一種舒適性滌綸長絲的製造方法與流程
2023-04-26 11:20:51 2
本發明涉及一種舒適性滌綸長絲的製造方法，屬於紡織纖維製造技術領域。
背景技術：
聚對苯二甲酸乙二醇酯屬於高分子化合物，是由對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)經過縮聚製成的，英文縮寫PET。聚酯具有較高的熔融溫度(Tm)和玻璃化轉變溫度(Tg)，並且具有優異的綜合性能，被廣泛應用在合成纖維、瓶片、薄膜等領域。由於PET樹脂結構中無親水性基團，導致其吸溼性很差，並且作為衣服面料使用時具有吸溼排汗性差，舒適感差，易產生靜電、起球，易吸附灰塵，布面易髒等缺點，因此限制其在高檔服裝面料上的應用。所以開展舒適性PET聚酯的研究，賦予其新的特性，拓寬其應用，一直是研究者研發的熱點。
隨著聚酯纖維應用範圍的逐步擴大，自上個世紀七十年代開始，發達國家針對聚酯纖維的上述不足，以天然纖維的諸多優點為目標，在纖維的服用舒適性方面，從以下三個方面入手，改善聚酯纖維的服用舒適性：1)通過紡絲工藝技術的改革，生產差別化纖維，開發出細旦、異形截面纖維等一系列差別化紡絲品種；2)通過不容組分的共混紡絲，以物理共混方式生產各種具有特殊功能的纖維品種；3)通過共聚反應，改善聚酯大分子鏈本身結構，永久性賦予纖維各種特殊性能。目前，包括阻燃、陽離子可染、高收縮、抗靜電、抗紫外等一系列功能性聚酯纖維，對聚酯纖維的應用範圍產生了深遠的影響。
我國的聚酯和化纖市場經過幾十年的發展，在常規聚酯生產方便已經達到世界總產量的70％左右，但是在功能性聚酯的開發和應用領域，我國目前多限於單功能及纖維的開發，而對於具有複合功能、高附加值功能聚酯和纖維的開發，則還亟需科研人員在多功能複合聚酯和纖維領域取得突破。
有機導電雲母具有導電性能，且化學性能穩定，比重輕，在乙二醇中具備良好的分散性，不易沉澱，可作為優良改性劑對PET聚酯進行改性。鈉基膨潤土具有很強的吸溼性和膨脹性，可吸附自身體積8～15倍於的水量，體積膨脹可達至30倍。除此之外，膨潤土還有較強的陽離子交換能力且對各種氣體、液體、有機物質有一定的吸附能力，故有較高的可塑性和較強的粘結性，因膨潤土的特殊性質，其具有較高的使用價值，被廣泛應用於各個工業領域。硅藻土的密度1.9-2.3g/cm3，堆密度0.34-0.65g/cm3，比表面積40-65m2/g，孔體積0.45-0.98m，吸水率是自身體積的2-4倍，有細膩、鬆散、質輕、多孔、吸水性和滲透性強的性質，在高分子聚合物材料中添加少量硅藻土能明顯提高材料的吸附性和吸溼性，並可提高產品的耐熱、保溫、抗老化等作用。海藻酸鈉具有吸溼性，平衡時所含水分的多少取決於相對溼度。
晶須是以單晶形式生長而成的直徑非常小(0.1～10um)、原子排列高度有序、強度接近完整晶體的理論值，有一定長徑比(5-1000)的一種纖維材料，具有強度高、耐熱、阻燃、抗菌、導電、吸波等功能，因其長度為高分子材料大分子鏈長度的幾倍到幾十倍，在高分子材料中加入少量晶須，便能起到增強、增韌的效果，還可提高材料耐熱性。晶須是一種理想的高分子材料改性劑，具有廣泛的應用領域。
通過國內文獻檢索，在現有的技術報導中，製備舒適性聚酯纖維織物大多採用後整理的方法，如發明專利「一種利用聚穀氨酸整理提高滌綸織物舒適性的方法」(CN 102587146 A)採用如下方法：滌綸織物在聚穀氨酸水溶液中浸泡5～10分鐘，用軋車二浸二軋，使織物的軋餘率為80％～100％，浸軋好的織物在80℃烘箱中烘乾，焙烘機100℃焙烘3分鐘。經過此方法處理的滌綸織物的標準回潮率為1.75％；發明專利「一種利用聚天冬氨酸整理劑提高滌綸織物舒適性的方法」(CN 102352542 A)公開了一種利用聚天冬氨酸整理劑提高滌綸織物舒適性的方法。該方法是利用相對分子質量在100000－200000之間的聚天冬氨酸通過紡絲改性或整理改性對滌綸織物進行改性，經改性過的滌綸織物吸溼透溼性優異、抗靜電性強、手感好等優點，大大提高絛綸織物的服用舒適性，並對人體和皮膚有很好的親和力，無刺激感，可廣泛用於內衣、運動服、床上用品等。上述方法均採用後整理法使滌綸織物具備舒適性功能，該方法工藝繁瑣、加工成本高。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術存在的不足，採用直接改性聚酯熔體的方法，利用熔融紡絲技術製備舒適性聚酯纖維的一種舒適性滌綸長絲的製造方法。
本發明提供的一種舒適性滌綸長絲的製造方法，它採用如下步驟：
A)按質量份數，將1-2份納米級有機導電雲母納米粉，1-2份有機鈉基膨潤土，1-2份聚丙烯酸鈉，65-75份乙二醇，5-8份1,3-丙二醇，5-8份1,4-丁二醇，4-6份對羥基苯甲酸，0.1-0.3份鍺酸鈉混合，混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應2-4小時，得到一種舒適性複合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1-2份表徵參數直徑為0.2-2um、長度為3-20um的導電性鈦酸鉀納米晶須，1-2份超細硅藻土，1-2份海藻酸納，8-10份分子量為15000的乙二醇PEG，8-10份1,3-丙二醇，0.3-0.5份抗氧劑168，0.3-0.5份月桂酸二乙醇醯胺，0.1-0.3份乙二醇銻，0.1-0.3份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1-2小時，得到一種舒適性複合促進劑，70℃真空脫水至含水量小於1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A製備)的4-2份舒適性複合醇溶液與6-8份乙二醇混合，再與15-18份對苯二甲酸組分進行配比，並共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當含水量小於1％時加入到聚合裝置中，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1-2份由步驟B製備)的舒適性複合促進劑，並升溫至270℃反應50分鐘，然後抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，製得一種舒適性共聚酯；
D)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質量比30-70：70-30，複合紡絲製得具有皮芯結構的舒適性滌綸長絲；
或E)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為原料，經單組份熔體紡絲製成舒適性滌綸長絲。
本發明提供的一種舒適性滌綸長絲的製造方法，它採用如下步驟：
A)按質量份數，將1.5份納米級有機導電雲母納米粉，1.5份有機鈉基膨潤土，1.5份聚丙烯酸鈉，70份乙二醇，6份1,3-丙二醇，6份1,4-丁二醇，5份對羥基苯甲酸，0.2份鍺酸鈉混合，混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應3小時，得到一種舒適性複合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1.5份表徵參數直徑為1.1um、長度為11.5um的導電性鈦酸鉀納米晶須，1.5份超細硅藻土，1.5份海藻酸納，9份分子量15000的乙二醇PEG，9份1,3-丙二醇，0.4份抗氧劑168，0.4份月桂酸二乙醇醯胺，0.2份乙二醇銻，0.2份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1.5小時，得到一種舒適性複合促進劑，70℃真空脫水至含水量小於1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A製備)的3份舒適性複合醇溶液與7份乙二醇混合，再與16份對苯二甲酸組分進行配比，並共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當含水量小於1％時加入到聚合裝置中，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1.5份由步驟B製備)的舒適性複合促進劑，並升溫至270℃反應50分鐘，然後抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，製得一種舒適性共聚酯；
D)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質量比50：50，複合紡絲製得具有皮芯結構的舒適性滌綸長絲；
或E)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為原料，經單組份熔體紡絲製成舒適性滌綸長絲。
與現有技術相比，本發明的有益效果主要體現在：有機導電雲母、鈦酸鉀晶須和有機膨潤土在乙二醇中具有良好的分散性，能在聚酯中分散均勻一致，克服了一般無機添加組分在聚酯中分散不均的問題，並且可根據產品用途和對性能的要求適當添加一定比例的改性組分，賦予產品較高的結晶度及較好的加工定型性；晶須的加入，起到了增強增韌的效果；舒適性改性劑及複合促進劑採用特殊工藝製備，在聚酯熔體中具有良好的分散性，克服了常規改性添加劑聚合過程中添加後分散不均，副反應增加，紡絲斷絲等問題。
具體實施方式
下面對本發明的實施例作進一步的說明。以下實施例僅對本申請進行進一步說明，不應理解為對本申請的限制。
本發明所述的一種舒適性滌綸長絲的製造方法，採用如下步驟：
A)按質量份數，將1-2份納米級有機導電雲母納米粉，1-2份有機鈉基膨潤土，1-2份聚丙烯酸鈉，65-75份乙二醇，5-8份1,3-丙二醇，5-8份1,4-丁二醇，4-6份對羥基苯甲酸，0.1-0.3份鍺酸鈉混合，混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應2-4小時，得到一種舒適性複合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1-2份表徵參數直徑為0.2-2um、長度為3-20um的導電性鈦酸鉀納米晶須，1-2份超細硅藻土，1-2份海藻酸納，8-10份分子量為15000的乙二醇PEG，8-10份1,3-丙二醇，0.3-0.5份抗氧劑168，0.3-0.5份月桂酸二乙醇醯胺，0.1-0.3份乙二醇銻，0.1-0.3份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1-2小時，得到一種舒適性複合促進劑，70℃真空脫水至含水量小於1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A製備)的4-2份舒適性複合醇溶液與6-8份乙二醇混合，再與15-18份對苯二甲酸組分進行配比，並共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當含水量小於1％時加入到聚合裝置中，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1-2份由步驟B製備)的舒適性複合促進劑，並升溫至270℃反應50分鐘，然後抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，製得一種舒適性共聚酯；
D)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質量比30-70：70-30，複合紡絲製得具有皮芯結構的舒適性滌綸長絲；
或E)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為原料，經單組份熔體紡絲製成舒適性滌綸長絲。
實施例1：一種舒適性滌綸長絲的製造方法，採用如下步驟：
A)按質量份數，將2份納米級有機導電雲母納米粉，2份有機鈉基膨潤土，2份聚丙烯酸鈉，70份乙二醇，8份1,3-丙二醇，6份1,4-丁二醇，6份對羥基苯甲酸，0.3份鍺酸鈉混合，混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應4小時，得到一種舒適性複合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數將2份表徵參數直徑為0.2um、長度為3um的導電性鈦酸鉀納米晶須，2份超細硅藻土，2份海藻酸納，10份分子量為15000的乙二醇PEG，10份1,3-丙二醇，0.5份抗氧劑168，0.5份月桂酸二乙醇醯胺，0.3份乙二醇銻，0.2份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應2小時，得到一種舒適性複合促進劑，70℃真空脫水至含水量小於1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A製備)的4份舒適性複合醇溶液與6份乙二醇混合，再與16份對苯二甲酸組分進行配比，並共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當含水量小於1％時加入到聚合裝置中，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入2份由步驟B製備)的舒適性複合促進劑，並升溫至270℃反應50分鐘，然後抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，至熔體粘度符合後加工的工藝要求後出料，製得一種舒適性共聚酯；
D)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮層和芯層質量比40：60複合紡絲，作為皮層的舒適性共聚酯熔體與作為芯層的普通聚酯熔體分別經過各自計量泵計量後進入紡絲箱，然後經皮芯複合紡絲組件，冷卻、卷繞後製得皮芯結構的舒適性滌綸長絲；本實施例紡絲工藝參數：238dtex/48f纖維規格、286℃紡絲溫度、2800m/min POY卷繞速度、21.5℃環吹風溫度、45Pa環吹風壓力、85％環吹風溼度。
實施例2：一種舒適性滌綸長絲的製造方法，採用如下步驟：
A)按質量份數，將1.5份納米級有機導電雲母納米粉，1.5份有機鈉基膨潤土，1.5份聚丙烯酸鈉，70份乙二醇，6份1,3-丙二醇，6份1,4-丁二醇，5份對羥基苯甲酸，0.2份鍺酸鈉混合，混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應3小時，得到一種舒適性複合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1.5份表徵參數直徑為1.1um、長度為11.5um的導電性鈦酸鉀納米晶須，1.5份超細硅藻土，1.5份海藻酸納，9份分子量15000的乙二醇PEG，9份1,3-丙二醇，0.4份抗氧劑168，0.4份月桂酸二乙醇醯胺，0.2份乙二醇銻，0.2份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1.5小時，得到一種舒適性複合促進劑，70℃真空脫水至含水量小於1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A製備)的3份舒適性複合醇溶液與7份乙二醇混合，再與16份對苯二甲酸組分進行配比，並共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當含水量小於1％時加入到聚合裝置中，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1.5份由步驟B製備)的舒適性複合促進劑，並升溫至270℃反應50分鐘，然後抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，至熔體粘度符合後加工的工藝要求後出料，製得一種舒適性共聚酯；
D)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質量比50：50，複合紡絲製得具有皮芯結構的舒適性滌綸長絲；
或E)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為原料，經單組份熔體紡絲製成舒適性滌綸長絲。
實施例3：一種舒適性滌綸長絲的製造方法，採用如下步驟：
A)按質量份數，將1份納米級有機導電雲母納米粉，1份有機鈉基膨潤土，1份聚丙烯酸鈉，65份乙二醇，8份1,3-丙二醇，8份1,4-丁二醇，4份對羥基苯甲酸，0.1份鍺酸鈉混合，混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應2.5小時，得到一種舒適性複合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1份表徵參數直徑為2um、長度為20um的導電性鈦酸鉀納米晶須，1份超細硅藻土，1份海藻酸納，8份分子量為15000的乙二醇PEG，8份1,3-丙二醇，0.3份抗氧劑168，0.3份月桂酸二乙醇醯胺，0.1份乙二醇銻，0.1份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1.5小時，得到一種舒適性複合促進劑，70℃真空脫水至含水量小於1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A製備)的2份舒適性複合醇溶液與8份乙二醇混合，再與16份對苯二甲酸組分進行配比，並共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當含水量小於1％時加入到聚合裝置中，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1份由步驟B製備)的舒適性複合促進劑，並升溫至270℃反應50分鐘，然後抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，至熔體粘度符合後加工的工藝要求後出料，製得一種舒適性共聚酯；
D)以步驟C製備)的舒適性共聚酯為原料，單組份熔體由縮聚釜經管道輸送，經計量泵、紡絲組件、冷卻、卷繞後紡絲製成舒適性滌綸長絲；本實施例紡絲工藝參數：275dtex/48f纖維規格、285℃紡絲溫度、4750m/min FDY卷繞速度、3.2拉伸倍數、21℃側吹風溫度、0.65m/min側吹風速度、80％側吹風溼度。
本發明所述的實施例並不限於以上所述實施例，通過前述公開的數值範圍，在就具體實施例中進行任意替換，從而可以得到無數個實施例，對此不一一例舉。