專利名稱：一種啞光性八葉聚酯纖維及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及差別化纖維及其生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種啞光性八葉聚酯纖維及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
滌綸具有強(qiáng)度高、耐磨性好、表面光滑、可熱定型、物化性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于服飾領(lǐng)域。隨著人們對(duì)服飾舒適、美觀提出更高要求，在能夠保持滌綸優(yōu)良特性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高滌綸纖維的吸濕排汗、易染、涼爽性、抗紫外、抗菌、阻燃等特性是目前滌綸纖維生產(chǎn)廠都在努力追求的目標(biāo)。但一般都是以單一功能出現(xiàn)，復(fù)合功能較為少見。滌綸表面反光和閃爍，一般以二氧化鈦?zhàn)鱿鈩?，但二氧化鈦本身不僅對(duì)紡絲不利，它是聚酯的降解催化劑，在紡絲時(shí)會(huì)促使聚酯降解，并且它的凝聚物不溶解在三甘醇中，致使熔體過濾器的濾芯很難清洗干凈。2000年美國在中國公開了一篇公開號(hào)為CN1254035的專利，一種制備熱致變液晶聚合物的高旦初生和熱處理長絲的方法。優(yōu)選實(shí)施方式包括制備少數(shù)全芳族聚酯和聚酯酰胺的初生單絲和熱處理八葉形單絲的方法，形成的長絲至少為50旦每單絲并以截面基本均一分子取向?yàn)樘卣?，但是該發(fā)明制備的八葉長絲至少是50旦每單絲的粗旦絲。

發(fā)明內(nèi)容
為解決滌綸表面反光和閃爍的問題，本發(fā)明提供一種啞光性八葉聚酯纖維及其生產(chǎn)方法，本發(fā)明生產(chǎn)的纖維不添加二氧化鈦就具有良好的啞光性，此外還兼具良好的吸濕排汗性能、可染性能及仿 生性，其應(yīng)用范圍更寬，產(chǎn)品附加價(jià)值更高。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種啞光性八葉聚酯纖維，所述的啞光性八葉聚酯纖維為在聚酯縮聚生產(chǎn)中添加結(jié)晶促進(jìn)劑，通過噴絲孔截面為八葉型的噴絲板紡制。結(jié)晶促進(jìn)劑選自低分子聚醚，本發(fā)明采用熔體高速紡絲工藝路線，在聚合過程中添加低分子聚醚作結(jié)晶促進(jìn)劑；在紡絲時(shí)采用異形噴絲孔的噴絲板紡絲。作為優(yōu)選，結(jié)晶促進(jìn)劑選自分子量為600的聚乙二醇。原因有三:1、由于低分子量PEG (聚乙二醇)引入聚酯大分子鏈，可以增加分子鏈的柔性，促進(jìn)聚酯折疊鏈的形成，提高了高聚物的結(jié)晶，從而有利于提高其纖維的消光性，即啞光性能。2、聚酯中相對(duì)短而多的聚醚鏈段更有利于染料分子的擴(kuò)散改善了纖維的可染性，上染率較快；3、低分子聚乙二醇的加入，不僅擴(kuò)大了非晶區(qū)的面積，也增加了端羥基的活性，活性羥基更易于與水分子結(jié)合，增加吸濕性。添加PEG600在0.25mol%"0.lmol%之間時(shí)聚酯可紡性和纖維力學(xué)性能較好。這是由于一方面PEG600聚醚鏈段的加入，使聚酯大分子鏈更容易運(yùn)動(dòng)，改善了聚酯結(jié)晶能力，使所紡制纖維的強(qiáng)度稍微提高；另一方面，PEG600聚醚鏈段不進(jìn)入晶格，而存在于聚酯無定形區(qū)，使無定形區(qū)更加松散，使所紡制纖維的柔性變好，伸長有所提高。這兩方面的作用隨著PEG600增多，前者逐漸由優(yōu)勢(shì)變?yōu)槿鮿?shì)。本發(fā)明的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法為以下步驟:
(1)打漿:先將精對(duì)苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)按1:1.0Γ1.1的摩爾比例熔融混合，加入催化劑后，送至酯化I釜；催化劑選自乙二醇銻或三氧化銻，加入量為精對(duì)苯二甲酸重量的0.03 0.07%。(2)在酯化I釜中酯化反應(yīng)，酯化率達(dá)7(Γ80%后進(jìn)入酯化II釜中繼續(xù)酯化，酯化反應(yīng)過程中溫度保持2J0'252°C，酯化率達(dá)到899Γ94%后，添加結(jié)晶促進(jìn)劑和穩(wěn)定劑，混合、攪勻，輸送到縮聚釜；聚乙二醇的醇羥基比乙二醇的醇羥基活性好，在酯化過程中，酯化溫度可以比常規(guī)酯化溫度稍低，控制在230°C 252°C之間，且采用逐步升溫的方法。結(jié)晶促進(jìn)劑選自低分子聚醚，結(jié)晶促進(jìn)劑與PTA摩爾比為0.259Tl%:1，作為優(yōu)選，結(jié)晶促進(jìn)劑選自分子量為600的聚乙二醇，穩(wěn)定劑選自磷酸三甲酯或磷酸三苯酯，加入量為精對(duì)苯二甲酸重量的 0.02 0.06%ο(3)抽真空，縮聚反應(yīng)升溫到265 275°C，同時(shí)縮聚至目標(biāo)粘度0.63、.67后輸送到各支線紡絲；縮聚釜在升溫到265 275°C之前為預(yù)縮聚。(4)經(jīng)噴絲孔截面為八葉型的噴絲板噴出，冷卻上油，再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，制備出啞光性八葉聚酯纖維。生產(chǎn)步驟中紡絲溫度285 292°C，紡絲速度4300 4700m/min，牽伸比2.0 3.0，牽伸溫度75 85°C，熱定型溫度125 130°C，冷卻吹風(fēng)風(fēng)速為0.45 0.50m/min。步驟(4)中噴絲孔截面為八葉型的噴絲板，噴絲孔截面是以圓孔為中心，八個(gè)似橢圓形孔均分在圓孔四周，似橢圓形孔長軸的延長線通過圓孔的圓心，似橢圓形孔與圓孔相切。

八個(gè)似橢圓形孔大小相等，兩個(gè)似橢圓形孔之間呈45°夾角。似橢圓形孔的寬為短軸a，長為長軸b，b:a=2^3:1，圓孔的直徑為R，R:b=0.75^1:
I。似橢圓形孔由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r, r=0.03" .05mm,a=2r。本發(fā)明的啞光性聚酯纖維截面呈八葉型，使纖維表面有許多溝槽，使纖維的觸感更接近于天然纖維的質(zhì)感，具有優(yōu)異的仿生效果；也有利于提高纖維的吸濕導(dǎo)濕性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I )、噴絲板噴出的纖維呈八葉截面形狀，使纖維不添加二氧化鈦就具有一定的消光性能，及吸濕快干和優(yōu)異的仿生效果；
(2)、微量添加低分子量聚醚——聚乙二醇600，改善聚酯的結(jié)晶性能，使其消光效果更好，也改善其纖維的吸濕性、可染性能；
(3 )、采用微量添加，兼顧了聚酯的優(yōu)點(diǎn)，又賦予了新性能；
(4)、采用外環(huán)吹冷卻方式，對(duì)啞光性八葉聚酯纖維進(jìn)行冷卻，提高了冷卻均勻性，保證了纖維的條干均勻性和異型度；
(5)、啞光性八葉聚酯纖維的單絲小于4旦，大大小于目前至少為50旦的粗旦八葉絲。


圖1為本發(fā)明中噴絲孔截面為八葉型的噴絲板結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1:似橢圓形孔，2:圓孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。在本發(fā)明中，若非特指，所有的設(shè)備和原料等均可從市場(chǎng)購得或是本行業(yè)常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。本實(shí)施例中采用中紡院三釜連續(xù)聚合設(shè)備，北京中麗KV748-24紡絲機(jī)和德國巴馬格ACW6T/1200卷繞頭。實(shí)施例1
(1)打漿:先將PTA20Kg(120.48mol)和EG7.9Kg (127.45mol)熔融混合，并加入催化劑乙二醇銻，乙二醇銻的使用量為精對(duì)苯二甲酸重量的0.03%，然后送至酯化I釜；
(2)在酯化I金中酯化率達(dá)70%以上，進(jìn)入酯化II釜進(jìn)行連續(xù)酯化反應(yīng)，酯化溫度240°C，酯化率達(dá)到89%以后，添加聚乙二醇和穩(wěn)定劑磷酸三甲酯，聚乙二醇的摩爾量為精對(duì)苯二甲酸摩爾量的0.25mol%，磷酸三甲酯的重量為精對(duì)苯二甲酸重量的0.02%，混合、攪勻，輸送到縮聚釜；
(3)抽真空，給縮聚釜升溫，縮聚反應(yīng)升溫到270°C，同時(shí)縮聚至目標(biāo)粘度0.63后輸送到各支線紡絲。(4)經(jīng)噴絲孔截面為八葉型的噴絲板噴出，外環(huán)吹冷卻方式冷卻、上油、再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，生產(chǎn)出啞光性八葉聚酯纖維，紡絲溫度285°C，紡絲速度4300m/min，牽伸比2.0，牽伸溫度75 °C，熱定型溫度125 °C，冷卻吹風(fēng)風(fēng)速為0.45m/min。噴絲孔截面為八葉型的噴絲板結(jié)構(gòu)如圖1所示，以直徑R=0.18mm的圓孔2為中心，八個(gè)似橢圓形孔I均分在圓孔2四周，似橢圓形孔I長軸的延長線通過圓孔2的圓心，似橢圓形孔I與圓孔2相切，八個(gè)似橢圓形孔I大小相等，兩個(gè)似橢圓形孔I之間呈45°夾角。似橢圓形孔I由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r=0.035mm,似橢圓形孔 I 的寬 a=0.07mm,長 b=0.2mm。所得纖維物性:規(guī)格150D/48f，強(qiáng)度3.77CN/dtex,斷裂伸長22.5%，沸水收縮率
10.7%，芯吸高度139.5 mm/15min，色差4-5，不反光。實(shí)施例2
(1)打漿:先將PTA20Kg(120.48mol)和EG8.0Kg (129.03mol)熔融混合，并加入催化劑三氧化銻，三氧化銻的使用量為精對(duì)苯二甲酸重量的0.05%，然后送至酯化I釜；
(2)在酯化I金中酯化率達(dá)75%以上，進(jìn)入酯化II釜進(jìn)行連續(xù)酯化反應(yīng)，酯化溫度230°C，酯化率達(dá)到92%以后，添加聚乙二醇和穩(wěn)定劑磷酸三甲酯，聚乙二醇的摩爾量為精對(duì)苯二甲酸摩爾量的0.5mol%，磷酸三甲酯的重量為精對(duì)苯二甲酸重量的0.04%，混合、攪勻，輸送到縮聚釜；
(3)抽真空，給縮聚釜升溫，縮聚反應(yīng)升溫到265°C，同時(shí)縮聚至目標(biāo)粘度0.65后輸送到各支線紡絲。(4)經(jīng)噴絲孔截面為 八葉型的噴絲板噴出，外環(huán)吹冷卻方式冷卻、上油、再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，生產(chǎn)出啞光性八葉聚酯纖維，紡絲溫度290°C，紡絲速度4500m/min，牽伸比2.5，牽伸溫度80°C，熱定型溫度128°C，冷卻吹風(fēng)風(fēng)速為0.48m/min。噴絲孔截面為八葉型的噴絲板結(jié)構(gòu)如圖1所示，以直徑R=0.19mm的圓孔2為中心，八個(gè)似橢圓形孔I均分在圓孔2四周，似橢圓形孔I長軸的延長線通過圓孔2的圓心，似橢圓形孔I與圓孔2相切，八個(gè)似橢圓形孔I大小相等，兩個(gè)似橢圓形孔I之間呈45°夾角。似橢圓形孔I由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r=0.035mm,似橢圓形孔 I 的寬 a=0.07mm,長 b=0.1 Qmnin所得纖維物性:規(guī)格150D/48f，強(qiáng)度3.67CN/dtex,斷裂伸長20.5%，沸水收縮率
9.5%，芯吸高度138.5 mm/15min，色差4_5，不反光。實(shí)施例3
(1)打漿:先將PTA20Kg(120.48mol)和EG8.2Kg (132.25mol)熔融混合，并加入催化劑乙二醇銻，乙二醇銻的使用量為精對(duì)苯二甲酸重量的0.07%，然后送至酯化I釜；
(2)在酯化I釜中酯化率達(dá)80%以上，進(jìn)入酯化II釜進(jìn)行連續(xù)酯化反應(yīng)，酯化溫度252V，酯化率達(dá)到94%以后，添加聚乙二醇和穩(wěn)定劑磷酸三苯酯，聚乙二醇的摩爾量為精對(duì)苯二甲酸摩爾量的lmol%，磷酸三甲酯的重量為精對(duì)苯二甲酸重量的0.06%，混合、攪勻，輸送到縮聚釜；
(3)抽真空，給縮聚釜升溫，縮聚反應(yīng)升溫到270°C，同時(shí)縮聚至目標(biāo)粘度0.67后輸送到各支線紡絲。(4)經(jīng)噴絲孔截面為八葉型的噴絲板噴出，外環(huán)吹冷卻方式冷卻、上油、再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，生產(chǎn)出啞光性八葉聚酯纖維，紡絲溫度292°C，紡絲速度4700m/min，牽伸比3.0，牽伸溫度85°C，熱定型溫`度130°C，冷卻吹風(fēng)風(fēng)速為0.50m/min。噴絲孔截面為八葉型的噴絲板結(jié)構(gòu)如圖1所示，以直徑R=0.175mm的圓孔2為中心，八個(gè)似橢圓形孔I均分在圓孔2四周，似橢圓形孔I長軸的延長線通過圓孔2的圓心，似橢圓形孔I與圓孔2相切，八個(gè)似橢圓形孔I大小相等，兩個(gè)似橢圓形孔I之間呈45°夾角。似橢圓形孔I由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r=0.04mm,似橢圓形孑L I 的寬 a=0.08mm,長 b=0.2mm。所得纖維物性:規(guī)格150D/48f，強(qiáng)度3.75CN/dtex,斷裂伸長19.2%，沸水收縮率
8.5%，芯吸高度136.5mm/15min，色差4_5，不反光。
權(quán)利要求
1.一種啞光性八葉聚酯纖維，其特征在于，所述的啞光性八葉聚酯纖維為在聚酯縮聚生產(chǎn)中添加結(jié)晶促進(jìn)劑，通過噴絲孔截面為八葉型的噴絲板紡制而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種啞光性八葉聚酯纖維，其特征在于:結(jié)晶促進(jìn)劑選自低分子聚醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種啞光性八葉聚酯纖維，其特征在于:結(jié)晶促進(jìn)劑選自分子量為600的聚乙二醇。
4.一種如權(quán)利要求1所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于: 所述的生產(chǎn)方法為以下步驟: (1)打漿:先將精對(duì)苯二甲酸和乙二醇按摩爾比1:1.ΟΓ .1的比例熔融混合，加入催化劑后，送至酯化I釜； (2)在酯化I金中酯化反應(yīng)，酯化率達(dá)7(Γ80%后進(jìn)入酯化Il釜中繼續(xù)酯化，酯化反應(yīng)過程中溫度保持23(T252°C，酯化率達(dá)到89°/Γ94%后，添加結(jié)晶促進(jìn)劑和穩(wěn)定劑，混合、攪勻，輸送到縮聚釜； (3)抽真空，縮聚反應(yīng)升溫到265 275°C，同時(shí)縮聚至目標(biāo)粘度0.63、.67后輸送到各支線紡絲； (4)經(jīng)噴絲孔截面為八葉型的噴絲板噴出，冷卻上油，再經(jīng)牽伸、定型，最后卷繞，制備出啞光性八葉聚酯纖維，其中，紡絲溫度285 292°C，紡絲速度4300m/mirT4700m/min，牽伸比2.0 3.0，牽伸溫度75 85°C，熱定型溫度125 130°C，冷卻吹風(fēng)風(fēng)速為0.45 0.50m/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(I)中催化劑選自乙二醇銻或三氧化銻 ，加入量為精對(duì)苯二甲酸重量的0.03、.07%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(2)中結(jié)晶促進(jìn)劑選自低分子聚醚，結(jié)晶促進(jìn)劑與精對(duì)苯二甲酸摩爾比為0.259Tl%:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:結(jié)晶促進(jìn)劑選自分子量為600的聚乙二醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(2)中穩(wěn)定劑選自磷酸三甲酯或磷酸三苯酯，加入量為精對(duì)苯二甲酸重量的0.02、.06%。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(4)中噴絲孔截面為八葉型的噴絲板，噴絲孔截面是以圓孔為中心，八個(gè)似橢圓形孔均分在圓孔四周，似橢圓形孔長軸的延長線通過圓孔的圓心，似橢圓形孔與圓孔相切。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種啞光性八葉聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于:似橢圓形孔的寬為短軸a，長為長軸b，b:a=2 3:1，圓孔的直徑為R，R:b=0.75 1: 1，似橢圓形由中間部的長方形和兩端的半圓組成，半圓的半徑為r, r=0.03、.05mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及差別化纖維及其生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，為解決滌綸表面反光和閃爍的問題，本發(fā)明提供一種啞光性八葉聚酯纖維及其生產(chǎn)方法，所述的啞光性八葉聚酯纖維為在聚酯縮聚生產(chǎn)中添加結(jié)晶促進(jìn)劑，通過噴絲孔截面為八葉型的噴絲板紡制而成。本發(fā)明生產(chǎn)的纖維不添加二氧化鈦就具有良好的啞光性，此外還兼具良好的吸濕排汗性能、可染性能及仿生性，其應(yīng)用范圍更寬，產(chǎn)品附加價(jià)值更高。
文檔編號(hào)D01D1/04GK103233293SQ20131008804
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者吳俊紅, 繆國華, 王炳輝, 康娟 申請(qǐng)人:浙江恒逸高新材料有限公司