一种亲水弹力仿棉聚酯纤维及面料的生产工艺的制作方法

1.本发明涉及聚酯纤维技术领域，具体为一种亲水弹力仿棉聚酯纤维及面料的生产工艺。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，满足人们不同需要的纺织品纤维层出不穷，以满足消费者的需求，在人们的日常生活中起着越来越重要的作用。随着产业的不断发展，面料的市场也在不断扩大，由于材质的不同，面料的性能也是不一样的，导柱每种面料的优缺点较为明显，从而影响了人们使用的舒适性。
3.以聚酯纤维编织的面料来看，虽具有纵尺寸稳定性好，织物挺括，脱散性小，不会卷边，透气性好等优点，但还存在柔软性、保暖性、亲肤性、吸湿性差等缺陷，严重制约了产品档次的提高，而棉编织的面料具有吸汗透气、柔软、保暖等优点，因此如何将聚酯纤维编织的面料具有棉纤维的优点，是本发明需要解决的问题。
4.中国专利公开号:cn110129935a，一种亲水仿棉复合丝，采用两种不同的丝束一对一的复合而成，所述两种不同的丝束，分别为：fdy采用亲水仿棉聚酯纺丝，poy采用亲水仿棉聚酯纺丝，所述的亲水仿棉聚酯由聚丙二醇、乙二醇锑、醋酸钴、稳定剂irganox1010、亚磷酸三苯酯、二氧化钛与精对苯二甲酸、乙二醇通过化学反应生成。因亲水仿棉聚酯纤维具有较好的回潮率，通过一步法ity生产工艺可以使得ity亲水仿棉复合丝具有很好的回潮率，达到仿棉效果。
5.中国专利公开号:cn110952166a，一种仿棉型高效吸湿导湿抗菌纤维的制备工艺，包括以下步骤：s1：制备吸湿导湿纤维；s2：制备抗菌剂；s3：制备仿棉聚酯纤维、s4：结合制备。本发明具有保水性好和热稳定性高，抗菌，环保的特点，兼具抗菌特性和吸湿导湿、透气导热性能格外好，穿着凉爽不贴身；本发明通过对抗菌剂进行改性，将抗菌剂与pet切片共混，然后再熔融纺丝得到抗菌聚酯纤维。其中，一方面，采用了双抗菌剂与pet切片共混，可以有效弥补单一抗菌剂的缺点，两种抗菌剂结合发挥作用，起到了意料不到的技术效果，使得抗菌聚酯纤维的抗菌性、耐洗性得到大幅提高；本发明能够实现工业应用，并为仿棉产品用pet原料进行制备的聚合工艺提供了理论依据和现实工业化基础。


技术实现要素：

6.本发明所解决的技术问题在于提供一种亲水弹力仿棉聚酯纤维及面料的生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种亲水弹力仿棉聚酯纤维及面料的生产工艺，包括以下步骤：
8.步骤一：改性聚酯母粒的制备，将适量的对苯二甲酸和乙二醇加入反应釜中，同时依次加入3.5-间笨二甲酸硫磺纳、马来酸酐和聚乙二醇，反应温度为250℃～265℃，进行酯交换，反应时间为3h，反应完成后将反应物抽入聚合釜进行抽真空，使聚合釜的内部压力达
到80～100pa，并将物料温度加热到265～275℃，恒温恒压反应60～80min，得到共聚酯产物，将共聚酯产物在鼓风烘箱内100℃烘干3h，加入到造粒机中挤出造粒，得到改性聚酯母粒；
9.步骤二：熔融纺丝工艺，将改性聚酯母粒经过烘箱干燥去除水分后，分别加入两组螺杆挤出机中，螺杆挤压机的外端设有加热装置，加热装置并分为加热区ⅰ、加热区ⅱ、加热区ⅲ、加热区ⅳ，改性聚酯母粒原料进行多梯次的逐步加热，使其完成熔化，并输送进入纺丝箱体内，熔体经过计量泵输送，并通过熔体流道输送至纺丝组件，从纺丝组件中出丝，两组丝分别经过冷却区后在依次经过侧吹风冷却、集束上油，其中第一组丝直接经过导丝器、第二组丝经过第一热辊后再经过分丝辊与第一组丝混合，混合后的丝经过第二热辊定型，最后经过卷绕头卷绕成形，得到复合聚酯纤维丝，用稀碱溶液处理复合聚酯纤维丝，并进行干燥，得到仿棉聚酯纤维，最后编织成面料。
