本發(fā)明涉及聚酯纖維生產(chǎn)，尤其涉及一種全消光多孔ptt纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、ptt是一種新型聚酯，其獨(dú)特的“奇碳效應(yīng)”使其相較聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（pet）、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（?pbt）具有更優(yōu)良的性能，兼具pet?的強(qiáng)度、韌性和耐熱性，以及pbt的易加工性，是目前公認(rèn)的、最好的升級(jí)換代產(chǎn)品。
2、ptt的合成通常采用熔融縮聚法，工藝路線主要包括酯交換法（dmt法）和直接酯化法（pta法）。dmt法是以對(duì)苯二甲酸二甲酯（dmt）和pdo為原料，經(jīng)酯交換反應(yīng)生成對(duì)苯二甲酸雙羥丙酯（bhpt）和甲醇，bhpt再經(jīng)縮聚反應(yīng)生成ptt。pta法是以精對(duì)苯二甲酸（pta）和1，3-丙二醇（pdo）為原料，經(jīng)酯化反應(yīng)生成bhpt和水，bhpt再經(jīng)縮聚反應(yīng)生成ptt。pta法具有生產(chǎn)成本低、工藝流程短等優(yōu)勢(shì)，自20?世紀(jì)80?年代起已成為ptt聚酯生產(chǎn)的主要技術(shù)路線。ptt?縮聚過(guò)程是在較高的溫度下進(jìn)行，所以除了生成ptt?的主要反應(yīng)外，還會(huì)發(fā)生大分子鏈端基之間和大分子鏈酯鍵裂解等副反應(yīng)，從而產(chǎn)生可揮發(fā)性副產(chǎn)物烯丙醇和丙烯醛。烯丙醇主要是由于pdo自身反應(yīng)或ptt大分子裂解產(chǎn)生，生成的烯丙醇在氧存在下繼續(xù)氧化成丙烯醛，烯丙醇也容易與體系中的pdo?發(fā)生反應(yīng)而形成丙烯醛。丙烯醛的存在不僅使ptt的黏度降低、色相變差，影響后續(xù)紡絲和染色，而且其毒性高，它們的蒸汽具有強(qiáng)烈的刺激性和催淚作用，會(huì)引起呼吸困難，危害人體健康。特別是紡絲過(guò)程的高溫也會(huì)加劇ptt的裂解，產(chǎn)生更多的丙烯醛，導(dǎo)致紡絲環(huán)境惡化。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)cn201780074152.8《ptf和其他1,3-丙二醇衍生的聚合物中的丙烯醛清除劑》通過(guò)在聚酯體系中引入氨基酰胺類或伯胺類有機(jī)小分子清除丙烯醛，但大部分有機(jī)胺類小分子的沸點(diǎn)低于聚酯的熔融加工溫度，會(huì)引起汽化而失效，而且，ptt中引入的有機(jī)胺類小分子易使制品著色，并在制品服役期間會(huì)發(fā)生遷移，引起新的安全問(wèn)題。中國(guó)發(fā)明專利cn106811829b《一種結(jié)晶性低熔點(diǎn)聚酯纖維及其制備方法》通過(guò)在紡絲油浴槽內(nèi)加5％～10％的亞硫酸鈉用以吸收丙烯醛，降低聚酯纖維中丙烯醛的含量，但無(wú)法解決熔體從噴絲孔擠出時(shí)瞬時(shí)釋放大量丙烯醛蒸汽的問(wèn)題。
3、目前，在ptt的紡絲過(guò)程中主要還是采用被動(dòng)方式減輕丙烯醛的影響，如加強(qiáng)操作人員個(gè)人防護(hù)，改善生產(chǎn)環(huán)境通風(fēng)狀況等。因此，亟待發(fā)展一種有效途徑以清除ptt聚合及紡絲過(guò)程中產(chǎn)生的丙烯醛。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述不足，本發(fā)明一個(gè)目的是提供一種全消光多孔ptt纖維，在不改變現(xiàn)有ptt纖維生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，將含氨基的介孔二氧化鈦粉體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的消光劑引入到熔融紡絲體系中，同時(shí)起到丙烯醛清除作用和消光作用，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種全消光多孔ptt纖維的制備方法，制備過(guò)程中可減少丙烯醛蒸汽的釋放，改善生產(chǎn)環(huán)境，得到的ptt纖維丙烯醛含量低，有益于后續(xù)紡絲、染色，以及服役的安全性。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述的技術(shù)要求，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
3、一種全消光多孔ptt纖維，所述全消光多孔ptt纖維的原料包括ptt聚酯和消光劑，所述消光劑為介孔二氧化鈦粉體，所述介孔二氧化鈦粉體的孔徑為2-4nm，比表面積為100-300m2/g，粒徑為200-300nm，所述介孔二氧化鈦粉體表面含有1-3wt%的氨基官能團(tuán)。
4、本發(fā)明還提供一種全消光多孔ptt纖維的制備方法，包括以下步驟：
5、制備得到所述介孔二氧化鈦粉體；
6、將對(duì)苯二甲酸、1,3-丙二醇和所述介孔二氧化鈦粉體混合反應(yīng)制得ptt聚酯，再經(jīng)切粒得到ptt聚酯切片，所述ptt聚酯切片再經(jīng)計(jì)量、熔融、擠出、冷卻、上油、拉伸和卷繞，制得所述全消光多孔ptt纖維。
7、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述ptt聚酯切片的特性粘度為1.10-1.20dl/g，所述介孔二氧化鈦粉體的含量2.0-2.2wt%。
8、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述ptt聚酯制備的具體步驟如下：
9、將對(duì)苯二甲酸、1,3-丙二醇和所述介孔二氧化鈦粉體配成漿料后，進(jìn)行酯化反應(yīng)，溫度為230-250℃，反應(yīng)時(shí)間為70-90分鐘，當(dāng)酯化反應(yīng)中的水餾出量達(dá)到理論值的95%以上時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn)，得到酯化物；
10、在所述酯化物中加入催化劑和穩(wěn)定劑，在負(fù)壓的條件下開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)，該階段壓力使反應(yīng)壓力降至絕對(duì)壓力小于70pa，反應(yīng)溫度控制在270-275℃，反應(yīng)時(shí)間50-90分鐘，得到所述ptt聚酯。
11、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，對(duì)苯二甲酸與1,3-丙二醇的摩爾比為1:（1.3-1.5）。
12、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述催化劑為鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙脂、鈦酸四乙酯、醋酸亞錫或二醋酸二丁基錫，所述催化劑的加入量為對(duì)苯二甲酸總重量的0.02%-0.03%，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)定劑加入量為所述對(duì)苯二甲酸總重量的0.01%-0.03%。
13、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，制備所述介孔二氧化鈦粉體的具體步驟如下：
14、以烷基胺為模板劑，鈦酸異丙酯或鈦酸正丁酯為鈦源，所述模板劑和鈦源在乙醇中混合溶解，加入去離子水生成沉淀，經(jīng)陳化、過(guò)濾、萃取除去部分模板劑，洗滌、干燥得到所述介孔二氧化鈦粉體；
15、所述烷基胺為十二、十四、十六、十八胺中的一種，烷基胺與鈦源的摩爾比為1:（2-3），乙醇與去離子水的體積比為1:（4-5），烷基胺的濃度為2-2.2wt%。
16、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述陳化條件：先室溫，保溫時(shí)間為20-24?h，再升溫至90-100℃，保溫時(shí)間為40-48h；
17、所述萃取條件：室溫下于ph=2的硝酸乙醇溶液中處理12-15h；
18、所述洗滌條件：乙醇抽濾洗滌3-5次；
19、所述干燥條件：干燥溫度為50-60℃，干燥時(shí)間為24-30h。
20、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，擠出溫度270-280℃，冷卻溫度20-25℃，冷卻風(fēng)速1.80-2.30m/s，一輥速度1800-2000m/min，一輥溫度70-80℃，二輥速度3000-3300m/min，二輥溫度140-150℃，卷繞速度2930-3210m/min。
21、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述全消光多孔ptt纖維的斷裂強(qiáng)度≥3.5cn/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為40.0±5.0%，單絲纖度為0.6-0.8dtex，光澤度＜30%，所述全消光多孔ptt纖維中丙烯醛的含量＜1.5ppm。
22、與傳統(tǒng)的技術(shù)方案相比，本發(fā)明的有益效果是：
23、本發(fā)明在不改變現(xiàn)有ptt纖維生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，將含氨基的介孔二氧化鈦粉體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的消光劑引入到熔融紡絲體系中，同時(shí)起到丙烯醛清除作用和消光作用，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，紡絲過(guò)程中可減少丙烯醛蒸汽的釋放，改善生產(chǎn)環(huán)境；得到的ptt纖維丙烯醛含量低，有益于后續(xù)紡絲、染色，以及服役的安全性。