專利名稱：具有熒光效果的改性滌綸全牽伸絲的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種合成纖維，具體地，本發明涉及一種改性滌綸全牽伸絲。
背景技術：
滌綸作為合成纖維中的三大主力纖維之一，因其優良的物理和化學特性被廣泛應用于服裝面料以及其它非服裝領域。滌綸產品自問世以來，也曾以其懸垂性好、強度高、挺括而被下游用戶當作主要紡織原料來織造各類紡織品。隨著經濟全球化，市場國際化，人們對服裝的要求也越來越高了，不但要具有舒適性，還要具有功能性，面料就向輕、柔、功能性方向發展，合成纖維材料就需要不斷提高性能來滿足織造要求。近十年來，我國聚酯工業發展迅速，聚酯纖維產量已從2000年初的516. 5萬噸發展到2010年末的2700萬噸，平均年增長率超過25%，已經占到全球聚酯產量的66 %。滌綸 已成為化學纖維中產量最大的合成纖維品種，廣泛應用于衣著、裝飾、家用紡織品、產業用紡織品和國防、工業工程等國計民生各個方面。今后五年，還將保持快速增長。但是，作為紡織材料，聚酯纖維也有明顯的缺點。因此，選擇科學、高效、優質、節能、環保的加工方法，對適應和促進聚酯工業、滌綸纖維的高速可持續發展至關重要。雖然，在合成纖維中，聚酯纖維具有適合紡織應用和產業應用的多種性能，因而其自大規模生產以來取得了令人矚目的發展。但隨著世界科學技術的進步和世界工業的發展，聚酯纖維在性能和功能上不能完全滿足人們的要求。發展和創新的結果使得人們開發了一大批差別化、功能化以及高性能的合成纖維。目前差別化聚酯纖維新品種的開發和應用代表了聚酯行業的發展方向。差別化聚酯產品開發的技術大致可以歸納為以下幾個方面(I)復合紡超細纖維的紡絲技術以及紡絲組件設計；(2)復合紡雙組分功能性纖維或差別化纖維的紡絲技術；(3)熔體直紡制備細旦、微細旦聚酯纖維的成套技術；(4)各種截面噴絲板的設計以及異形纖維的紡絲技術；(5)三異纖維的紡絲技術以及同板混纖噴絲板的設計；(6)異收縮混纖紗復合加工技術；(7)聚合物改性制備功能性聚酯及其纖維的制備；(8)聚合物改性制備智能纖維以及智能面料的開發應用；(9)納米粉體原位聚合制備功能性聚酯及其纖維；(10)多種有機或無機納米粒子的制備和分散技術；(11)有機或無機納米粒子/聚合物基復合聚酯材料的制備及紡絲技術；(12)天然纖維和合成纖維、化纖長絲與短纖多維結合技術。由于納米材料所具有的“小尺寸效應”、“界面效應”、“量子尺寸效應”和“宏觀量子隧道效應”，使得納米材料在結構、光電、磁和化學性質等方面表現出與普通材料不同的特異性。
全牽伸絲采用低速紡絲、高速拉伸工藝，且兩道工序在一臺紡絲拉伸聯合機上，為一步法工藝路線，紡絲速度為900-1500m/min，拉伸卷繞速度為3200-4200m/min，拉伸比為
3.5左右，全牽伸絲具有質量較穩定的特點。本申請的發明人致力于將納米材料在功能特異性方面的特點引入到滌綸纖維的合成中，并結合現有技術中的全牽伸絲生產工藝完成了本發明。
發明內容
本發明的目的是為了滿足人們對紡織面料的多方面需要，不斷開發功能性的聚酯纖維，我們通過納米改性劑，對傳統的聚酯纖維進行改性。
為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案一種具有熒光效果的改性滌綸全牽伸絲的制備方法，包括縮聚改性聚酯熔體的制備步驟和直紡滌綸牽伸絲(FDY)的制備工藝；在縮聚改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體為原料，并添加有納米二氧化鈦制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經計量、紡絲組件擠出、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞制得納米改性滌綸牽伸絲；其特征在于所述的改性聚酯熔體的制備工藝包括如下步驟首先，在連續聚酯設備上，采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體，按照PTA與EG的摩爾比I : 1.15-1 1.25的比例各自連續穩定地計量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內加入納米二氧化鈦改性劑、納米鋁酸鈣、消光劑二氧化鈦，其中納米二氧化鈦的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 75-1. 25%，納米鋁酸鈣的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為
0.35-0. 85%，消光劑二氧化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 15-0. 20% ；然后，將上述漿料連續穩定輸送至酯化-I、酯化-II反應釜中，酯化-II反應釜中同時連續添加穩定劑，控制酯化率96. 5% -99. 5% ;將酯化物泵送到縮聚工段，按縮聚工藝在溫度267-272°C的條件下制得改性共聚酯熔體，其中所述的穩定劑為亞磷酸，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 25-0. 38%。其中，所述的納米二氧化鈦的平均粒徑為20nm_100nm。其中，所述的納米鋁酸鈣的平均粒徑為20nm_100nm。其中，所述的二氧化鈦為金紅石相。其平均粒徑為200nm_350nm。其中，改性滌綸全牽伸絲(FDY)的制備工藝包括如下步驟將上述改性共聚酯熔體，通過熔體輸送管道設備，輸送到熔體直紡長絲生產設備上，經計量泵、紡絲組件、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞工藝，其中控制熔體輸送管道的溫度為263-265°C，紡絲箱體溫度為286-289°C，側吹風風速0. 35-0. 60米/秒，第一導絲輥速度900-1400m/min，溫度 62_85°C，第二熱輥速度 3500-4200m/min，溫度 87_105°C。其中，改性滌綸牽伸絲的含油率為0. 65-0. 92wt%。其中，FDY工藝中拉伸比為3. 2-3. 5。其中，改性滌綸全牽伸絲為半消光。其中，通過調整紡絲組件中噴絲板的類型，表明本發明的改性聚酯熔體特別適合用來紡織規格為50D/24F的FDY絲。本發明的有益效果是，提供了一種連續改性滌綸聚酯熔體全牽伸絲的工藝。并且本發明制備的改性滌綸FDY絲中，添加有納米級別的二氧化鈦和鋁酸鈣，制備得到的纖維有熒光效果，無論對紫外線或紫外線均具有較好的反射作用，對可見光的反射率在65-70之間；并且制備得到的纖維收縮率穩定，染色均勻，紡絲性能優異。
