一种改性聚酰胺酯短纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚酰胺酯短纤维及其制备方法，所述改性聚酰胺酯短纤维是由对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺、添加剂A、添加剂B和添加剂C聚合得到的改性聚酰胺酯通过直接纺丝得到的；本发明专利技术由改性后的聚酰胺酯生产聚酰胺酯短纤维，将聚合工序合成的改性聚酰胺酯共聚酯熔体经过聚酯、纺丝交接点以一定压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过增压泵、过滤器进入纺丝箱体纺丝，工艺流程短，生产成本低，且连续直接纺丝熔体质量稳定，有利于生产运行及产品质量的稳定控制；制得的改性聚酰胺酯短纤维断裂强度较同规格PET聚酯纤维低50%左右，纤维模量小，手感柔软，服用舒适度显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚酰胺酯短纤维及其制备方法
本专利技术涉及一种短纤维及其制备方法，具体涉及一种改性聚酰胺酯短纤维及其制备方法。
技术介绍
化纤作为纺织工业的基础产业，始终是我国规划发展的重点行业。2013年1-9月我国化学纤维产量为3046万吨，其中聚酯纤维产量为2391万吨，占到78.5%。尽管我国聚酯纤维的部分技术和产品已达到国际先进水平，同时也面临着诸如高附加值功能性品种少、产量低，品质不高，同质化竞争激烈，行业利润率低等突出问题。超仿棉技术代表合成纤维发展的最高水平。超仿棉纤维既要保存天然纤维的特点，又要克服天然纤维的缺陷，是综合性能超越天然纤维的新型纤维。从聚酯入手开发超仿棉纤维不仅是因为聚酯纤维的产能大，与其他合纤品种相比，总体技术水平较高，具备超仿真的基础；同时，聚酯纤维也是与棉混纺的主要品种。目前，随着聚酯仿棉技术的发展产生了一种在PET的合成制备过程中引入具有酰胺基团的聚合物进行共聚得到聚酰胺酯的方法，而聚酰胺酯短纤维制备按照聚酰胺酯熔体来源的不同，分熔体直接纺丝和熔体间接纺丝(也叫切片纺丝)两种形式:熔体间接纺丝:聚合工序合成的聚合物熔体通过铸带、切粒成切片，切片预结晶、干燥后经螺杆挤压机熔融，熔体经过滤器过滤后进入纺丝箱体纺丝；熔体直接纺丝:聚合工序合成的聚合物熔体经过聚酯、纺丝交接点，以一定压力进入纺丝熔体管道，熔体经过增压泵、过滤器进入纺丝箱体纺丝。然而，聚酰胺与聚酯相容性不好，采用常规工艺、组成得到的聚酰胺酯共聚物稳定性差。与此同时，熔体间接纺丝制备聚酰胺酯共聚物纤维，纺丝前切片需进行预结晶、干燥预处理，因聚酰胺酯共聚物结晶性能下降，预结晶和干燥困难，影响纺丝产能及生产稳定性。且熔体间接纺丝增加共聚物铸带、切粒、包装工序，纺丝增加切片投料、预结晶、干燥、螺杆挤压机熔融工序，物耗、公用工程消耗及人工成本增加，影响产品经济效益。
技术实现思路
专利技术目的:针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种在成型加工过程中能有效提高热稳定性、降低特性粘度降的改性聚酰胺酯短纤维。本专利技术的目的之二在于提供一种由上述稳定性好且达到所需特性粘度降的聚合反应时间短的改性聚酰胺酯通过直接纺丝制备短纤维的方法，避免预处理造成的产品性能下降问题，工艺流程短、成本较低、质量稳定。技术方案:一种改性聚酰胺酯短纤维，所述改性聚酰胺酯短纤维是由对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺、添加剂A、添加剂B和添加剂C聚合得到的改性聚酰胺酯通过直接纺丝得到的。进一步，所述改性聚酰胺酯是由以下重量份的原料制成:对苯二甲酸100份、乙二醇40-80份、 脂肪族聚酰胺6-60份；添加剂A占对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺总质量的O~3000ppm，添加剂B占对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺总质量的O~2000ppm，添加剂C占对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺总质量的O~lOOOppm，其中A、B不同时为O。优选的，所述脂肪族聚酰胺选自PA6、PA11、PA12、PA56、PA66、PA610、PA612、PA1010中的一种或几种，其相对粘度2.0~2.8。优选的，所述添加剂A 选自 BRUGGOLEN? Lll、BRUGGOLEN3? H161、BRUGGOLEN? H10、ST-1385、DH-446、AQ21、DH201-460 中的一种或几种。优选的，所述添加剂B选自磷酸、亚磷酸、次磷酸钠、三聚磷酸钠、磷酸酯、亚磷酸酯、多聚磷酸中的一种或几种。优选的，所述添加剂C选自季戊四醇、均苯四甲酸酐、偏苯三甲酸酐、丙三醇、己二酸中的一种或几种。进一步，所述改性聚酰胺酯短纤维的纤度为0.8~8.0dtex,断裂强度为2.0~3.5cN/dtex。上述改性聚酰胺酯短纤维的制备方法，包括以下步骤:(I)制备改性聚酰胺酯:对苯二甲酸与乙二醇酯化反应生成对苯二甲酸乙二醇酯；在添加剂A、添加剂B和添加剂C存在下，对苯二甲酸乙二醇酯与聚酰胺缩聚，得改性聚酰胺酷；(2)将合成的改性聚酰胺酯熔体经过聚酯、纺丝交接点，以3~8MPa的压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过10~20MPa的增压和过滤进入纺丝箱体3~8MPa纺丝，单个纺丝位喷丝孔数大于2000孔，纺丝温度240~295°C，纺丝速度800~1600m/min ；(3)采用低阻尼半敞开式环吹或密闭式环吹进行冷却成形，可有效减少纺丝过程中聚酰胺酯改性单体挥发外溢，得到初生纤维；(4)初生纤维在40~70°C进行一级牵伸，牵伸倍数2.0~4.0倍，80~180°C进行二级牵伸，牵伸倍数1.0~2.0倍，150~180°C紧张热定型5~60s后进行卷曲、切断、打包，制得0.8~8.0dtex的聚酰胺酯短纤维；进一步，或者将步骤(1)得到的改性聚酰胺酯熔体经过聚酯、纺丝交接点，以3~SMPa的压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过10~20MPa的增压和过滤进入纺丝箱体3~8MPa纺丝，喷丝板采用C型孔喷丝板，纺丝温度240~290°C，纺丝速度800~1300m/min，采用环吹冷却，冷却风速2~5m/s，制得改性聚酰胺酯中空初生纤维。进一步,所述中空初生纤维在40~70°C进行一级牵伸,牵伸倍数2.0~4.0倍，50~10(TC进行二级牵伸，牵伸倍数1.0~2.0倍，中空初生纤维一级、二级牵伸后呈现螺旋形三维卷曲，然后150~180°C松弛热定型5~25分钟后切断、打包，制得2.0dtex~20.0dtex改性聚酰胺酯中空短纤维。有益效果:普通聚酰胺酯熔体的热稳定性差于PET聚酯，一定温度和停留时间下，聚酰胺酯熔体粘度降较PET聚酯高40%~50%，而本专利技术由改性后的聚酰胺酯生产聚酰胺酯短纤维，将聚合工序合成的热稳定性好且黏度降低的改性聚酰胺酯共聚酯熔体经过聚酯、纺丝交接点以一定压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过增压泵、过滤器进入纺丝箱体纺丝，工艺流程短，生产成本低，且连续直接纺丝熔体质量稳定，有利于生产运行及产品质量的稳定控制；制得的改性聚酰胺酯短纤维断裂强度较同规格PET聚酯纤维低50%左右，纤维模量小，手感柔软，服用舒适度显著提高，中空短纤维膨松特性较同规格PET聚酯中空纤维低50%左右，手感柔软，填充用舒适度显著提高。【具体实施方式】下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。本专利技术以改性的聚酰胺酯为原料，通过连续直接纺丝方法得到改性聚酰胺酯短纤维或中空短纤维，制得的改性聚酰胺酯短纤维的纤度为0.8?8.0dtex，断裂强度为2.0?3.5cN/dteX。以下分两个步骤进行说明:第一步:通过以下实施例说明改性聚酰胺酯的合成方法实施例1:不锈钢反应釜中投入100份对苯二甲酸、60份乙二醇、三醋酸锑0.05份，反应温度控制235°C、反应压力0.25MPa，进行酯化反应2h ;反应后投入相对粘度为2.0的PA630份、BRUGGOLEN? LI 10.57份、亚磷酸三甲酯0.38份，搅拌lOmin，之后温度设定为260°C，压力在45min内逐步降至50Pa，继续反应105min，即得改性聚酰胺酯。实施例2:不锈钢反应釜中投入100份对苯二甲酸、50份乙二醇、三醋酸锑0.05份，反应温度控制265°C、反应压力0.2MPa，进行酯化反应2h ;反应后投入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚酰胺酯短纤维，其特征在于：所述改性聚酰胺酯短纤维是由对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺、添加剂A、添加剂B和添加剂C聚合得到的改性聚酰胺酯通过直接纺丝得到的。

【技术特征摘要】
1.一种改性聚酰胺酯短纤维，其特征在于:所述改性聚酰胺酯短纤维是由对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺、添加剂A、添加剂B和添加剂C聚合得到的改性聚酰胺酯通过直接纺丝得到的。2.根据权利 要求1所述的改性聚酰胺酯短纤维，其特征在于:所述改性聚酰胺酯是由以下重量份的原料制成:对苯二甲酸100份、乙二醇40-80份、脂肪族聚酰胺6-60份；添加剂A占对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺总质量的O~3000ppm，添加剂B占对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺总质量的O~2000ppm，添加剂C占对苯二甲酸、乙二醇、脂肪族聚酰胺总质量的O~lOOOppm，其中A、B不同时为O。3.根据权利要求1所述的改性聚酰胺酯短纤维，其特征在于:所述脂肪族聚酰胺选自PA6、PA11、PA12、PA56、PA66、PA610、PA612、PA1010 中的一种或几种，其相对粘度 2.0 ~2.8。4.根据权利要求1所述的改性聚酰胺酯短纤维，其特征在于:所述添加剂A选自BRUGGOLEN? Lll、BRUGGOLEN? H161、BRUGG0LEN?H10、ST-1385、DH-446、AQ21、DH201_460 中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的改性聚酰胺酯短纤维，其特征在于:所述添加剂B选自磷酸、亚磷酸、次磷酸钠、三聚磷酸钠、磷酸酯、亚磷酸酯、多聚磷酸中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的改性聚酰胺酯短纤维，其特征在于:所述添加剂C选自季戊四醇、均苯四甲酸酐、偏苯三甲酸酐、丙三醇、己二酸中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的改性聚酰胺酯短纤维，其特征在于:所述改性聚酰胺酯短纤维的纤度为0.8~8.0dtex,断裂强度为2.0~3.5cN/dtex。8.如权利要求f7任一所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培，赵付平，孙华平，陈小红，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化仪征化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11