CN106835337B - 一种三角异形聚酯纤维hoy丝及其制备方法 - Google Patents

一种三角异形聚酯纤维hoy丝及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106835337B
CN106835337B CN201611247734.5A CN201611247734A CN106835337B CN 106835337 B CN106835337 B CN 106835337B CN 201611247734 A CN201611247734 A CN 201611247734A CN 106835337 B CN106835337 B CN 106835337B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spinning
polyester
melt
metal salt
fatty acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611247734.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106835337A (zh
Inventor
王永锋
柳敦雷
王峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Hengke Advanced Materials Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Hengke Advanced Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Hengke Advanced Materials Co Ltd filed Critical Jiangsu Hengke Advanced Materials Co Ltd
Priority to CN201611247734.5A priority Critical patent/CN106835337B/zh
Publication of CN106835337A publication Critical patent/CN106835337A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106835337B publication Critical patent/CN106835337B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181—Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183—Terephthalic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/253—Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明涉及一种三角异形聚酯纤维HOY丝及其制备方法，纺丝熔体包括饱和脂肪酸金属盐和聚酯，饱和脂肪酸金属盐与聚酯的质量比为0.0005‑0.002:1；纺丝时的滤后压力为85‑125kg/cm2，纺丝熔体的挤出胀大比为1.20‑1.32；饱和脂肪酸金属盐是指碳原子数为12‑22、熔点为100‑180℃以及动力黏度≤1Pa·s的金属盐。本发明在纺丝熔体中加入了饱和脂肪酸金属盐，相当于加入了润滑剂，有效减小纺丝时的滤后压力，有效减少出口膨胀，使产品具有良好的保形效果；同时饱和脂肪酸金属盐也可以作为成核剂，增加纤维的固化速度，进一步提高纤维的保形效果。

Description

一种三角异形聚酯纤维HOY丝及其制备方法
技术领域
本发明属于聚酯纤维领域，具体涉及一种三角异形聚酯纤维HOY丝及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET纤维或聚酯纤维)纤维自问世以来，具有断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型优异，耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性等一系列优良性能，且织物具有抗皱免烫，挺括性好等优点，广泛应用于服装、家纺等领域。其中摇粒绒是一种聚酯纤维针织面料，它不易掉毛、疏松弹性好、织物绒毛蓬松、质轻保暖、手感柔软舒适，是迄今为止运动户外市场上最受欢迎的绒类产品，市场前景广阔。HOY即高取向纤维，有稳定的内部结构及较好的均匀性，取向度高，结晶区取向充分但非晶区取向很低，染色比FDY更容易吸色且更均匀。强度比常规FDY偏低，伸长大，沸水收缩低，因此纤维柔软性好，可作为最终产品直接织造使用。
然而，普通PET纤维也存在吸湿性差、织物不吸汗、穿着有闷热感、不易着色等缺点，因此大大制约了聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的应用和发展。而且普通摇粒绒的吸湿性、透气性差，染色性差，易产生静电和吸附灰尘，这些缺点大大降低了摇粒绒的实用性。人们一直致力于研究开发异形截面涤纶纤维，提高涤纶纤维织物的外观风格和穿着舒适性，提高涤纶纤维的应用附加值。
