專利名稱：一種聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙組分纖維制備領(lǐng)域，特別涉及一種聚對(duì)苯二甲酸丁二醇 酯與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維。
背景技術(shù)：
在纖維領(lǐng)域人們?cè)絹碓角嗖A具有環(huán)保功能的綠色纖維，聚乳酸是最早 應(yīng)用的一種可完全降解纖維，乳酸多是由生物發(fā)酵制得，通過酶催化合成 聚乳酸，所以聚乳酸的合成成本較高，且不易進(jìn)行合成工藝的控制。脂肪 族聚酯也是可降解聚酯中重要的一類，其中聚丁二酸丁二醇酯，熔點(diǎn)為
115°C，穩(wěn)定性好，不易在室溫下分解，力學(xué)性能好，具有加工應(yīng)用的可 能性，是目前可降解聚酯研究的熱點(diǎn)，目前國內(nèi)合成的聚丁二酸丁二醇酯 分子量較低，顏色發(fā)黃，多應(yīng)用在塑料領(lǐng)域，在紡織領(lǐng)域里聚丁二酸丁二 醇的應(yīng)用還很少見到。

發(fā)明內(nèi)容
為了開發(fā)聚丁二酸丁二醇酯的在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用，選擇聚對(duì)苯二甲酸 丁二醇酯和聚丁二酸丁二醇酯共紡，得到改性的聚丁二酸丁二醇酯纖維。
一種聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維，通過聚合 得到的聚丁二酸丁二醇酯與聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯共同紡絲，制得皮芯型 雙組份纖維，其中皮層為聚丁二酸丁二醇酯，芯層為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇 酯，皮層完全包裹芯層，皮層重量占纖維總重量的20 60%，成品纖維線 密度范圍為100 — 350dtex。
聚丁二酸丁二醇酯的制備原料為丁二醇與丁二酸，添加摩爾比為 1.10 1.15，催化劑為氨基磺酸和鈦酸四丁酯，聚酯的合成主要有酯化和縮聚兩步完成，連續(xù)聚合工藝中酯化反應(yīng)通過常壓和減壓兩個(gè)酯化釜完成， 縮聚反應(yīng)通過預(yù)縮聚和終縮聚兩釜完成。聚丁二酸丁二醇酯在合成中耍加 入催化劑、消光劑、穩(wěn)定劑、增效劑和阻燃劑。添加量為丁二醇摩爾量的 多少，催化劑和聚合原料一起進(jìn)入酯化反應(yīng)，消光劑、穩(wěn)定劑、增效劑和 阻燃劑則在縮聚反應(yīng)的最后階段加入。
催化劑 氨基磺酸 200xl0—6，
催化劑 鈦酸四丁酯 400xl(T6，
消光劑 二氧化硅 3~5%。，
穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯 5~8%0，
阻燃劑 溴代丙烯酸 5~8%。，
增效劑 銻酸鈉 1~3%。，
制得聚丁二酸丁二醇酯的特性黏度為1.3~1.5dl/g。熔點(diǎn)115匸，端酯 化^30mmol/kg,色相L值^85 ，水分SO. 10%。
聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯切片的特性黏度為0.80 0.90dl/g。熔點(diǎn)225°C， 端酯化20mmol/kg，色相L值^90，水分^).15%。
在制備皮芯型纖維時(shí)，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和聚丁二酸丁二醇酯自 酯分別熔融，兩種熔體分別經(jīng)過各自的計(jì)量泵精確計(jì)量后，在擠出前的最 后時(shí)刻進(jìn)入紡絲箱，通過調(diào)節(jié)紡絲箱中的分隔元件和噴絲板，可以得到聚 丁二酸丁二醇酯所占質(zhì)量比為20 30%、 40~50%、 50 60%等不同類型的 皮芯型纖維。
混合熔體經(jīng)過噴絲板噴絲后，依次經(jīng)過一道拉伸、熱定型、二道拉伸、 巻曲、熱定型、切斷工序制的。熔體紡絲的拉伸溫度為24(TC，紡絲速度 為1000 2000m/min， 一道拉伸的牽伸比為2.5~3.5，拉伸溫度為140°C， 熱定型溫度在90 100°C; 二道拉伸的牽伸比為1.15 1.50，拉伸溫度為 ll(TC,巻曲溫度為70 8(TC，再經(jīng)過熱定型使纖維溫度達(dá)到55。C以下， 切斷。
皮芯纖維的性能密度(dtex) 100~350 吸濕率(％) 1.5~2.0 回彈率(％) 10~15 斷裂強(qiáng)度(CN/dtex) 20~30 斷裂伸長率(％) 25~30 本發(fā)明的進(jìn)步意義在于
1. 該纖維常溫下進(jìn)行分散染料印染，減低了印染能耗。
2. 通過與聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯復(fù)合紡絲，提高了可降解聚酯的應(yīng)用 性能。
3. 纖維兼具兩種聚酯的性能，具有回彈性和可降解性，有利于環(huán)保。
具體實(shí)施例方式
一種聚對(duì)苯一甲酸丁二醇酯與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維，通過聚合 得到的聚丁二酸丁二醇酯與聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯共同紡絲，制得皮芯型 雙組份纖維。
實(shí)施例
聚丁二酸丁二醇酯的制備原料為丁二醇與丁二酸，添加摩爾比為 1.13，催化劑為氨基磺酸和鈦酸四丁酯，聚酯的合成主要有酯化和縮聚兩 步完成，連續(xù)聚合工藝中酯化反應(yīng)通過常壓和減壓兩個(gè)酯化釜完成，縮聚 反應(yīng)通過預(yù)縮聚和終縮聚兩釜完成。聚丁二酸丁二醇酯在合成中要加入催 化劑、消光劑、穩(wěn)定劑、增效劑和阻燃劑。添加量為丁二醇摩爾量的多少， 催化劑和聚合原料一起進(jìn)入酯化反應(yīng)，消光劑、穩(wěn)定劑、增效劑和阻燃劑
則在縮聚反應(yīng)的最后階段加入。
催化劑 氨基磺酸 200x10—6，
催化劑 鈦酸四丁酯 400xl(T6，
