CN107245768B - 一种超细旦聚酯纤维fdy丝及其制备方法 - Google Patents

一种超细旦聚酯纤维fdy丝及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种超细旦聚酯纤维FDY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125‑155kg/cm2；纺丝熔体的挤出胀大比为1.25‑1.35；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。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，进而有效减少出口膨胀，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

一种超细旦聚酯纤维FDY丝及其制备方法
技术领域
本发明属于聚酯纤维领域，具体涉及一种超细旦聚酯纤维FDY丝及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET纤维或聚酯纤维)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。然而，聚对苯二甲酸乙二醇酯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。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。
目前在聚合物熔体纺丝时存在保形效果不好的问题，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。
超细旦纤维是指单丝纤度(dpf)比较小的纤维，习惯称为微细纤维。当dpf小到一定程度时，会突现出许许多多的新异性能。超细旦纤维直径小弯曲阻力小，纱线较柔软，比表面积大，覆盖性大，更蓬松，织物表面凹凸结构，增加粉末感。超细旦有毛细管蕊吸性，改善织物透湿性，其高填充密度，具保暖性。单丝强力较低有利于磨毛等后处理加工。但是在现有纺丝过程中的高速纺丝，细旦纤维易出现毛丝，丝条易出现毛羽、缠结等现象，严重时引起断头，在高纺丝压力下，纤维还会产生较大的挤出胀大效应，大大影响产品的保形效果，制约了超细旦纤维的应用。因此，如何有效提高纤维的保形效果，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，提供一种超细旦聚酯纤维FDY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对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。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种超细旦聚酯纤维FDY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125-155kg/cm2，现有技术中纺常规超细旦的滤后压力为130-160kg/cm2；所述纺丝熔体的挤出胀大比为1.25-1.35；
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。
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，若在相同的纺丝压力下，本发明在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。
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。本发明的纺丝压力相对于常规纺丝压力有所减小，纺丝时的法向应力差减小，对应的挤出胀大比进而减少。
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：
如上所述的超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得聚酯纤维FDY丝；
聚酯纤维FDY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：285-295℃；
冷却的温度：20-25℃；
网络压力：0.20-0.30MPa；
一辊速度：1500-2200m/min；
一辊温度：75-90℃；
二辊速度：3600-3900m/min；
二辊温度：115-135℃；
卷绕的速度：4000-4600m/min。
如上所述的超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，所述聚酯的数均分子量为20000-28000。
如上所述的超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，采用超细旦聚酯纤维纺丝用喷丝板。
如上所述的超细旦聚酯纤维FDY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。
如上所述的超细旦聚酯纤维FDY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。
如上所述的超细旦聚酯纤维FDY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％。
如上所述的超细旦聚酯纤维FDY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。
采用如上任一所述的超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法制备的超细旦聚酯纤维FDY丝，所述超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.2-0.5dtex，断裂强度≥4.2cN/dtex，断裂伸长率为33.0±3.0％，线密度偏差率≤0.5％，断裂强度CV值≤4.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，条干不匀率CV值≤2.0％。
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对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，有利于保证纤维的提高纤维的力学性能，减少了纤维的不匀率。
3)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。
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
一种超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得聚酯纤维FDY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，硬脂酸镁占聚酯重量的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FDY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：285℃；
冷却的温度：20℃；
网络压力：0.20MPa；
一辊速度：1500m/min；
一辊温度：75℃；
二辊速度：3600m/min；
二辊温度：115℃；
卷绕的速度：4000m/min。
纺丝时的滤后压力为125kg/cm2；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.25；
经上述方法制得的超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.2dtex，断裂强度为4.2cN/dtex，断裂伸长率为33.0％，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为3.7％，断裂伸长CV值为7.5％，条干不匀率CV值为1.6％。
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50测试，取50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。
经上述方法制得的超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.7dtex，断裂强度为3.8cN/dtex，断裂伸长率为37％，线密度偏差率为0.6％，断裂强度CV值为4.4％，断裂伸长CV值为8.4％，条干不匀率CV值为2.5％。
实施例2
一种超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得聚酯纤维FDY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FDY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：295℃；
冷却的温度：25℃；
网络压力：0.30MPa；
一辊速度：2200m/min；
一辊温度：90℃；
二辊速度：3900m/min；
二辊温度：135℃；
卷绕的速度：4600m/min。
纺丝时的滤后压力为155kg/cm2；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.35；
经上述方法制得的超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为4.5cN/dtex，断裂伸长率为32％，线密度偏差率为0.45％，断裂强度CV值为3.7％，断裂伸长CV值为7.5％，条干不匀率CV值为1.7％。
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。
经上述方法制得的超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.9dtex，断裂强度为4.0cN/dtex，断裂伸长率为30％，线密度偏差率为0.65％，断裂强度CV值为4.15％，断裂伸长CV值为8.25％，条干不匀率CV值为2.25％。
实施例3
一种超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得聚酯纤维FDY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FDY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：290℃；
冷却的温度：225℃；
网络压力：0.27MPa；
一辊速度：2000m/min；
一辊温度：85℃；
二辊速度：3700m/min；
二辊温度：125℃；
卷绕的速度：4400m/min。
纺丝时的滤后压力为135kg/cm2；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.30；
经上述方法制得的超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.3dtex，断裂强度为4.4cN/dtex，断裂伸长率为33％，线密度偏差率为0.44％，断裂强度CV值为3.7％，断裂伸长CV值为7.2％，条干不匀率CV值为1.6％。
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1.45。
经上述方法制得的超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.8dtex，断裂强度为4.52cN/dtex，断裂伸长率为35％，线密度偏差率为0.45％，断裂强度CV值为3.6％，断裂伸长CV值为7.2％，条干不匀率CV值为1.6％。
可见，普通聚酯纺丝制得的单丝纤度远小于本发明纤维的的单丝纤度。这是因为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；而对比例中的普通聚酯熔体未加入润滑剂。显然，在同样的纺丝压力下，本发明的聚酯熔体挤出速度更大，进而可使纤维一棍、二棍之间的速度差更大，牵伸强度更大，从而纤维的单丝纤度更低，断裂程度更大。
实施例4
一种超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得聚酯纤维FDY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35min；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277℃，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0.02％。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21000。
聚酯纤维FDY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：285℃；
冷却的温度：22℃；
网络压力：0.25MPa；
一辊速度：2000m/min；
一辊温度：85℃；
二辊速度：3600m/min；
二辊温度：120℃；
卷绕的速度：4300m/min；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.32；
纺丝时的滤后压力为150kg/cm2；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.32。
经上述方法制得的超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.4dtex，断裂强度为4.6cN/dtex，断裂伸长率为34％，线密度偏差率为0.4％，断裂强度CV值为3.7％，断裂伸长CV值为7.6％，条干不匀率CV值为1.7％。
实施例5
一种超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得聚酯纤维FDY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0.22MPa，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70min，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月桂酸锌，月桂酸锌为聚酯重量的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0.04％。月桂酸锌的碳原子数为12、熔点为130℃以及动力黏度位0.27Pa·s；聚酯的数均分子量为28000。
聚酯纤维FDY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：293℃；
冷却的温度：24℃；
网络压力：0.8MPa；
一辊速度：1800m/min；
一辊温度：88℃；
二辊速度：3700m/min；
二辊温度：130℃；
卷绕的速度：4500m/min。
纺丝时的滤后压力为140kg/cm2；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.33；
经上述方法制得的超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为4.2cN/dtex，断裂伸长率为30％，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为4.0％，断裂伸长CV值为8.0％，条干不匀率CV值为2.0％。
实施例6
一种超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得聚酯纤维FDY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1:1.5，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75min，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月桂酸锌，月桂酸锌为聚酯重量的0.1％；催化剂为醋酸锑，醋酸锑为对苯二甲酸重量的0.04％；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％。月桂酸锌的碳原子数为12、熔点为130℃以及动力黏度位0.27Pa·s；聚酯的数均分子量为25000；
聚酯纤维FDY丝的主要纺丝工艺参数为：
挤出的温度：288℃；
冷却的温度：23℃；
网络压力：0.28MPa；
一辊速度：1700m/min；
一辊温度：79℃；
二辊速度：3700m/min；
二辊温度：120℃；
卷绕的速度：4300m/min。
纺丝时的滤后压力为135kg/cm2；
纺丝熔体的挤出胀大比为1.28；
经上述方法制得的超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.35dtex，断裂强度为4.3cN/dtex，断裂伸长率为34％，线密度偏差率为0.45％，断裂强度CV值为3.8％，断裂伸长CV值为7.7％，条干不匀率CV值为1.6％。

Claims (7)

1.一种超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，其特征是：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125-155kg/cm2；所述纺丝熔体的挤出胀大比为1.25-1.35；
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；
所述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；
纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超细旦聚酯纤维FDY丝；
挤出的温度：285-295℃；
所述超细旦聚酯纤维FDY丝的单丝纤度为0.2-0.5dtex；
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。
2.根据权利要求1所述的超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，其特征在于，聚酯纤维FDY丝的其他主要纺丝工艺参数为：
冷却的温度：20-25℃；
网络压力：0.20-0.30MPa；
一辊速度：1500-2000m/min；
一辊温度：75-90℃；
二辊速度：3600-3900m/min；
二辊温度：115-135℃；
卷绕的速度：4000-4600m/min。
3.根据权利要求1所述的超细旦聚酯纤维FDY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所述的超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法，其特征在于，采用超细旦聚酯纤维纺丝用喷丝板。
5.根据权利要求1所述的超细旦聚酯纤维FDY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％。
6.根据权利要求5所述的超细旦聚酯纤维FDY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。
7.采用如权利要求1-6任一项所述的超细旦聚酯纤维FDY丝的制备方法制备的超细旦聚酯纤维FDY丝，其特征在于，所述超细旦聚酯纤维FDY丝的断裂强度≥4.2cN/dtex，断裂伸长率为33.0±3.0％，线密度偏差率≤0.5％，断裂强度CV值≤4.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，条干不匀率CV值≤2.0％。
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