一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维及其制备方法，具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维为皮芯结构纤维，皮层为再生低熔点聚酯，芯层为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述再生低熔点聚酯由对苯二甲酸链段、间苯二甲酸链段、乙二醇链段、2

【技术实现步骤摘要】
一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维及其制备方法


[0001]本专利技术属于低熔点聚酯复合纤维领域，涉及一种低熔点聚酯复合纤维及其制备方法，特别是涉及一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着非织造行业的快速发展，非织造专用低熔点聚酯复合纤维越来越受到学术界和产业界的重视。低熔点聚酯复合纤维是一般以皮芯结构的形式存在，皮层和芯层分别为低熔点聚酯和常规聚酯，皮层熔点低于芯层，且相容性好，非织造加工过程中皮层熔融起粘合作用，芯层保持原有的结构形态，具有热熔粘合温度低、粘合迅速、粘结强度高的特点，可替代化学粘合剂，绿色环保、安全性好，目前主要应用于仿丝棉、无胶棉、硬质棉、隔音板、棕榈床垫、汽车内饰、体育用品、医用卫生等领域。国内外对该纤维进行了大量的开发和研究。然而，市场上对于功能性低熔点聚酯复合纤维的产品却较少，汽车内饰领域，汽车经常直接暴露在太阳底下进行暴晒，需要汽车内饰用低熔点聚酯复合纤维具有紫外线屏蔽功能，但到目前为止，仅安徽东锦资源再生科技有限公司公开了一种3D飞织面料用涤纶热熔丝的加工方法(CN201910420104.0)，通过将二氧化钛与低熔点聚酯切片熔融共混纺丝，使得低熔点聚酯纤维具有一定抗紫外功能，该方法中使用的二氧化钛存在分散困难，不均匀，可能会导致喷丝板堵塞、可纺性差等问题。
[0003]目前市面上的低熔点聚酯几乎均含有间苯二甲酸(IPA)，且含量大于30％，对应的低熔点聚酯复合纤维也具有较好的性能。但使用IPA存在以下问题，首先，IPA的成本高；其次，高温时IPA易环化形成熔点高达325℃的环化物，纺丝时不熔融，增加了过滤网的更换次数，降低了效率，增加了成本；再次，IPA链段刚性较大，含量较高的低熔点聚酯的黏度对温度较敏感，可纺性差，纤维成形不良。因此，需要寻找IPA的替代物，以解决IPA存在的问题。
[0004]另外，再生聚酯纤维的使用与国家的“碳达标、碳中和”国家战略密切相关，已成为了一种责任和时尚，国际知名纺织服装品牌均在行动。因此，通过化学法回收聚酯，并合成低熔点聚酯将是低熔点聚酯复合纤维领域发展的趋势。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对具有抗紫外功能低熔点聚酯复合纤维产品少，结合常规低熔点聚酯纺丝过程中存在的问题以及绿色低碳的发展趋势，开发出一种具有抗紫外功能的再生低熔点聚酯复合纤维，并提供了其制备方法。
[0006]具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维，其特征是：具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维为皮芯结构纤维，皮层为再生低熔点聚酯，芯层为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0007]所述低熔点聚酯由对苯二甲酸链段、间苯二甲酸链段、乙二醇链段、2
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甲基
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1,3
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丙二醇链段、二甘醇链段和紫外屏蔽剂链段组成；
[0008]所述的紫外屏蔽剂链段对应的紫外屏蔽剂为二元醇系列，具体为2,4
‑
二羟基二苯甲酮、4,4'
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二羟基二苯甲酮、2,2'
‑
二羟基
‑4‑
甲氧基二苯甲酮、2,2'
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二羟基
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4,4'
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二甲氧基二苯甲酮或2,2'
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二羟基
‑
4,4'
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二甲氧基二苯甲酮
‑
5,5'
‑
二磺酸钠；
[0009]所述低熔点聚酯的软化点为110～140℃，玻璃化转变温度为大于60℃；所述低熔点聚酯的特性黏度为0.5～0.7dL/g。
[0010]所述的一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维，其特征在于，所述具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维的断裂强度≥3.0cN/dtex；所述皮芯结构的复合比为40～60：60～40；对应面密度为18g/m2紫外线防护指数大于50，紫外线A和B的透射率均小于5％。
[0011]所述的一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维的制备方法，其特征是包括步骤：
[0012]1)再生低熔点聚酯的制备
[0013]以回收的聚酯瓶片为原料，经螺杆挤压熔融——过滤——反应釜醇解——过滤——活性炭脱色——酯化反应——过滤——缩聚反应——再生低熔点聚酯的连续化工艺流程，制得再生低熔点聚酯；
[0014](1)醇解反应
[0015]螺杆挤压熔融的温度为280～300℃；反应釜醇解的醇解液为乙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇和二元醇紫外屏蔽剂的混合液，醇解温度为180～220℃，压力为0.15～0.3MPa，聚酯瓶片和二元醇混合液的质量比为1～3：1，醇解时间为0.5～3小时，催化剂为醋酸锌，为聚酯瓶片重量的0.1～0.5％；
[0016](2)酯化反应
