一种低色差聚酯仿毛型异收缩复合丝及其制备方法

一种低色差聚酯仿毛型异收缩复合丝及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属聚醋制备技术领域，设及一种低色差聚醋仿毛型异收缩复合丝及其制备 方法，特别是一种缩聚催化剂采用乙二醇儀和乙二醇錬的混合物W及聚醋切片经水与溶洗 剂在120~130°C，0.2~0.3M化条件下煮泡、洗涂的低色差聚醋仿毛型异收缩复合丝及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)是一种性能优良的聚合物，PETW其模量高、强度高、 挺括、保形性好、纯净卫生、阻隔性能好等，被广泛应用于纤维、瓶包装、薄膜和片材等领域， 产量逐年递增，行业地位显著提升。
[0003] PET属于对称性的直链大分子，分子链不含有侧链基团，规整性非常好，运种结构 的玻璃化转变溫度较高，需要在很高的溫度下染色，促进染料分子向纤维内部的扩散。另 外，PET的分子链规整，结晶性好，分子链排列紧密，并且分子链上没有与染料分子发生作用 的极性基团，使聚醋纤维的上色更加困难。由于它分子中没有亲水基团，吸湿性很差，运导 致涂绝的染色比较困难。涂绝分散染料染色主要高溫高压染色法方法
[0004] 聚醋纤维中的低聚物是一种低分子量的醋或酸，主要是指聚合度小于10的齐聚 物、二甘醇，是W副产物的形式产生。其中齐聚物分为线性齐聚物和环状齐聚物，其中W环 状聚体特别是环状=聚体居多，齐聚物主要设及到异相成核、纺丝加工、染色等，对聚醋的 性能及后道加工造成一定的不良影响。对苯二甲酸乙二醇醋聚合物(PET)大约含低聚物3-4%，当纤维表面出现低聚物就会给染色和后加工带来麻烦。低聚物的扩散出来最容易发生 在染色时的控溫升溫和保溫阶段。当降溫时，和染料一样由于低聚物在水中的溶解度随溫 度降低急剧减小，因此会结晶析出，析出的染料和低聚物附着在纤维表面极不容易洗去，从 而给染色及后加工带来很多麻烦，染色过程中，聚集的染料和低聚物粘附在纤维表面，出现 染料色点、斑溃、色花等现象。沉积在染色机的管道和阀口中，阻碍液流循环，导致染色困 难。消除低聚物关键在于消除齐聚物环状=聚物和二甘醇，一方面是在聚合过程中减少低 聚物的产生，另一方面是在染色前或染色中去除。
[0005] 仿毛型异收缩复合丝是具有不同潜在收缩性能的长丝，即高收缩丝POY与低收缩 丝FDY经混纤加工组成的复合丝，PET异收缩混纤复合丝的主要特点：高膨松性和柔软的手 感。阳T仿毛型异收缩复合丝的外现和普通长丝相似。由于两组分收缩率的差异，经热处理 后，高收缩部分形成轮廓清晰的忍丝，成为丝的骨架，而低收缩部分形成细小丝圈绕在忍丝 周围，其外观酷似变形丝。光泽柔和。由于PET仿毛型异收缩复合丝的膨松W及表面的许多 丝圈，消除了化纤丝织物的极光缺陷。优异的保暖性。阳T异收缩混纤复合丝的高膨松性，增 大纤维之间的空隙。造成PET异收缩混纤复合丝织物中的空气含量增多。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的是提供一种低色差聚醋仿毛型异收缩复合丝及其制备方法，是一种 缩聚催化剂采用乙二醇儀和乙二醇錬的混合物的聚醋W及低色差聚醋仿毛型异收缩复合 丝及其制备方法。本发明采用乙二醇儀和乙二醇錬的混合物为缩聚催化剂，将热降解减少 到最低，W及聚醋切片经水与溶洗剂在130°C，0.3MPa条件下煮泡、洗涂;减少齐聚物、二甘 醇含量对聚醋复合丝染色的的影响。
