專利名稱：納米碳酸鈣改性滌綸全牽伸絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種合成纖維，具體地，本發(fā)明涉及ー種改性滌綸全牽伸絲。
背景技術(shù)：
滌綸作為合成纖維中的三大主力纖維之一，因其優(yōu)良的物理和化學特性被廣泛應用于服裝面料以及其它非服裝領(lǐng)域。滌綸產(chǎn)品自問世以來，也曾以其懸垂性好、強度高、挺括而被下游用戶當作主要紡織原料來織造各類紡織品。隨著經(jīng)濟全球化，市場國際化，人們對服裝的要求也越來越高了，不但要具有舒適性，還要具有功能性，面料就向輕、柔、功能性方向發(fā)展，合成纖維材料就需要不斷提高性能來滿足織造要求。近十年來，我國聚酯エ業(yè)發(fā)展迅速，聚酯纖維產(chǎn)量已從2000年初的516. 5萬噸發(fā)展到2010年末的2700萬噸，平均年增長率超過25%，已經(jīng)占到全球聚酯產(chǎn)量的66 %。滌綸 已成為化學纖維中產(chǎn)量最大的合成纖維品種，廣泛應用于衣著、裝飾、家用紡織品、產(chǎn)業(yè)用紡織品和國防、エ業(yè)工程等國計民生各個方面。今后五年，還將保持快速增長。但是，作為紡織材料，聚酯纖維也有明顯的缺點。因此，選擇科學、高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保的加工方法，對適應和促進聚酯エ業(yè)、滌綸纖維的高速可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。雖然，在合成纖維中，聚酯纖維具有適合紡織應用和產(chǎn)業(yè)應用的多種性能，因而其自大規(guī)模生產(chǎn)以來取得了令人矚目的發(fā)展。但隨著世界科學技術(shù)的進步和世界エ業(yè)的發(fā)展，聚酯纖維在性能和功能上不能完全滿足人們的要求。發(fā)展和創(chuàng)新的結(jié)果使得人們開發(fā)了一大批差別化、功能化以及高性能的合成纖維。目前差別化聚酯纖維新品種的開發(fā)和應用代表了聚酯行業(yè)的發(fā)展方向。差別化聚酯產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)大致可以歸納為以下幾個方面(I)復合紡超細纖維的紡絲技術(shù)以及紡絲組件設(shè)計；(2)復合紡雙組分功能性纖維或差別化纖維的紡絲技術(shù)；(3)熔體直紡制備細旦、微細旦聚酯纖維的成套技術(shù)；(4)各種截面噴絲板的設(shè)計以及異形纖維的紡絲技術(shù)；(5)三異纖維的紡絲技術(shù)以及同板混纖噴絲板的設(shè)計；(6)異收縮混纖紗復合加工技術(shù)；(7)聚合物改性制備功能性聚酯及其纖維的制備；(8)聚合物改性制備智能纖維以及智能面料的開發(fā)應用；(9)納米粉體原位聚合制備功能性聚酯及其纖維；(10)多種有機或無機納米粒子的制備和分散技術(shù)；(11)有機或無機納米粒子/聚合物基復合聚酯材料的制備及紡絲技術(shù)；(12)天然纖維和合成纖維、化纖長絲與短纖多維結(jié)合技木。由于納米材料所具有的“小尺寸效應”、“界面效應”、“量子尺寸效應”和“宏觀量子隧道效應”，使得納米材料在結(jié)構(gòu)、光電、磁和化學性質(zhì)等方面表現(xiàn)出與普通材料不同的特異性。
全牽伸絲采用低速紡絲、高速拉伸工藝，且兩道工序在一臺紡絲拉伸聯(lián)合機上，為一步法工藝路線，紡絲速度為900-1500m/min，拉伸卷繞速度為3200-4200m/min，拉伸比為
3.5左右，全牽伸絲具有質(zhì)量較穩(wěn)定的特點。本申請的發(fā)明人致力于將納米材料在功能特異性方面的特點引入到滌綸纖維的合成中，并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中的全牽伸絲生產(chǎn)工藝完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了滿足人們對紡織面料的多方面需要，不斷開發(fā)功能性的聚酯纖維，我們通過納米改性劑，對傳統(tǒng)的聚酯纖維進行改性。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案 一種納米碳酸鈣改性滌綸全牽伸絲的制備方法，包括縮聚改性聚酯熔體的制備步驟和直紡滌綸牽伸絲(FDY)的制備工藝；在縮聚改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體為原料，并添加有納米碳酸鈣改性劑制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經(jīng)計量、紡絲組件擠出、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞制得納米碳酸鈣改性滌綸牽伸絲；其特征在于所述的納米碳酸鈣改性共聚酯熔體的制備工藝包括如下步驟首先在連續(xù)聚酯設(shè)備上，采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體，按照PTA與EG的摩爾比I : 1.15-1 1.25的比例各自連續(xù)穩(wěn)定地計量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內(nèi)加入納米碳酸鈣改性劑、消光劑二氧化鈦，其中納米碳酸鈣的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為I. 2-1. 8%，消光劑二氧化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 15-0. 20% ；然后將上述漿料連續(xù)穩(wěn)定輸送至酯化-I、酯化-II反應釜中，酯化-II反應釜中同時連續(xù)添加穩(wěn)定劑，控制酯化率96. 5% -98. 5% ;將酯化物泵送到縮聚工段，按縮聚工藝在溫度260-268°C的條件下制得改性共聚酯熔體，其中所述的穩(wěn)定劑為亞磷酸，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 12-0. 25%。其中，所述的納米碳酸鈣的平均粒徑為10nm_500nm。更優(yōu)選的其平均粒徑為50nm-150nm,并且最大粒徑不超過500nm。其中，所述的二氧化鈦為金紅石相。其平均粒徑為100nm_300nm。其中，改性滌綸全牽伸絲(FDY)的制備工藝包括如下步驟將上述改性共聚酯熔體，通過熔體輸送管道設(shè)備，輸送到熔體直紡長絲生產(chǎn)設(shè)備上，經(jīng)計量泵、紡絲組件、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞工藝，其中控制熔體輸送管道的溫度為260-263°C，紡絲箱體溫度為285-288°C，側(cè)吹風風速0. 35-0. 60米/秒，第一導絲輥速度900-1500m/min，溫度 60_85°C，第二熱輥速度 3200-4200m/min，溫度 90-110°C。其中，改性滌綸牽伸絲的含油率為0. 7-0. 85wt%。其中，F(xiàn)DY工藝中拉伸比為3. 0-3. 2。其中，改性滌綸牽伸絲為半消光。其中，通過調(diào)整紡絲組件中噴絲板的類型，表明本發(fā)明的改性聚酯熔體特別適合用來紡織規(guī)格為30D/24F的FDY絲。本發(fā)明的有益效果是，提供了一種連續(xù)改性滌綸聚酯熔體全牽伸絲的工藝。并且本發(fā)明的改性滌綸FDY絲中，添加有納米級別的碳酸鈣，制備得到的纖維有珍珠光澤，有美容養(yǎng)顏，嫩白肌膚功效；并且制備得到的纖維收縮率穩(wěn)定，染色均勻，紡絲性能優(yōu)異，特別適合生產(chǎn)規(guī)格為30D/24F的FDY絲。
具體實施例方式下面將結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進ー步的解釋和說明。實施例I納米碳酸鈣改性聚酯的制備エ藝
首先，在連續(xù)聚酯設(shè)備上，采用對苯ニ甲酸(PTA)、こニ醇(EG)單體，按照PTA與EG的摩爾比I : I. 10的比例各自連續(xù)穩(wěn)定地計量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內(nèi)加入納米碳酸鈣改性劑、消光劑ニ氧化鈦，其中納米碳酸鈣的加入量與對苯ニ甲酸的摩爾比為I. 5%，消光劑為金紅石結(jié)構(gòu)的ニ氧化鈦，其加入量與苯ニ甲酸的摩爾比為0. 15% ；然后，將上述漿料連續(xù)穩(wěn)定輸送至酯化-1、酷化-II反應釜中，酷化-II反應釜中同時連續(xù)添加穩(wěn)定劑，控制酯化率98% ;將酯化物泵送到縮聚エ段，按縮聚エ藝在溫度270°C，真空度5KPa的條件下制得改性聚酯熔體，其中所述的穩(wěn)定劑為亞磷酸，其加入量與對苯ニ甲酸的摩爾比為0. 12-0. 25%。其中，具體的酷化和縮聚反應條件如表I所示。表I改性聚酯酯化和縮聚反應條件
權(quán)利要求
1.一種納米碳酸鈣改性滌綸全牽伸絲的制備方法，包括縮聚改性聚酯熔體的制備步驟和改性滌綸全牽伸絲(FDY)的制備工藝；在縮聚改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體為原料，并添加有納米碳酸鈣改性劑制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經(jīng)計量、紡絲組件擠出、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞制得納米碳酸鈣改性滌綸牽伸絲；其特征在于所述的納米碳酸鈣改性共聚酯熔體的制備工藝包括如下步驟 首先在連續(xù)聚酯設(shè)備上，采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體，按照PTA與EG的摩爾比I : 1.15-1 1.25的比例各自連續(xù)穩(wěn)定地計量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內(nèi)加入納米碳酸鈣改性劑、消光劑二氧化鈦，其中納米碳酸鈣的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為I. 2-1.8%，消光劑二氧化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 15-0. 20% ； 然后將上述漿料連續(xù)穩(wěn)定輸送至酯化-I、酯化-II反應釜中，酯化-II反應釜中同時連續(xù)添加穩(wěn)定劑，控制酯化率96. 5% -98. 5% ;將酯化物泵送到縮聚工段，按縮聚工藝在溫度260-268°C的條件下制得改性共聚酯熔體，其中所述的穩(wěn)定劑為亞磷酸，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 12-0. 25%。
2.權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的納米碳酸鈣的平均粒徑為10nm-500nmo
3.權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述的納米碳酸鈣的平均粒徑50nm-150nm,并且最大粒徑不超過500nm。
4.權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的二氧化鈦為金紅石相，其平均粒徑為 100nm_300nm。
5.權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于改性滌綸全牽伸絲(FDY)的制備工藝包括如下步驟將所述的改性聚酯熔體，通過熔體輸送管道設(shè)備，輸送到熔體直紡長絲生產(chǎn)設(shè)備上，經(jīng)計量泵、紡絲組件、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞工藝，其中控制熔體輸送管道的溫度為260-263°C，紡絲箱體溫度為285-288°C，側(cè)吹風風速0. 35-0. 60米/秒，第一導絲輥速度900-1500m/min，溫度60-85°C，第二熱輥速度3200-4200m/min，溫度 90-1IO0C o
6.權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的改性滌綸牽伸絲的含油率為0.7-0. 85wt%。
7.權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于FDY工藝中拉伸比為3.0-3. 2。
8.權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的改性滌綸全牽伸絲為半消光。
9.權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的改性滌綸全牽伸絲的規(guī)格為30D/24F。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米碳酸鈣改性滌綸全牽伸絲的制備方法，包括縮聚改性聚酯熔體的制備步驟和改性滌綸全牽伸絲(FDY)的制備工藝；在縮聚改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體為原料，并添加有納米碳酸鈣改性劑制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經(jīng)計量、紡絲組件擠出、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞制得納米碳酸鈣改性滌綸牽伸絲。本發(fā)明的方法制備得到的纖維有珍珠光澤，有美容養(yǎng)顏，嫩白肌膚功效；并且制備得到的纖維收縮率穩(wěn)定，染色均勻，紡絲性能優(yōu)異，特別適合生產(chǎn)規(guī)格為30D/24F的FDY絲。
文檔編號D01D5/088GK102787384SQ20111012530
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者沈家康, 王國柱, 趙廣兵, 鈕真榮 申請人:江蘇鷹翔化纖股份有限公司