异形纤维可使纺织产品的光泽性、蓬松性、吸湿性、抗起毛、起球性、耐污性、硬挺度、弹性、手感等得到不同程度的改善，异形纤维在服用、家用及产业用纺织品领域内得到十分广泛的应用。常见的异形纤维有三角形、三叶形、多叶形、十字形、中空纤维等等。
异形纤维采用经专门设计制造的异形喷丝板,经特殊纺丝工艺制备而成的方法,这是国内外生产异形纤维最普遍使用的方法,通过对喷丝板导孔和微孔加工技术以及纺丝技术的改进和优化,可以生产出任意截面形状的异形纤维，但是异形纤维由于熔体的挤出胀大效应，产品会出现异形度和保形性不好，导致纤维达不到设计的效果，挤出胀大效应产生的主要原因是纺丝时，由于熔体在喷丝微孔中流出时存在法向应力差，法向应力差引起熔体在口模内流动受到剪切变形，在垂直于剪切方向上存在正应力，增加熔体的挤出胀大比；挤出胀大效应增加会影响到纤维的异形度及保形效果，从而使纤维达不到设计的效果，影响产品品质。因此，如何有效提高异形纤维的保形效果，提高产品品质是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有聚酯纤维熔体纺丝时挤出膨大比过大，产品保形效果不好的问题，提供一种三角异形聚酯纤维HOY丝及其制备方法，本发明在纺丝熔体中加入了饱和脂肪酸金属盐，相当于加入了润滑剂，可有效减小纺丝时的滤后压力，进而有效减少出口膨胀，即减弱挤出胀大比，使产品具有良好的保形效果；同时饱和脂肪酸金属盐也可以作为成核剂，促进聚酯纤维结晶，增加纤维的固化速度，进一步提高纤维的保形效果；另外饱和脂肪酸金属盐聚酯纤维结构规整性没有大的破坏，保持了聚酯纤维的优良性能，其折光率为1.49小于聚酯的折光率1.52-1.54，对产品最终的透明性不产生影响。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，纺丝熔体包括饱和脂肪酸金属盐和聚酯，饱和脂肪酸金属盐与聚酯的质量比为0.0005-0.002:1；
纺丝时的滤后压力为85-125kg/cm2；所述纺丝熔体的挤出胀大比为1.20-1.32；现有技术中纺丝时的常规滤后压力为110-140kg/cm2。
所述饱和脂肪酸金属盐是指碳原子数为12-22、熔点为100-180℃以及动力黏度≤1Pa·s的脂肪酸金属盐。
由于高聚物熔体通过喷丝板时会产生挤出胀大效应，导致纤维的保形效果差降低，导致纤维达不到设计的效果等问题。
纺丝时，由于熔体在喷丝微孔中流出时存在法向应力差，法向应力差引起熔体在口模内流动受到剪切变形，在垂直于剪切方向上存在正应力，增加熔体的挤出胀大比；可见，减弱纺丝熔体的挤出胀大比需要有效减少法向应力差，而法向应力差主要纺丝压力(本发明中的纺丝压力均指纺丝时的滤后压力)与喷丝板出口压力的压力降决定的。
在聚酯熔体中加入饱和脂肪酸金属盐，由于饱和脂肪酸金属盐指碳原子数为12-22、熔点为100-180℃以及动力黏度≤1Pa·s的饱和脂肪酸金属盐，由于其分子量远小于与聚酯的分子量，且饱和脂肪酸金属盐和聚酯的相容性不好，因此，在纺丝熔体的流动过程中饱和脂肪酸金属盐会迁移到聚酯熔体表面；另外，由于饱和脂肪酸金属盐的动力黏度远小于与聚酯熔体的黏度，当熔体在喷丝微孔中流动时，可以有效改善聚合物熔体与喷丝微孔的热金属表面的摩擦，因此，迁移到聚酯熔体表面饱和脂肪酸金属盐会起到外润滑作用，使熔体在喷丝微孔中会出现壁面滑移的流动方式，所述壁面滑移是指一种完全滑移形式，是指熔体以近似“柱塞流”的形式流动。可见，本发明的加入了饱和脂肪酸金属盐的纺丝熔体相对于普通纺丝熔体更容易从喷丝微孔中流出。因此，本发明的纺丝熔体在降低纺丝压力的情况下，也可以保持与现有技术相同的挤出速度或者比现有技术还高的挤出速度；而本发明的纺丝压力降低后，纺丝压力与喷丝板出口压力的压力降也随之降低，进而对应的法向应力差也会降低，在喷丝微孔内流动受到剪切变形而在垂直于剪切方向存在的正应力也就减小，出口膨胀减小，即减弱挤出胀大比减小，有利于提高纤维的保形效果。同时若本发明在纺丝压力不变的情况下，加入饱和脂肪酸金属盐后得使纺丝熔体由于壁面滑移来纺丝速度可进一步的提高，有利于高速及超高速纺丝。
本发明中的挤出胀大比的测试方法为：根据采集的熔体从喷丝微孔挤出的动态影像，进行三维模拟建立三维图形，计算熔体从喷丝微孔后挤出后对应的最大横截面积和喷丝微孔面积之比，得出一次实验的挤出胀大比B1，连续进行多组测试，取多组测试结果的平均值，得出最终挤出胀大比B(即本发明指的挤出胀大比)。
作为优选的技术方案：
如上所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得聚酯纤维HOY丝；
聚酯纤维HOY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：290-295℃；
冷却的温度：20-25℃；
卷绕的速度：5000-7000m/min。
如上所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，所述聚酯的数均分子量为20000-28000。
如上所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，采用三角异形纺丝用喷丝板。
