通和/ 或改變都將落入本發明保護范圍。在本發明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所有的設備和原料等均可從市場購得或是本行業常用的。如圖1所示，本發明的第一聚合物和第二聚合物分別經各自的計量泵a、計量泵b 計量后進入復合紡絲組件1，并通過復合紡絲組件1的復合噴絲板的不同區域分別噴出互不交錯且彼此獨立的第一聚合物纖維10和第二聚合物纖維11，兩種纖維單獨冷卻、在上油點2處經油嘴上油后，在預網絡3處進行復合，之后再分別經導絲輥4和導絲輥5進入主網絡6，進入卷繞機6 —同卷繞，得到雙組份復合纖維產品。第一聚合物纖維和第二聚合物纖維可以分別采用油嘴或油輪上油，或是兩種上油方式的復合。本發明采用的復合噴絲板結構如圖2所示，所述的復合噴絲板主體8上設置將主體8分隔成A區和B區兩個半圓區域的隔離帶9，隔離帶9兩側的A區、B區上分別均布若干個噴絲孔12。所述隔離帶9位于噴絲板中心的部位為圓形，其余部分為條形，條形部分的寬度L在6-12mm之間，寬度L根據產品進行選擇，優選在8_10mm。實施例1制備一種黑白雙組份復合絲(前紡復合法)
第一聚合物為PET，第二聚合物為添加了洲黑母粒的PET。采用雙螺桿復合紡絲機，分別將第一聚合物和第二聚合物熔融，過濾，計量，而后進入復合紡絲組件。第一聚合物纖維所占噴絲孔個數為96個，噴絲孔為圓形，直徑0. 2mm ；第二聚合物纖維所占噴絲孔個數為48 個，噴絲孔為圓形，直徑0.2mm。兩種纖維單獨冷卻、油嘴上油后，在預網絡處進行復合，而后經紡絲導輥、主網絡、卷繞，制備成預取向復合纖維，規格為250D/(96+48)F。該復合纖維經假捻加工后，制成黑白雙組份復合DTY，規格為150D/ (96+48)F，其中第一聚合物組份為 100D，第二聚合物組份為50D。該黑白復合纖維，色澤柔和，具有朦朧美感。該生產方法效率高，成本低，風格調節方便。對比例1制備一種黑白雙組份復合絲(后紡復合法)
第一聚合物為PET，第二聚合物為添加了洲黑母粒的PET。采用單螺桿紡絲機，先紡制第一聚合物纖維，167D/96F預取向絲；再紡制第二聚合物纖維，83D/48F預取向絲。而后進行假捻加工，在假捻加工過程中，進行網絡復合，制成黑白雙組份復合DTY，規格為150D/ (96+48) F，其中第一聚合物組份為100D，第二聚合物組份為50D。很顯然該方法紡絲過程更為繁瑣，若需調整產品風格，還需重新生產所需要的第一聚合物纖維和第二聚合物纖維，非常不方便。為了能說明本發明與現有的雙組份復合纖維后紡復合法的區別，采用市場比較常見的黑白復合絲的生產過程做說明。后紡復合法需采用單螺桿紡絲設備，單獨紡制黑絲、單獨紡制白絲，而后進行后紡加工并復合。本發明專利，采用復合紡絲設備，同時紡制黑絲及白絲，并在紡絲過程中復合，而后進行后紡加工。很顯然本發明所采用的方法，比后紡復合法，省略了一種纖維的紡絲加工，因此具有生產成本低，生產效率高的特點。同時本發明所采用的方法在風格調節方面更具有優勢，就黑白復合絲來說，只需在紡絲過程中，調整黑母粒添加量，或者通過改變黑、白絲噴絲孔尺寸或數量比例就能調節各種黑白相間的風格特點。而后紡復合法局限于所采購的黑、白絲的規格和顏色，無法做到靈活調整。采用本發明開發的黑白復合絲具有色澤分明，立體感強等獨特風格特點。應用該系列紗線織造的面料， 風格朦朧、柔和，能很好地體現出一種隨意的休閑風格，迎合了當今人們追求時尚、柔美的潮流。若該黑白雙組份復合絲為牽伸絲，則上述實施例1中，則可以利用紡絲FDY牽伸設備一步法完成，而對比例1還需進行后續牽伸及網絡復合，工序大為增加，生產成本更高， 效率更低。實施例2制備一種PET/⑶P雙組份復合纖維
第一聚合物為PET，第二聚合物為CDP (陽離子改性聚酯)。采用雙螺桿復合紡絲機，分別將第一聚合物和第二聚合物熔融，過濾，計量，而后進入復合紡絲組件。第一聚合物纖維所占噴絲孔個數為72個，噴絲孔為圓形，直徑0. 22mm ；第二聚合物纖維所占噴絲孔個數為 36個，噴絲孔為圓形，直徑0.23mm。兩種纖維單獨冷卻、油嘴上油后，經預網絡、紡絲導輥， 在主網絡處進行復合，而后卷繞，制備成預取向復合纖維，規格為M5D/ (72+36) F。該復合纖維經假捻加工后，制成PET/⑶P雙組份復合DTY，規格為150D/ (72+36) F，其中第一聚合物組份為100D，第二聚合物組份為50D。該復合纖維經染色后，能體現較好的雙色效果。實施例3制備一種PET/PTT雙組份復合仿毛纖維
第一聚合物為PET，第二聚合物為PTT。采用雙螺桿復合紡絲機，分別將第一聚合物和第二聚合物熔融，過濾，計量，而后進入復合紡絲組件。第一聚合物纖維所占噴絲孔個數為120個，噴絲孔為四葉型；第二聚合物纖維所占噴絲孔個數為M個，噴絲孔為圓形，直徑0. 27mm。兩種纖維單獨冷卻、油嘴上油后，經預網絡、熱棍牽伸后，在主網絡處復合，制備成 PET/PTT雙組份復合仿毛纖維。紡速3500m/min，一熱棍溫度70°C，二熱棍溫度130°C，牽伸比2. 4。復合纖維規格為200D/ (120+24) F，其中第一聚合物組份150D，第二聚合物組份50D。 所制備的復合纖維，PTT組份收縮為芯層，PET組份浮于表層。產品具有較好的彈性，同時又具有柔軟手感。實施例4制備一種異收縮復合纖維
