CN1932093A - Pet/ptt共聚酯纤维及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PET/PTT共聚酯纤维及其生产方法。本发明的PET/PTT共聚酯的链结构中ET单元占整个链单元的比例范围是0.05～0.95，共聚酯的特性粘度值是0.6～0.9dL/g。使用PET/PTT共聚酯所纺制的纤维其柔软性、染色性、弹性等明显优于涤纶，并且保留了涤纶纤维的强度高的优点，该方法优化了纤维性能并且大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于纺织工艺领域，具体地说涉及一种PET/PTT共聚酯纤维及其生产方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，涤纶)同属聚酯类聚合物，且PTT具有PET、PBT纤维所不能及的天然回弹性、染色性和抗污性，所以广泛应用于制造地毯、运动服装和非织造布等。但是在PTT纤维生产过程中也存在一些问题，首先，虽然PTT有着优异的性能，但是由于其原料之一PDO(1，3-丙二醇)价格比较昂贵，使得生产PTT的成本上升，大大限制了PTT的工业化生产。其次，PTT与PET相比就是以丙二醇代替乙二醇制得，由于在分子链中多了一个亚甲基，分子柔顺性增加，因此熔点明显降低，只有约227℃左右，玻璃化温度也明显降低。这样就导致了PTT的热稳定性差、强度不高特别是在纤维的制备过程中容易降解，使得许多预计的性能得不到充分体现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种PET/PTT共聚酯纤维及其生产方法，以解决现有技术的缺陷。
本发明还提供了一种由PET/PTT共聚酯为原料而制备成的PET/PTT共聚酯纤维，其中该PET/PTT共聚酯的链结构中ET单元占整个链单元的数量比例范围是5～95％，共聚酯的特性粘度值为0.6～0.9dL/g。其结构式为：
本发明还提供了该PET/PTT共聚酯纤维的制备方法，具体包括如下步骤：
①将PET/PTT共聚酯于干燥箱中结晶10～14h，结晶温度80～100℃；
②放入真空干燥箱中干燥40～60h，温度为100～120℃；
③然后通过纺丝螺杆熔融，进入纺丝箱体，经过计量泵，由纺丝组件喷出成丝条，再经过吹风冷却，卷绕后拉伸，形成纤维。
其中所述的步骤③中的纺丝温度为180-300℃，螺杆温度为160～290℃；纺丝箱体温度为170～290℃；纺丝泵供量为15～40g/min；纺丝速度为2500～6000m/min。
本发明的PET/PTT共聚酯纺丝方法，其特征在于纺丝温度的选择：共聚酯的熔点相对于纯PET和纯PTT都要低，最低熔点可达140℃，因此要根据不同比例结构的PET/PTT共聚酯来选择纺丝温度(具体的纺丝温度的选择方法见实施例中)。由于纺丝温度的大大降低，可以避免了纺丝过程中由于温度过高引起的降解反应，大大提高了纺制产品的质量。
从共聚酯的结构来看，是ET与TT单元无序排列构成的，由于TT部分与ET部分相比中间多了一个亚甲基，因而链段的柔顺性增强，因此与纯PET相比，共聚酯保留了PTT优良的弹性，这种特殊的结构还使得共聚酯比PET有了更高的染色性能。但是ET部分的引入又增强了整个链段的刚性，这样也增强了所纺制纤维的强度。与专利2003101 22826.7所公开的共混法制备PET/PTT纤维以及复合纺丝法纺制PET/PTT纤维不同，用PET/PTT共聚酯进行纺丝避免了以上两种方法中由于PET和PTT相分离或者混合不均匀而引起的断丝等现象的发生，更有效的保证了所纺纤维的质量。
采用PET/PTT共聚酯进行纺丝，可以降低纺丝温度，减少了纺丝过程中引起的降解反应。并且采用PET/PTT共聚酯所纺制的纤维不仅保证了弹性效应的充分体现，而且提高了上染的均匀性和稳定性，提高纤维在后加工过程中的加工性，特别是高温染色和整理过程。该纤维不仅可以获得综合性能优异的纤维制品，而且大大降低了纤维的生产成本。
本发明的PET/PTT共聚酯纤维，由于其良好的弹性而且还有较高的强度，因此在服装方面，尤其是弹力游泳衣和运动服装等方面可代替PTT以及PA纤维，它具有伸展性、柔软性，并且耐洗、不易磨损。此外，该共聚酯纤维具有较好的抗污性和染色性，在常压沸水中可用无载体分散性染料连续染色、印花，减少了染料、废水的处理，染色成本低，环境污染小。
本发明构思简单实用，生产方法简单易行，不仅可以大大降低纺丝成本，还可以获得染色性、弹性等明显优于涤纶，并且强度高于PTT的综合性能优异的纤维。
附图说明
图1：纺丝温度的选择图示
具体实施方法：
下面我们将通过实例来对本发明进行进一步进行的具体说明，但本发明并不限于下列实施例。
本发明中纺丝的关键是选择纺丝温度，具体选择方法如附图1所示。根据合成共聚酯中ET单元占整个链段的摩尔百分含量来判断螺杆和纺丝箱体温度，在纺丝前进行预结晶以及干燥处理，以避免切片在熔融过程中发生水解，使分子量显著下降，纺丝发生困难，并进一步影响纤维的质量。另外少量水分汽化留于熔体中，还往往造成纺丝断头，影响可纺性。提高其结晶度，是为了防止切片进入纺丝螺杆后便软化粘结，造成环结阻料。因而干燥初期先将切片预结晶，提高其结晶度，使切片变得坚硬，软化点提高且熔程变窄，熔体质量均匀，不易发生环结阻料。由于共聚酯的无规性使得其结晶速率较纯PET和PTT慢，因此要在干燥箱中结晶10～14h，结晶温度80～100℃。然后放入真空干燥箱中干燥40～60h，温度为100～120℃，使切片含水率控制在小于50ppm。然后切片通过纺丝螺杆熔融，进入纺丝箱体，经过计量泵，由纺丝组件喷出成丝条，再经过吹风冷却，卷绕后拉伸，最后形成纤维。
实施例1
ET40(共聚酯中ET单元占40％，TT单元占60％)长丝的制备
在纺丝之前首先要先根据图1对纺丝温度进行选择，可以看出当ET％为40％时，对应的温度值是218℃，此时可以设定纺丝温度为218℃。将特性粘度为0.636dL/g的ET40在80℃下进行预结晶12h，然后在110℃抽真空干燥48h，使含水率控制在小于50ppm。将干燥好的切片，放入螺杆熔融挤压进入纺丝箱体，经过计量泵，由纺丝组件喷出成丝条，再经过吹风冷却，然后通过两个热辊进行拉伸，最后卷绕成丝。纺丝工艺列于表1
表1纺丝工艺参数
| 项目 | ET40 |
| 螺杆I区温度(℃) | 198 |
| 螺杆II区温度(℃) | 212 |
| 螺杆III区温度(℃) | 213 |
| 螺杆IV区温度(℃) | 213 |
| 箱体温度(℃) | 218 |
| 计量泵(℃) | 213 |
| 弯管(℃) | 213 |
| 计量泵泵供量(g/min) | 20 |
| 螺杆出口熔体压力(MPa) | 5.0～6.4 |
| 螺杆转速(rpm) | 40 |
| 纺丝速度(m/min) | 2000 |
最后所纺制纤维的部分性能如表2
| PTT | ET40 | PET | |
| 拉伸倍数 | 3.3 | 4.0 | 4.5 |
| 纤度(dtex) | 156.7 | 104.8 | 132.2 |
| 断裂强力(N) | 5.164 | 4.5 | 7.1 |
| 断裂伸长(％) | 29.634 | 29.266 | 29.033 |
| 相对断裂强度(cN/dtex) | 3.295 | 3.626 | 4.259 |
| 纤维上染率(％) | 100％ | 96％ | 40％ |
实施例2
ET80(共聚酯中ET单元占80％，TT单元占20％)长丝的制备
在纺丝之前首先要先根据图1对纺丝温度进行选择，可以看出当ET％为80％时，对应的温度值是253℃，此时可以设定纺丝温度为253℃。将特性粘度为0.707dL/g的ET80在100℃下进行预结晶12h，然后在120℃抽真空干燥48h，使含水率控制在小于50ppm。将干燥好的切片，放入螺杆熔融挤压进入纺丝箱体，经过计量泵，由纺丝组件喷出成丝条，再经过吹风冷却，然后通过两个热辊进行拉伸，最后卷绕成丝。纺丝工艺列于表3
表3纺丝工艺参数
| 项目 | ET80 |
| 螺杆I区温度(℃) | 233 |
| 螺杆II区温度(℃) | 247 |
| 螺杆III区温度(℃) | 248 |
| 螺杆IV区温度(℃) | 248 |
| 箱体温度(℃) | 253 |
| 计量泵(℃) | 248 |
| 弯管(℃) | 248 |
| 计量泵泵供量(g/min) | 20 |
| 螺杆出口熔体压力(MPa) | 5.0～6.4 |
| 螺杆转速(rpm) | 40 |
| 纺丝速度(m/min) | 3000 |
最后所纺制纤维的部分性能如表4
| ET80 | |
| 拉伸倍数 | 3.7 |
| 纤度(dtex) | 121.3 |
| 断裂强力(N) | 5.0 |
| 断裂伸长(％) | 30.531 |
| 相对断裂强度(cN/dtex) | 3.853 |
| 纤维上染率(％) | 91％ |
Claims (3)
1.一种PET/PTT共聚酯制备的PET/PTT共聚酯纤维，其特征在于该PET/PTT共聚酯的链结构中ET单元占整个链单元的数量比例为5～95％，共聚酯的特性粘度值为0.6～0.9dL/g。
2.一种制备权利要求1所述PET/PTT共聚酯纤维的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
①将PET/PTT共聚酯于干燥箱中结晶10～14h，结晶温度80～100℃；
②放入真空干燥箱中干燥40～60h，温度为100～120℃；
③然后通过纺丝螺杆熔融，进入纺丝箱体，经过计量泵，由纺丝组件喷出成丝条，再经过吹风冷却，卷绕后拉伸，形成纤维。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的步骤③中的纺丝温度为180-300℃，螺杆温度为160～290℃；纺丝箱体温度为170～290℃；纺丝泵供量为15～40g/min；纺丝速度为2500～6000m/min。
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|---|---|---|---|
| CN 200610117039 CN1932093A (zh) | 2006-10-12 | 2006-10-12 | Pet/ptt共聚酯纤维及其生产方法 |
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| CN 200610117039 CN1932093A (zh) | 2006-10-12 | 2006-10-12 | Pet/ptt共聚酯纤维及其生产方法 |
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| CN 200610117039 Pending CN1932093A (zh) | 2006-10-12 | 2006-10-12 | Pet/ptt共聚酯纤维及其生产方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102127821A (zh) * | 2010-01-13 | 2011-07-20 | 辽阳汇嘉化纤有限公司 | 改性pet/ptt弹性纤维生产工艺 |
| CN107385527A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-11-24 | 吴江佳力高纤有限公司 | 一种tss高弹性复合纤维及其制备方法 |
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2006
- 2006-10-12 CN CN 200610117039 patent/CN1932093A/zh active Pending
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| CN102127821B (zh) * | 2010-01-13 | 2014-08-20 | 辽阳汇嘉化纤有限公司 | 改性pet/ptt弹性纤维生产工艺 |
| CN107385527A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-11-24 | 吴江佳力高纤有限公司 | 一种tss高弹性复合纤维及其制备方法 |
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