一种高品质PBT短纤及其熔体直纺制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高品质PBT短纤及其熔体直纺制备方法，它依次包括（1）高转化率酯化反应、（2）预缩聚反应、（3）终缩聚反应、（4）高稳定熔体输送直纺、（5）后纺成型。本发明专利技术产品性能均一稳定，弹性好，成本低。

A high quality PBT staple and its melt spinning method

The invention relates to a high quality PBT short fiber and direct spinning preparation method, which in turn includes (1) high conversion esterification reaction, (2) prepolycondensation reaction, (3) final polycondensation reaction, (4) high stable melt conveying straight spinning, (5) after spinning. The product has uniform and stable performance, good elasticity and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种高品质PBT短纤及其熔体直纺制备方法
本专利技术属于PBT材料
，具体涉及一种PBT短纤及其熔体直纺制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维是20世纪80年代开发的新型纤维，其染色性能比涤纶好，弹性高于锦纶，与氨纶相近，加上其高的沸水收缩率，加工成的产品具有高弹性、高起绉性、手感好、立体感强、风格奇特的高档品质，尤为突出的是经过变形加工后的PBT纤维弹性十分优越，无论是在低负荷或是湿润条件下都具有较高的弹性恢复率。PBT纤维已成为化学纤维中最有发展前途的差别化纤维之一。PBT短纤维有很好的化学、物理、机械性能，且与普通PET短纤维相接近。此外PBT短纤维具有优良的弹性，使PBT短纤维可与其他各种纤维混纺，得到具有舒适或高弹的弹力纱线。这些纱可用于织制运动衣、外衣、内衣等舒适的弹力织物。由于PBT聚合生产工业化较晚，PBT短纤生产开发投入不足，市场推广力度不够，目前只有零星样品在下道试用，且多数为与其他纤维制备混纺纱。国内专利一种PBT短纤维的生产方法（CN106498517A）其目的在于提供一种制备PBT短纤的生产方法，并未述及PBT熔体制备过程，且此方法制备PBT短纤纺速偏低，影响生产效率。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种产品性能均一稳定，弹性好，成本低的高品质PBT短纤及其熔体直纺制备方法。技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术所述的一种高品质PBT短纤及其熔体直纺制备方法，它依次包括（1）高转化率酯化反应、（2）预缩聚反应、（3）终缩聚反应、（4）高稳定熔体输送直纺、（5）后纺成型；（1）高转化率酯化反应：对苯二甲酸与1，4-丁二醇的酯化温度为215-235℃，酯化压力17-23kPa，酯化停留时间为3-3.5h，酯化率达99.1%以上，酯化完成后酯化产物输送至预缩聚反应器；（2）预缩聚反应：预缩聚温度为235-245℃，预缩聚压力为1-5kPa,停留时间为0.5-1h，制得的预聚物依次经预聚物过滤器和预聚物冷却器进行过滤冷却处理后输送至终聚反应器；（3）终缩聚反应：终缩聚温度为245-255℃，终缩聚压力为20-60Pa，停留时间为1.5-2.5h，终聚反应器出料口粘度为0.95-1.15dL/g的高粘熔体输送至熔体过滤器，过滤后通过熔体泵将熔体沿保温管道输送至纺丝组件；（4）高稳定熔体输送直纺：管道输送时间15-30分钟，熔体输送压降≤45MPa，熔体输送温升≤5.5℃，纺丝温度为262-276℃，纺丝速度为1000-3000m/min；（5）后纺成型：集束、牵伸、叠丝、卷曲、烘干、切断、打包、入库。通过上述步骤制得的高品质PBT短纤，其断裂强度为2.7-5.7cN/dtex，断裂强度不匀率≤3.2%，断裂伸长25-45%，断裂伸长不匀率≤7.9%。有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：本专利技术通过酯化阶段采用更低负压及更长酯化停留时间，有效提高了酯化阶段酯化率，使得酯化率达99.2%以上；采用精准的管道输送控制工艺，提高熔体输送质量及效率，减少对纺丝性能的影响；最终生产的高品质PBT短纤，性能均一稳定、弹性好、成本低。