製備活性聚酯纖維的方法
2023-07-23 03:56:41 2
專利名稱：製備活性聚酯纖維的方法
技術領域：
本發明涉及一種製備活性聚酯纖維的方法。
背景技術：
通常在聚酯纖維與橡膠的粘合過程中，使用間苯二盼-甲醛乳膠(RFL)作為膠粘劑。但是因為聚酯纖維結晶度高、穩定性好，與橡膠粘合效果不住，一般要通過兩浴浸膠，工序複雜，後加工成本高。
為解決這個問題，國內外研究的主要精力集中在紡絲油劑上，包括德國司馬、日本松本等公司，都是在油劑配方上增加與橡膠粘合的成分，這樣浸膠效果會有好轉，但還是不能從根本上解決兩浴浸膠的問題，並且在紡絲過程中也會出現發煙、結焦等問題。直到本世紀初，司馬化學生產了一種活化絲油劑，浸膠問題得以改觀，但其使用條件苛刻，且價格昂蟲貝ο發明內容
本發明的目的在於解決上述問題而提供一種製備活性聚酯纖維的方法，通過在恆溫條件下噴附活性粘膠，僅一次浸膠，即能達到提高聚酯纖維與橡膠粘合度的目的。
本發明解決現有技術問題所採用的技術方案是製備活性聚酯纖維的方法，其步驟包括a、對低粘聚酯切片；b、對聚酯片進行預結晶及固相處理；c、預結晶及固相處理後， 進行熔融紡絲；d、對熔融紡絲進行多級熱輥拉伸；其特徵在於在熱輥拉伸過程中噴附活性粘膠，在噴附活性粘膠的同時以15(T170°C溫度恆溫加熱，所述的活性粘膠是將環氧化合物和封閉型多異氰酸酯在膠槽中通過攪拌泵攪拌迅速溶於聚氧醚中所形成的均勻穩定的混合液；各組分的質量百分比含量為環氧化合物42 48%、封閉型多異氰酸酯3 8%;聚氧醚 45飛5%，所述環氧化合物是聚縮水甘油酯、乙氧基脂肪醇中的一種或幾種的任意比例的混合物，所述封閉型多異氰酸酯是己內醯胺封閉的多異氰酸酯中的一種或幾種的任意比例的混合物。
傳統的聚酯纖維用於橡膠骨架材料，要對聚酯纖維進行兩次浸膠處理，才能與橡膠粘合，這樣就增加了加工工序。本發明則在紡絲拉伸過程中，向熱態聚酯絲條表面噴附一種活性粘膠，使其與聚酯反應，並在纖維表面形成一層活性膜，易於和RFL結合，增加纖維與橡膠的粘合力，僅一次浸膠即可。
本發明具有的有益效果噴附活性粘膠後在聚酯纖維表面形成一層活性膜，更易於和間苯二盼-甲醛乳膠(RFL)結合，增加聚酯纖維與橡膠的粘合力。本發明通過應用活性粘膠，簡化了生產工序，且對現有系統無需大的改造，只需在紡絲過程中向聚酯纖維絲條表面噴附活性粘膠，僅一次浸膠(RFL)，降低了後加工成本。
圖I為本發明涉及的聚酯纖維與橡膠之間的粘合機理示意圖。
圖2為環氧化合物與聚酯分子的反應示意圖。
圖3為向聚酯分子引入醯氨基的反應示意圖。
圖4為本發明中活性聚酯纖維的加工流程圖。
圖5為本發明中活性聚酯纖維的加工設備連接示意圖。
圖6為不同溫度下聚酯纖維活性趨勢圖。
圖中1橡膠、2聚酯纖維、3間苯二盼-甲醛乳膠、4活性粘膠、5導絲棒、6膠液泵、 7攪拌泵、8單組份計量泵、9新組分添加裝置、10活性膠液槽、11負壓潔性膠液回收器、12 噴油唇、13加熱及保溫箱、14聚酯纖維卷裝。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的說明。
實施例本發明中的活性粘膠是將環氧化合物和封閉型多異氰酸酯溶於聚氧醚中所形成的均勻穩定的混合液；各組分的質量百分比含量為環氧化合物42 48%、封閉型多異氰酸酯3 8% ;聚氧醚45飛5%。其中，所述環氧化合物是聚縮水甘油酯、乙氧基脂肪醇中的一種或幾種的任意比例的混合物；封閉型多異氰酸酯是己內醯胺封閉的多異氰酸酯中的一種或幾種的任意比例的混合物。
以下對本發明的實現原理進行描述，其中，聚酯纖維以PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)為例，並使用己內醯胺封閉的多異氰酸酯
I、活性粘膠中單體的確定
