本發(fā)明涉及一種熔體直紡單釜高、低粘pet雙組份彈性纖維及其制備方法。
背景技術(shù):
1、彈性纖維在現(xiàn)代化纖行業(yè)的應(yīng)用范圍越來越廣,尤其是近年來,隨著雙組份彈性纖維理論的快速發(fā)展,對并列雙組份彈性纖維的成形機(jī)理與彈性產(chǎn)生機(jī)理有了更深入的理解,彈性纖維品種與原來技術(shù)也有了長足進(jìn)步。上世紀(jì)七十年代開始,杜邦公司首先推出單組分氨綸彈性纖維,產(chǎn)品以其獨(dú)到的風(fēng)格與特點(diǎn)快速風(fēng)靡于市,七十年代末,又推出了雙組份并列彈性纖維t800,采用pbt/pet并列復(fù)合,產(chǎn)生良好的彈性效果,但是pbt/pet彈性纖維由于pbt組分較低的玻璃化溫度(26~42℃),纖維受力產(chǎn)生快速結(jié)晶特性,t800纖維彈性回復(fù)率與保形性較差;進(jìn)入二十一世紀(jì),隨著化學(xué)法與生物發(fā)酵法pdo產(chǎn)業(yè)化成功,ptt聚酯以其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu),優(yōu)良的彈性恢復(fù)性能,杜邦公司t400,ptt/pet雙組份彈性纖維面世,ptt/pet雙組份并列復(fù)合纖維具有優(yōu)良的彈性回復(fù)率與保形性,多次拉伸面料不會變形,其彈性緩釋效果克服了氨綸彈性纖維束縛感,并以其優(yōu)良的耐氯漂、耐光照等特點(diǎn),一舉成為面料行業(yè)最佳的彈性纖維品種。
2、但是ptt聚酯原材料價(jià)位高,ptt/pet雙組份纖維基本應(yīng)用在高檔面料范疇,對于一些較低彈性要求的面料,性價(jià)比不突出,所以對于雙組份彈性纖維的開發(fā)成為近十年來行業(yè)開發(fā)重點(diǎn)領(lǐng)域,最新的進(jìn)展是利用pet聚酯不同粘度組分之間的取向與結(jié)晶行為不同,采用一定粘度差異的高粘度pet與低粘度pet進(jìn)行并列紡絲,制備pet/pet雙組份彈性纖維,紡絲過程中,高粘組分與低粘組分因取向態(tài)過度到結(jié)晶態(tài)的速度與百分率不同而產(chǎn)生彈性卷曲,形成彈簧狀結(jié)構(gòu),因此在面料上表現(xiàn)出良好的彈性效果。cn111101237a、cn101126180a、cn106337212a、cn107964690a、cn101851812a、cn115613159a等專利分別公開了一系列pet/pet、pbt/pet、ptt/pet等并列復(fù)合彈性纖維制備方法,以及具備彈性保持的改性pet如高粘ecdp、高粘高收縮聚酯、高粘分散染料易染聚酯、高粘cdp陽離子聚酯等與低粘pet聚酯制備易染或深染性彈性纖維的方法。
3、上述彈性纖維的制備方法都是基于高粘切片與低粘切片分別經(jīng)過預(yù)結(jié)晶、干燥螺桿熔融,至復(fù)合紡絲箱體、復(fù)合并列噴絲板成型的切片紡絲生產(chǎn)流程,雖然解決了基本的并列復(fù)合紡絲技術(shù)問題,但切片紡絲技術(shù)存在流程長、成本高、產(chǎn)能低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差等明顯缺陷。
4、且現(xiàn)有技術(shù)中合成高粘熔體和低粘熔體通常是在不同的聚合釜中進(jìn)行,而兩釜分別聚合的工藝一方面會提高聚合的成本,另一方面也難以實(shí)現(xiàn)對高粘和低粘的粘度差進(jìn)行精確控制,且現(xiàn)有的高粘熔體在管道中流動性較差,同時(shí)容易在熔體輸送過程中降解,導(dǎo)致粘度降低,進(jìn)而影響最終雙組份彈性纖維的品質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種熔體直紡單釜高、低粘pet雙組份彈性纖維,該彈性纖維具有很高的彈性卷曲,且生產(chǎn)成本較低,制備彈性纖維時(shí),高粘和低粘熔體粘度可控,高粘熔體粘度足夠高且能夠在熔體輸送過程中較好地保持,產(chǎn)能高。
