一种高性能涤纶长丝及其在牛仔布中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种高性能涤纶长丝及其在牛仔布中的应用，其断裂强度大于7.0CN/dtex，高性能聚酯涤纶熔体再经纺前过滤，进入到纺丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却、上油，牵伸，卷绕得到高性能涤纶长丝。本申请通过含有反应官能团的多元醇为无机粉体的表面修饰剂，提高无机粉体分散性，降低纳米粉体的过渡团聚对纺丝的困难，同时通过多元醇与聚酯中羟基结构反应，固定无机粉体，从而提升涤纶长丝纺丝稳定性，提升与聚酯基体的结合力，从而利于纤维纺丝；从而最终提高聚酯的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能涤纶长丝及其在牛仔布中的应用
本专利技术涉及纺织生产
，具体的说，是一种高性能涤纶长丝及其在牛仔布中的应用。
技术介绍
牛仔布(Denim)，是一种较粗厚的色织经面斜纹棉布，经纱颜色深，一般为靛蓝色，纬纱颜色浅，一般为浅灰或煮练后的本白纱。又称靛蓝劳动布。始于美国西部，放牧人员用以制作衣裤而得名。经纱采用浆染联合一步法染色工艺，特数有80tex(7英支)，58tex(10英支)，36tex(16英支)等，纬纱特数有96tex(6英支)，58tex(10英支)，48tex(12英支)等，采用3/1组织，也有采用变化斜纹，平纹或绉组织牛仔，坯布经防缩整理，缩水率比一般织物小，质地紧密，厚实，色泽鲜艳，织纹清晰。适用于男女式牛仔裤，牛仔上装，牛仔背心，牛仔裙等。在五百多年前，意大利的航海家哥伦布发现了新大陆。当时航海的船只用的帆，是由一种非常坚韧而实用的粗糙布料做成。这种粗糙布料原产于法国一个小镇NIMES，所以就以法文取名“SergeDeNimes”，而后被人们简称为DENIM。而在三百六十年后，一位在美国的犹太商人LeviStrausss把一种织料粗糙的帆布引入美国，因而缔造了牛仔裤历史性的一页，同时也建立了一个牛仔文化的神话王国。Levi’s牛仔的神话王国由美国的三藩市开始，把原本用来制帐篷的粗糙帆布，为当时的矿工制造了第一条LeviS牛仔裤，一种质地坚韧耐用的工作服，因十分切合工人的需要而迅速受到欢迎，由此引发了一连串的演变。牛仔裤最初是以咖啡色为主，后来改成深蓝色的斜纹布料丹宁布(Denim)。牛仔布以全棉为主，也发展采用多种原料结构，有棉、毛、丝、麻天然纤维混纺，也有与化纤混纺，以及用弹力纱、紧捻纱、花式纱等作原料。氨纶丝的含量越高弹力越大。纱支有7*7、7*6、7*8、10*7等多种规格，组织结构一般为斜纹(2/1、3/1、1/3)、破斜纹，径向紧度大于纬向。牛仔布的颜色从硫化、靛蓝发展到浅蓝、黑色、白色、彩色等。牛仔布后整理的工序很多，这是开发牛仔布系列品种的重要一环。其中主要有：酵素、石磨、喷沙、猫须、硅油、漂色、套色、雪花洗。而目前牛仔布的原料主要为聚酯纤维和其他材料混合纺制备而成，提高牛仔布的强度和健康环保功能仍然是当今研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高性能涤纶长丝及其在牛仔布中的应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高性能涤纶长丝，其断裂强度大于7.0CN/dtex；dpf表示每根纤维9000米长的克数。一种高性能涤纶长丝的生产方法，其具体步骤为：一、高性能复合材料的制备：(1)以在氮气保护下，以质量分数为98％的浓硫酸为催化剂，乙酸钠为防醚剂，磷酸三苯酯为防老化剂，将胍基丙酸与山梨醇加入到反应容器中，在反应温度为110～135℃，反应时间为0.5～2.5h的条件下进行酯化反应，酯化反应结束后，然后在150℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到改性剂；(2)将纳米硫酸钡，纳米氮化硅以及改性剂在聚乙二醇的溶液中进行湿法研磨，即得到高性能试剂，(3)然后在高性能试剂中加入丁烷四羧酸，在120～180℃混合，得到表面包覆羟基的高性能复合材料；胍基丙酸与山梨醇的摩尔比为5：1～7.5：1；浓硫酸与山梨醇的质量比为1：100～4：100；乙酸钠与山梨醇的质量比为1：100～3：100；磷酸三苯酯与山梨醇的质量比为1：100～7：100；纳米硫酸钡，纳米氮化硅以及改性剂的摩尔比1:1:1。纳米硫酸钡与聚乙二醇的摩尔比1：0.95～1：1.25。纳米氮化硅的平均粒径为25～85纳米。纳米硫酸钡的平均粒径为25～85纳米。湿法研磨过程中，填充率为65～75％，锆珠粒径为1～3mm，高速研磨转速为2500～4500r/min，研磨时间为6～12h。丁烷四羧酸与高性能试剂的摩尔比为1：3～1：3.5。胍基官能团具有优异的亲水，吸湿和抗菌抑菌性能，利用胍基类官能团中氨基以及碳氮双键等的共轭效应，通过与细菌，真菌的细胞壁作用，破坏细菌以及真菌的细胞壁，从而抑制和杀死细菌和真菌的作用。在改性剂的表面上包覆羟基，提高其与聚酯基体的结合力。同时利用将纳米硫酸钡，纳米氮化硅的多空隙的吸附特点，起到缓慢释放抗菌以及抗紫外的效果，同时提高材料的强度。纳米氮化硅具有优异的抗紫外及其强度高的效果，但常规的纳米氮化硅粉体在添加使用过程中，由于比表面积大，容易团聚而难以分散，需要进行钝化处理，而单一的无机表面修饰，对其在有机基体中分散性以及结合力难以控制，导致分散难度大，尤其是纤维在洗涤，耐晒后长期稳定性影响大；并且在聚酯高温聚合过程中，过渡团聚的纳米粉体不仅降低了聚酯的抗紫外抗菌效果，同时还会因为团聚颗粒的存在导致聚酯纺丝过程中出现断头、飘丝、断丝等情况，而使纺丝困难，尤其是熔体直纺高速纺丝涤纶长丝困难，因此通过采用纳米氮化硅表面的多羟基结构，而可以与聚酯低聚物进行反应，从而使纳米氮化硅接枝在聚酯主链段上，提升其消光效果；避免了目前采用共混形式加入纳米氮化硅制备高强，高性能涤纶长丝时，由于纳米氮化硅其在聚酯熔体中分散性差，导致抗紫外抗菌效果差，尤其是长期的清洗过程中带着的纳米氮化硅而导致功能变差，使其染色以及染色的色牢度降低，影响纤维的品质和性能，从而进一步影响高性能涤纶长丝的稳定生产；二、酯化反应：以对苯二甲酸，乙二醇，高性能复合材料为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，高性能复合材料，醋酸钠，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在25～80℃条件下进行打浆45～60min得到酯化打浆液；通过酯化打浆，使对苯二甲酸与醇进行分散，然后再在把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为235～255℃，酯化反应压力为0.15～0.35MPa，酯化反应时间为1.5～3.5h，等理论出水量达到95％时，反应结束后得到酯化物；对苯二甲酸与高性能复合材料的质量比为1：0.01～1：0.05；对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1：1.25～1：1.45；对苯二甲酸与醋酸钠的质量比值为1：0.0005～1：0.0085；对苯二甲酸与乙二醇锑的质量比值为1：0.0001～1：0.00035；对苯二甲酸与磷酸三苯酯的质量比值为1：0.0001～1：0.00035；聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，而导致产品质量的下降；同时常规的酯化工艺采用常压酯化，不仅需要高含量的乙二醇，导致乙二醇的过渡挥发导致酯化出水不准，酯化工艺难以调控，同时过渡的乙二醇挥发，造成大量的能源浪费，同时在酯化过程中过渡的乙二醇导致二甘醇含量提升，产物颜色发黄，因此需添加过多的防醚剂，导致产物质量降低；而采用加压酯化工艺，提高乙二醇的饱和蒸气压，降低乙二醇的过渡挥发，在提高对苯二甲酸与乙二醇的接触浓度的基础上，保证反应活性，提高反应速率。把改性的氮化硅为功能粉体与原料进行打浆，实现纳米粉体的原位打浆再进行后期的酯化步骤，不仅实现了纳米氮化硅的均匀分散，提高聚酯的抗强效果，起到永久固定氮化硅功能颗粒，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能涤纶长丝，其特征在于，断裂强度大于7.0CN/dtex；dpf表示每根纤维9000米长的克数。

【技术特征摘要】
1.一种高性能涤纶长丝，其特征在于，断裂强度大于7.0CN/dtex；dpf表示每根纤维9000米长的克数。2.一种高性能涤纶长丝的生产方法，其特征在于，其具体步骤为：一、高性能复合材料的制备：(1)以在氮气保护下，以质量分数为98％的浓硫酸为催化剂，乙酸钠为防醚剂，磷酸三苯酯为防老化剂，将胍基丙酸与山梨醇加入到反应容器中，在反应温度为110～135℃，反应时间为0.5～2.5h的条件下进行酯化反应，酯化反应结束后，然后在150℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到改性剂；(2)将纳米硫酸钡，纳米氮化硅以及改性剂在聚乙二醇的溶液中进行湿法研磨，即得到高性能试剂，(3)然后在高性能试剂中加入丁烷四羧酸，在120～180℃混合，得到表面包覆羟基的高性能复合材料；二、酯化反应：以对苯二甲酸，乙二醇，高性能复合材料为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，高性能复合材料，醋酸钠，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在25～80℃条件下进行打浆45～60min得到酯化打浆液；通过酯化打浆，使对苯二甲酸与醇进行分散，然后再在把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为235～255℃，酯化反应压力为0.15～0.35MPa，酯化反应时间为1.5～3.5h，等理论出水量达到95％时，反应结束后得到酯化物；对苯二甲酸与高性能复合材料的质量比为1：0.01～1：0.05；三、缩聚反应：将第二步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，以氮气为保护气体，在反应温度为245～255℃，反应时间为2.0～2.5h，酯化反应结束后得到缩聚物；四、终缩聚反应：将第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智敏，谌建国，鲁传旺，陈文阳，李艺龙，
申请(专利权)人：福建百宏聚纤科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35