高收缩聚酯纤维制备系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高收缩聚酯纤维制备系统，包括酯化系统、缩聚系统、纺丝系统；酯化系统包括酯化加热器、酯化釜、酯化分离塔、真空泵；缩聚系统包括预缩聚釜、第一喷淋冷凝器、终缩聚釜、第二喷淋冷凝器、熔体出料泵、单体制备罐；U型管与齐聚物管线连接，齐聚物管线连接到预缩聚釜，预缩聚釜、终缩聚釜、熔体出料泵依次连接，所述第一喷淋冷凝器连接到预缩聚釜的顶部，用于回收乙二醇，所述第二喷淋冷凝器连接到终缩聚釜的顶部，用于回收乙二醇，单体制备罐通过计量装置连接到齐聚物管线上；纺丝系统包括纺丝箱体、吹风装置、上油装置、卷绕机、拉伸机、卷曲、定型机、切断装置处理。

【技术实现步骤摘要】
高收缩聚酯纤维制备系统
本技术涉及一种高收缩聚酯纤维的制备系统，属于纺织

技术介绍
高收缩聚酯纤维在纺织产品中的用途十分广泛，它可以与常规产品混纺成纱，然后在无张力的状态下水煮或汽蒸，高收缩纤维卷曲，而常规纤维由于受高收缩纤维的约束而卷曲成圈，则纱线蓬松园润如毛纱状；高收缩纤维与常规聚酯纤维﹑羊毛﹑棉花等混纺或与涤棉﹑纯棉纱交织，可以生产具有独特风格的织物；高收缩纤维还可用于制造人造毛皮﹑人造麂皮﹑合成革及毛毯等，并具有毛感柔软﹑密致的绒毛等特点。另外，利用高收缩聚酯纤维与低收缩及不收缩纤维织成织物，经沸水处理，使织物内的纤维产生不同程度的卷曲并呈主体上蓬松，用这种方法制成的组合纱通常用于生产聚酯仿毛织物；利用高收缩聚酯纤维与低收缩纤维交织,以高收缩聚酯纤维织底或织条格,低收缩纤维制提花织面，这种织物经后处理加工后，可制成永久性的泡泡纱或高花绉；50％以上沸水收缩率的高收缩聚酯，还用于制造合成皮革。因此，根据目前国内外市场需求状况分析，高收缩纤维需求将大幅增长，高收缩纤维的应用领域将更加广泛，特别是利用高收缩纤维开发出来的新型面料，将很快不断问世。另外，PET高收缩纤维具有很好的绝缘性能，所以它比棉纱更适合作为电缆、变压器的包覆材料，该种纤维也是具有广阔的市场前景。收缩纤维是一种具有潜在收缩性能的纤维，一般而言，把沸水收缩率在20％左右的纤维称为一般收缩纤维，而把沸水收缩率为35％～45％的纤维称为高收缩纤维。目前，常见的有高收缩型聚丙烯腈纤维(腈纶)和聚酯(涤纶)纤维两种。近年来，随着聚酯各种新型纤维的开发利用，高收缩纤维的用途也日益扩大。如今，市面上常见的高收缩制法一般分两种，包括物理改性法和化学改性法。一、物理改性法：在一定的变形加工温度和加工时间下，聚酯纤维可由完全的无定形态转变为高结晶态，物理结构变化范围比较大，所以聚酯纤维有很好的物理改性性能。物理改性法是改变纤维成型的纺丝、拉伸和后处理等工艺条件，选取合适的纺丝条件和低温、低倍拉伸，以及低温干燥工艺，使纤维具有适当取向而不结晶或极少结晶，从而提高纤维的收缩率，沸水收缩为15-50％的高收缩性涤纶；物理改性法具有简易、经济实用的优势，但制得的高收缩纤维放置一段时间后收缩率会下降，且收缩性能不稳定，而且工业化技术难度大，并且需要对常规设备进行改造。二、化学改性法：采用化学变性的方法，是在构成涤纶聚合物分子中加入共聚物组分，以降低大分子内旋活化能，提高拉伸时的高弹形变量，降低结晶速率和结晶度，从而使纤维经过热处理能产生高收缩。