一种高柔韧性环保短纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高柔韧性环保短纤维及其制备方法，通过由钛系催化剂合成的聚酯经直接纺丝获得的纤维模量为35~48CN/dtex、纤度为0.8dtex~8.0dtex的短纤维。本发明专利技术与常规工艺相比，采用钛系催化剂生产涤纶短纤维，在保持产品原指标不变的基础上，降低了纺丝温度，有利于提高聚酯熔体与喷丝板毛细孔管壁之间的粘附力，避免熔体在壁上产生滑移，引起不稳定熔体流动，造成熔体破裂，纺丝产生硬丝、浆块。同时，针对钛系熔体，对纺丝速度和牵伸倍率进行了优化调整，使得纤维模量减小，生产运行正常，成品纤维手感柔软而丰满，纤维的柔韧性得到了进一步提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合成纤维生产
，具体涉及一种聚酯纤维及其制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，以及对环境的关注，环保短纤维越来越受到青睐。传统的纤维生产过程中，在生产聚酯时需要添加含有重金属锑的催化剂，该催化剂的使用易于对环境造成污染。目前，已有相关专利公开了用钛系催化剂生产聚酯的方法，例如：授权公告号为CN100567364C的中国专利“用于生产聚酯的催化剂”、授权公告号为CN100586982C的中国专利“用于聚酯的钛系催化剂”、授权公告号为CN101942078B的中国专利“用于制备聚酯的钛系聚酯催化剂”、授权公告号为CN101121777B的中国专利“钛系聚酯催化剂”及授权公告号为CN101148499B的中国专利“钛系催化剂”等均公开了该种新型催化剂，而授权公告号为CN102219890B的中国专利“生产钛系聚酯的方法”、授权公告号为CN101942076B的中国专利“生产聚酯的方法”、申请公布号为CN103539926A的中国申请“钛系聚酯的生产方法”、申请公布号为CN103772684A的中国申请“钛催化的聚酯的生产方法”及申请公布号为CN103772671A的中国申请“聚酯树脂的聚合方法”等则进一步公开了使用该催化剂进行聚酯生产的具体工艺方法。但是，如何将由钛系催化剂聚合得到的聚酯应用在纺丝纤维领域，且在纺丝过程中的方法步骤及工艺参数以及得到具有怎样性质的纤维，都没有得到相应的开发，目前还未见有相关研究。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高柔韧性环保短纤维及其制备方法，制得的短纤纤维模量低，手感柔软、柔韧性强，且在纺丝过程中喷丝板面洁净。技术方案：一种高柔韧性环保短纤维，由钛系催化剂合成的聚酯通过直接纺丝法获得的纤维模量为35～48CN/dtex、纤度为0.8dtex～8.0dtex的短纤维。上述高柔韧性环保短纤维的制备方法，以钛系催化剂合成聚酯，将聚酯熔体以3～8MPa的压力进入纺丝装置的熔体管道，熔体经过增压、过滤进入纺丝箱体纺丝，纺丝温度274～284℃，纺丝速度1020～1400m/min，采用环吹冷却，冷却风速0.8～1.5m/s，制得初生纤维；初生纤维在温度50～80℃进行一级牵伸，牵伸倍数3.00～3.96倍，在温度120～190℃进行二级牵伸，牵伸倍数1.04～1.98倍，在150～190℃的温度下进行紧张热定型5～60s后进行卷曲、切断、打包制得纤维模量为35～48CN/dtex、纤度为0.8dtex～8.0dtex的短纤维。优选的，熔体增压10～20MPa，可以使整个流程熔体管道建立合适的压力，有利于熔体在管道中均匀地流动混合，从而使得熔体保持均匀，有助于稳定后续的纺丝过程。优选的，纺丝压力为3～8Mpa，可以使熔体在进入喷丝板前保持均匀恒定的压力，有利于熔体在喷丝组件内均匀流动，无死角产生，纺丝过程出丝顺畅，保证了整个纺程稳定无波动。有益效果：本专利技术与常规工艺相比，采用钛系催化剂生产涤纶短纤维，在保持产品原指标不变的基础上，降低了纺丝温度，有利于提高聚酯熔体与喷丝板毛细孔管壁之间的粘附力，避免熔体在壁上产生滑移，引起不稳定熔体流动，造成熔体破裂，纺丝产生硬丝、浆块。同时，针对钛系熔体，对纺丝速度和牵伸倍率进行了优化调整，使得纤维模量减小，生产运行正常，成品纤维手感柔软而丰满，纤维的柔韧性得到了进一步提高。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。实施例：包括五组对比试验，每组试验以生产类似纤度的短纤维为目标，包括由本专利技术所述方法制备短纤的实施例、以钛系催化剂合成聚酯但由常规纺丝工艺制备短纤的对比例以及以锑系催化剂合成聚酯制备短纤的对比例。第一组：制备纤度为1.6dtex的短纤维：实施例1：将以钛系催化剂合成的聚酯熔体经过聚酯、纺丝交接点，以6MPa的压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过15MPa的增压和过滤进入纺丝箱体8MPa纺丝，纺丝温度284℃，纺丝速度1122m/min，环吹冷却风速1.0m/s，得到初生纤维；初生纤维在60℃进行一级牵伸，牵伸倍数3.32倍，170℃进行二级牵伸，牵伸倍数1.25倍，160℃紧张热定型30s后进行卷曲、切断、打包，制得1.6dtex的环保聚酯短纤维。对比例1-1：将以钛系催化剂合成的聚酯熔体经过聚酯、纺丝交接点，以6MPa的压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过15MPa的增压和过滤进入纺丝箱体8MPa纺丝，纺丝温度288℃，纺丝速度1100m/min，环吹冷却风速1.0m/s，得到初生纤维；初生纤维在60℃进行一级牵伸，牵伸倍数3.35倍，170℃进行二级牵伸，牵伸倍数1.26倍，160℃紧张热定型30s后进行卷曲、切断、打包，制得1.6dtex的环保聚酯短纤维。对比例1-2：将以锑系催化剂合成的聚酯熔体经过聚酯、纺丝交接点，以6MPa的压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过15MPa的增压和过滤进入纺丝箱体8MPa纺丝，纺丝温度288℃，纺丝速度1100m/min，冷却风速1.0m/s，得到初生纤维；初生纤维在60℃进行一级牵伸，牵伸倍数3.35倍，170℃进行二级牵伸，牵伸倍数1.26倍，160℃紧张热定型30s后进行卷曲、切断、打包，制得1.6dtex的环保聚酯短纤维。第二组：制备纤度为0.8dtex的短纤维：实施例2：将以钛系催化剂合成的聚酯熔体经过聚酯、纺丝交接点，以5MPa的压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过18MPa的增压和过滤进入纺丝箱体6MPa纺丝，纺丝温度290℃，纺丝速度1400m/min，环吹却风速0.8m/s，得到初生纤维；初生纤维在50℃进行一级牵伸，牵伸倍数3.00倍，120℃进行二级牵伸，牵伸倍数1.56倍，170℃紧张热定型20s后进行卷曲、切断、打包，制得0.8dtex的环保聚酯短纤维。对比例2-1：将以钛系催化剂合成的聚酯熔体经过聚酯、纺丝交接点，以5MPa的压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过18MPa的增压和过滤进入纺丝箱体6MPa纺丝，纺丝温度295℃，纺丝速度1370m/min，环吹冷却风速0.8m/s，得到初生纤维；初生纤维在50℃进行一级牵伸，牵伸倍数3.05倍，120℃进行二级牵伸，牵伸倍数1.58倍，170℃紧张热定型20s后进行卷曲、切断、打包，制得0.8dtex的环保聚酯短纤维。对比例2-2：将以锑系催化剂合成的聚酯熔体经过聚酯、纺丝交接点，以5MPa的压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过18MPa的增压和过滤进入纺丝箱体6MPa纺丝，纺丝温度295℃，纺丝速度1370m/min，冷却风速0.8m/s，得到初生纤维；初生纤维在50℃进行一级牵伸，牵伸倍数3.05倍，120℃进行二级牵伸，牵伸倍数1.58倍，170℃紧张热定型20s后进行卷曲、切断、打包，制得0.8dtex的环保聚酯短纤维。第三组：制备纤度为2.8dtex的短纤维：实施例3：将以钛系催化剂合成的聚酯熔体经过聚酯、纺丝交接点，以3MPa的压力进入纺丝装置熔体管道，熔体经过20MPa的增压和过滤进入纺丝箱体3MPa纺丝，纺丝温度280℃，纺丝速度1020本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高柔韧性环保短纤维，其特征在于：由钛系催化剂合成的聚酯通过直接纺丝法获得的纤维模量为35~48CN/dtex、纤度为0.8dtex~8.0dtex的短纤维。

【技术特征摘要】
1.一种高柔韧性环保短纤维，其特征在于：由钛系催化剂合成的聚酯通过直接纺丝法获得的纤维模量为35~48CN/dtex、纤度为0.8dtex~8.0dtex的短纤维。2.一种高柔韧性环保短纤维的制备方法，其特征在于：以钛系催化剂合成聚酯，将聚酯熔体以3~8MPa的压力进入纺丝装置的熔体管道，熔体经过增压、过滤进入纺丝箱体纺丝，纺丝温度274~284℃，纺丝速度1020~1400m/min，采用环吹冷却，冷却风速0.8~1.5m/s，制得初生纤维；初生纤维在温...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培，李青，王群，陈小红，王玉合，
申请(专利权)人：中国石化仪征化纤有限责任公司，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32