CN110195269A - 一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，涉及新材料技术领域，按一定比例加入对苯二甲酸、乙二醇、α‑丙二醇，再加入至少一种羟基酸和催化剂，进行酯化再进行缩聚，得到聚合物，对聚合物再进行熔融，得到初液，再向初液中添加共混改性聚丁二酸丁二醇酯，混合均匀，即得所需纺丝液；本发明制备的低熔点涤纶热熔丝纺丝液制备的热熔丝熔点大幅度降低，同时具有优异的纤维强力。
Description
技术领域
本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)，别名涤纶，是一种性能优异的热塑性聚合物，广泛应用于纤维、薄膜、塑料等多个领域。
热熔丝分为涤纶热熔丝和锦纶热熔丝两种，可通过调整原料特性，将熔点控制在85℃至180℃之间。在常温状态下，将热熔丝与其它纤维织造成织物，然后在干热或湿热状态下，对织物施加压力，当温度高于热熔丝熔点时，热熔丝逐渐熔融。而在此温度下，常规的其它纤维保持不变，从而被热熔丝粘合在一起。
低熔点涤纶热熔丝是由聚酯纺丝液经过纺丝装置纺丝得到，因此，聚酯纺丝液的性能对与低熔点涤纶热熔丝的性能具有直接的关系，如果提高聚酯纺丝液的性能，进而来提高纺丝质量和稳定性，是所需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，按一定比例加入对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇，再加入至少一种羟基酸和催化剂，进行酯化再进行缩聚，得到聚合物，对聚合物再进行熔融，得到初液，再向初液中添加共混改性聚丁二酸丁二醇酯，混合均匀，即得所需纺丝液。
优选的，所述对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇摩尔比为0.8-1：1.2:0.8。
优选的，所述羟基酸与对苯二甲酸摩尔比为1:4。
优选的，所述羟基酸为α-羟基酸、γ-羟基酸中一种或两种等量混合。
优选的，所述催化剂为乙二醇锑。
优选的，所述催化剂与对苯二甲酸摩尔比为1:20-30。
优选的，所述六甲基二硅氮烷乙醇溶液质量分数为10%。
优选的，所述酯化温度为230-240℃。
优选的，所述缩聚反应压力为30Pa，反应温度为215℃，反应时间为1-1.5小时。
优选的，所述原位共聚聚丁二酸丁二醇酯添加量为初液质量的10-12%，所述共混改性聚丁二酸丁二醇酯制备方法为按重量份计将80份聚丁二酸丁二醇酯与8份的木质素在转矩流变仪中熔融共混，温度 178℃、转子转速 200 rpm、时间15 min，然后出料，冷却，切粒，即得。
有益效果：本发明对于聚对苯二甲酸乙二醇酯熔点的改变可以通过改变聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔融焓和熔融熵来达到，熔融焓是聚对苯二甲酸乙二醇酯分子链段离开晶格所需要吸收的能量，其大小主要与聚对苯二甲酸乙二醇酯分子间作用力直接相关，因此，如果想要降低聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔点，就需要降低聚对苯二甲酸乙二醇酯分子间的相互作用力，从而使得聚对苯二甲酸乙二醇酯熔融焓降低来达到目的，本发明按一定比例加入对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇，再加入至少一种羟基酸和催化剂，进行酯化再进行缩聚，得到聚合物，对聚合物再进行熔融，得到初液，再向初液中添加共混改性聚丁二酸丁二醇酯，混合均匀，即得所需纺丝液，进而制备低熔点的涤纶热熔丝，能够有效的降低原有聚对苯二甲酸乙二醇酯分子间作用力，从而达到降低熔点的效果；经过试验可以看出，本发明制备的低熔点涤纶热熔丝纺丝液制备的热熔丝熔点大幅度降低，同时具有优异的纤维强力，采用α-羟基酸时制备的热熔丝的熔点相较于采用γ-羟基酸时制备的热熔丝的熔点更低，但是α-羟基酸时制备的热熔丝的纤维强力相较于采用γ-羟基酸时制备的热熔丝的纤维强力有所降低，随着共混改性聚丁二酸丁二醇酯添加量的增加，制备的热熔丝的熔点降低添加到一定量后，熔点无法继续降低。
具体实施方式
实施例1
一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，按一定比例加入对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇，再加入至少一种羟基酸和催化剂，进行酯化再进行缩聚，得到聚合物，对聚合物再进行熔融，得到初液，再向初液中添加共混改性聚丁二酸丁二醇酯，混合均匀，即得所需纺丝液。
优选的，所述对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇摩尔比为0.8：1.2:0.8。
优选的，所述羟基酸与对苯二甲酸摩尔比为1:4。
优选的，所述羟基酸为α-羟基酸。
优选的，所述催化剂为乙二醇锑。
