專利名稱：一種啞光性八葉聚酯纖維及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及差別化纖維及其生產(chǎn)技術領域，具體地說是一種啞光性八葉聚酯纖維及其生產(chǎn)方法。
背景技術：
滌綸具有強度高、耐磨性好、表面光滑、可熱定型、物化性能穩(wěn)定等特點，被廣泛應用于服飾領域。隨著人們對服飾舒適、美觀提出更高要求，在能夠保持滌綸優(yōu)良特性的基礎上，進一步提高滌綸纖維的吸濕排汗、易染、涼爽性、抗紫外、抗菌、阻燃等特性是目前滌綸纖維生產(chǎn)廠都在努力追求的目標。但一般都是以單一功能出現(xiàn)，復合功能較為少見。滌綸表面反光和閃爍，一般以二氧化鈦做消光劑，但二氧化鈦本身不僅對紡絲不利，它是聚酯的降解催化劑，在紡絲時會促使聚酯降解，并且它的凝聚物不溶解在三甘醇中，致使熔體過濾器的濾芯很難清洗干凈。2000年美國在中國公開了一篇公開號為CN1254035的專利，一種制備熱致變液晶聚合物的高旦初生和熱處理長絲的方法。優(yōu)選實施方式包括制備少數(shù)全芳族聚酯和聚酯酰胺的初生單絲和熱處理八葉形單絲的方法，形成的長絲至少為50旦每單絲并以截面基本均一分子取向為特征，但是該發(fā)明制備的八葉長絲至少是50旦每單絲的粗旦絲。

發(fā)明內(nèi)容
為解決滌綸表面反光和閃爍的問題，本發(fā)明提供一種啞光性八葉聚酯纖維及其生產(chǎn)方法，本發(fā)明生產(chǎn)的纖維不添加二氧化鈦就具有良好的啞光性，此外還兼具良好的吸濕排汗性能、可染性能及仿 生性，其應用范圍更寬，產(chǎn)品附加價值更高。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種啞光性八葉聚酯纖維，所述的啞光性八葉聚酯纖維為在聚酯縮聚生產(chǎn)中添加結晶促進劑，通過噴絲孔截面為八葉型的噴絲板紡制。結晶促進劑選自低分子聚醚，本發(fā)明采用熔體高速紡絲工藝路線，在聚合過程中添加低分子聚醚作結晶促進劑；在紡絲時采用異形噴絲孔的噴絲板紡絲。作為優(yōu)選，結晶促進劑選自分子量為600的聚乙二醇。原因有三:1、由于低分子量PEG (聚乙二醇)引入聚酯大分子鏈，可以增加分子鏈的柔性，促進聚酯折疊鏈的形成，提高了高聚物的結晶，從而有利于提高其纖維的消光性，即啞光性能。2、聚酯中相對短而多的聚醚鏈段更有利于染料分子的擴散改善了纖維的可染性，上染率較快；3、低分子聚乙二醇的加入，不僅擴大了非晶區(qū)的面積，也增加了端羥基的活性，活性羥基更易于與水分子結合，增加吸濕性。添加PEG600在0.25mol%"0.lmol%之間時聚酯可紡性和纖維力學性能較好。這是由于一方面PEG600聚醚鏈段的加入，使聚酯大分子鏈更容易運動，改善了聚酯結晶能力，使所紡制纖維的強度稍微提高；另一方面，PEG600聚醚鏈段不進入晶格，而存在于聚酯無定形區(qū)，使無定形區(qū)更加松散，使所紡制纖維的柔性變好，伸長有所提高。這兩方面的作用隨著PEG600增多，前者逐漸由優(yōu)勢變?yōu)槿鮿?。本發(fā)明的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法為以下步驟:
(1)打漿:先將精對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)按1:1.0Γ1.1的摩爾比例熔融混合，加入催化劑后，送至酯化I釜；催化劑選自乙二醇銻或三氧化銻，加入量為精對苯二甲酸重量的0.03 0.07%。(2)在酯化I釜中酯化反應，酯化率達7(Γ80%后進入酯化II釜中繼續(xù)酯化，酯化反應過程中溫度保持2J0'252°C，酯化率達到899Γ94%后，添加結晶促進劑和穩(wěn)定劑，混合、攪勻，輸送到縮聚釜；聚乙二醇的醇羥基比乙二醇的醇羥基活性好，在酯化過程中，酯化溫度可以比常規(guī)酯化溫度稍低，控制在230°C 252°C之間，且采用逐步升溫的方法。結晶促進劑選自低分子聚醚，結晶促進劑與PTA摩爾比為0.259Tl%:1，作為優(yōu)選，結晶促進劑選自分子量為600的聚乙二醇，穩(wěn)定劑選自磷酸三甲酯或磷酸三苯酯，加入量為精對苯二甲酸重量的 0.02 0.06%ο(3)抽真空，縮聚反應升溫到265 275°C，同時縮聚至目標粘度0.63、.67后輸送到各支線紡絲；縮聚釜在升溫到265 275°C之前為預縮聚。