CN104328524A - Ptt纤维的生产方法 - Google Patents

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李纪安
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Abstract

本发明涉及一种PTT纤维的生产方法，其包括如下步骤：S1.将对苯二甲酸与1，3-丙二醇按照2:1.2-2:1.5的比例进行混合，在搅拌和催化条件下进行酯化反应，获得对苯二甲酸丙二酯；S2.通过去除步骤S1中的副产物对对苯二甲酸丙二酯进行提纯；S3.降低压力，使提纯后的对苯二甲酸丙二酯进行缩聚反应，得到PTT纺丝原料；S4.将PTT纺丝原料进行干燥处理，并制成PTT纺丝切片；S5.将PTT纺丝切片进行熔融纺丝，并经过卷绕、拉伸、卷曲、冷却后切断，打包入库。本发明的PTT纤维的生产方法可提供一种PTT纤维，其工艺简单、操作方便、应用范围广，且其制备过程中无污染，具有良好的环境效益和经济效益。

Description

PTT纤维的生产方法
技术领域
本发明涉及纤维纺丝技术领域，尤其涉及一种PTT纤维的生产方法。
背景技术
PTT是聚对苯二甲酸丙二醇酯的简称。聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)纤维是20世纪90年代取得产业化的新型高分子纺织材料，随着其原料1，3-丙二醇生产新工艺的开发，为PTT纤维的发展创造了条件。它集中了众多化学纤维的优良特性，再加上适合于规模化生产的优越条件，使之具有广阔的发展前景。
作为一种新型聚酯材料，PTT集良好的可加工性、机械性、热塑性、延伸性、高弹性、尺寸稳定性和染色性等性能于一体，优于PET、PA。可被广泛应用于工程塑料、薄膜和纤维等领域。不久的将来可能逐步代替PET和PA，成为21世纪产量最大的合成纤维
但是，现有的PTT纤维的生产方法往往工艺较为复杂，且会产生一定的污染，无法满足现代化工业生产的需要。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PTT纤维的生产方法。
为实现上述发明目的，本发明的一种PTT纤维的生产方法，其包括如下步骤：
S1.将对苯二甲酸与1，3-丙二醇按照2:1.2-2:1.5的比例进行混合，在搅拌和催化条件下进行酯化反应，获得对苯二甲酸丙二酯；
S2.通过去除步骤S1中的副产物对对苯二甲酸丙二酯进行提纯；
S3.降低压力，使提纯后的对苯二甲酸丙二酯进行缩聚反应，得到PTT纺丝原料；
S4.将PTT纺丝原料进行干燥处理，并制成PTT纺丝切片；
S5.将PTT纺丝切片进行熔融纺丝，并经过卷绕、拉伸、卷曲、冷却后切断，打包入库。
作为本发明的PTT纤维的生产方法的改进，所述步骤S1中，使用的催化剂为Ti催化剂。
作为本发明的PTT纤维的生产方法的改进，所述步骤S1中，酯化温度为235-265℃，酯化时间为90-125min。
作为本发明的PTT纤维的生产方法的改进，所述步骤S2中，通过旋转蒸馏法对副产物进行去除。
作为本发明的PTT纤维的生产方法的改进，所述步骤S3中，降低压力至5.5-6.5kPa，进行缩聚反应，缩聚反应时间为80-150min，反应温度为155-175℃。
作为本发明的PTT纤维的生产方法的改进，所述步骤S3中，缩聚反应所使用的催化剂为Ti及Sb的化合物。
作为本发明的PTT纤维的生产方法的改进，所述步骤S4中，干燥温度为125-135℃，干燥时间为35-65h。
作为本发明的PTT纤维的生产方法的改进，所述纺丝速度为250-450m/min。
作为本发明的PTT纤维的生产方法的改进，所述熔融纺丝过程中，纺丝温度为230-260℃。
作为本发明的PTT纤维的生产方法的改进，所述冷却采用侧吹风的冷却方式，风速为0.3～0.6m/s，冷却温度为25～28℃，相对湿度控制在75％～90％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的PTT纤维的生产方法可提供一种PTT纤维，其工艺简单、操作方便、应用范围广，且其制备过程中无污染，具有良好的环境效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明的PTT纤维的生产方法的一具体实施方式的方法流程示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
如图1所示，本发明的PTT纤维的生产方法，其包括如下步骤：
S1.将对苯二甲酸与1，3-丙二醇按照2:1.2-2:1.5的比例进行混合，在搅拌和催化条件下进行酯化反应，获得对苯二甲酸丙二酯。
其中，对苯二甲酸即PTA，步骤S1中，使用的催化剂为Ti催化剂，酯化温度为235-265℃，酯化时间为90-125min。
S2.通过去除步骤S1中的副产物对对苯二甲酸丙二酯进行提纯。
其中，通过旋转蒸馏法对副产物进行去除，以提高获得的对苯二甲酸丙二酯的纯度。
S3.降低压力，使提纯后的对苯二甲酸丙二酯进行缩聚反应，得到PTT纺丝原料。
其中，降低压力至5.5-6.5kPa，进行缩聚反应，缩聚反应时间为80-150min，反应温度为155-175℃，缩聚反应所使用的催化剂为Ti及Sb的化合物。
S4.将PTT纺丝原料进行干燥处理，并制成PTT纺丝切片。
其中，PTT热稳定性不及PET，过高的温度导致热氧化作用加剧，切片色相变黄；温度过低，水分烘干不充分，影响纺丝。由于PTT切片自身成半结晶状态，因此在干燥时无需象PET切片那样预结晶。切片干空气露点要尽可能低。露点越低，水分转移动力越大，扩散速度越快，干燥效果越好。因此，优选地，干燥温度控制在125-135℃，干燥时间控制在35-65h。
S5.将PTT纺丝切片进行熔融纺丝，并经过卷绕、拉伸、卷曲、冷却后切断，打包入库。
其中，所述纺丝速度为250-450m/min。所述熔融纺丝过程中，纺丝温度为230-260℃。
进一步地，由于PTT结晶速率大，且纺丝温度较PET低，较高的风速和较低的风温使得丝条冷却过快，流变行程缩短，纺程应力加大，初生PTT结晶度增加，POY伸长变小，不利于加弹后加工；风速过小，有空气混入，丝条条干变大。因此，冷却过程优选采用侧吹风的冷却方式，风速为0.3～0.6m/s，冷却温度为25～28℃，相对湿度控制在75％～90％。
综上所述，本发明的PTT纤维的生产方法可提供一种PTT纤维，其工艺简单、操作方便、应用范围广，且其制备过程中无污染，具有良好的环境效益和经济效益。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述PTT纤维的生产方法包括如下步骤：
S1.将对苯二甲酸与1，3-丙二醇按照2:1.2-2:1.5的比例进行混合，在搅拌和催化条件下进行酯化反应，获得对苯二甲酸丙二酯；
S2.通过去除步骤S1中的副产物对对苯二甲酸丙二酯进行提纯；
S3.降低压力，使提纯后的对苯二甲酸丙二酯进行缩聚反应，得到PTT纺丝原料；
S4.将PTT纺丝原料进行干燥处理，并制成PTT纺丝切片；
S5.将PTT纺丝切片进行熔融纺丝，并经过卷绕、拉伸、卷曲、冷却后切断，打包入库。
2.根据权利要求1所述的PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述步骤S1中，使用的催化剂为Ti催化剂。
3.根据权利要求1所述的PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述步骤S1中，酯化温度为235-265℃，酯化时间为90-125min。
4.根据权利要求1所述的PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过旋转蒸馏法对副产物进行去除。
5.根据权利要求1所述的PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中，降低压力至5.5-6.5kPa，进行缩聚反应，缩聚反应时间为80-150min，反应温度为155-175℃。
6.根据权利要求1所述的PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中，缩聚反应所使用的催化剂为Ti及Sb的化合物。
7.根据权利要求1所述的PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述步骤S4中，干燥温度为125-135℃，干燥时间为35-65h。
8.根据权利要求1所述的PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述纺丝速度为250-450m/min。
9.根据权利要求1所述的PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述熔融纺丝过程中，纺丝温度为230-260℃。
10.根据权利要求1所述的PTT纤维的生产方法，其特征在于，所述冷却采用侧吹风的冷却方式，风速为0.3～0.6m/s，冷却温度为25～28℃，相对湿度控制在75％～90％。
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