[0017]醇解产物经在线过滤和活性炭脱色后进入酯化反应釜，除醇解液外，还加入新的对苯二甲酸和间苯二甲酸，进行酯化反应，在氮气氛围下加压反应，加压压力为常压～0.3MPa，温度为190℃～260℃，当酯化反应中的水的馏出量的理论值的90％以上时酯化反应终止，制得酯化产物；
[0018](3)缩聚反应
[0019]酯化产物经在线过滤后进入缩聚反应釜，在催化剂和稳定剂的作用下，在负压的条件下开始低真空阶段的缩聚反应；该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在260～270℃，反应时间30～50min；然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在275～280℃，反应时间50～90min，制得再生低熔点聚酯。
[0020]2)复合纺丝
[0021]前纺采用皮芯复合纺丝工艺，以所述再生低熔点聚酯为皮层，以聚对苯二甲酸乙二醇酯为芯层，皮层和芯层的纺丝温度分别为260～275℃和280～290℃，纺丝速度为500～1100m/min；吹风为两道冷却环吹风；第一道环吹风温度为50℃～80℃，环吹风风速为1.0m/s～3.0m/s；第二道环吹风温为14～20℃，环吹风风速为2.0m/s～4.0m/s；两道冷却环吹风间隔30～50cm；
[0022]后纺采用牵伸——水洗工艺，经卷曲、切断和干燥获得具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维；牵伸采用油浴牵伸，油浴内加入5～10wt％的亚硫酸钠，油浴的温度
为65℃～75℃，牵伸倍数为2.5～2.7倍，卷曲温度50～60℃，卷曲主压0.4～0.6MPa，卷曲背压0.2～0.4MPa，卷曲数8～10个/25mm，卷曲度11～13％。
[0023]所述的一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于，所属催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑、醋酸锑、钛酸异丙酯、钛酸四丁酯、二丁基氧化锡或2
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乙基己酸亚锡，催化剂加入量为二元酸总重量的0.01～0.05％；所属稳定剂为磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维，其特征是：具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维为皮芯结构纤维，皮层为再生低熔点聚酯，芯层为聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述低熔点聚酯由对苯二甲酸链段、间苯二甲酸链段、乙二醇链段、2
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甲基
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1,3
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丙二醇链段、二甘醇链段和紫外屏蔽剂链段组成；所述的紫外屏蔽剂链段对应的紫外屏蔽剂为二元醇系列，具体为2,4
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二羟基二苯甲酮、4,4'
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二羟基二苯甲酮、2,2'
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二羟基
‑4‑
甲氧基二苯甲酮、2,2'
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二羟基
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4,4'
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二甲氧基二苯甲酮或2,2'
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二羟基
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4,4'
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二甲氧基二苯甲酮
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5,5'
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二磺酸钠；所述低熔点聚酯的软化点为110～140℃，玻璃化转变温度为大于60℃；所述低熔点聚酯的特性黏度为0.5～0.7dL/g。2.根据权利要求1所述的一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维，其特征在于，所述具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维的断裂强度≥3.0cN/dtex；所述皮芯结构的复合比为40～60：60～40；对应面密度为18g/m2紫外线防护指数大于50，紫外线A和B的透射率均小于5％。3.根据权利要求1所述的一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维的制备方法，其特征是包括步骤：1)再生低熔点聚酯的制备以回收的聚酯瓶片为原料，经螺杆挤压熔融——过滤——反应釜醇解——过滤——活性炭脱色——酯化反应——过滤——缩聚反应——再生低熔点聚酯的连续化工艺流程，制得再生低熔点聚酯；(1)醇解反应螺杆挤压熔融的温度为280～300℃；反应釜醇解的醇解液为乙二醇、2
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甲基
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丙二醇和二元醇紫外屏蔽剂的混合液，醇解温度为180～220℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广忠，孙毅，
申请(专利权)人：扬州富威尔复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：