本發(fā)明屬于結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維領(lǐng)域,涉及一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維及其制備方法,特別是涉及一種乙醛與丙烯醛的總含量較低的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維及其制備方法。
背景技術(shù):
當(dāng)前,非織造布行業(yè)發(fā)展迅速,尤其是聚酯非織造布行業(yè)需要一種熔點(diǎn)比普通聚酯低、但與普通聚酯有著良好相容性的聚合物作為熱粘合纖維,通常我們通過(guò)對(duì)普通聚酯的改性來(lái)制備低熔點(diǎn)聚酯。
低熔點(diǎn)共聚酯是對(duì)普通聚酯進(jìn)行化學(xué)改性而得到的一種熔點(diǎn)較低的聚酯,由于其結(jié)構(gòu)與普通聚酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似,因此其保留了普通聚酯的部分特性,與普通聚酯具有良好的相容性。這種改性共聚酯不僅熔點(diǎn)低、流動(dòng)性較好,并且價(jià)格適中,因此用途極為廣泛。
低熔點(diǎn)共聚酯可制成皮芯復(fù)合纖維,應(yīng)用于服裝、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域,還可用于與羊毛混紡改善精紡毛織物的洗可穿性能;特別是低熔點(diǎn)共聚酯紡制的熱黏合纖維應(yīng)用于非織造布行業(yè)中,可使滌綸絮片更為柔軟、蓬松。低熔點(diǎn)共聚酯也可以開(kāi)發(fā)成聚酯熱熔膠產(chǎn)品,具有耐水洗、干洗、砂洗的優(yōu)良性能和易滲膠、剝離強(qiáng)度高的特點(diǎn),是一種高檔黏合原料。此外,低熔點(diǎn)共聚酯也可用作色母粒、熱熔膠,還可以直接應(yīng)用于建材、涂料等行業(yè)。對(duì)于某些對(duì)粘結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度要求高的材料,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維具有粘結(jié)時(shí)間短、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。
低熔點(diǎn)聚酯的市場(chǎng)需求量很大,相比于國(guó)外,國(guó)內(nèi)低熔點(diǎn)纖維的發(fā)展起步較晚,且品種比較單一,在原料、技術(shù)和設(shè)備上與國(guó)際領(lǐng)先產(chǎn)品還有一定差距,目前國(guó)內(nèi)的大部分產(chǎn)品還停留在開(kāi)發(fā)階段,在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的道路上還面臨著諸多困難。一方面現(xiàn)存的低熔點(diǎn)聚酯的起熔點(diǎn)較高,另一方面它熔融速度慢,極大的影響了低熔點(diǎn)聚酯的使用。
在低熔點(diǎn)聚酯和普通聚酯的酯化和縮聚反應(yīng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列的副反應(yīng),產(chǎn)生許多副產(chǎn)物,其中影響較大的為丙烯醛和乙醛,丙烯醛和乙醛都會(huì)引起身體不適癥狀。對(duì)低熔點(diǎn)聚酯的應(yīng)用產(chǎn)生不利的影響,特別是限制了其在汽車(chē)、密閉環(huán)境中的應(yīng)用。丙烯醛和乙醛作為聚合反應(yīng)的副產(chǎn)物,無(wú)法在聚合中完全消除,因此如何減少在結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛和丙烯醛的含量是生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)難點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的低熔點(diǎn)聚酯起熔點(diǎn)高,熔融速度慢以及結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛和丙烯醛的總含量高等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化的生產(chǎn),提供一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維及其制備方法。本發(fā)明的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的為皮芯結(jié)構(gòu),皮層為低熔點(diǎn)聚酯,芯層為普通聚酯,制得的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的起熔點(diǎn)有所降低且熔融速度加快,在相應(yīng)溫度下立刻熔融,熔融效果好。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用技術(shù)方案:
本發(fā)明的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維,為皮芯結(jié)構(gòu);所述皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;所述皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為PET;
所述低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、1,3-丙二醇鏈段、一縮二丙二醇鏈段和分子量調(diào)節(jié)劑組成;
所述分子量調(diào)節(jié)劑鏈段對(duì)應(yīng)的分子量調(diào)節(jié)劑具體為1,8-萘二甲酸、鄰苯二甲酸、1,2-環(huán)戊烷二甲酸、1,2-環(huán)己烷二甲酸或者它們所對(duì)應(yīng)的二甲酯或二乙酯;
其中間苯二甲酸鏈段、一縮二丙二醇鏈段的加入破壞分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性,從而降低熔點(diǎn);分子量調(diào)節(jié)劑的加入起到一個(gè)空間位阻的作用,鄰位上的基團(tuán)占據(jù)了較大的空間位置,阻礙了對(duì)羧基碳原子的進(jìn)攻,不利于分子量的增長(zhǎng),分子量分布變寬,當(dāng)相對(duì)分子量分布變寬時(shí),低熔點(diǎn)聚酯熔體的流動(dòng)溫度下降,這是由于此時(shí)分子鏈發(fā)生相對(duì)位移的溫度范圍變寬,尤其是低相對(duì)分子質(zhì)量組分起到了內(nèi)增塑的作用,使聚酯熔體開(kāi)始發(fā)生流動(dòng)的溫度下降,因此使低熔點(diǎn)聚酯能在相應(yīng)的溫度下迅速熔融,提高了低熔點(diǎn)聚酯的熔融性能。一縮二丙二醇鏈段的加入,由于其具有較大的柔性,有利于大分子的結(jié)晶。結(jié)晶性低熔點(diǎn)固化速度快,可以應(yīng)用于一些特殊領(lǐng)域,同時(shí),結(jié)晶增強(qiáng)了纖維的內(nèi)聚能,使粘結(jié)強(qiáng)度升高。
所述結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛和丙烯醛的含量<0.5ppm。