目前我国市场上销售的高收缩聚酯，是在聚合过程中引入第三以破坏原聚酯大分子的规整性排布，部分改变大分子结构的对称性，影响大分子链的排列，使其结晶困难，从而使纤维达到高取向、低结晶而产生高收缩效果，以这种纤维制成精梳毛条或纺成纱线进行染色，制成织物后在一定的温度条件下，使其纤维的收缩率为20％～50％，与普通聚酯纤维相比，高收缩聚酯纤维的断裂强度低约20-40％，断裂伸长率约高10-30％。但化学改性过程较复杂，制品的熔点、耐热性下降，特别是单体含量高，不仅成本高、而且可纺性变化比较大，纤维存放还会出现“霉变”等状况。
技术实现思路
本技术的目的是通过采用化学改性与物理改性相结合的措施，制备出一种高收缩聚酯纤维，同时具有高收缩性及稳定性。本技术的技术方案如下：一种高收缩聚酯纤维，由精对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸和新戊二醇共聚后直接纺丝而成，精对苯二甲酸、乙二醇摩尔比1.2-1.8：1，其中间苯二甲酸分散在精对苯二甲酸中，间苯二甲酸含量为聚酯重量的2-6％，新戊二醇含量为聚酯重量的1-4％，聚酯熔点245-255℃，b值5-7，二甘醇含量2.7-4％，特性粘度0.58-0.62dl/g,玻璃化温度为73-77℃，结晶温度为160-165℃，所述高收缩聚酯纤维的纤度为1.665-5.55dtex、沸水缩率30％-60％。本技术还公开了上述高收缩聚酯纤维的制备方法，其步骤包括：1)精对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸按比例混合后送入酯化釜进行酯化反应；2)酯化产物通过齐聚物管线送入缩聚釜进行缩聚反应，新戊二醇熔解成熔体计量注入齐聚物管线，同时催化剂也注入齐聚物管线；3)缩聚后的共聚熔体输送入纺丝箱中挤出纺丝，然后吹风冷却、上油集束，拉伸、热定型、卷曲、切断，制成高收缩聚酯纤维，纺丝熔体温度为285-290℃，纺丝箱体温度为290-295℃，拉伸倍数控制3.1-3.3倍，控制降低原丝纤度10-13％，其中，一级拉伸控制2.8-3.1倍，油浴温度控制50-55℃，二级拉伸蒸汽温度控制65-70℃，热定型温度控制95-105℃。优选的，纺丝冷却风温为28-35℃，风速0.8-1.2m/s。优选的，酯化反应温度为255-260℃，缩聚反应真空度控制在绝对压力2-3KPa之间，温度控制在250-255℃；终聚反应真空度控制在绝对压力0.1-0.2KPa之间，温度控制在275-280℃。本技术还公开了一种高收缩聚酯纤维的制备系统，包括酯化系统、缩聚系统、纺丝系统；所述酯化系统包括酯化加热器、酯化釜、酯化分离塔、真空泵，加料口位于酯化加热器底部，所述酯化加热器与酯化釜的下端通过U型管连接，上端通过连接管连接，酯化釜顶部与酯化分离塔连接，所述真空泵机组与酯化分离塔连接；所述缩聚系统包括预缩聚釜、第一喷淋冷凝器、终缩聚釜、第二喷淋冷凝器、熔体出料泵，所述U型管与齐聚物管线连接，齐聚物管线连接到预缩聚釜，预缩聚釜、终缩聚釜、熔体出料泵依次连接，所述第一喷淋冷凝器连接到预缩聚釜的顶部，用于回收乙二醇，所述第二喷淋冷凝器连接到终缩聚釜的顶部，用于回收乙二醇，其特征在于：还包括单体制备罐，所述单体制备罐通过计量装置连接到齐聚物管线上；所述纺丝系统包括纺丝箱体、吹风装置、上油装置、卷绕机、拉伸机、卷曲、定型机、切断装置处理。