第一聚合物為PET，第二聚合物為PET。采用雙螺桿復合紡絲機，分別將第一聚合物和第二聚合物熔融，過濾，計量，而后進入復合紡絲組件。第一聚合物纖維所占噴絲孔個數為 96個，噴絲孔為圓形，直徑0. 15mm ；第二聚合物纖維所占噴絲孔個數為48個，噴絲孔為圓形，直徑0.25mm。兩種纖維單獨冷卻、油嘴及油輪復合上油后，在預網絡處復合，再經熱棍牽伸、主網絡后，制備成一種異收縮復合纖維。紡速4000m/min，一熱棍溫度80°C，二熱棍溫度125°C，牽伸比2.6。復合纖維規格為150D/(96+48)F，其中第一聚合物組份50D，第二聚合物組份100D。所制備的纖維，經沸水處理后，第二聚合物組份收縮在復合纖維的芯層，第一聚合物組份浮于表層，所制備的復合纖維既能體現柔軟的手感，又具有骨感，可用于仿毛面料的開發。實施例5制備一種⑶P/PA6復合纖維
第一聚合物為CDP，第二聚合物為PA6。采用雙螺桿復合紡絲機，分別將第一聚合物和第二聚合物熔融，過濾，計量，而后進入復合紡絲組件。第一聚合物纖維所占噴絲孔個數為 48個，噴絲孔為圓形，直徑0. 22mm ；第二聚合物纖維所占噴絲孔個數為18個，噴絲孔為圓形，直徑0J8mm。兩種纖維單獨冷卻、油嘴上油后，經預網絡、紡絲導輥，在主網絡處進行復合，而后卷繞，制備成預取向復合纖維，規格為205D/(48+18)F。該復合纖維經假捻加工后， 制成CDP/PA6雙組份復合DTY，規格為150D/(48+18) F，其中第一聚合物組份為75D，第二聚合物組份為75D。該復合纖維PA6收縮在芯層，⑶P浮于表層，吸濕性好，上染快，有仿毛風格。以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求
1.一種雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于包括以下過程將第一聚合物和第二聚合物單獨熔融，過濾，輸送到各自的計量泵計量，經復合噴絲板的不同區域分別噴出互不交錯且彼此獨立的第一聚合物纖維和第二聚合物纖維，兩種纖維分別冷卻、上油后，在卷繞前進行復合，之后一同卷繞，得到雙組份復合纖維產品。
2.根據權利要求1所述的雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于所述第一聚合物和第二聚合物分別獨立地選自聚酯、改性聚酯、聚酰胺及其改性物、熱塑性高聚物或以上各物質添加色母粒后的混合物中的一種或二者組合。
3.根據權利要求1或2所述的雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于所述的復合噴絲板主體上設置將主體分隔成兩個半圓區域的隔離帶，隔離帶兩側的半圓區域上分別均布若干個噴絲孔。
4.根據權利要求3所述的雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于所述隔離帶兩側的噴絲孔個數的比例范圍為1:0. 18 5. 7。
5.根據權利要求3所述的雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于所述隔離帶位于噴絲板中心的部位為圓形，其余部分為條形，條形部分的寬度L在6-12mm之間。
6.根據權利要求4所述的雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于所述隔離帶位于噴絲板中心的部位為圓形，其余部分為條形，條形部分的寬度L在6-12mm之間。
7.根據權利要求3所述的雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于隔離帶兩側的噴絲孔尺寸相同時，第一聚合物和第二聚合物為兩種不同的原料；隔離帶兩側的噴絲孔尺寸不同時，第一聚合物和第二聚合物為任意兩種原料的組合。
8.根據權利要求3所述的雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于隔離帶兩側的噴絲孔形狀各自獨立地為圓形、三角形、四邊形、三葉型、四葉型或五葉型。
9.根據權利要求1或2所述的雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于第一聚合物纖維和第二聚合物纖維分別采用油嘴或油輪上油，或是兩種上油方式的復合。
10.根據權利要求3所述的雙組份復合纖維的生產方法，其特征在于第一聚合物纖維和第二聚合物纖維分別采用油嘴或油輪上油，或是兩種上油方式的復合。
全文摘要
本發明涉及一種雙組份復合纖維的生產方法，解決了現有雙組份復合纖維生產成本高、生產效率低、產品風格單一等問題。該生產方法包括以下過程將第一聚合物和第二聚合物單獨熔融，過濾，輸送到各自的計量泵計量，經復合噴絲板的不同區域分別噴出互不交錯且彼此獨立的第一聚合物纖維和第二聚合物纖維，兩種纖維分別冷卻、上油后，在卷繞前進行復合，之后一同卷繞，得到雙組份復合纖維產品。本發明在紡絲過程中將兩組份纖維進行復合，用該方法開發的雙組份復合纖維與后紡復合法相比，該方法省略了一種纖維的紡絲加工及后紡復合工序，因此具有生產成本低、效率高的特點。
文檔編號D02G3/38GK102560787SQ20121000338
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者張慶喜, 王炳輝, 繆國華 申請人:浙江恒逸高新材料有限公司