2、本發(fā)明的另一目的是提供一種熔體直紡單釜高、低粘pet雙組份彈性纖維的制備方法,該制備方法在同一聚合釜中同時(shí)聚合出高粘熔體組分和低粘熔體組分,再將雙組份熔體直接進(jìn)行并列復(fù)合紡絲,可以簡捷地制備出高、低粘pet雙組份彈性纖維,明顯降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)能效率。
3、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
4、一種熔體直紡pet雙組份彈性纖維的制備方法,所述制備方法包括將對苯二甲酸、乙二醇和催化劑依次經(jīng)過第一酯化釜、第二酯化釜進(jìn)行酯化反應(yīng)、第一預(yù)聚釜、第二預(yù)聚釜進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng),得到對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚物的步驟,所述制備方法還包括將所述對苯二甲酸乙二酯預(yù)聚物通入終聚釜中進(jìn)行聚合,所述終聚釜具有低粘熔體出口和高粘熔體出口,并分別從所述低粘熔體出口輸出低粘pet熔體,從高粘熔體出口輸出高粘pet熔體;所述低粘pet熔體的特性粘度為0.45~0.60,在280℃下的動力粘度為90~300pa.s;所述高粘pet熔體的特性粘度為0.68~0.80,在284℃下的動力粘度為450~810pa.s;以及將所述低粘pet熔體和高粘pet熔體經(jīng)過同一并列復(fù)合紡絲組件進(jìn)行紡絲,得到所述熔體直紡pet雙組份彈性纖維的步驟。
5、本發(fā)明中,特性粘度在體積比為3:2的苯酚和四氯乙烷的混合溶劑中測定。
6、本發(fā)明通過在同一終聚釜中同時(shí)合成高粘pet熔體和低粘pet熔體,并分別從終聚釜的不同位置排出高粘pet熔體和低粘pet熔體,再將二者在同一紡絲組件中進(jìn)行紡絲,可以實(shí)現(xiàn)單釜同時(shí)合成高粘和低粘雙組份,整個(gè)體系可以為五釜體系。
7、本發(fā)明的pet雙組份彈性纖維的制備方法中,采用第一酯化釜、第二酯化釜、第一預(yù)聚釜、第二預(yù)聚釜、終聚釜(高粘、低粘在同一釜中)的五釜裝置體系。
8、本發(fā)明的pet雙組份彈性纖維含有高粘和低粘雙組份。前述pet雙組份彈性纖維的制備方法為熔體直紡方法,即將聚合得到的熔體直接用于紡絲,不再經(jīng)過熔體冷卻切片,再熔融進(jìn)行紡絲的步驟。
9、在一些實(shí)施方式中,以質(zhì)量百分比計(jì),所述pet雙組份彈性纖維含有30%-70%的高粘pet組分和70%-30%的低粘pet組分,所述高粘pet組分和低粘pet組分的粘度不同。
10、在一些實(shí)施方式中,所述終聚釜為臥式聚合釜,且包括內(nèi)部含有腔室的主體,所述主體包括沿終聚釜軸向依次設(shè)置的低粘區(qū)、中高粘區(qū)、高粘區(qū),所述低粘區(qū)、中高粘區(qū)、高粘區(qū)中聚對苯二甲酸乙二醇酯熔體的粘度依次增大,所述低粘熔體出口設(shè)置在低粘區(qū)后端,所述高粘熔體出口設(shè)置在高粘區(qū)后端,所述終聚釜還包括設(shè)置在終聚釜前端的預(yù)聚物進(jìn)料口,以及兩個(gè)攪拌軸,其中一個(gè)攪拌軸設(shè)置在低粘區(qū),另一個(gè)攪拌軸設(shè)置在中高粘區(qū)和高粘區(qū),以及設(shè)置在低粘熔體出口后端的堰流板,所述堰流板用于防止中高粘區(qū)的熔體流入低粘區(qū)。
11、本發(fā)明的終聚釜分為前后室雙軸攪拌,前室完成低粘度聚合反應(yīng),后室完成中高粘度聚酯聚合反應(yīng),反應(yīng)器前端設(shè)有預(yù)聚物進(jìn)料口,在前室攪拌后端設(shè)計(jì)低粘熔體出料口,以輸出生產(chǎn)用低粘度pet聚酯熔體,在后室攪拌后端,設(shè)計(jì)高粘熔體出料口,以輸出生產(chǎn)用高粘度pet聚酯熔體。該終聚釜設(shè)計(jì)可以完成單釜可控輸出低粘度、高粘度兩種不同特性粘度的熔體并經(jīng)紡絲管線輸送至雙組份并列復(fù)合紡絲箱體,成功制備pet/pet高低粘并列復(fù)合彈性纖維。
12、在一些實(shí)施方式中,所述兩個(gè)攪拌軸的中軸線位于同一直線上,所述終聚釜還包括設(shè)置在主體內(nèi)壁上的支撐柱,所述支撐柱用于支撐所述兩個(gè)攪拌軸,所述支撐柱位于低粘區(qū)后端。
13、在一些實(shí)施方式中,所述設(shè)置在低粘區(qū)的攪拌軸的長度為終聚釜長度的三分之二,所述設(shè)置在中高粘區(qū)和高粘區(qū)的攪拌軸的長度為終聚釜長度的三分之一,所述低粘區(qū)的長度為終聚釜長度的三分之二,所述中高粘區(qū)和高粘區(qū)的長度為終聚釜長度的三分之一。
14、本發(fā)明中,三分之二、三分之一并不是精確的數(shù)學(xué)上的三分之二、三分之一的數(shù)值,而是指代大概位于三分之二、三分之一及其左右,約等于三分之二、三分之一即可。
15、本發(fā)明通過在低粘區(qū)、中高粘區(qū)和高粘區(qū)分別設(shè)置兩個(gè)攪拌軸,且控制兩個(gè)攪拌軸的長度不一致,位于低粘區(qū)的攪拌軸長度更長,同時(shí)通過在終聚釜低粘區(qū)后端部的主體內(nèi)壁上設(shè)置堰流板,該堰流板可以隔開中高粘區(qū)內(nèi)的中高粘熔體從圓盤反應(yīng)器和主體內(nèi)壁的縫隙空間內(nèi)流回低粘區(qū)的低粘熔體中,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)在同一終聚釜中同時(shí)排出高粘熔體和低粘熔體,不但簡化了生產(chǎn)裝置和工藝,同時(shí)還能更好地控制高粘熔體和低粘熔體的粘度。
16、在一些實(shí)施方式中,所述兩個(gè)攪拌軸上均設(shè)置有多個(gè)圓盤反應(yīng)器,低粘區(qū)的圓盤反應(yīng)器為多盤片組合盤,低粘區(qū)設(shè)置6~8組多盤片組合盤,且低粘區(qū)的圓盤反應(yīng)器為35~50片;中高粘區(qū)的圓盤反應(yīng)器為4片組合盤或3片組合盤或2片組合盤,中高粘區(qū)的圓盤反應(yīng)器為15~25片;高粘區(qū)的圓盤反應(yīng)器為單盤設(shè)計(jì),高粘區(qū)的圓盤反應(yīng)器為6~15片。
17、本發(fā)明中,多盤片組合盤是指將多個(gè)相鄰的圓盤反應(yīng)器組合固定起來,它們之間可以相對于攪拌軸實(shí)現(xiàn)同步的旋轉(zhuǎn)。
18、進(jìn)一步地,低粘區(qū)的圓盤反應(yīng)器為4片以上的多盤片組合盤,在低粘區(qū)前端設(shè)計(jì)8-10片的多盤片組合盤,后端設(shè)計(jì)4-5片的多盤片組合盤。
19、在一些實(shí)施方式中,所述終聚釜還包括設(shè)置在中高粘區(qū)的用于刮除終聚釜內(nèi)壁上熔體的壁面刮刀,以及設(shè)置在高粘區(qū)的用于刮除圓盤反應(yīng)器上熔體的盤面刮刀、設(shè)置在高粘區(qū)的用于刮除終聚釜內(nèi)壁上熔體的壁面刮刀和設(shè)置在高粘區(qū)的用于刮除攪拌軸上熔體的軸向刮刀。
20、現(xiàn)有技術(shù)中,常規(guī)的聚合釜中雖然設(shè)置刮刀,但是刮刀結(jié)構(gòu)較為簡單,起的作用較為有限。本發(fā)明的終聚釜的高粘區(qū)中,通過采用上述特定結(jié)構(gòu)的復(fù)合刮刀,可以有效控制圓盤反應(yīng)器的盤面、攪拌軸表面以及聚合釜壁面的物料更新速率,使得三處的物料不會積累過多,有效抑制高粘熔體生產(chǎn)過程中色相劣化、大量乙醛產(chǎn)生的問題。本發(fā)明復(fù)合刮刀的盤面刮刀部可以控制盤面熔體膜的厚度,壁面刮刀部可及時(shí)更新聚合釜壁的物料,軸向刮刀部可以清潔攪拌軸。通過采用含有前述復(fù)合刮刀的終聚釜,可以實(shí)現(xiàn)物料停留時(shí)間控制在75~120min,遠(yuǎn)低于常規(guī)前后雙軸高粘圓盤反應(yīng)器的停留時(shí)間,后者通常為180~300min左右,而停留時(shí)間的大幅降低有效降低副反應(yīng)水平,有利于高粘聚酯熔體制備。
21、在一些實(shí)施方式中,所述堰流板焊接在主體底部內(nèi)壁,且在一個(gè)穿過堰流板的終聚釜的橫截面中,所述堰流板與主體底部內(nèi)壁的接觸線的弧度大于等于π/6,所述堰流板的上緣的最低點(diǎn)不低于經(jīng)過所述接觸線兩端點(diǎn)的所述橫截面的割線;優(yōu)選地,所述堰流板的橫截面為倒喇叭形狀,在所述終聚釜的前后方向上,所述堰流板與所述低粘熔體出口相鄰。
22、在一些實(shí)施方式中,低粘區(qū)的多組圓盤反應(yīng)器的組間距以及每組圓盤反應(yīng)器的盤片間距、中高粘區(qū)的多組雙片盤組圓盤反應(yīng)器的組間距及兩片組合盤的盤片間距,高粘區(qū)單片盤的盤片之間間距依次增大;高粘區(qū)的多個(gè)圓盤反應(yīng)器的直徑由前往后依次減小,高粘區(qū)的最后端的圓盤反應(yīng)器的直徑為高粘區(qū)最前端的圓盤反應(yīng)器的直徑的85%-90%。
23、本發(fā)明中,整體的圓盤設(shè)計(jì)好要根據(jù)軸向粘度逐步增大的特點(diǎn),圓盤載液盤面寬度逐步變窄,可有效降低軸載荷,同時(shí)、對于高粘區(qū)單片盤組區(qū),逐步縮小后端圓盤外徑,擴(kuò)大后端揮發(fā)分流動空間面積,本專利給出的變化范圍是自后端第一片單盤始,至最后一片單盤,圓盤外徑逐步降低到第一片單盤的85%-90%,同時(shí)、圓盤厚度逐步增加,以滿足逐步上升的粘度應(yīng)力要求。該圓盤反應(yīng)器設(shè)計(jì)是根據(jù)熔體軸向粘度逐步增大的特點(diǎn),圓盤反應(yīng)器半徑逐步變窄,一方面降低攪拌軸載荷,另一方面逐步縮小后端圓盤反應(yīng)器的外徑,可以增大后端揮發(fā)分流動的空間面積。
24、在一些實(shí)施方式中,所述高粘區(qū)的圓盤反應(yīng)器與攪拌軸的垂直方向成1.0-3.0°夾角,且圓盤反應(yīng)器的上端朝向高粘區(qū)的后端。
25、本發(fā)明中,對于位于高粘區(qū)內(nèi)的單片盤區(qū)域,為確保高粘物料向前推進(jìn)效果,單片盤盤片與后室攪拌軸垂直方向設(shè)計(jì)1.0-3.0°夾角設(shè)置,形成一定的推動力,在完成脫揮效果同時(shí),推動高粘物料向前流動,確保物料不會形成停滯。
26、在一些實(shí)施方式中,所述終聚釜還包括設(shè)置在低粘區(qū)后端部、中高粘區(qū)后端部和高粘區(qū)后端部的主體頂部的用于通入過熱乙二醇蒸汽的蒸汽進(jìn)料口,所述制備方法還包括采用計(jì)量系統(tǒng)對過熱乙二醇蒸汽進(jìn)行計(jì)量并通入終聚釜中的步驟。在終聚釜中設(shè)置上述蒸汽進(jìn)料口可以實(shí)現(xiàn)在裝置長周期遠(yuǎn)行過程中,對高粘區(qū)產(chǎn)生的凝膠與碳化物料定期進(jìn)行醇解,防止反應(yīng)器頂部結(jié)交碳化,以及及時(shí)根據(jù)紡絲組件升壓情況,對高粘區(qū)圓盤進(jìn)行降粘脫料,將長周期老化的變質(zhì)物料自盤面解聚脫除,重新構(gòu)建圓盤物料分配,延長裝置運(yùn)行周期。
27、在一些實(shí)施方式中,所述終聚釜與真空泵相連接,所述真空泵為液環(huán)泵,其入口設(shè)置有用于冷卻氣體的冷凍水裝置,所述制備方法控制所述真空泵的抽氣量為200~350kg/h,所述真空泵的極限真空度為50~65pa,生產(chǎn)狀態(tài)下控制所述終聚釜內(nèi)的真空度為100~180pa。
28、本發(fā)明中,由于高粘區(qū)物料副反應(yīng)增加與脫揮效果效率整體下降,終聚釜揮發(fā)分產(chǎn)生量是常規(guī)聚酯裝置同等產(chǎn)能的2.5~3.2倍,高粘出口粘度越高,不凝氣產(chǎn)生量越高,因此真空泵抽氣設(shè)計(jì)為常規(guī)同等產(chǎn)能聚酯裝置2.0~3.0倍,極限真空設(shè)計(jì):50~65pa,抽氣量:200~350kg/h,真空泵液環(huán)泵入口設(shè)計(jì)大載量冷凍水裝置,以捕集超量的不凝乙醛,為進(jìn)一步維持生產(chǎn)穩(wěn)定性,裝置真空部分采出乙二醇必須全部進(jìn)行脫醛處理后再進(jìn)入系統(tǒng)。
29、在一些實(shí)施方式中,采用熔體泵對高粘pet熔體和低粘pet熔體進(jìn)行輸送,所述熔體泵出口設(shè)置熔體冷卻器,所述制備方法控制高粘pet熔體經(jīng)熔體冷卻器冷卻后溫度為284~286℃;在熔體泵和并列復(fù)合紡絲組件之間設(shè)置過濾器和增壓泵;所述制備方法控制高粘pet熔體的輸送時(shí)間為25~35min;在熔體輸送管路的前端設(shè)置多個(gè)靜態(tài)緩流混合器。
30、本發(fā)明中,設(shè)計(jì)超短流程高粘聚酯熔體高效熔體輸送設(shè)計(jì);在每個(gè)熔體泵出口配備大容量熔體冷卻器,確保熔體溫度迅速控制在:284~286℃,然后經(jīng)過濾器、增壓泵將熔體輸送至紡絲單元,超短短流程設(shè)計(jì)理念是將終聚釜自聚合裝置轉(zhuǎn)移到紡絲裝置上方,熔體以最短輸送時(shí)間送到紡絲單元,常規(guī)聚酯熔體輸送時(shí)間一般為50~70min,高粘熔體輸送短流程要求輸送時(shí)間壓縮至:25~35min,更加嚴(yán)格的設(shè)計(jì)是在這個(gè)停留時(shí)間范圍內(nèi)必須將熔體殘留的內(nèi)應(yīng)力動能完全釋放,因此特殊設(shè)計(jì)前段多位置靜態(tài)緩流混合器,在不增加停留時(shí)間的情況下,迅速達(dá)到平推流效果。
31、在一些實(shí)施方式中,所述制備方法還包括在第二酯化釜中進(jìn)行酯化反應(yīng)之前,往所述第二酯化釜中通入熱穩(wěn)定劑、抗氧劑或著色劑的步驟;所述熱穩(wěn)定劑選自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、亞磷酸三苯酯、磷酸三甘油酯中的一種或多種的組合;所述抗氧劑選自抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1010、抗氧劑1222、苯并噻唑類抗氧劑中的一種或多種的組合。
32、在第二酯化釜中通入熱穩(wěn)定劑和抗氧劑,可以提高高粘pet聚酯熔體熱穩(wěn)定性和抗氧化性,使得酯化、聚合過程中可以抑制副反應(yīng)發(fā)生,實(shí)現(xiàn)抑制高粘熔體在熔體直紡工藝流程長達(dá)40~90min的停留時(shí)間內(nèi)熱降解產(chǎn)生的粘度降,并在紡絲箱體部位確保熔體特性粘度水平仍然較高,從而產(chǎn)生足夠的彈性卷曲。
33、在一些實(shí)施方式中,在終聚釜的低粘熔體出口和高粘熔體出口與并列復(fù)合紡絲組件之間分別設(shè)置過濾器,所述制備方法還包括在所述高粘pet熔體經(jīng)過過濾器之前,將降粘劑經(jīng)管道注射器通入到高粘pet熔體中的步驟;所述降粘劑選自聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯petg、陽離子可染聚酯cdp、陽離子染料易染聚酯ecdp、常壓沸染聚酯eddp、聚對苯二甲酸丁二酯pbt、聚對苯二甲酸-1,3-丙二醇酯ptt、非晶聚酯中的一種或多種的組合;所述降粘劑的用量為熔體總質(zhì)量的0.2%~3.0%。
34、在高粘熔體輸送過濾器前設(shè)計(jì)助劑注入系統(tǒng),將降粘劑注入,降粘劑的加入可以大幅提升高粘熔體的流動性,改善高粘熔體內(nèi)部應(yīng)力消除效果,提升平推流效果,可以實(shí)現(xiàn)在不影響最終雙組份彈性纖維產(chǎn)品基本指標(biāo)與質(zhì)量的前提下,使得紡絲效果更穩(wěn)定,纖維卷曲率提高。
35、優(yōu)選地,所述降粘劑的用量為熔體總質(zhì)量的0.5~2.0%,更優(yōu)選為0.8~1.5%,加入降粘劑可大幅降低高粘熔體運(yùn)動粘度,提高熔體輸送效率,減少過程降解。
36、在一些實(shí)施方式中,所述制備方法還包括在將所述對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚物通入到所述終聚釜之前,將固相平滑劑通入到所述對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚物的步驟,以及將固相平滑劑和對苯二甲酸乙二醇酯預(yù)聚物的混合物通過過濾器的步驟,所述固相平滑劑為母粒形式,且包括聚酯基體和無機(jī)粉體,所述無機(jī)粉體選自滑石粉、蒙脫土、硫酸鋇、水滑石和納米二氧化硅中的一種或多種的組合,所述固相平滑劑的用量為熔體總質(zhì)量的0.05%~1.0%。
37、固相平滑劑為惰性粉末,可以產(chǎn)生良好的滑移效果,既可以降低高粘熔體快速增稠效果,也可以形成汽化中心,加快小分子物料溢出,改善脫揮效率,熔體輸送減少溫升效應(yīng),可大幅降低高粘熔體運(yùn)動粘度,提高熔體輸送效率。固相平滑劑的加入可以產(chǎn)生流體表面與管壁的摩擦力,相應(yīng)提升熔體的流動性,降低熔體的粘度。
38、優(yōu)選地,所述固相平滑劑的用量為熔體總質(zhì)量的0.06~0.8%,更優(yōu)選0.1~0.5%。
39、在一些實(shí)施方式中,在終聚釜的低粘熔體出口和高粘熔體出口與并列復(fù)合紡絲組件之間分別設(shè)置過濾器,所述制備方法還包括在所述高粘pet熔體經(jīng)過過濾器之前,將液相潤滑劑通入到高粘pet熔體的步驟;所述液相潤滑劑選自分子量為8000~20000的聚乙二醇、分子量為10000~20000的聚醚胺、分子量為5000~20000的聚己二酸丁二醇酯、分子量為5000~20000的聚己二酸乙二醇酯、聚丙烯酸酯中的一種或多種的組合,所述液相潤滑劑的用量為熔體總質(zhì)量的0.1%~2.0%。
40、優(yōu)選地,所述液相潤滑劑的用量為熔體總質(zhì)量的0.3~1.5%,更優(yōu)選0.5~1.0%。
41、在一些實(shí)施方式中,所述高粘pet熔體的特性粘度和所述低粘pet熔體的特性粘度的差值為0.18~0.35,所述高粘pet熔體的動力粘度和所述低粘pet熔體的動力粘度的差值為250~700pa.s。
42、在一些實(shí)施方式中,將所述終聚釜設(shè)置在所述紡絲組件的頂部。如此可以減少終聚釜合成的高粘和低粘聚酯熔體,尤其是高粘熔體在紡絲之前的輸送距離。
43、在一些實(shí)施方式中,所述同一紡絲組件為復(fù)合紡絲箱體。
44、在一些實(shí)施方式中,該復(fù)合紡絲箱體包括復(fù)合噴絲板。
45、本發(fā)明還提供一種前述制備方法制備得到的pet/pet雙組份彈性纖維。
46、在一些實(shí)施方式中,所述pet/pet雙組份彈性纖維的卷曲收縮率為12.0%~36.0%。
47、由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
48、本發(fā)明通過在同一終聚釜中同時(shí)合成高粘熔體和低粘熔體,并分別從終聚釜的不同位置排出高粘熔體和低粘熔體,再將二者在同一紡絲組件中進(jìn)行紡絲,可以實(shí)現(xiàn)單釜同時(shí)合成高粘和低粘雙組份,整個(gè)體系可以為五釜體系。
49、本發(fā)明的pet雙組份彈性纖維含有高粘和低粘雙組份。前述pet雙組份彈性纖維的制備方法為熔體直紡方法,即將聚合得到的熔體直接用于紡絲,不再經(jīng)過熔體冷卻切片,再熔融進(jìn)行紡絲的步驟。
50、本發(fā)明通過在低粘區(qū)、中高粘區(qū)和高粘區(qū)分別設(shè)置兩個(gè)攪拌軸,且控制兩個(gè)攪拌軸的長度不一致,位于低粘區(qū)的攪拌軸長度更長,同時(shí)通過在終聚釜低粘區(qū)后端部的主體內(nèi)壁上設(shè)置堰流板,該堰流板可以隔開中高粘區(qū)內(nèi)的中高粘熔體從圓盤反應(yīng)器和主體內(nèi)壁的縫隙空間內(nèi)流回低粘區(qū)的低粘熔體中,并在低粘區(qū)后端部設(shè)計(jì)低粘熔體出口,在高粘區(qū)設(shè)置高粘熔體出口,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)在同一終聚釜中同時(shí)排出高粘熔體和低粘熔體,不但簡化了生產(chǎn)裝置和工藝,同時(shí)還能更好地控制高粘熔體和低粘熔體的粘度。
51、本發(fā)明中,終聚釜的第一熔體出口(高粘出口)的高粘熔體的特性粘度可達(dá)0.68~0.80,其在280-282℃下的粘度為550~800pa.s,該粘度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)的高粘熔體的粘度。終聚釜的高粘熔體與低粘熔體的特性粘度的差值可達(dá)0.23~0.45,遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)的。
52、本發(fā)明的pet雙組份彈性纖維中,高粘pet組分(第一pet組分)的特性粘度可達(dá)0.645~0.750。pet雙組份彈性纖維的卷曲收縮率可達(dá)36.0%,遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的雙組份彈性纖維。
53、采用本發(fā)明的制備方法進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)雙組份彈性纖維,可以實(shí)現(xiàn)低粘熔體產(chǎn)能10萬噸/年,高粘熔體產(chǎn)能10萬噸/年,產(chǎn)品為熔體直紡pet/pet高低粘雙組份彈性纖維時(shí),綜合裝置產(chǎn)能為20萬噸/年。