[0007] 本发明的一种低色差聚醋仿毛型异收缩复合丝，为所述聚醋为对苯二甲酸和乙二 醇经醋化和在乙二醇儀和乙二醇錬的混合物催化作用下缩聚、造粒和溶洗后纺丝加工制 得;所述低色差仿毛型异收缩复合丝为低色差聚醋POY丝与低色差聚醋FDY丝经混纤加工组 成的复合丝，所述低色差聚醋POY丝形成细小丝圈围绕在所述低色差聚醋FDY丝周围；所述 低色差聚醋POY丝与低色差聚醋FDY丝是经由聚醋经溶洗后纺丝而得，所述低色差聚醋仿毛 型异收缩复合丝的断裂强度含2.1cN八ltex，断裂伸长率为15.0±2.0%，卷曲收缩率为5.50 ± 3.0 %，网络度为90 ± 5个/m，纤度：150-30(Wtex，色差 A E小于0.200;
[0008] 所述产业用聚醋的切片中，齐聚物质量百分比含量小于0.5%，二甘醇的质量百分 比含量小于0.5%;
[0009] 所述乙二醇儀的分子式为Mg (OC出C出OH) 2;
[0010]所述溶洗是指造粒后的切片经水与溶洗剂化20~130°C与0.2~0.3MPa条件下煮 泡和洗涂。
[0011] 在聚醋纤维染色及后加工中，影响表面低聚物析出的因素很多，主要有溫度和时 间等因素。提高染色溫度将加剧低聚物的迁移，特别是当有某些助剂或染料存在时，迁移速 度提高更快。染液循环持续的时间越长，低聚物从纤维内向外迁移的量增加，经常冷热循环 W及一些助剂、染料的存在会大大加剧低聚物的的移出与沉积。同时热定形的溫度和时间 对低聚物迁移速度和迁移量有很大影响。对合成纤维染整加工来说热定形是一个极其重要 的工序，其主要目的是消除织物上已有的皱痕和提高织物的尺寸稳定性W及改善织物的强 力、手感、起毛起球和表面平整等性能。但是，在色织物定形过程中经常发生运样的现象，即 热定形后的织物表面容易出现色斑和条花，匀染性和摩擦牢度也显著下降，尤其是对于超 细涂绝织物，影响尤为严重，低聚物在热作用下由内向外的迁移是主要原因之一。现有的技 术都集中在染色环节来解决低聚物对染色的影响，运只是一种治标的方法，只有从源头上 解决才是治本的根本。
[0012] 采用乙二醇儀与乙二醇錬混合物作为缩聚催化剂，乙二醇儀属于比较溫和的一 类，其热降解系数很小，在反应过程中引发的副反应较少，减少了在加工过程中低聚物的产 生。引起热降解的主要因素是高溫和催化剂，高溫是反应强度过高，导致降解加速，产生了 端簇基，同时也使环状齐聚物增加;催化剂则与催化剂的降解反应常数相关，在缩聚过程 中，催化剂的作用不仅在于能催化生成主反应，从而影响反应的速率与产量，同时还能催化 热降解和酸键生成，增加环状齐聚物和二甘醇的含量。
[0013] 如上所述的一种低色差聚醋仿毛型异收缩复合丝的线密度偏差率为±2.5%，断 裂强度CV值^ 5.0%，断裂伸长CV值^ 10.0%，沸水收缩率为10.0± 1.0%，卷曲收缩率变异 系数CV值< 10.0%，含油率为1.0 ±0.2%，纤度:75-15(Mtex;低色差聚醋POY丝的线密度偏 差率< 0.2%，断裂强度> 2.6cN/dtex，断裂强度CV值< 3.0%，断裂伸长率为90.0± 10.0 %，断裂伸长CV值< 6.0 %。；低色差聚醋FDY丝的线密度偏差率< 0.5 %，断裂强度> 3.8cN/dtex，断裂强度CV值< 5.0 %，断裂伸长率为33.0± 3.0%，断裂伸长CV值< 10.0%， 条干不匀率(：￥<2.00%，沸水收缩率7.5±0.5%，含油率0.90±0.20%。
[0014] 如上所述的一种低色差聚醋仿毛型异收缩复合丝，所述乙二醇儀和乙二醇錬的混 合物中，乙二醇儀与乙二醇錬质量比为2~3:1。
[0015] 本发明还提供了一种低色差聚醋仿毛型异收缩复合丝的制备方法，一种低色差聚 醋仿毛型异收缩复合丝的制备方法，为对苯二甲酸和乙二醇经醋化和在乙二醇儀和乙二醇 錬的混合物催化作用下缩聚制得聚醋，再经切粒得到聚醋切片，然后将聚醋切片溶洗后即 制得聚醋;将聚醋经计量、挤出、冷却、上油和卷绕，制得低色差改性聚醋POY丝；由聚醋切片 经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕，制得低色差聚醋FDY丝;然后将低色差聚醋 POY丝和低色差聚醋FDY丝经合股网络、加热拉伸、假抢、热定型和卷绕成型制得低色差聚醋 仿毛型异收缩复合丝;主要工艺为：
[0016] (1)催化剂乙二醇儀的制备：
[0017] 在单室电解槽内加乙二醇，支持电解质为氯化儀，金属儀块为阳极，阴极为石墨； 通直流电，起始电压6~10W，阴极电流密度为150~200mA，50~60°C时电解10~12小时，电 解结束后取出电极，得白色悬浊液;减压过滤，白色固体用无水乙醇洗涂，干燥后得到乙二 醇儀；
[0018] (2)聚醋的制备，包括醋化反应和缩聚反应：
[0019] 所述醋化反应：
[0020] 采用对苯二甲酸和乙二醇作为原料，加入防酸剂，配成均匀浆料后进行醋化反应， 得到醋化产物；醋化反应在氮气氛围中加压，压力控制在常压~0.3M化，溫度在250~260 °C，醋化水馈出量达到理论值的90% W上为醋化反应终点；
[0021] 所述缩聚反应：
[0022] 包括缩聚反应低真空阶段和缩聚反应高真空阶段：
[0023] 所述缩聚反应低真空阶段，在醋化产物中加入催化剂和稳定剂，在负压的条件下 开始缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力SOOPaW下，溫度控制在260~270°C， 反应时间为30~50分钟;所述催化剂为乙二醇儀和乙二醇錬的混合物；
[0024] 所述缩聚反应高真空阶段，经所述缩聚反应低真空阶段后，继续抽真空，使反应压 力降至绝对压力小于lOOPa，反应溫度控制在275~280°C，反应时间50~90分钟；
[0025] 制得聚醋，经切粒得到聚醋切片；
[0026] (3)溶洗
[0027] 所述聚醋切片经水与溶洗剂在120~130°C与0.2~0.3M化条件下煮泡3-5小时，后 经洗涂;得到聚醋。
[0028] (4)纺丝加工主要工艺参数：
[0029] a.聚醋POY丝纺丝工艺；
[0030] 纺丝溫度:280-290 °C;
[0031] 冷却溫度：18-22。。
[0032] 卷绕速度:3200-3600m/min;
[0033] b.聚醋FDY丝纺丝工艺：
[0034] 纺丝溫度:280-290 °C;
[0035] 冷却溫度：20-25。。
[0036] 网络压力：0.20-0.30Mpa;
[0037] -漉速度:2200-2600m/min;
[0038] 一漉溫度:75-85 °C;
[0039] 二漉速度:3600-3900m/min;
[0040] 二漉溫度：115-135°C;
[0041 ]卷绕速度:3600-3800m/min;
[0042] C.复合丝加工工艺：
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