一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维及其制备方法

专利名称：一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维及其制备方法
一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维及其制备方法技术领域：
本发明涉及纤维技术领域，具体地说，是一种有色异型尺寸稳定聚酯单 丝纤维及其制备方法。
背景技术：
涤纶自上世纪50年代问世以来，在工业用途上的开发取得了很大的进 展。涤纶工业丝因其具有热收縮率低的特点，广泛应用于工业用布如过滤布， 遮阳布，蓬盖布等窄幅织物领域，传统的低收缩型涤纶工业丝干热收縮率大 约在2%左右，这种干热收缩水平的涤纶工业丝在织成布，经涂层热处理后， 布面收縮率大，收縮不均匀，易造成布面不平整，因此只能用于窄幅织物的 织造。近年来，由于膜结构材料在建筑上的迅速发展，对于织物的幅宽提出 了更高的要求，普通低收縮涤纶工业丝无法满足幅宽5米以上宽幅织物的要 求，因此研制一种收縮率更低的涤纶工业丝，可用于生产宽幅织物，以满足 膜结构材料的需求，显得极为迫切。还有目前，国内厂家生产的聚酯，是采 用高速法纺丝工艺生产出来的，耐磨性，耐疲劳性较差，因此用该织造出来 的产品使用寿命短。采用高粘度的聚酯切片进行纺制聚酯纤维，则由于高粘 度聚酯切片分子量大，熔体粘度高，纺丝过程中纺丝压力较高，熔体挤出后 膨胀效应明显，常会发生瑢体畸形或破裂，导致丝条不规整，严重影响纤维 的质量，甚至不能正常生产，而普通工艺中添加色母粒也会影响纤维力学性
4能从而影响最终产品性能。中国专利CN1的4153A公开了一种低收縮涤纶纤
维的制备方法，其采用纺丝和拉伸一步法工艺，包括固相增粘，熔融纺丝，
高温拉伸，热定型，巻绕成型。采用5对热辊拉伸热定型工艺而非传统的4
辊工艺。制备的超低收縮涤纶工业长丝具有强度高，模量大，伸长小，耐热 性能好，耐冲击耐疲劳性能好的优点但切片需固相增粘，同时改进设备需要
一定投入而且当热定型温度超过245 t:会出现粘辊现象。中国专利 CN1654718A和中国专利CN1220801C涉及的一种涤纶印刷丝网单丝及其制备 方法，使用了高粘度聚酯同样需要进行固相縮聚。而中国专利CN100368470C 公开了一种连续高强涤纶纤维增强热塑性树脂复合材料，但是并未涉及纤维 制备方法和收缩率。
聚2,6-萘二甲酸乙二 (醇)酯,英文名称Polyethylene Naphthalate或 polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate,缩写为PEN;它是由2,6-萘二甲酸 (NDA)或2,6-萘二甲酸二甲酯(NDC)与乙二醇(EG)反应而成的一种高性能.类 似于对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的新型均聚聚酯。它具有优良的气体阻隔性. 防水性，抗紫外线，耐热性，耐化学药品性和耐辐射性。PEN和常用的PET 相比，几乎所有的性能都更为优异，是近io年来开发应用最快的含萘高聚物， 可以均聚物或共聚物形式单独使用，也可与PET， PC等用作高聚物增强增韧 剂，用途十分广泛。中国专利CN1273658C和中国专利CN1302163C都公布 了这种材料在纤维中的应用但并未涉及其与PET共混纺织有色异型纤维。中 国专利CN1211204C公开了一种PET/PEN共混或共聚薄膜的生产方法，但是 并未涉及纤维的制备。
硫酸钡混入高聚物中能使基体具有更好的层间附着力和强度。由于粒径均小于0.1nm，加之其折光指数很低，只有1.64，硫酸钡几乎没有散色能力。 因此，他们不会影响涂层的透明性和既定色漆的调色问题。硫酸钡能够减少 颜色差。硫酸钡对无机和有机颜料都有稳定作用，防止絮凝或者浮色。硫酸 钡粒子能够吸附在颜料粒子周围，增加空间位阻或是电荷斥力稳定颜料。甚 至在已絮凝体系中，添加硫酸钡都能起到修复或抢救的作用。硫酸钡能在大 多数树脂体系中，提高涂层光泽和降低雾影。众所周知，在涂料工业中因温 度过高或时间过久引起的过烘现象，常会导致涂层光泽下降和雾影升高，同 时还有可能引起涂层变色或附着力下降(热容不同)。硫酸钡能有效解决这一 问题。