如上所述的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維,單絲纖度為2.0~4.0dtex,斷裂強(qiáng)度≥3.10cN/dtex;所述皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為40~60:60~40;所述結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的結(jié)晶度為10%~15%。
如上所述的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維,所述低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在100℃~160℃之間;在升溫速度為5℃/min時(shí),在熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi),低熔點(diǎn)聚酯熔融程度≥57%;所述低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為20000-37000,所述低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=2.4~4.3。所述低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)是指其起熔點(diǎn)。
如上所述的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維,所述分子量調(diào)節(jié)劑鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的3%~5%。所述的苯二甲酸是指對(duì)苯二甲酸和間苯二甲酸。
本發(fā)明還提供一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,包括步驟:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇和分子量調(diào)節(jié)劑進(jìn)行酯化反應(yīng);
(2)然后,進(jìn)行縮聚反應(yīng),制得低熔點(diǎn)聚酯;
b)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸-水洗工藝;經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維。水洗的目的是進(jìn)一步減少乙醛和丙烯醛的總含量,同時(shí)也清洗纖維表面上攜帶的亞硫酸鈉。
如上所述的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、一縮二丙二醇與1,3-丙二醇的摩爾比為1:0.3~0.5:0.1~0.3:1.8~2.5;分子量調(diào)節(jié)劑的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的3%~5%。
如上所述的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,低熔點(diǎn)聚酯聚合的具體步驟為:
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇和分子量調(diào)節(jié)劑配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為常壓~0.3MPa,溫度為230℃~250℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在260~270℃,反應(yīng)時(shí)間為30~50分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在270~275℃,反應(yīng)時(shí)間50~90分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。
如上所述的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層263-276℃,芯層280-288℃,紡絲速度:500-1100m/min;
吹風(fēng)為兩道冷卻環(huán)吹風(fēng);第一道環(huán)吹風(fēng)溫為50℃~80℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為1.0m/s~3.0m/s;第二道環(huán)吹風(fēng)溫為14℃~20℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為2.0m/s~4.0m/s;兩道冷卻環(huán)吹風(fēng)間隔30~50cm;
牽伸采用油浴牽伸,油浴內(nèi)加入5~10wt%的亞硫酸鈉,所述油浴的溫度為65℃~70℃;水洗的溫度為65℃~70℃;
牽伸倍數(shù)為2.7~3.0倍;
卷曲溫度50-60℃,卷曲主壓0.4-0.6MPa,卷曲背壓0.2-0.4MPa,卷曲數(shù)8-12個(gè)/25mm,卷曲度12-14%,干燥溫度為65℃~75℃,時(shí)間10min~20min。
如上所述的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,所述催化劑為三氧化二銻、1,3-丙二醇銻或醋酸銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%~0.05%;所述穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亞磷酸三甲酯,穩(wěn)定劑加入量為所述苯二甲酸總重量的0.01%~0.05%。
本發(fā)明的原理為:
對(duì)于無(wú)改性組分,無(wú)支鏈,無(wú)分子量調(diào)節(jié)劑的普通聚酯,其分子鏈結(jié)構(gòu)是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的規(guī)整的線性大分子,分子鏈上的官能團(tuán)排列整齊、規(guī)整性好、柔性較差、結(jié)晶度高,這些特性阻礙了熔點(diǎn)的降低,因而熔融溫度高。
聚酯在酯化和縮聚反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生了一系列的副反應(yīng),產(chǎn)生一系列的副產(chǎn)物,其中影響最大的副產(chǎn)物為乙醛和丙烯醛。乙醛和丙烯醛作為聚合反應(yīng)的副產(chǎn)物,無(wú)法在聚合中完全消除,因此如何減少在結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛和丙烯醛的總含量是生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)難點(diǎn)。
本發(fā)明的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,在環(huán)吹風(fēng)冷卻過(guò)程中采用兩道冷卻環(huán)吹風(fēng),使乙醛和丙烯醛盡可能多的揮發(fā)出去,乙醛的沸點(diǎn)為20.8℃,丙烯醛的沸點(diǎn)為52.5℃,易揮發(fā),在第一道環(huán)吹風(fēng)溫50℃~80℃下,延長(zhǎng)了聚酯纖維在較高溫度下的停留時(shí)間,增加了乙醛和丙烯醛的揮發(fā)量,在第二道環(huán)吹風(fēng)溫14℃~20℃下,一方面使絲束冷卻,另一方面進(jìn)一步使乙醛和丙烯醛揮發(fā)。同時(shí)在油浴槽內(nèi)加5%~10%的亞硫酸鈉,一方面利用亞硫酸鈉吸收乙醛和丙烯醛,另一方面油浴槽內(nèi)絲束由于拉伸作用,纖維變細(xì),表面積增大,使得乙醛、丙烯醛和亞硫酸鈉反應(yīng)的程度進(jìn)一步加大,使乙醛和丙烯醛被充分吸收,因而增加了乙醛和丙烯醛從纖維內(nèi)部向外的擴(kuò)散;而水洗槽的加入可洗去在油浴槽中絲束粘上的亞硫酸鈉;經(jīng)上述過(guò)程,使纖維中的乙醛與丙烯醛的總含量<0.5ppm;
