本發(fā)明屬于再生低熔點(diǎn)聚酯纖維領(lǐng)域,涉及一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維及其制備方法。
背景技術(shù):
當(dāng)前,非織造布行業(yè)發(fā)展迅速,尤其是聚酯非織造布行業(yè)需要一種熔點(diǎn)比普通聚酯低、但與普通聚酯有著良好相容性的聚合物作為熱粘合纖維,通常我們通過(guò)對(duì)普通聚酯的改性來(lái)制備低熔點(diǎn)聚酯。
低熔點(diǎn)共聚酯是對(duì)普通聚酯進(jìn)行化學(xué)改性而得到的一種熔點(diǎn)較低的聚酯,由于其結(jié)構(gòu)與普通聚酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似,因此其保留了普通聚酯的部分特性,與普通聚酯具有良好的相容性。這種改性共聚酯不僅熔點(diǎn)低、流動(dòng)性較好,并且價(jià)格適中,因此用途極為廣泛。
低熔點(diǎn)共聚酯可制成皮芯復(fù)合纖維,應(yīng)用于服裝、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域,還可用于與羊毛混紡改善精紡毛織物的洗可穿性能;特別是低熔點(diǎn)共聚酯紡制的熱黏合纖維應(yīng)用于非織造布行業(yè)中,可使滌綸絮片更為柔軟、蓬松。低熔點(diǎn)共聚酯也可以開(kāi)發(fā)成聚酯熱熔膠產(chǎn)品,具有耐水洗、干洗、砂洗的優(yōu)良性能,易滲膠,剝離強(qiáng)度高,是一種高檔黏合原料。此外,低熔點(diǎn)共聚酯也可用作色母粒、熱熔膠,還可以直接應(yīng)用于建材、涂料等行業(yè)。
低熔點(diǎn)聚酯的市場(chǎng)需求量很大,相比于國(guó)外,國(guó)內(nèi)低熔點(diǎn)纖維的發(fā)展起步較晚,且品種比較單一,在原料、技術(shù)和設(shè)備上與國(guó)際領(lǐng)先產(chǎn)品還有一定差距,目前國(guó)內(nèi)的大部分產(chǎn)品還停留在開(kāi)發(fā)階段,在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的道路上還面臨著諸多困難。一方面現(xiàn)存的低熔點(diǎn)聚酯的起熔點(diǎn)較高,另一方面它熔融速度慢,極大的影響了低熔點(diǎn)聚酯的使用。
世界資源永遠(yuǎn)是人類(lèi)的一大熱門(mén)話(huà)題,節(jié)約資源的口號(hào)以慢慢深入到人心,再生料的覺(jué)醒也是必然的,人們通過(guò)資源的回收利用,才能真正的做到環(huán)保節(jié)能。再生料最大的優(yōu)點(diǎn)就是資源回收利用,雖然它在整體上的性能與屬性都不如新料強(qiáng),但是我們?cè)诤芏喈a(chǎn)品制作方面就沒(méi)必要使用那種各方面屬性和性能都好的材料來(lái)制作它,這樣浪費(fèi)了很多很多沒(méi)必要的屬性,而再生料就不同了,根據(jù)不同的需要,只需要加工某個(gè)方面的屬性,能夠制造出對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品即可,這樣不會(huì)讓資源流失。但是由于再生料雜質(zhì)較多,制得的產(chǎn)品暗淡無(wú)光。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的低熔點(diǎn)聚酯起熔點(diǎn)高,熔融速度慢等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化的生產(chǎn),提供一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維及其制備方法。本發(fā)明的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的為皮芯結(jié)構(gòu),皮層為低熔點(diǎn)聚酯,芯層為再生料,制得的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的起熔點(diǎn)有所降低且熔融速度加快,在相應(yīng)溫度下立刻熔融,熔融效果好。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明的一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維,為皮芯結(jié)構(gòu);所述皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;所述皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為再生料;所述再生料為瓶片、廢絲、泡泡料的再生料;
所述低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段和分子量調(diào)節(jié)劑鏈段組成;
所述分子量調(diào)節(jié)劑鏈段對(duì)應(yīng)的分子量調(diào)節(jié)劑具體為一元酸系列或二元酸系列;所述一元酸為苯甲酸、對(duì)甲基苯甲酸或?qū)σ一郊姿嵋约八鼈兯鶎?duì)應(yīng)的甲酯或乙酯,或者為飽和脂肪酸以及其所對(duì)應(yīng)的甲酯或乙酯;所述二元酸系列為1,8-萘二甲酸、鄰苯二甲酸、1,2-環(huán)戊烷二甲酸或1,2-環(huán)己烷二甲酸以及它們所對(duì)應(yīng)的二甲酯或二乙酯;
所述飽和脂肪酸是指碳原子數(shù)為9-30的脂肪酸;
其中,間苯二甲酸鏈段、二甘醇鏈段的加入破壞分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性,從而降低熔點(diǎn);分子量調(diào)節(jié)劑中的一元酸系列的加入減小了低熔點(diǎn)聚酯的分子量,二元酸系列的加入增加空間位阻效應(yīng),鄰位上的基團(tuán)占據(jù)了較大的空間位置,阻礙了對(duì)羧基碳原子的進(jìn)攻,不利于分子量的增長(zhǎng);減小了低熔點(diǎn)聚酯的分子量,拓寬高聚物的分子量分布,當(dāng)相對(duì)分子量分布變寬時(shí),低熔點(diǎn)聚酯熔體的流動(dòng)溫度下降,這是由于此時(shí)分子鏈發(fā)生相對(duì)位移的溫度范圍變寬,尤其是低相對(duì)分子質(zhì)量組分起到了內(nèi)增塑的作用,使聚酯熔體開(kāi)始發(fā)生流動(dòng)的溫度下降,因此使低熔點(diǎn)聚酯能在相應(yīng)的溫度下迅速熔融,提高了低熔點(diǎn)聚酯的熔融性能。選擇碳原子數(shù)為9-30的飽和脂肪酸,是因?yàn)樘荚訑?shù)低的飽和脂肪酸的沸點(diǎn)偏低,縮聚時(shí)會(huì)脫出,影響其含量的穩(wěn)定性;碳原子數(shù)高的飽和脂肪酸,其羧酸的活性下降,會(huì)影響其反應(yīng)程度。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案:
如上所述的一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維,單絲纖度為1.7~3.3dtex,斷裂強(qiáng)度≥3.30cN/dtex;所述皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為40~60:60~40。
如上所述的一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維,所述低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在100℃~160℃之間;在升溫速度為5℃/min時(shí),在熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi),低熔點(diǎn)聚酯熔融程度≥67%;所述低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為22000-38000,所述低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=2.6~4.4。所述低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)是指其起熔點(diǎn)。
如上所述的一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維,所述分子量調(diào)節(jié)劑鏈段中的一元酸鏈段的含量為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的0.01%~0.05%,所述分子量調(diào)節(jié)劑鏈段中二元酸鏈段的含量為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的1.5%~3%;所述的苯二甲酸鏈段為對(duì)苯二甲酸鏈段和間苯二甲酸鏈段。
本發(fā)明還提供如上所述的一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,包括步驟:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和分子量調(diào)節(jié)劑進(jìn)行酯化反應(yīng);
(2)然后,進(jìn)行縮聚反應(yīng),制得低熔點(diǎn)聚酯;
b)再生料熔融;
將再生料進(jìn)行熔融,同時(shí)加入硬脂酸鋅;所述的硬脂酸鋅的含量為再生料質(zhì)量比的0.05%~0.1%。鮮映度是光鮮程度的一種表征方式,硬脂酸鋅的加入提高產(chǎn)品顏色的光鮮程度,硬脂酸鋅浮在芯層纖維的表面,能夠降低表面的粗糙度,提高表面的鮮映度,所述鮮映度DOI值85~80;所述鮮映度的測(cè)試使通過(guò)WGB-4816wave scan DOI檢測(cè)儀測(cè)量芯層纖維表面。
c)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以PET為芯層;后紡采用牽伸工藝,經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得再生低熔點(diǎn)聚酯纖維。
如上所述的一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇與乙二醇的摩爾比為1:0.4~0.6:0.1~0.3:1.8~2.5;
如上所述的一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,低熔點(diǎn)聚酯聚合的具體步驟為:
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇和分子量調(diào)節(jié)劑配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為常壓~0.3MPa,溫度為230℃~250℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在260~270℃,反應(yīng)時(shí)間為30~50分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在275~280℃,反應(yīng)時(shí)間50~90分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。
如上所述的一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,所述紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層262-275℃,芯層280-288℃,紡絲速度:500-1100m/min;
牽伸采用油浴牽伸,所述油浴的溫度為65℃~75℃,牽伸倍數(shù)為2.0~2.5倍;
卷曲溫度50-60℃,卷曲主壓0.4-0.6MPa,卷曲背壓0.2-0.4MPa,卷曲數(shù)8-13個(gè)/25mm,卷曲度11-13%,干燥溫度為65℃~75℃,時(shí)間10min~20min。
如上所述的一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法,所述催化劑為三氧化二銻、乙二醇銻或醋酸銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%~0.05%;所述穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亞磷酸三甲酯,穩(wěn)定劑加入量為所述苯二甲酸總重量的0.01%~0.05%。
本發(fā)明的原理為:
對(duì)于無(wú)改性組分,無(wú)支鏈,無(wú)分子量調(diào)節(jié)劑的普通聚酯,其分子鏈結(jié)構(gòu)是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的規(guī)整的線(xiàn)性大分子,分子鏈上的官能團(tuán)排列整齊,規(guī)整性好,柔性較差,結(jié)晶度高,這些特性阻礙了熔點(diǎn)的降低,因而熔融溫度高。
本發(fā)明的再生低熔點(diǎn)聚酯的原料為對(duì)苯二甲酸鏈段和乙二醇鏈段,在其中加入間苯二甲酸鏈段、二甘醇鏈段、分子量調(diào)節(jié)劑破壞分子結(jié)構(gòu),使其從高度有序的規(guī)整結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o(wú)序的混亂結(jié)構(gòu),間苯二甲酸鏈段的加入改變了聚酯不同亞宏觀(guān)結(jié)晶形態(tài)之間的比例和尺寸大小,使聚酯結(jié)晶困難,趨向于無(wú)定型方式存在;二甘醇鏈段的加入增加共聚酯大分子鏈的柔順性,降低熔點(diǎn);分子量調(diào)節(jié)劑中的一元酸系列的加入減小了低熔點(diǎn)聚酯的分子量,二元酸系列的加入增加空間位阻效應(yīng),鄰位上的基團(tuán)占據(jù)了較大的空間位置,阻礙了對(duì)羧基碳原子的進(jìn)攻,不利于分子量的增長(zhǎng);減小了低熔點(diǎn)聚酯的分子量,拓寬高聚物的分子量分布,當(dāng)相對(duì)分子量分布變寬時(shí),低熔點(diǎn)聚酯熔體的流動(dòng)溫度下降,這是由于此時(shí)分子鏈發(fā)生相對(duì)位移的溫度范圍變寬,尤其是低相對(duì)分子質(zhì)量組分起到了內(nèi)增塑的作用,使聚酯熔體開(kāi)始發(fā)生流動(dòng)的溫度下降,因此使低熔點(diǎn)聚酯能在相應(yīng)的溫度下迅速熔融,提高了低熔點(diǎn)聚酯的熔融性能,在升溫速度5℃/min時(shí),在熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi),低熔點(diǎn)聚酯熔融程度≥67%,表現(xiàn)為熔融速度加快;而常規(guī)的低熔點(diǎn)聚酯在同樣的升溫條件下,這個(gè)溫度范圍內(nèi)熔融程度≤20%;減小低熔點(diǎn)聚酯部分大分子的分子量可以降低軟化和流動(dòng)溫度,有利于低熔點(diǎn)浸潤(rùn)被粘物,增加了粘結(jié)效果;由間苯二甲酸鏈段、二甘醇鏈段和分子量調(diào)節(jié)劑等改性組分加入所制備的低熔點(diǎn)聚酯,具有起熔點(diǎn)溫度低,熔融速度快等優(yōu)點(diǎn)。
有益效果:
(1)本發(fā)明中硬脂酸鋅的加入提高產(chǎn)品顏色的鮮艷程度,硬脂酸鋅浮在芯層纖維的表面,能夠降低表面的粗糙度,提高表面的鮮映度,所述鮮映度DOI值85~80;
(2)本發(fā)明制得的低熔點(diǎn)聚酯的原料為對(duì)苯二甲酸鏈段和乙二醇鏈段,大分子中含有間苯二甲酸鏈段、二甘醇鏈段和分子量調(diào)節(jié)劑,所制備的低熔點(diǎn)聚酯,具有起熔點(diǎn)溫度低,熔融速度快等優(yōu)點(diǎn)。
(3)本發(fā)明制得的低熔點(diǎn)聚酯的原料為對(duì)苯二甲酸鏈段和乙二醇鏈段,分子量調(diào)節(jié)劑中的一元酸系列的加入減小了低熔點(diǎn)聚酯的分子量,二元酸系列的加入增加空間位阻效應(yīng),鄰位上的基團(tuán)占據(jù)了較大的空間位置,阻礙了對(duì)羧基碳原子的進(jìn)攻,不利于分子量的增長(zhǎng);減小了低熔點(diǎn)聚酯的分子量,拓寬高聚物的分子量分布,當(dāng)相對(duì)分子量分布變寬時(shí),聚酯熔體的流動(dòng)溫度下降,這是由于此時(shí)分子鏈發(fā)生相對(duì)位移的溫度范圍變寬,尤其是低相對(duì)分子質(zhì)量組分起到了內(nèi)增塑的作用,使聚酯熔體開(kāi)始發(fā)生流動(dòng)的溫度下降,因此使低熔點(diǎn)聚酯能在相應(yīng)的溫度下迅速熔融,提高了低熔點(diǎn)聚酯的熔融性能。在升溫速度5℃/min時(shí),在熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi),低熔點(diǎn)聚酯熔融程度≥67%,表現(xiàn)為熔融速度加快;而常規(guī)的低熔點(diǎn)聚酯在同樣的升溫條件下,這個(gè)溫度范圍內(nèi)熔融程度≤20%;減小低熔點(diǎn)聚酯部分大分子的分子量可以降低軟化和流動(dòng)溫度,有利于低熔點(diǎn)浸潤(rùn)被粘物,增加了粘結(jié)效果。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改,這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
實(shí)施例1
一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、苯甲酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為常壓,溫度為230℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇與乙二醇的摩爾比為1:0.4:0.1:1.8;苯甲酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的0.01%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在260℃,反應(yīng)時(shí)間為30分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在275℃,反應(yīng)時(shí)間50分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為三氧化二銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%。
b)再生料熔融;
將干燥的再生料進(jìn)行熔融,同時(shí)加入硬脂酸鋅;所述的硬脂酸鋅的含量為再生料質(zhì)量比的0.05%;芯層的鮮映度DOI值75;
c)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以再生料為芯層;后紡采用牽伸工藝,經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得再生低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層262℃,芯層280℃,紡絲速度:500m/min;
牽伸采用油浴牽伸,油浴的溫度為65℃;
牽伸倍數(shù)為2.0倍;
卷曲溫度50℃,卷曲主壓0.4MPa,卷曲背壓0.2MPa,卷曲數(shù)8個(gè)/25mm,卷曲度11%。
通過(guò)上述步驟制備的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為再生料;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段、苯甲酸鏈段段組成;苯甲酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的0.01%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在100℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為67%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為22000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=2.6。再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為1.7dtex,斷裂強(qiáng)度為3.50cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為40:60。
實(shí)施例2
一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、對(duì)甲基苯甲酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.3MPa,溫度為250℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇與乙二醇的摩爾比為1:0.6:0.3:2.5;對(duì)甲基苯甲酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的0.5%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在270℃,反應(yīng)時(shí)間為50分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在280℃,反應(yīng)時(shí)間90分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為乙二醇銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05%。穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05%。
b)再生料熔融;
將干燥的再生料進(jìn)行熔融,同時(shí)加入硬脂酸鋅;所述的硬脂酸鋅的含量為再生料質(zhì)量比的0.1%;芯層的鮮映度DOI值80;
c)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以再生料為芯層;后紡采用牽伸工藝,經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得再生低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層275℃,芯層288℃,紡絲速度:1100m/min;
牽伸采用油浴牽伸,油浴的溫度為75℃;
牽伸倍數(shù)為2.5倍;
卷曲溫度60℃,卷曲主壓0.6MPa,卷曲背壓0.4MPa,卷曲數(shù)13個(gè)/25mm,卷曲度13%。
通過(guò)上述步驟制備的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為再生料;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段、對(duì)甲基苯甲酸鏈段組成;對(duì)甲基苯甲酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的0.5%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在120℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為68%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為25000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=3。再生再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為3.3dtex,斷裂強(qiáng)度為3.50cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為60:40。
實(shí)施例3
一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、對(duì)乙基苯甲酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.1MPa,溫度為240℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇與乙二醇的摩爾比為1:0.5:0.2:2;對(duì)乙基苯甲酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的0.1%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在265℃,反應(yīng)時(shí)間為40分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在278℃,反應(yīng)時(shí)間60分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為醋酸銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.03%。穩(wěn)定劑為亞磷酸三甲酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.02%。
b)再生料熔融;
將干燥的再生料進(jìn)行熔融,同時(shí)加入硬脂酸鋅;所述的硬脂酸鋅的含量為再生料質(zhì)量比的0.08%;芯層的鮮映度DOI值78;
c)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以再生料為芯層;后紡采用牽伸工藝,經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得再生低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層265℃,芯層285℃,紡絲速度:1000m/min;
牽伸采用油浴牽伸,油浴的溫度為70℃;
牽伸倍數(shù)為2.4倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.5MPa,卷曲背壓0.3MPa,卷曲數(shù)9個(gè)/25mm,卷曲度12%。
通過(guò)上述步驟制備的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為再生料;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段、對(duì)乙基苯甲酸鏈段組成;對(duì)乙基苯甲酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的0.1%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在150℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為70%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為25000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=4。再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.0dtex,斷裂強(qiáng)度為3.40cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為50:50。
實(shí)施例4
一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、正壬酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.2MPa,溫度為245℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇與乙二醇的摩爾比為1:0.5:0.25:2.2;正壬酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的0.2%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在260℃,反應(yīng)時(shí)間為45分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在275℃,反應(yīng)時(shí)間70分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為三氧化二銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.04%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.03%。
b)再生料熔融;
將干燥的再生料進(jìn)行熔融,同時(shí)加入硬脂酸鋅;所述的硬脂酸鋅的含量為再生料質(zhì)量比的0.07%;芯層的鮮映度DOI值77;
c)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以再生料為芯層;后紡采用牽伸工藝,經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得再生低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層270℃,芯層284℃,紡絲速度:700m/min;
牽伸采用油浴牽伸,油浴的溫度為72℃;
牽伸倍數(shù)為2.35倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.55MPa,卷曲背壓0.25MPa,卷曲數(shù)9個(gè)/25mm,卷曲度12%。
通過(guò)上述步驟制備的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為再生料;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段、正壬酸鏈段組成;正壬酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的0.2%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在130℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為72%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為35000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=4.4。再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.4dtex,斷裂強(qiáng)度為3.60cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為45:55。
實(shí)施例5
一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、癸酸配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.1MPa,溫度為245℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇與乙二醇的摩爾比為1:0.5:0.15:2.3;癸酸的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的0.4%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在265℃,反應(yīng)時(shí)間為45分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在279℃,反應(yīng)時(shí)間80分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為三氧化二銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.04%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.04%。
b)再生料熔融;
將干燥的再生料進(jìn)行熔融,同時(shí)加入硬脂酸鋅;所述的硬脂酸鋅的含量為再生料質(zhì)量比的0.06%;芯層的鮮映度DOI值76;
c)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以再生料為芯層;后紡采用牽伸工藝,經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得再生低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層274℃,芯層285℃,紡絲速度:900m/min;
牽伸采用油浴牽伸,油浴的溫度為70℃;
牽伸倍數(shù)為2.2倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.55MPa,卷曲背壓0.3MPa,卷曲數(shù)10個(gè)/25mm,卷曲度13%。
通過(guò)上述步驟制備的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為再生料;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段、癸酸鏈段組成;癸酸鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的0.4%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在120℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為69%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為38000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=3.5。再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為1.9dtex,斷裂強(qiáng)度為3.40cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為55:45。
實(shí)施例6
一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、苯甲酸甲脂配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.3MPa,溫度為250℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇與乙二醇的摩爾比為1:0.4:0.3:1.8;苯甲酸甲脂的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的0.09%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在270℃,反應(yīng)時(shí)間為30分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在275℃,反應(yīng)時(shí)間90分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為乙二醇銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%。
b)再生料熔融;
將干燥的再生料進(jìn)行熔融,同時(shí)加入硬脂酸鋅;所述的硬脂酸鋅的含量為再生料質(zhì)量比的0.06%;芯層的鮮映度DOI值77;
c)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以再生料為芯層;后紡采用牽伸工藝,經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得再生低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層268℃,芯層283℃,紡絲速度:600m/min;
牽伸采用油浴牽伸,油浴的溫度為70℃;
牽伸倍數(shù)為2.5倍;
卷曲溫度60℃,卷曲主壓0.4MPa,卷曲背壓0.4MPa,卷曲數(shù)9個(gè)/25mm,卷曲度12%。
通過(guò)上述步驟制備的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為再生料;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段、苯甲酸甲脂鏈段組成;苯甲酸甲脂鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的0.09%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在160℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為74%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為28000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=3。再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.5dtex,斷裂強(qiáng)度為3.30cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為48:52。
實(shí)施例7
一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、苯甲酸乙脂配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為常壓,溫度為250℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇與乙二醇的摩爾比為1:0.4:0.3:1.8;苯甲酸乙脂的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的0.5%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在270℃,反應(yīng)時(shí)間為30分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在275℃,反應(yīng)時(shí)間50分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為醋酸銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.05%。穩(wěn)定劑為亞磷酸三甲酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.01%。
b)再生料熔融;
將干燥的再生料進(jìn)行熔融,同時(shí)加入硬脂酸鋅;所述的硬脂酸鋅的含量為再生料質(zhì)量比的0.1%;芯層的鮮映度DOI值75;
c)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以再生料為芯層;后紡采用牽伸工藝,經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得再生低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層262℃,芯層288℃,紡絲速度:1100m/min;
牽伸采用油浴牽伸,油浴的溫度為70℃;
牽伸倍數(shù)為2.1倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.5MPa,卷曲背壓0.3MPa,卷曲數(shù)10個(gè)/25mm,卷曲度11%。
通過(guò)上述步驟制備的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為再生料;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段、苯甲酸乙脂鏈段組成;苯甲酸乙脂鏈段為苯二甲酸鏈段摩爾數(shù)的0.5%,低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)在155℃;在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度為73%;低熔點(diǎn)聚酯的數(shù)均分子量為34000,低熔點(diǎn)聚酯的分子量分布指數(shù)D=3.8。再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的單絲纖度為2.3dtex,斷裂強(qiáng)度為3.50cN/dtex;皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比為55:45。
實(shí)施例8-44
一種再生低熔點(diǎn)聚酯纖維的制備方法:
a)低熔點(diǎn)聚酯聚合;
(1)酯化反應(yīng);
將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、分子量調(diào)節(jié)劑和含支鏈的十二碳二醇配成漿料后,進(jìn)行酯化反應(yīng),在氮?dú)夥諊录訅悍磻?yīng),加壓壓力為0.2MPa,溫度為230℃,當(dāng)酯化反應(yīng)中的水的餾出量達(dá)到理論值的90%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn),得到酯化產(chǎn)物;其中,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二甘醇與乙二醇的摩爾比為1:0.4~0.6:0.1~0.3:1.8~2.5;分子量調(diào)節(jié)劑的加入量為苯二甲酸摩爾數(shù)的0.01%~0.5%。
(2)縮聚反應(yīng);
然后,在催化劑和穩(wěn)定劑的作用下,在負(fù)壓的條件下開(kāi)始低真空階段的縮聚反應(yīng);該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對(duì)壓力500Pa以下,溫度控制在265℃,反應(yīng)時(shí)間為40分鐘;然后繼續(xù)抽真空,進(jìn)行高真空階段的縮聚反應(yīng),使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于100Pa,反應(yīng)溫度控制在280℃,反應(yīng)時(shí)間70分鐘,制得低熔點(diǎn)聚酯。催化劑為乙二醇銻,催化劑加入量為苯二甲酸總重量的0.03%。穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯,穩(wěn)定劑加入量為苯二甲酸總重量的0.02%。
b)再生料熔融;
將干燥的再生料進(jìn)行熔融,同時(shí)加入硬脂酸鋅;所述的硬脂酸鋅的含量為再生料質(zhì)量比的0.1%;芯層的鮮映度DOI值80;
c)紡絲;
前紡采用皮芯復(fù)合紡絲工藝,以所述低熔點(diǎn)聚酯為皮層,以再生料為芯層;后紡采用牽伸工藝,經(jīng)卷曲、切斷和干燥獲得再生低熔點(diǎn)聚酯纖維。
紡絲的主要工藝參數(shù)為:
紡絲溫度:皮層265℃,芯層288℃,紡絲速度:1000m/min;
牽伸采用油浴牽伸,油浴的溫度為70℃;
牽伸倍數(shù)為2.4倍;
卷曲溫度55℃,卷曲主壓0.5MPa,卷曲背壓0.3MPa,卷曲數(shù)9個(gè)/25mm,卷曲度12%。
通過(guò)上述步驟制備的再生低熔點(diǎn)聚酯纖維為皮芯結(jié)構(gòu);皮芯結(jié)構(gòu)中的皮層為低熔點(diǎn)聚酯;皮芯結(jié)構(gòu)中的芯層為再生料;低熔點(diǎn)聚酯由對(duì)苯二甲酸鏈段、間苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、二甘醇鏈段、分子量調(diào)節(jié)劑鏈段組成;低熔點(diǎn)聚酯在升溫速度為5℃/min,低熔點(diǎn)聚酯熔點(diǎn)以上20℃的范圍內(nèi)時(shí),低熔點(diǎn)聚酯的熔融程度≥67%。
本發(fā)明上述實(shí)施例中采用的分子量調(diào)節(jié)以及最后制備的低熔點(diǎn)聚酯的熔點(diǎn)、數(shù)均分子量和分子量分布以及低熔點(diǎn)聚酯纖維的乙醛含量、單絲纖度、斷裂強(qiáng)度和皮芯結(jié)構(gòu)的皮芯面積比等產(chǎn)品性能參數(shù)如下表所示: