CN111962164A - 一种pbt涤纶纤维长丝的加工方法 - Google Patents

一种pbt涤纶纤维长丝的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、功能母粒的制备；步骤S2、原料的结晶干燥；步骤S3、切片的制备；步骤S4、纺丝成型。本发明还公开了根据所述PBT涤纶纤维长丝的加工方法加工而成的PBT涤纶纤维长丝。本发明公开的一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，工艺简单，操作控制方便，无需专用设备，加工效率高，产能高，耗能低。通过对制备原料和结晶温度、干燥温度和喷丝方式的合理选取，协同作用，使得加工而成的产品性能品质稳定，综合性能优异，适合大规模生产，具有较高的经济价值和社会价值。

Description

一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法
技术领域
本发明属于纺织纤维长丝加工技术领域，具体涉及一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法。
背景技术
涤纶纤维由于其优异的机械性能和耐热性能，在服用，家纺，产业用等领域具有非常广阔的应用；而作为高档的服用面料，PBT涤纶长丝更是引起了人们的广泛关注，随着其应用范围的进一步扩大，人们对PBT涤纶纤维长丝的市场需求量和质量要求越来越高，如何有效对PBT涤纶纤维长丝进行有效改进，以期制备出综合性能更佳，制备工艺更简单，制备成本更低廉的PBT涤纶纤维长丝是业内研究者们亟待解决的难题。
PBT纤维是聚对苯二甲酸丁二酯纤维长丝的简称，由高纯度对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)与1，4-丁二醇酯化后缩聚的线性聚合物，经熔体纺丝制得的纤维长丝，属于聚酯纤维长丝的一种。这种纤维长丝具有极好的伸长弹性回复率、柔软易染色，耐久性、尺寸稳定性、弹性优异，手感柔软，吸湿性、耐磨性和纤维卷曲性好，拉伸弹性和压缩弹性极高，染得纤维色泽鲜艳，色牢度及耐氯性优良，且具有优良的耐化学药品性、耐光性和耐热性。特别适用于制作游泳衣、连袜裤、训练服、体操服、健美服、网球服、舞蹈紧身衣、弹力牛仔服、滑雪裤、长筒袜、医疗上应用的绷带等高弹性纺织品。然而，该材料缺口冲击强度低，成型收缩率大，耐水解性差。现有PBT纤维长丝加工过程中产能低，耗能大，生产不稳定，产品性能品质不稳定。
申请号为201721285623.3的中国实用新型专利公开了一种PBT长丝纤维，其包括：长丝纤维本体；所述的长丝纤维本体上设置有复合纤维层，所述的复合纤维层内部端设置有涤纶纤维层，所述的涤纶纤维层内部端设置有PBT长丝单丝，其所述的长丝纤维本体为若干根的PBT长丝单丝构成的丝束，所述的复合纤维层和所述的涤纶纤维层与所述的长丝纤维本体为一体设置；该实用新型结构简单合理，具有良好的延伸性、收缩性和和质地，稳定性好。然而你，该PBT长丝纤维结构复杂，制备成本较高，且没有公开具体制备工艺参数。
因此，开发一种加工工艺简单，操作控制方便，无需专用设备，加工效率高，产能高，耗能低，产品性能品质稳定、综合性能优异的PBT涤纶纤维长丝的加工方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进涤纶纤维的制备和广泛应用具有非常重要的意义。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，工艺简单，操作控制方便，无需专用设备，加工效率高，产能高，耗能低。通过对制备原料和结晶温度、干燥温度和喷丝方式的合理选取，协同作用，使得加工而成的产品性能品质稳定，综合性能优异，适合大规模生产，具有较高的经济价值和社会价值。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、功能母粒的制备：将PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)混合均匀后，加入到螺杆挤出造粒机中，造粒，制得功能母粒；
步骤S2、原料的结晶干燥：将纺丝级PBT树脂、经过步骤S1制成的功能母粒混均匀后，依次经过结晶、干燥，制得混合物料；
步骤S3、切片的制备：将经过步骤S2制成的混合物料加入到双螺杆挤出机中，熔融混合，挤出成型，干燥，制得纺丝切片；
步骤S4、纺丝成型：将经过步骤S3制成的纺丝切片加入到双螺杆挤出喷丝机中，加热温度为260-280℃；喷丝成型，经冷却干燥、缠绕、牵引成型，制得PBT涤纶纤维长丝。
优选的，步骤S1中所述PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)的质量比为(3-5)∶(2-6)∶(0.3-0.7)∶(1-2)。
优选的，所述PBT树脂、纺丝级PBT树脂均为日本宝理产品，购于苏州裕辰隆工程塑料有限公司。
优选的，所述无机填料为海泡石、坡缕石、蒙脱石中的至少一种；所述无机填料的粒径为500-1000目。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
优选的，所述端环氧基超支化聚(胺-酯)的制备方法参见申请号为201910615830.8的中国发明专利实施例一。
优选的，所述螺杆挤出造粒机的温度为220-260℃。
优选的，步骤S2中所述纺丝级PBT树脂、功能母粒的质量比为(80-90)∶(5-10)。
优选的，步骤S2中所述结晶温度由135-140℃，干燥温度由140-150℃。
优选的，步骤S3中所述挤出成型的温度为262-275℃。
优选的，步骤S3中所述干燥具体为在真空度小于10KPa、温度在60-80℃下干燥8-12小时。
优选的，步骤S4中所述喷丝成型为单板喷丝。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法加工制成的PBT涤纶纤维长丝。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，工艺简单，操作控制方便，无需专用设备，加工效率高，产能高，耗能低。通过对制备原料和结晶温度、干燥温度和喷丝方式的合理选取，协同作用，使得加工而成的产品性能品质稳定，综合性能优异，适合大规模生产，具有较高的经济价值和社会价值。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、功能母粒的制备：将PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)混合均匀后，加入到螺杆挤出造粒机中，造粒，制得功能母粒；
步骤S2、原料的结晶干燥：将纺丝级PBT树脂、经过步骤S1制成的功能母粒混均匀后，依次经过结晶、干燥，制得混合物料；
步骤S3、切片的制备：将经过步骤S2制成的混合物料加入到双螺杆挤出机中，熔融混合，挤出成型，干燥，制得纺丝切片；
步骤S4、纺丝成型：将经过步骤S3制成的纺丝切片加入到双螺杆挤出喷丝机中，加热温度为260-280℃；喷丝成型，经冷却干燥、缠绕、牵引成型，制得PBT涤纶纤维长丝。
优选的，步骤S1中所述PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)的质量比为(3-5)∶(2-6)∶(0.3-0.7)∶(1-2)。
优选的，所述PBT树脂、纺丝级PBT树脂均为日本宝理产品，购于苏州裕辰隆工程塑料有限公司。
优选的，所述无机填料为海泡石、坡缕石、蒙脱石中的至少一种；所述无机填料的粒径为500-1000目。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
优选的，所述端环氧基超支化聚(胺-酯)的制备方法参见申请号为201910615830.8的中国发明专利实施例一。
优选的，所述螺杆挤出造粒机的温度为220-260℃。
优选的，步骤S2中所述纺丝级PBT树脂、功能母粒的质量比为(80-90)：(5-10)。
优选的，步骤S2中所述结晶温度由135-140℃，干燥温度由140-150℃。
优选的，步骤S3中所述挤出成型的温度为262-275℃。
优选的，步骤S3中所述干燥具体为在真空度小于10KPa、温度在60-80℃下干燥8-12小时。
优选的，步骤S4中所述喷丝成型为单板喷丝。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法加工制成的PBT涤纶纤维长丝。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，工艺简单，操作控制方便，无需专用设备，加工效率高，产能高，耗能低。通过对制备原料和结晶温度、干燥温度和喷丝方式的合理选取，协同作用，使得加工而成的产品性能品质稳定，综合性能优异，适合大规模生产，具有较高的经济价值和社会价值。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
实施例1提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、功能母粒的制备：将PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)混合均匀后，加入到螺杆挤出造粒机中，造粒，制得功能母粒；
步骤S2、原料的结晶干燥：将纺丝级PBT树脂、经过步骤S1制成的功能母粒混均匀后，依次经过结晶、干燥，制得混合物料；
步骤S3、切片的制备：将经过步骤S2制成的混合物料加入到双螺杆挤出机中，熔融混合，挤出成型，干燥，制得纺丝切片；
步骤S4、纺丝成型：将经过步骤S3制成的纺丝切片加入到双螺杆挤出喷丝机中，加热温度为260℃；喷丝成型，经冷却干燥、缠绕、牵引成型，制得PBT涤纶纤维长丝。
步骤S1中所述PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)的质量比为3∶2∶0.3∶1。
所述无机填料为海泡石；所述无机填料的粒径为500目；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
所述螺杆挤出造粒机的温度为260℃。
步骤S2中所述纺丝级PBT树脂、功能母粒的质量比为80∶6；步骤S2中所述结晶温度由135℃，干燥温度由140℃。
步骤S3中所述挤出成型的温度为262℃；步骤S3中所述干燥具体为在真空度小于10KPa、温度在60℃下干燥8小时。
步骤S4中所述喷丝成型为单板喷丝。
一种根据所述一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法加工制成的PBT涤纶纤维长丝。
实施例2