消光劑 二氧化硅 4%。，
穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯 5%0，
阻燃劑 溴代丙烯酸 5%。，增效劑 銻酸鈉 2%。，
制得聚丁二酸丁二醇酯的特性黏度為1.35dl/g。熔點(diǎn)115°C，端酯化 28mmol/kg,色相L值88，水分0.08%。
聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯切片的特性黏度為0.95dl/g。熔點(diǎn)225°C，端 酯化27mmol/kg,色相L值91 ，水分0.14%。
在制備皮芯型纖維時(shí)，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和聚丁二酸丁二醇酯自 酯分別熔融，兩種熔體分別經(jīng)過各自的計(jì)量泵精確計(jì)量后，在擠出前的最 后時(shí)刻進(jìn)入紡絲箱，通過調(diào)節(jié)紡絲箱中的分隔元件和噴絲板，可以得到聚 丁二酸丁二醇酯所占質(zhì)量比為20~30°/。、 40~50°/。、 50~60%等不同類型的 皮芯型纖維。
混合熔體經(jīng)過噴絲板噴絲后，依次經(jīng)過一道拉伸、熱定型、二道拉伸、 巻曲、熱定型、切斷工序制的。熔體紡絲的拉伸溫度為24(TC，紡絲速度 為1500m/min， 一道拉伸的牽伸比為2.5,拉伸溫度為140°C，熱定型溫 度在卯 10(TC; 二道拉伸的牽伸比為1.15，拉伸溫度為110°C，巻曲溫 度為70 8(TC，再經(jīng)過熱定型使纖維溫度達(dá)到55r以下，切斷。
聚丁二酸丁二醇酯所占質(zhì)量比為20~30%皮芯纖維的性能
密度(dtex) 280 350
吸濕率(°/。) 1.52
回彈率(％) 14
斷裂強(qiáng)度(CN/dtex) 28.2
斷裂伸長率(％) 26.3
聚丁二酸丁二醇酯所占質(zhì)量比為40~50%皮芯纖維的性能
密度(dtex) 170 280
吸濕率(％) 1.63
回彈率(％) 13
斷裂強(qiáng)度(CN/dtex) 26.6
斷裂伸長率(°/。) 27.6聚丁二酸丁二醇酯所占質(zhì)量比為50 60%皮芯纖維的性能:
密度(dtex) 100~170
吸濕率(％) 1.89
回彈率(％) 12.5
斷裂強(qiáng)度(CN/dtex) 21.3
斷裂伸長率(％) 29.1 。
權(quán)利要求
1.一種聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維，其特征在于本發(fā)明是通過聚合得到的聚丁二酸丁二醇酯與聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯共同紡絲，其中皮層為聚丁二酸丁二醇酯，芯層為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，皮層完全包裹芯層，皮層重量占纖維總重量的20～60％，成品纖維線密度范圍為100-350dtex，制得皮芯型雙組份纖維。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于聚丁二酸丁二醇酯在合成中要加入催化 劑、消光劑、穩(wěn)定劑、增效劑和阻燃劑，添加量為丁二醇摩爾量的多少， 催化劑和聚合原料一起進(jìn)入酯化反應(yīng)，消光劑、穩(wěn)定劑、增效劑和阻燃 劑則在縮聚反應(yīng)的最后階段加入。催化劑 氨基磺酸 200xl0—1催化劑 鈦酸四丁酯 400xlO—'消光劑 二氧化硅 3~5%。穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯 5~8%0阻燃劑 溴代丙烯酸 5 8%。增效劑 銻酸鈉 1~3%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1，在制備皮芯型纖維時(shí)，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和聚丁 二酸丁二醇酯自酯分別熔融，兩種熔體分別經(jīng)過各自的計(jì)量泵精確計(jì)量 后，在擠出前的最后時(shí)刻進(jìn)入紡絲箱，通過調(diào)節(jié)紡絲箱中的分隔元件和 噴絲板，可以得到聚丁二酸丁二醇酯所占質(zhì)量比為20~30%、 40 50%、 50~60%等不同類型的皮芯型纖維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于熔體紡絲的拉伸溫度為240。C，紡絲速 度為1000 2000m/min, —道拉伸的牽伸比為2.5 3.5，拉伸溫度為 140°C，熱定型溫度在90 100。C， 二道拉伸的牽伸比為1.15 1.50，拉 伸溫度為ll(TC，巻曲溫度為70 8(TC，再經(jīng)過熱定型使纖維溫度達(dá)到 55"C以下，切斷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于皮芯纖維的性能密度(dtex) 100~350吸濕率(％) 1.5 2.0回彈率(％) 10 15斷裂強(qiáng)度(CN/dtex) 20~30斷裂伸長率(％) 25 30。
全文摘要
一種聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維，其特征在于本發(fā)明是通過聚合得到的聚丁二酸丁二醇酯與聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯共同紡絲，其中皮層為聚丁二酸丁二醇酯，芯層為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，皮層完全包裹芯層，皮層重量占纖維總重量的20～60％，成品纖維線密度范圍為100-350dtex，制得皮芯型雙組份纖維。
文檔編號(hào)D01F8/14GK101671867SQ20091015254
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者沈家康, 王國柱, 趙廣兵, 鈕真榮 申請(qǐng)人:吳江鷹翔萬信化纖有限公司