优选的，所述催化剂与对苯二甲酸摩尔比为1:20。
优选的，所述六甲基二硅氮烷乙醇溶液质量分数为10%。
优选的，所述酯化温度为230℃。
优选的，所述缩聚反应压力为30Pa，反应温度为215℃，反应时间为1小时。
优选的，所述原位共聚聚丁二酸丁二醇酯添加量为初液质量的10%，所述共混改性聚丁二酸丁二醇酯制备方法为按重量份计将80份聚丁二酸丁二醇酯与8份的木质素在转矩流变仪中熔融共混，温度 178℃、转子转速 200 rpm、时间15 min，然后出料，冷却，切粒，即得。
实施例2
一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，按一定比例加入对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇，再加入至少一种羟基酸和催化剂，进行酯化再进行缩聚，得到聚合物，对聚合物再进行熔融，得到初液，再向初液中添加共混改性聚丁二酸丁二醇酯，混合均匀，即得所需纺丝液。
优选的，所述对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇摩尔比为1：1.2:0.8。
优选的，所述羟基酸与对苯二甲酸摩尔比为1:4。
优选的，所述羟基酸为α-羟基酸。
优选的，所述催化剂为乙二醇锑。
优选的，所述催化剂与对苯二甲酸摩尔比为1: 30。
优选的，所述六甲基二硅氮烷乙醇溶液质量分数为10%。
优选的，所述酯化温度为240℃。
优选的，所述缩聚反应压力为30Pa，反应温度为215℃，反应时间为1.5小时。
优选的，所述原位共聚聚丁二酸丁二醇酯添加量为初液质量的12%，所述共混改性聚丁二酸丁二醇酯制备方法为按重量份计将80份聚丁二酸丁二醇酯与8份的木质素在转矩流变仪中熔融共混，温度 178℃、转子转速 200 rpm、时间15 min，然后出料，冷却，切粒，即得。
实施例3
一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，按一定比例加入对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇，再加入至少一种羟基酸和催化剂，进行酯化再进行缩聚，得到聚合物，对聚合物再进行熔融，得到初液，再向初液中添加共混改性聚丁二酸丁二醇酯，混合均匀，即得所需纺丝液。
优选的，所述对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇摩尔比为0.9：1.2:0.8。
优选的，所述羟基酸与对苯二甲酸摩尔比为1:4。
优选的，所述羟基酸为α-羟基酸。
优选的，所述催化剂为乙二醇锑。
优选的，所述催化剂与对苯二甲酸摩尔比为1:25。
优选的，所述六甲基二硅氮烷乙醇溶液质量分数为10%。
优选的，所述酯化温度为235℃。
优选的，所述缩聚反应压力为30Pa，反应温度为215℃，反应时间为1.2小时。
优选的，所述原位共聚聚丁二酸丁二醇酯添加量为初液质量的10-12%，所述共混改性聚丁二酸丁二醇酯制备方法为按重量份计将80份聚丁二酸丁二醇酯与8份的木质素在转矩流变仪中熔融共混，温度 178℃、转子转速 200 rpm、时间15 min，然后出料，冷却，切粒，即得。
实施例4
一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，按一定比例加入对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇，再加入至少一种羟基酸和催化剂，进行酯化再进行缩聚，得到聚合物，对聚合物再进行熔融，得到初液，再向初液中添加共混改性聚丁二酸丁二醇酯，混合均匀，即得所需纺丝液。
优选的，所述对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇摩尔比为0.8：1.2:0.8。
优选的，所述羟基酸与对苯二甲酸摩尔比为1:4。
优选的，所述羟基酸为γ-羟基酸。
优选的，所述催化剂为乙二醇锑。
优选的，所述催化剂与对苯二甲酸摩尔比为1:20。
优选的，所述六甲基二硅氮烷乙醇溶液质量分数为10%。
优选的，所述酯化温度为230℃。
优选的，所述缩聚反应压力为30Pa，反应温度为215℃，反应时间为1小时。
优选的，所述原位共聚聚丁二酸丁二醇酯添加量为初液质量的10%，所述共混改性聚丁二酸丁二醇酯制备方法为按重量份计将80份聚丁二酸丁二醇酯与8份的木质素在转矩流变仪中熔融共混，温度 178℃、转子转速 200 rpm、时间15 min，然后出料，冷却，切粒，即得。
实施例5
一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，按一定比例加入对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇，再加入至少一种羟基酸和催化剂，进行酯化再进行缩聚，得到聚合物，对聚合物再进行熔融，得到初液，再向初液中添加共混改性聚丁二酸丁二醇酯，混合均匀，即得所需纺丝液。
