超低收缩型遮阳布及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超低收缩型遮阳布及其制备方法，将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得超低收缩型聚酯工业丝，再经织造得到织物层，织物层经过二浸二轧涂覆合成聚氨酯树脂、烘干和焙烘制得超低收缩型遮阳布，冷却时，保持纵向高度不变，增大缓冷腔室的横截面积，同时缓冷腔室采用保温的方式保持喷丝板的板面温度，上油用的油剂中含有冠醚，织物层的材质为分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段的改性聚酯。本发明专利技术制备方法简单，最终制得的超低收缩型遮阳布在190℃、15min和0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.2±0.35％，力学性能好。

Ultra low shrinkage type sun shading cloth and its preparation method

The invention relates to a super low shrinkage type sun shading cloth and its preparation method. The super low shrinkage polyester industrial silk is prepared by solid phase polycondensation, melting, metering, extrusion, cooling, oil, stretching, heat setting and winding. The fabric layer is obtained by weaving, and the fabric layer is prepared by two dipping and two rolling and coating the polyurethane tree. The ultra low shrinkage type shading cloth is made by fat, drying and baking. When cooling, it keeps the vertical height constant and increases the cross section area of the slow cooling chamber. At the same time, the slow cooling chamber maintains the plate surface temperature of the spinneret by the way of heat preservation. The oil containing oil contains crown ethers, and the fabric layer is made of the molecular chain including the terephthalic chain section. Modified polyester with ethylene glycol segments and branched chain diols. The preparation method of the invention is simple, and the ultimate shrinkage of the ultra low shrinkage type sun cloth is 2.2 + 0.35% under the conditions of 190, 15min and 0.01cN/dtex, and the mechanical properties are good.

【技术实现步骤摘要】
超低收缩型遮阳布及其制备方法
本专利技术属于纤维制备织造领域，涉及超低收缩型遮阳布及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，因其具有的优异的性能而得到迅猛地发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。聚酯纤维具有断裂强度高、弹性模量高、回弹性适中、热定型性能优异、耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性好等一系列的优良性能，且由其制备的织物具有抗皱和挺括性好等优点，所以，聚酯纤维被广泛地应用于服装和家纺等领域。但在合成对苯二甲酸乙二酯的缩聚反应的过程中，特别是在生成线性高聚物时，由于高温氧化降解也伴生了线性和环状低聚物，环状低聚物是在缩聚阶段由于大分子链端回咬环化而形成的，环状低聚物中约70％以上是环状三聚物，环状三聚物具有易聚集、易结晶、化学和耐热稳定性高等特性，生成环状三聚物会对聚酯加工存在以下影响：(1)会造成纺丝组件的堵塞，影响熔体过滤器和组件的使用寿命；(2)在纤维热定型过程会析出，沉积在加热辊上，造成摩擦力增加以及加热不匀；(3)染色过程会以环状三聚物为中心，使染料聚集并粘附在纤维表面，纤维表面出现染料色点、斑渍和色花等现象，影响由其织造而成的织物的手感和色光，同时充满管道和阀门的环状低聚物会限制熔体的正常液流速度，导致纤维染色不匀，重现性差；(4)粘附在纤维表面，导致绕纱困难，出现断纱和粗细不均等现象，影响纤维的断裂强度及断裂伸长率等力学性能，严重影响产品质量。同时，现阶段，纤维制备过程中通常会设置有缓冷区，主要是通过加热缓冷区以保证缓冷区的缓冷效果，对缓冷区的加热方式主要有两种模式，均为主动加热，一是如图1所示，利用箱体的热媒进行加热，纺丝温度一旦确定，一般不再调整，比较被动，难以适应不同的应用条件；另一种如图2所示，采用电加热的方式进行加热，其设置温度可以高于箱体热媒温度，也可以低一些，比较灵活，可以根据实际情况进行设置，但高温会加剧低聚物在喷丝板上的结焦，如果降低温度比如切断电源不加热，由于加热器通常为一传热效果好的质量重的铝质材料构成，会从箱体吸走大量热量，导致组件腔室外沿四周边热媒迅速冷凝，热量补充不足，从而使纺丝组件温度下降，熔体流动性能显著下降，产品出现大量毛丝降等问题。随着聚酯纤维产量的日益增长，人们对纤维的质量要求也日益提高，往往要求纤维具有优良的力学性能，例如用于制备汽车安全带和家用或工业用遮阳布等方面的纤维，往往需具有较低的干热收缩率，但由于现有技术所制备的纤维中低聚物含量较高，使纤维的力学性能下降，导致纤维不均匀，且容易使纤维产生毛丝。因此，制备一种力学性能好的高品质纤维成为当前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的纤维力学性能不好且纤维品质不高的问题，提供一种力学性能好且品质高的超低收缩型遮阳布及其制备方法。本专利技术改性聚酯中带支链的二元醇的引入，减少了聚酯副反应中产生的环状低聚物，纤维表面环状低聚物的减少，减少了纤维发生断丝和纤维粗细不均等现象，降低了环状低聚物对纤维的断裂强度及断裂伸长率等力学性能产生的影响，提高了纤维的品质；含冠醚油剂的使用，提高了油剂的耐热性和润滑性，同时由于冠醚较常规平滑剂具有更低的粘度，更高的挥发点，使含冠醚油剂摩擦系数更小，增加了纺丝的稳定性，从而提高了纤维的加工性能，减少了纤维毛丝现象的出现，提升了纤维的品质。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：超低收缩型遮阳布，超低收缩型遮阳布包括织物层和聚氨酯涂层，织物层的材质为改性聚酯，改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：式中，R1和R2各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R3选自碳原子数为1～5的烷基，R4选自碳原子数为2～5的烷基，碳原子个数限定的目的：由于二元醇中引入支链结构和长链结构，会使烷氧基部分的电负性减弱，支链结构的碳原子个数过小，对烷氧基部分的电负性影响小，对减少环状低聚物的产生意义不大；支链结构的碳原子个数过大，会产生分子间的缠结，对分子量的分布产生影响；超低收缩型遮阳布在190℃、15min和0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.2±0.35％。本专利技术纤维的干热收缩率较低，减少了制备过程中对纤维品质的影响。作为优选的技术方案：如上所述的超低收缩型遮阳布，所述织物层中纤维的纤度为550～3300dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度≥6.8cN/dtex，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率中心值为21.0～23.0％，断裂伸长率偏差率为±2.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，网络为3～8个/m，含油率为0.60±0.20％，满卷率≥99％；所述织物层的撕裂强度≥200N/mm，遮阳系数≥0.45。如上所述的超低收缩型遮阳布，所述改性聚酯中环状低聚物的含量≤0.6wt％，现有技术制得的聚酯中环状低聚物的量为1.5～2.1wt％，本专利技术相对于现有技术显著降低了环状低聚物的生成量；所述改性聚酯的数均分子量20000～27000，分子量分布指数为1.8～2.2，改性聚酯的分子量较高，且分子量分布较窄，能够满足纺丝加工的需求，且有利于制备性能优良的纤维；所述改性聚酯中带支链的二元醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的3～5％，改性聚酯中带支链的二元醇链段的摩尔含量较低，有利于保持聚酯自身的优良性能；所述带支链的二元醇为2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、3,3-二乙基-1,5-戊二醇、4,4-二乙基-1,7-庚二醇、4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇、3,3-二丙基-1,5-戊二醇、4,4-二丙基-1,7-庚二醇、4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇、3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇或3,3-二戊基-1,5-戊二醇。如上所述的超低收缩型遮阳布，所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯；所述改性聚酯的具体制备步骤如下：(1)酯化反应；将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇配成浆料，加入催化剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；(2)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为260～270℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为275～285℃，反应时间为50～90min，制得改性聚酯。如上所述的超低收缩型遮阳布，步骤(1)中，对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.06，所述催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％，所述稳定剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％；所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。本专利技术还提供一种制备如上所述的超低收缩型遮阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
超低收缩型遮阳布，其特征是：超低收缩型遮阳布包括织物层和聚氨酯涂层，织物层的材质为改性聚酯，改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：

【技术特征摘要】
1.超低收缩型遮阳布，其特征是：超低收缩型遮阳布包括织物层和聚氨酯涂层，织物层的材质为改性聚酯，改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：式中，R1和R2各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R3选自碳原子数为1～5的烷基，R4选自碳原子数为2～5的烷基；超低收缩型遮阳布在190℃、15min和0.01cN/dtex条件下的干热收缩率为2.2±0.35％。2.根据权利要求1所述的超低收缩型遮阳布，其特征在于，所述织物层中纤维的纤度为550～3300dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度≥6.8cN/dtex，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率中心值为21.0～23.0％，断裂伸长率偏差率为±2.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，网络为2～8个/m，含油率为0.60±0.20％，满卷率≥99％；所述织物层的撕裂强度≥200N/mm，遮阳系数≥0.45。3.根据权利要求1或2所述的超低收缩型遮阳布，其特征在于，所述改性聚酯中环状低聚物的含量≤0.6wt％；所述改性聚酯的数均分子量20000～27000，分子量分布指数为1.8～2.2；所述改性聚酯中带支链的二元醇链段的摩尔含量为对苯二甲酸链段摩尔含量的3～5％；所述带支链的二元醇为2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、3,3-二乙基-1,5-戊二醇、4,4-二乙基-1,7-庚二醇、4,4-二(1,-甲基乙基)-1,7-庚二醇、3,3-二丙基-1,5-戊二醇、4,4-二丙基-1,7-庚二醇、4-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)-1,7-庚二醇、3-甲基-3-戊基-1,6-己二醇或3,3-二戊基-1,5-戊二醇。4.根据权利要求3所述的超低收缩型遮阳布，其特征在于，所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯；所述改性聚酯的具体制备步骤如下：(1)酯化反应；将对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇配成浆料，加入催化剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；(2)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为260～270℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为275～285℃，反应时间为50～90min，制得改性聚酯。5.根据权利要求4所述的超低收缩型遮阳布，其特征在于，步骤(1)中，对苯二甲酸、乙二醇和所述带支链的二元醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.03～0.06，所述催化剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％，所述稳定剂的加入量为对苯二甲酸重量的0.01～0.05％；所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。6.制备如权利要求1～5任一项所述的超低收缩型遮阳布的方法，其特征在于，将所述改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超明，张烨，李晓林，钮臧臧，
申请(专利权)人：江苏恒力化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32