中国专利CN101177801A公开了一种大有光聚酯纤维及其制备方法，该 纤维是由硫酸钡.分散剂.聚酯PET切片组成；制备过程包括预先表面处 理的硫酸钡，分散剂及PET切片共混，制得含有硫酸钡的PET切片母料；然 后再与大有光PET切片通过螺杆挤出机熔融共混，纺丝成品；该方法工艺更 简单，制得的纤维光泽好，强于传统的涤纶有光丝。中国专利CN1164679C 公开了由纳米氧化锌，纳米硫酸钡和对苯二甲酸聚乙二醇组成的复合聚酯用 于制备抗辐射抗紫外纤维。中国专利CN1137924C公开了一种用于聚酯改性 的硫酸钡溶胶，是在一种可与水混溶但与水不共沸的有机溶剂中，由氢氧化 钡和稀硫酸直接进行中和反应制取的硫酸钡溶胶；其制取溶胶浓度最高可达 30%,胶体粒径在10 100nm之间；粒子分布均匀，稳定性好，不易团聚， 放置3个月其粒径变化小于15nm;使用时，可随意稀释，调整其浓度，作为 改性剂而直接加入聚酯反应物中，是一种使用方便的纳米材料；制成的纤维 韧性好，且可以常温常压染色，织物可防x和a射线穿透。中国专利CN100355831C公开了一种含磷阻燃共聚酯/硫酸钡纳米复合材料，该材料中 含有含磷阻燃共聚酯，含磷阻燃共聚酯的含量以重量百分比计为90 99.5%， 且在该复合材料中含有的硫酸钡以重量百分比计为0.5 10%，其粒径 Sl00nm;该发明涉及制备前述纳米复合材料的方法是将原料单体，催化剂和 含磷阻燃共聚单体一起，采用直接酯化法或间接酯化法制备，在酯化反应前 或酯化后縮聚前，加入按重量百分比计为0.5 10%的纳米硫酸钡悬浮液。由 于该材料中的纳米硫酸钡是以悬浮液形式加入的，并采用了原位聚合的工艺， 因而使得到的复合材料能够克服普通阻燃聚酯存在的热性能和力学性能降低 以及熔融滴落等缺点，而且该材料可纺性好，适合于高速纺丝，所得纤维可 达到民用纤维的要求。但其都未涉及硫酸钡对于PET/PEN纤维性能的作用。
在合纤仿天然纤维过程中，最初人们模仿天然纤维的外形。从天然纤维 的三大品种，棉，丝，毛的纤维形态看都不是简单的圆形截面。棉纤维由纤 维素大分子组成，其纤维截面接近腰子形，内部有扁平的空腔。蚕丝和羊毛 都是天然的蛋白质纤维。蚕丝的截面形状为二个三角形的丝心朊，被一层丝 胶包围。羊毛纤维呈圆柱形，内部为皮质细胞，表面为角质层，称为鳞片。 羊毛的皮质层为双侧结构，因此产生螺旋形巻曲。从以上棉纤维和蚕丝的结 构可知两者都是异形纤维，合纤的仿真也是从纺制异形纤维起步的。
异形纤维的造重点是喷丝板孔形的设计和调节异形截面冷却成形过程。 喷丝孔形状和所得纤维截面形状的示意图，参见附图1。
异形纤维截面的异形度是指非圆截面形状凹凸的尺度，也是对圆形截面 偏离的程度。异形度越大表明形状越曲折；异形度越小，越接近圆形。异形 度的表征方法如下可用异形纤维的外接圆和内接圆的半径之比表示Bd=R/y
式中Bd为变形度；R为纤维外接圆半径(cm); Y为纤维内接圆半径(cm)。
纤维截面为圆形时，变形度达最小值，数值为l。变形度越大，异形度越大。 异形纤维与圆形纤维相此，在风格特性，光泽，染色性，抗起球性及防污性
方面均有明显的改善。天然真丝具有柔软滑爽的手感，细腻而丰满的外观以 及悬垂性好等特性，这种柔软手感不同于没有身骨的疲软，这种滑爽又不同 于合纤织物那样的滑溜感。总之这些性能给人们一种美好的感观，但这种综 合的特性尚缺乏一种评价的方法，在这里暂且称为风格特性。
圆形的合纤所制成的织物有一种蜡状的滑软感，织物外观给人们一种平 面古板的感觉，这种弊病通过截面异形化可以克服。织物的触感与摩擦系数 有关，增大摩擦系数，这种蜡状感就消失，使手感接近于真丝，中国专利
CN2736376Y公开了差别化异型纤维及其生产专用喷丝板，差别化异型纤维 横截面的几何形状由不少于一个叶型构成，各叶型呈向心或多边形排列；生 产差别化异型纤维专用喷丝板的喷丝孔由不少于一个矩形孔构成，各矩形孔 呈向心排列或多边形排列；本发明差别化异型纤维的织物和后加工产品，具 有手感更柔软，光泽更亮丽，排汗性能、悬垂性能和蓬松性能更好的特点， 可广泛应用于装饰用布料、制线、织带、贴身衣裤、休闲、运动服等领域。 目前虽有大量关于纤维异型化的报道但是单丝异型化的报道尚未查到。 而业界共识，异型纤维可以赋予织物光泽度的变化和手感的变化从而产生不 同的风格满足纤维的特殊需要。目前市场上较常见的纤维，其横截面形状一 般都为圆形，表面光泽度较差，有蜡感，而且存在着易脏.易起球，不吸水.覆 盖性小等缺点。而使用色母粒法上色，染成同样深度颜色化纤纤维，圆形截面纤维一般都要使用更多质量比的颜料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有色异型尺寸稳定聚 酯单丝纤维及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维，其原料组份为，聚对苯二甲酸二
乙酯PET84.5 99.75份，色母粒0.2 5份，聚2,6-萘二甲酸二乙酯PEN 0 10份，硫酸钡粉体0.05 1份；
一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维的制备方法，具体步骤为 ()将PET， PEN，硫酸钡粉体经螺杆共混后切断，将共混制备的切片 在8 12小时加温至120 16(TC进行干燥脱水，保温8 10小时含水量在 35PPM以下；
(2) 色母粒在8 12小时加温至120 160。C进行干燥脱水，保温8 10 小时，含水量在35PPM以下；
(3) 聚酯切片与色母粒，硫酸钡粉体经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔 体，经喷丝板进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为 一区270 28(TC， 二 区275 285。C，三区280 290。C，四区280 295。C，五区275 290°C，六 区"S 2卯。C，螺杆压力为95 105kg/Cm2;
所述的喷丝板的形状选自一字形，三叶形，三角形，十字形或者五叶型 中的一种；
(3)将歩骤(2)得到的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风 温度为16 25°C，相对湿度为80 90%;(4) 在凝固的初生丝纤维上上油，油剂重量浓度为10 18%，油轮转速 为4 6转/分钟；
(5) 初生丝经过上油后，通过巻绕机巻取成形，温度为24 28'C，相对 湿度为45 65%;
(6) 巻取成形的原丝筒子采用拉伸机进行加热二级拉伸，第一步拉伸温 度为125 135°C，拉伸比为3.5 4.5，第二歩拉伸温度为235 245°C，拉伸 比为1.2 1.5，总拉伸倍率为4.2 6.75,热定型温度为140 250°C，松弛比 为10% 15%，拉伸间温度控制为22 28。C，相对湿度为55 75%;经过加 热拉伸后的纤维检验分级为成品丝；
每一束单丝为1 5根，优选为1 3根； 单丝纤度为5 150旦，优选为5 120旦；
单根该纤维在3(TC，单根纤维在3(TC时，伸长率15% 35%，断裂强度 为2 8cN/dtex，沸水收縮率为1 12%;有色异型尺寸稳定聚酯纤维，与相 同纤度圆形纤维相比，所述异型纤维达到相同颜色可少添加质量比为10 55%的色母粒。该纤维可用于织造的纱窗和制备丝网的领域。 与现有技术相比，本发明的积极效果是
(1) PEN的添加可以有效提高纤维强度和降低收縮率，且在245度以上 不出现粘辊现象，用于制备纤维的切片无需固相增粘无需改变设备可以使用 常规方法纺丝；
(2) 添加硫酸钡可以起到增塑剂的作用，增加高聚物间滑移提高拉伸倍 数降低纤维收縮率同时可以使有色纤维色泽更加均匀亮泽，在实验中我们发 现当硫酸钡含量少于0.05%纤维出现断丝熔滴现象，其可能是由于硫酸钡在 PET/PEN体系中起到了相容剂的作用；而硫酸钡含量高于1%以上出现团聚堵
10塞喷丝板现象，硫酸钡含量高于0.5%以上纤维力学性能改变不明显,但达到同 样颜色可以大大减少色母粒添加量；
(3)制备工艺简单，丝条干均匀，纤维粗细均匀，织造的织物平整，网 格精细均匀，有色异型丝光泽更为柔和色系丰富便于风格化体现；断裂强度 高，断裂强度，断裂伸长低，织物几何尺寸稳定，不易变形，可大大提高织 物尺寸均匀性，织物回弹性良好，张力大，蠕变和松弛现象较小沸水收^ 率低，在高温条件下不易变形，丝条表面洁净，无任何聚酯单体附着物。


图1本发明中的喷丝孔形状和所得纤维截面形状的示意图。
具体实施方式
以下提供本发明一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维及其制备方法的具 体实施方式。
实施例1
