一种双组份并列复合纤维及其制备方法

项目单位

东华大学

技术成熟度: 双组份并列复合纤维经实验室小试、企业中试后均显示稳定的制备过程,品质可控,满足后道的织造、加弹要求。在双组份并列复合纤维开发的基础上,目前着手对功能复合型双组份系列产品进行开发。围绕双组份并列复合纤维形成了三大系列产品:高弹复合纤维,高色牢度深染弹性纤维及高吸湿复合纤维。从后道的应用来看,纤维品质稳定,满足后道的加弹、织造等方面的要求。

适用推广的地区: 我国是聚酯纤维的生产大国同时也是消费大国,而目前围绕舒适性设计开发的聚酯产品基本依赖进口,国内的常规聚酯纤维的竞争力越来越激励,利润空间被严重压缩。国内化纤企业亟待从目前常规品种找到突破,其中弹性纤维主要以杜邦公司推出了大规模(Lycra)莱卡产品为主,国内称其为氨纶,聚氨酯弹性纤维的伸长率很大,强力,耐老化等性能均优于橡胶丝,得到人们的青睐。但由于聚氨酯的弹性纤维生产设备及工艺复杂,原料及加工成本高,开发出的双组份并列复合纤维及相关产品适合于运动服装领域、贴身衣物等,技术与产品基本不受地域的限制,具有较强普遍适用性。

关键字 :

对合作单位的基本要求: 双组份并列复合纤维在与企业对接合作中,希望合作的企业具备以下几点要求:(1)企业发展的理论,靠产品的品质提升竞争力。传统以规模取胜占领市场的方式随着国家产业结构的调整将逐渐退出历史;(2)合作的企业具备纤维制备、纱线制备、染整等环节的上下游通力合作的实力;(3)双方的良好沟通平台。

0人咨询过本成果

分享

项目联系人

成果概况

随着杜邦公司推出了大规模(Lycra)莱卡产品的生产,弹性纤维引起了广泛的关注。国内称其为氨纶,聚氨酯弹性纤维的伸长率很大,强力,耐老化等性能均优于橡胶丝,得到人们的青睐。但由于聚氨酯的弹性纤维生产设备及工艺复杂,原料及加工成本高,污染严重等问题限制了它的应用。为了进一步满足市场要求,而且从降低成本和加工方便等方面考虑,聚酯类弹性纤维获得了巨大发展空间,双组份复合弹性纤维具有较低的模量,纤维及其制品的拉伸性和压缩性极好,手感柔软,卷曲性好等。 并列型复合纤维采用两种收缩性能不同的聚合物材料制造出并列结构的纤维。两种不同特性的高聚物,按一定比例通过并列复合纺丝形成双组分复合丝。由于纤维内平行排列的两组分具有不同的收缩性和初始模量。复合纤维纺丝牵伸时,两组分产生相同的伸长,但受热后则由于两组分收缩行为不同而产生异收缩效应。收缩时相互有协调牵制作用,收缩快的组分对收缩慢的组分产生收缩压力;反之,收缩快的组分受到收缩慢的组分产生的反向拉伸力。当这两种作用力随着收缩变形到一定程度后达到平衡,收缩力和拉伸力组成一对力偶,在此力偶作用下,整根纤维自发地产生扭转,形成螺旋卷曲的纤维。这种卷曲状的纤维像弹簧一样,具有不同程度的伸缩性和弹性。双组份并列复合纤维不仅具有更好三维卷曲性,同时由于单根纤维横截面结构的不对称使其兼具优良的吸湿排汗功能,以及喷丝微孔的特殊结构解决了在纺丝过程中存在的由于两组份熔体粘度差异所引起的纺丝问题。

专利情况

双组份并列复合纤维在开发过程中发表国内期刊1篇:《热处理对并列复合双组分聚酯长丝性能的影响 》 申请国内专利2项,一种双组份并列复合纤维及其制备方法(ZL CN201210560329.4);一种双组份并列复合纤维(ZL CN201220712676.X)已授权。

市场前景与领域运用

双组份并列复合纤维在常规聚酯制备装置即可满足,对设备无需额外增加开支,这也是充分考虑充分利用目前规模化的熔体直纺工艺。高粘度、低粘度的聚酯切片原料市场来源广泛,品质可靠稳定,这也为项目的实施提供了可行性。双组份并列复合纤维在赋予纤维良好弹性的基础上,在纤维吸湿染色性基础上对纤维的柔软性、抗静电性与抗起球起毛性能等方面均起到一定的改善作用,实现聚酯作为服用纤维舒适性的飞跃提高。双组份并列复合纤维技术对目前的切片纺企业与熔体直纺企业均适合,尤其适合熔体直纺工艺。

技术创新点

(1)利用聚酯同质异构的工艺制备双组份并列复合纤维,原料成本大大降低,工艺成熟稳定。 相比于现有的并列复合纤维,本项目通过异形喷丝板得到并列复合纤维,纤维横截面由圆弧窄缝和圆形外接相连或相切组成,得到了一种横截面形状不对称,进而导致结构不对称的并列复合纤维。两组份特性粘度之差大于0.3dl/g的并列复合纤维,由于喷丝孔的异形结构解决了两组份由于特性粘度不同而造成的流速不同的问题,通过使得低粘度组份由圆弧窄缝挤出,而高粘度组份从圆孔挤出,由于流动条件的不同使得两组份以相同的速度从喷丝孔挤出,避免了“弯角现象”的发生,实现了两组份特性粘度之差大于0.3dl/g的并列复合纤维的可纺性。 (2)双组份并列复合纤维采用不对称吹风冷却工艺,保证纤维截面圆弧形状的稳定性,在赋予纤维弹性的同时,增加吸湿排汗性。 采用不对称吹风冷却工艺,由于迎风侧比起背风侧冷却固化快,而且丝条固化快的一侧难以变形,因此为了保证其圆弧形状的稳定性,使吹风方向正对圆弧开口,同时由于迎风侧具有较高的取向度,晶粒尺寸小,径向取向度大,在热处理后保证了其良好的收缩性能,同时圆形部分由于冷却速度较慢,内应力要大于圆弧部分,使其在热处理后具有更佳的卷曲回复性。具备圆弧形状,形成了芯吸作用,加之纤维表面的沟槽,从而大大提高了并列复合弹性纤维的吸湿排汗功能。 (3)利用组分粘度差,通过异形喷丝板得到双组份并列复合纤维不仅具备良好的弹性外同时由于同质异构赋予纤维更加便利的回收。 国内聚酯纤维经过近十年的快速发展,目前聚酯纤维的再生逐渐成为行业的研究热点。国内外学者就如何高效低成本地对聚酯进行回收再用进行多重尝试。其中回收原料组分复杂增加了回收的成本,而双组份并列复合纤维的制备方法采用的是同质异构的聚酯,材料本身无需进一步分类,可以直接以单组份的工艺进行再生,从而大大降低了回收成本。
咨询申请

你要咨询的问题:(20-400字)