10.作为本发明优选方案：所述对苯二甲酸和乙二醇的投料摩尔比为1:1～2。
11.作为本发明优选方案：所述3.5-间笨二甲酸硫磺纳含量为5wt％～8wt％。
12.作为本发明优选方案：所述马来酸酐含量为0.8wt％～1.2wt％；所述聚乙二醇含量为2wt％～5wt％。
13.作为本发明优选方案：所述纺丝组件包括下壳体和上壳体，所述上壳体通过螺丝固定安装在下壳体的上端，下壳体内设有内腔，内腔中安装有喷丝板件和分配板，分配板与上壳体的下端抵触，并按压住喷丝板件，所述喷丝板件包括依次堆叠设置的第一喷丝板、第二喷丝板和第三喷丝板，所述第三喷丝板为为中空喷丝板，加工出中空共混纤维。
14.作为本发明优选方案：所述加热区ⅰ温度为230℃、加热区ⅱ温度为235℃、加热区ⅲ温度为245℃、加热区ⅳ温度为255℃。
15.作为本发明优选方案：所述第一组丝的侧吹风的风速为0.3m/s～1.1m/s，侧吹风湿度为40％～50％，侧吹风温度为22～26℃；第二组丝的侧吹风的风速为0.4m/s～0.8m/s，侧吹风湿度为50％～60％，侧吹风温度为24～27℃。
16.作为本发明优选方案：所述纺丝组件的温度为280～300℃，纺丝组件的压力为15～18mpa，卷绕速度为2000～2500m/min。
17.作为本发明优选方案：所述集束上油的上油辊的转速为15～30r/min，上油辊使用的润滑油油剂浓度为12％～22％；上油是在纺丝上的表面附着一层致密的油膜，消除因摩擦产生的静电积累，同时减少纺丝与后续，有利于加强纺丝韧性减少断线。
18.作为本发明优选方案：所述稀碱溶液为1227型助剂，浓度为浓度6％，浸泡时间为1.5h，温度为80～85℃。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：对苯二甲酸和乙二醇在聚合阶段加入3.5-间笨二甲酸硫磺纳用于改善染色性能，加入聚乙二醇用于改善吸湿性能，聚乙二醇的大分子链中含有亲水基团，且增加共聚酯产物的无定形区，提高共聚酯产物的亲水性。稀碱溶液处理复合聚酯纤维丝，可以改变纤维的规整度，降低部分纤维分子间作用力，使纤维具有微孔等不平整的形状，可以储存空气，从而增加仿棉聚酯纤维的保暖性，同时纤维具有柔软的手感。中空喷丝板加工的异性纤维的表面积要大于普通圆形纤维，表面机增大改善了圆形纤维起球的缺点，并且增强了覆盖能力，从而减小了织物的透明度，而且丝束间的抱合力、蓬松性和透气性都由于其特殊形状得到了改善。
附图说明
20.图1为本发明的熔融纺丝工艺图；
21.图2为本发明的纺丝箱体结构示意图；
22.图3为本发明的纺丝组件结构示意图；
23.1、螺杆挤出机；2、纺丝箱体；3、计量泵；4、纺丝组件；5、冷却区；6、侧吹风冷却；7、集束上油；8、导丝器；9、第一热辊；10、分丝辊；11、第二热辊；12、卷绕头；21、熔体流道；41、下壳体；42、上壳体；43、分配板；44、第一喷丝板；45、第二喷丝板；46、第三喷丝板。
具体实施方式
24.为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
25.如图1～3所示，
26.实施例1
27.一种亲水弹力仿棉聚酯纤维及面料的生产工艺，包括以下步骤：
28.改性聚酯母粒的制备：
