一种共聚酯熔体直纺预取向丝及其制备方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-09-27 10:57:07
本发明涉及一种共聚酯熔体直纺预取向丝及其制备方法。本发明以对苯二甲酸、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇和季戊四醇五组份单体共聚合制得到共聚酯熔体,经纺丝后获得规格为47dtex~178dtex/36f~72f,断裂强度为2.10cN/dtex~2.80cN/dtex,断裂伸长率为65%~85%,沸水收缩率为30%~40%的低收缩型共聚酯预取向丝,将它与FDY复合制成低异收缩型复合纤维,热作用下,在低异收缩纤维之间形成微波浪形态、微小丝圈和空隙及毛细管结构,使制备获得的低异收缩型复合纤维及织物具有较好的微细三维多层结构、良好的蓬松性、染色均匀性和吸湿保湿透气性的特点。
本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种具有微细三维多层结构、染色均匀性和吸湿保湿透气好的共聚酯熔体直纺低收缩型预取向丝及其制备方法。为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是提供一种共聚酯熔体直纺预取向丝,以质量分数计,它的组份包括70%的对苯二甲酸和30%的乙二醇;以对苯二甲酸和乙二醇质量分数的总量为100%计,它还包括0.1~2.0%的聚乙二醇, 0.005~0.010%的二甘醇,0.01~0.05%的季戊四醇。所述的共聚酯熔体直纺预取向丝的断裂强度为2.10cN/dtex~2.80cN/dtex,断裂伸长率为65%~85%,沸水收缩率为30%~40%。
本发明涉及差别化纤维制备领域,特别涉及一种共聚酯熔体直纺低收缩型预取向丝的制备方法。
低收缩型预取向丝可作为低收缩型芯丝,用于制备低异收缩型复合纤维,即将收缩率为30%~40%的低收缩型预取向丝与普通收缩型纤维进行复合,制成低异收缩型复合纤维,并经热处理后,可使低异收缩复合纤维之间产生微小丝圈和空隙、毛细管吸芯结构特征,以及形成微细三维多层结构,使之具有良好的回弹性及吸湿透气等特性。
目前,国内通常用3100m/min~3600m/min的高速纺丝速度得到的聚酯预取向丝(POY)作为制备异收缩型复合纤维的芯丝,参见附图1,它是现有技术制备聚酯预取向丝工艺流程示意图;聚酯熔体从喷丝板1微孔挤出,冷却得到束丝2(待成型预取向丝),经压丝棒3、喷油嘴4上油、压丝棒5、分丝器6、导丝器7的束丝被牵引到下导丝盘8、上导丝盘9,并经卷绕装置10卷绕成型,得到聚酯预取向丝(POY);将它与全拉伸丝(FDY)复合制成聚酯异收缩复合纤维。
但由于聚酯预取向丝的结晶度较低,收沸水缩率较高(通常在50%~60%),其异收缩复合纤维在热的作用下,纤维之间异收缩率差异及空隙率较大,因此,无法制备获得具有微小丝圈和空隙及毛细管结构特性的低异收缩型聚酯复合纤维;其次,该聚酯异收缩复合纤维制成的织物表面呈现白色斑点,染色不均匀,吸湿保湿性差等缺陷。
本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种具有微细三维多层结构、染色均匀性和吸湿保湿透气好的共聚酯熔体直纺低收缩型预取向丝及其制备方法。
发明人:管新海 席丽媛 李海涛苏州大学坐落于素有“人间天堂”之称的历史文化名城苏州,是国家“211工程”“2011计划”首批入列高校,是教育部与江苏省人民政府共建“双一流”建设高校、国家国防科技工业局和江苏省人民政府共建高校,是江苏省属重点综合性大学。苏州大学前身是Soochow University(东吴大学,1900年创办),开现代高等教育之先河,融中西文化之菁华,是中国最早以现代大学学科体系举办的大学。在中国高等教育史上,东吴大学是最早开展研究生教育并授予硕士学位、最先开展法学(英美法)专业教育,也是第一家创办学报的大学。1952年中国大陆院系调整,由东吴大学之文理学院、苏南文化教育学院、江南大学之数理系合并组建苏南师范学院,同年更名为江苏师范学院。1982年,学校更复名苏州大学(Soochow University)。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明利用现有POY生产装置,采用五组份单体进行共聚合、熔体直纺、并采用增加热导丝辊进行热定型工序、以3100m/min~3600m/min速度卷绕成型获得低收缩型共聚酯预取向丝的制备技术。目前,采用五组份共聚酯熔体直纺技术制备规格为47dtex~178dtex/36f~72f, 断裂强度为2.10cN/dtex~2.80cN/dtex,断裂伸长率为65%~85%,沸水收缩率为30%~40%的低收缩型共聚酯预取向丝的制备技术国内外未见报道。
2、本发明采用在以对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG) 为原料,添加一定质量分数的第三组份聚乙二醇和第四组份二甘醇以及第五组份季戊四醇进行共聚合的物理化学改性方法,并在熔体直纺成形过程中,采用增加热导丝辊进行热定型,提高大分子在高速纺丝成形过程中的结晶程度,降低聚酯预取向丝的取向度和沸水收缩率,将POY沸水收缩率控制在30%~40%,使制备获得的共聚酯预取向丝具有低收缩型的特性,将低收缩型POY与FDY进行复合制备获得低异收缩型共聚酯复合纤维,在热的作用下形成微小丝圈的微波浪结构形态,在异收缩纤维之间存在空隙及毛细管结构,使之具有较好的微细三维多层结构、蓬松性、染色均匀性和吸湿保湿透气等特性,产品质量好、附加值高以及性价比优势明显的特点。
3、由于本发明加入的五组份共聚单体是在聚合阶段添加完成,没有废料排出和环境污染,具有清洁生产和节能减排功效,对环境保护意义重大。
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