一种低色差聚酯FDY丝及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低色差聚酯FDY丝及其制备方法，所述低色差聚酯FDY丝由聚酯纺丝而得，所述低色差聚酯FDY丝的断裂强度≥3.8cN/dtex，断裂伸长率为33.0±3.0％，色差ΔE小于0.200，本发明专利技术中的乙二醇镁比较温和，其热降解系数很小，在反应过程中引发的副反应较少，减少了在加工过程中低聚物的产生；齐聚物质量百分比含量小于0.5％，二甘醇的质量百分比含量小于0.5％。聚合过程中低聚物的减少，溶洗过程中低聚物进一步减少，使得聚酯纤维染色及后加工热定形中，低聚物从纤维内向外迁移的量降低，减少了色斑和条花出现，保证了纤维匀染性和摩擦牢度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属聚酯制备
，涉及一种低色差聚酯FDY丝及其制备方法，特别是一种缩聚催化剂采用乙二醇镁和乙二醇锑的混合物以及聚酯切片经水与溶洗剂在120～130℃，0.2～0.3MPa条件下煮泡、洗涤的低色差聚酯FDY丝及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种性能优良的聚合物，PET以其模量高、强度高、挺括、保形性好、纯净卫生、阻隔性能好等，被广泛应用于纤维、瓶包装、薄膜和片材等领域，产量逐年递增，行业地位显著提升。PET属于对称性的直链大分子，分子链不含有侧链基团，规整性非常好，这种结构的玻璃化转变温度较高，需要在很高的温度下染色，促进染料分子向纤维内部的扩散。另外，PET的分子链规整，结晶性好，分子链排列紧密，并且分子链上没有与染料分子发生作用的极性基团，使聚酯纤维的上色更加困难。由于它分子中没有亲水基团，吸湿性很差，这导致涤纶的染色比较困难。涤纶分散染料染色主要高温高压染色法方法聚酯纤维中的低聚物是一种低分子量的酯或醚，主要是指聚合度小于10的齐聚物、二甘醇，是以副产物的形式产生。其中齐聚物分为线性齐聚物和环状齐聚物，其中以环状聚体特别是环状三聚体居多，齐聚物主要涉及到异相成核、纺丝加工、染色等，对聚酯的性能及后道加工造成一定的不良影响。对苯二甲酸乙二醇酯聚合物(PET)大约含低聚物3-4％，当纤维表面出现低聚物就会给染色和后加工带来麻烦。低聚物的扩散出来最容易发生在染色时的控温升温和保温阶段。当降温时，和染料一样由于低聚物在水中的溶解度随温度降低急剧减小，因此会结晶析出，析出的染料和低聚物附着在纤维表面极不容易洗去，从而给染色及后加工带来很多麻烦，染色过程中，聚集的染料和低聚物粘附在纤维表面，出现染料色点、斑渍、色花等现象。沉积在染色机的管道和阀门中，阻碍液流循环，导致染色困难。消除低聚物关键在于消除齐聚物环状三聚物和二甘醇，一方面是在聚合过程中减少低聚物的产生，另一方面是在染色前或染色中去除。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低色差聚酯FDY丝及其制备方法，是一种缩聚催化剂采用乙二醇镁和乙二醇锑的混合物的聚酯以及低色差聚酯FDY丝及其制备方法。本专利技术采用乙二醇镁和乙二醇锑的混合物为缩聚催化剂，将热降解减少到最低，以及聚酯切片经水与溶洗剂在130℃，0.3MPa条件下煮泡、洗涤；减少齐聚物、二甘醇含量对聚酯FDY丝染色的的影响。本专利技术的一种低色差聚酯FDY丝，为所述聚酯为对苯二甲酸和乙二醇经酯化和在乙二醇镁和乙二醇锑的混合物催化作用下缩聚、造粒和溶洗后纺丝制得；所述聚酯的切片中，齐聚物质量百分比含量小于0.5％，二甘醇的质量百分比含量小于0.5％；所述乙二醇镁的分子式为Mg(OCH2CH2OH)2；所述溶洗是指造粒后的切片经水与溶洗剂在120～130℃与0.2～0.3MPa条件下煮泡和洗涤。