变形聚酯丝的改进制造技术

用四乙基硅酸酯（或类似的氧硅链支化剂）改性聚酯能提供一种在１０００米／分的速率下进行牵伸变形而没有过多的断丝的牵伸变形喂入丝，所得的变形丝还具有其它优点，如比相似条件下未改性的聚酯丝增进了松密度和可染性，更为可取的是并不牺牲染色的均匀性。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于变形聚酯丝的改进，特别是关于能在高速率下进行牵伸变形时没有过多的断丝及其它优点的聚酯牵伸变形喂入丝的改进，还涉及到这样高速率的牵伸-卷曲变形工艺方法以及制备这样的喂入丝的方法。变形聚酯复丝的制备在全世界范围内已工业化多年。由纺丝取向制备的低结晶度的部分取向喂入丝通过假捻变形过程同时牵伸卷曲变形，即在高的卷绕速率下，例如3000码/分卷绕熔纺聚酯丝已由皮特里拉(Petrille)在美国专利U.S.P.3 771 307中予以公开，而喂入丝也已由皮阿查(Piazza)和里斯(Reese)在美国专利USP 3 772 872中予以公开。用这些纺丝取向的喂入丝已有可能使得变形速率显著增加。1970年左右，可用于工业化的变形机(假捻变形)所能达到的最大速率只到大约200米/分的级别，近几年来由于机器设计的改进，迄今工业上用的牵伸卷曲变形机已具有在非常高的，例如1000米/分或更高速率下的操作能力。尽管已经能够制造出所希望的可在如此高的速率下操作的机器，却还没有实现在这种机器所能达到的高速率下变形加工工业上现有的牵伸变形聚酯喂入丝(DTFY)的工业化生产。这主要是因为在这些非常高的速率下所产生的断丝数量过多。任何断丝都是所不希望的，因为它们可能在后续加工中造成困难，甚至断纱和造成织物的缺陷。在实际上可以允许的断丝的数量取决于变形丝和最终织物的用途。实际上在行业中是在简端检查断丝，数出伸出的断丝的数量就给出了该筒丝断丝的大体的计量。所数出的断丝的总数被该筒丝的磅数相除就表示为断丝计数(BFC)。对于一些终极用途，可以允许的断丝计数最大值是介于0.5和0.6之间，即对每10磅聚酯长丝可断5到6根，可以理解为丝每断一次，大约可数出两次断丝，如果工业上可提供的聚酯牵伸变形喂入丝，不能在约高于850米/分的速率下进行加工而又不显著地超过所希望的最大值(例如断丝计数大约为0.5)，则任何能在1000米/分或更高速率下进行卷曲变形操作的变形机实际上只能被迫在850米/分的速率下进行操作，而不能增加速率以达到机器的最大能力。尽管提供具有在高于1000米/分的速率下能进行牵伸变形，而断丝计数又不过多的聚酯牵伸变形喂入丝，有明显的工业意义，然而到目前为止，提供工业上满意的喂入丝的问题还没有得以解决。我发现有可能通过增加卷绕速率得到所希望的纺丝取向的喂入丝，这种丝在增加变形速率下不引起过多的断丝。这种在高达4000米/分的卷绕速率下制备的喂入丝，因有某些缺点，主要是最终的变形丝还没有达到工业上已用的丰度，因而还没有大规模在工业上使用。松密度通常是以卷曲收缩率(CCA)计量，其值至少约为4方是所希望的，或者用变形丝检验值(TYT)估量，其值通常要超过20在目前才认为是所希望的。然而工业上所面临的问题是要提供这样的聚酯复丝牵伸变形喂入丝(DTFY)，它能够在现有的工业机器上以至少1000米/分的速率进行牵伸变形，并能提供例如断丝计数值不大于0.5，而变形丝检验值(TYT)则超过20的变形丝的筒子纱。当然这些要求达到的数据在很大程度上取决于经济和其它工业化上的考虑，也取决于随时出现的竞争产品，一般说来，随着时间的推移，任何工业的要求都趋于提高。本专利技术对这个问题提出了一种解决办法。本专利技术的内容之一是提供了一种方法，据此，一种改进的新型聚酯喂入丝能够在高速率下牵伸变形，而得到断丝计数值不过大的令人满意的变形丝。另一方面能提供改进的新型聚酯喂入丝，这个问题由此而能得以解决。进而本专利技术还提供了一种制备这种改进的新型喂入丝的方法。此外，用这种喂入丝还能提供其它好处，甚至在不需要或不希望增加变形速率的时候亦如此。按照本专利技术的一个方面，提供了一种制备聚酯牵伸变形喂入丝的连续方法，包括如下步骤，通过(a)乙二醇和对苯二甲酸和/或其酯反应(b)接着进行缩聚反应，首先形成熔融的聚酯，这些反应步骤是在适当的催化剂的存在下进行的，然后将所得熔融聚酯熔纺成丝，并在大约3000到4000米/分的速率下卷绕，最好是在这个速率范围的偏低部分，如约3000到3200米/分，得到低结晶度的部分取向的丝，其中聚酯是通过向聚合物中加入四乙基硅酸酯或氧硅链支化剂(四乙基硅酸酯TES)的乙二醇溶液而加以改性，其加入量如附图的图1中AB曲线所近似指出的那样。按照本专利技术的另一方面，提供了一种低结晶度部分取向的聚酯复丝牵伸变形喂入丝，如其退浆收缩率大约为45%和断裂伸长大约155%所示，主要是由聚合的对苯二甲酸乙二醇酯残基和大约6微当量(MEQ)的四乙基硅酸酯链支化剂的残基所组成，其相对粘度(LRV)大约为21。或者可选择退浆收缩率大约为20-25%，断裂伸长大约为133%，四乙基硅酸酯残基的量大约为4微当量的丝。伸长(断裂)是取向的一种度量(如双折射)，随着纺丝取向程度的增加，伸长值减小，而收缩受结晶度的影响，同时也受取向的影响，当结晶度增加时收缩率减少。这样就提供了一种由乙二醇和对苯二甲酸酯衍生物聚合的，四乙基硅酸酯残基作为链支化物的，由卷绕速率至少在约3000到4000米/分，特别是在这个范围的较低的速率如约在3000到3200米/分的速率下纺丝取向而制备的复丝牵伸变形喂入丝，它能够在至少1000米/分的速率下进行牵伸变形而得到断丝计数值不大于0.5和变形丝检验值(TYT)超过20的变形丝的筒子纱。按照本专利技术的又一方面，提供了一种用于制备假捻变形丝的方法，其中复丝聚酯喂入丝是同时受到至少在500米/分的速率下的牵伸卷曲变形，喂入丝主要是由聚合的对苯二甲酸乙二醇酯残基和作为链支化剂的四乙基硅酸酯残基所组成，而最终的变形丝的筒子纱其断丝计数值不大于约0.5，变形丝检验值(TYT)则超过20。显而易见，这种新型喂入丝和它们的制备方法，使得有可能提供这样的变形聚酯丝，与以往工业上的变形聚酯丝在可比条件下相比，其具有更高的上色率和/或改进的卷曲度。正如此后参考图所解释的那样，链支化剂的量将取决于各种需要考虑的因素，特别是纺丝速率，因为通常总是希望用尽可能多的链支化剂以使得在一些方面优点增加，有鉴于加入的量不要太多以致于造成纺丝困难，而这又取决于卷绕速率，在这个意义上说所希望的链支化剂的量将随着卷绕速率的增加而减少。此外，变形丝(和织物)的染色均匀性的优点是在所提出的速度范围内以较低速率卷绕喂入丝时方能得到。图1是表示以码/分(Ypm)计的卷绕速率和以微当量(MEQ)计的链支化剂的量之间的关系。图2是描述例2中卷曲性质(卷曲收缩率CCA)对链支化剂的量的关系。喂入丝的制备最好是用连续法，其中聚合和纺丝结合在一起，因为在一些工厂中所采用的间歇法是先制备聚酯，然后以带状挤出，带用水冷却再切成颗粒或饼状，这些颗粒或饼在一个单独的纺丝过程中还要再熔融，这将使氧硅链支化剂水解，而在这个阶段，氧硅链支化剂的水解是所不希望的。在不同的场合下在聚酯聚合物中使用四乙基硅酸已有人提出过，特别是在低粘度聚酯短纤维的生产中以增进织物的抗起球性，如象米德(Mead)和里斯(Reese)在美国专利USP 3 335 211中所述。在这种场合下，四乙基硅酸硅酸酯是以相似的方式在聚酯形成过程中掺入。那里也强调(在第三栏下面)在纺丝之前保持聚酯无水的重要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚酯牵伸变形喂入丝的连续方法，包括的步骤有，在催化剂的存在下（ａ）乙二醇同对苯二甲酸和／或其酯反应，接着进行（ｂ）缩聚反应首先形成熔融聚酯，然后将所得的熔融聚酯熔纺成丝，在大约３０００到４０００米／分的速率下卷绕，以提供低结晶度的部分取向的丝，其中聚酯由向聚合物中以溶液形式引入的溶于乙二醇的四乙基硅酸酯所改性，四乙基硅酸酯的量近似如附图１中由ＡＢ曲线所指明的那样。

【技术特征摘要】
US 1986-9-12 907,3001.一种制备聚酯牵伸变形喂入丝的连续方法，包括的步骤有，在催化剂的存在下(a)乙二醇同对苯二甲酸和/或其酯反应，接着进行(b)缩聚反应首先形成熔融聚酯，然后将所得的熔融聚酯熔纺成丝，在大约3000到4000米/分的速率下卷绕，以提供低结晶度的部分取向的丝，其中聚酯由向聚合物中以溶液形式引入的溶于乙二醇的四乙基硅酸酯所改性，四乙基硅酸酯的量近似如附图1中由AB曲线所指明的那样。2.按照权利要求1的方法，特点在于丝是在大约3000-3200米/分的速率下卷绕。3.一种低结晶度的部分取向的聚酯复丝牵伸一变形喂入丝，如其退浆收缩率大约为45%和断裂伸长大约155%所示，主要是由聚合的对苯二甲酸乙二醇酯残基同大约6微当量的氧硅酸酯链支化剂残基所组成，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞西尔埃弗雷特里斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]