所述纺丝箱体内设熔体分配装置和喷丝板，熔体出料泵与熔体分配装置连接，熔体分配装置与喷丝板连接，喷出的丝线依次经吹风装置、上油装置、卷绕机、拉伸机、卷曲、定型机、切断装置处理。有益效果：本技术通过加入适量的间位共聚单体，使纤维的结晶速率降低，结晶温度升高，结晶度下降，同时采用低温低倍不足拉伸，适当提高原丝取向度。既避免了化学改性法大量的第三、第四单体引入，造成切片的的熔点和耐热性过在下降，成本高等特点，也克服了由于过大幅度调整工艺造成的加工困难。制得的高收缩聚酯纤维结晶度低，无定形区含量高，经热收缩后能产生不规则的自然卷曲，小幅伸长时弹性回复率高，同时具有高收缩性及稳定性，形态、性能与羊毛相似，手感柔软而富有弹性，并具有良好抗毛抗起球性能；采用在线添加技术，可方便的生产出各种有色、抗菌、防紫外等各种功能性的高收缩纤维。本技术的高收缩聚酯纤维的制备系统适用于制备高收缩聚酯纤维，酯化系统、缩聚系统、纺丝系统直接连通，物料可循序进行反应，直至被制成纤维成品。附图说明图1为本专利技术高收缩聚酯纤维制备系统的结构示意图。具体实施方式实施例1本高收缩聚酯纤维的制备方法，其步骤包括：1)精对苯二甲酸、乙二醇按1.2:1的摩尔比混合后送入酯化釜进行酯化反应，精对苯二甲酸中添加有聚酯重量2％的间苯二甲酸，酯化反应温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高收缩聚酯纤维制备系统，包括酯化系统、缩聚系统、纺丝系统；其特征是：所述酯化系统包括酯化加热器、酯化釜、酯化分离塔、真空泵，加料口位于酯化加热器底部，所述酯化加热器与酯化釜的下端通过U型管连接，上端通过连接管连接，酯化釜顶部与酯化分离塔连接，所述真空泵机组与酯化分离塔连接；所述缩聚系统包括预缩聚釜、第一喷淋冷凝器、终缩聚釜、第二喷淋冷凝器、熔体出料泵，所述U型管与齐聚物管线连接，齐聚物管线连接到预缩聚釜，预缩聚釜、终缩聚釜、熔体出料泵依次连接，所述第一喷淋冷凝器连接到预缩聚釜的顶部，用于回收乙二醇，所述第二喷淋冷凝器连接到终缩聚釜的顶部，用于回收乙二醇，其特征在于：还包括单体制备罐，所述单体制备罐通过计量装置连接到齐聚物管线上；所述纺丝系统包括纺丝箱体、吹风装置、上油装置、卷绕机、拉伸机、卷曲定型机、切断装置，所述纺丝箱体内设熔体分配装置和喷丝板，熔体出料泵与熔体分配装置连接，熔体分配装置与喷丝板连接，喷出的丝线依次经吹风装置、上油装置、卷绕机、拉伸机、卷曲、定型机、切断装置处理。

【技术特征摘要】
1.一种高收缩聚酯纤维制备系统，包括酯化系统、缩聚系统、纺丝系统；其特征是：所述酯化系统包括酯化加热器、酯化釜、酯化分离塔、真空泵，加料口位于酯化加热器底部，所述酯化加热器与酯化釜的下端通过U型管连接，上端通过连接管连接，酯化釜顶部与酯化分离塔连接，所述真空泵机组与酯化分离塔连接；所述缩聚系统包括预缩聚釜、第一喷淋冷凝器、终缩聚釜、第二喷淋冷凝器、熔体出料泵，所述U型管与齐聚物管线连接，齐聚物管线连接到预缩聚釜，预缩聚釜、终缩聚釜、熔体出料泵依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓金芳，浦金龙，陶冶，
申请(专利权)人：江苏江南高纤股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32