所述低色差聚酯FDY丝由聚酯溶洗后纺丝而得，所述低色差聚酯FDY丝的断裂强度≥3.8cN/dtex，断裂伸长率为33.0±3.0％，色差ΔE小于0.200。在聚酯纤维染色及后加工中，影响表面低聚物析出的因素很多，主要有温度和时间等因素。提高染色温度将加剧低聚物的迁移，特别是当有某些助剂或染料存在时，迁移速度提高更快。染液循环持续的时间越长，低聚物从纤维内向外迁移的量增加，经常冷热循环以及一些助剂、染料的存在会大大加剧低聚物的的移出与沉积。同时热定形的温度和时间对低聚物迁移速度和迁移量有很大影响。对合成纤维染整加工来说热定形是一个极其重要的工序，其主要目的是消除织物上已有的皱痕和提高织物的尺寸稳定性以及改善织物的强力、手感、起毛起球和表面平整等性能。但是，在色织物定形过程中经常发生这样的现象，即热定形后的织物表面容易出现色斑和条花，匀染性和摩擦牢度也显著下降，尤其是对于超细涤纶织物，影响尤为严重，低聚物在热作用下由内向外的迁移是主要原因之一。现有的技术都集中在染色环节来解决低聚物对染色的影响，这只是一种治标的方法，只有从源头上解决才是治本的根本。采用乙二醇镁与乙二醇锑混合物作为缩聚催化剂，乙二醇镁属于比较温和的一类，其热降解系数很小，在反应过程中引发的副反应较少，减少了在加工过程中低聚物的产生。引起热降解的主要因素是高温和催化剂，高温是反应强度过高，导致降解加速，产生了端羧基，同时也使环状齐聚物增加；催化剂则与催化剂的降解反应常数相关，在缩聚过程中，催化剂的作用不仅在于能催化生成主反应，从而影响反应的速率与产量，同时还能催化热降解和醚键生成，增加环状齐聚物和二甘醇的含量。如上所述的一种低色差聚酯FDY丝的线密度偏差率≤0.5％，断裂强度CV值≤5.0％，断裂伸长CV值≤10.0％，条干不匀率CV≤2.00％，沸水收缩率7.5±0.5％，含油率0.90±0.20％。如上所述的一种低色差聚酯FDY丝，所述乙二醇镁和乙二醇锑的混合物中，乙二醇镁与乙二醇锑质量比为2～3:1。本专利技术还提供了一种低色差聚酯FDY丝的制备方法，一种低色差聚酯FDY丝的制备方法，为对苯二甲酸和乙二醇经酯化和在乙二醇镁和乙二醇锑的混合物催化作用下缩聚制得聚酯，再经切粒得到聚酯切片，然后将聚酯切片溶洗后即制得聚酯；再经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕，制得低色差聚酯纤维FDY丝；主要工艺为：(1)催化剂乙二醇镁的制备：在单室电解槽内加乙二醇，支持电解质为氯化镁，金属镁块为阳极，阴极为石墨；通直流电，起始电压6～10VV，阴极电流密度为150～200mA，50～60℃时电解10～12小时，电解结束后取出电极，得白色悬浊液；减压过滤，白色固体用无水乙醇洗涤，干燥后得到乙二醇镁；(2)聚酯的制备，包括酯化反应和缩聚反应：所述酯化反应：采用对苯二甲酸和乙二醇作为原料，加入防醚剂，配成均匀浆料后进行酯化反应，得到酯化产物；酯化反应在氮气氛围中加压，压力控制在常压～0.3MPa，温度在250～260℃，酯化水馏出量达到理论值的90％以上为酯化反应终点；所述缩聚反应：包括缩聚反应低真空阶段和缩聚反应高真空阶段：所述缩聚反应低真空阶段，在酯化产物中加入催化剂和稳定剂，在负压的条件下开始缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在260～270℃，反应时间为30～50分钟；所述催化剂为乙二醇镁和乙二醇锑的混合物；所述缩聚反应高真空阶段，经所述缩聚反应低真空阶段后，继续抽真空，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在275～280℃，反应时间50～本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低色差聚酯FDY丝，其特征是：所述低色差聚酯FDY丝由聚酯经溶洗后纺丝而得，所述低色差聚酯FDY丝的断裂强度≥3.8cN/dtex，断裂伸长率为33.0±3.0％；色差ΔE小于0.200，所述聚酯为对苯二甲酸和乙二醇经酯化和在乙二醇镁和乙二醇锑的混合物催化作用下缩聚，再经切粒得到聚酯切片；所述产业用聚酯的切片中，齐聚物质量百分比含量小于0.5％，二甘醇的质量百分比含量小于0.5％；所述乙二醇镁的分子式为Mg(OCH2CH2OH)2；所述溶洗是指造粒后的切片经水与溶洗剂在120～130℃与0.2～0.3MPa条件下煮泡和洗涤。

【技术特征摘要】
1.一种低色差聚酯FDY丝，其特征是：所述低色差聚酯FDY丝由聚酯经溶洗后纺丝而得，
所述低色差聚酯FDY丝的断裂强度≥3.8cN/dtex，断裂伸长率为33.0±3.0％；色差ΔE
小于0.200，所述聚酯为对苯二甲酸和乙二醇经酯化和在乙二醇镁和乙二醇锑的混合物催
化作用下缩聚，再经切粒得到聚酯切片；
所述产业用聚酯的切片中，齐聚物质量百分比含量小于0.5％，二甘醇的质量百分比含
量小于0.5％；
所述乙二醇镁的分子式为Mg(OCH2CH2OH)2；
所述溶洗是指造粒后的切片经水与溶洗剂在120～130℃与0.2～0.3MPa条件下煮泡和
洗涤。
2.根据权利要求1所述的一种低色差聚酯FDY丝，其特征在于，所述低色差聚酯FDY丝的
线密度偏差率≤0.5％，断裂强度CV值≤5.0％，断裂伸长CV值≤10.0％，条干不匀率CV≤
2.00％，沸水收缩率7.5±0.5％，含油率0.90±0.20％。
3.根据权利要求1所述的一种低色差聚酯FDY丝，其特征在于，所述乙二醇镁和乙二醇
锑的混合物中，乙二醇镁与乙二醇锑质量比为2～3:1。
4.如权利要求1～3中任一项所述的一种低色差聚酯FDY丝的制备方法，其特征是：对苯
二甲酸和乙二醇经酯化和在乙二醇镁和乙二醇锑的混合物催化作用下缩聚制得聚酯，再经
切粒得到聚酯切片，然后将聚酯切片溶洗后即制得聚酯；再经计量、挤出、冷却、上油、拉伸、
热定型和卷绕，制得低色差聚酯纤维FDY丝。
5.根据权利要求4的一种低色差聚酯FDY丝的制备方法，其特征在于，主要工艺包括：
(1)催化剂乙二醇镁的制备：
在单室电解槽内加入乙二醇，支持电解质为氯化镁，金属镁块为阳极，阴极为石墨；通
直流电，起始电压6～10V，阴极电流密度为150～200mA，50～60℃时电解10～12小时，电解
结束后取出电极，得白色悬浊液；减压过滤，白色固体用无水乙醇洗涤，干燥后得到乙二醇
镁；
(2)聚酯的制备，包括酯化反应和缩聚反应：
所述酯化反应：
采用对苯二甲酸和乙二醇作为原料，加入防醚剂，配成均匀浆料后进行酯化反应，得到
酯化产物；酯化反应在氮气氛围中加压，压力控制在常压～0.3MPa，温度在250～260℃，酯
化水馏出量达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建华，张烨，邵义伟，卓怀智，丁竹君，
申请(专利权)人：江苏恒力化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32