皮芯型低熔点聚酯复合纤维的生产及热缩性能评价

吴文锟（厦门翔鹭化纤股份有限公司，福建 厦门361026）

在纺织行业中，皮芯型低熔点聚酯复合纤维(COPET/PET)是一种常见的纤维材料，具有多种应用优势，目前广泛用于手术口罩、汽车内饰等领域。本文以皮芯型低熔点聚酯复合纤维为例，围绕该纤维的生产工艺流程及在不同处理温度和不同处理时间下的纤维性能特征、变化情况进行了分析，对聚酯复合纤维进行定性评价。

1 生产流程及实验部分

我司的皮芯型低熔点聚酯复合纤维(COPET/PET)，皮层为熔程在110～150℃的改性低熔点聚酯(COPET)，芯层为常规半消光聚酯(PET)。我司采用皮芯复合比为50:50，在纺丝过程中不易造成皮层断裂，具有良好的物理、机械性能，热粘合性能优良。

低熔点聚酯(COPET)流程简要介绍：采用半连续间歇操作(一酯化两缩聚)的工艺流程，在聚合过程中引入第三、第四单体，改变普通PET的分子链规整性，从而使熔点降低，形成低熔点聚酯复合纤维所需的无定型态低熔点聚酯切片(COPET)。

将配制好的PTA/EG浆料（含第三、四单体），经泵送往酯化釜进行反应，通过酯化塔将水/EG分离，不断去除酯化反应生成的水。酯化完成后，物料移料至第一缩聚反应釜，将少量改性助剂加入后，升温并采用分段真空程序控制，达到聚合物反应所需的温度及真空度。达到一定聚合度后移入终缩聚反应釜继续反应，终缩聚反应釜配备空冷系统、熔体自循环齿轮泵、德国MARIMEX在线式粘度计、高真空绝压变送表控制反应温度、熔体出料量、动力粘度、压力，有效控制产品的反应进程，减少副反应产物的生成，反应结束时开启出料三通阀，从铸带头出料，进入切粒系统切粒。产品端配备50吨自循环混料料仓，以消除间歇生产批次间差异。

复合纤维的生产流程简介：

对制得的成品皮芯型低熔点聚酯复合纤维进行定性实验，包括以下内容：

单纤维干热收缩率实验：实验对象是30根同类同批次纤维样品，实验条件设计成不同的温度（60℃、100℃、140℃、180℃）和不同的热处理时间（20min、30min），样品热处理后进行长度检测，计算单根纤维的平均收缩率。

多纤维体积干热收缩率实验：实验对象为质量3.0g的松散低熔点聚酯复合纤维，将称量好的纤维整理为规则的圆柱形状，然后放置在金属筒中进行高温处理，温度设计为120℃、140℃、160℃、180℃不同值，分别检测多纤维高度的收缩值，计算出多纤维体积干热收缩率。

2 结果与讨论

单纤维干热收缩率实验结果发现：随着温度的升高，单纤维的干热收缩率随之增大，由60℃时干收缩率2%提高到140℃时干收缩率17%，当温度继续上升时，单纤维的干收缩率增加幅度缓慢，由140℃时干收缩率17%提高到180℃时干收缩率18.5%。可能的原因是由于纤维内部非晶体大分子链受到高温的影响会从伸展状态变为弯曲状态，在温度60～140℃时纤维具有较大的收缩能力，温度提高到140℃以上，皮芯型聚酯部分结晶度增加，反而对纤维的变形形成阻碍，因此表现出干缩率增加幅度减缓。随着处理时间的延长，单纤维干热收缩率表现出明显的增加，说明实验的延长可以促进纤维的热收缩。

多纤维体积干热收缩率实验结果发现：多纤维的平均高度明显降低。在120℃时高度为5.1cm，在180℃时高度降低为3.9cm。纤维体积干热收缩率由24%提高到43%。分析这一结果的原因可能是由于在高温条件下，皮芯层发生熔融，多纤维之间存在熔融黏结，应对多纤维圆柱的高度变化造成影响。

对低熔点聚酯复合纤维的形态结构进行显微观察，发现高温处理后的纤维横截面发生不规则改变，如图1所示。

图1 低熔点聚酯复合纤维横截面显微图像

3 结语

文章通过简要介绍皮芯型低熔点聚酯复合纤维的生产流程，并对该复合纤维的单纤维干热收缩率以及多纤维体积收缩率实验及研究分析，希望给业内人士在皮芯型低熔点聚酯复合纤维生产中提供一些参考和启发。