实施例2提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)的质量比为3.5∶3∶0.4∶1.2；步骤S2中所述纺丝级PBT树脂、功能母粒的质量比为83：6.5；步骤S2中所述结晶温度由137℃，干燥温度由143℃。
实施例3
实施例3提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)的质量比为4∶4∶0.5∶1.5；步骤S2中所述纺丝级PBT树脂、功能母粒的质量比为85∶8；步骤S2中所述结晶温度由138℃，干燥温度由145℃。
实施例4
实施例4提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)的质量比为4.5∶5∶0.6∶1.8；步骤S2中所述纺丝级PBT树脂、功能母粒的质量比为88∶9；步骤S2中所述结晶温度由139℃，干燥温度由148℃。
实施例5
实施例5提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)的质量比为5∶6∶0.7∶2；步骤S2中所述纺丝级PBT树脂、功能母粒的质量比为90∶10；步骤S2中所述结晶温度由140℃，干燥温度由150℃。
对比例1
对比例1提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S2中所述结晶温度由133℃，干燥温度由138℃。
对比例2
对比例2提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其与实施例1基本相同，不同的是，没有添加端环氧基超支化聚(胺-酯)。
对比例3
对比例2提供一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S3中所述挤出成型的温度为260℃。
为了说明本发明各实施例的有益技术效果，对各例中加工制成的PBT涤纶纤维长丝的性能进行测试，测试结果见表1。
试样 断裂强力CN 断裂强度CN/tex 条干均匀度CV％
实施例1 215.2 14.9 15.01
实施例2 215.4 15.2 15.08
实施例3 215.8 15.5 15.12
实施例4 216.1 15.7 15.15
实施例5 216.4 16.0 15.18
对比例1 213.0 13.7 14.98
对比例2 212.6 13.9 14.96
对比例3 213.4 13.5 14.95
从上表可以看出，本发明实施例具有更加优异的相关性能，这是各成分和工艺协同作用的结果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、功能母粒的制备：将PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)混合均匀后，加入到螺杆挤出造粒机中，造粒，制得功能母粒；
步骤S2、原料的结晶干燥：将纺丝级PBT树脂、经过步骤S1制成的功能母粒混均匀后，依次经过结晶、干燥，制得混合物料；
步骤S3、切片的制备：将经过步骤S2制成的混合物料加入到双螺杆挤出机中，熔融混合，挤出成型，干燥，制得纺丝切片；
步骤S4、纺丝成型：将经过步骤S3制成的纺丝切片加入到双螺杆挤出喷丝机中，加热温度为260-280℃；喷丝成型，经冷却干燥、缠绕、牵引成型，制得PBT涤纶纤维长丝。
2.根据权利要求1所述的一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，步骤S1中所述PBT树脂、无机填料、偶联剂、端环氧基超支化聚(胺-酯)的质量比为(3-5)∶(2-6)∶(0.3-0.7)∶(1-2)。
3.根据权利要求1所述的一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，所述无机填料为海泡石、坡缕石、蒙脱石中的至少一种；所述无机填料的粒径为500-1000目。
4.根据权利要求1所述的一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，所述螺杆挤出造粒机的温度为220-260℃。
6.根据权利要求1所述的一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，步骤S2中所述纺丝级PBT树脂、功能母粒的质量比为(80-90)∶(5-10)；步骤S2中所述结晶温度由135-140℃，干燥温度由140-150℃。
7.根据权利要求1所述的一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，步骤S3中所述挤出成型的温度为262-275℃；步骤S3中所述干燥具体为在真空度小于10KPa、温度在60-80℃下干燥8-12小时。
8.根据权利要求1所述的一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法，其特征在于，步骤S4中所述喷丝成型为单板喷丝。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的一种PBT涤纶纤维长丝的加工方法加工制成的PBT涤纶纤维长丝。
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