CN1380916A - 聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱 - Google Patents

聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱 Download PDF

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Abstract

自聚酯聚合物制造的部分取向纱,其中所述聚合物包含至少85mol%聚对苯二甲酸丙二醇酯,其中至少85mol%重复单元由三亚甲基单元组成,和其中所述聚合物的特性粘度为至少0.70dl/g,该部分取向纱的断裂伸长率为至少110%。此外,关于纺制部分取向纱的方法和关于使部分取向喂入纱连续－拉伸变形的方法。

Description

聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱
                         发明领域
本发明涉及聚酯变形纱。更具体地说，本发明提供聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向喂入纱、所述喂入纱假捻变形的连续位伸-变形方法以及聚对苯二甲酸丙二醇酯变形纱。
                         发明背景
聚酯变形复丝的生产已经在世界范围内工业化多年。存在许多众所周知的变形工艺，包括使连续复丝卷曲、起圈、盘曲或卷缩。通常应用这些变形工艺赋于纺织纱线改善的性能，例如：增加的伸长、丰满的膨松性和改善的手感。在一种这样的方法，假捻变形中，纱在两点之间加捻，加热至热定形温度、冷却而后解捻。该工艺因为加捻引起的变形已经在纱中固定，所以能赋予所需要的结构。
聚酯纱假捻变形原来使用销型转子法，通常在全取向纱上进行。近年来，发展了应用部分取向纱的摩擦假捻法。应用摩擦法的假捻变形的加工速度能够远远高于销型转子法。另外，部分取向纱能够以连续工艺进行拉伸和变形，从而降低了操作成本。鉴于这些理由，优选采用摩擦假捻法生产聚酯变形纱。这种方法已经非常普遍地用于惯常的聚酯和聚酰胺纱。
最近，注意力转向更多种类的聚酯纱。尤其是，较多的资源已用于使聚对苯二甲酸丙二醇酯纱商品化以应用于纺织工业。在先有技术中，仅仅较老的、效率较低的销型转子法成功地使聚对苯二甲酸丙二醇酯全取向纱变形。有几个因素阻碍了聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱拉伸变形工艺的开发。
妨碍聚对苯二甲酸丙二醇酯的连续拉伸变形工艺成功商业化的第一个因素是：没有稳定的部分取向纱。在纺丝之后，部分取向纱一般卷绕在筒管上或者卷装上。然后，将纱线卷装贮存或销售，用作诸如拉伸或拉伸-变形等后来的加工操作的喂入纱。如果纱或卷装本身因纱的老化或者在纱线卷装贮存在仓库或运输期间引起的其它损伤而受到损坏，那末部分取向纱卷装就不能应用在随后的拉伸或拉伸-变形工艺中。
聚对苯二甲酸乙二酯部分取向纱一般不会很快地老化，因此它们仍然适用于下游拉伸或拉伸-变形操作。一般说这种部分取向纱是在速度为约3500码/分钟(“ypm”)(3200米/分钟“mpm”)下纺丝制造的。过去，采用此范围的纺丝速度制造稳定的聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的尝试均告失败。已经发现，所得聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱，收缩最高约25％，因为随时间的流逝它们发生结晶。在极端情况下，收缩如此之大，以致于纱线的收缩力使筒管物理地受到损坏。在较一般的情况下，收缩使聚对苯二甲酸丙二酯部分取向纱不适用于拉伸或拉伸-变形操作。在这些情况下，卷装卷绕得如此紧，以致于纱自卷装退绕时很容易断裂。
阻碍先有技术中工业可行的连续拉伸-变形工艺发展的另一因素是没有发现适宜的加工条件。借助于与聚对苯二甲酸乙二酯所用的工艺相似的工艺拉伸-变形聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的尝试，只得到质量差的纱，例如膨松性太高或太低，和/或丝断头太多。除了纱的质量差之外，还有因为变形断头过多所以加工性能差。无论何时发生变形断头，拉伸-变形过程均会停止，因为必须重新将纱挂在拉伸-变形机上。这种低效率加工，导致生产量下降及操作成本增加。摩擦假捻方法加工条件的较小变化，同样也是不成功的。