活性粘膠要具有較強的活性，環氧化合物是首先考慮的目標，經過理論分析和大量試驗，最後優選了聚縮水甘油酯和乙氧基脂肪醇的混合物作為活性劑。為了達到更好的效果，又添加了封閉型多異氰酸酯。由於所選的異氰酸酯常溫下水溶性不住，為防止在噴附過程中流動性不好，選擇聚氧醚做稀釋劑，解決了活性粘膠的均勻穩定性問題。
活性粘膠中的環氧化合物在一定的溫度下具有較強的活性，與PET分子的反應大致如圖2所示，其中I表示與PET竣基反應，II表示與PET羰基形成較強的氫鍵，III表示 PET對-CH2CI的分散和吸收。與PET的羰基形成類似氫鍵的結合，使環氧化合物與聚酯大分子牢固的結合在一起，因而引入了活性的環氧基團。環氧化合物的活性環氧基在與PET 大分子反應後產生大量的極性基團-0H。
另外封閉型異氰酸酯選擇至關重要，要考慮儘量在較低溫度下解封，釋放出活性-NCO基團，還要考慮在紡絲過程中的汙染問題。更重要的，應考慮其分散性，即在混合膠液中的穩定性。需要使其固含量減少，有一個均一穩定的液相，更便於和高速運行的絲條結合。經對比試驗，本發明優選了己內醯胺封閉的多異氰酸酯，並用聚氧醚做溶劑，使混合液更均勻、穩定。
己內醯胺封閉的多異氰酸酯在15(T1700C的溫度下解封後，釋放出-N=C=O基團， 該基團很容易與環氧化合物以及PET的-OH基、-COOH基反應。PET本身有羥基和羧基、加上和環氧化合物反應增加的羥基，又引入醯胺基(如圖3所示)。
經過上述反應後，PET的表面增加了很多活性基團，如羥基、醯胺基等，而這些基團很容易與間苯二酚-甲醛乳膠(RFL)結合，為此後的橡膠硫化創造了條件。
在活性粘膠中，封閉型多異氰酸酯的添加量，對聚酯纖維的反映效果有一定影響，通過實驗，當添加量(質量比)超過8%時，-NCO基團釋放的較多，纖維活性過強，與RFL過硫化，將會影響RFL與橡膠的粘合；當添加量(質量比)少於3%時，活化效果不明顯。
2、優化活性粘膠各組分間的配比
各組分間的配比關係，特別是異氰酸酯的含量，直接影響與聚酯纖維的活性效果， 下面是做的一組對比試驗
權利要求
1.製備活性聚酯纖維的方法，其步驟包括a、對低粘聚酯切片；b、對聚酯片進行預結晶及固相處理；c、預結晶及固相處理後，進行熔融紡絲；d、對熔融紡絲進行多級熱輥拉伸；其特徵在於在熱輥拉伸過程中噴附活性粘膠，在噴附活性粘膠的同時以15(T170°C溫度恆溫加熱，所述的活性粘膠是將環氧化合物和封閉型多異氰酸酯在膠槽中通過攪拌泵攪拌迅速溶於聚氧醚中所形成的均勻穩定的混合液；各組分的質量百分比含量為環氧化合物42 48%、封閉型多異氰酸酯3 8% ;聚氧醚45飛5%，所述環氧化合物是聚縮水甘油酯、乙氧基脂肪醇中的一種或幾種的任意比例的混合物，所述封閉型多異氰酸酯是己內醯胺封閉的多異氰酸酯中的一種或幾種的任意比例的混合物。
全文摘要
本發明涉及一種製備活性聚酯纖維的方法，其特徵在於在熱輥拉伸過程中噴附活性粘膠，在噴附活性粘膠的同時以150~170℃溫度恆溫加熱，所述的活性粘膠是將環氧化合物和封閉型多異氰酸酯溶於聚氧醚中所形成的均勻穩定的混合液；各組分的質量百分比含量為環氧化合物42~48%、封閉型多異氰酸酯3~8%；聚氧醚45~55%，所述環氧化合物是聚縮水甘油酯、乙氧基脂肪醇中的一種或幾種的任意比例的混合物，所述封閉型多異氰酸酯是己內醯胺封閉的多異氰酸酯中的一種或幾種的任意比例的混合物。本發明具有的有益效果噴附活性粘膠後更易於和RFL結合，增加聚酯纖維與橡膠的粘合力，僅一次浸膠。
文檔編號D01F6/62GK102978732SQ201210372208
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者吳新建, 金耀, 魯佳亮, 盧新巧 申請人:安徽省三森紡織有限公司