(4)經(jīng)噴絲孔截面為八葉型的噴絲板噴出，冷卻上油，再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，制備出啞光性八葉聚酯纖維。生產(chǎn)步驟中紡絲溫度285 292°C，紡絲速度4300 4700m/min，牽伸比2.0 3.0，牽伸溫度75 85°C，熱定型溫度125 130°C，冷卻吹風風速為0.45 0.50m/min。步驟(4)中噴絲孔截面為八葉型的噴絲板，噴絲孔截面是以圓孔為中心，八個似橢圓形孔均分在圓孔四周，似橢圓形孔長軸的延長線通過圓孔的圓心，似橢圓形孔與圓孔相切。

八個似橢圓形孔大小相等，兩個似橢圓形孔之間呈45°夾角。似橢圓形孔的寬為短軸a，長為長軸b，b:a=2^3:1，圓孔的直徑為R，R:b=0.75^1:
I。似橢圓形孔由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r, r=0.03" .05mm,a=2r。本發(fā)明的啞光性聚酯纖維截面呈八葉型，使纖維表面有許多溝槽，使纖維的觸感更接近于天然纖維的質(zhì)感，具有優(yōu)異的仿生效果；也有利于提高纖維的吸濕導濕性能。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I )、噴絲板噴出的纖維呈八葉截面形狀，使纖維不添加二氧化鈦就具有一定的消光性能，及吸濕快干和優(yōu)異的仿生效果；
(2)、微量添加低分子量聚醚——聚乙二醇600，改善聚酯的結晶性能，使其消光效果更好，也改善其纖維的吸濕性、可染性能；
(3 )、采用微量添加，兼顧了聚酯的優(yōu)點，又賦予了新性能；
(4)、采用外環(huán)吹冷卻方式，對啞光性八葉聚酯纖維進行冷卻，提高了冷卻均勻性，保證了纖維的條干均勻性和異型度；
(5)、啞光性八葉聚酯纖維的單絲小于4旦，大大小于目前至少為50旦的粗旦八葉絲。


圖1為本發(fā)明中噴絲孔截面為八葉型的噴絲板結構示意圖，其中，1:似橢圓形孔，2:圓孔。
具體實施例方式下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，應當理解，本發(fā)明的實施并不局限于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護范圍。在本發(fā)明中，若非特指，所有的設備和原料等均可從市場購得或是本行業(yè)常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規(guī)方法。本實施例中采用中紡院三釜連續(xù)聚合設備，北京中麗KV748-24紡絲機和德國巴馬格ACW6T/1200卷繞頭。實施例1
(1)打漿:先將PTA20Kg(120.48mol)和EG7.9Kg (127.45mol)熔融混合，并加入催化劑乙二醇銻，乙二醇銻的使用量為精對苯二甲酸重量的0.03%，然后送至酯化I釜；
(2)在酯化I金中酯化率達70%以上，進入酯化II釜進行連續(xù)酯化反應，酯化溫度240°C，酯化率達到89%以后，添加聚乙二醇和穩(wěn)定劑磷酸三甲酯，聚乙二醇的摩爾量為精對苯二甲酸摩爾量的0.25mol%，磷酸三甲酯的重量為精對苯二甲酸重量的0.02%，混合、攪勻，輸送到縮聚釜；
(3)抽真空，給縮聚釜升溫，縮聚反應升溫到270°C，同時縮聚至目標粘度0.63后輸送到各支線紡絲。(4)經(jīng)噴絲孔截面為八葉型的噴絲板噴出，外環(huán)吹冷卻方式冷卻、上油、再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，生產(chǎn)出啞光性八葉聚酯纖維，紡絲溫度285°C，紡絲速度4300m/min，牽伸比2.0，牽伸溫度75 °C，熱定型溫度125 °C，冷卻吹風風速為0.45m/min。噴絲孔截面為八葉型的噴絲板結構如圖1所示，以直徑R=0.18mm的圓孔2為中心，八個似橢圓形孔I均分在圓孔2四周，似橢圓形孔I長軸的延長線通過圓孔2的圓心，似橢圓形孔I與圓孔2相切，八個似橢圓形孔I大小相等，兩個似橢圓形孔I之間呈45°夾角。似橢圓形孔I由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r=0.035mm,似橢圓形孔 I 的寬 a=0.07mm,長 b=0.2mm。所得纖維物性:規(guī)格150D/48f，強度3.77CN/dtex,斷裂伸長22.5%，沸水收縮率