开发聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的连续拉伸-变形工艺的其它努力涉及降低拉伸比以作为加捻引起的拉伸和因结晶而自然收缩的补偿，还涉及减小在变形盘的张力以减少加捻插入水平。这些努力均不成功，因为这些作法使变形纱旦数较高，纱的质量差，及操作效率下降。为了解决这些问题，必须调节喂入纱旦数，以便得到所需要的最终旦数。
所以，需要稳定的聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱和使该部分取向纱假捻变形的连续拉伸-变形工艺。并且还需要假捻变形聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的经济方法。本发明提供了这种纱和方法。
                       发明概述
本发明涉及自聚酯聚合物制造的部分取向纱，其中所述聚合物包含至少85mol％聚对苯二甲酸丙二醇酯，其中至少85mol％重复单元由三亚甲基单元组成，和其中所述聚合物的特性粘度为至少0.70dl/g，部分取向纱的断裂伸长率为至少110％。
另外，本发明还涉及纺制部分取向纱的方法，该方法包括在约250℃～270℃温度下以小于2600mpm的纺丝速度经喷丝板挤出聚酯聚合物，其中所述聚合物包含至少85mol％聚对苯二甲酸丙二醇酯，其中至少85mol％重复单元由三亚甲基单元组成，和其中所述聚合物的特性粘度为至少0.70dl/g。优选纺丝速度为1650mpm～2300mpm。
本发明也涉及使自基本地包含聚对苯二甲酸丙二醇酯的聚合物制造的部分取向喂入纱连续拉伸-变形的方法，该方法包括下述步骤：(a)喂入部分取向喂入纱，经过加热器，其中加热器温度设定于约160℃～200℃；(b)将加热的纱喂入加捻插入装置，借此使纱加捻，这样在加捻插入装置和直到并包括加热器之间，纱的捻回角为约46度至约52度角；和(c)在卷绕机上卷绕所得的纱。
本发明进一步涉及通过按下述步骤使部分取向纱连续拉伸-变形而制造的拉伸变形丝：(a)喂入上述部分取向纱，经过加热器，其中加热器温度设定于约160℃～200℃；(b)将纱喂入加捻插入装置，借此使纱加捻，使在加捻插入装置和直到并包括加热器之间，纱的捻回角为约46度至约52度；和(c)在卷绕机上卷绕所得的纱。
优选加捻插入装置是摩擦锭子，例如盘式。
优选摩擦锭子包括至少一个输入导丝盘，3～5个加工盘和一个输出导丝盘。更优选地，摩擦锭子包括间隔为约0.75～1.0mm的加工盘。
在另一个优选实施方案中，加捻插入装置是交叉皮带。
优选在步骤(a)之前，所述纱经过加捻隔离装置。
优选，聚合物特性粘度为至少0.70dl/g，部分取向纱的断裂伸长率为至少110％。
优选断裂伸长率为至少120％，更优选为至少130％。断裂伸长率能够高达180％或更高。一般最高160％，或者最高145％。
优选特性粘度为至少0.90dl/g，更优选为至少1.0dl/g。
                    附图简述
图1a是表示在加捻纱中赋于加捻的示意图。
图1b是捻线示意图，正如如果将纱沿一侧纵向切开，然后将其压扁成矩形，所会看到的那样。该图还表示如本文所限定的加捻纱的捻回角。
图2a是在本发明的一个实施方案中使用的摩擦假捻锭子图。
图2b是图2a所示的摩擦假捻锭子的摩擦盘的示意图。
图3是在聚对苯二甲酸乙二酯假捻工艺的先有技术中所使用的摩擦假捻锭子图。
图4是在本发明的实施方案中使用的加捻停止装置的示意图。
图5是本发明的摩擦假捻工艺示意图。
                      发明详述
按照本发明开发了聚对苯二甲酸丙二醇酯的稳定部分取向纱。另外，还开发了摩擦假捻变形聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的方法。本发明克服了关于聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱以及摩擦假捻变形这种纱的工艺迄今所遇到的问题。
