專利名稱：己二酸改性滌綸預(yù)取向絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成纖維，具體地，本發(fā)明涉及一種改性滌綸預(yù)取向絲。
背景技術(shù)：
滌綸作為合成纖維中的三大主力纖維之一，因其優(yōu)良的物理和化學(xué)特性被廣泛應(yīng)用于服裝面料以及其它非服裝領(lǐng)域。滌綸產(chǎn)品自問世以來，也曾以其懸垂性好、強(qiáng)度高、挺括而被下游用戶當(dāng)作主要紡織原料來織造各類紡織品。隨著經(jīng)濟(jì)全球化，市場國際化，人們對服裝的要求也越來越高了，不但要具有舒適性，還要具有功能性，面料就向輕、柔、功能性方向發(fā)展，合成纖維材料就需要不斷提高性能來滿足織造要求。近十年來，我國聚酯工業(yè)發(fā)展迅速，聚酯纖維產(chǎn)量已從2000年初的516. 5萬噸發(fā)展到2010年末的2700萬噸，平均年增長率超過25%，已經(jīng)占到全球聚酯產(chǎn)量的66%。滌綸已成為化學(xué)纖維中產(chǎn)量最大的合成纖維品種，廣泛應(yīng)用于衣著、裝飾、家用紡織品、產(chǎn)業(yè)用紡織品和國防、工業(yè)工程等國計(jì)民生各個(gè)方面。今后五年，還將保持快速增長。但是，作為紡織材料，聚酯纖維也有明顯的缺點(diǎn)。因此，選擇科學(xué)、高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保的加工方法， 對適應(yīng)和促進(jìn)聚酯工業(yè)、滌綸纖維的高速可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。雖然，在合成纖維中，聚酯纖維具有適合紡織應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的多種性能，因而其自大規(guī)模生產(chǎn)以來取得了令人矚目的發(fā)展。但隨著世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和世界工業(yè)的發(fā)展，聚酯纖維在性能和功能上不能完全滿足人們的要求。發(fā)展和創(chuàng)新的結(jié)果使得人們開發(fā)了一大批差別化、功能化以及高性能的合成纖維。目前差別化聚酯纖維新品種的開發(fā)和應(yīng)用代表了聚酯行業(yè)的發(fā)展方向。差別化聚酯產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)大致可以歸納為以下幾個(gè)方面
(1)復(fù)合紡超細(xì)纖維的紡絲技術(shù)以及紡絲組件設(shè)計(jì)；
(2)復(fù)合紡雙組分功能性纖維或差別化纖維的紡絲技術(shù)；
(3)熔體直紡制備細(xì)旦、微細(xì)旦聚酯纖維的成套技術(shù)；
(4)各種截面噴絲板的設(shè)計(jì)以及異形纖維的紡絲技術(shù)；
(5)三異纖維的紡絲技術(shù)以及同板混纖噴絲板的設(shè)計(jì)；
(6)異收縮混纖紗復(fù)合加工技術(shù)；
(7)聚合物改性制備功能性聚酯及其纖維的制備；
(8)聚合物改性制備智能纖維以及智能面料的開發(fā)應(yīng)用；
(9)納米粉體原位聚合制備功能性聚酯及其纖維；
(10)多種有機(jī)或無機(jī)納米粒子的制備和分散技術(shù)；
(11)有機(jī)或無機(jī)納米粒子/聚合物基復(fù)合聚酯材料的制備及紡絲技術(shù)；
(12)天然纖維和合成纖維、化纖長絲與短纖多維結(jié)合技術(shù)。常規(guī)的聚酯纖維，結(jié)晶度較高，熱收縮率較低，一般低于10%。隨著聚酯纖維應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展、織物新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，對具有較高收縮率的高收縮聚酯纖維的需求越來越大，各類高收縮聚酯纖維相繼開發(fā)成功。
—般可以通過化學(xué)改性方法來提高聚酯纖維的收縮率，即在常規(guī)聚酯的生產(chǎn)過程中通過添加第三單體，破壞大分子的規(guī)整性，降低結(jié)晶能力，并結(jié)合紡絲牽伸過程的物理改性，使制得的高收縮纖維，沸水收縮率高且收縮率穩(wěn)定，強(qiáng)伸度指標(biāo)優(yōu)良，更好地滿足后加工的要求。一般認(rèn)為，只要能直接進(jìn)行拉伸變形加工的原絲，并且加工前放置時(shí)間對原絲的性質(zhì)沒有大的影響，并在加工過程中不會出現(xiàn)生頭困難，不會造成成品絲毛絲、強(qiáng)度偏低、 染色不均勻的未拉伸絲，均可稱之為預(yù)取向絲或部分取向絲(ΡΟΥ)。POY工藝具有以下特占.