如上所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，纺丝熔体的制备方法为：将对苯二甲酸和乙二醇的单体配成浆料，然后加入催化剂、稳定剂和饱和脂肪酸金属盐混合均匀后，进行酯化反应，酯化反应在氮气氛围中加压反应，加压压力为常压-0.3MPa，酯化反应的温度为250-260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；然后在酯化反应结束后，在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在260-270℃，反应时间为30-50min；然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在275-285℃，反应时间50-90min，制得纺丝熔体。
如上所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，所述饱和脂肪酸金属盐为硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、月桂酸锌或山嵛酸钙。
本发明的饱和脂肪酸金属盐起到是外润滑剂的作用，主要是改善聚合物熔体与加工设备的热金属表面的摩擦，它与聚合物相容性较差，容易从熔体内往外迁移，所以能在聚酯熔体与金属的交界面形成润滑的薄层。
如上所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑；催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％-0.05％。
如上所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯；稳定剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％-0.05％；对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1.2-2.0。
如上任一所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法制备的三角异形聚酯纤维HOY丝，制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性好，单丝纤度为2.0-3.0dtex，断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率为50.0±4.0％，线密度偏差率≤0.2％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长CV值≤5.0％。本发明的保形性好指的是产品的异形形状保持更好，对于本发明中的三角异形纤维，本发明的三角异形纤维三角边更直。
有益效果
1)本发明在纺丝熔体中加入了饱和脂肪酸金属盐，相当于加入了润滑剂，可有效减小纺丝时的滤后压力，进而有效减少出口膨胀，即减弱挤出胀大比，使产品具有良好的保形效果；同时饱和脂肪酸金属盐也可以作为成核剂，促进聚酯纤维结晶，增加纤维的固化速度，进一步提高纤维的保形效果；另外饱和脂肪酸金属盐聚酯纤维结构规整性没有大的破坏，保持了聚酯纤维的优良性能，其折光率为1.49小于聚酯的折光率1.52-1.54，对产品最终的透明性不产生影响。
2)现有技术提高纺丝速度是通过降低纺丝熔体粘度来实现的，而降低粘度是通过升高温度来实现的，而升高温度会使聚酯发生热分解，降低聚酯的力学性能；而本发明通过加入饱和脂肪酸金属盐后，使纺丝熔体通过壁面滑移来提高纺丝速度，不必升高纺丝组件的加热温度，避免聚酯产生热分解，使聚酯的分子量保持稳定，有利于提高纤维的力学性能，减少了纤维的不匀率。
3)本发明解决了挤出胀大比过大的问题(现有技术中的挤出胀大比与本发明的挤出胀大比相比，约高出10-15％)，采用本发明的聚酯纺丝方法能够制备保形效果好、设计效果理想的异形纤维。
4)本发明通过加入饱和脂肪酸金属盐后，可有效减少纺丝时的滤后压力，使纺丝组件的更换周期延长，节省生产成本。另外，本发明纺丝熔体经管道输送到纺丝组件的过程中，在管道中受到的压力也会减小，有利于提高聚酯熔体的稳定性，减少了聚酯熔体在输送过程中的热降解。
5)本发明纺丝熔体的特性黏度下降0.01-0.015分升/克；而常规纺丝熔体的特性黏度下降0.02-0.03分升/克，显然本发明的纺丝熔体与常规聚酯熔体相比，特性黏度下降程度小。
附图说明
图1为实施例3和对比例3中纺丝时采用的喷丝微孔形状示意图；
图2为实施例3和对比例3中制得的三角异形聚酯纤维HOY丝截面形状对比示意图。
其中，图2中实线部分指的是本发明的制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的截面形状；虚线部分指的是对比例3中的制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的截面形状。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得聚酯纤维HOY丝；
首先制备纺丝熔体，将对苯二甲酸和乙二醇的单体配成浆料，其中对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1.2，然后加入催化剂、稳定剂和饱和脂肪酸金属盐混合均匀后，进行酯化反应，酯化反应在氮气氛围中加压反应，加压压力为常压，酯化反应的温度为250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；然后在酯化反应结束后，在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在260℃，反应时间为30min；然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在275℃，反应时间50min，制得纺丝熔体。纺丝熔体中包括对苯二甲酸链段和乙二醇链段；饱和脂肪酸金属盐为硬脂酸镁，硬脂酸镁为聚酯重量的0.05％；催化剂为三氧化二锑，三氧化二锑为对苯二甲酸重量的0.01％；稳定剂为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯为对苯二甲酸重量的0.01％。硬脂酸镁的碳原子数为18、熔点为130℃以及动力黏度为0.35Pa·s；聚酯的数均分子量为20000；
聚酯纤维HOY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：292℃；
冷却的温度：20℃；
卷绕的速度：6000m/min；
聚酯纺丝时的滤后压力为90kg/cm2；
纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.23；
喷丝微孔的结构参数为：外接圆半径R为230μm；内接圆半径为79μm；叶端圆弧半径r为40μm；叶长L为240μm。
经上述方法制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性好，单丝纤度为2.5dtex，断裂强度为3.5cN/dtex，断裂伸长率为50.0％，线密度偏差率为0.19％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长CV值为4.5％。
本发明中的挤出胀大比的测试方法为：根据采集的熔体从喷丝微孔挤出的动态影像，进行三维模拟建立三维图形，计算熔体从喷丝微孔后挤出后对应的最大横截面积和喷丝微孔面积之比，得出一次实验的挤出胀大比B1，连续进行多组测试，取多组测试结果的平均值，得出最终挤出胀大比B(即本发明指的挤出胀大比)，后续实施例和对比例中记载的挤出胀大比均采用上述记载的测试方法进行测试。
对比例1
采用数均分子量为20000的普通聚酯原料进行纺丝，纺丝工艺参数和设备与实施例1相同，经过上述方法进行纺丝时，由于纺丝的滤后压力下降，实际生产时不能正常顺畅纺丝，会出现很多毛丝、断头，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.5。
经上述方法制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性不好，单丝纤度为2.8dtex，断裂强度为3.0cN/dtex，断裂伸长率为47％，线密度偏差率为0.2％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长CV值为5.0％。
实施例2
一种三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得聚酯纤维HOY丝；
首先制备纺丝熔体，将对苯二甲酸和乙二醇的单体配成浆料，其中对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:2.0，然后加入催化剂、稳定剂和饱和脂肪酸金属盐混合均匀后，进行酯化反应，酯化反应在氮气氛围中加压反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；然后在酯化反应结束后，在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在270℃，反应时间为50min；然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在285℃，反应时间90min，制得纺丝熔体。纺丝熔体中包括对苯二甲酸链段和乙二醇链段；饱和脂肪酸金属盐为硬脂酸铝，硬脂酸铝为聚酯重量的0.2％；催化剂为乙二醇锑，乙二醇锑为对苯二甲酸重量的0.05％；稳定剂为磷酸三甲酯，磷酸三甲酯为对苯二甲酸重量的0.05％。硬脂酸铝的碳原子数为18、熔点为103℃以及动力黏度0.27Pa·s；聚酯的数均分子量为28000；
聚酯纤维HOY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：295℃；
冷却的温度：23℃；
卷绕的速度：6500m/min；
聚酯纺丝时的滤后压力为85kg/cm2；
纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.20；
喷丝微孔的结构参数为：外接圆半径R为220μm；内接圆半径为89μm；叶端圆弧半径r为40μm；叶长L为250μm。
经上述方法制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性好，单丝纤度为2.4dtex，断裂强度为3.4cN/dtex，断裂伸长率为53％，线密度偏差率为0.15％，断裂强度CV值为2.6％，断裂伸长CV值为4.0％。
对比例2
采用数均分子量为28000的普通聚酯原料进行纺丝，纺丝工艺参数和设备与实施例2相同，经过上述方法进行纺丝时，由于纺丝的滤后压力下降，实际生产时不能正常顺畅纺丝，会出现很多毛丝、断头，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.56。
