專利名稱：：一種共聚型高含量改性劑pet民用長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及合成纖維生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種PET切片高速紡民用長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：聚酯纖維(簡(jiǎn)稱PET纖維)是世界上合成纖維產(chǎn)量最大的品種。但隨著人類生活質(zhì)量要求的不斷提高和自身保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，PET纖維尤其民用PET纖維(服裝、家裝、玩具等)的一些本質(zhì)性缺陷逐步暴露，易燃熔滴性、低吸濕聚靜電性、常壓難染色性和自然難降解性成為制約PET民用纖維進(jìn)一步應(yīng)用的重要因素。國(guó)內(nèi)外聚合紡絲專家針對(duì)PET纖維的本質(zhì)性缺陷從共聚改性，共混紡絲和織物后整理等各條途徑進(jìn)行積極改造。由于共聚改性的PET具有加工過程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量均勻，生產(chǎn)量大和織物功能性能長(zhǎng)久保持等優(yōu)勢(shì)，成為PET改性中的首選方法。固相增粘技術(shù)是一種在工業(yè)用長(zhǎng)絲和瓶片生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的技術(shù)，通過固相增粘，提高PET分子量以滿足工業(yè)長(zhǎng)絲和塑料瓶的高強(qiáng)度要求。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200810301392中公開了一種中通過阻然母粒和PET共混的方式，用固相增粘技術(shù)制造阻燃工業(yè)絲；中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200810123780.3中公開了通過在固相增粘過程中加入有色母粒制造色絲；中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200810123783.7中公開了用EDDP切片增粘仿制錦綸長(zhǎng)絲。該方法雖然是共聚型民用長(zhǎng)絲生產(chǎn)方法，但其改性劑含量很低。在共聚改性中，由于改性劑的添加濃度與PET的性能改進(jìn)成強(qiáng)正相關(guān)系，所以在進(jìn)行共聚改性時(shí)往往不斷提高PET中添加劑含量。但是高含量改性劑的PET由于大量添加劑的存在，且局部分散的不均勻，阻礙了PET大分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，使得合成PET分子量偏低，熔點(diǎn)下降，特性粘度一般《0.60dl/g，如此低的特性粘度嚴(yán)重影響了高速紡長(zhǎng)絲的可紡性。雖然通過聚合工藝的調(diào)整，如延長(zhǎng)停留時(shí)間、提升反應(yīng)溫度或提高真空度可以提升改性PET的熔體粘度和分子量，但粘性熔體在高溫下的長(zhǎng)時(shí)間停留帶來了很多副反應(yīng)，使得改性PET切片粘度降低，色澤變黃，內(nèi)在質(zhì)量變差，嚴(yán)重影響了高速紡長(zhǎng)絲的可紡性，阻礙了功能性長(zhǎng)絲的市場(chǎng)開拓。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中共聚型PET在改性劑含量比較高時(shí)無法高速紡長(zhǎng)絲的問題，采用了低溫預(yù)結(jié)晶的固相增粘工藝，可以得到巻重大，強(qiáng)度高的民用長(zhǎng)絲，增加了共聚型PET的可紡性。—種共聚型高含量改性劑PET民用長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(1)將高含量改性劑的PET切片進(jìn)行預(yù)結(jié)晶，預(yù)結(jié)晶后進(jìn)行固相增粘；所述的PET切片中的改性劑重量百分比含量為10%20%，所述的改性劑在PET切片的原料PTA(對(duì)苯二甲酸)和EG(乙二醇)進(jìn)行共聚時(shí)加入；(2)將增粘過PET切片進(jìn)行真空干燥；(3)將真空干燥后的PET切片進(jìn)行高速紡絲得到民用長(zhǎng)絲。所述高速紡絲，一般紡絲速度為28003200m/min。通常民用長(zhǎng)絲所用的PET切片特性粘度為0.64dl/g，所紡長(zhǎng)絲的細(xì)度為165dtex、強(qiáng)度為23CN/detx、組件壓力《160KG。通常滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲所用的PET切片特性粘度為1.0dl/g，所紡長(zhǎng)絲細(xì)度為1100dtex、強(qiáng)度為78CN/dtex、組件壓力^250KG。因此現(xiàn)有技術(shù)中民用長(zhǎng)絲紡絲工藝沒有配置固相增粘過程。步驟(1)中所述的固相增粘的方法可以采用真空轉(zhuǎn)鼓增粘或連續(xù)填充式增粘，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他固相增粘方法。所述的改性劑可以選用通用的PET改性劑，如無機(jī)氧化物、無機(jī)鹽、有機(jī)物或有機(jī)/無機(jī)混合物。具體可以是二氧化硅、硫酸鋇、乳酸或二氧化硅/二甘醇等。所述的預(yù)結(jié)晶的條件為預(yù)結(jié)晶溫度120。C150°C;預(yù)結(jié)晶時(shí)間2h5h。真空度《100Pa。所述的固相增粘的條件為固相增粘(固相縮聚)溫度:180。C220°C;反應(yīng)時(shí)間10h16h;真空度《100Pa。經(jīng)過固相增粘過程后，含有改性劑的PET切片的特性粘度會(huì)在原來的基礎(chǔ)上升高0.10-0.20dl/g，也可以根據(jù)紡絲要求確定最終粘度。步驟(2)中的真空干燥是指固相增粘后的PET切片，在紡絲前經(jīng)過真空轉(zhuǎn)鼓干燥或者連續(xù)填充式干燥，真空干燥的條件為干燥溫度150°C170°C;干燥時(shí)間6h12h;真空度《100Pa;干燥后的切片水份為《30卯m。經(jīng)過固相增粘后的PET切片若不及時(shí)使用會(huì)發(fā)生吸濕，那么也可以在固相增粘后不立即進(jìn)行干燥，而是充氮保存，即將固相增粘后的PET切片注入干燥容器并充氮?dú)獗Ｗo(hù)，防止吸濕，但在進(jìn)行紡絲前通常要復(fù)烘幾分鐘。步驟(3)中所述的的高速紡民用長(zhǎng)絲包括但不局限于滌綸予取向絲生產(chǎn)(簡(jiǎn)稱POY)或滌綸牽伸絲生產(chǎn)(簡(jiǎn)稱FDY)。POY或者FDY紡絲方法可以是單組分的常規(guī)紡絲，也可以是復(fù)合紡絲，如皮芯復(fù)合或分割復(fù)合等。其中POY紡速為28003100m/min;FDY巻繞速度為40004300m/min;牽伸倍率為1.32.4。可紡性指標(biāo)巻重>4KG;P0Y強(qiáng)度>1.8CN/dtex、伸長(zhǎng)118135%;FDY強(qiáng)度^2.lCN/dtex、伸長(zhǎng)2225%。本發(fā)明將聚合階段因高含量添加劑的存在使PET粘度偏低(《0.60dl/g)、熔點(diǎn)偏低(《25(TC)的切片通過低溫預(yù)結(jié)晶的固相增粘，在固相低溫、高真空、無攪拌的條件下，進(jìn)一步縮聚，去除小分子，在提高分子量的基礎(chǔ)上，不產(chǎn)生副反應(yīng)。固相增粘后的改性PET切片滿足了工業(yè)化民用長(zhǎng)絲高速紡絲的要求，使得紡絲過程的滿巻率提高，滌綸長(zhǎng)絲的強(qiáng)度提高，并滿足織造要求。本發(fā)明采用的PET粘度測(cè)試方法溶劑體系，苯酚四氯乙烷=1:l(重量比)；測(cè)試溫度25°C。本發(fā)明采用的PET水份測(cè)試方法22(TC條件下，干燥20min后，失重法。本發(fā)明生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，易操作，固相增粘的粘度增幅可根據(jù)紡絲要求進(jìn)行調(diào)整，高速紡長(zhǎng)絲可紡性好，產(chǎn)品制成率高。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1選用特性粘度0.56dl/g的BaS04改性PET切片經(jīng)預(yù)結(jié)晶、固相增粘后，得到特性粘度0.71dl/g的固相增粘后的BaS04改性PET切片。BaS04改性PET切片中BaS04重量百分比含量為10%;預(yù)結(jié)晶溫度130。C;反應(yīng)時(shí)間3h;固相增粘溫度200。C;反應(yīng)時(shí)間12h;真空度90Pa;將固相增粘后的BaS04改性PET切片真空干燥，得到真空干燥后的BaS04改性PET切片。真空干燥溫度162°C;干燥時(shí)間8h;真空度50Pa;真空干燥后的BaS04改性PET切片水份為25卯m。利用真空干燥后的BaS04改性PET切片進(jìn)行266dtex/48fP0Y紡絲，同樣，利用固相增粘前的BaS04改性PET切片進(jìn)行266dtex/48fP0Y紡絲，得到的產(chǎn)品的性能指標(biāo)見表1。表1^^生紡速巻重?cái)嗔褟?qiáng)度斷裂伸長(zhǎng)(m/min)(kg)(cn/dtex)(%)ri-0.56dl/g25000.21.2-1.390-100Tl=0.71dl/g28004.51.8-1.9118-1245表1中可見，固相增粘前的BaS04改性PET切片在紡速2500m/min的條件下巻重僅僅能達(dá)到0.2kg，無法得到長(zhǎng)絲，而固相增粘后的BaS04改性PET切片巻重能達(dá)到4.5kg，在力學(xué)性能上也有很大提高。實(shí)施例2選用特性粘度0.54dl/g的乳酸改性PET切片經(jīng)預(yù)結(jié)晶、固相增粘后，得到特性粘度0.74dl/g的固相增粘后的乳酸改性PET切片。乳酸改性PET切片中乳酸重量百分比含量為15%;預(yù)結(jié)晶溫度125t:;反應(yīng)時(shí)間4h;固相增粘溫度21(TC;反應(yīng)時(shí)間15h;真空度90Pa;將固相增粘后的乳酸改性PET切片真空干燥，得到真空干燥后的乳酸改性PET切片。真空干燥溫度150°C;干燥時(shí)間6h;真空度60Pa;真空干燥后的乳酸改性PET切片水份為20卯m。利用真空干燥后的乳酸改性PET切片進(jìn)行266dtex/48fP0Y紡絲，同樣，利用固相增粘前的乳酸改性PET切片進(jìn)行266dtex/48fP0Y紡絲，得到的產(chǎn)品的性能指標(biāo)見表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3選用特性粘度0.59dl/g的丙二醇改性PET切片經(jīng)預(yù)結(jié)晶、固相增粘后，得到特性粘度0.73dl/g的固相增粘后的二元醇改性PET切片。二元醇改性PET切片中丙二醇重量百分比含量為10%;預(yù)結(jié)晶溫度135t:;反應(yīng)時(shí)間3h;固相增粘溫度21(TC;反應(yīng)時(shí)間14h;真空度80Pa;將固相增粘后的丙二醇改性PET切片真空干燥，得到真空干燥后的二元醇改性PET切片。真空干燥溫度160°C;干燥時(shí)間6h;真空度55Pa;真空干燥后的二元醇改性PET切片水份為20卯m。利用真空干燥后的二元醇改性PET切片進(jìn)行266dtex/48fP0Y紡絲，同樣，利用固相增粘前的二元醇改性PET切片進(jìn)行266dtex/48fPOY紡絲，得到的產(chǎn)品的性能指標(biāo)見表3。表3紡速巻重?cái)嗔褟?qiáng)度斷裂伸長(zhǎng)(m/min)(kg)(cn/dtex)(%)T]=0.59dl/g25000.31.3-1.4100-110il=0.73dl/g28504.61.8-1.9125-135實(shí)施例4選用特性粘度0.58dl/g的鈉基/磷基有機(jī)物(離聚物)改性的PET切片經(jīng)預(yù)結(jié)晶、固相增粘后，得到特性粘度0.72dl/g的固相增粘后的離聚物改性PET切片。離聚物改性PET切片中鈉基/磷基有機(jī)物重量百分比含量為12%;預(yù)結(jié)晶溫度135t:;反應(yīng)時(shí)間3h;固相增粘溫度220。C;反應(yīng)時(shí)間16h;真空度80Pa;將固相增粘后的離聚物改性PET切片真空干燥，得到真空干燥后的離聚物改性PET切片。真空干燥溫度160°C;干燥時(shí)間10h;真空度60Pa;真空干燥后的離聚物改性PET切片水份為14卯m。利用真空干燥后的離聚物改性PET切片進(jìn)行165dtex/48fFDY紡絲，同樣，利用固相增粘前的離聚物改性PET切片進(jìn)行165dtex/48fFDY紡絲，得到的產(chǎn)品的性能指標(biāo)見表4。表4紡速巻重?cái)嗔褟?qiáng)度斷裂伸長(zhǎng)(m/min)(kg)(cn/dtex)(%)rp0.5謹(jǐn)g35000.41.816Ti=0.72dl/g40004.22.122實(shí)施例5選用特性粘度0.60dl/g的乳酸改性PET切片經(jīng)預(yù)結(jié)晶、固相增粘后，得到特性粘度0.71dl/g的固相增粘后的乳酸改性PET切片。乳酸改性PET切片中乳酸重量百分比含量為10%;預(yù)結(jié)晶溫度14(TC;反應(yīng)時(shí)間2.5h;固相增粘溫度17(TC;反應(yīng)時(shí)間10h;真空度90Pa;將固相增粘后的乳酸改性PET切片真空干燥，得到真空干燥后的乳酸改性PET切片。真空干燥溫度15(TC;干燥時(shí)間7h;真空度70Pa;真空干燥后的乳酸改性PET切片水份為29卯m。利用真空干燥后的乳酸改性PET切片進(jìn)行165dtex/48fFDY紡絲，同樣，利用固相增粘前的乳酸改性PET切片進(jìn)行165dtex/48fFDY紡絲，得到的產(chǎn)品的性能指標(biāo)見表5。表5紡速巻重?cái)嗔褟?qiáng)度斷裂伸長(zhǎng)(m/min)(kg)(cn/dtex)(%)『0.60dl/g37000.51.71711=0.7ldl/g42504.12.225實(shí)施例6選用特性粘度0.57dl/g的間苯二甲酸改性PET切片經(jīng)預(yù)結(jié)晶、固相增粘后，得到特性粘度0.72dl/g的固相增粘后的二元酸改性PET切片。二元酸改性PET切片中間苯二甲酸重量百分比含量為20%;預(yù)結(jié)晶溫度125t:;反應(yīng)時(shí)間4h;固相增粘溫度20(TC;反應(yīng)時(shí)間14h;真空度84Pa;將固相增粘后的二元酸改性PET切片真空干燥，得到真空干燥后的二元酸改性PET切片。真空干燥溫度165。C;干燥時(shí)間6h;真空度58Pa;真空干燥后的二元酸改性PET切片水份為23卯m。利用真空干燥后的二元酸改性PET切片進(jìn)行165dtex/48fFDY紡絲，同樣，利用固相增粘前的二元酸改性PET切片進(jìn)行165dtex/48fFDY紡絲，得到的產(chǎn)品的性能指標(biāo)見表6。表68<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求一種共聚型高含量改性劑PET民用長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將高含量改性劑的PET切片進(jìn)行預(yù)結(jié)晶，預(yù)結(jié)晶后進(jìn)行固相增粘；所述的PET切片中的改性劑重量百分比含量為10％～20％；(2)將增粘過PET切片進(jìn)行真空干燥；(3)將真空干燥后的PET切片進(jìn)行高速紡絲得到民用長(zhǎng)絲。2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的預(yù)結(jié)晶的條件為預(yù)結(jié)晶溫度120°C150°C;預(yù)結(jié)晶時(shí)間2h5h;真空度《100Pa。3.如權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的固相增粘的條件為固相增粘溫度18(TC220。C;固相增粘時(shí)間10h16h;真空度《lOOPa。4.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的真空干燥的條件為干燥溫度150°C170°C;干燥時(shí)間6h12h;真空度《lOOPa。全文摘要本發(fā)明公開了一種共聚型高含量改性劑PET民用長(zhǎng)絲的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(1)將含有高含量改性劑的PET切片進(jìn)行預(yù)結(jié)晶以及固相增粘處理；所述的PET切片中的改性劑重量百分比含量為10％-20％，所述的改性劑在PET切片的原料對(duì)苯二甲酸和乙二醇進(jìn)行共聚時(shí)加入；所述的低溫預(yù)結(jié)晶溫度為120℃～150℃；(2)將增粘過PET切片進(jìn)行真空干燥；(3)將真空干燥后的PET切片進(jìn)行高速紡絲得到民用長(zhǎng)絲。本發(fā)明生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，易操作，固相增粘的粘度增幅可根據(jù)紡絲要求進(jìn)行調(diào)整，高速紡長(zhǎng)絲可紡性好，產(chǎn)品制成率高。文檔編號(hào)D01F6/92GK101701383SQ200910154468公開日2010年5月5日申請(qǐng)日期2009年11月2日優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日發(fā)明者周又新,張偉,徐仲久,楊建行,相永琴,袁雪定申請(qǐng)人:浙江天圣控股集團(tuán)有限公司