一种多孔聚酯纤维POY丝及其制备方法与流程

文档序号:11126900阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多孔聚酯纤维POY丝,其特征是:所述多孔聚酯纤维POY丝的材质为改性聚酯,所述改性聚酯由对苯二甲酸链段、乙二醇链段和含支链的丙二醇链段组成,所述含支链的丙二醇链段是指支链位于丙二醇链段中的一个非端基碳上且支链为含有5-10个碳原子的直链碳链的丙二醇链段;

所述多孔聚酯纤维POY丝的单丝纤度为0.3~2.0dtex,初始模量≤80cN/dtex,断裂强度≥2.6cN/dtex,断裂伸长率为100.0±10.0%;所述多孔聚酯纤维POY丝在温度为80~130℃下,纤维内部分子链间的空间间隙增大10~30v/v%,在260~290℃下,熔体粘度下降10~20%;所述多孔聚酯纤维POY丝的线密度偏差率≤0.2%,断裂强度CV值≤2.5%,断裂伸长CV值≤5.0%,所述的分子链间的空间间隙增大是指改性聚酯与常规聚酯在相同温度的分子链间的空间间隙的对比。

2.如权利要求1所述的一种多孔聚酯纤维POY丝的制备方法,其特征是:将改性聚酯采用多孔喷丝板纺丝制得多孔聚酯纤维POY丝;所述多孔喷丝板上喷丝孔的排列方式为椭圆形排列,所述椭圆形排列是指喷丝孔的孔中心位于同心椭圆上,所述同心椭圆为系列椭圆,所有椭圆的长轴共线,且短轴共线;

所述多孔聚酯纤维POY丝的制备方法为:改性聚酯经切粒得到改性聚酯切片,改性聚酯切片经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得改性聚酯POY丝;

所述改性聚酯的制备步骤为:

(1)对苯二甲酸二元醇酯的制备;

将对苯二甲酸与含支链的丙二醇配成浆料后,在浓硫酸的催化作用下,进行酯化反应得到对苯二甲酸二元醇酯;所述含支链的丙二醇是指支链位于丙二醇链段中的一个非端基碳上且支链为含有5-10个碳原子的直链碳链的二元醇;

(2)对苯二甲酸乙二醇酯的制备;

将对苯二甲酸和乙二醇配成浆料后,进行酯化反应,得到对苯二甲酸乙二醇酯;

(3)改性聚酯的制备;

在步骤(2)中的酯化反应结束后,加入步骤(1)中制备的对苯二甲酸二元醇酯,搅拌混合,在催化剂和稳定剂的作用下,在负压的条件下,依次进行低真空阶段的缩聚反应和高真空阶段的缩聚反应,制得改性聚酯。

3.根据权利要求2所述的一种多孔聚酯纤维POY丝的制备方法,其特征在于,所述改性聚酯的具体制备步骤为:

(1)对苯二甲酸二元醇酯的制备;

将对苯二甲酸与含支链的丙二醇配成浆料,在浓硫酸的催化作用下,进行酯化反应,酯化反应在氮气氛围中加压反应,加压压力为常压~0.3MPa,温度为180~240℃,当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90%以上时为酯化反应终点,得到对苯二甲酸二元醇酯;

(2)对苯二甲酸乙二醇酯的制备;

将对苯二甲酸和乙二醇配成浆料后,进行酯化反应,酯化反应在氮气氛围中加压反应,加压压力为常压~0.3MPa,温度为250~260℃,当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90%以上时为酯化反应终点,得到对苯二甲酸乙二醇酯;

(3)改性聚酯的制备;

在步骤(2)中的酯化反应结束后,加入步骤(1)中制备的对苯二甲酸二元醇酯,搅拌混合15-20分钟,在催化剂和稳定剂的作用下,在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应,该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下,温度控制在260~270℃,反应时间为30~50分钟;然后继续抽真空,进行高真空阶段的缩聚反应,使反应压力降至绝对压力小于100Pa,反应温度控制在275~280℃,反应时间50~90分钟,制得改性聚酯;

所述多孔聚酯纤维POY丝的主要纺丝工艺参数为:

挤出的温度:280~290℃;

冷却的风温:20~25℃;

卷绕的速度:2500~3000m/min。

4.根据权利要求2所述的一种多孔聚酯纤维POY丝的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,对苯二甲酸与含支链的丙二醇的摩尔比为1:1.3-1.5;浓硫酸加入量为对苯二甲酸重量的0.3-0.5%;所述浓硫酸的浓度为50-60wt%;

步骤(2)中,对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.2~2.0;

步骤(3)中,所述对苯二甲酸二元醇酯与对苯二甲酸乙二醇酯的摩尔百分比值为2~5%;所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑,催化剂加入量为对苯二甲酸总重量的0.01%~0.05%;所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯,稳定剂加入量为所述对苯二甲酸总重量的0.01%~0.05%;

所述改性聚酯的数均分子量为15000~30000。

5.根据权利要求2所述的一种多孔聚酯纤维POY丝的制备方法,其特征在于,所述含支链的丙二醇为2-戊基-1,3丙二醇、2-己基-1,3丙二醇、2-庚基-1,3丙二醇、2-辛基-1,3丙二醇、2-壬基-1,3丙二醇或2-癸基-1,3丙二醇中的一种以上。

6.根据权利要求2所述的一种多孔聚酯纤维POY丝的制备方法,其特征在于,所述喷丝孔的排列为长轴和/或短轴对称。

7.根据权利要求2所述的一种多孔聚酯纤维POY丝的制备方法,其特征在于,椭圆的长轴与短轴长度的比值为1.3~1.8;相邻喷丝孔的间距大于等于喷丝孔的导孔直径加上1.5mm。

8.根据权利要求2所述的一种多孔聚酯纤维POY丝的制备方法,其特征在于,所述喷丝板为圆形喷丝板或椭圆形喷丝板;所述圆形喷丝板的直径与系列椭圆最大的长轴长度的差值大于10mm,所述椭圆形喷丝板与系列椭圆最大的长轴长度的差值大于10mm。

9.根据权利要求2所述的一种多孔聚酯纤维POY丝的制备方法,其特征在于,所述喷丝孔的导孔直径为1.5~2.5mm;所述喷丝板的喷丝孔数大于等于192。

10.根据权利要求2所述的一种多孔聚酯纤维POY丝的制备方法,其特征在于,所述喷丝板的喷丝微孔的横截面形状为圆形、正方形、菱形、一字型、三角型、三叶型、中空型或扁平型。

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