一種高強聚酯長絲纖維及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種高強聚酯長絲纖維及其制備方法，一種高強聚酯長絲纖維，所述高強聚酯長絲纖維主要是聚酯通過噴絲孔熔融紡絲、上油劑、拉伸和高速卷繞制備而得；所述上油劑的油劑至少包括含氟聚醚，含氟聚醚的質量≥所述油劑的質量的45％；所述含氟聚醚為環氧乙烷、[(1,1,2,2-四氟乙氧基)甲基]環氧乙烷和環氧丙烷的無規共聚物，其結構式為：本發明專利技術的制備方法將聚酯經計量、擠出、冷卻、上油、拉伸、熱定型和高速卷繞，制得高強聚酯長絲纖維。本發明專利技術的一種高強聚酯長絲纖維，廣泛應用于縫紉線，其強度高，耐磨牢度好，耐熱性能高、抗靜電性能好，條干均勻、扭矩小、結頭少，具有良好的可縫性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及。
技術介紹
聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)纖維自問世以來，因其優異的性能而得到了迅猛地 發展，其產量已經成為世界合成纖維之冠。聚酯纖維具有斷裂強度和彈性模量高，回彈性 適中，熱定型優異，耐熱耐光性好以及耐酸耐堿耐腐蝕性等一系列優良性能，且織物具有抗 皺、挺括性好等優點，所以，聚酯纖維廣泛應用于服裝、家紡等領域。 近年來隨著高速縫紉的發展，為保證在高速縫紉中不斷線的要求，對縫紉線強度 的要求也隨之提高，傳統的棉線、絲線越來越難以滿足現代高速縫紉的要求，因而強度高、 可縫性好的各種合成纖維尤其是滌綸縫紉線因具有其突出的優點：縫紉強度高，耐磨牢度 好，耐熱性能高、抗靜電性能好，條干均勻、扭矩小、結頭少，具有良好的可縫性，得以飛速發 展。高強聚酯長絲纖維的優良性能滿足了滌綸縫紉線的技術要求。 高強聚酯長絲纖維由于在加工過程中拉伸溫度高、拉伸位數高的特點，對油品及 上油條件要求極高，上油均勻性直接影響到纖維的條干值及染色均勻性。選擇滲透擴散性 好、潤濕性好的油品，整體提高上油均勻性，對改善后續牽伸穩定性，減少毛絲以及產品染 色均勻性極為重要。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，本專利技術通過利用 聚酯熔體、含氟油劑的使用、拉伸工藝以及和高速紡絲制備一種高強聚酯長絲纖維。本 專利技術的油劑由礦物油、含氟聚醚、磷酸酯鉀鹽和烷基磺酸鈉組成，所述油劑的使用濃度 為10~20wt%。本專利技術中使用的含氟聚醚中環氧乙烷基單體的成分適中，同時引入了 環氧乙燒，增加了體系內的氫鍵，氫鍵的增加有利于濁點的 提高，因些在在增加油劑的使用濃度的同時仍能保持油劑的品質。油劑使用濃度的增加可 以大大減少油劑干燥過程中能量的消耗，節約能量。 一種高強聚酯長絲纖維，主要是聚酯通過異形噴絲孔熔融紡絲、上油劑和高速卷 繞制備而得；所述上油劑的油劑至少包括含氟聚醚，含氟聚醚的質量多所述油劑的質量的 45% ;所述含氟聚醚為環氧乙燒、環氧乙烷和環氧丙烷的 無規共聚物，其結構式為：[0008」 其中，m = 10 ~20, η = 20 ~30, k = 1 ~3; 所述高強聚酯長絲纖維的斷裂強度彡4. 6cN/dtex，斷裂伸長率為27. 0±3. 0%。 高強滌綸纖維的工藝與常規紡相比具有成"二高"的特點，即拉伸溫度高、拉伸倍 率高。紡絲油劑除應具有一般滌綸長絲油劑的性能，如集束性、平滑性及油劑均勻穩定性等 性能外，還必須具有油膜強度以及高溫下的可拉伸性和潤滑性等特殊的性能。含氟油劑是 滲透擴散性好、潤濕性好的油品，對改善后續牽伸穩定性，減少毛絲以及產品染色均勻性極 為重要。 所述含氟聚醚不僅能夠提供良好的平滑、乳化和潤濕功能，還能夠為油劑體系提 供大量的氛鍵，提尚池點，有利于油劑使用尚濃度的提尚，節約能量。環氧乙燒（EO)/環氧 丙烷（PO)比例是聚醚最重要的指標之一，對聚醚性能的影響也很大。聚醚分子鏈由多個EO 和PO鏈節排列而成，與EO相比，PO鏈節上有一個側基，空間位阻較大。Ε0/Ρ0比增大，即 PO鏈節減少，側甲基數量下降，分子間空間位阻減少，與水分子之間形成的氫鏈數目多，所 以濁點也升高。同時聚醚分子鏈中支鏈結構的存在會降低表面張力，提高潤濕速度，隨EO/ PO增大，含支鏈甲基的PO鏈節減少，因而表面張力升高，潤濕速度減慢，因此聚醚大分子鏈 中必須含有一定量的P0。但聚醚與水分子所形成的氫鍵主要依靠醚中的氧原子，所以濁點 升高有限，環氧乙烷的引入，由于氟元素的存在，與水分子 之間形成的氫鍵數目多將增加，能進一步提高聚醚水溶液的濁點；同時氟元素都處于支鏈 位置，將進一步降低聚醚的表面張力。