CN101984154A - 拒水聚酯纤维的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拒水聚酯纤维的制备方法，其特征在于将拨水剂、架桥剂等直接加入纺丝油剂中，利用现有的纺丝设备制备拒水聚酯纤维。将拒水聚酯纤维织成袜带，测得接触角可达120度以上，并且无损纤维的各项性能，实现聚酯纤维的连续、高效、无污染的拒水整理。

Description

拒水聚酯纤维的制备方法

技术领域

本发明属于化学纤维领域。具体地讲，本发明涉及一种功能型纤维的制备方法，更具体地讲，本发明涉及一种永久型拒水聚酯纤维的制备方法。

背景技术

拒水纤维主要原理为：用化学拒水剂处理，使纤维的表面张力降低，致使水滴不能润湿表面。现有的拒水织物基本都是采用浸轧法的处理方式，所用的拒水剂通常为氟碳化合物。

目前市场上常见的拒水氟碳化合物主要有美国杜邦公司的Zepe 1588和Teflon、日本旭硝子的AG480和AG710、日本大金公司的TG410和TG527、日本日华的EC50、亨斯迈的Oleophonbol系列等。虽然各种氟碳化合物的要求不同，但整理工艺大体相同。一般采用浸轧烘焙工艺：浸轧织物(轧余率70-80％)→预烘(80-100℃，5-10min)→焙烘(150-170℃，2-3min)，整理液用冰醋酸调至pH＝3-7。这种轧烘焙工艺存在以下缺点：

(1)需要对织成的布进行前处理，工序繁琐，复杂，生产成本较高；

(2)废液率很高，不但增加了原液的成本，同时废液回收也很困难；

(3)需要把纤维织成布后进行处理，增加加工工序，成本也增加。

因此，需要开发一种新的工艺来克服以上提及的现有技术存在的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种拒水聚酯纤维的制备方法，以克服现有技术存在的上述不足。

本发明所要解决的技术问题通过以下实施方案得以解决：

本发明第一方面，一种拒水聚酯纤维的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)配制拒水处理液，其成分含量如下：

拒水剂            80g/L-320g/L

架桥剂            10g/L-80g/L

常规聚酯纺丝油剂  8％-15％

抗静电剂          0-40g/L

水                余量

(2)在现有的纺丝设备上，采用聚酯切片作为原料，利用步骤(1)所配制的拒水处理液代替现有常规纺丝油剂采用POY纺丝工艺制备POY或者采用FDY纺丝工艺制备FDY纤维；

(3)采用DTY加工工艺将步骤(2)所纺制的POY进行DTY加工。

其中所述拒水剂为有机氟类拒水剂。

所述架桥剂为异氰酸类架桥剂。

所述油剂为本领域中常用的聚酯纤维纺丝油剂。

所述抗静电剂为涤纶纤维专用抗静电剂。

所述POY纺丝工艺为：单丝纤度为0.5-10dpf，螺杆纺丝温度为270-290℃，纺丝速度为3000-3600m/min。

所述FDY纺丝工艺为：纤维规格0.5-8dpf，螺杆纺丝温度为270-290℃，第一热辊温度为70-90℃，第二热辊温度为130-160℃，第一辊纺丝速度为1000-3200m/min，第二辊拉伸速度为2500-7000m/min，拉伸比为2.4-2.8。

所述DTY加工工艺为：第一热箱温度为150-200℃，第二热箱温度为180-220℃，拉伸比为1.5-2.0倍。

本发明第二方面，一种聚酯纺丝用拒水处理液，其成分含量如下：

拒水剂                80g/L-320g/L

架桥剂                10g/L-80g/L

常规聚酯纺丝油剂      8％-15％

抗静电剂              0-40g/L

水                    余量

本发明中，如果拒水剂的用量太少，达不到均匀拒水的效果，拒水剂用量太多，成本较高，同时也会影响纤维的纺丝工艺。

如果架桥剂用量的太少，拒水剂不能很好的附着在纤维表面，影响拒水效果，架桥剂用量太多，生产成本高。通过FDY纺丝工艺，POY纺丝工艺加上DTY后加工中的加热拉伸步骤后，架桥剂均能良好地附着在纤维上。

本发明中，根据所制备纤维的纺丝状况，后加工状况，可以适当添加一定比例的涤纶纤维用抗静电剂，有利于纺丝工艺的顺利进行，纤维后加工工艺的顺利进行等，但如果抗静电剂添加太多，会对纤维的拒水效果有一定的影响。所以，要酌情添加涤纶纤维用抗静电剂。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)此方法操作方便，简单，利用现有的纺丝设备，只需将原有纺丝油剂，改为配制好的拒水溶液，不需对设备做任何更改，无需要添加任何纺丝设备辅件；

(2)此方法可以对现有的任何规格的POY或者FDY纤维进行处理，不受纤维规格的限制，本发明方法可以生产任何规格的涤纶拒水纤维，所得的拒水纤维表面接触角能达到120度以上；

(3)此方法无环境污染，溶剂回收等问题；

(4)此方法，省了后道浸轧和干燥、烘烤加工工序，节约了成本和能源；

通过本发明方法制备的拒水聚酯纤维主要用于运动服、旅行包、旅行装、帐篷等。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体例，进一步阐述本发明。

实施例1

实验原料

本发明示例性的实施例中，使用如下实验原料：

PET聚酯切片：IV：0.65dl/g；结晶干燥后含水率50ppm以下；

纺丝油剂：聚酯纤维纺丝油剂，日本竹本生产

拒水剂：苏州远瑞氟素类拒水剂，牌号；UNIDYEN TG-823

架桥剂：苏州远瑞异氰酸类架桥剂，牌号；FARAGENT CL-324

抗静电剂：苏州远瑞涤纶纤维类抗静电剂。

水：去离子水。

制备工艺：

配制一定量的拒水处理液，称取拒水剂320g，架桥剂40g，抗静电剂40g，纺丝油剂80g，加水至总体积为1L，放入容器中，充分搅拌均匀。将配制好的拒水处理溶液注入纺丝油剂槽中，采用已干燥的PET聚酯切片按常规涤纶纤维纺丝工艺纺丝。

其中POY纺丝工艺如下：

所制备POY纤维规格：120dtex/72f

上油量：按正常涤纶纤维上油量上油(0.6％)

卷绕速率：3200m/min

纺丝温度：螺杆温度为270～290℃，纺丝熔体温度为280～285。

将所制备的经过拒水处理的POY纱线进行DTY加工。

其中DTY加工艺如下：

所制备DTY纤维产品规格：75dtex/72f；

第一热箱和第二热箱分别为160℃和200℃；

牵伸倍率：1.8倍；

在袜带编织机上编制袜带，测试所制备拒水纤维的产品性能。

将袜带在标准的涤纶聚酯纤维染色条件下染色。测试染色后改性纤维的相关性能。

将测试结果列于表1、2、3中。

实施例2

所用原料种类和牌号与实施例1一致，加工工艺与实施例1相同，只是改变拒水剂量为160g，架桥剂20g，抗静电剂40g，纺丝油剂80g，加水至总体积为1L

产品测试结果见表1、表2和表3。

实施例3

所用原料种类和牌号与实施例1一致，加工工艺与实施例1相同，只是改变拒水剂量为80g，架桥剂10g，纺丝油剂80g，加水至总体积为1L，未填加抗静电剂

产品测试结果见表1、表2和表3。

实施例4

所用原料种类和牌号与实施例1一致，加工工艺与实施例1相同，只是改变拒水剂量为80g，架桥剂10g，抗静电剂10g，纺丝油剂80g，加水至总体积为1L

产品测试结果见表1、表2和表3。

表1 POY性能

从表1可以看出，经过拒水处理液处理后的纤维，拒水处理液对POY纤维性能没有负面影响，在实施例3中，未添加纤维用抗静电剂，纺丝过程中有少许飞丝现象。

表2 DTY性能测试结果

从表2可以看出，经过拒水处理液处理后的纤维，拒水处理液对DTY纤维性能没有负面影响，但是受到拒水剂的影响，DTY纤维的上油率有大幅度降低。在实施例3中，未添加纤维用抗静电剂，在DTY加工过程中，纤维有少许毛丝现象。

表3袜带拒水和染色性能测试结果

从表3可以看出，经过拒水处理液处理后的纤维，拒水处理液对纤维染色性能没有负面影响，并且染色以后仍然有很好的拒水效果。

从表1-3可以看出，采用本发明方法制备的拒水聚酯纤维，此拒水处理液对原有纤维性能没有负面影响，拒水处理液中，拒水剂用量为16％以上时，经过此方法处理后的涤纶聚酯纤维具有良好的拒水效果，添加量降到8％以后，经过此方法处理的拒水纤维，拒水水性能降低。