经上述方法制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性不好，单丝纤度为3.2dtex，断裂强度为3.0cN/dtex，断裂伸长率为47％，线密度偏差率为0.2％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长CV值为5.0％。
实施例3
一种三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得聚酯纤维HOY丝；
首先制备纺丝熔体，将对苯二甲酸和乙二醇的单体配成浆料，其中对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1.6，然后加入催化剂、稳定剂和饱和脂肪酸金属盐混合均匀后，进行酯化反应，酯化反应在氮气氛围中加压反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为255℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；然后在酯化反应结束后，在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在265℃，反应时间为40min；然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在280℃，反应时间80min，制得纺丝熔体。纺丝熔体中包括对苯二甲酸链段和乙二醇链段；饱和脂肪酸金属盐硬脂酸镁，硬脂酸镁为聚酯重量的0.1％；催化剂为醋酸锑，醋酸锑为对苯二甲酸重量的0.02％；稳定剂为亚磷酸三甲酯，亚磷酸三甲酯为对苯二甲酸重量的0.03％。硬脂酸镁的碳原子数为18、熔点为130℃以及动力黏度为0.35Pa·s；聚酯的数均分子量为26000。
聚酯纤维HOY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：290℃；
冷却的温度：25℃；
卷绕的速度：7000m/min；
聚酯纺丝时的滤后压力为89kg/cm2；
纺丝时采用的喷丝微孔的形状如图1所示，其中图1中喷丝微孔的结构参数为：外接圆半径R为240μm；内接圆半径为89μm；叶端圆弧半径r为45μm；叶长L为250μm；
纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.28，异形度为36.54％，其中异形度测试方法为化学纤维异形度实验方法，具体为FZ/T50002-91中华人民共和国纺织行业标准：
相对径向异形度DR(％)。
Figure BDA0001197460240000091
经上述方法制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性好，单丝纤度为2.2dtex，断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为53.0％，线密度偏差率为0.15％，断裂强度CV值为2.5％，断裂伸长CV值为4.0％。
对比例3
采用数均分子量为26000的普通聚酯原料进行纺丝，纺丝工艺参数和设备与实施例3相同，经过上述方法进行纺丝时，由于纺丝的滤后压力下降，实际生产时不能正常顺畅纺丝，会出现很多毛丝、断头，纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比为1.52，异形度为30.29％
经上述方法制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性不好，单丝纤度为3.0dtex，断裂强度为3.0cN/dtex，断裂伸长率为48％，线密度偏差率为0.2％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长CV值为5.0％。
本发明实施例3和对比例3的纺丝效果对比如图2所示，从图中可以明显看出对比例3的HOY丝与本发明实施例3的HOY丝相比膨胀的比较厉害；且三角异形纤维的形状保持效果不如本发明。本发明在纺丝熔体中加入了饱和脂肪酸金属盐，相当于加入了润滑剂，可有效减小纺丝时的滤后压力，进而有效减少出口膨胀，即减弱挤出胀大比，使产品具有良好的保形效果；而对比例3中的普通聚酯熔体未加入润滑剂，在采用与本发明同样的纺丝滤后压力的情况下，不能正常顺畅纺丝，会出现很多毛丝、断头和飘丝，且纺丝熔体从喷丝板挤出时的挤出胀大比较大，不利于产品的保型效果。因此，对比例3的聚酯纤维挤出胀大较大而异形度较小。
实施例4
一种三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得聚酯纤维HOY丝；
首先制备纺丝熔体，将对苯二甲酸和乙二醇的单体配成浆料，其中对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1.8，然后加入催化剂、稳定剂和饱和脂肪酸金属盐混合均匀后，进行酯化反应，酯化反应在氮气氛围中加压反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为250℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；然后在酯化反应结束后，在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在264℃，反应时间为43min；然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在278℃，反应时间88min，制得纺丝熔体。纺丝熔体中包括对苯二甲酸链段和乙二醇链段；饱和脂肪酸金属盐为硬脂酸镁，硬脂酸镁为聚酯重量的0.15％；催化剂为乙二醇锑，乙二醇锑为对苯二甲酸重量的0.01％；稳定剂为磷酸三甲酯，磷酸三甲酯为对苯二甲酸重量的0.05％。硬脂酸镁的碳原子数为18、熔点为130℃以及动力黏度为0.35Pa·s；聚酯的数均分子量为28000。