纺丝切片由91.8份聚对苯二甲酸二乙酯(PET)纺丝切片，金山石化提供分 子量20000。 5份色母粒和3份聚2,6-萘二甲酸二乙酯(PEN)切片(杜邦PEN Q3000)和0.2份硫酸钡粉体(玉峰粉体材料有限公司超细硫酸钡YF-10000), 经螺杆共混后切断制备，将共混制备的切片在VC358转锅内，先抽真空到30 帕以内再在8小时加温至120°C进行干燥脱水，保温8小时含水量在 35PPM以下；色母粒(立鹤化纤塑料厂T1714),在8小时逐步恒速加温至 12(TC进行干燥脱水，保温8小时，含水量在35PPM以下，干燥工艺为行业内公知技术。使用VC406纺丝机，聚酯切片与色母粒经螺杆机挤压共混和熔 融，制成熔体，经喷丝组件进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为 一区280
。C， 二区285。C，三区290。C，四区295。C，五区290。C，六区285。C，螺杆压 力为100 kg/cm2;喷丝板采用常州喷丝板厂制备的3孔三叶异型喷丝板，三叶 异型其叶宽比微孔长度为1: 25。上述丝条经侧吹风冷却，凝固成初生涤纶单 丝纤维，侧吹风温度为16 25°C，相对湿度为80% 90%;在凝固的初生涤 纶单丝纤维上上涤纶常规油剂，(杭州亚佳宝化工轻纺有限公司生产型号 YB-601)油剂重量浓度为15%，油轮转速为4转/分钟；初生丝经过上油后， 通过巻绕机巻取成形，温度为24 28"C，相对湿度为45 65%;巻取成形的 原丝筒子采用拉伸机进行加热二级拉伸，第一步拉伸温度为13(TC，拉伸比为 4，第二歩拉伸温度为245°C，拉伸比为1.2，总拉伸倍率为4.8，热定型温度 247°C，拉伸间温度控制为25。C，相对湿度为65%使用铁筒管巻绕纤维保证张
力作用下纤维筒不会出现崩塌；经过加热拉伸后的涤纶单丝检验分级为成品 丝。制备每一束单丝为3根。单丝纤度为20旦，异型度为25%。单根该纤维 在30。C时伸长率为18%，断裂强度为5cN/dtex，沸水收縮率为1.5%，该纤维 对比样差别参照GB250和GB251对比达到相同颜色纤维本配方可节省质量比 色母粒12%。该纤维可用于织造的纱窗和制备丝网的领域。
实施例2
纺丝切片由97.5份聚对苯二甲酸二乙酯(PET)纺丝切片，金山石化提供分 子量20000色母粒，立鹤化纤塑料厂T1173， 2份，0份聚2,6-萘二甲酸二乙 酯(PEN)切片和0.5份硫酸钡粉体，玉峰粉体材料有限公司超细硫酸钡YF-IOOOO)，经螺杆共混后切断制备，将聚对苯二甲酸二乙酯(PET)纺丝切片 在8小时加温至12(TC进行干燥脱水，保温8小时含水量在35PPM以下； 色母粒，在8小时加温至140"C进行干燥脱水，保温8小时。含水量在35PPM 以下；聚酯切片与色母粒经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝组件 进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为 一区275。C， 二区275。C，三区280。C， 四区290。C，五区285。C，六区277。C，螺杆压力为95kg/cm2;喷丝板采用常 州喷丝板厂制备的单孔三叶异型喷丝板，三叶异型其叶宽比微孔长度为1: 25。 上述丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为20 25°C，相对湿 度为80% 85%;在凝固的初生丝纤维上上油，(杭州亚佳宝化工轻纺有限公 司生产型号YB-601)油剂重量浓度为12%，油轮转速为4 6转/分钟；初生 丝经过上油后，通过巻绕机巻取成形，温度为24 28。C，相对湿度为45 65%; 巻取成形的原丝筒子采用拉伸机进行加热二级拉伸，第一步拉伸温度125°C， 拉伸比为4倍，第二步拉伸温度235t:，拉伸比为1.2倍，总拉伸倍率为4.8 倍，热定型温度145°C，拉伸间温度控制为22 28°C，相对湿度为55 75% 使用铁筒管巻绕纤维保证张力作用下纤维筒不会出现崩塌；经过加热拉伸后 的纤维检验分级为成品丝。单丝为1根。单丝纤度为30旦。单根该纤维在3(TC， 相对湿度小于20%时伸长率28%，断裂强度为3.2cN/dtex，沸水收縮率为3%。 纤维异型度为30%。对比样差别参照GB250和GB251对比达到相同颜色纤维 本配方可节省质量比色母粒25%。
