一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维、制备方法和由其制备的仿乳胶棉与流程

本发明涉及再生聚酯纺丝，尤其涉及一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维、制备方法和由其制备的仿乳胶棉。

背景技术：

1、随着人们工作和生活节奏加快，特别是长期待在办公室办公的人们，由于长期保持一个工作姿态，很容易出现颈椎及腰椎酸疼，甚至会出现睡眠质量下降的问题，影响到人们的身心健康。天然乳胶枕、乳胶垫等产品因其强有力回弹性和独特的透气性，可以舒缓颈椎酸痛、帮助快速入睡，其市场需求较大。

2、目前市场上床垫用铺垫层材料种类较多，比较常用的有记忆棉、普通海绵、乳胶绵和空气纤维。记忆棉和普通海绵都是聚氨脂材料，由于其聚合工艺，其产品化学品安全一直是人们担心的问题，同时其透气性不好，影响舒适度；空气纤维（3d编织物）透气性很好，但由于其结构原因其保暖性不好，不适合寒冷地区；乳胶绵产品回弹性及透气性均较好，但乳胶制品价格较高，且天然乳胶产品主要依赖国外进口，故自主开发性能优良的材料，替代国外进口，具有重要的经济意义和社会意义。

3、市面上常规三维或二维再生聚酯短纤维一般是风冷却，利用迎风面和背风面应力差产生卷曲，将其用作床垫铺垫层材料容易出现支撑性和舒适性不够的问题，主要是纤维在重负荷作用下纤维的膨松度和回弹性不足，改善纤维回弹性往往需改变纤维的卷曲密度，而以再生聚酯为原料做出满足床垫铺垫用材料是再生聚酯纤维所面临的技术问题。

4、中国发明专利申请（公开号：cn106757515a，公开日：2017-05-31）公开了一种循环再生高仿真仿羽绒纤维的制备方法，包括以下步骤：第一步高粘度再生聚酯切片的制备：以废旧聚酯瓶片为原料，制备得到高粘度聚酯切片；第二步低粘度再生聚酯切片的制备：以废旧聚酯织物为原料，制备得到低粘度聚酯切片；第三步循环再生高仿真仿羽绒纤维的制备：分别将高粘度聚酯切片和低粘度聚酯切片经吹风冷却、上油、卷绕、落桶、平衡、集束、牵伸、上油、紧张热定型、卷曲、烘干、切断、打包工序制备得到循环再生高仿真仿羽绒纤维。该专利通过具有粘度差异的再生聚酯切片为原料通过双组份并列复合纺丝的方法制备具有三维卷曲结构的复合短纤维，但是制备的循环再生高仿真仿羽绒纤维无法作为仿乳胶棉使用。

5、申请人申请的中国发明专利申请（公开号：cn116607244a，公开日：2023-08-18）公开了一种以再生聚酯为原料的并列复合自卷曲涤纶短纤维，该专利以聚酯瓶片为高粘组分，聚酯泡料为低粘组分，并通建立原料粘度数据库为基础，对原料进行配料实现了粘度的智能粗调配，然后在二级过滤器和箱体之间安装有在线粘度测试仪，根据实测熔体粘度，采用添加扩链剂和/或调整熔体搅拌箱剪切速率对熔体粘度进行精确的调整，稳定熔体粘度差；保障了产品质量稳定，提高了生产效率。该专利声明可以可用于家居填充领域，替代海绵及乳胶棉，但是采用添加扩链剂和/或调整熔体搅拌箱剪切速率只能实现对熔体粘度进行精确的调整，无法实现高质量要求的仿乳胶棉的制备。

技术实现思路

1、为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维，该以再生聚酯瓶片和再生聚酯泡料为原料，以高低粘的方式使纤维轴向产生应力差，同时改变高粘组分纤维结晶性，使高、低粘组分结晶性都较差，制备的纤维卷曲密度高，纤维间抱合力好，适合针刺无纺工艺，制备出来乳胶棉支撑性及回弹性高。

2、为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

3、一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维，该聚酯短纤维采用高低粘并列复合纺丝，高粘熔体的原料为再生聚酯瓶片，高粘熔体粘度为0.70～0.80dl/g，并在高粘熔体中加入破坏纤维结晶的母粒，母粒添加量为0.2%～1.0%；低粘熔体原料采用再生聚酯泡料，低粘熔体粘度为0.50～0.65dl/g；并在在牵伸过程中采用双蒸汽加热，双蒸汽加热一级蒸汽加热箱蒸汽压力为0.3～0.8mpa，二级蒸汽加热箱蒸汽压力为0.8～2.0mpa。

4、作为优选，所述母粒主要成分为对苯二甲酸磺酸钠、间苯二甲酸磺酸钠、二苯胺-4-磺酸钠、对甲苯磺酸钠、二乙基-1，4-二胺硫酸钠等中的一种或几种。

5、作为优选，所述高粘熔体粘度为0.70～0.75dl/g，低粘熔体粘度为0.55～0.62dl/g；优选，母粒添加量为0.3%～0.5%。

6、作为优选，所述高粘熔体和低粘熔体的质量复合比6：4～4：6。

7、作为优选，所述高密度卷曲再生中空聚酯短纤维线密度2～8de；卷曲率≥20%，卷曲个数8～15个/25cm，纤维中空度≥25%。

8、进一步，本发明还公开了一种所述的高密度卷曲再生中空聚酯短纤维的制备方法，该方法包括以下的步骤：

9、1）以再生聚酯瓶片为高粘组份，以再生聚酯泡料为低粘组分，原料经连续干燥后熔融、过滤、再进行纺丝，产品采用并列复合的方式进行纺丝；

10、2）纺丝后的纤维经牵伸、卷曲、热定型及切断后制备成高密度卷曲再生中空聚酯短纤维。

11、作为优选，步骤1）中所述纺丝温度为280～330℃，采用环吹风进行冷却，环吹风风速2.5～3.5m/s，风温20～22℃，纺速980～1050m/min；

12、和/或，步骤2）所述后纺丝工艺，在二道牵伸和三道牵伸间装有一级蒸汽加热箱，三牵和卷曲机间装有二级蒸汽加热箱，其中一级蒸汽加热箱蒸汽压力为0.4～0.6mpa，二级蒸汽加热箱蒸汽压力为1.0～1.5mpa；

13、和/或，步骤2）所述纤维牵伸，其总牵伸倍数为2.4～2.7，热定型采用松弛热定型机，定型温度为150～170℃，定型时间30～50min。

14、作为优选，步骤1）中组件喷丝板喷丝口采用3“c”并列型，纤维截面形成双中空的异形截面。

15、进一步，本发明还公开了一种仿乳胶棉，其特征在于，该仿乳胶棉由所述的高密度卷曲再生中空聚酯短纤维和低熔点聚酯短纤维为原料，通过混棉、开松、梳理、铺网、针刺、定型工艺制成仿乳胶棉。

16、作为优选，高密度卷曲再生中空聚酯短纤维和低熔点聚酯短纤维两种纤维的质量比例为80：20～90：10。

17、本发明具有如下优点：

18、1）采用并列复合纺丝工艺，以高低粘的方式使纤维轴向产生应力差，同时改变高粘组分纤维结晶性，使高、低粘组分结晶性都较差，形成潜在卷曲，在牵伸过程中采用双蒸汽加热，进一步释放纤维应力差异，实现了纤维高密度卷曲，极大提高纤维弹性；

19、2）制备的高密卷曲纤维既是中空纤维又是异形截面，以其制备乳胶棉舒适性高；

20、3）制备的纤维卷曲密度高，纤维间抱合力好，适合针刺无纺工艺，制备出来乳胶棉支撑性及回弹性高；

21、4）高密度卷曲聚酯纤维的制备原料为全再生聚酯，生产成本低；

22、5）仿乳胶棉其密度为35～55kg/m3，其落球回弹率＞40%，40%压陷硬度≥200n，8万次压缩后厚度损失率≤18%，硬度损失率≤20%。

技术特征：

1.一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维，其特征在于，该聚酯短纤维采用高低粘并列复合纺丝，高粘熔体的原料为再生聚酯瓶片，高粘熔体粘度为0.70～0.80dl/g，并在高粘熔体中加入破坏纤维结晶的母粒，母粒添加量为0.2%～1.0%；低粘熔体原料采用再生聚酯泡料，低粘熔体粘度为0.50～0.65dl/g；并在在牵伸过程中采用双蒸汽加热，双蒸汽加热一级蒸汽加热箱蒸汽压力为0.3～0.8mpa，二级蒸汽加热箱蒸汽压力为0.8～2.0mpa。

2.根据权利要求1所述的一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维，其特征在于，母粒主要成分为对苯二甲酸磺酸钠、间苯二甲酸磺酸钠、二苯胺-4-磺酸钠、对甲苯磺酸钠、二乙基-1，4-二胺硫酸钠中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维，其特征在于，高粘熔体粘度为0.70～0.75dl/g，低粘熔体粘度为0.55～0.62dl/g；优选，母粒添加量为0.3%～0.5%。

4.根据权利要求1所述的一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维，其特征在于，高粘熔体和低粘熔体的质量复合比6：4～4：6。

5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维，其特征在于，高密度卷曲再生中空聚酯短纤维线密度2～8de；卷曲率≥20%，卷曲个数7～15个/25cm，纤维中空度≥25%。

6.一种权利要求1-5任意一项权利要求所述的高密度卷曲再生中空聚酯短纤维的制备方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

7.根据求利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述纺丝温度为280～330℃，采用环吹风进行冷却，环吹风风速2.5～3.5m/s，风温20～22℃，纺速980～1050m/min；

8.根据权利要求6所述的一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维，其特征在于，步骤1）中组件喷丝板喷丝口采用3“c”并列型，纤维截面形成双中空的异形截面。

9.一种仿乳胶棉，其特征在于，该仿乳胶棉由权利要求1-4任意一项权利要求所述的高密度卷曲再生中空聚酯短纤维和低熔点聚酯短纤维为原料，通过混棉、开松、梳理、铺网、针刺、定型工艺制成仿乳胶棉。

10.根据权利要求9所述的一种仿乳胶棉，其特征在于，高密度卷曲再生中空聚酯短纤维和低熔点聚酯短纤维两种纤维的质量比例为80：20～90：10。

技术总结本发明涉及再生聚酯纺丝技术领域，尤其涉及一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维、制备方法和由其制备的仿乳胶棉。一种高密度卷曲再生中空聚酯短纤维，该聚酯短纤维采用高低粘并列复合纺丝，高粘熔体的原料为再生聚酯瓶片，高粘熔体粘度为0.70～0.80dL/g，并在高粘熔体中加入破坏纤维结晶的母粒，母粒添加量为0.2%～1.0%；低粘熔体原料采用再生聚酯泡料，低粘熔体粘度为0.50～0.65dL/g。该以再生聚酯瓶片和再生聚酯泡料为原料，以高低粘的方式使纤维轴向产生应力差，同时改变高粘组分纤维结晶性，使高、低粘组分结晶性都较差，制备的纤维卷曲密度高，纤维间抱合力好，适合针刺无纺工艺，制备出来乳胶棉支撑性及回弹性高。技术研发人员：何肖,邢喜全,王方河,朱识,马腾,李振受保护的技术使用者：余姚大发化纤有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/10