聚酯纤维HOY丝的主要纺丝工艺参数为：
纺丝时的滤后压力低于常规滤后压力22kg/cm2；常规滤后压力为130kg/cm2；
挤出的温度：295℃；
冷却的温度：25℃；
卷绕的速度：7000m/min；
聚酯纺丝时的滤后压力为125kg/cm2；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.32；
喷丝微孔的结构参数为：外接圆半径R为240μm；内接圆半径为79μm；叶端圆弧半径r为45μm；叶长L为230μm。
经上述方法制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性好，单丝纤度为2.6dtex，断裂强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为52.0％，线密度偏差率为0.13％，断裂强度CV值为2.6％，断裂伸长CV值为4.4％。
实施例5
一种三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得聚酯纤维HOY丝；
首先制备纺丝熔体，将对苯二甲酸和乙二醇的单体配成浆料，其中对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1.6，然后加入催化剂、稳定剂和饱和脂肪酸金属盐混合均匀后，进行酯化反应，酯化反应在氮气氛围中加压反应，加压压力为0.15MPa，酯化反应的温度为255℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；然后在酯化反应结束后，在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在265℃，反应时间为44min；然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在280℃，反应时间60min，制得纺丝熔体。纺丝熔体中包括对苯二甲酸链段和乙二醇链段；饱和脂肪酸金属盐为硬脂酸钙，硬脂酸钙为聚酯重量的0.1％；催化剂为三氧化二锑，三氧化二锑为对苯二甲酸重量的0.03；稳定剂为磷酸三苯酯，磷酸三苯酯为对苯二甲酸重量的0.04％。硬脂酸钙的碳原子数为18、熔点为150℃以及动力黏度0.32Pa·s；聚酯的数均分子量为27000；
聚酯纤维HOY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：293℃；
冷却的温度：23℃；
卷绕的速度：6000m/min；
纺丝时的滤后压力为100kg/cm2；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.28；
喷丝微孔的结构参数为：外接圆半径R为220μm；内接圆半径为89μm；叶端圆弧半径r为45μm；叶长L为230μm。
经上述方法制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性好，单丝纤度为2.4dtex，断裂强度为3.0cN/dtex，断裂伸长率为49％，线密度偏差率为0.15％，断裂强度CV值为2.7％，断裂伸长CV值为4.6％。
实施例6
一种三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得聚酯纤维HOY丝；
首先制备纺丝熔体，将对苯二甲酸和乙二醇的单体配成浆料，其中对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1.7，然后加入催化剂、稳定剂和饱和脂肪酸金属盐混合均匀后，进行酯化反应，酯化反应在氮气氛围中加压反应，加压压力为0.1MPa，酯化反应的温度为255℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；然后在酯化反应结束后，在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在270℃，反应时间为30min；然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在275℃，反应时间90min，制得纺丝熔体。纺丝熔体中包括对苯二甲酸链段和乙二醇链段；饱和脂肪酸金属盐为硬脂酸锌，硬脂酸锌为聚酯重量的0.2％；催化剂为醋酸锑，醋酸锑为对苯二甲酸重量的0.05％；稳定剂为亚磷酸三甲酯，亚磷酸三甲酯为对苯二甲酸重量的0.01％；硬脂酸锌的碳原子数为18、熔点为118℃以及动力黏度0.27Pa·s的脂肪酸金属盐；聚酯的数均分子量为25000。
聚酯纤维HOY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：293℃；
冷却的温度：25℃；
卷绕的速度：7000m/min；
聚酯纺丝时的滤后压力为110kg/cm2；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.29；