为了克服在力图生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的稳定部分取向纱和形成连续拉伸-变形工艺时所遇到的困难，人们必须认识聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的内在性能，以及摩擦假捻变形的原理。应用这些知识，已经生产了聚对苯二甲酸丙二醇酯的稳定部分取向纱，并且开发了借助于摩擦假捻聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的连续拉伸-变形工艺。
正如上文所讨论的，在聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱结晶时，分子发生收缩。因为随聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱取向度提高，因结晶而发生的纤维总收缩提高。因此，现已发现，为了制造聚对苯二甲酸丙二醇酯的稳定部分取向纱，丝的取向度必须很低。聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的取向与纱的断裂伸长率(EB)成反比。因此，较高取向的纱会有较低的EB值。同时，较低取向的纱会有较高EB值。
按照本发明，EB至少110％的聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱是聚对苯二甲酸丙二醇酯的稳定部分取向纱。即，这种部分取向纱的物理性能基本均匀，并且随时间流逝而基本保持不变。在优选实施方案中，聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的EB为至少120％，最优选EB为至少130％。一般EB最高180％，优选最高160％，甚至更优选最高145％，最优选最高137.1％。这种高伸长/低取向能够通过改变纺丝工艺得到。例如，在例如约1650mpm～2600mpm的低纺丝速度下纺部分取向聚对苯二甲酸丙二醇酯能够制造按照本发明的部分取向纱。纺丝温度可以是约250℃～约270℃。
另外，按照本发明，部分取向喂入纱制自聚对苯二甲酸丙二醇酯，其特性粘度(“IV”)为至少0.70dl/g，更优选至少0.90dl/g，最优选至少1.0dl/g。优选特性粘度不大于1.5dl/g，更优选不大于1.2dl/g。特性粘度测定遵循ASTM D 4603-96，在50/50(wt％)二氯甲烷/三氟乙酸中进行。
正如通过实施例所举例说明的，EB至少110％的、制自IV至少0.70dl/g的聚合物的聚对苯二甲酸丙二醇酯的仅仅部分取向的纱是稳定的，并且能够成功地按照本发明方法进行拉伸-变形加工。
赋于聚对苯二甲酸乙二醇酯纱变形结构所使用的惯用摩擦假捻变形方法，不能成功地用于使聚对苯二甲酸丙二醇酯纱进行假捻变形。这至少部分是因为，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的物理性能有着内在的不同。例如，与聚对苯二甲酸乙二醇酯纱相比，聚对苯二甲酸丙二醇酯纱具有较高的可恢复伸长和较低的拉伸模量。所以，采用用于聚对苯二甲酸乙二醇酯纱的惯用摩擦假捻变形工艺，就会产生过多的丝和纱线的断裂，纽结和拉伸过度。
现已发现，为了提供可操作的拉伸-变形工艺，聚对苯二甲酸丙二醇酯变形纱的最终伸长必须至少约35％，优选至少约40％。如果伸长低于约35％，那末断丝和变形断头个数就过多，拉伸-变形工艺在工业规模上将是不可行的。伸长可以高达55％或更高。
还已发现，在使聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱假捻变形期间加捻力的值必须仔细控制，以避免纱和丝断裂过多。对于给定劲度的纱，加捻力越高，加捻插入水平越大。将纱加捻到下述水平，即，在纱中所达到的扭力克服纱表面和变形盘之间的摩擦力。因此，加捻力对纱起作用，直至纱的劲度抵抗进一步加捻。
聚对苯二甲酸丙二醇酯纱劲度较低，所以与聚对苯二甲酸乙二醇酯纱相比，其对加捻力的抵抗较小。换句话说，将与聚对苯二甲酸乙二醇酯纱所惯用的加捻力相同的加捻力施加到聚对苯二甲酸丙二醇酯纱，将产生更高的加捻插入水平。
现已发现，为了得到可操作的使聚对苯二甲酸丙二醇酯纱摩擦假捻的工艺，应当调节加捻力，使得150旦丝加捻插入水平为每英寸约52～62捻，优选为约57捻。捻回角提供了一种与丝的旦数无关的表示加捻插入水平的方法。加捻复丝纱的捻回角是相对于垂直于加捻纱轴所画的线的丝的角度，如图1所示。按照本发明方法，捻回角应该为约46～约52度。如果捻回角小于约46度，聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱加工性能会差，并且不能变形，因为变形断头过多。并且，变形纱质量差，因为过于膨松。如果捻回角为约52度以上，聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱具有良好加工性能，但是纱的质量很差，因为膨松性低，断丝过多。然而，通过保持捻回角为约46～52度，加工性能致使变形断头达到可接受水平，同时得到所需质量的纱。下表1总结了在捻回角范围所得到的纱的质量和加工性能。
                      表I捻回角，°  每英寸捻数  每英寸捻数  纱的质量      加工性能
        (70旦)      (150旦)46.8        89.0        60.8        一些紧点，    变形断头较多
                                膨松性较高49.2        81.8        55.9        膨松性良好，  变形断头较少
                                断丝少51.8        74.5        50.9        膨松性较低，  变形断头最少
                                断丝较多
正如表I所举例说明的，捻回角选择取决于目标纱质量和加工目的。例如，在某一应用中，可能希望以牺牲加工性能的代价增加膨松性。另一方面，可以牺牲纱的质量以得到更好的加工性能。决定捻回角的另一个因素是纱的旦数。例如，当对很细旦的聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱(即每根丝旦数小于1.5的纱)进行拉伸-变形时，捻回角优选为46～47度。对于旦数较高的纱，捻回角优选为49～50度。在任何情况下，当捻回角为约46～52度时，假捻变形工艺和纱的质量是可接受的。
如图1b所示，捻回角α为加捻线10和横轴11之间的角。图1a为加捻纱的示意图。加捻线10表示在纱中的加捻。图1b表示如果纱沿纵向线12(示于图1a)劈开所放平的纱。线12L和12R分别表示放平的纱的左侧和右侧。角较大，相当于加捻插入水平较低。从加捻的几何形状和纱的性能，正如图1b所示，捻回角、纱的旦数和每英寸的加捻个数之间的关系由下方程I给出： ( I ) - - - Tan ( α ) = 1 / T π × D y ,
其中：T是每英寸加捻个数，
      Dy是纱的直径。
纱的直径能够自纱的旦数近似地按照方程(II)求出，单位：微米(10-6米)：
Figure A0180039800102
因此，在将每英寸加捻数转换为每微米加捻数之后，捻回角α能够按照下列方程III或IV求出。
Figure A0180039800104
加捻插入水平在假捻工艺中自拉伸-变形机取纱样进行测定。无论在那里，样品均能为4～10英寸(10～25cm)长。采用夹持器得到样品，夹持器用在锭子和加热器之间某位置的纱上。然后使用加捻计数器计量纱的加捻个数。然后，采用上述方程IV计算捻回角。在方程II至IV中所使用的旦数是变形纱的最终旦数。
在摩擦假捻工艺中，加捻力，和因此的加捻插入水平能够以许多方式来控制。例如：能够改变加工盘个数，和/或能够调节加工盘的表面性能。如果加工盘是陶瓷类的，那末所使用的材料、表面粗糙度和摩擦系数决定在假捻变形装置中每个盘所施加的加捻力。例如，摩擦盘高抛光加工表面对纱施加的加捻力，小于低抛光加工盘所施加的力。如果盘是聚氨酯类的，那么加捻力能够通过增加硬度来减小、进而使盘表面的摩擦系数也减小。标准聚氨酯盘Shore D硬度为约80～95。加捻力能够通过采用Shore D硬度约90以上的聚氨酯盘来减小。
在优选实施方案中，聚对苯二甲酸丙二醇酯纱的假捻变形工艺仅使用了3或4个加工盘，如图2a和2b所示。加工盘20、21、22和23安装在平行轴24，25，26上。输入导丝盘27和输出导丝盘28用于将纱导入假捻设备中，并不施加加捻力于纱上。在更优选的实施方案中，盘间间隔，S，为约0.75～1.0mm，如图2a所示。相反，聚对苯二甲酸乙二醇酯纱的假捻变形的惯用工艺一般使用5～7个加工盘，间隔为约0.5mm，如图3所示。
另外，在制造单根丝最终旦数为2或以上的聚对苯二甲酸丙二醇酯变形纱时，采用1/3/1盘排列很好地得到了所要求的捻回角，即1个输入导丝盘、3个加工盘和1个输出导丝盘。在制造单根丝2旦以下的聚对苯二甲酸丙二醇酯变形纱时，1/4/1盘排列，如图2a所示，最好地得到所要求的结果。
本发明的优选实施方案还使用用来隔离第一输送辊与加热器入口之间的加捻的装置。加捻隔离装置的优选类型称作加捻停止装置。如图4所示，优选加捻停止装置由彼此间隔的、具有一素列辐条或肋43的两个环形轮圈41和42组成。纱经辐条43而编织。这类加捻停止装置可以得自纺织机器供应商，例如Eldon Specialties公司(Graham，NC)。
图5是用来实施本发明摩擦假捻工艺的优选实施方案的设备的示意图。部分取向纱50自供丝筒子架51经第一喂丝辊52喂入。部分取向纱50自喂丝辊52经如上文所述的加捻停止装置53穿丝。如图5所示，纱在加捻停止装置53和加捻插入装置54之间进行加捻。加捻的纱50’经过加热器55，设定其热定型温度为约160℃～约200℃，优选约180℃。然后加捻的纱50’经过与加热器55相邻的冷却板56，如图5所示。随着纱50’通过冷却板56，纱被冷却到基本上低于热定型温度的温度，以便热定型纱的加捻。纱自加捻插入装置54喂入第二辊57，如图5所示。第二喂丝辊57的速度，S2，和第一喂丝辊52的速度，S1，决定了拉伸比，其定义为S2/S1。因为本实施例使用假捻工艺，纱在离开装置后失去由加捻插入装置54所插入的捻度，然而，纱保持着假捻工艺所赋于的变形结构。拉伸变形了的纱50”自第二喂丝辊57进入第三喂丝辊58。位于第二喂丝辊57和第三喂丝辊58之间的交缠喷嘴59用于增加丝间的抱合力。第二加热器60通常用于对纱进行后热定型，但是在将聚对苯二甲酸丙二醇酯纱变形中，为伸长最高，关闭该加热器。
这样，纱50”被拉伸和变形，在丝之间具有所要求的抱合水平，所得纱经第4喂入辊61，卷绕在卷绕卷装62上。卷绕速度定义为卷绕机61的速度，S3，如图5所示。在优选实施方案中，加捻插入装置54是摩擦锭子，包括如上所述的平行轴和摩擦盘。
在另一个实施方案中，加捻插入装置是交叉皮带。
本发明的纱能够是圆形的、椭圆形的、八叶形的、三叶形的、荷叶边椭圆形的和其它形状，其中最普通的是圆形的。
本发明所讨论的测定采用美国纺织界惯用单位进行，包括旦。在实际测定值之后在括弧内提供相当旦数的分特值。同样，强度和模量测定均以每旦的克数(“gpd”)的单位进行并报告，在括弧内是相应的dN/tex值。
                        测试方法
在下述实施例中所报告的聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的物理性能，采用Instron公司的拉伸试验仪，型号1122，进行测定。具体地说，断裂伸长率，EB，和强度按照ASTM D-2256进行测定。
退浆收缩(“BOS”)按照ASTM D 2259进行测定，具体操作如下：将重物悬于一段纱线上，以在纱上产生0.2g/d(0.18dN/tex)负荷，并测量其长度，L1；然后除去重物，将纱浸于沸水中30min。然后从沸水中取出纱线，离心分离约1min，并冷却约5min。然后使冷却的纱负荷与前述相同的重物。记录纱的新形成的长度，L2。然后按下式(V)计算收缩百分率。
Figure A0180039800121
干热收缩(“DHS”)按照ASTM D 2259，基本上按上述关于BOS测定进行测定。L1如所述进行测定，但是，代替在沸水中浸渍的是将纱线置于约160℃烘箱中。在约30min之后，将纱线从烘箱中取出，冷却约15min，然后测定L2。然后按照上述式(V)计算收缩百分率。
众所周知的Leesona Skein收缩试验用于测定变形纱膨松性。
                       实施例
实施例I聚合物制备
聚对苯二甲酸丙二醇酯聚合物以两釜流程制备自1，3-丙二醇和对苯二甲酸二甲酯，采用的催化剂是钛酸四异丙酯，TyzorTPT(E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，DE的注册商标)，其浓度基于成品聚合物为60/百万重量份(“ppm”)(每克微克)。将熔融对苯二甲酸二甲酯加入到酯基转移釜中185℃的1，3-丙二醇和催化剂中，使温度升至210℃，同时除去甲醇。将二氧化钛以20％的1，3-丙二醇淤浆形式加入到流程之中，使聚合物中含0.3wt％的TiO2。将所得中间体转移到缩聚釜中，其中压力降至1毫巴，温度上升至255℃。在达到所需熔体粘度时，升高压力，将所得聚合物挤出、冷却并切粒。粒料在212℃下操作的转鼓干燥器中进行固相聚合至特征粘度1.04dl/g。
实施例II部分取向纱的制备
采用传统再熔融单螺杆挤出工艺和传统聚酯纤维熔融纺丝(S-缠绕)工艺，自实例I制备的聚对苯二甲酸丙二醇酯粒料纺丝，制造纱线。熔纺工艺条件列于下表II中。聚合物经具有表II所述形状和直径的孔挤出。纺丝头组合保持在例如给出表II所述聚合物温度所需要的温度下。离开喷丝板的丝状物流采用21℃空气骤冷，集束，施加油剂，使丝交缠并收集。采用Instron公司拉伸试验仪，型号1122，测定聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱的物理性能，并列于表III。
                       表II实施例  横截面   孔径    聚合物   #      纺丝     喂入     卷绕
                     温度     丝的   油剂     辊速度   速度
             (mm)    ℃       根数   (wt.％)           (mpm)
                                              (mpm)II-A    圆形     0.38    265     34      0.5      2286     2307II-B    八叶形   --      260     50      0.5      2103     2106II-C    圆形     0.38    255     34      0.4      2103     2119II-D    圆形     0.23    254     100     0.6      1829     1808II-E    圆形     0.23    254     200     0.6      1796     1767II-F    圆形     0.32    260     68      0.5      1920     1915
                        表III实施例  EB，％  POY旦数(dtex)  强度，g/d     模量，g/d     BOS，％
                            (dN/tex)      (dN/tex)II-A    131.6    226(251)       2.13(1.88)    19.0(16.8)    53.8II-B    130.7    227(252)       2.06(1.82)    20.7(18.3)    56.2II-C    130.3    105(117)       2.32(2.05)    19.6(17.3)    52.1II-D    128.1    107(119)       2.47(2.18)    18.6(16.4)    52.4II-E    137.1    226(251)       2.33(2.06)    18.0(15.9)    53.3II-F    127.5    113(125)       2.34(2.07)    19.2(16.9)    --
正如下述实施例III和IV中所举例说明的，在该实施例中制造的聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱适用于随后的拉伸和/或拉伸-变形操作。由于聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱不会因为由老化引起的过度收缩妨碍这些随后的操作。
实施例III-单纱拉伸
该实施例表示按照本发明生产的部分取向纱可以应用于随后的拉伸操作中。该实施例还表示该纱线可以用作变形加工用原丝，即，本实施例纱线是未变形的。如实施例II-A、II-C、II-D和II-E中所述所制造的部分取向纱以Barmag拉伸卷绕机，型号DW 48，进行拉伸，导丝盘温度130℃。拉伸速度、拉伸比、以及采用Instron拉伸试验仪，型号1122，测定的所得拉伸纱的物理性能均列于下表IV中。按实施例II-D所述生产的部分取向纱以三种不同的拉伸比进行拉伸，报告在表IV中。
                       表IV实施例  拉伸   拉伸    旦数      强度，g/d     EB，  模量，g/d     BOS，
    速度   比      (dtex)    (dN/tex)      ％     (dN/tex)      ％
    (mpm)III-A   400    1.41    164(182)  2.89(2.55)    59.8    --           --III-C   420    1.53    74(82)    2.91(2.57)    60.0   13.4(11.8)    --III-D1  400    1.40    78(87)    2.98(2.63)    54.0   21.2(18.7)    13.3III-D2  400    1.50    73(82)    3.21(2.83)    42.5   23.4(20.7)    13.9III-D3  400    1.52    73(81)    3.21(2.83)    39.0   23(20.3)      14.0III-E   400    1.54    71(79)    3.13(2.76)    63.0   11.4(10.1)    5.4
实施例IV拉伸-变形
该实施例表示按照本发明制造的部分取向纱可应用于随后拉伸-变形操作中。该实施例还表示采用假捻变形工艺使聚对苯二甲酸丙二醇酯部分取向纱进行成功变形所需要的拉伸-变形工艺条件。采用图5举例说明的设备，在实施例II-A至II-E中所制备的部分取向纱，按照本发明进行摩擦假捻变形。使纱通过加热器，加热至约180℃，再使纱通过冷却板冷却至聚对苯二甲酸丙二醇酯的玻璃化转变温度以下的温度。
在下表V中列出所保持的拉伸-变形工艺条件以及所得聚对苯二甲酸丙二醇酯拉伸变形纱的性能。在表V中，拉伸比为拉伸辊速度与喂丝辊速度之比，S2/S1。表V中所报告的张力为图5所示的张力监测器63所测定者。
在表IV中所报告的盘速与纱线速度之比，是通过摩擦盘表面速度，S4，除以纱线通过加捻插入装置的速度，Ys，来进行计算的。作为比较，提供了工业可得聚对苯二甲酸乙二醇酯变形纱的加工条件和性能。
                                                        表V
                                              拉伸变形条件和变形纱性能
实施例    拉伸     加热器温度， 卷绕        盘       D/Y     强度5，g/d  最终旦数    最终强度，g/d  最终     Leesona
          比1     ℃           速度2(M/M) 排列3           (dN/tex)     (dtex)      (dN/tex)       EB，％  收缩率
                                                     比4
IV-A      1.509    180          500         1/3/1    1.95    35(31)       162(180)    2.88(2.54)     43.8     47.7
比较例A   1.710    225          500         1/5/1    1.95    65(57)       163(181)    4.46(3.94)     20.2     42.04
IV-B      1.539    180          450         1/3/1    1.95    32(28)       159(177)    2.50(2.21)     37.1     31.6
比较例B   1.647    220          600         1/5/1    1.95    34(30)       156(173)    4.06(3.58)     23.8     33.8
IV-C      1.539    180          500         1/3/1    1.95    27(24)       72(80)      2.90(2.56)     46.2     48.9
比较例C   1.710    210          600         1/5/1    1.95    20(18)       73(81)      4.81(4.25)     23.2     50.5
IV-D      1.464    180          400         1/4/1    1.95    27(24)       72(80)      2.86(2.52)     46.2     16.05
比较例D   1.560    200          500         1/7/1    1.95    20(18)       74(82)      4.39(3.87)     39.3     13.35
IV-E      1.495    180          400         1/4/1    2.1     33(29)       151(168)    2.80(2.47)     39.0     10.25
比较例E   1.590    200          500         1/7/1    2.1     20(18)       160(178)    3.80(3.35)     43.7     9.30
IV-F      1.470    180          400         1/4/1    1.95    28(25)       78(87)      3.15(2.78)     34.9     30.61-S2/S1；2-S3：3-输入导丝盘/加工盘/输出导丝盘；4-S4/Ys；5-在张力监测器63测定

Claims (16)

1.一种自聚酯聚合物制造的部分取向纱，其中所述聚合物包含至少85mol％聚对苯二甲酸丙二醇酯，其中至少85mol％重复单元由三亚甲基单元组成，和其中所述聚合物的特性粘度为至少0.70dl/g，部分取向纱的断裂伸长率为至少110％。
2.一种纺制部分取向纱的方法，该方法包括在约250℃～270℃的温度下以小于2600mpm的纺丝速度经喷丝板挤出聚酯聚合物，其中所述聚合物包含至少85mol％聚对苯二甲酸丙二醇酯，其中至少85mol％重复单元由三亚甲基单元组成，和其中所述聚合物的特性粘度为至少0.70dl/g。
3.权利要求2的方法，其中，纺丝速度为1650mpm～2300mpm。
4.一种使自基本地包含聚对苯二甲酸丙二醇酯的聚合物制造的部分取向喂入纱连续拉伸-变形的方法，该方法包括下述步骤：
(a)喂入部分取向喂入纱，经过加热器，其中加热器温度设定为约160℃～200℃；
(b)将加热的纱喂入加捻插入装置，借此使纱加捻，使在加捻插入装置和直到并包括加热器之间，纱的捻回角为约46度至约52角；和
(c)在卷绕机上卷绕所得的纱。
5.通过按下述步骤使部分取向纱连续拉伸-变形而制造的拉伸变形纱：
(a)喂入权利要求1的部分取向纱，经过加热器，其中加热器温度设定为约160℃～200℃；
(b)将纱喂入加捻插入装置，借此使纱加捻，使在加捻插入装置和直到并包括加热器之间，纱的捻回角为约46度至约52度；和
(c)在卷绕机上卷绕所得的纱。
6.权利要求4或5的方法或纱，其中加捻插入装置是摩擦锭子，例如盘形的。
7.权利要求6的方法或纱，其中摩擦锭子包括至少一个输入导丝盘、3～5个加工盘和一个输出导丝盘。
8.权利要求6或7的方法或纱，其中摩擦锭子包括加工盘，后者间隔为约0.75～1.0mm。
9.权利要求4或5的方法或纱，其中加捻插入装置是交叉皮带。
10.权利要求4～9中任何一项的方法或纱，还包括，在步骤(a)之前，使纱通过加捻隔离装置的步骤。
11.权利要求4～10中任何一项的方法或纱，其中聚合物的特性粘度为至少0.70dl/g，部分取向纱的断裂伸长率为至少110％。
12.前述权利要求中任何一项的纱或方法，其中断裂伸长率为至少120％。
13.权利要求11的纱或方法，其中断裂伸长率为至少130％。
14.前述权利要求中任何一项的纱或方法，其中断裂伸长率高达180％。
15.权利要求14的纱或方法，其中断裂伸长率为最高145％。
16.前述权利要求中任何一项的纱或方法，其中特性粘度为至少0.90dl/g。
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