29.将适量的对苯二甲酸和乙二醇加入反应釜中，同时依次加入3.5-间笨二甲酸硫磺纳、马来酸酐和聚乙二醇，反应温度为250℃～265℃，进行酯交换，反应时间为3h，反应完成后将反应物抽入聚合釜进行抽真空，使聚合釜的内部压力达到80～100pa，并将物料温度加热到265～275℃，恒温恒压反应60～80min，得到共聚酯产物；
30.将共聚酯产物在鼓风烘箱内100℃烘干3h，加入到造粒机中挤出造粒，得到改性聚酯母粒。
31.所述对苯二甲酸和乙二醇的投料摩尔比为1:1。
32.所述3.5-间笨二甲酸硫磺纳含量为5wt％。
33.所述马来酸酐含量为0.8wt％。
34.所述聚乙二醇含量为2wt％。
35.在聚合阶段加入3.5-间笨二甲酸硫磺纳用于改善染色性能，加入聚乙二醇用于改善吸湿性能，聚乙二醇的大分子链中含有亲水基团，且增加共聚酯产物的无定形区，提高共聚酯产物的亲水性。
36.熔融纺丝工艺：
37.将改性聚酯母粒经过烘箱干燥去除水分后，分别加入两组螺杆挤出机1中，螺杆挤压机的外端设有加热装置，加热装置并分为加热区ⅰ、加热区ⅱ、加热区ⅲ、加热区ⅳ，改性聚酯母粒原料进行多梯次的逐步加热，使其完成熔化，并输送进入纺丝箱体2内，熔体经过计量泵3输送，并通过熔体流道21输送至纺丝组件4，从纺丝组件4中出丝，两组丝分别经过冷却区5后在依次经过侧吹风冷却6、集束上油7，其中第一组丝直接经过导丝器8、第二组丝经过第一热辊9后再经过分丝辊10与第一组丝混合，混合后的丝经过第二热辊11定型，最后经过卷绕头12卷绕成形，得到复合聚酯纤维丝，用稀碱溶液处理复合聚酯纤维丝，并进行干燥，得到仿棉聚酯纤维，最后编织成面料。
38.所述纺丝组件4包括下壳体41和上壳体42，所述上壳体42通过螺丝固定安装在下壳体41的上端，下壳体41内设有内腔，内腔中安装有喷丝板件和分配板43，分配板43与上壳
体42的下端抵触，并按压住喷丝板件，所述喷丝板件包括依次堆叠设置的第一喷丝板44、第二喷丝板45和第三喷丝板46，所述第三喷丝板46为为中空喷丝板，加工出中空共混纤维。
39.所述加热区ⅰ温度为230℃、加热区ⅱ温度为235℃、加热区ⅲ温度为245℃、加热区ⅳ温度为255℃。
40.所述第一组丝的侧吹风的风速为0.3m/s～1.1m/s，侧吹风湿度为40％～50％，侧吹风温度为22～26℃；第二组丝的侧吹风的风速为0.4m/s～0.8m/s，侧吹风湿度为50％～60％，侧吹风温度为24～27℃。
41.所述纺丝组件4的温度为280～300℃，纺丝组件4的压力为15～18mpa，卷绕速度为2000～2500m/min。
42.所述集束上油7的上油辊的转速为15～30r/min，上油辊使用的润滑油油剂浓度为12％～22％；上油是在纺丝上的表面附着一层致密的油膜，消除因摩擦产生的静电积累，同时减少纺丝与后续，有利于加强纺丝韧性减少断线。
43.所述稀碱溶液为1227型助剂，浓度为浓度6％，浸泡时间为1.5h，温度为80～85℃。
44.稀碱溶液处理复合聚酯纤维丝，可以改变纤维的规整度，降低部分纤维分子间作用力，使纤维具有微孔等不平整的形状，可以储存空气，从而增加仿棉聚酯纤维的保暖性，同时纤维具有柔软的手感。
45.中空喷丝板加工的异性纤维的表面积要大于普通圆形纤维，表面机增大改善了圆形纤维起球的缺点，并且增强了覆盖能力，从而减小了织物的透明度，而且丝束间的抱合力、蓬松性和透气性都由于其特殊形状得到了改善。
46.实施例2
47.一种亲水弹力仿棉聚酯纤维及面料的生产工艺，包括以下步骤：
48.改性聚酯母粒的制备：