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1：对苯二甲酸与1，4-丁二醇的酯化温度为220℃，酯化压力19kPa，酯化停留时间为3.1h，酯化率达99.2%，酯化完成后酯化产物输送至预缩聚反应器；预缩聚温度为238℃，预缩聚压力为4kPa,停留时间为0.7h，制得的预聚物依次经预聚物过滤器和预聚物冷却器进行过滤冷却处理后输送至终聚反应器；终缩聚温度为247℃，终缩聚压力为35Pa，停留时间为1.9h，终聚反应器出料口粘度为1.00dL/g的高粘熔体输送至熔体过滤器，过滤后通过熔体泵将熔体沿保温管道输送至纺丝组件；管道输送时间20分钟，熔体输送压降44MPa，熔体输送温升5℃，纺丝温度为265℃，纺丝速度为1500m/min；经过集束、牵伸、叠丝、卷曲、烘干、切断、打包、入库。最终制得高品质PBT短纤断裂强度为3.5cN/dtex，断裂强度不匀率3.0%。断裂伸长40%，断裂伸长不匀率7.5%。实施例2：对苯二甲酸与1，4-丁二醇的酯化温度为230℃，酯化压力22kPa，酯化停留时间为3.3h，酯化率达99.3%，酯化完成后酯化产物输送至预缩聚反应器；预缩聚温度为242℃，预缩聚压力为2kPa,停留时间为0.9h，制得的预聚物依次经预聚物过滤器和预聚物冷却器进行过滤冷却处理后输送至终聚反应器；终缩聚温度为254℃，终缩聚压力为55Pa，停留时间为2.3h，终聚反应器出料口粘度为1.05dL/g的高粘熔体输送至熔体过滤器，过滤后通过熔体泵将熔体沿保温管道输送至纺丝组件；管道输送时间25分钟，熔体输送压降35MPa，熔体输送温升3.5℃，纺丝温度为270℃，纺丝速度为2500m/min；经过集束、牵伸、叠丝、卷曲、烘干、切断、打包、入库。最终制得高品质PBT短纤断裂强度为5.2cN/dtex，断裂强度不匀率2.2%，断裂伸长30%，断裂伸长不匀率5.6%。本专利技术通过酯化阶段采用更低负压及更长酯化停留时间，有效提高了酯化阶段酯化率，使得酯化率达99.2%以上；采用精准的管道输送控制工艺，提高熔体输送质量及效率，减少对纺丝性能的影响；最终生产的高品质PBT短纤，性能均一稳定、弹性好、成本低。本专利技术提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高品质PBT短纤及其熔体直纺制备方法，其特征在于：它依次包括（1）高转化率酯化反应、（2）预缩聚反应、（3）终缩聚反应、（4）高稳定熔体输送直纺、（5）后纺成型；（1）高转化率酯化反应：对苯二甲酸与1，4‑丁二醇的酯化温度为215‑235℃，酯化压力17‑23kPa，酯化停留时间为3‑3.5h，酯化率达99.1%以上，酯化完成后酯化产物输送至预缩聚反应器；（2）预缩聚反应：预缩聚温度为235‑245℃，预缩聚压力为1‑5kPa,停留时间为0.5‑1h，制得的预聚物依次经预聚物过滤器和预聚物冷却器进行过滤冷却处理后输送至终聚反应器；（3）终缩聚反应：终缩聚温度为245‑255℃，终缩聚压力为20‑60Pa，停留时间为1.5‑2.5h，终聚反应器出料口粘度为0.95‑1.15dL/g的高粘熔体输送至熔体过滤器，过滤后通过熔体泵将熔体沿保温管道输送至纺丝组件；（4）高稳定熔体输送直纺：管道输送时间15‑30分钟，熔体输送压降≤45MPa，熔体输送温升≤5.5℃，纺丝温度为262‑276℃，纺丝速度为1000‑3000m/min；（5）后纺成型：集束、牵伸、叠丝、卷曲、烘干、切断、打包、入库。...

【技术特征摘要】
1.一种高品质PBT短纤及其熔体直纺制备方法，其特征在于：它依次包括（1）高转化率酯化反应、（2）预缩聚反应、（3）终缩聚反应、（4）高稳定熔体输送直纺、（5）后纺成型；（1）高转化率酯化反应：对苯二甲酸与1，4-丁二醇的酯化温度为215-235℃，酯化压力17-23kPa，酯化停留时间为3-3.5h，酯化率达99.1%以上，酯化完成后酯化产物输送至预缩聚反应器；（2）预缩聚反应：预缩聚温度为235-245℃，预缩聚压力为1-5kPa,停留时间为0.5-1h，制得的预聚物依次经预聚物过滤器和预聚物冷却器进行过滤冷却处理后输送至终聚反应器；（3）终缩聚反应：终缩聚温度为245-255℃，终缩聚压力为20-60P...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞盛，马健，
申请(专利权)人：无锡市兴盛新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32