实施例3
纺丝切片由88份聚对苯二甲酸二乙酯(PET)纺丝切片，金山石化提供分
13子量20000。色母粒3份，立鹤化纤塑料厂T1614。 8份聚2,6-萘二甲酸二乙 酯(PEN)切片，杜邦PEN Q3000，和1份硫酸钡粉体，玉峰粉体材料有限公 司超细硫酸钡YF-IOOOO，经螺杆共混后切断制备，将共混制备的切片在8 12小时加温至120 160。C进行干燥脱水，保温8 10小时含水量在35PPM 以下；色母粒，在8 12小时加温至120 16(TC进行干燥脱水，保温8 10 小时。含水量在35PPM以下；聚酯切片与色母粒经螺杆机挤压共混和熔融， 制成熔体，经喷丝组件进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为 一区28(TC， 二区285。C，三区285。C，四区280。C，五区280。C，六区285。C，螺杆压力为 105kg/cm2;喷丝板采用常州喷丝板厂制备的双孔三叶异型喷丝板，三叶异型 其叶宽比微孔长度为l: 25。上述丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹 风温度为16 25。C，相对湿度为80 90%;在凝固的初生丝纤维上上油，油 剂重量浓度为15%，油轮转速为6转/分钟；初生丝经过上油后，通过巻绕机 巻取成形，温度为24 28t:，相对湿度为55 65%;巻取成形的原丝筒子采 用拉伸机进行加热二级拉伸，第一歩拉伸温度B5X:，拉伸比为4.2，第二歩 拉伸温度240。C，拉伸比为1.5，总拉伸倍率为6.3，热定型温度20(TC，拉伸 间温度控制为22 28°C，相对湿度为55 75%使用铁筒管巻绕纤维保证张力 作用下纤维筒不会出现崩塌；经过加热拉伸后的纤维检验分级为成品丝。制 备一束单丝为2根。单丝纤度为50旦，单根该纤维在3(TC，伸长率30%，断 裂强度为6.2cN/dtex，沸水收缩率为10%，纤维异型度为17%。对比样差别参 照GB250和GB251对比达到相同颜色纤维本配方可节省质量比色母粒32%。
实施例4纺丝切片由94.9份聚对苯二甲酸二乙酯(PET)纺丝切片，金山石化提供分 子量20000，色母粒1份，常州色母粒厂TR27。4份聚2,6-萘二甲酸二乙酯(PEN) 切片，杜邦PEN Q3000，和0.1份硫酸钡粉体，玉峰粉体材料有限公司超细 硫酸钡YF-IOOOO，经螺杆共混后切断制备，将共混制备的切片在8小时加温 至14(TC进行干燥脱水，保温8小时含水量在35PPM以下；色母粒，在12 小时加温至120'C进行干燥脱水，保温8小时。含水量在35PPM以下；聚酯 切片与色母粒经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝组件进行纺丝， 其中经螺杆机挤压的温度为 一区278°C ， 二区282°C ,三区288 。C ，四区295°C ， 五区29(TC，六区290。C，螺杆压力为95kg/Cm、喷丝板采用常州喷丝板厂制 备的双孔十字型异型喷丝板，十字异型其叶宽比微孔长度为1: 40，上述丝条 经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为16 25。C，相对湿度为80% 90%;在凝固的初生丝纤维上上油，油剂重量浓度为10 18% ,油轮转速为 4 6转/分钟；初生丝经过上油后，通过巻绕机巻取成形，温度为24 28。C， 相对湿度为55 65%;巻取成形的原丝筒子采用拉伸机进行加热二级拉伸， 第一步拉伸温度130°C，拉伸比为3.5，第二步拉伸温度238。C，拉伸比为1.4， 总拉伸倍率为4.9,热定型温度185°C，拉伸间温度控制为22 28。C，相对湿 度为65 75%使用铁筒管巻绕纤维保证张力作用下纤维筒不会出现崩塌；经 过加热拉伸后的纤维检验分级为成品丝。制备每一束单丝2根。单丝纤度为 100旦。单根该纤维在30。C，伸长率15%，断裂强度为4.3cN/dtex，沸水收縮 率为12%。纤维异型度为20%。对比样差别参照GB250和GB251对比达到 相同颜色纤维本配方可节省质量比色母粒38%。实施例5
纺丝切片由88份聚对苯二甲酸二乙酯(PET)纺丝切片，金山石化提供分 子量20000。色母粒0.25份，常州母粒厂TB190。 2份聚2,6-萘二甲酸二乙酯 (PEN)切片，杜邦PEN Q3000，和0.05份硫酸钡粉体，玉峰粉体材料有限公 司超细硫酸钡YF-IOOOO，经螺杆共混后切断制备，将共混制备的切片在8小 时加温至12CTC进行干燥脱水，保温8小时含水量在35PPM以下；色母 粒，在8小时加温至12(TC进行干燥脱水，保温8小时。含水量在35PPM以 下；聚酯切片与色母粒经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝组件进 行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为 一区270。C， 二区275。C，三区280。C， 四区280。C，五区29(TC，六区29(TC，螺杆压力为95kg/Cm2;喷丝板采用常 州喷丝板厂制备的双孔五叶型异型喷丝板，五叶异型其叶宽比微孔长度为1: 15，上述丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为16 25°C，相 对湿度为80% 90%;在凝固的初生丝纤维上上油，油剂重量浓度为15%， 油轮转速为4 6转/分钟；初生丝经过上油后，通过巻绕机巻取成形，温度为 24 28°C，相对湿度为45 65%;巻取成形的原丝筒子采用拉伸机进行加热 二级拉伸，第一步拉伸温度130°C，拉伸比为4.5，第二步拉伸温度240°C， 拉伸比为1.2，总拉伸倍率为5.4，热定型温度195°C，拉伸间温度控制为22 28°C，相对湿度为55 75%使用铁筒管巻绕纤维保证张力作用下纤维筒不会 出现崩塌；经过加热拉伸后的纤维检验分级为成品丝。制备每一束单丝为2 根。单丝纤度为110旦。单根该纤维在30°C，伸长率35%，断裂强度为 7.8cN/dtex，沸水收縮率为8%。纤维异型度为25%。对比样差别参照GB250 和GB251对比达到相同颜色纤维本配方可节省质量比色母粒27%。
16实施例6
纺丝切片由97.2份聚对苯二甲酸二乙酯(PET)纺丝切片，金山石化提供分 子量20000。色母粒0.5份，桐乡HA228。 2份聚2,6-萘二甲酸二乙酯(PEN) 切片，杜邦PEN Q3000。和0.3份硫酸钡粉体，玉峰粉体材料有限公司超细 硫酸钡YF-IOOOO，经螺杆共混后切断制备，将共混制备的切片在8小时加温 至120°C进行干燥脱水，保温8小时含水量在35PPM以下；色母粒，在8 小时加温至12(TC进行干燥脱水，保温8小时。含水量在35PPM以下；聚酯 切片与色母粒经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝组件进行纺丝， 其中经螺杆机挤压的温度为 一区270°C ， 二区275°C ，三区280°C ，四区280°C ， 五区28(TC，六区275"，螺杆压力为95kg/Cm2;喷丝板采用常州喷丝板厂制 备的5孔五叶型异型喷丝板，五叶异型其叶宽比微孔长度为1: 15，上述丝条 经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风温度为16 25°C，相对湿度为80 90%;在凝固的初生丝纤维上上油，油剂重量浓度为15%，油轮转速为4 6 转/分钟；初生丝经过上油后，通过巻绕机巻取成形，温度为24 28。C，相对 湿度为45 65%;巻取成形的原丝筒子采用拉伸机进行加热二级拉伸，第一 步拉伸温度13(TC，拉伸比为4.5，第二步拉伸温度24(TC，拉伸比为1.2，总 拉伸倍率为5.4，热定型温度165。C，拉伸间温度控制为22 28。C，相对湿度 为55 75%使用铁筒管巻绕纤维保证张力作用下纤维筒不会出现崩塌；经过 加热拉伸后的纤维检验分级为成品丝。制备每一束单丝为5根。单丝纤度为 70旦。单根该纤维在3(TC，伸长率28%，断裂强度为4.7cN/dtex，沸水收缩 率为8%，纤维异型度为23%。对比样差别参照GB250和GB251对比达到相同颜色纤维本配方可节省质量比色母粒49%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维，其特征在于，其原料组份为，聚对苯二甲酸二乙酯PET 84.5～98.8份，色母粒0.2～5份，聚2，6-萘二甲酸二乙酯PEN 0～10份，硫酸钡粉体0.05～1份。
2. 如权利要求1所述的一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维的制备方 法，其特征在于，具体步骤为(1) 将PET， PEN，硫酸钡粉体经螺杆共混后切断，将共混制备的切片 在8 12小时加温至120 160°C进行干燥脱水，保温8 10小时含水量在 35PPM以下；(2) 色母粒，在8 12小时加温至120 16(TC进行干燥脱水，保温8 IO小时，含水量在35PPM以下；(3) 聚酯切片与色母粒，硫酸钡粉体经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔 体，经喷丝板进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为 一区270 28(TC， 二 区275 285。C，三区280 290。C，四区280 295。C，五区275 290。C，六 区275 290°C，螺杆压力为95 105kg/Cm2;(3) 将歩骤(2)得到的丝条经侧吹风冷却凝固成初生丝纤维，侧吹风 温度为16 25°C，相对湿度为80 90%;(4) 在凝固的初生丝纤维上上油，油剂重量浓度为10 18%，油轮转速 为4 6转/分钟；(5) 初生丝经过上油后，通过巻绕机巻取成形，温度为24 28。C，相对 湿度为45 65%;(6) 巻取成形的原丝筒子采用拉伸机进行加热二级拉伸，第一步拉伸温 度为125 135。C，拉伸比为3.5 4.5，第二歩拉伸温度为235 245°C，拉伸 比为1.2 1.5，总拉伸倍率为4.2 6.75,热定型温度为140 250°C，拉伸间温度为22 28"C，相对湿度为55 75%;经过加热拉伸后的纤维检验分级为成品丝。
3. 如权利要求2述的一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维的制备方法， 其特征在于，所述的喷丝板形状选自一字形，三叶形，三角形，十字形或者 五叶型中的一种。
4. 如权利要求1所述的一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维，其特征在 于，每一束单丝为1 5根。
5. 如权利要求4所述的一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维，其特征在 于，每一束单丝为1 3根。
6. 如权利要求1所述的一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维，其特征在 于，单丝纤度为5 150旦。
7. 如权利要求6所述的一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维，其特征在 于，单丝纤度为5 120旦。
8. 如权利要求1所述的一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维，其特征在 于，单根纤维在30。C时，伸长率15% 35%，断裂强度为2 8cN/dtex，沸水 收缩率为1 12%。
9. 如权利要求1所述的一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维在织造的纱 窗和制备丝网中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种有色异型尺寸稳定聚酯单丝纤维及其制备方法，其以聚酯切片共混色母粒切片，干燥脱水、经熔融、挤压、纺丝、冷却成形、上油、卷取、加热拉伸，热定型，检验分级为成品丝。本发明的优点制备工艺简单，丝条干均匀，色泽分布均匀，纤维粗细均匀，可广泛应用于丝网印刷用纤维、纱窗制备和产业领域，织物平整，具有光泽柔和的特点，断裂强度高，断裂伸长低，可保证织物几何尺寸稳定，不易变形，织物回弹性良好，蠕变和松弛现象小；沸水收缩率低，在高温条件下不易变形，能提高稳定性能；织物表面洁净，无聚酯单体附着物。
文档编号D01D5/088GK101586266SQ200910048560
公开日2009年11月25日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者张志明, 龙 陈 申请人:海盐金霞化纤有限公司