具體實施例方式實施例I改性聚酯的制備工藝首先，在連續聚酯設備上，采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體，按照PTA與EG的摩爾比I : I. 20的比例各自連續穩定地計量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內加入納米二氧化鈦、納米鋁酸鈣、消光劑二氧化鈦，其中納米二氧化鈦的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為I. 05%，納米鋁酸鈣的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 55%，消光劑二氧化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 20% ；然后，將上述漿料連續穩定輸送至酯化-I、酯化-II反應釜中，酯化-II反應釜中·同時連續添加穩定劑，控制酯化率98%將酯化物泵送到縮聚工段制得改性聚酯熔體，其中所述的穩定劑為亞磷酸，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 32%。其中，具體的酯化和縮聚反應條件如表I所示。表I改性聚酯酯化和縮聚反應條件
條件酯化I酯化II預縮聚終縮聚
反應溫度 /°C 262264267272
反應壓力0.45MPa0. 36MPa8KPa105Pa
停留時間 /min 12012090180改性滌綸全牽伸絲(FDY)的制備工藝將上述改性聚酯熔體，通過熔體輸送管道設備，輸送到熔體直紡長絲生產設備上，經計量泵、紡絲組件、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞工藝，其中控制熔體輸送管道的溫度為263°C，紡絲箱體溫度為287 V，側吹風風速0. 45m/s，第一導絲輥速度1000m/min，溫度72°C，第二熱輥速度3500m/min，溫度98°C。通過調整紡絲組件適合制備規格為50D/24F的FDY絲。
權利要求
1.一種具有熒光效果的改性滌綸全牽伸絲的制備方法，包括縮聚改性聚酯熔體的制備步驟和直紡滌綸牽伸絲(FDY)的制備工藝；在縮聚改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體為原料，并添加有納米二氧化鈦制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經計量、紡絲組件擠出、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞制得納米碳酸鈣改性滌綸牽伸絲；其特征在于所述的納米碳酸鈣改性共聚酯熔體的制備工藝包括如下步驟 首先，在連續聚酯設備上，采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體，按照PTA與EG的摩爾比I : 1.15-1 1.25的比例各自連續穩定地計量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內加入納米二氧化鈦改性劑、納米鋁酸鈣、消光劑二氧化鈦，其中納米二氧化鈦的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 75-1. 25%，納米鋁酸鈣的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 35-0. 85%，消光劑二氧化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 15-0. 20% ； 然后，將上述漿料連續穩定輸送至酯化-I、酯化-II反應釜中，酯化-II反應釜中同時連續添加穩定劑，控制酯化率96. 5% -99. 5% ;將酯化物泵送到縮聚工段，按縮聚工藝在溫度267-272°C的條件下制得改性共聚酯熔體，其中所述的穩定劑為亞磷酸，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 25-0. 38%。
2.權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的納米二氧化鈦的平均粒徑為20nm_100nm。
3.權利要求I所述的制備方法，其特征在于其中，所述的納米鋁酸鈣的平均粒徑為20nm_100nm。
4.權利要求I所述的制備方法，其特征在于改性滌綸全牽伸絲(FDY)的制備工藝包括如下步驟將上述改性共聚酯熔體，通過熔體輸送管道設備，輸送到熔體直紡長絲生產設備上，經計量泵、紡絲組件、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞工藝，其中控制熔體輸送管道的溫度為263-265 °C，紡絲箱體溫度為286-289 °C，側吹風風速0. 35-0. 60米/秒，第一導絲輥速度900-1400m/min，溫度62_85°C，第二熱輥速度3500-4200m/min，溫度 87-105。。。
5.權利要求I所述的制備方法，其特征在于改性滌綸牽伸絲的含油率為0. 65-0. 92wt%。
6.權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的改性滌綸全牽伸絲的規格為50D/24F。
全文摘要
本發明涉及一種具有熒光效果的改性滌綸全牽伸絲的制備方法，包括縮聚改性聚酯熔體的制備步驟和直紡滌綸牽伸絲(FDY)的制備工藝；在縮聚改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體為原料，并添加有納米二氧化鈦制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經計量、紡絲組件擠出、吹風冷卻、上油、甬道、第一導絲輥、第二導絲輥、卷繞制得納米碳酸鈣改性滌綸牽伸絲。本發明的方法制備得到的纖維有熒光效果，無論對紫外線或紫外線均具有較好的反射作用，對可見光的反射率在65-70之間；并且制備得到的纖維收縮率穩定，染色均勻，紡絲性能優異。
文檔編號D01F6/92GK102787385SQ20111012530
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月16日 優先權日2011年5月16日
發明者沈家康, 王國柱, 趙廣兵, 鈕真榮 申請人:江蘇鷹翔化纖股份有限公司