本发明涉及一种舒适性涤纶长丝的制造方法,属于纺织纤维制造技术领域。
背景技术:
聚对苯二甲酸乙二醇酯属于高分子化合物,是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经过缩聚制成的,英文缩写PET。聚酯具有较高的熔融温度(Tm)和玻璃化转变温度(Tg),并且具有优异的综合性能,被广泛应用在合成纤维、瓶片、薄膜等领域。由于PET树脂结构中无亲水性基团,导致其吸湿性很差,并且作为衣服面料使用时具有吸湿排汗性差,舒适感差,易产生静电、起球,易吸附灰尘,布面易脏等缺点,因此限制其在高档服装面料上的应用。所以开展舒适性PET聚酯的研究,赋予其新的特性,拓宽其应用,一直是研究者研发的热点。
随着聚酯纤维应用范围的逐步扩大,自上个世纪七十年代开始,发达国家针对聚酯纤维的上述不足,以天然纤维的诸多优点为目标,在纤维的服用舒适性方面,从以下三个方面入手,改善聚酯纤维的服用舒适性:1)通过纺丝工艺技术的改革,生产差别化纤维,开发出细旦、异形截面纤维等一系列差别化纺丝品种;2)通过不容组分的共混纺丝,以物理共混方式生产各种具有特殊功能的纤维品种;3)通过共聚反应,改善聚酯大分子链本身结构,永久性赋予纤维各种特殊性能。目前,包括阻燃、阳离子可染、高收缩、抗静电、抗紫外等一系列功能性聚酯纤维,对聚酯纤维的应用范围产生了深远的影响。
我国的聚酯和化纤市场经过几十年的发展,在常规聚酯生产方便已经达到世界总产量的70%左右,但是在功能性聚酯的开发和应用领域,我国目前多限于单功能及纤维的开发,而对于具有复合功能、高附加值功能聚酯和纤维的开发,则还亟需科研人员在多功能复合聚酯和纤维领域取得突破。
有机导电云母具有导电性能,且化学性能稳定,比重轻,在乙二醇中具备良好的分散性,不易沉淀,可作为优良改性剂对PET聚酯进行改性。钠基膨润土具有很强的吸湿性和膨胀性,可吸附自身体积8~15倍于的水量,体积膨胀可达至30倍。除此之外,膨润土还有较强的阳离子交换能力且对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力,故有较高的可塑性和较强的粘结性,因膨润土的特殊性质,其具有较高的使用价值,被广泛应用于各个工业领域。硅藻土的密度1.9-2.3g/cm3,堆密度0.34-0.65g/cm3,比表面积40-65m2/g,孔体积0.45-0.98m,吸水率是自身体积的2-4倍,有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的性质,在高分子聚合物材料中添加少量硅藻土能明显提高材料的吸附性和吸湿性,并可提高产品的耐热、保温、抗老化等作用。海藻酸钠具有吸湿性,平衡时所含水分的多少取决于相对湿度。
晶须是以单晶形式生长而成的直径非常小(0.1~10um)、原子排列高度有序、强度接近完整晶体的理论值,有一定长径比(5-1000)的一种纤维材料,具有强度高、耐热、阻燃、抗菌、导电、吸波等功能,因其长度为高分子材料大分子链长度的几倍到几十倍,在高分子材料中加入少量晶须,便能起到增强、增韧的效果,还可提高材料耐热性。晶须是一种理想的高分子材料改性剂,具有广泛的应用领域。
通过国内文献检索,在现有的技术报道中,制备舒适性聚酯纤维织物大多采用后整理的方法,如发明专利“一种利用聚谷氨酸整理提高涤纶织物舒适性的方法”(CN 102587146 A)采用如下方法:涤纶织物在聚谷氨酸水溶液中浸泡5~10分钟,用轧车二浸二轧,使织物的轧余率为80%~100%,浸轧好的织物在80℃烘箱中烘干,焙烘机100℃焙烘3分钟。经过此方法处理的涤纶织物的标准回潮率为1.75%;发明专利“一种利用聚天冬氨酸整理剂提高涤纶织物舒适性的方法”(CN 102352542 A)公开了一种利用聚天冬氨酸整理剂提高涤纶织物舒适性的方法。该方法是利用相对分子质量在100000-200000之间的聚天冬氨酸通过纺丝改性或整理改性对涤纶织物进行改性,经改性过的涤纶织物吸湿透湿性优异、抗静电性强、手感好等优点,大大提高绦纶织物的服用舒适性,并对人体和皮肤有很好的亲和力,无刺激感,可广泛用于内衣、运动服、床上用品等。上述方法均采用后整理法使涤纶织物具备舒适性功能,该方法工艺繁琐、加工成本高。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,采用直接改性聚酯熔体的方法,利用熔融纺丝技术制备舒适性聚酯纤维的一种舒适性涤纶长丝的制造方法。
本发明提供的一种舒适性涤纶长丝的制造方法,它采用如下步骤:
