一种用于直接纺亲水导湿聚酯短纤维的生产方法_2

文档序号:9823358阅读:来源:国知局
本发明中,将步骤(1)所述的亲水改性共聚醋烙体制备到亲水导湿聚醋短纤维的 方法,可W采用任一现有烙体纺异形纤维的方法。
[0018] 步骤(2)中所述亲水改性共聚醋烙体经增压后从输送管道连续输送分配至纺丝 箱体,优选的,在烙体输送管道中增设了烙体冷却器,W消除烙体管道径向溫度梯度。同时, 由于聚醋烙体在管道中的径向流动速度造成了管道中屯、与管壁烙体质量的差异,为确保烙 体进入箱体时质量均匀,故优选,在管道中设置了静态混合器。
[0019] 步骤(2)中,输送亲水改性共聚醋烙体至纺丝箱体的烙体输送管路溫度260~ 290°C,优选的,烙体输送管道溫度265~280°C。
[0020] 步骤(2)中,优选采用低溫烙体纺丝的方法纺丝,其中纺丝箱体溫度为260~ 290°C ;优选的,纺丝箱体溫度265~280°C。
[OOW 步骤似中,异形喷丝板截面可W是"十"字形,"H"形,"C"形,"L"形,"Y"形, "工"形中的任一种。
[0022] 步骤(2)中,冷却固化的方式没有特别的限制,例如纺丝吹风冷却的方法。纺丝吹 风冷却形式为侧吹风、中屯、环吹、内环吹中的任一种,优选的,纺丝吹风冷却形式为低阻尼 中屯、环吹形式;环吹溫度20~25 °C,压力3. 5~5. 5kPa。
[002引步骤似中纺丝二次上油使用的油剂及表面处理的油剂为润滑剂、抗静电剂、乳 化剂的混合物,本发明对润滑剂、抗静电剂、乳化剂的选择没有特别的限制,本领域技术人 员可W根据需要,确定具体的种类和添加量。
[0024] 本发明对步骤(2)中原丝制备成品纤维的工艺没有特别的限制,本领域技术人员 可W根据需要设定相应的参数。在本发明的一些实施例中,将原丝经集束,两级牵伸:一级 牵伸(牵伸溫度60~80°C,牵伸倍率3. 0~3. 4),二级牵伸(牵伸溫度90~120°C,牵伸 倍率1. 1~1. 3),再经紧张热定型(紧张溫度170~210°C )、卷曲、松弛热定型(松弛溫度 60~90°C ),然后切断、打包,最终制得亲水导湿聚醋短纤维。
[0025] 本发明的关键在于在连续式聚醋反应流程中,通过对催化剂体系和抗氧化热稳定 剂的改进W及亲水改性剂的添加方式的改进,聚醋切片步骤的省略,提高醋化、缩聚反应速 率,有效降低降解反应,有利于后加工溫度的降低,W较低的特性粘度获得优异的力学性 能,提高聚醋的亲水性;同时通过在烙体输送管道上增设烙体热交换器和静态混合器,消除 烙体在输送过程中产生的径向溫度梯度,有效降低由于溫升而带来的聚醋降解。
[00%] 与现有技术相比,本发明的有益效果有:
[0027] 1、本发明采用的是一种在连续式聚醋流程生产线及直接纺烙体纺丝生产线上,规 模化生产一种亲水导湿聚醋短纤维的生产方法,与目前现有国内外采用间歇装置制备切片 再将切片烙融纺丝生产类似聚醋短纤维技术相比,具有反应溫度低、副反应少、分子量稳 定、产品性能高、能源消耗低等特点。
[0028] 2、本发明采用铁系催化剂替代常规錬系催化剂进行聚醋生产,在确保催化效果的 同时,大大降低添加量,有效降低了聚醋体系中的金属杂质,提高聚醋在后道加工过程中的 可纺性。
[0029] 3、本发明通过在PET大分子结构中引入亲水基团,制得的亲水导湿型聚醋短纤维 由于在聚醋生产中增加了亲水性能,从而使得在纤维表面形成大量亲水基团,具有主动吸 附潮湿的功效,与异形纤维的忍吸沟槽共同作用,可显著提高纤维织物的亲水导湿效果。
