本发明专利技术公开了一种耐水解耐光老化产业用聚酯直接纺短纤维，由PET聚酯经直接纺工艺制成，在直接纺过程中添加有占聚酯重量0.02～0.03％的紫外线吸收剂、占聚酯重量0.8～1.2％的封端基耐水解离聚物、占聚酯重量0.08～0.12％的硫酸钡，PET聚酯熔体的特性粘度为0.68～0.74dl/g。还公开了其制备方法。本发明专利技术的耐水解耐光老化产业用聚酯直接纺短纤维在生产过程中添加了紫外线吸收剂以及封端基耐水解离聚物，并且采用相对高温热定型，制得的短纤维耐水解，其特征粘度降小于等于0.03dl/g，而且耐光老化，紫外线照射快速老化后的纤维断裂强度保持率大于等于90％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于合 成纤维
技术介绍
聚酯纤维，尤其是聚酯总类中的涤纶（PET)纤维，自上世纪70年代大规模工业化 后，已经在服装领域形成了相对完善的产业链。从新世纪开始，大容量直接纺丝短纤维产业 已经成为替代天然短纤维的主力，同时产业用纺织品和非织造布的需求量也在快速增长， 产业用纺织品和非织造布大量用于长时间暴露在户外的建筑用材料、工程建设结构材料、 遮阳材料、道路、桥梁、隧道等建筑补强材料等。 常规服装用涤纶短纤维制成的纺织品在高温、高湿气候条件下会产生缓慢的水解 作用，尤其是在弱碱性环境下，表观上会显示出纺织品的拉伸强度降低，在受力条件下会进 一步加速大分子降解而无法使用；常规涤纶纺织品或非织造布在日光照射下也会缓慢产生 光降解，所谓光降解的主要是对聚酯大分子链上的酯键有作用的紫外线。因此，长期暴露在 阳光下，并且处于高温高湿气候条件下的常规服装用涤纶耐老化性能不适合产业用领域。 为了弥补常规服用涤纶耐老化性能的不足，通常采用三种方法进行改良。一是织物表面涂 层，这些涂层可以是聚氨酯、环氧类的高分子物，并且添加抗紫外线化合物，由此可以阻断 涤纶纤维中的酯键与空气或水的接触，有一定效果，但是织物的整体总量增加，织物的柔性 大为降低，同时增加了制造工序，增加了整体成本；二是提高涤纶的大分子链长，同时提高 纤维的直径和结晶度，例如采用高粘度I. 〇~I. 2dl/g的PET聚酯进行涤纶工业长丝纺丝， 单纤维纤度通常为5. 55~7. 77dtex，在高倍拉伸和高温热定型条件下可以得到高强和高 模量的产品，在户外和相对"恶劣"环境条件下降解老化后还能够保持最低使用要求，但相 对涤纶短纤维制造成本高，且以长丝形态难以用非织造布方法加工，限制了市场应用；三是 在PET聚酯中添加耐光老化剂和耐水解剂，制成母粒与普通PET进行共混后纺丝，相对上述 方法效果明显，但依然是短纤维制成率较低，制造成本相对较高，最终产品的综合质量（包 括物理机械性能、耐老化性能等）不甚稳定，且物理机械性能相对常规更弱，因此也限制了 该方法生产的纤维的大规模应用。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种耐水解耐光老化产业用聚酯直接纺短 纤维。 本专利技术采取的技术方案为：一种耐水解耐光老化产业用聚酯直接纺短纤维，其特 征在于：由PET聚酯经直接纺工艺制成，在直接纺过程中添加有占聚酯重量0. 02~0. 03% 的紫外线吸收剂、占聚酯重量〇. 8~1. 2%的封端基耐水解离聚物、占聚酯重量0. 08~ 0. 12 %的硫酸钡，PET聚酯熔体的特性粘度为0. 68~0. 74dl/g。 进一步的，所述紫外线吸收剂为三嗪类化合物或者双烯噁唑类化合物，其共同的 特点是不参与聚合反应，在聚酯体系中具有良好的分散性，且分解温度大于聚酯PET的熔 点。 进一步的，所述封端基耐水解化合物为乙烯一甲基丙烯酸钠离聚物，优选美国杜 邦公司的Surlyn8920。在终缩聚釜后再添加此类化合物的方法相对简单，离聚物与PET的 反应可控。 本专利技术还提供了上述的耐水解耐光老化产业用聚酯直接纺短纤维的制备方法，采 用直接纺工艺，在聚酯合成过程中的酯化工序后的酯化齐聚物输送管线上注射添加分散在 乙二醇溶液内的紫外线吸收剂，添加量为聚酯的〇. 02~0. 03% wt ;注射添加分散在乙二醇 溶液内的硫酸钡，添加量为聚酯的〇. 08~0. 12% wt ;在纺丝前的熔体管线上注射添加封端 基耐水解离聚物，添加量为聚酯的〇. 8~I. 2% wt。 进一步的，在熔体管线上设有的带热交换功能的静态混合器，将熔体充分混合并 使熔体温度控制在290~292°C范围内，纺丝箱体温度控制在290~294°C，骤冷风的温度 与熔体温度的差值在258~268°C之间，且采用由内向外的吹风冷却方式。 进一步的，在纺丝原丝至丝束切断制造过程中，对丝束采用高倍拉伸方法，总拉伸 倍率为3. 99~4. 55,丝束结晶处理时，热定型温度控制在200~220°C，定型时间控制在 6~8秒内，成品线密度为3. 33~4. 44dtex，经过机械卷曲后切断并包装。 进一步的，所述紫外线吸收剂为三嗪类化合物或者双烯噁唑类化合物。优选 2- (4, 6-二苯基-1，3, 5-三嗪-2-基）-5-己基氧基-苯酚，即UV-1577 ;以及2, 2- (4, 4-二 苯乙烯基）双苯并噁唑，即OB-I。 进一步的，所述封端基耐水解离聚物为乙烯-甲基丙烯酸钠离聚物。属于离子型 聚合物，金属离子含量在15%以下，它既能作为成核剂又能起到增韧作用。同时可以与 PET大分子中的端羧基结合。PET与离聚物在290°C可以发生化学反应生成了不溶于PET的 PET-COONa。由它形成的固体颗粒，起到了成核剂作用。在熔融温度变化过程中发生了化 学成核，即离聚物和PET发生反应，生成了带有离子端基的新物质，PET熔体中离子端基 聚集形成异相微区，并且在异相微区表面上存在着以PET分子链结构单元为主的界面层， 它和PET熔体之间有很好的相互作用，这样就更进一步促进了初级晶核的形成。 进一步的，其步骤为： (1)、对苯二甲酸和乙二醇由打浆槽按一定的摩尔比调配后连续进入酯化釜进行 酯化反应，酯化物料经输送泵经第一三向控制阀的一个入口进入齐聚物管线，然后进入预 缩聚釜进行缩聚，然后进入终缩聚釜进一步脱除小分子，并控制目的物料的特性黏度； (2)、将紫外线吸收剂投入可加热的调配罐与乙二醇充分搅拌，同时添加硫酸钡、 KTPP并经过注射泵定量由第一三向控制阀另一入口进入齐聚物管线，会同物料一起进入预 缩聚釜6 ; (3)、混合物料经过终缩聚釜反应后，由出料泵将熔体经过第二三向控制阀经熔体 管线输送至纺丝箱体，在纺丝箱体前的熔体管线上设置了具有独立温度调节的静态混合 器； (4)、封端基耐水解离聚物由精确计量的注射型双螺杆熔融挤出经第二三向控制 阀的另一入口进入熔体管线，在静态混合器中与熔体充分混合，并控制温度，以使封端基耐 水解离聚物与PET进行反应； (5)、混合后的溶体进入纺丝箱后进行纺丝，纺丝箱体温度控制在290~294°C，骤 冷风的温度与熔体温度的差值在258~268°C之间，且采用由内向外的吹风冷却方式； (6)、冷却成型后的初生纤维，经过牵引和喂入设施落入盛丝桶，数十桶丝束合并 后再经过进一步的拉伸、热处理、机械卷曲、切断、打包工序。 本专利技术的耐水解耐光老化产业用聚酯直接纺短纤维在生产过程中添加了紫外线 吸收剂以及封端基耐水解离聚物，并且采用相对高温热定型，制得的短纤维耐水解，其特征 粘度降小于等于0. 〇3dl/g，而且耐光老化，紫外线照射快速老化后的纤维断裂强度保持率 大于等于90%。 采用三嗪类或噁唑类的紫外线吸收剂的目的是选择一种可以在聚合物内有良好 分散性的化合物，且添加量相对聚酯PET不超过0. 5%。UV-1577相对添加量比OB-I多，根 据使用要求，如果需要对纤维制成的产品进行染色，OB-I还可以提升染色的效率。因此相 对纳米二氧化钛抗紫外线剂更具经济和运行的稳定性。 采用硫酸钡作为相对涤纶短纤维高粘度熔体条件下辅助高倍拉伸的拉伸应力集 中点，同时也是很好的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐水解耐光老化产业用聚酯直接纺短纤维，其特征在于：由PET聚酯经直接纺工艺制成，在直接纺过程中添加有占聚酯重量0.02～0.03％的紫外线吸收剂、占聚酯重量0.8～1.2％的封端基耐水解离聚物、占聚酯重量0.08～0.12％的硫酸钡，PET聚酯熔体的特性粘度为0.68～0.74dl/g。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：浦金龙，陶国平，
申请(专利权)人：江苏江南高纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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