喷丝微孔的结构参数为：外接圆半径R为240μm；内接圆半径为89μm；叶端圆弧半径r为45μm；叶长L为250μm。
经上述方法制得的三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性好，单丝纤度为2.4dtex，断裂强度为3.5cN/dtex，断裂伸长率为52.0％，线密度偏差率为0.18％，断裂强度CV值为2.6％，断裂伸长CV值为4.7％。

Claims (8)

1.一种三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，其特征是：按照三角异形聚酯纤维HOY丝的纺丝工艺；
纺丝时挤出的温度为290-295℃；
纺丝熔体包括饱和脂肪酸金属盐和聚酯，饱和脂肪酸金属盐与聚酯的质量比为0.0005-0.001:1；
纺丝时的滤后压力为85-125kg/cm2；所述纺丝熔体的挤出胀大比为1.20-1.32；
挤出胀大比的测试方法为：根据采集的熔体从喷丝微孔挤出的动态影像，进行三维模拟建立三维图形，计算熔体从喷丝微孔后挤出后对应的最大横截面积和喷丝微孔面积之比，得出一次实验的挤出胀大比B1，连续进行多组测试，取多组测试结果的平均值，得出最终挤出胀大比B；
所述饱和脂肪酸金属盐是指碳原子数为12-22、熔点为100-180℃以及动力黏度≤1Pa·s的硬脂酸铝、硬脂酸锌、月桂酸锌或山嵛酸钙。
2.根据权利要求1所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，其特征在于，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得聚酯纤维HOY丝；
聚酯纤维HOY丝的主要纺丝工艺参数为：
冷却的温度：20-25℃；
卷绕的速度：5000-7000m/min。
3.根据权利要求1所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，其特征在于，所述聚酯的数均分子量为20000-28000。
4.根据权利要求1所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，其特征在于，采用三角异形纺丝用喷丝板。
5.根据权利要求1所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，其特征在于，纺丝熔体的制备方法为：将对苯二甲酸和乙二醇的单体配成浆料，然后加入催化剂、稳定剂和饱和脂肪酸金属盐混合均匀后，进行酯化反应，酯化反应在氮气氛围中加压反应，加压压力为常压-0.3MPa，酯化反应的温度为250-260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；然后在酯化反应结束后，在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在260-270℃，反应时间为30-50min；然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在275-285℃，反应时间50-90min，制得纺丝熔体。
6.根据权利要求5所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑；催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％-0.05％。
7.根据权利要求5所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯；稳定剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01％-0.05％；对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1.2-2.0。
8.采用权利要求1-7任一所述的三角异形聚酯纤维HOY丝的制备方法制备的三角异形聚酯纤维HOY丝，其特征在于，所述三角异形聚酯纤维HOY丝的保形性好，单丝纤度为2.0-3.0dtex，断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率为50.0±4.0％，线密度偏差率≤0.2％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长CV值≤5.0％。
CN201611247734.5A 2016-12-29 2016-12-29 一种三角异形聚酯纤维hoy丝及其制备方法 Active CN106835337B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611247734.5A CN106835337B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种三角异形聚酯纤维hoy丝及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611247734.5A CN106835337B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种三角异形聚酯纤维hoy丝及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106835337A CN106835337A (zh) 2017-06-13
CN106835337B true CN106835337B (zh) 2020-04-03

Family

ID=59115096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611247734.5A Active CN106835337B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种三角异形聚酯纤维hoy丝及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106835337B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110961636B (zh) * 2019-12-23 2022-03-15 江苏恒科新材料有限公司 一种用于纺丝组件的烧结金属过滤芯及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104532387A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 张志明 一种低熔点有色异形涤纶长丝及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10330774A1 (de) * 2003-07-08 2005-03-03 Schill + Seilacher Ag Flammhemmend modifizierte, phosphorhaltige Copolyester, deren Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung
CN102797068A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 江苏鹰翔化纤股份有限公司 2、6-萘二酸改性涤纶纤维的制备方法
CN104831403A (zh) * 2015-04-28 2015-08-12 苏州如盛化纤有限公司 一种三叶异形阳离子涤纶fdy长丝及其生产方法
CN106245150B (zh) * 2016-08-31 2018-09-14 江苏恒力化纤股份有限公司 一种高均匀性有色聚酯工业丝及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104532387A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 张志明 一种低熔点有色异形涤纶长丝及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106835337A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108130624B (zh) 一种聚酯仿麻型异收缩复合丝及其制备方法
CN106835334B (zh) 一种多叶中空形聚酯纤维fdy丝及其制备方法
CN106835338B (zh) 一种扁平形聚酯纤维fdy丝及其制备方法
CN101608346B (zh) 一种异形聚乳酸类纤维及其制备方法
CN106757444B (zh) 一种低熔点聚酯纤维及其制备方法
CN103668493B (zh) 高模量低收缩聚酯工业丝的低温牵伸生产工艺
CN106801265B (zh) 一种8字中空形聚酯纤维fdy丝及其制备方法
CN112095163B (zh) 一种生物基聚酰胺短纤维聚纺牵定一体化成型制备方法及设备
CN106811821B (zh) 一种多叶异形聚酯纤维fdy丝及其制备方法
CN105839248A (zh) 一种异收缩超细复合加弹丝及其加工工艺
CN108385226B (zh) 一种聚酯仿棉型异收缩复合丝及其制备方法
CN110257947B (zh) 一种抗菌聚酯工业丝及其制备方法
CN107245768B (zh) 一种超细旦聚酯纤维fdy丝及其制备方法
CN109234820A (zh) 一种聚乳酸短纤维的制备方法
CN103882546A (zh) 一种高收缩超细腈纶纤维及其制备方法
CN109023564A (zh) 一种聚乳酸有色短纤维的制备方法
CN106835337B (zh) 一种三角异形聚酯纤维hoy丝及其制备方法
CN111041571B (zh) 一种再生聚酯长丝及其制备方法
CN116716670B (zh) 一种直接织造用涤纶预取向丝及其制备方法
CN111041658B (zh) 一种雪纺面料的制备方法
KR101010118B1 (ko) 우수한 흡습성을 지니는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트이형단면사 및 그 제조방법
CN106835335B (zh) 一种降低挤出胀大比的聚酯纺丝方法
CN215366081U (zh) 一种复合喷丝板
CN111041580B (zh) 一种pet/pbt同板混纤丝及其制备方法
CN108130613B (zh) 一种双异型纤维及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant