一种亲水性差别化聚酯纤维的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种亲水性差别化聚酯纤维的加工方法，涉及聚酯纤维加工技术领域，包括以下步骤：(1)聚酯合成，(2)亲水性接枝改性，(3)熔融过滤，(4)纺丝。本发明专利技术通过所述单体对聚酯的改性来提高所制聚酯纤维的亲水性，从而改善聚酯纤维的吸湿导湿性能；并且本发明专利技术采用的是接枝改性方法，避免了采用常规物理改性方法存在的稳定性差、力学性能影响大的问题。

A Processing Method of Hydrophilic Differentiated Polyester Fiber

【技术实现步骤摘要】
一种亲水性差别化聚酯纤维的加工方法
：本专利技术涉及聚酯纤维加工
，具体涉及一种亲水性差别化聚酯纤维的加工方法。
技术介绍
：聚酯纤维是目前世界上产量最大的化学纤维，具有优良的综合性能，在纺织及其他工、农业领域具有广泛的应用。但是，聚酯分子结构对称，结晶度高，结构中又没有高极性基团，因此亲水性较差，回潮率只有0.4％，这就很大程度上限制了它的服用舒适性、可染性等。在聚酯分子中引入亲水性基团已成为人们改善聚酯亲水性能和抗静电性能的主要手段，目前有共混法、表面处理法和接枝共聚法等。共混法是将纺丝液与含亲水性基团组分共混；表面处理法是采用含亲水性基团的试剂处理聚酯，如采用水溶性高分子化合物与三聚氰胺衍生物的混合物处理以在聚酯表面形成耐久性薄膜，采用碱溶液使聚酯水解以在避免产生羰基等亲水性基团；接枝共聚法包括化学引发剂引发和辐射引发两种，化学引发剂常用偶氮二异丁腈等，辐射引发采用紫外线、等离子辐射引发。但共混法由于存在粒子分散问题，难以实现纺丝、拉伸、热定型等工艺；表面处理法存在不耐洗涤、稳定性差的缺点。因此，本专利技术针对接枝共聚法而开发出一种亲水性差别化聚酯纤维的加工方法，在改善聚酯纤维亲水性的同时赋予其一定的抗静电性能。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种亲水性差别化聚酯纤维的加工方法，通过接枝改性方式来提高聚酯纤维的亲水性，进而改善聚酯纤维的吸湿导湿性能。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种亲水性差别化聚酯纤维的加工方法，包括以下步骤：(1)聚酯合成：先将聚酯合成物料和催化剂加入酯化反应釜中，氮气保护下搅拌，然后升温至210-240℃保温进行酯化反应，待酸值小于50mgKOH/g后用二甲苯回流带出水，待酸值小于5mgKOH/g后结束酯化反应，自然降温至120℃以下；所述聚酯合成物料由乙二醇、丙二醇、新戊二醇、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐、己二酸组成；(2)亲水性接枝改性：将合成的聚酯树脂加入接枝反应釜中，并加入接枝改性物料和引发剂，升温至140-170℃保温进行接枝改性，待接枝改性物料的转化率达到98％以上时停止加热，自然降温，即得改性聚酯；所述接枝改性物料由丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸钠、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺组成；(3)熔融过滤：将所制改性聚酯送入螺杆挤出机中，加热熔融成熔体，熔体经过滤器过滤；(4)纺丝：将过滤所得熔体经计量泵计量进入纺丝箱体，喷丝板组件纺丝，再经侧吹风冷却得到初生纤维，初生纤维经油剂喷淋、集束后进行卷绕成型，即得亲水性差别化聚酯纤维。所述步骤(1)中催化剂选自单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡、钛酸四丁酯中的一种或几种。所述步骤(2)中引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢中的一种或几种。所述步骤(3)中螺杆挤出机的参数控制为：一区温度215-225℃，二区温度230-240℃，三区温度240-250℃，四区温度250-260℃，五区温度250-260℃，六区温度250-260℃，七区温度260-270℃，八区温度260-270℃，九区温度260-270℃，十区温度260-270℃，机头温度260-270℃，机头压力10-18MPa，螺杆转速200-500rpm。所述步骤(3)中过滤器的过滤网精度120-250目，过滤器温度260-270℃。所述步骤(4)中纺丝箱箱体温度260-270℃，喷丝板组件压力150-180bar，纺丝温度260-270℃，侧吹风风温20-25℃，风速0.45-0.55m/s，上油位置900-1000mm，集束位置1100-1250mm，计量泵转速28-30rpm，卷绕速度3000-3500m/min。所述步骤(4)中油剂的组分为：甘油1-3wt％、月桂醇聚氧乙烯醚1-3wt％、抗静电剂3-5wt％，蒸馏水加至100wt％。所述抗静电剂选用抗静电剂SN。所述抗静电剂选用聚合硫酸铝。所述步骤(3)中与改性聚酯一并加入螺杆挤出机的还有阻燃剂，即步骤(3)的具体操作为：将所制改性聚酯与阻燃剂的混合物送入螺杆挤出机中，加热熔融成熔体，熔体经过滤器过滤。所述阻燃剂选自磷系阻燃剂。所述阻燃剂由质量比5-10:1-5的聚二季戊四醇六丙烯酸酯和三乙醇胺油酸皂组成。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过所述单体对聚酯的改性来提高所制聚酯纤维的亲水性，从而改善聚酯纤维的吸湿导湿性能；并且本专利技术采用的是接枝改性方法，避免了采用常规物理改性方法存在的稳定性差、力学性能影响大的问题；(2)本专利技术通过纺丝时油剂的使用来提高纤维的平滑性、柔软性，降低纤维与金属之间的动摩擦系数，增大纤维与纤维之间的静摩擦系数，减少静电的产生；抗静电剂选用抗静电剂SN或者聚合硫酸铝，聚合硫酸铝并不属于本领域的已知抗静电剂，但抗静电剂能赋予所制再生聚酯优异的抗静电性能；(3)本专利技术在制备熔体时向改性聚酯中添加阻燃剂以赋予所制聚酯纤维优异的阻燃性能，阻燃剂选用常规磷系阻燃剂或者自制阻燃剂(由二季戊四醇六丙烯酸酯和三乙醇胺油酸皂组成)，在相同添加量的基础上自制阻燃剂的阻燃性能明显优于常规磷系阻燃剂，且自制阻燃剂并不属于本领域的已知阻燃剂，利用二季戊四醇六丙烯酸酯和三乙醇胺油酸皂制备阻燃剂的应用不属于本领域的现有技术和公知常识。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1(1)聚酯合成：先将聚酯合成物料和0.2kg钛酸四丁酯加入酯化反应釜中，氮气保护下搅拌，然后升温至210-240℃保温进行酯化反应，待酸值小于50mgKOH/g后用二甲苯回流带出水，待酸值小于5mgKOH/g后结束酯化反应，自然降温至120℃以下；聚酯合成物料由5.6kg乙二醇、8.1kg丙二醇、4.2kg新戊二醇、9.3kg间苯二甲酸、4.7kg顺丁烯二酸酐、7.6kg己二酸组成；(2)亲水性接枝改性：将合成的聚酯树脂加入接枝反应釜中，并加入接枝改性物料和0.2kg过氧化二苯甲酰，升温至140-170℃保温进行接枝改性，待接枝改性物料的转化率达到98％以上时停止加热，自然降温，即得改性聚酯；接枝改性物料由2.8kg丙烯酸、3.4kg甲基丙烯酸、6.1kg甲基丙烯酸甲酯、4.2kg丙烯酸钠、3.0kg丙烯酰胺、2.7kgN-羟甲基丙烯酰胺组成；(3)熔融过滤：将所制改性聚酯送入螺杆挤出机中，加热熔融成熔体，熔体经过滤器过滤；螺杆挤出机的参数控制为：一区温度215℃，二区温度235℃，三区温度245℃，四区温度255℃，五区温度260℃，六区温度260℃，七区温度265℃，八区温度270℃，九区温度270℃，十区温度270℃，机头温度265℃，机头压力15MPa，螺杆转速350rpm；过滤器的过滤网精度250目，过滤器温度265℃；(4)纺丝：将过滤所得熔体经计量泵计量进入纺丝箱体，喷丝板组件纺丝，再经侧吹风冷却得到初生纤维，初生纤维经油剂喷淋、集束后进行卷绕成型，即得亲水性差别化聚酯纤维；纺丝箱箱体温度265℃，喷丝板组件压力180bar，纺丝温度265℃，侧吹风风温25℃，风速0.55m/s，上油位置1000mm，集束位置12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亲水性差别化聚酯纤维的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)聚酯合成：先将聚酯合成物料和催化剂加入酯化反应釜中，氮气保护下搅拌，然后升温至210‑240℃保温进行酯化反应，待酸值小于50mgKOH/g后用二甲苯回流带出水，待酸值小于5mgKOH/g后结束酯化反应，自然降温至120℃以下；所述聚酯合成物料由乙二醇、丙二醇、新戊二醇、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐、己二酸组成；(2)亲水性接枝改性：将合成的聚酯树脂加入接枝反应釜中，并加入接枝改性物料和引发剂，升温至140‑170℃保温进行接枝改性，待接枝改性物料的转化率达到98％以上时停止加热，自然降温，即得改性聚酯；所述接枝改性物料由丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸钠、丙烯酰胺、N‑羟甲基丙烯酰胺组成；(3)熔融过滤：将所制改性聚酯送入螺杆挤出机中，加热熔融成熔体，熔体经过滤器过滤；(4)纺丝：将过滤所得熔体经计量泵计量进入纺丝箱体，喷丝板组件纺丝，再经侧吹风冷却得到初生纤维，初生纤维经油剂喷淋、集束后进行卷绕成型，即得亲水性差别化聚酯纤维。

【技术特征摘要】
1.一种亲水性差别化聚酯纤维的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)聚酯合成：先将聚酯合成物料和催化剂加入酯化反应釜中，氮气保护下搅拌，然后升温至210-240℃保温进行酯化反应，待酸值小于50mgKOH/g后用二甲苯回流带出水，待酸值小于5mgKOH/g后结束酯化反应，自然降温至120℃以下；所述聚酯合成物料由乙二醇、丙二醇、新戊二醇、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐、己二酸组成；(2)亲水性接枝改性：将合成的聚酯树脂加入接枝反应釜中，并加入接枝改性物料和引发剂，升温至140-170℃保温进行接枝改性，待接枝改性物料的转化率达到98％以上时停止加热，自然降温，即得改性聚酯；所述接枝改性物料由丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸钠、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺组成；(3)熔融过滤：将所制改性聚酯送入螺杆挤出机中，加热熔融成熔体，熔体经过滤器过滤；(4)纺丝：将过滤所得熔体经计量泵计量进入纺丝箱体，喷丝板组件纺丝，再经侧吹风冷却得到初生纤维，初生纤维经油剂喷淋、集束后进行卷绕成型，即得亲水性差别化聚酯纤维。2.根据权利要求1所述的亲水性差别化聚酯纤维的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)中催化剂选自单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡、钛酸四丁酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的亲水性差别化聚酯纤维的加工方法，其特征在于：所述步骤(2)中引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化氢、异丙苯过...

【专利技术属性】
技术研发人员：施义车，
申请(专利权)人：安徽双帆高纤有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34