聚酯的原料為對(duì)苯二甲酸和1,3-丙二醇,在其中加入間苯二甲酸、一縮二丙二醇、分子量調(diào)節(jié)劑破壞分子結(jié)構(gòu),使其從高度有序的規(guī)整結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o(wú)序的混亂結(jié)構(gòu),間苯二甲酸鏈段的加入改變了聚酯不同亞宏觀結(jié)晶形態(tài)之間的比例和尺寸大小,使聚酯結(jié)晶困難,趨向于無(wú)定型方式存在;一縮二丙二醇鏈段的加入增加共聚酯大分子鏈的柔順性,降低熔點(diǎn);分子量調(diào)節(jié)劑的加入增加空間位阻效應(yīng),鄰位上的基團(tuán)占據(jù)了較大的空間位置,阻礙了對(duì)羧基碳原子的進(jìn)攻,不利于分子量的增長(zhǎng),減小了低熔點(diǎn)聚酯的分子量,在升溫速度5℃/min時(shí),在熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi),低熔點(diǎn)聚酯熔融程度≥57%,表現(xiàn)為熔融速度加快;而常規(guī)的低熔點(diǎn)聚酯在同樣的升溫條件下,這個(gè)溫度范圍內(nèi)熔融程度≤20%;本發(fā)明減小低熔點(diǎn)聚酯部分大分子的分子量可以降低軟化和流動(dòng)溫度,有利于低熔點(diǎn)浸潤(rùn)被粘物,增加了粘結(jié)效果;由間苯二甲酸鏈段、一縮二丙二醇鏈段和分子量調(diào)節(jié)劑等改性組分加入所制備的低熔點(diǎn)聚酯,具有起熔點(diǎn)溫度低,熔融速度快等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中一縮二丙二醇鏈段的加入,由于其具有較大的柔性,有利于大分子的結(jié)晶,且結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維具有粘結(jié)時(shí)間短,強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。
有益效果:
(1)本發(fā)明的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的固化速度快,可以應(yīng)用于一些特殊領(lǐng)域,同時(shí),結(jié)晶增強(qiáng)了纖維的內(nèi)聚能,使粘結(jié)強(qiáng)度升高。
(2)本發(fā)明的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法中采用兩道冷卻環(huán)吹風(fēng),使乙醛和丙烯醛盡可能多的揮發(fā)出去,乙醛的沸點(diǎn)為20.8℃,丙烯醛的沸點(diǎn)為52.5℃,易揮發(fā),在第一道環(huán)吹風(fēng)溫50℃~80℃下,乙醛和丙烯醛可大量揮發(fā),在第二道環(huán)吹風(fēng)溫14℃~20℃下,一方面使絲束冷卻,另一方面進(jìn)一步使乙醛和丙烯醛揮發(fā)。
(3)本發(fā)明的一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法中在油浴槽內(nèi)加5%~10%的亞硫酸鈉,一方面利用亞硫酸鈉吸收乙醛和丙烯醛,另一方面油浴槽內(nèi)絲束的表面積大,使得乙醛、丙烯醛和亞硫酸鈉反應(yīng)的程度進(jìn)一步加大,使乙醛和丙烯醛被充分吸收。
(4)本發(fā)明制得的低熔點(diǎn)聚酯的原料為對(duì)苯二甲酸和1,3-丙二醇,大分子中含有間苯二甲酸、一縮二丙二醇和分子量調(diào)節(jié)劑,所制備的低熔點(diǎn)聚酯,具有起熔點(diǎn)溫度低,熔融速度快等優(yōu)點(diǎn)。一縮二丙二醇鏈段的加入,由于其具有較大的柔性,有利于大分子的結(jié)晶,且結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維具有粘結(jié)時(shí)間短,強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。
(5)本發(fā)明制得的低熔點(diǎn)聚酯的原料為對(duì)苯二甲酸和1,3-丙二醇,一縮二丙二醇鏈段,分子量調(diào)節(jié)劑的加入增加了空間位阻效應(yīng),降低了分子量,拓寬高聚物的分子量分布,當(dāng)相對(duì)分子量分布變寬時(shí),聚酯熔體的流動(dòng)溫度下降,這是由于此時(shí)分子鏈發(fā)生相對(duì)位移的溫度范圍變寬,尤其是低相對(duì)分子質(zhì)量組分起到了內(nèi)增塑的作用,使聚酯熔體開(kāi)始發(fā)生流動(dòng)的溫度下降,因此使低熔點(diǎn)聚酯能在相應(yīng)的溫度下迅速熔融,提高了低熔點(diǎn)聚酯的熔融性能。在升溫速度5℃/min時(shí),在熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi),低熔點(diǎn)聚酯熔融程度≥57%,表現(xiàn)為熔融速度加快;而常規(guī)的低熔點(diǎn)聚酯在同樣的升溫條件下,這個(gè)溫度范圍內(nèi)熔融程度≤20%;減小低熔點(diǎn)聚酯部分大分子的分子量可以降低軟化和流動(dòng)溫度,有利于低熔點(diǎn)浸潤(rùn)被粘物,增加了粘結(jié)效果。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改,這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
實(shí)施例1
一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇、1,8-萘二甲酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為常壓,溫度為230℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、一縮二丙二醇與1,3-丙二醇的摩爾比為1:0.3:0.1:1.8;1,8-萘二甲酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的3%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在260℃,反應(yīng)時(shí)間為30分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在275℃,反應(yīng)時(shí)間50分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為三氧化二銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%。
b)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸-水洗工藝;經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層263℃,芯層280℃,紡絲速度:500m/min;
吹風(fēng)為兩道冷卻環(huán)吹風(fēng);第一道環(huán)吹風(fēng)溫為50℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為1.0m/s;所述第二道環(huán)吹風(fēng)溫為14℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為2.0m/s;兩道冷卻環(huán)吹風(fēng)間隔30cm;
牽伸采用油浴牽伸,油浴內(nèi)加入5的亞硫酸鈉,油浴的溫度為65℃;水洗的溫度為65℃;
牽伸倍數(shù)為2.7倍;
卷曲溫度50℃,卷曲主壓0.4MPa,卷曲背壓0.2MPa,卷曲數(shù)8個(gè)/25mm,卷曲度12%,干燥溫度為65℃,時(shí)間10min。
通過(guò)上述步驟制備的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為PET;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、1,3-丙二醇鏈段、一縮二丙二醇鏈段、1,8-萘二甲酸段鏈段組成;1,8-萘二甲酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的3%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在100℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為58%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為25000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=2.4。結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛與丙烯醛的總含量為0.49ppm,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.5dtex,斷裂強(qiáng)度為3.10cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為40:60,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的結(jié)晶度為11%。
實(shí)施例2
一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇、鄰苯二甲酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.3MPa,溫度為250℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、一縮二丙二醇與1,3-丙二醇為1:0.5:0.3:2.5;鄰苯二甲酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的5%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在270℃,反應(yīng)時(shí)間為50分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在280℃,反應(yīng)時(shí)間90分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為乙二醇銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05%。穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05%。
b)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸-水洗工藝;經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層276℃,芯層288℃,紡絲速度:1100m/min;
吹風(fēng)為兩道冷卻環(huán)吹風(fēng);第一道環(huán)吹風(fēng)溫為80℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為3.0m/s;所述第二道環(huán)吹風(fēng)溫為20℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為4.0m/s;兩道冷卻環(huán)吹風(fēng)間隔50cm;
牽伸采用油浴牽伸,油浴內(nèi)加入10wt%的亞硫酸鈉,油浴的溫度為75℃;水洗的溫度為75℃;
牽伸倍數(shù)為3.0倍;
卷曲溫度60℃,卷曲主壓0.6MPa,卷曲背壓0.4MPa,卷曲數(shù)12個(gè)/25mm,卷曲度14%,干燥溫度為75℃,時(shí)間20min。
通過(guò)上述步驟制備的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為PET;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、1,3-丙二醇鏈段、一縮二丙二醇鏈段、鄰苯二甲酸鏈段組成;鄰苯二甲酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的5%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在120℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為59%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為20000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=3。結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛與丙烯醛的總含量為0.3ppm,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為3.0dtex,斷裂強(qiáng)度為3.50cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為60:40,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的結(jié)晶度為14%。
實(shí)施例3
一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇、1,2-環(huán)戊烷二甲酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.1MPa,溫度為240℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、一縮二丙二醇與1,3-丙二醇為1:0.5:0.2:2;1,2-環(huán)戊烷二甲酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的4%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在265℃,反應(yīng)時(shí)間為40分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在278℃,反應(yīng)時(shí)間60分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為醋酸銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.03%。穩(wěn)定劑為亞磷酸三甲酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.02%。
b)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸-水洗工藝;經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層265℃,芯層285℃,紡絲速度:1000m/min;