49.将适量的对苯二甲酸和乙二醇加入反应釜中，同时依次加入3.5-间笨二甲酸硫磺纳、马来酸酐和聚乙二醇，反应温度为250℃～265℃，进行酯交换，反应时间为3h，反应完成后将反应物抽入聚合釜进行抽真空，使聚合釜的内部压力达到80～100pa，并将物料温度加热到265～275℃，恒温恒压反应60～80min，得到共聚酯产物；
50.将共聚酯产物在鼓风烘箱内100℃烘干3h，加入到造粒机中挤出造粒，得到改性聚酯母粒。
51.所述对苯二甲酸和乙二醇的投料摩尔比为1:1.5。
52.所述3.5-间笨二甲酸硫磺纳含量为6wt％。
53.所述马来酸酐含量为1wt％。
54.所述聚乙二醇含量为3％。
55.熔融纺丝工艺：
56.将改性聚酯母粒经过烘箱干燥去除水分后，分别加入两组螺杆挤出机1中，螺杆挤压机的外端设有加热装置，加热装置并分为加热区ⅰ、加热区ⅱ、加热区ⅲ、加热区ⅳ，改性聚酯母粒原料进行多梯次的逐步加热，使其完成熔化，并输送进入纺丝箱体2内，熔体经过计量泵3输送，并通过熔体流道21输送至纺丝组件4，从纺丝组件4中出丝，两组丝分别经过冷却区5后在依次经过侧吹风冷却6、集束上油7，其中第一组丝直接经过导丝器8、第二组丝经过第一热辊9后再经过分丝辊10与第一组丝混合，混合后的丝经过第二热辊11定型，最后
经过卷绕头12卷绕成形，得到复合聚酯纤维丝，用稀碱溶液处理复合聚酯纤维丝，并进行干燥，得到仿棉聚酯纤维，最后编织成面料。
57.所述纺丝组件4包括下壳体41和上壳体42，所述上壳体42通过螺丝固定安装在下壳体41的上端，下壳体41内设有内腔，内腔中安装有喷丝板件和分配板43，分配板43与上壳体42的下端抵触，并按压住喷丝板件，所述喷丝板件包括依次堆叠设置的第一喷丝板44、第二喷丝板45和第三喷丝板46，所述第三喷丝板46为为中空喷丝板，加工出中空共混纤维。
58.所述加热区ⅰ温度为230℃、加热区ⅱ温度为235℃、加热区ⅲ温度为245℃、加热区ⅳ温度为255℃。
59.所述第一组丝的侧吹风的风速为0.3m/s～1.1m/s，侧吹风湿度为40％～50％，侧吹风温度为22～26℃；第二组丝的侧吹风的风速为0.4m/s～0.8m/s，侧吹风湿度为50％～60％，侧吹风温度为24～27℃。
60.所述纺丝组件4的温度为280～300℃，纺丝组件4的压力为15～18mpa，卷绕速度为2000～2500m/min。
61.所述集束上油7的上油辊的转速为15～30r/min，上油辊使用的润滑油油剂浓度为12％～22％；上油是在纺丝上的表面附着一层致密的油膜，消除因摩擦产生的静电积累，同时减少纺丝与后续，有利于加强纺丝韧性减少断线。
62.所述稀碱溶液为1227型助剂，浓度为浓度6％，浸泡时间为1.5h，温度为80～85℃。
63.稀碱溶液处理复合聚酯纤维丝，可以改变纤维的规整度，降低部分纤维分子间作用力，使纤维具有微孔等不平整的形状，可以储存空气，从而增加仿棉聚酯纤维的保暖性，同时纤维具有柔软的手感。
64.中空喷丝板加工的异性纤维的表面积要大于普通圆形纤维，表面机增大改善了圆形纤维起球的缺点，并且增强了覆盖能力，从而减小了织物的透明度，而且丝束间的抱合力、蓬松性和透气性都由于其特殊形状得到了改善。
65.实施例3
66.一种亲水弹力仿棉聚酯纤维及面料的生产工艺，包括以下步骤：
67.改性聚酯母粒的制备：
68.将适量的对苯二甲酸和乙二醇加入反应釜中，同时依次加入3.5-间笨二甲酸硫磺纳、马来酸酐和聚乙二醇，反应温度为250℃～265℃，进行酯交换，反应时间为3h，反应完成后将反应物抽入聚合釜进行抽真空，使聚合釜的内部压力达到80～100pa，并将物料温度加热到265～275℃，恒温恒压反应60～80min，得到共聚酯产物；
69.将共聚酯产物在鼓风烘箱内100℃烘干3h，加入到造粒机中挤出造粒，得到改性聚酯母粒。
70.所述对苯二甲酸和乙二醇的投料摩尔比为1:2。
71.所述3.5-间笨二甲酸硫磺纳含量为8wt％。
72.所述马来酸酐含量为1.2wt％。
73.所述聚乙二醇含量为5wt％。
74.在聚合阶段加入3.5-间笨二甲酸硫磺纳用于改善染色性能，加入聚乙二醇用于改善吸湿性能，聚乙二醇的大分子链中含有亲水基团，且增加共聚酯产物的无定形区，提高共聚酯产物的亲水性。
75.熔融纺丝工艺：
76.将改性聚酯母粒经过烘箱干燥去除水分后，分别加入两组螺杆挤出机1中，螺杆挤压机的外端设有加热装置，加热装置并分为加热区ⅰ、加热区ⅱ、加热区ⅲ、加热区ⅳ，改性聚酯母粒原料进行多梯次的逐步加热，使其完成熔化，并输送进入纺丝箱体2内，熔体经过计量泵3输送，并通过熔体流道21输送至纺丝组件4，从纺丝组件4中出丝，两组丝分别经过冷却区5后在依次经过侧吹风冷却6、集束上油7，其中第一组丝直接经过导丝器8、第二组丝经过第一热辊9后再经过分丝辊10与第一组丝混合，混合后的丝经过第二热辊11定型，最后经过卷绕头12卷绕成形，得到复合聚酯纤维丝，用稀碱溶液处理复合聚酯纤维丝，并进行干燥，得到仿棉聚酯纤维，最后编织成面料。
77.所述纺丝组件4包括下壳体41和上壳体42，所述上壳体42通过螺丝固定安装在下壳体41的上端，下壳体41内设有内腔，内腔中安装有喷丝板件和分配板43，分配板43与上壳体42的下端抵触，并按压住喷丝板件，所述喷丝板件包括依次堆叠设置的第一喷丝板44、第二喷丝板45和第三喷丝板46，所述第三喷丝板46为为中空喷丝板，加工出中空共混纤维。
78.所述加热区ⅰ温度为230℃、加热区ⅱ温度为235℃、加热区ⅲ温度为245℃、加热区ⅳ温度为255℃。
79.所述第一组丝的侧吹风的风速为0.3m/s～1.1m/s，侧吹风湿度为40％～50％，侧吹风温度为22～26℃；第二组丝的侧吹风的风速为0.4m/s～0.8m/s，侧吹风湿度为50％～60％，侧吹风温度为24～27℃。
80.所述纺丝组件4的温度为280～300℃，纺丝组件4的压力为15～18mpa，卷绕速度为2000～2500m/min。
81.所述集束上油7的上油辊的转速为15～30r/min，上油辊使用的润滑油油剂浓度为12％～22％；上油是在纺丝上的表面附着一层致密的油膜，消除因摩擦产生的静电积累，同时减少纺丝与后续，有利于加强纺丝韧性减少断线。
82.所述稀碱溶液为1227型助剂，浓度为浓度6％，浸泡时间为1.5h，温度为80～85℃。
83.稀碱溶液处理复合聚酯纤维丝，可以改变纤维的规整度，降低部分纤维分子间作用力，使纤维具有微孔等不平整的形状，可以储存空气，从而增加仿棉聚酯纤维的保暖性，同时纤维具有柔软的手感。
84.中空喷丝板加工的异性纤维的表面积要大于普通圆形纤维，表面机增大改善了圆形纤维起球的缺点，并且增强了覆盖能力，从而减小了织物的透明度，而且丝束间的抱合力、蓬松性和透气性都由于其特殊形状得到了改善。
85.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或
者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。