10.7%，芯吸高度139.5 mm/15min，色差4-5，不反光。實施例2
(1)打漿:先將PTA20Kg(120.48mol)和EG8.0Kg (129.03mol)熔融混合，并加入催化劑三氧化銻，三氧化銻的使用量為精對苯二甲酸重量的0.05%，然后送至酯化I釜；
(2)在酯化I金中酯化率達75%以上，進入酯化II釜進行連續(xù)酯化反應，酯化溫度230°C，酯化率達到92%以后，添加聚乙二醇和穩(wěn)定劑磷酸三甲酯，聚乙二醇的摩爾量為精對苯二甲酸摩爾量的0.5mol%，磷酸三甲酯的重量為精對苯二甲酸重量的0.04%，混合、攪勻，輸送到縮聚釜；
(3)抽真空，給縮聚釜升溫，縮聚反應升溫到265°C，同時縮聚至目標粘度0.65后輸送到各支線紡絲。(4)經(jīng)噴絲孔截面為 八葉型的噴絲板噴出，外環(huán)吹冷卻方式冷卻、上油、再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，生產(chǎn)出啞光性八葉聚酯纖維，紡絲溫度290°C，紡絲速度4500m/min，牽伸比2.5，牽伸溫度80°C，熱定型溫度128°C，冷卻吹風風速為0.48m/min。噴絲孔截面為八葉型的噴絲板結構如圖1所示，以直徑R=0.19mm的圓孔2為中心，八個似橢圓形孔I均分在圓孔2四周，似橢圓形孔I長軸的延長線通過圓孔2的圓心，似橢圓形孔I與圓孔2相切，八個似橢圓形孔I大小相等，兩個似橢圓形孔I之間呈45°夾角。似橢圓形孔I由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r=0.035mm,似橢圓形孔 I 的寬 a=0.07mm,長 b=0.1 Qmnin所得纖維物性:規(guī)格150D/48f，強度3.67CN/dtex,斷裂伸長20.5%，沸水收縮率
9.5%，芯吸高度138.5 mm/15min，色差4_5，不反光。實施例3
(1)打漿:先將PTA20Kg(120.48mol)和EG8.2Kg (132.25mol)熔融混合，并加入催化劑乙二醇銻，乙二醇銻的使用量為精對苯二甲酸重量的0.07%，然后送至酯化I釜；
(2)在酯化I釜中酯化率達80%以上，進入酯化II釜進行連續(xù)酯化反應，酯化溫度252V，酯化率達到94%以后，添加聚乙二醇和穩(wěn)定劑磷酸三苯酯，聚乙二醇的摩爾量為精對苯二甲酸摩爾量的lmol%，磷酸三甲酯的重量為精對苯二甲酸重量的0.06%，混合、攪勻，輸送到縮聚釜；
(3)抽真空，給縮聚釜升溫，縮聚反應升溫到270°C，同時縮聚至目標粘度0.67后輸送到各支線紡絲。(4)經(jīng)噴絲孔截面為八葉型的噴絲板噴出，外環(huán)吹冷卻方式冷卻、上油、再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，生產(chǎn)出啞光性八葉聚酯纖維，紡絲溫度292°C，紡絲速度4700m/min，牽伸比3.0，牽伸溫度85°C，熱定型溫`度130°C，冷卻吹風風速為0.50m/min。噴絲孔截面為八葉型的噴絲板結構如圖1所示，以直徑R=0.175mm的圓孔2為中心，八個似橢圓形孔I均分在圓孔2四周，似橢圓形孔I長軸的延長線通過圓孔2的圓心，似橢圓形孔I與圓孔2相切，八個似橢圓形孔I大小相等，兩個似橢圓形孔I之間呈45°夾角。似橢圓形孔I由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r=0.04mm,似橢圓形孑L I 的寬 a=0.08mm,長 b=0.2mm。所得纖維物性:規(guī)格150D/48f，強度3.75CN/dtex,斷裂伸長19.2%，沸水收縮率
8.5%，芯吸高度136.5mm/15min，色差4_5，不反光。
權利要求
1.一種啞光性八葉聚酯纖維，其特征在于，所述的啞光性八葉聚酯纖維為在聚酯縮聚生產(chǎn)中添加結晶促進劑，通過噴絲孔截面為八葉型的噴絲板紡制而成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種啞光性八葉聚酯纖維，其特征在于:結晶促進劑選自低分子聚醚。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種啞光性八葉聚酯纖維，其特征在于:結晶促進劑選自分子量為600的聚乙二醇。
4.一種如權利要求1所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于: 所述的生產(chǎn)方法為以下步驟: (1)打漿:先將精對苯二甲酸和乙二醇按摩爾比1:1.ΟΓ .1的比例熔融混合，加入催化劑后，送至酯化I釜； (2)在酯化I金中酯化反應，酯化率達7(Γ80%后進入酯化Il釜中繼續(xù)酯化，酯化反應過程中溫度保持23(T252°C，酯化率達到89°/Γ94%后，添加結晶促進劑和穩(wěn)定劑，混合、攪勻，輸送到縮聚釜； (3)抽真空，縮聚反應升溫到265 275°C，同時縮聚至目標粘度0.63、.67后輸送到各支線紡絲； (4)經(jīng)噴絲孔截面為八葉型的噴絲板噴出，冷卻上油，再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，制備出啞光性八葉聚酯纖維，其中，紡絲溫度285 292°C，紡絲速度4300m/mirT4700m/min，牽伸比2.0 3.0，牽伸溫度75 85°C，熱定型溫度125 130°C，冷卻吹風風速為0.45 0.50m/min。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(I)中催化劑選自乙二醇銻或三氧化銻 ，加入量為精對苯二甲酸重量的0.03、.07%。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(2)中結晶促進劑選自低分子聚醚，結晶促進劑與精對苯二甲酸摩爾比為0.259Tl%:1。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:結晶促進劑選自分子量為600的聚乙二醇。
8.根據(jù)權利要求4所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(2)中穩(wěn)定劑選自磷酸三甲酯或磷酸三苯酯，加入量為精對苯二甲酸重量的0.02、.06%。
9.根據(jù)權利要求4所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(4)中噴絲孔截面為八葉型的噴絲板，噴絲孔截面是以圓孔為中心，八個似橢圓形孔均分在圓孔四周，似橢圓形孔長軸的延長線通過圓孔的圓心，似橢圓形孔與圓孔相切。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:似橢圓形孔的寬為短軸a，長為長軸b，b:a=2 3:1，圓孔的直徑為R，R:b=0.75 1: 1，似橢圓形由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r, r=0.03、.05mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及差別化纖維及其生產(chǎn)技術領域，為解決滌綸表面反光和閃爍的問題，本發(fā)明提供一種啞光性八葉聚酯纖維及其生產(chǎn)方法，所述的啞光性八葉聚酯纖維為在聚酯縮聚生產(chǎn)中添加結晶促進劑，通過噴絲孔截面為八葉型的噴絲板紡制而成。本發(fā)明生產(chǎn)的纖維不添加二氧化鈦就具有良好的啞光性，此外還兼具良好的吸濕排汗性能、可染性能及仿生性，其應用范圍更寬，產(chǎn)品附加價值更高。
文檔編號D01D1/04GK103233293SQ20131008804
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權日2013年3月20日
發(fā)明者吳俊紅, 繆國華, 王炳輝, 康娟 申請人:浙江恒逸高新材料有限公司