CN112921439A - 一种低熔点涤纶fdy长丝的熔融纺丝方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涤纶FDY长丝加工技术领域，且公开了一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，包括以下步骤：S1：制备浆料，向反应釜中加入对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物，然后进行混合制备浆料；S2：第一酯化，将配制好的浆料和复合助剂加入到酯化反应釜进行第一酯化反应，得到产物A，S2中复合助剂为有机锡和铅盐的一种或多种；S3：再次酯化，向产物A中加入多元醇，进行第二酯化反应，得到产物B；S4：缩聚反应。本发明形成在聚合物内既有亲水功能、又有导通水分功能的亲水结构，大大提高聚酯的亲水性能，通过施加额外的可控磁场，进一步改善了PET熔体和纤维的结晶性，进而改善了纤维的物理性能。
Description
技术领域
本发明涉及涤纶FDY长丝加工技术领域，具体为一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法。
背景技术
涤纶织物与人们生活息息相关，紧密相连，用于衣着用品、床上用品、装饰用品、箱包用品、帐篷等。涤纶FDY(全称Fully Drawn Yarn，全拉伸丝)在纺丝过程中引入拉伸作用，可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝。涤纶FDY面料手感顺滑柔软，经常被用于织造仿真丝面料。
现有的涤纶FDY长丝在一定程度上不能满足人们的日常生活需求，因此需要对其进行改进，很多熔体纺丝的过程中施加可控磁场，可以改善熔体的结晶情况，是纤维中的结晶晶形更为稳定，也就是说，通过在熔体纺丝过程中施加磁场，可以改善熔体纺丝所制备的纤维的结晶效果进而改善其物理性能，而且一般的涤纶FDY长丝亲水性能不够好，不能满足人们的要求。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，主要为解决现有的方法制备的涤纶FDY长丝亲水性能不够好，结构不够稳定，不能满足人们的要求的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，包括以下步骤：
S1：制备浆料，向反应釜中加入对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物，然后进行混合制备浆料；
S2：第一酯化，将配制好的浆料和复合助剂加入到酯化反应釜进行第一酯化反应，得到产物A，S2中复合助剂为有机锡和铅盐的一种或多种；
S3：再次酯化，向产物A中加入多元醇，进行第二酯化反应，得到产物B；
S4：缩聚反应，将得到的产物B加入缩聚反应釜，进行缩聚反应，然后制得低熔点聚酯熔体；
S5：初生纤维，将低熔点聚酯熔体经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维；
S6：冷却，将所述初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却；
S7：施加磁场，在PET熔体的熔融过程和PET熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控脉冲磁场；
S8：定型，将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型。
在前述方案的基础上，所述S1中对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物的摩尔比为1:1.05-1:6.0。
作为本发明再进一步的方案，所述S2中第一酯化反应在226-240℃、0.2-0.4MPa的条件下反应，酯化反应的时间为0.6-3.5h。
进一步的，所述S3中第二酯化反应在220-240℃、0.3-0.5MPa的条件下反应，酯化反应时间为0.2-0.8h。
在前述方案的基础上，所述S5中在将低熔点聚酯熔体加入到计量泵前需要过滤加压。
本发明再进一步的方案，所述S6中纺丝甬道分为上下两部分，上部分纺丝甬道吹碱性冷却风，下部分纺丝甬道吹弱酸性冷却风。
进一步的，所述S5中可控脉冲磁场的强度为5-40T，频率为60-90赫兹。
在前述方案的基础上，所述S8中采用德国巴马格24头纺拉伸卷绕设备，第一热辊速度为1800m/min，温度为86℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，第二热辊速度为4280m/min，温度为126℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，卷绕速度为4300m/min，卷绕张力控制在11CN。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，具备以下有益效果：
1、本发明采用添加多元醇改善聚酯的亲水性能，多元醇含有多个羟基，在第二酯化反应阶段加入多元醇保证其支链上的羟基不发生反应，并且形成在聚合物内既有亲水功能、又有导通水分功能的亲水结构，大大提高聚酯的亲水性能。
2、本发明通过过滤的操作能够去除其中的杂质，提高其纯度和制作初生纤维的质量，而加压的步骤能够提高其生产效率。
3、本发明通过纺丝甬道中对长丝进行吹风冷却时采用了两段式冷却方法，上段采用碱性吹风，能够更好，地促进长丝熔体的结晶，改善纤维的结晶性能，下段采用弱酸性吹风，能够中和上段吹风中的碱性物质，并且再次促进长丝的凝固结晶。
4、本发明通过施加额外的可控磁场，进一步改善了PET熔体和纤维的结晶性，进而改善了纤维的物理性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法的流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1，一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，包括以下步骤：
S1：制备浆料，向反应釜中加入对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物，然后进行混合制备浆料；
S2：第一酯化，将配制好的浆料和复合助剂加入到酯化反应釜进行第一酯化反应，得到产物A，S2中复合助剂为有机锡和铅盐的一种或多种；
S3：再次酯化，向产物A中加入多元醇，进行第二酯化反应，得到产物B；
S4：缩聚反应，将得到的产物B加入缩聚反应釜，进行缩聚反应，然后制得低熔点聚酯熔体；
S5：初生纤维，将低熔点聚酯熔体经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维；
S6：冷却，将所述初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却；
S7：施加磁场，在PET熔体的熔融过程和PET熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控脉冲磁场；
S8：定型，将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型。
本发明的S1中对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物的摩尔比为1:1.05-1:6.0，S2中第一酯化反应在226℃、0.2MPa的条件下反应，酯化反应的时间为0.6h，S3中第二酯化反应在220℃、0.3MPa的条件下反应，酯化反应时间为0.2h，采用添加多元醇改善聚酯的亲水性能，多元醇含有多个羟基，在第二酯化反应阶段加入多元醇保证其支链上的羟基不发生反应，并且形成在聚合物内既有亲水功能、又有导通水分功能的亲水结构，大大提高聚酯的亲水性能。
需要特别说明的是，S5中在将低熔点聚酯熔体加入到计量泵前需要过滤加压，通过过滤的操作能够去除其中的杂质，提高其纯度和制作初生纤维的质量，而加压的步骤能够提高其生产效率，S6中纺丝甬道分为上下两部分，上部分纺丝甬道吹碱性冷却风，下部分纺丝甬道吹弱酸性冷却风，纺丝甬道中对长丝进行吹风冷却时采用了两段式冷却方法，上段采用碱性吹风，能够更好，地促进长丝熔体的结晶，改善纤维的结晶性能，下段采用弱酸性吹风，能够中和上段吹风中的碱性物质，并且再次促进长丝的凝固结晶，S5中可控脉冲磁场的强度为5T，频率为600赫兹，通过施加额外的可控磁场，进一步改善了PET熔体和纤维的结晶性，进而改善了纤维的物理性能，S8中采用德国巴马格24头纺拉伸卷绕设备，第一热辊速度为1800m/min，温度为86℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，第二热辊速度为4280m/min，温度为126℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，卷绕速度为4300m/min，卷绕张力控制在11CN。
实施例2
参照图1，一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，包括以下步骤：
S1：制备浆料，向反应釜中加入对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物，然后进行混合制备浆料；
S2：第一酯化，将配制好的浆料和复合助剂加入到酯化反应釜进行第一酯化反应，得到产物A，S2中复合助剂为有机锡和铅盐的一种或多种；
S3：再次酯化，向产物A中加入多元醇，进行第二酯化反应，得到产物B；
S4：缩聚反应，将得到的产物B加入缩聚反应釜，进行缩聚反应，然后制得低熔点聚酯熔体；
S5：初生纤维，将低熔点聚酯熔体经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维；
S6：冷却，将所述初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却；
S7：施加磁场，在PET熔体的熔融过程和PET熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控脉冲磁场；
S8：定型，将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型。
本发明的S1中对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物的摩尔比为1:1.05-1:6.0，S2中第一酯化反应在230℃、0.3MPa的条件下反应，酯化反应的时间为0.8h，S3中第二酯化反应在230℃、0.4MPa的条件下反应，酯化反应时间为0.3h，采用添加多元醇改善聚酯的亲水性能，多元醇含有多个羟基，在第二酯化反应阶段加入多元醇保证其支链上的羟基不发生反应，并且形成在聚合物内既有亲水功能、又有导通水分功能的亲水结构，大大提高聚酯的亲水性能。
需要特别说明的是，S5中在将低熔点聚酯熔体加入到计量泵前需要过滤加压，通过过滤的操作能够去除其中的杂质，提高其纯度和制作初生纤维的质量，而加压的步骤能够提高其生产效率，S6中纺丝甬道分为上下两部分，上部分纺丝甬道吹碱性冷却风，下部分纺丝甬道吹弱酸性冷却风，纺丝甬道中对长丝进行吹风冷却时采用了两段式冷却方法，上段采用碱性吹风，能够更好，地促进长丝熔体的结晶，改善纤维的结晶性能，下段采用弱酸性吹风，能够中和上段吹风中的碱性物质，并且再次促进长丝的凝固结晶，S5中可控脉冲磁场的强度为5.5T，频率为620赫兹，通过施加额外的可控磁场，进一步改善了PET熔体和纤维的结晶性，进而改善了纤维的物理性能，S8中采用德国巴马格24头纺拉伸卷绕设备，第一热辊速度为1800m/min，温度为86℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，第二热辊速度为4280m/min，温度为126℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，卷绕速度为4300m/min，卷绕张力控制在11CN。
实施例3
参照图1，一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，包括以下步骤：
S1：制备浆料，向反应釜中加入对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物，然后进行混合制备浆料；
S2：第一酯化，将配制好的浆料和复合助剂加入到酯化反应釜进行第一酯化反应，得到产物A，S2中复合助剂为有机锡和铅盐的一种或多种；
S3：再次酯化，向产物A中加入多元醇，进行第二酯化反应，得到产物B；
S4：缩聚反应，将得到的产物B加入缩聚反应釜，进行缩聚反应，然后制得低熔点聚酯熔体；
S5：初生纤维，将低熔点聚酯熔体经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维；
S6：冷却，将所述初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却；
S7：施加磁场，在PET熔体的熔融过程和PET熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控脉冲磁场；
S8：定型，将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型。
本发明的S1中对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物的摩尔比为1:1.05-1:6.0，S2中第一酯化反应在240℃、0.4MPa的条件下反应，酯化反应的时间为0.9h，S3中第二酯化反应在240℃、0.4MPa的条件下反应，酯化反应时间为0.5h，采用添加多元醇改善聚酯的亲水性能，多元醇含有多个羟基，在第二酯化反应阶段加入多元醇保证其支链上的羟基不发生反应，并且形成在聚合物内既有亲水功能、又有导通水分功能的亲水结构，大大提高聚酯的亲水性能。
需要特别说明的是，S5中在将低熔点聚酯熔体加入到计量泵前需要过滤加压，通过过滤的操作能够去除其中的杂质，提高其纯度和制作初生纤维的质量，而加压的步骤能够提高其生产效率，S6中纺丝甬道分为上下两部分，上部分纺丝甬道吹碱性冷却风，下部分纺丝甬道吹弱酸性冷却风，纺丝甬道中对长丝进行吹风冷却时采用了两段式冷却方法，上段采用碱性吹风，能够更好，地促进长丝熔体的结晶，改善纤维的结晶性能，下段采用弱酸性吹风，能够中和上段吹风中的碱性物质，并且再次促进长丝的凝固结晶，S5中可控脉冲磁场的强度为6T，频率为680赫兹，通过施加额外的可控磁场，进一步改善了PET熔体和纤维的结晶性，进而改善了纤维的物理性能，S8中采用德国巴马格24头纺拉伸卷绕设备，第一热辊速度为1800m/min，温度为86℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，第二热辊速度为4280m/min，温度为126℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，卷绕速度为4300m/min，卷绕张力控制在11CN。
表1实施例1、实施例2与实施例3对比
在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备浆料，向反应釜中加入对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物，然后进行混合制备浆料；
S2：第一酯化，将配制好的浆料和复合助剂加入到酯化反应釜进行第一酯化反应，得到产物A，S2中复合助剂为有机锡和铅盐的一种或多种；
S3：再次酯化，向产物A中加入多元醇，进行第二酯化反应，得到产物B；
S4：缩聚反应，将得到的产物B加入缩聚反应釜，进行缩聚反应，然后制得低熔点聚酯熔体；
S5：初生纤维，将低熔点聚酯熔体经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维；
S6：冷却，将所述初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却；
S7：施加磁场，在PET熔体的熔融过程和PET熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控脉冲磁场；
S8：定型，将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型。
2.根据权利要求1所述的一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，其特征在于，所述S1中对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物与丁二酸和戊二酸的混合物的摩尔比为1:1.05-1:6.0。
3.根据权利要求2所述的一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，其特征在于，所述S2中第一酯化反应在226-240℃、0.2-0.4MPa的条件下反应，酯化反应的时间为0.6-3.5h。
4.根据权利要求3所述的一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，其特征在于，所述S3中第二酯化反应在220-240℃、0.3-0.5MPa的条件下反应，酯化反应时间为0.2-0.8h。
5.根据权利要求1所述的一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，其特征在于，所述S5中在将低熔点聚酯熔体加入到计量泵前需要过滤加压。
6.根据权利要求1所述的一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，其特征在于，所述S6中纺丝甬道分为上下两部分，上部分纺丝甬道吹碱性冷却风，下部分纺丝甬道吹弱酸性冷却风。
7.根据权利要求1所述的一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，其特征在于，所述S5中可控脉冲磁场的强度为5-40T，频率为60-90赫兹。
8.根据权利要求1所述的一种低熔点涤纶FDY长丝的熔融纺丝方法，其特征在于，所述S8中采用德国巴马格24头纺拉伸卷绕设备，第一热辊速度为1800m/min，温度为86℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，第二热辊速度为4280m/min，温度为126℃，丝束在每热辊上均绕7.5圈，卷绕速度为4300m/min，卷绕张力控制在11CN。
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