在纺丝过程中，处理液中没有添加抗静电剂的情况下，POY纺丝过程中，有少许飞丝现象发生，在DTY的加工过程中，纤维有少许毛丝现象。

实施例5

除改变拒水剂，架桥剂牌号以外，此实施例所用为旭硝子公司产品牌号GS-10，FM-1，其余所用原料种类，原料添加量，生产工艺均与实施例1相同

产品测试结果见表4和表5。

实施例6

除改变拒水剂，架桥剂牌号以外，此实施例所用试剂为杜邦公司产品，其余所用原料种类，原料添加量，生产工艺均与实施例1相同

产品测试结果见表4和表5。

实施例7

除改变拒水剂，架桥剂牌号以外，此实施例所用试剂为亨斯曼公司产品，其余所用原料种类，原料添加量，生产工艺均与实施例1相同

产品测试结果见表4和表5。

实施例8

除改变拒水剂，架桥剂牌号以外，此实施例所用为赫特公司产品HS 1100，其余所用原料种类，原料添加量，生产工艺均与实施例1相同

产品测试结果见表4和表5。

表4纤维性能指标

从表4可以看出：改变拒水处理液牌号以后，经过拒水处理液处理后的纤维，拒水处理液对POY纤维性和DTY纤维性能都没有影响，但是受到拒水剂的影响，DTY纤维的油份含量有大幅度降低。

表5袜带拒水和染色性能测试结果

从表5可以看出：经过拒水处理液处理后的纤维，拒水处理液对纤维染色性能没有负面影响，并且染色以后仍然有很好的拒水效果。

实施例9

所用原料种类和原料添加量与实施例1相同，在此实施例中采用FDY纺丝工艺，其FDY纺丝工艺为：

纤维规格          75/48dtex/f

纺丝温度          270-290℃

拉伸比            2.5

第一热辊温度      78℃

第二热辊温度      158℃

第一热辊纺丝速度：2100m/min。

第二热辊拉伸速度：5300m/min

所得纤维性能见表6和表7。

表6纤维性能指标

表7袜带拒水和染色性能测试结果

从表6和表7可以看出：经过拒水处理液处理后的纤维，拒水处理液对FDY纤维性能没有负面影响，拒水处理液对纤维染色性能没有负面影响，并且染色以后仍然有很好的拒水效果。

本领域技术人员从本发明实施例的实践可知，本发明的拒水处理剂及本发明制备拒水纤维的方法可用于具有拒水性的PTT纤维、PBT纤维的制造。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种拒水聚酯纤维的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

(1)配制拒水处理液，其成分含量如下：

拒水剂            80g/L-320g/L

架桥剂            10g/L-80g/L

常规聚酯纺丝油剂  8％-15％

抗静电剂          0-40g/L

水                余量

(2)在现有的纺丝设备上，采用聚酯切片作为原料，利用步骤(1)所配制拒水处理液代替现用纺丝油剂采用POY纺丝工艺制备POY或者采用FDY纺丝工艺制备FDY纤维；

(3)采用DTY加工工艺将步骤(2)所纺制的POY进行DTY加工。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述拒水剂为有机氟类拒水剂。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述架桥剂为异氰酸类架桥剂。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于抗静电剂为涤纶纤维用抗静电剂。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于POY纺丝工艺为：螺杆纺丝温度为270-290℃，纺丝速度为3000-3600m/min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于FDY纺丝工艺为：螺杆纺丝温度为270-290℃，第一热辊温度为70-90℃，第二热辊温度为130-160℃，第一辊纺丝速度为1000-3200m/min，第二辊拉伸速度为2500-7000m/min，拉伸比为2.4-2.8。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于DTY加工工艺为：第一热箱温度为150-200℃；第二热箱温度为180-220℃；拉伸比为1.5-2.0。

8.一种聚酯纺丝用拒水处理液，其特征在于其成分含量如下：

拒水剂            80g/L-320g/L

架桥剂            10g/L-80g/L

常规聚酯纺丝油剂  8％-15％ 

抗静电剂          0-40g/L

水                余量。

9.根据权利要求1所述的制备方法或根据权利要求8所述的聚酯纺丝用拒水处理液，其特征在于所述拒水处理液中所述拒水剂的含量为160g/L～320g/L，所述架桥剂的含量为20g/L～40g/L。