一种超细旦聚酯纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种超细旦聚酯纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)纤维自问世以来，因其优异的性能而得到了迅猛地 发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。聚酯纤维具有断裂强度和弹性模量高，回弹性 适中，热定型优异，耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性等一系列优良性能，且织物具有抗 皱、挺括性好等优点，所以，聚酯纤维广泛应用于服装、家纺等领域。
[0003] 随着人们生活水平的不断提高，人们对衣着的舒适性、功能性、多样化和品位提出 了更高地要求，目前涤纶牵伸丝普通纤维总线密度一般在30-150D左右，在清洁性、悬垂 性、舒适性方面，普通涤纶纤维已不能满足高档面料生产的使用要求。熔体直纺IOD(总线 密度为lldtex)系列超细旦涤纶长丝具有手感柔软、高柔韧性、光泽柔和、高吸水吸油性、 高密度高比表面积、高保温性能等优良特性，并且随着织造、印染技术的发展，其更多潜在 的特性也正在被日益发掘。其织物具有柔软细腻的手感，舒适透气，易于护理且外观的质感 较好等优越性。
[0004] 但是目前国内超细旦产品受生产设备及技术限制，纤维的线密度最低只能做到 lf5D左右，且产品质量普遍不稳定，牵伸丝产品总线密度无法进一步细旦化并产业化生产， 极大限制了织物向更轻薄、柔软、高密方向发展。
[0005] 生产超细旦聚酯纤维，由于纤维的总线密度太低，纺丝、拉伸过程中极易受到损 伤，同时油剂在丝条的表面难以附着均匀，丝束的抱合性差，生产过程中易产生毛丝和断 头。选择渗透扩散性好、润湿性好的油品，整体提高超细旦聚酯纤维上油均匀性，对保证产 品的品质将起到较大的作用。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种超细旦聚酯纤维及其制备方法，本发明通过利用高品质 的聚酯熔体、特殊的喷丝孔的设计以及含氟油剂的使用和高速纺丝制备超柔超细纤维聚酯 纤维。本发明的油剂由矿物油、含氟聚醚、磷酸酯钾盐和烷基磺酸钠组成，所述油剂的使用 浓度为10~20wt%。本发明中使用的含氟聚醚中环氧乙烷基单体的成分适中，同时引入 了 [(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]环氧乙烧，增加了体系内的氢键，氢键的增加有利于浊 点的提高，因些在在增加油剂的使用浓度的同时仍能保持油剂的品质。油剂使用浓度的增 加可以大大减少油剂干燥过程中能量的消耗，节约能量。
[0007] -种超细旦聚酯纤维，主要是聚酯通过喷丝孔熔融纺丝、上油剂和高速卷绕制备 而得；所述上油剂的油剂至少包括含氟聚醚，含氟聚醚的质量多所述油剂的质量的45%;所 述含氟聚醚为环氧乙烷、[(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚 物，其结构式为：
[0008]
[0009]其中，m= 10 ~20,n= 20 ~30,k= 1 ~3;
[0010] 所述超细纤维聚酯纤维的断裂强度彡3. 8cN/dtex，断裂伸长率为30. 0±3. 0%， 总线密度为lldtex，单丝纤度为0. 40~I. 50dtex。
[0011] Ildtex超细旦聚酯长丝，它具有轻薄、染色性能好、同时具有较强柔软性，其织物 具有丝绸般的柔软，可以用来做高档高密涤塔夫等高端纺织产品。但由于纤维的总线密度 太低，纺丝、拉伸过程中极易受到损伤，选择渗透扩散性好、润湿性好的油品，整体提高超细 旦聚酯纤维上油均匀性，对保证产品的品质将起到较大的作用。
[0012] 所述含氟聚醚不仅能够提供良好的平滑、乳化和润湿功能，还能够为油剂体系提 供大量的氛键，提尚池点，有利于油剂使用尚浓度的提尚，节约能量。环氧乙烧（EO)/环氧 丙烷（PO)比例是聚醚最重要的指标之一，对聚醚性能的影响也很大。聚醚分子链由多个EO 和PO链节排列而成，与EO相比，PO链节上有一个侧基，空间位阻较大。E0/P0比增大，即 PO链节减少，侧甲基数量下降，分子间空间位阻减少，与水分子之间形成的氢链数目多，所 以浊点也升高。同时聚醚分子链中支链结构的存在会降低表面张力，提高润湿速度，随EO/ PO增大，含支链甲基的PO链节减少，因而表面张力升高，润湿速度减慢，因此聚醚大分子链 中必须含有一定量的P0。但聚醚与水分子所形成的氢键主要依靠醚中的氧原子，所以浊点 升高有限，[(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]环氧乙烷的引入，由于氟元素的存在，与水分子 之间形成的氢键数目多将增加，能进一步提高聚醚水溶液的浊点；同时氟元素都处于支链 位置，将进一步降低聚醚的表面张力。在油剂形成油膜时，氟元素会在表面富集，由于氟元 素的特性，使油剂的平滑性得到进一步提高。
[0013] 作为优选的技术方案：
[0014] 如上所述的一种超细旦聚酯纤维，所述含氟聚醚的相对分子量为1000~4000 ;所 述含氟聚醚的浊点为50~100°C;所述含氟聚醚的表面张力25~40dyn/cm。
[0015] 如上所述的一种超细旦聚酯纤维，所述油剂中还包括矿物油、磷酸酯钾盐和烷基 磺酸钠；矿物油有着良好的耐热性，与其它组分有不错的相容性，其具有上油均匀，油膜强 度高的特点，还能有效的减少纤维与金属的摩擦系数，增加纤维的抱合力，有利于集束。采 用阴离子型抗静电剂，能够实现表面亲水化，磷酸酯钾盐的耐热性比较好，良好的抗静电 性，能够增强纤维的抗静电效果，有利于纤维的集束。烷基磺酸钠的加入能够提高油剂的渗 透能力，使得油剂可以在较短的时间内均匀的附着在丝束上，能有效的减少毛丝、断头的出 现。
[0016] 按重量份计：矿物油为25~35份；含氟聚醚为50~70份；磷酸酯钾盐为8~15 份；烷基磺酸钠为2~7份；
[0017] 所述的矿物油为9#~17#的矿物油中的一种；所述的磷酸酯钾盐为十二烷基磷酸 酯钾盐、异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐和十二十四醇磷酸酯钾盐中的一种；所述的烷 基磺酸钠为十二烷基磺酸钠、十五烷基磺酸钠和十六烷基磺酸钠中的一种；
[0018] 所述油剂在使用时，用水配置成油剂浓度为10~20wt%的乳化液。高速纺丝对上 油条件要求极高，上油均匀性直接影响到纤维的条干值及染色均匀性，选择渗透扩散性好 的含氟油品。
[0019] 如上所述的一种超细旦聚酯纤维，所述超细旦聚酯纤维的的线密度偏差率 彡1.0%，断裂强度CV值彡5.0%，断裂伸长CV值彡10. 0%，条干不匀率CV彡1.50%，沸 水收缩率7. 5±0. 5%，含油率1.00±0. 10%。
[0020] 本发明还提供了一种超细旦聚酯纤维的制备方法，将聚酯经计量、挤出、冷却、上 油、拉伸、热定型和高速卷绕，制得超细旦聚酯纤维；
[0021] 所述挤出的温度为290~295°C;
[0022] 所述冷却的风温为20~25°C;
[0023]HTl:75 ~85°C;
[0024]HT2 :120 ~128°C;
[0025] 所述高速卷绕速度为4000~5000m/min;
[0026] 所述上油的油剂制备方法：
[0027] 将起始剂和强碱共混，然后升温至105~125°C，再加入混合均匀的环氧乙烷、 [(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]环氧乙烷和环氧丙烷，在保护气氛下进行聚合反应，反应压 力小于0. 4MPa，达到预定分子量后即得到含氟聚醚；
[0028] 接着，将含氟聚醚、磷酸酯钾盐和烷基磺酸钠常温混合均匀，然后再将混合物加入 到矿物油中，温度控制为40_55°C，搅拌1~3h，即得到所述油剂；
[0029] 按重量份计：
[0030]
[0031] 所述油剂在使用时，用水配置成油剂浓度为10~20wt%的乳化液。
[0032] 如上所述的一种超细旦聚酯纤维，所述起始剂为丁醇，所述丁醇的量为环氧乙烷、 [(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]环氧乙烷和环氧丙烷总质量的1-5%。；所述强碱为氢氧化 钾或氢氧化钠；所述强碱的量为环氧乙烷、[(1，1，2, 2-四氟乙氧基）甲基]环氧乙烷和环 氧丙烷总质量的1-5%。。
[0033] 如上所述的一种超细旦聚酯纤维，所