[0030] 4、本发明共聚改性制得的共聚醋中亲水改性剂分布均匀、分子量稳定,力学性能 优异;在直接纺过程中,烙体冷却器对烙体溫度的调节,烙体热降解小,与切片纺丝比较,纺 丝过程中,聚酸裂解气少,达到清洁生产过程的目的。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明的保护范围不限于W下实 施例,列举运些实例仅出于示例性目的而不W任何方式限制本发明。 阳0巧性能测试方法 阳〇3引 (1)聚醋树脂特性粘度、端簇基性能
[0034] 根据国标GB/T 14190-2008纤维级聚醋切片(PET)试验方法测试。
[0035] (2)聚醋纤维纤度
[0036] 根据国标GB/T 1798-2008生丝试验方法测试。
[0037] (3)聚醋纤维断裂强度、断裂伸长率
[0038] 根据国标GB/T 14337-2008聚醋纤维试验方法测试。
[0039] (4)聚醋纤维比电阻 W40] 根据国标GB/T 14342-1993合成短纤维比电阻试验方法测试。
[0041] (5)聚醋纤维吸水率、蒸发速率
[0042] 根据国标GB/T 21655. 1-2008纺织品吸湿速干性的评定方法测试。
[0043] 如没特别说明,实施例中所有原料均为市售。
[0044] 实施例
[0045] 原料对苯二甲酸(PTA)和乙二醇巧G),按配比进行打浆;调配浓度为0. 04wt%的 乙二醇铁乙二醇溶液,并参与浆料调制。
[0046] 浆料W齿轮累定量连续送入邸式带揽拌醋化反应蓋,在表压0. 08~0. 15MPa、溫 度255~265°C下揽拌进行醋化,生成中间体对苯二甲酸双径乙醋,反应至醋化率92~ 93%,醋化过程生成的水随乙二醇蒸出,经分馈塔分出水后,99wt%的乙二醇回流蓋内,中 间体对苯二甲酸双径乙醋通过中间体管线进入预缩聚反应蓋。
[0047] 分子量为2000聚乙二醇进入调制区后,补加乙二醇调制得到聚乙二醇浓度为 30wt%的乙二醇溶液,混合均匀后添加双(3, 5-二叔下基-4-径基苄基麟酸单乙醋)巧盐, 再次揽拌0.化后输送至中间体管线,与上述的中间体混合均匀后,W齿轮累送入上流式预 缩聚蓋,在溫度270~275°C,绝对压力4000~5000pa下进行预缩聚反应,反应时间1.0 ~ 1.5小时,得到预缩聚产物。
[0048] 将预缩聚产物通过压差输送至邸式带鼠笼式揽拌终缩聚反应蓋,在绝对压力 10~2000化、溫度278~283°C下不断揽拌,进行缩聚反应,反应时间2~3小时,得到聚酸 改性共聚醋烙体。
[0049] 聚酸改性的亲水性共聚醋烙体经增压累增压后,直接通过装有烙体热交换器和 静态混合器的烙体管道连续输送至纺丝箱体,经异形喷丝板挤出后经中屯、环吹冷却固化 成型,并经二次上油牵伸后制得原丝,原丝经集束,两级牵伸:一级牵伸(牵伸溫度60~ 80°C,牵伸倍率3. 0~3. 4),二级牵伸(牵伸溫度90~120°C,牵伸倍率1. 1~1. 3),再 经紧张热定型(紧张溫度170~210°C )、卷曲、松弛热定型(松弛溫度60~90°C ),然后 切断、打包,最终制得亲水导湿聚醋短纤维。在牵伸过程中,通过=道上油对纤维表面进行 处理,确保纤维的集束性、平滑性、抱合性、抗静电性。
[0050] 实施例1-11所使用的原料聚酸、铁系催化剂、聚醋产品的主要质量指标及亲水导 湿聚醋短纤维主要质量指标见表1和表2。
[0051] 对比实施例连续法制备聚醋切片纺丝
[0052] 将原料PTA、EG和催化剂乙二醇铁一同加入到醋化反应蓋,开启揽拌打成浆料,其 中PTA、EG摩尔比为1 :1. 7,在表压0. 08MPa、溫度260°C下进行醋化,生成中间体对苯二甲 酸双径乙醋,反应至醋化率为92~93%,然后加入聚酸溶液,两者混合后通过中间体管线 进入预缩聚反应蓋缩聚,反应溫度270~275°C,绝对压力4000~5000pa,
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