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(1)紡絲繞卷速度高，繞卷筒子硬度高、重量大、便于運(yùn)輸；
(2)紡絲過程穩(wěn)定，適宜DTY加工，并且預(yù)取向絲存放穩(wěn)定性好。本申請的發(fā)明人致力于將納米材料在功能特異性方面的特點(diǎn)引入到滌綸纖維的合成中，并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)取向絲生產(chǎn)工藝完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了滿足人們對紡織面料的多方面需要，不斷開發(fā)功能性的聚酯纖維，我們通過納米改性劑，對傳統(tǒng)的聚酯纖維進(jìn)行改性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案
一種己二酸改性滌綸預(yù)取向絲的制備方法，包括改性聚酯熔體的制備和直紡滌綸預(yù)取向絲(POY)的制備；在改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(ΡΤΑ)、己二酸、乙二醇 (EG)單體為原料制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經(jīng)計(jì)量、紡絲組件擠出、吹風(fēng)冷卻、上油、甬道、卷繞制得己二酸改性滌綸預(yù)取向絲；其特征在于所述的己二酸改性共聚酯熔體的制備工藝包括如下步驟
首先，在連續(xù)聚酯設(shè)備上，按照對苯二甲酸(PTA)、己二酸、乙二醇(EG)單體的摩爾比為1 0.03-0.08:1.32-1.50的比例各自連續(xù)穩(wěn)定地計(jì)量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內(nèi)加入對甲苯磺酸、三氯化鈦，其中對甲苯磺酸的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為 0. 025-0. 045%，三氯化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 05-0. 08% ；
然后，將上述漿料連續(xù)穩(wěn)定輸送至酯化-I、酯化-II反應(yīng)釜中，酯化-II反應(yīng)釜中添加穩(wěn)定劑，控制酯化率95. 0%-98. 5%，熔體的黏度控制為0. 63-0. 66 ；將酯化物泵送到縮聚工段，按縮聚工藝在溫度278-283°C的條件下制得改性聚酯熔體，其中所述的穩(wěn)定劑為三乙基磷酸酯，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 25-0. 42%。其中，酯化-I反應(yīng)釜的溫度控制在258461 °C，控制釜內(nèi)壓力為0. 32-0. 42 MPa。其中，酯化-II反應(yīng)釜的溫度控制在沈3力66 °C，控制釜內(nèi)壓力為0. 13-0. 25 MPa。其中，預(yù)縮聚反應(yīng)釜的溫度控制在278480 °C，控制釜內(nèi)壓力為2. 5_8. 7KPa。其中，終縮聚反應(yīng)釜的溫度控制在觀1_觀3 °C，控制釜內(nèi)壓力為55-87 Pa。其中，改性滌綸預(yù)取向絲(POY)的制備工藝包括如下步驟將上述改性共聚酯熔體，通過熔體輸送管道設(shè)備，輸送到熔體直紡長絲生產(chǎn)設(shè)備上，經(jīng)計(jì)量泵、紡絲組件、吹風(fēng)冷卻、上油、甬道、卷繞工藝，其中控制熔體輸送管道的溫度為269-273 °C，紡絲箱體溫度為 283-286 "C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0. 35-0. 65米/秒。
其中，改性滌綸預(yù)取向絲的含油率為0. 45-0. 68 %。其中，本發(fā)明的改性聚酯熔體適合用來紡織規(guī)格為75D/72F。本發(fā)明的有益效果是提供了一種改性滌綸聚酯熔體預(yù)取向絲的工藝。制備得到的 POY絲結(jié)晶度在0. 8-1. 5 %之間；斷裂伸長率為90-135 %。結(jié)構(gòu)一體性參數(shù)在0. 30-0. 85， 沸水收縮率在30%-70%。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的解釋和說明。實(shí)施例1 改性聚酯的制備工藝
首先，在連續(xù)聚酯設(shè)備上，按照對苯二甲酸(PTA)、己二酸、乙二醇(EG)單體的摩爾比為1 0.05:1.40的比例各自連續(xù)穩(wěn)定地計(jì)量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內(nèi)加入對甲苯磺酸、三氯化鈦，其中對甲苯磺酸的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 030%，三氯化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 05% ；
然后，將上述漿料連續(xù)穩(wěn)定輸送至酯化-I、酯化-II反應(yīng)釜中，酯化-II反應(yīng)釜中添加穩(wěn)定劑，控制酯化率95. 0%-98. 5%，熔體的黏度控制為0. 64 ；將酯化物泵送到縮聚工段，按縮聚工藝在溫度278-283°C的條件下制得改性聚酯熔體，其中所述的穩(wěn)定劑為三乙基磷酸酯，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 32%。其中，具體的酯化和縮聚反應(yīng)條件如表1所示。改性滌綸預(yù)取向絲(POY)的制備工藝
將上述改性聚酯熔體，通過熔體輸送管道設(shè)備，輸送到熔體直紡長絲生產(chǎn)設(shè)備上，經(jīng)計(jì)量泵、紡絲組件、吹風(fēng)冷卻、上油、甬道、卷繞工藝，其中控制熔體輸送管道的溫度為272 V， 紡絲箱體溫度為284 0C，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0. 45 m/s,制備規(guī)格為75D/72F的POY絲。表1改性聚酯酯化和縮聚反應(yīng)條件_
條件酯化I酯化III預(yù)縮聚I終縮聚
權(quán)利要求
1.一種己二酸改性滌綸預(yù)取向絲的制備方法，包括改性聚酯熔體的制備和直紡滌綸預(yù)取向絲(POY)的制備；在改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(PTA)、己二酸、乙二醇(EG)單體為原料制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經(jīng)計(jì)量、 紡絲組件擠出、吹風(fēng)冷卻、上油、甬道、卷繞制得己二酸改性滌綸預(yù)取向絲；其特征在于所述的己二酸改性共聚酯熔體的制備工藝包括如下步驟首先，在連續(xù)聚酯設(shè)備上，按照對苯二甲酸(PTA)、己二酸、乙二醇(EG)單體的摩爾比為1 0.03-0.08 :1.32-1.50的比例各自連續(xù)穩(wěn)定地計(jì)量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內(nèi)加入對甲苯磺酸、三氯化鈦，其中對甲苯磺酸的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為 0. 025-0. 045%，三氯化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 05-0. 08% ；然后，將上述漿料連續(xù)穩(wěn)定輸送至酯化-I、酯化-II反應(yīng)釜中，酯化-II反應(yīng)釜中添加穩(wěn)定劑，控制酯化率95. 0%-98. 5%，熔體的黏度控制為0. 63-0. 66 ；將酯化物泵送到縮聚工段，按縮聚工藝在溫度278-283°C的條件下制得改性聚酯熔體，其中所述的穩(wěn)定劑為三乙基磷酸酯，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 25-0. 42%。
2.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于改性滌綸預(yù)取向絲的制備工藝包括如下步驟將上述改性共聚酯熔體，通過熔體輸送管道設(shè)備，輸送到熔體直紡長絲生產(chǎn)設(shè)備上， 經(jīng)計(jì)量泵、紡絲組件、吹風(fēng)冷卻、上油、甬道、卷繞工藝，其中控制熔體輸送管道的溫度為 269-273 V，紡絲箱體溫度為沘3-沘6 V，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速0. 35-0. 65米/秒。
3.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于酯化-I反應(yīng)釜的溫度控制在258461。C, 控制釜內(nèi)壓力為0. 32-0. 42 MPa0
4.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于酯化-II反應(yīng)釜的溫度控制在沈3力66 °C，控制釜內(nèi)壓力為0. 13-0. 25 MPa0
5.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的改性滌綸預(yù)取向絲的規(guī)格為 75D/72F。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種己二酸改性滌綸預(yù)取向絲的制備方法，包括改性聚酯熔體的制備和直紡滌綸預(yù)取向絲(POY)的制備；在改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(PTA)、己二酸、乙二醇(EG)單體為原料制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經(jīng)計(jì)量、紡絲組件擠出、吹風(fēng)冷卻、上油、甬道、卷繞制得己二酸改性滌綸預(yù)取向絲。本發(fā)明的方法制備得到的POY絲結(jié)晶度在0.8-1.5%之間；斷裂伸長率為90-135%。結(jié)構(gòu)一體性參數(shù)在0.30-0.85，沸水收縮率在30%-70%。
文檔編號C08G63/183GK102251311SQ201110162999
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者沈家康, 王國柱, 趙廣兵 申請人:江蘇鷹翔化纖股份有限公司