專利名稱：氯綸與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及雙組分纖維制備領域，特別涉及一種氯綸與聚丁二酸丁二 醇酯皮芯纖維。
背景技術：
在當前國內(nèi)外市場調(diào)整變化的時刻，面對多年來化纖行業(yè)常規(guī)品種嚴 重過剩，新型纖維材料制造技術整體落后的局面，技術進步以及加大自主 創(chuàng)新源頭科研投入的呼聲日益高漲?？山到饫w維作為新型纖維的一種，種 類日益繁多，其應用涉及到醫(yī)用、服用、漁業(yè)、建筑、衛(wèi)生、裝飾、工業(yè) 處理等諸多領域。脂肪族聚酯是可降解聚酯中重要的一類，其中聚丁二酸
丁二醇酯，熔點為ii5x:，穩(wěn)定性好，不易在室溫下分解，力學性能好， 具有加工應用的可能性，是目前可降解聚酯研究的熱點，目前國內(nèi)合成的 聚丁二酸丁二醇酯分子量較低，顏色發(fā)黃，多應用在塑料領域，在紡織領 域里聚丁二酸丁二醇的應用還很少見到。

發(fā)明內(nèi)容
為了開發(fā)聚丁二酸丁二醇酯的在紡織領域的應用，選擇氯綸和聚丁二 酸丁二醇酯共紡，得到改性可聚丁二酸丁二醇酯纖維。
一種氯綸與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維，通過聚合得到的聚丁二酸丁 二醇酯與氯綸共同紡絲，制得皮芯型雙組份纖維，其中皮層為聚丁二酸丁
二醇酯，芯層為氯綸，皮層完全包裹芯層，皮層重量占纖維總重量的20 60%，成品纖維線密度范圍為140 300dtex。
聚丁二酸丁二醇酯的制備原料為丁二醇與丁二酸，添加摩爾比為 1.10~1.15，催化劑為甲基苯磺酸和異丙氧基鈦，聚酯的合成主要有酯化和 縮聚兩步完成，連續(xù)聚合工藝中酯化反應通過常壓和減壓兩個酯化釜完成，縮聚反應通過預縮聚和終縮聚兩釜完成。聚丁二酸丁二醇酯在合成中 要加入催化劑、消光劑、穩(wěn)定劑、增效劑和阻燃劑。添加量為丁二醇摩爾 量的多少，催化劑和聚合原料一起進入酯化反應，消光劑、穩(wěn)定劑、增效 劑和阻燃劑則在縮聚反應的最后階段加入。
催化劑 甲基苯磺酸 200x10—6，
催化劑 異丙氧基鈦 400x10—6，
消光劑 二氧化硅 3 5%。，
穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯 5~8%0，
阻燃劑 溴代碳酸酯類 5~8%。，
增效劑 銻酸鈉 1~3%。，
制得聚丁二酸丁二醇酯的特性黏度為1.3~1.5dl/g。熔點115t:，端羧 基S30mmol/kg，色相L值^85，水分S0.10。/。。
氯綸切片的密度為1.4g/cm3，纖維比重1.4g/cm3左右，纖維強度 約為2.64cN/dtex，斷裂伸長率12%~28%。
在制備皮芯型纖維時，氯綸和聚丁二酸丁二醇酯自酯分別熔融，在擠 出前的最后時刻兩種聚酯熔體進入紡絲箱，通過調(diào)節(jié)紡絲箱中的分隔元件 和噴絲板，可以得到聚丁二酸丁二醇酯所占質量比為20 30%、 40 50%、 50~60°/。等不同類型的皮芯型纖維。
雙組份熔體初紡成絲后依次經(jīng)過一道拉伸、熱定型、二道拉伸、巻曲、 熱定型、切斷工序制的。熔體紡絲的拉伸溫度為22(TC，紡絲速度為1000 2000m/min，一道拉伸的牽伸比為2.5 3.5，拉伸溫度為130°C，熱定型溫 度在90 100。C; 二道拉仲的牽仲比為1.15-1.50，拉伸溫度為100。C，巻 曲溫度為70 8(TC，再經(jīng)過熱定型使纖維溫度達到55i:以下，切斷。 皮芯纖維的性能 密度(dtex) 140 300 吸濕率(％) 3.0 4.0 回彈率(％) 20~30斷裂強度(CN/dtex) 30-40 斷裂伸長率(％) 30~60 本發(fā)明的進步意義在于
1. 該纖維常溫下進行分散染料印染，減低了印染能耗。
2. 通過與氯綸復合紡絲，提高了可降解聚酯的應用性能。
3. 纖維兼具兩種聚酯的性能，抗菌、保暖和可降解性，有利于環(huán)保。 利用與氯綸制備皮芯型纖維，纖維具有難燃、保暖、耐曬、耐磨、耐
蝕和耐蛀性能，擴展了聚丁二酸丁二醇酯的在紡織領域的應用。
具體實施例方式
一種氯綸與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維，通過化學聚合得到的聚丁二 酸丁二醇酯，然后與氯綸共同紡絲，紡絲時兩種不同的聚合物各自分別熔 融，在最后時刻通過噴絲板擠出結合成皮芯型雙組份纖維。
實施例
聚聚丁二酸丁二醇酯的制備原料為丁二醇與丁二酸，添加摩爾比為 1.10 1.15，催化劑為甲基芣磺酸和異丙氧基鈦，聚酯的合成主要有酯化和 縮聚兩步完成，連續(xù)聚合工藝中酯化反應通過常壓和減壓兩個酯化釜完 成，縮聚反應通過預縮聚和終縮聚兩釜完成。聚丁二酸丁二醇酯在合成中 要加入催化劑、消光劑、穩(wěn)定劑、增效劑和阻燃劑。添加量為丁二醇摩爾 量的多少，催化劑和聚合原料一起進入酯化反應，消光劑、穩(wěn)定劑、增效 劑和阻燃劑則在縮聚反應的最后階段加入。
催化劑 甲基苯磺酸 200x10'
催化劑 異丙氧基鈦 400x10'
消光劑 二氧化硅 5%。
穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯 8%。
阻燃劑 溴代碳酸酯類 8%。
增效劑 銻酸鈉 3%。
制得聚丁二酸丁二醇酯的特性黏度為1.35dl/g。熔點115°C，端羧基25mmol/kg,色相L值87，水分0.08%。
氯綸切片的密度為1.4g/cm3，纖維比重1.4g/cm3左右，纖維強度 約為2.64cN/dtex，斷裂伸長率12% 2S%。
在制備皮芯型纖維時，氯綸和聚丁二酸丁二醇酯自酯分別熔融，在擠 出前的最后時刻兩種聚酯熔體進入紡絲箱，通過調(diào)節(jié)紡絲箱中的分隔元件 和噴絲板，可以得到聚丁二酸丁二醇酯所占質量比為20 30%、 40 50%、 50 60%等不同類型的皮芯型纖維。
雙組份熔體初紡成絲后依次經(jīng)過一道拉伸、熱定型、二道拉伸、巻曲、 熱定型、切斷工序制的。熔體紡絲的拉伸溫度為220°C，紡絲速度為 1800m/min， 一道拉伸的牽伸比為2.6，拉伸溫度為130°C，熱定型溫度在 90 100°C; 二道拉伸的牽伸比為1.40，拉伸溫度為100°C，巻曲溫度為 70 80°C，再經(jīng)過熱定型使纖維溫度達到55X:以下，切斷。
聚丁二酸丁二醇酯所占質量比為20 30%皮芯纖維的性能
密度(dtex) 140 180
吸濕率(％) 3.9
回彈率(％) 21
斷裂強度(CN/dtex) 34
斷裂伸長率(％) 38
聚丁二酸丁二醇酯所占質量比為40 50%皮芯纖維的性能
密度(dtex) 180-220
吸濕率(％) 3.60
回彈率(％) 25
斷裂強度(CN/dtex) 36
斷裂伸長率(％) 43
聚丁二酸丁二醇酯所占質量比為50 60%皮芯纖維的性能 密度(dtex) 220~300 吸濕率(％) 3.10回彈率(％) 29 斷裂強度(CN/dtex) 39 斷裂伸長率(％) 5權利要求
1.一種氯綸與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維，其特征在于本發(fā)明是通過聚合得到的聚丁二酸丁二醇酯與氯綸共同紡絲，其中皮層為聚丁二酸丁二醇酯，芯層為氯綸，皮層完全包裹芯層，皮層重量占纖維總重量的20～60％，成品纖維線密度范圍為140dtex～300dtex，制得皮芯型雙組份纖維的方法。
2. 根據(jù)權利要求1，其特征在于聚丁二酸丁二醇酯的制備原料為丁二 醇與丁二酸，添加摩爾比為1.10~1.15，連續(xù)聚合工藝中酯化反應通過常壓和減壓兩個酯化釜完成，縮聚反應通過預縮聚和終縮聚兩釜完成， 催化劑和聚合原料一起進入酯化反應，消光劑、穩(wěn)定劑、增效劑和阻燃 劑則在縮聚反應的最后階段加入。催化劑 甲基苯磺酸 200xl0—6，催化劑 異丙氧基鈦 400xl0—6，消光劑 二氧化硅 3 5%0，穩(wěn)定劑 磷酸三甲酯 5~8%0，阻燃劑 溴代碳酸酯類 5~8%。，增效劑 銻酸鈉 1 3%。，
3. 根據(jù)權利要求1，其特征在于熔體紡絲的拉伸溫度為22(TC，紡絲速 度為1000 2000m/min， 一道拉伸的牽伸比為2.5 3.5，拉伸溫度為 130。C，熱定型溫度在90 100。C， 二道拉伸的牽伸比為1.15~1.50，拉 伸溫度為IO(TC，巻曲溫度為70 80°C，再經(jīng)過熱定型使纖維溫度達到 55。C以下，切斷。
4. 根據(jù)權利要求1，其特征在于通過調(diào)節(jié)紡絲箱中的分隔元件和噴絲板, 可以得到聚丁二酸丁二醇酯所占質量比為20~30%、 40 50%、 50~60% 等不同類型的皮芯型纖維。
5. 根據(jù)權利要求1，其特征在于皮芯纖維的性能密度(dtex) 140 300吸濕率(％) 3.0~4.0回彈率(％) 20~30斷裂強度(CN/dtex) 30 40斷裂伸長率(％) 30~60
全文摘要
一種氯綸與聚丁二酸丁二醇酯皮芯纖維，其特征在于本發(fā)明是通過聚合得到的聚丁二酸丁二醇酯與氯綸共同紡絲，其中皮層為聚丁二酸丁二醇酯，芯層為氯綸，皮層完全包裹芯層，皮層重量占纖維總重量的20～60％，成品纖維線密度范圍為140d～300dtex，制得皮芯型雙組份纖維。
文檔編號C08G63/16GK101671871SQ200910152560
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權日2009年9月17日
發(fā)明者沈家康, 王國柱, 趙廣兵, 鈕真榮 申請人:吳江鷹翔萬信化纖有限公司