优选的，所述对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇摩尔比为0.8：1.2:0.8。
优选的，所述羟基酸与对苯二甲酸摩尔比为1:4。
优选的，所述羟基酸为α-羟基酸、γ-羟基酸等量混合。
优选的，所述催化剂为乙二醇锑。
优选的，所述催化剂与对苯二甲酸摩尔比为1:20。
优选的，所述六甲基二硅氮烷乙醇溶液质量分数为10%。
优选的，所述酯化温度为230℃。
优选的，所述缩聚反应压力为30Pa，反应温度为215℃，反应时间为1小时。
优选的，所述原位共聚聚丁二酸丁二醇酯添加量为初液质量的10%，所述共混改性聚丁二酸丁二醇酯制备方法为按重量份计将80份聚丁二酸丁二醇酯与8份的木质素在转矩流变仪中熔融共混，温度 178℃、转子转速 200 rpm、时间15 min，然后出料，冷却，切粒，即得。
采用申请号为201210219799.4方法对实施例纺丝液进行纺丝，得到相同规格的热熔丝，对比各组热熔丝熔点，以及纤维强力：
表1
由表1可以看出，本发明制备的低熔点涤纶热熔丝纺丝液制备的热熔丝熔点大幅度降低，同时具有优异的纤维强力，采用α-羟基酸时制备的热熔丝的熔点相较于采用γ-羟基酸时制备的热熔丝的熔点更低，但是α-羟基酸时制备的热熔丝的纤维强力相较于采用γ-羟基酸时制备的热熔丝的纤维强力有所降低。
以实施例1为基础试样，对比共混改性聚丁二酸丁二醇酯相较于初液的添加量对热熔丝熔点的影响：
表2
由表2可以看出，随着共混改性聚丁二酸丁二醇酯添加量的增加，制备的热熔丝的熔点降低添加到一定量后，熔点无法继续降低。
Claims (10)
1.一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，按一定比例加入对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇，再加入至少一种羟基酸和催化剂，进行酯化再进行缩聚，得到聚合物，对聚合物再进行熔融，得到初液，再向初液中添加共混改性聚丁二酸丁二醇酯，混合均匀，即得所需纺丝液。
2.如权利要求1所述的一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，所述对苯二甲酸、乙二醇、α-丙二醇摩尔比为0.8-1：1.2:0.8。
3.如权利要求1所述的一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，所述羟基酸与对苯二甲酸摩尔比为1:4。
4.如权利要求1或3所述的一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，所述羟基酸为α-羟基酸、γ-羟基酸中一种或两种等量混合。
5.如权利要求1所述的一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，所述催化剂为乙二醇锑。
6.如权利要求5所述的一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，所述催化剂与对苯二甲酸摩尔比为1:20-30。
7.如权利要求1所述的一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，所述六甲基二硅氮烷乙醇溶液质量分数为10%。
8.如权利要求1所述的一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，所述酯化温度为230-240℃。
9.如权利要求1所述的一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，所述缩聚反应压力为30Pa，反应温度为215℃，反应时间为1-1.5小时。
10.如权利要求1所述的一种低熔点涤纶热熔丝制备用纺丝液，其特征在于，所述原位共聚聚丁二酸丁二醇酯添加量为初液质量的10-12%，所述共混改性聚丁二酸丁二醇酯制备方法为按重量份计将80份聚丁二酸丁二醇酯与8份的木质素在转矩流变仪中熔融共混，温度 178℃、转子转速 200 rpm、时间15 min，然后出料，冷却，切粒，即得。
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|---|---|---|---|---|
| CN112962154A (zh) * | 2021-01-31 | 2021-06-15 | 福建沃凯丝化纤有限公司 | 一种基于异性喷丝板制备涤纶热熔丝的方法 |
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- 2019-06-14 CN CN201910515015.4A patent/CN110195269A/zh not_active Withdrawn
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