吹風(fēng)為兩道冷卻環(huán)吹風(fēng);第一道環(huán)吹風(fēng)溫為60℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為2.0m/s;所述第二道環(huán)吹風(fēng)溫為16℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為3.0m/s;兩道冷卻環(huán)吹風(fēng)間隔40cm;
牽伸采用油浴牽伸,油浴內(nèi)加入6wt%的亞硫酸鈉,油浴的溫度為70℃;水洗的溫度為70℃;
牽伸倍數(shù)為2.8倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.5MPa,卷曲背壓0.3MPa,卷曲數(shù)9個(gè)/25mm,卷曲度12%,干燥溫度為70℃,時(shí)間15min。
通過(guò)上述步驟制備的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為PET;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、1,3-丙二醇鏈段、一縮二丙二醇鏈段、1,2-環(huán)戊烷二甲酸鏈段組成;1,2-環(huán)戊烷二甲酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的4%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在150℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為62%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為25000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=4.3。結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛與丙烯醛的總含量為0.4ppm,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.0dtex,斷裂強(qiáng)度為3.20cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為50:50,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的結(jié)晶度為14%。
實(shí)施例4
一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇、1,2-環(huán)己烷二甲酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.2MPa,溫度為245℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、一縮二丙二醇與1,3-丙二醇為1:0.4:0.25:2.2;1,2-環(huán)己烷二甲酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的3.5%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在260℃,反應(yīng)時(shí)間為45分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在275℃,反應(yīng)時(shí)間70分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為三氧化二銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.04%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.03%。
b)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸-水洗工藝;經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層270℃,芯層284℃,紡絲速度:700m/min;
吹風(fēng)為兩道冷卻環(huán)吹風(fēng);第一道環(huán)吹風(fēng)溫為70℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為2.5m/s;所述第二道環(huán)吹風(fēng)溫為18℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為2.5m/s;兩道冷卻環(huán)吹風(fēng)間隔45cm;
牽伸采用油浴牽伸,油浴內(nèi)加入8wt%的亞硫酸鈉,油浴的溫度為72℃;水洗的溫度為68℃;
牽伸倍數(shù)為2.85倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.55MPa,卷曲背壓0.25MPa,卷曲數(shù)10個(gè)/25mm,卷曲度13%,干燥溫度為72℃,時(shí)間16min。
通過(guò)上述步驟制備的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為PET;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、1,3-丙二醇鏈段、一縮二丙二醇鏈段、1,2-環(huán)己烷二甲酸鏈段組成;1,2-環(huán)己烷二甲酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的3.5%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在130℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為64%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為30000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=3.5。結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛與丙烯醛的總含量為0.35ppm,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.4dtex,斷裂強(qiáng)度為3.60cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為45:55,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的結(jié)晶度為13%。
實(shí)施例5
一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇、1,2-環(huán)己烷二甲酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.1MPa,溫度為245℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、一縮二丙二醇與1,3-丙二醇為1:0.4:0.15:2.3;1,2-環(huán)己烷二甲酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的4.4%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在265℃,反應(yīng)時(shí)間為45分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在279℃,反應(yīng)時(shí)間80分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為三氧化二銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.04%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.04%。
b)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸-水洗工藝;經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層274℃,芯層285℃,紡絲速度:900m/min;
吹風(fēng)為兩道冷卻環(huán)吹風(fēng);第一道環(huán)吹風(fēng)溫為75℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為1.8m/s;所述第二道環(huán)吹風(fēng)溫為17℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為3.5m/s;兩道冷卻環(huán)吹風(fēng)間隔44cm;
牽伸采用油浴牽伸,油浴內(nèi)加入8wt%的亞硫酸鈉,油浴的溫度為70℃;水洗的溫度為72℃;
牽伸倍數(shù)為2.8倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.55MPa,卷曲背壓0.3MPa,卷曲數(shù)10個(gè)/25mm,卷曲度13%,干燥溫度為75℃,時(shí)間10min。
通過(guò)上述步驟制備的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為PET;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、1,3-丙二醇鏈段、一縮二丙二醇鏈段、1,2-環(huán)己烷二甲酸鏈段組成;1,2-環(huán)己烷二甲酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的4.4%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在160℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為62%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為30000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=3.5。結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛與丙烯醛的總含量為0.4ppm,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.9dtex,斷裂強(qiáng)度為3.30cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為55:45,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的結(jié)晶度為12%。
實(shí)施例6
一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇、1,8-萘二甲酸二甲酯配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.3MPa,溫度為250℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、一縮二丙二醇與1,3-丙二醇為1:0.35:0.3:1.8;1,8-萘二甲酸二甲酯的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的3.9%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在270℃,反應(yīng)時(shí)間為30分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在275℃,反應(yīng)時(shí)間90分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為乙二醇銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%。
b)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸-水洗工藝;經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層268℃,芯層283℃,紡絲速度:600m/min;
吹風(fēng)為兩道冷卻環(huán)吹風(fēng);第一道環(huán)吹風(fēng)溫為60℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為2.0m/s;所述第二道環(huán)吹風(fēng)溫為18℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為3.0m/s;兩道冷卻環(huán)吹風(fēng)間隔45cm;
牽伸采用油浴牽伸,油浴內(nèi)加入8wt%的亞硫酸鈉,油浴的溫度為70℃;水洗的溫度為70℃;
牽伸倍數(shù)為2.9倍;
卷曲溫度60℃,卷曲主壓0.4MPa,卷曲背壓0.4MPa,卷曲數(shù)9個(gè)/25mm,卷曲度12%,干燥溫度為70℃,時(shí)間20min。
通過(guò)上述步驟制備的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為PET;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、1,3-丙二醇鏈段、一縮二丙二醇鏈段、1,8-萘二甲酸二甲酯鏈段組成;1,8-萘二甲酸二甲酯鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的3.9%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在150℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為59%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為20000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=3。結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛與丙烯醛的總含量為0.38ppm,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.5dtex,斷裂強(qiáng)度為3.30cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為48:52,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的結(jié)晶度為10%。
實(shí)施例7
一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇、鄰苯二甲酸二乙脂配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為常壓,溫度為250℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、一縮二丙二醇與1,3-丙二醇為1:0.4:0.3:1.8;鄰苯二甲酸二乙脂的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的4.5%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在270℃,反應(yīng)時(shí)間為30分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在275℃,反應(yīng)時(shí)間50分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為醋酸銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05%。穩(wěn)定劑為亞磷酸三甲酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%。
b)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸-水洗工藝;經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層268℃,芯層288℃,紡絲速度:1100m/min;
吹風(fēng)為兩道冷卻環(huán)吹風(fēng);第一道環(huán)吹風(fēng)溫為80℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為1.0m/s;所述第二道環(huán)吹風(fēng)溫為20℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為2.0m/s;兩道冷卻環(huán)吹風(fēng)間隔50cm;
牽伸采用油浴牽伸,油浴內(nèi)加入10wt%的亞硫酸鈉,油浴的溫度為70℃;水洗的溫度為65℃;
牽伸倍數(shù)為2.9倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.5MPa,卷曲背壓0.3MPa,卷曲數(shù)10個(gè)/25mm,卷曲度13%,干燥溫度為75℃,時(shí)間20min。
通過(guò)上述步驟制備的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為PET;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、1,3-丙二醇鏈段、一縮二丙二醇鏈段、鄰苯二甲酸二乙脂鏈段組成;鄰苯二甲酸二乙脂鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的4.5%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在155℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為63%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為20000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=3.8。結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維中乙醛與丙烯醛的總含量為0.4ppm,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.3dtex,斷裂強(qiáng)度為3.50cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為55:45,結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的結(jié)晶度為15%。
實(shí)施例8-20
一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3-丙二醇、一縮二丙二醇、分子量調(diào)節(jié)劑配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.2MPa,溫度為230℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、一縮二丙二醇與1,3-丙二醇為1:0.4~0.6:0.1~0.3:1.8~2.5;分子量調(diào)節(jié)劑的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的3%~5%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在265℃,反應(yīng)時(shí)間為40分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在280℃,反應(yīng)時(shí)間70分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為乙二醇銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.03%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.02%。
b)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸-水洗工藝;經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層265℃,芯層288℃,紡絲速度:1000m/min;
吹風(fēng)為兩道冷卻環(huán)吹風(fēng);第一道環(huán)吹風(fēng)溫為80℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為1.0m/s;所述第二道環(huán)吹風(fēng)溫為20℃,環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為3.0m/s;兩道冷卻環(huán)吹風(fēng)間隔50cm;
牽伸采用油浴牽伸,油浴內(nèi)加入7wt%的亞硫酸鈉,油浴的溫度為70℃;水洗的溫度為65℃;
牽伸倍數(shù)為2.8倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.5MPa,卷曲背壓0.3MPa,卷曲數(shù)11個(gè)/25mm,卷曲度12%,干燥溫度為75℃,時(shí)間20min。
通過(guò)上述步驟制備的結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為PET;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、1,3-丙二醇鏈段、一縮二丙二醇鏈段、分子量調(diào)節(jié)劑組成;低熔點(diǎn)聚酯在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度≥57%。
本發(fā)明上述實(shí)施例中采用的分子量調(diào)節(jié)以及最后制備的低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)、數(shù)均分子量和分子量分布以及低熔點(diǎn)聚酯纖維的乙醛與丙烯醛的總含量、單絲纖度、斷裂強(qiáng)度和皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比等產(chǎn)品性能參數(shù)如下表所示: