皮芯型低熔點聚酯復(fù)合纖維的生產(chǎn)及熱縮性能評價

吳文錕（廈門翔鷺化纖股份有限公司，福建 廈門361026）

在紡織行業(yè)中，皮芯型低熔點聚酯復(fù)合纖維(COPET/PET)是一種常見的纖維材料，具有多種應(yīng)用優(yōu)勢，目前廣泛用于手術(shù)口罩、汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域。本文以皮芯型低熔點聚酯復(fù)合纖維為例，圍繞該纖維的生產(chǎn)工藝流程及在不同處理溫度和不同處理時間下的纖維性能特征、變化情況進(jìn)行了分析，對聚酯復(fù)合纖維進(jìn)行定性評價。

1 生產(chǎn)流程及實驗部分

我司的皮芯型低熔點聚酯復(fù)合纖維(COPET/PET)，皮層為熔程在110～150℃的改性低熔點聚酯(COPET)，芯層為常規(guī)半消光聚酯(PET)。我司采用皮芯復(fù)合比為50:50，在紡絲過程中不易造成皮層斷裂，具有良好的物理、機(jī)械性能，熱粘合性能優(yōu)良。

低熔點聚酯(COPET)流程簡要介紹：采用半連續(xù)間歇操作(一酯化兩縮聚)的工藝流程，在聚合過程中引入第三、第四單體，改變普通PET的分子鏈規(guī)整性，從而使熔點降低，形成低熔點聚酯復(fù)合纖維所需的無定型態(tài)低熔點聚酯切片(COPET)。

將配制好的PTA/EG漿料（含第三、四單體），經(jīng)泵送往酯化釜進(jìn)行反應(yīng)，通過酯化塔將水/EG分離，不斷去除酯化反應(yīng)生成的水。酯化完成后，物料移料至第一縮聚反應(yīng)釜，將少量改性助劑加入后，升溫并采用分段真空程序控制，達(dá)到聚合物反應(yīng)所需的溫度及真空度。達(dá)到一定聚合度后移入終縮聚反應(yīng)釜繼續(xù)反應(yīng)，終縮聚反應(yīng)釜配備空冷系統(tǒng)、熔體自循環(huán)齒輪泵、德國MARIMEX在線式粘度計、高真空絕壓變送表控制反應(yīng)溫度、熔體出料量、動力粘度、壓力，有效控制產(chǎn)品的反應(yīng)進(jìn)程，減少副反應(yīng)產(chǎn)物的生成，反應(yīng)結(jié)束時開啟出料三通閥，從鑄帶頭出料，進(jìn)入切粒系統(tǒng)切粒。產(chǎn)品端配備50噸自循環(huán)混料料倉，以消除間歇生產(chǎn)批次間差異。

復(fù)合纖維的生產(chǎn)流程簡介：

對制得的成品皮芯型低熔點聚酯復(fù)合纖維進(jìn)行定性實驗，包括以下內(nèi)容：

單纖維干熱收縮率實驗：實驗對象是30根同類同批次纖維樣品，實驗條件設(shè)計成不同的溫度（60℃、100℃、140℃、180℃）和不同的熱處理時間（20min、30min），樣品熱處理后進(jìn)行長度檢測，計算單根纖維的平均收縮率。

多纖維體積干熱收縮率實驗：實驗對象為質(zhì)量3.0g的松散低熔點聚酯復(fù)合纖維，將稱量好的纖維整理為規(guī)則的圓柱形狀，然后放置在金屬筒中進(jìn)行高溫處理，溫度設(shè)計為120℃、140℃、160℃、180℃不同值，分別檢測多纖維高度的收縮值，計算出多纖維體積干熱收縮率。

2 結(jié)果與討論

單纖維干熱收縮率實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著溫度的升高，單纖維的干熱收縮率隨之增大，由60℃時干收縮率2%提高到140℃時干收縮率17%，當(dāng)溫度繼續(xù)上升時，單纖維的干收縮率增加幅度緩慢，由140℃時干收縮率17%提高到180℃時干收縮率18.5%?？赡艿脑蚴怯捎诶w維內(nèi)部非晶體大分子鏈?zhǔn)艿礁邷氐挠绊憰纳煺範(fàn)顟B(tài)變?yōu)閺澢鸂顟B(tài)，在溫度60～140℃時纖維具有較大的收縮能力，溫度提高到140℃以上，皮芯型聚酯部分結(jié)晶度增加，反而對纖維的變形形成阻礙，因此表現(xiàn)出干縮率增加幅度減緩。隨著處理時間的延長，單纖維干熱收縮率表現(xiàn)出明顯的增加，說明實驗的延長可以促進(jìn)纖維的熱收縮。

多纖維體積干熱收縮率實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：多纖維的平均高度明顯降低。在120℃時高度為5.1cm，在180℃時高度降低為3.9cm。纖維體積干熱收縮率由24%提高到43%。分析這一結(jié)果的原因可能是由于在高溫條件下，皮芯層發(fā)生熔融，多纖維之間存在熔融黏結(jié)，應(yīng)對多纖維圓柱的高度變化造成影響。

對低熔點聚酯復(fù)合纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯微觀察，發(fā)現(xiàn)高溫處理后的纖維橫截面發(fā)生不規(guī)則改變，如圖1所示。

圖1 低熔點聚酯復(fù)合纖維橫截面顯微圖像

3 結(jié)語

文章通過簡要介紹皮芯型低熔點聚酯復(fù)合纖維的生產(chǎn)流程，并對該復(fù)合纖維的單纖維干熱收縮率以及多纖維體積收縮率實驗及研究分析，希望給業(yè)內(nèi)人士在皮芯型低熔點聚酯復(fù)合纖維生產(chǎn)中提供一些參考和啟發(fā)。