A)按质量份数,将1-2份纳米级有机导电云母纳米粉,1-2份有机钠基膨润土,1-2份聚丙烯酸钠,65-75份乙二醇,5-8份1,3-丙二醇,5-8份1,4-丁二醇,4-6份对羟基苯甲酸,0.1-0.3份锗酸钠混合,混合溶液在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应2-4小时,得到一种舒适性复合醇溶液,70℃保温待用;
B)按质量份数,将1-2份表征参数直径为0.2-2um、长度为3-20um的导电性钛酸钾纳米晶须,1-2份超细硅藻土,1-2份海藻酸纳,8-10份分子量为15000的乙二醇PEG,8-10份1,3-丙二醇,0.3-0.5份抗氧剂168,0.3-0.5份月桂酸二乙醇酰胺,0.1-0.3份乙二醇锑,0.1-0.3份质子化剂磷酸混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1-2小时,得到一种舒适性复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;
C)按质量份数,将步骤A制备)的4-2份舒适性复合醇溶液与6-8份乙二醇混合,再与15-18份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置中,在温度250℃,压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化-缩聚阶段,连续加入1-2份由步骤B制备)的舒适性复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温度283℃、绝对压力100Pa以下进行缩聚反应,制得一种舒适性共聚酯;
D)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为皮层,以普通聚酯为芯层,按皮芯质量比30-70:70-30,复合纺丝制得具有皮芯结构的舒适性涤纶长丝;
或E)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为原料,经单组份熔体纺丝制成舒适性涤纶长丝。
本发明提供的一种舒适性涤纶长丝的制造方法,它采用如下步骤:
A)按质量份数,将1.5份纳米级有机导电云母纳米粉,1.5份有机钠基膨润土,1.5份聚丙烯酸钠,70份乙二醇,6份1,3-丙二醇,6份1,4-丁二醇,5份对羟基苯甲酸,0.2份锗酸钠混合,混合溶液在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应3小时,得到一种舒适性复合醇溶液,70℃保温待用;
B)按质量份数,将1.5份表征参数直径为1.1um、长度为11.5um的导电性钛酸钾纳米晶须,1.5份超细硅藻土,1.5份海藻酸纳,9份分子量15000的乙二醇PEG,9份1,3-丙二醇,0.4份抗氧剂168,0.4份月桂酸二乙醇酰胺,0.2份乙二醇锑,0.2份质子化剂磷酸混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1.5小时,得到一种舒适性复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;
C)按质量份数,将步骤A制备)的3份舒适性复合醇溶液与7份乙二醇混合,再与16份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置中,在温度250℃,压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化-缩聚阶段,连续加入1.5份由步骤B制备)的舒适性复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温度283℃、绝对压力100Pa以下进行缩聚反应,制得一种舒适性共聚酯;
D)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为皮层,以普通聚酯为芯层,按皮芯质量比50:50,复合纺丝制得具有皮芯结构的舒适性涤纶长丝;
或E)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为原料,经单组份熔体纺丝制成舒适性涤纶长丝。
与现有技术相比,本发明的有益效果主要体现在:有机导电云母、钛酸钾晶须和有机膨润土在乙二醇中具有良好的分散性,能在聚酯中分散均匀一致,克服了一般无机添加组分在聚酯中分散不均的问题,并且可根据产品用途和对性能的要求适当添加一定比例的改性组分,赋予产品较高的结晶度及较好的加工定型性;晶须的加入,起到了增强增韧的效果;舒适性改性剂及复合促进剂采用特殊工艺制备,在聚酯熔体中具有良好的分散性,克服了常规改性添加剂聚合过程中添加后分散不均,副反应增加,纺丝断丝等问题。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作进一步的说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明,不应理解为对本申请的限制。
本发明所述的一种舒适性涤纶长丝的制造方法,采用如下步骤:
A)按质量份数,将1-2份纳米级有机导电云母纳米粉,1-2份有机钠基膨润土,1-2份聚丙烯酸钠,65-75份乙二醇,5-8份1,3-丙二醇,5-8份1,4-丁二醇,4-6份对羟基苯甲酸,0.1-0.3份锗酸钠混合,混合溶液在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应2-4小时,得到一种舒适性复合醇溶液,70℃保温待用;
B)按质量份数,将1-2份表征参数直径为0.2-2um、长度为3-20um的导电性钛酸钾纳米晶须,1-2份超细硅藻土,1-2份海藻酸纳,8-10份分子量为15000的乙二醇PEG,8-10份1,3-丙二醇,0.3-0.5份抗氧剂168,0.3-0.5份月桂酸二乙醇酰胺,0.1-0.3份乙二醇锑,0.1-0.3份质子化剂磷酸混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1-2小时,得到一种舒适性复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;
C)按质量份数,将步骤A制备)的4-2份舒适性复合醇溶液与6-8份乙二醇混合,再与15-18份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置中,在温度250℃,压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化-缩聚阶段,连续加入1-2份由步骤B制备)的舒适性复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温度283℃、绝对压力100Pa以下进行缩聚反应,制得一种舒适性共聚酯;
D)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为皮层,以普通聚酯为芯层,按皮芯质量比30-70:70-30,复合纺丝制得具有皮芯结构的舒适性涤纶长丝;
或E)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为原料,经单组份熔体纺丝制成舒适性涤纶长丝。
实施例1:一种舒适性涤纶长丝的制造方法,采用如下步骤:
A)按质量份数,将2份纳米级有机导电云母纳米粉,2份有机钠基膨润土,2份聚丙烯酸钠,70份乙二醇,8份1,3-丙二醇,6份1,4-丁二醇,6份对羟基苯甲酸,0.3份锗酸钠混合,混合溶液在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应4小时,得到一种舒适性复合醇溶液,70℃保温待用;
B)按质量份数将2份表征参数直径为0.2um、长度为3um的导电性钛酸钾纳米晶须,2份超细硅藻土,2份海藻酸纳,10份分子量为15000的乙二醇PEG,10份1,3-丙二醇,0.5份抗氧剂168,0.5份月桂酸二乙醇酰胺,0.3份乙二醇锑,0.2份质子化剂磷酸混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应2小时,得到一种舒适性复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;
C)按质量份数,将步骤A制备)的4份舒适性复合醇溶液与6份乙二醇混合,再与16份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置中,在温度250℃,压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化-缩聚阶段,连续加入2份由步骤B制备)的舒适性复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温度283℃、绝对压力100Pa以下进行缩聚反应,至熔体粘度符合后加工的工艺要求后出料,制得一种舒适性共聚酯;
D)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为皮层,以普通聚酯为芯层,按皮层和芯层质量比40:60复合纺丝,作为皮层的舒适性共聚酯熔体与作为芯层的普通聚酯熔体分别经过各自计量泵计量后进入纺丝箱,然后经皮芯复合纺丝组件,冷却、卷绕后制得皮芯结构的舒适性涤纶长丝;本实施例纺丝工艺参数:238dtex/48f纤维规格、286℃纺丝温度、2800m/min POY卷绕速度、21.5℃环吹风温度、45Pa环吹风压力、85%环吹风湿度。
实施例2:一种舒适性涤纶长丝的制造方法,采用如下步骤:
A)按质量份数,将1.5份纳米级有机导电云母纳米粉,1.5份有机钠基膨润土,1.5份聚丙烯酸钠,70份乙二醇,6份1,3-丙二醇,6份1,4-丁二醇,5份对羟基苯甲酸,0.2份锗酸钠混合,混合溶液在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应3小时,得到一种舒适性复合醇溶液,70℃保温待用;
B)按质量份数,将1.5份表征参数直径为1.1um、长度为11.5um的导电性钛酸钾纳米晶须,1.5份超细硅藻土,1.5份海藻酸纳,9份分子量15000的乙二醇PEG,9份1,3-丙二醇,0.4份抗氧剂168,0.4份月桂酸二乙醇酰胺,0.2份乙二醇锑,0.2份质子化剂磷酸混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1.5小时,得到一种舒适性复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;
C)按质量份数,将步骤A制备)的3份舒适性复合醇溶液与7份乙二醇混合,再与16份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置中,在温度250℃,压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化-缩聚阶段,连续加入1.5份由步骤B制备)的舒适性复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温度283℃、绝对压力100Pa以下进行缩聚反应,至熔体粘度符合后加工的工艺要求后出料,制得一种舒适性共聚酯;
D)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为皮层,以普通聚酯为芯层,按皮芯质量比50:50,复合纺丝制得具有皮芯结构的舒适性涤纶长丝;
或E)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为原料,经单组份熔体纺丝制成舒适性涤纶长丝。
实施例3:一种舒适性涤纶长丝的制造方法,采用如下步骤:
A)按质量份数,将1份纳米级有机导电云母纳米粉,1份有机钠基膨润土,1份聚丙烯酸钠,65份乙二醇,8份1,3-丙二醇,8份1,4-丁二醇,4份对羟基苯甲酸,0.1份锗酸钠混合,混合溶液在70℃搅拌球磨机密闭研磨反应2.5小时,得到一种舒适性复合醇溶液,70℃保温待用;
B)按质量份数,将1份表征参数直径为2um、长度为20um的导电性钛酸钾纳米晶须,1份超细硅藻土,1份海藻酸纳,8份分子量为15000的乙二醇PEG,8份1,3-丙二醇,0.3份抗氧剂168,0.3份月桂酸二乙醇酰胺,0.1份乙二醇锑,0.1份质子化剂磷酸混合,在70℃条件下密闭搅拌球磨机研磨反应1.5小时,得到一种舒适性复合促进剂,70℃真空脱水至含水量小于1%时保温待用;
C)按质量份数,将步骤A制备)的2份舒适性复合醇溶液与8份乙二醇混合,再与16份对苯二甲酸组分进行配比,并共混打浆,加热至70℃真空脱水,当含水量小于1%时加入到聚合装置中,在温度250℃,压力0.15MPa下进行酯化反应2小时,在常压酯化-缩聚阶段,连续加入1份由步骤B制备)的舒适性复合促进剂,并升温至270℃反应50分钟,然后抽真空,在温度283℃、绝对压力100Pa以下进行缩聚反应,至熔体粘度符合后加工的工艺要求后出料,制得一种舒适性共聚酯;
D)以步骤C制备)的舒适性共聚酯为原料,单组份熔体由缩聚釜经管道输送,经计量泵、纺丝组件、冷却、卷绕后纺丝制成舒适性涤纶长丝;本实施例纺丝工艺参数:275dtex/48f纤维规格、285℃纺丝温度、4750m/min FDY卷绕速度、3.2拉伸倍数、21℃侧吹风温度、0.65m/min侧吹风速度、80%侧吹风湿度。
本发明所述的实施例并不限于以上所述实施例,通过前述公开的数值范围,在就具体实施例中进行任意替换,从而可以得到无数个实施例,对此不一一例举。