在油劑形成油膜時，氟元素會在表面富集，由于氟元 素的特性，使油劑的平滑性得到進一步提高。 作為優選的技術方案： 如上所述的一種高強聚酯長絲纖維，所述含氟聚醚的相對分子量為1000~4000 ; 所述含氟聚醚的濁點為50~100°C ;所述含氟聚醚的表面張力25~40dyn/cm。 如上所述的一種高強聚酯長絲纖維，所述油劑中還包括礦物油、磷酸酯鉀鹽和烷 基磺酸鈉；礦物油有著良好的耐熱性，與其它組分有不錯的相容性，其具有上油均勻，油膜 強度高的特點，還能有效的減少纖維與金屬的摩擦系數，增加纖維的抱合力，有利于集束。 采用陰離子型抗靜電劑，能夠實現表面親水化，磷酸酯鉀鹽的耐熱性比較好，良好的抗靜電 性，能夠增強纖維的抗靜電效果，有利于纖維的集束。烷基磺酸鈉的加入能夠提高油劑的滲 透能力，使得油劑可以在較短的時間內均勻的附著在絲束上，能有效的減少毛絲、斷頭的出 現。 按重量份計：礦物油為25~35份；含氟聚醚為50~70份；磷酸酯鉀鹽為8~15 份；烷基磺酸鈉為2~7份； 所述的礦物油為9#~17#的礦物油中的一種；所述的磷酸酯鉀鹽為十二烷基磷酸 酯鉀鹽、異構十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽和十二十四醇磷酸酯鉀鹽中的一種；所述的烷 基磺酸鈉為十二烷基磺酸鈉、十五烷基磺酸鈉和十六烷基磺酸鈉中的一種； 所述油劑在使用時，用水配置成油劑濃度為10~20wt%的乳化液。高速紡絲對上 油條件要求極高，上油均勻性直接影響到纖維的條干值及染色均勻性，選擇滲透擴散性好 的含氟油品。 如上所述的一種高強聚酯長絲纖維，所述高強聚酯長絲纖維線密度偏差率 彡0. 5 %，斷裂強度CV值彡5. 0 %，斷裂伸長CV值彡10. 0 %，條干不勻率CV值彡2. 00 %， 沸水收縮率7. 5 ± 0. 5 %，含油率0. 90 ± 0. 20 %，單絲纖度：0. 5~2. Odtex。 本專利技術還提供了所述的一種高強聚酯長絲纖維的制備方法，將聚酯經計量、擠出、 冷卻、上油、拉伸、熱定形和高速卷繞，制得高強聚酯長絲纖維； 所述擠出的溫度為290~295 °C ; 所述冷卻的風溫為20~25 °C ; HTl :85 ~95 °C ; HT2 :120 ~130°C ; 所述高速卷繞速度為4000~5000m/min ;所述上油的油劑制備方法： 將起始劑和強堿共混，然后升溫至105~125°C，再加入混合均勻的環氧乙烷、 環氧乙烷和環氧丙烷，在保護氣氛下進行聚合反應，反應壓 力小于0. 4MPa，達到預定分子量后即得到含氟聚醚； 接著，將含氟聚醚、磷酸酯鉀鹽和烷基磺酸鈉常溫混合均勻，然后再將混合物加入 到礦物油中，溫度控制為40-55Γ，攪拌1~3h，即得到所述油劑； 按重量份計： 礦物油 25~35份； 含氟聚醚 50~70份； 磷酸酯鉀鹽 8~15份： 烷基磺酸鈉 2~7份; 所述油劑在使用時，用水配置成油劑濃度為10~20wt%的乳化液。 如上所述的一種高強聚酯長絲纖維，所述起始劑為丁醇，所述丁醇的量為環氧乙 烷、環氧乙烷和環氧丙烷總質量的1-5%。;所述強堿為氫氧 化鉀或氫氧化鈉；所述強堿的量為環氧乙烷、環氧乙烷和 環氧丙烷總質量的1-5%。。 如上所述的一種高強聚酯長絲纖維，所述環氧乙烷、環氧乙燒和環氧丙烷的用量按摩爾比為10~20:1~3:20~30。 如上所述的一種高強聚酯長絲纖維，所述保護氣氛為氮氣氣氛或惰性氣體氣氛； 所述預定分子量是指產物的相對分子量為1000~4000。[0033當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高強聚酯長絲纖維，其特征是：所述高強聚酯長絲纖維主要是聚酯通過噴絲孔熔融紡絲、上油劑、拉伸和高速卷繞制備而得；所述上油劑的油劑至少包括含氟聚醚，含氟聚醚的質量≥所述油劑的質量的45％；所述含氟聚醚為環氧乙烷、[(1,1,2,2?四氟乙氧基)甲基]環氧乙烷和環氧丙烷的無規共聚物，其結構式為：其中，m＝10～20，n＝20～30，k＝1～3；所述高強聚酯長絲纖維的斷裂強度≥4.6cN/dtex，斷裂伸長率為27.0±3.0％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇安，韋開順，蘇琦，
申請(專利權)人：江蘇恒科新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32