專利名稱：納米氧化鋅改性滌綸低彈網絡絲的制作方法
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低彈網絡絲。
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
(1)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。
—般認為，只要能直接進行拉伸變形加工的原絲，并且加工前放置時間對原絲的性質沒有大的影響，并在加工過程中不會出現生頭困難，不會造成成品絲毛絲、強度偏低、 染色不均勻的未拉伸絲，均可稱之為低彈網絡絲或部分取向絲(ΡΟΥ)。POY工藝具有以下特占.
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(1)紡絲繞卷速度高，繞卷筒子硬度高、重量大、便于運輸；
(2)紡絲過程穩定，適宜DTY加工，并且低彈網絡絲存放穩定性好。DTY絲是英文Draw Textured Yarn的縮寫，名為變形絲。目前變形加工的方法有很多，發展也很快。其中主要的加工方法有假捻法、空氣變形法和假捻+空氣變形法。其中假捻法是滌綸長纖維加工的主要變形方法，滌綸變形有90%是通過假捻法加工制備得到的。DTY絲具有以下特點蓬松性高，相同的重量具有更大的體積；耐熱性良好；吸濕性更高更快；透氣性良好；有更好的光澤和外觀
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POY-DTY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
一種納米氧化鋅改性滌綸低彈網絡絲的制備方法，包括縮聚改性聚酯熔體的制備步驟和POY-DTY環吹風冷卻工藝；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，并添加有納米氧化鋅改性劑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POY-DTY環吹風冷卻工藝制得改性滌綸低彈網絡絲；其特征在于所述的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1 1.20-1 1.30的比例各自連續穩定地計量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內加入納米氧化鋅、納米氧化銅、消光劑二氧化鈦，其中納米氧化鋅的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為1. 25-2. 75%，納米氧化銅的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 25-0. 75%，消光劑二氧化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 20-0. 35% ；
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97. 5%-99. 5%，熔體的黏度控制為0. 64-0. 66 ；將酯化物泵送到縮聚工段，再經過預縮聚和終縮聚工藝在溫度275181°C的條件下制得改性聚酯熔體，其中所述的穩定劑為磷酸三甲酯，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 28-0. 42%。其中，所述的納米氧化鋅的平均粒徑為20 nm-100 nm。其中，所述的納米氧化銅的平均粒徑為20 nm-100 nm。其中，所述的二氧化鈦為金紅石相。其平均粒徑為100 nm-300 nm。其中，POY的制備工藝路線為聚酯熔體一熔體輸送一紡絲箱體一計量泵一組件 —環吹風冷卻一集束上油一甬道一卷繞；主要的工藝參數為箱體溫度283-287 、管道溫度 278-281°C、環吹風壓力 550-750 Pa、溫度 25-30 °C、上油率為 0. 49-0. 65% ；
其中，DTY生產工藝路線為原絲架一斷絲器一第一羅拉一第一熱箱一冷卻板一假捻器一第二羅拉一網絡器一輔助羅拉一第二熱箱一第三羅拉一上油裝置一斷絲監測器一卷繞；主要的工藝參數為第一熱箱溫度為170 °C，第二熱箱溫度為153 °C，拉伸比為1.407， 上油率 2. 15-2. 85%。其中，制備得到的改性滌綸低彈網絡絲為半消光。其中，紡絲組件的噴絲孔為異型噴絲孔，制備得到的低彈網絡絲為三葉形截面。本發明的有益效果是，提供了一種連續改性滌綸聚酯熔體低彈網絡絲的工藝。制備得到的纖維具有良好防紫外線功能，對紫外線的反射能力高達50%-60%。；并且制備得到的纖維收縮率穩定，染色均勻，紡絲性能優異。
具體實施例方式下面將結合具體的實施例對本發明的技術方案作進一步的解釋和說明。實施例1
納米氧化鋅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，打漿釜內加入納米氧化鋅、納米氧化銅、消光劑二氧化鈦，其中納米氧化鋅的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為 1.85%，納米氧化銅的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 35%，消光劑二氧化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 35% ；
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. 5%，熔體的黏度控制為0. 65 ；將酯化物泵送到縮聚工段， 再經過預縮聚和終縮聚工藝在溫度275181°C的條件下制得改性聚酯熔體，其中所述的穩定劑為磷酸三甲酯，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 28-0. 42%。其中，具體的酯化和縮聚反應條件如表1所示。表1改性聚酯酯化和縮聚反應條件
權利要求
1.一種納米氧化鋅改性滌綸低彈網絡絲的制備方法，包括縮聚改性聚酯熔體的制備步驟和POY-DTY環吹風冷卻工藝；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，并添加有納米氧化鋅改性劑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POY-DTY環吹風冷卻工藝制得改性滌綸低彈網絡絲；其特征在于所述的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1 1.20-1 1.30的比例各自連續穩定地計量并加入到漿料釜中打漿，打漿釜內加入納米氧化鋅、納米氧化銅、消光劑二氧化鈦，其中納米氧化鋅的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為1. 25-2. 75%，納米氧化銅的加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 25-0. 75%，消光劑二氧化鈦的加入量與苯二甲酸的摩爾比為0. 20-0. 35% ；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97. 5%-99. 5%，熔體的黏度控制為0. 64-0. 66 ；將酯化物泵送到縮聚工段，再經過預縮聚和終縮聚工藝在溫度275181°C的條件下制得改性聚酯熔體，其中所述的穩定劑為磷酸三甲酯，其加入量與對苯二甲酸的摩爾比為0. 28-0. 42%。
2.權利要求1所述的制備方法，其特征在于POY的制備工藝路線為聚酯熔體一熔體輸送一紡絲箱體一計量泵一組件一環吹風冷卻一集束上油一甬道一卷繞；主要的工藝參數為箱體溫度^3487°C、管道溫度278481°C、環吹風壓力550-750 Pa、溫度25-30 °C、上油率為 0. 49-0. 65%。
3.權利要求1所述的制備方法，其特征在于DTY生產工藝路線為原絲架一斷絲器一第一羅拉一第一熱箱一冷卻板一假捻器一第二羅拉一網絡器一輔助羅拉一第二熱箱一第三羅拉一上油裝置一斷絲監測器一卷繞；主要的工藝參數為第一熱箱溫度為170 °C，第二熱箱溫度為153 °C，拉伸比為1. 407，上油率2. 15-2. 85%。
4.權利要求1所述的制備方法，其特征在于制備得到的改性滌綸低彈網絡絲為半消光。
5.權利要求1所述的制備方法，其特征在于制備得到的低彈網絡絲為三葉形截面。
全文摘要
本發明涉及一種納米氧化鋅改性滌綸低彈網絡絲的制備方法，包括縮聚改性聚酯熔體的制備步驟和POY-DTY環吹風冷卻工藝；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，并添加有納米氧化鋅改性劑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POY-DTY環吹風冷卻工藝制得改性滌綸低彈網絡絲。采用本發明的方法制備得到的纖維具有良好防紫外線功能，對紫外線的反射能力高達50%-60%；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C08G63/78GK102330181SQ20111016409
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月18日 優先權日2011年6月18日
發明者沈家康, 趙廣兵, 鈕真榮 申請人:江蘇鷹翔化纖股份有限公司