CN103911683A - 一种聚醚脂/ptt复合纺制备有色异形弹性复丝纤维的方法 - Google Patents
一种聚醚脂/ptt复合纺制备有色异形弹性复丝纤维的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种聚醚脂/PTT复合纺制备有色异形弹性复丝纤维的方法，由80～95％PTT、5～20％聚醚酯、2～5％界面改性双亲聚合物、5～10％色母粒、0.5～1％抗氧剂共混熔融挤出拉伸而成。单丝纤度为1～5detx，复丝断裂强度1～5cN/dtex，断裂伸长率为10～40％。本发明制备可在常规纺丝设备上完成，丝束条干均匀，织造后色泽分布均匀，可广泛应用于服用领域，装饰领域，织物具有柔软的手感和很好的回弹性。
Description
【技术领域】
本发明涉及功能纤维技术领域，具体的说，是一种聚醚脂/PTT复合纺制备有色异形弹性复丝纤维的方法。
【背景技术】
聚对苯二甲酸丁二酯/聚环氧乙烷/聚环氧丙烷热塑性弹性体是由对苯二甲酸二甲酯、丁二醇、聚环氧乙烷二元醇和/或聚环氧丙烷二元醇通过共缩聚而得到的嵌段共聚物(简称TPEE)，以易结晶的聚对苯二甲酸丁二酯作硬段，玻璃化温度较低、柔软、无定形的聚环氧乙烷/聚环氧丙烷聚醚作软段，聚醚质量百分比为20～50％。聚酯硬段作为物理交联点分散在无定形聚醚软段中，软硬段之间以化学键相连，这种不均一的相态结构使得聚醚酯具有良好的弹性和韧性是极佳的塑性添加剂，但是由于在化学纤维纺丝过程中对于纺丝原料要求有高度的相容性，从而防止在纺丝的过程中产生断丝现象，因此很大程度上纺丝中无法使用多种高聚物共混纺丝，因此限制了改性塑性材料的应用推广。目前报道的改进TPEE主要涉及如何提高该种高聚物的热稳定性，其使用领域主要是在薄膜方面的制备。中国发明专利CN1035021C公开了一种热稳定性高的共聚醚酯，该专利采用带有位阻酚抗氧剂和磷酸、亚磷酸或其酯类上增加二价金属钴化合物构成具有协同作用的复合稳定剂，使切片熔点不降低的前提下制备纤维的上染率和热稳定性提高，但该专利采用重金属催化合物，带来了颜色和毒性方面的问题；中国发明专利CN 101358020B主要通过改性聚醚酯经熔融流延工艺制备的薄膜，用于建筑业的屋顶或墙体薄膜等的制造。而如何改进该类高聚物与PTT的相容性并用于纤维制备并未有类似的报道。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚醚脂/PTT复合纺制备有色异形弹性复丝纤维的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种聚醚脂/PTT复合纺制备有色异形弹性复丝纤维，其原料质量百分比为：
所述的界面改性双亲聚合物是一种聚己二酸异丁二酯，分子量为5000～10000。
聚醚酯是由对苯二甲酸二甲酯、丁二醇以及聚环氧乙烷二元醇和/或环氧丙烷二元醇通过共缩聚而得到的嵌段共聚物聚，其中聚环氧乙烷和/或聚环氧丙烷相对分子质量为1000～2500。
所述的抗氧剂为Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox 1330、Irganox 168、MARK5118、MARK 5118A或它们的任意混合物。
所述的有色异形弹性复丝纤维纤维每一束为36dtex～150dtex，断裂强度1～5cN/dtex，断裂伸长率为10～40％，纤维无需后道印染，截面非圆形，有色异形度为15％～45％。
一种聚醚脂/PTT复合纺制备有色异形弹性复丝纤维的方法，制备方法包括以下步骤：聚醚酯切片与PTT粒子、色母粒共混进行纺丝，纺丝的熔体温度控制在220～280℃之间，卷绕速度控制在500～3500米/分，热定型温度为80～150℃，牵引倍数控制在1.2～6倍之间。
所述的复丝纤维的每一束复丝为36～144根，其中最优范围为48～72根；复丝纤度为36～150dtex，其中最优范围为48～96dtex。
本发明着眼于解决现有TPEE树脂与PTT树脂相容性较差的问题，提供一种具有双亲界面的改性剂通过在共聚和TPEE过程中原位添加聚己二酸异丁二酯并制备切片，再与PTT共混纺丝弥补了两相体系相容性差的问题，制备的纤维其具有较高的弹性断裂伸长率为10～40％。
异形纤维与圆形纤维相此，在风格特性、光泽、染色性、抗起球性及防污性方面均有明显的改善。天然真丝具有柔软滑爽的手感、细腻而丰满的外观以及悬垂性好等特性，这种柔软手感不同于没有身骨的疲软，这种滑爽又不同于合纤织物那样的滑溜感。总之这些性能给人们一种美好的感观，但这种综合的特性尚缺乏一种评价的方法，在这里暂且称为风格特性。
而同单丝相比，复丝纤维的直径有很大的减小，比表面积增加，纤维的结晶速率和取向受温度的影响增加，相容性对于纤维的力学性能影响增加，同时表面积增加导致降解的增加和着色面积增加，因此需要调整抗氧化剂和着色剂的比例以实现可连续性的纺丝工艺。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
(1)TPEE的添加可以有效提高纤维弹性和韧性，用于制备纤维的切片无需固相增粘无需改变设备可以使用常规方法纺丝。
(2)通过增加界面双亲的高聚物可以有效提高两种高聚物的相容性。
(3)制造工艺简单，丝条干均匀，纤维粗细均匀，织造的织物平整，网格精细均匀，有色有色异形丝复丝光泽更为柔和色系丰富便于风格化体现；弹性好可以增加织物的风格，可以用于高档面料制备。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种聚醚脂/PTT复合纺制备有色异形弹性复丝纤维的方法的具体实施方式。
实施例1
在一个装有塔和串连冷凝器的的20升搅拌容器中装入4.9mol对苯二甲酸、5.1mol丁二醇、0.7mol分子量为1200的聚环氧乙烷二元醇溶液和0.6mol分子量为2000的间环氧丙烷二元醇、2g PbSO4、8ml重量百分比为25％的氢氧化四甲基铵的水溶液。在氮气加压/吹扫循环后，并且调节加热器温度使最初物料温度为190℃，冷凝阀的设定温度为115℃。将反应物料加热到250℃，加入25g分子量为5000的聚己二酸异丁二酯，同时调节压力阀使压力在30分钟内下降至0.5mmHg。2小时后，将熔融物在氮气压力下通过一个模板挤出得到线材。将线材拉过水槽并进入切割机得到颗粒切片即可得与双亲高聚物共混的改性聚醚酯。
实施例2
在一个装有塔和串连冷凝器的的20升搅拌容器中装入5.4mol对苯二甲酸、5.2mol丁二醇、0.7mol分子量为1000的聚环氧乙烷二元醇溶液和0.6mol分子量为1500的间环氧丙烷二元醇、1.5g PbSO4、5ml重量百分比为25％的氢氧化四甲基铵的水溶液。在氮气加压/吹扫循环后，并且调节加热器温度使最初物料温度为180℃，冷凝阀的设定温度为110℃。将反应物料加热到240℃，加入20g分子量为8000的聚己二酸异丁二酯，同时调节压力阀使压力在30分钟内下降至0.5mmHg。2小时后，将熔融物在氮气压力下通过一个模板挤出得到线材。将线材拉过水槽并进入切割机得到颗粒切片即可得与双亲高聚物共混的改性聚醚酯。
实施例3
使用纺丝切片由80份聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)纺丝切片，5份色母粒和14.5份实施例一中的TPEE与双亲高聚物共混切片和0.5份抗氧化剂，经螺杆共混后切断制备，将共混制备的切片在VC358转锅内，先抽真空到30帕以内再在8小时加温至120℃进行干燥脱水，保温8小时含水量在35PPM以下；色母粒(无锡市长虹化塑色粒有限公司纤维专用色母粒)，在8小时逐步恒速加温至120℃进行干燥脱水，保温8小时，色母粒颜料质量比含量为30％，含水量在35PPM以下，干燥工艺为行业内公知技术。使用VC406纺丝机，聚酯切片与色母粒经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝组件进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为：一区230℃，二区260℃，三区270℃，四区270℃，五区270℃，六区270℃，螺杆压力为：100kg/cm2；喷丝板采用常州喷丝板厂制备的48孔三叶有色异形喷丝板，三叶有色异形为业内公知，其叶宽比微孔长度为1∶10。。上述丝条经侧吹风冷却，凝固成初生单丝纤维，侧吹风温度为：16-25℃，相对湿度为：80％-90％；在凝固的初生单丝纤维上上常规油剂，(杭州亚佳宝化工轻纺有限公司生产型号YB～601)油剂重量浓度为：25％，油轮转速为：6转/分钟；初生丝经过上油后，通过卷绕机卷取成形，温度为：24-28℃，相对湿度为：45-65％；卷取成形的原丝筒子采用拉伸机进行加热二级拉伸，第一步拉伸温度140℃，拉伸比为4，第二步拉伸温度180℃，拉伸比为1.2，总拉伸倍率为4.8，热定型温度135℃，松弛比为15％，拉伸间温度控制为：35℃，相对湿度为：65％；经过加热拉伸后的单丝检验分级为成品丝。制造每一束复丝为48根。单丝纤度为1.5旦，有色异形度为28％。复丝断裂强度为2.3cN/dtex，断裂伸长率为30％。该纤维可用于，用于高档纺织面料的生产。
实施例4
使用纺丝切片由90份聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)纺丝切片，5份色母粒和4份实施例二中的TPEE与双亲高聚物共混切片和1份抗氧化剂，经螺杆共混后切断制备，将共混制备的切片在VC358转锅内，先抽真空到30帕以内再在8小时加温至120℃进行干燥脱水，保温8小时含水量在35PPM以下；色母粒(无锡市长虹化塑色粒有限公司纤维专用色母粒)，在8小时逐步恒速加温至120℃进行干燥脱水，保温8小时，色母粒颜料质量比含量为30％，含水量在35PPM以下，干燥工艺为行业内公知技术。
使用VC406纺丝机，聚酯切片与色母粒经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝组件进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为：一区240℃，二区260℃，三区270℃，四区260℃，五区260℃，六区265℃，螺杆压力为：90kg/em2，喷丝板采用常州喷丝板厂制备的72孔三叶有色异形喷丝板，三叶有色异形为业内公知，其叶宽比微孔长度为1∶10。上述丝条经侧吹风冷却，凝固成初生单丝纤维，侧吹风温度为：16-25℃，相对湿度为：80％-90％；在凝固的初生单丝纤维上上常规油剂，(杭州亚佳宝化工轻纺有限公司生产型号YB～601)油剂重量浓度为：25％，油轮转速为：6转/分钟；初生丝经过上油后，通过卷绕机卷取成形，温度为：24-28℃，相对湿度为：45-65％；卷取成形的原丝筒子采用拉伸机进行加热二级拉伸，第一步拉伸温度140℃，拉伸比为2.5，第二步拉伸温度180℃，拉伸比为2，总拉伸倍率为5，热定型温度140℃，松弛比为18％，拉伸间温度控制为：35℃，相对湿度为：65％；经过加热拉伸后的单丝检验分级为成品丝。制造每一束单丝为72根。单丝纤度为2dtex，有色异形度为30％。复丝断裂强度为4.2cN/dtex，断裂伸长率为25％。该纤维可用于高档纺织面料的生产。。
实施例5
使用纺丝切片由92份聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)纺丝切片，3份色母粒和4.4份实施例一中的TPEE与双亲高聚物共混切片和0.6份抗氧化剂，经螺杆共混后切断制备，将共混制备的切片在VC358转锅内，先抽真空到30帕以内再在8小时加温至120℃进行干燥脱水，保温8小时含水量在35PPM以下；色母粒(无锡市长虹化塑色粒有限公司纤维专用色母粒)，在8小时逐步恒速加温至120℃进行干燥脱水，保温8小时，色母粒颜料质量比含量为30％，含水量在35PPM以下，干燥工艺为行业内公知技术。
使用VC406纺丝机，聚酯切片与色母粒经螺杆机挤压共混和熔融，制成熔体，经喷丝组件进行纺丝，其中经螺杆机挤压的温度为：一区220℃，二区250℃，三区270℃，四区260℃，五区260℃，六区265℃，螺杆压力为：90kg/cm2；；喷丝板采用常州喷丝板厂制备的48孔五叶有色异形喷丝板，五叶有色异形为业内公知，其叶宽比微孔长度为1∶16。上述丝条经侧吹风冷却，凝固成初生单丝纤维，侧吹风温度为：16-25℃，相对湿度为：80％-90％；在凝固的初生单丝纤维上上常规油剂，(杭州亚佳宝化工轻纺有限公司生产型号YB～601)油剂重量浓度为：25％，油轮转速为：6转/分钟；初生丝经过上油后，通过卷绕机卷取成形，温度为：24-28℃，相对湿度为：45-65％；卷取成形的原丝筒子采用拉伸机进行加热二级拉伸，第一步拉伸温度130℃，拉伸比为3，第二步拉伸温度160℃，拉伸比为1.2，总拉伸倍率为3.6，热定型温度135℃，松弛比为20％，拉伸间温度控制为：25℃，相对湿度为：65％；经过加热拉伸后的单丝检验分级为成品丝。制造每一束单丝为48根。单丝纤度为3旦，有色异形度为20％。复丝断裂强度为4cN/dtex，断裂伸长率为35％。该纤维可用于高档纺织面料的生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种聚醚脂/PTT复合纺制备有色异形弹性复丝纤维，其特征在于，原料质量百分比为：
2.如权利要求1所述的一种有色异形弹性复丝纤维，其特征在于，所述的界面改性双亲聚合物是一种聚己二酸异丁二酯，分子量为5000～10000。
3.如权利要求1所述的一种有色异形弹性复丝纤维，其特征在于，聚醚酯是由对苯二甲酸二甲酯、丁二醇以及聚环氧乙烷二元醇和/或环氧丙烷二元醇通过共缩聚而得到的嵌段共聚物聚，其中聚环氧乙烷和/或聚环氧丙烷相对分子质量为1000～2500。
4.如权利要求1所述的一种有色异形弹性复丝纤维，其特征在于，所述的抗氧剂为Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox 1330、Irganox 168、MARK5118、MARK 5118A或它们的任意混合物。
5.如权利要求1所述的一种有色异形弹性复丝纤维，其特征在于，所述的有色异形弹性复丝纤维纤维每一束为36dtex～150dtex，断裂强度1～5cN/dtex，断裂伸长率为10～40％，纤维无需后道印染，截面非圆形，有色异形度为15％～45％。
6.一种聚醚脂/PTT复合纺制备有色异形弹性复丝纤维的方法，制备方法包括以下步骤：聚醚酯切片与PTT粒子、色母粒共混进行纺丝，纺丝的熔体温度控制在220～280℃之间，卷绕速度控制在500～3500米/分，热定型温度为80～150℃，牵引倍数控制在1.2～6倍之间。
7.如权利要求1所述的一种有色异形弹性复丝纤维，其特征在于，所述的复丝纤维的每一束复丝为36～144根，其中最优范围为48～72根；复丝纤度为36～150dtex，其中最优范围为48～96dtex。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Haiyan Tong Yuan Zhen Ji Zhen Pu Yang Cun, Jiaxing City, Zhejiang province 315306 Applicant after: ZHEJIANG JINXIA NEW MATERIALS TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: Haiyan Tong Yuan Zhen Ji Zhen Pu Yang Cun, Jiaxing City, Zhejiang province 315306 Applicant before: Haiyan Jinxia Chemical Fiber Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: HAIYAN JINXIA CHEMICAL FIBER CO., LTD. TO: ZHEJIANG JINXIA NEW MATERIALS CO., LTD. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |