一种皮芯型再生聚酯短纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种皮芯型再生聚酯短纤维及制备方法，该再生聚酯短纤维由皮层和芯层构成，皮层为低熔点再生聚酯，低熔点再生聚酯的熔点为70～160℃，端羧基含量≤35mmol/kg，特性粘度为0.5dL/g～1.OdL/g；芯层为高熔点再生聚酯，所述的高熔点再生聚酯的熔点为250～270℃，端羧基含量≤20mmol/kg，特性粘度为0.7dl/g～1.0dl/g；两种聚酯熔体通过各自计量泵计量后进入复合喷丝组件，从复合组件的喷丝板中喷出的熔体，经冷却、卷绕、集束、牵伸、定型、切断和打包，可得皮芯型再生聚酯短纤维。本发明专利技术方法制备的皮芯型再生聚酯短纤维质量稳定，品质优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及属化纤生产
，尤其涉及。
技术介绍
低熔点皮芯型复合聚酯短纤维是指用低熔点聚酯和常规聚酯这两种不同的聚合物以皮芯结构分布于同一根纤维之中制成的纤维。皮层是低熔点聚酯，它保留了常规聚酯的部分特性，与常规聚酯具有良好的相容性的特点。低熔点皮芯复合纤维主要用于热粘合纤维，在非织造布生产中主要作用是在一定温度下低熔点纤维皮层聚合物熔化，从而在纤维网中起到黏结效果。由于低熔点涤纶短纤维具有强度高、膨松性好、弹性恢复率高，生产出的非织造布具有手感柔软、弹性高等特点，目前广泛使用在手术口罩、绷带等卫生材料和室内装饰材料等领域。目前对于低熔点聚酯短纤维的生产方法有较多的研究报道。如专利技术专利“一种低熔点共聚酯及其制备方法”(申请号:200810063395.4)公开了低熔点共聚酯的设计方法，聚酯熔点可降至110°C，而且该低熔点共聚酯结晶性能好、特性粘度高、粒子不易粘连、具有良好的可纺性等。专利技术专利“一种低熔点聚酯短纤维的生产方法”(申请号:200410072878.2)采用120°C 130°C低熔点聚酯切片经过低温真空干燥后，经熔融纺丝可得低熔点短纤维。专利技术专利“一种并列型复合的低熔点短纤”(申请号:200810123792.6)公开的是水溶性聚酯组分与聚对苯二甲酸丙二酯组分并列复合而成低熔点短纤，此纤维具有良好的热收缩率稳定性。关于低熔点皮芯复合聚酯纤维的研究也有一些报道。如专利技术专利“一种皮芯型低熔点聚酯短纤维的生产方法”(申请号:200810163542.5)其特征在于皮层为通过熔体直纺得到的低熔点聚酯熔体，芯层为通过常规PET切片纺工艺得到的常规PET聚酯熔体。但是利用再生料制备聚酯短纤维作为皮芯型复合纤维的芯层至今没有报道。随着聚酯材料在各领域的迅速发展和使用，聚酯废料的排放量与日俱增，其难降解性现已对环境造成了极大的污染，并且由于目前工业原料的缺乏，对聚酯废料的回收再利用已成为可持续发展社会之所需。目前用聚酯废料制备的短纤维大部分用于填充物等低附加领域。研究调质调粘工艺，解决聚酯废料来源广、成分复杂、质量波动大的技术难题，利用聚酯废料制备具有高附加值的产品成为再生行业转型升级的一个重大课题。另外，该技术以熔体直纺替代低熔聚酯切片纺丝，较好的解决了低熔点聚酯干燥成本大、稳定性差、纤维可纺性差等一系列问题，生产成本大幅下降。
技术实现思路
为了解决利用再生料制备聚酯皮芯型复合纤维存在的技术问题，本专利技术的一个目的在于提供一种皮芯型再生聚酯短纤维的制备方法，该方法提高了聚酯废料制备再生聚酯短纤维的附加值，制备的皮芯型再生聚酯短纤维具有质量稳定，品质优良的特点。本专利技术的另一个目的在于提供采用上述的方法制备的再生聚酯短纤维。为了实现上述的第一个目的，本专利技术采用了以下的技术方案: 一种皮芯型再生聚酯短纤维的制备方法，该再生聚酯短纤维由皮层和芯层构成，皮层重量占复合纤维总重量的10% 90%，芯层被完全包裹在皮层内；皮层为再生料通过降解再改性聚合制备的低熔点再生聚酯，低熔点再生聚酯的熔点为70 160°C，端羧基含量< 35mmol/kg，特性粘度为0.5dL/g 1.0dL/g ;芯层为再生料通过调质调粘工艺制备的高熔点再生聚酯，所述的高熔点再生聚酯的熔点为250 270°C，端羧基含量< 20mmol/kg，特性粘度为0.7dl/g 1.0 dl/g;两种聚酯熔体通过各自计量泵计量后进入复合喷丝组件，从复合组件的喷丝板中喷出的熔体，经冷却、卷绕、集束、牵伸、定型、切断和打包，可得皮芯型再生聚酯短纤维。作为优选，所述的低熔点再生聚酯的特性粘度为0.55dL/g、.75dL/g，高熔点再生聚酯的特性粘度为0.75dl/g 0.85dl/g。作为优选，所述的再生低·熔点聚酯为以下原料通过降解和缩聚反应而制得: a.再生原料； b.甲醇、水或乙二醇； c.醋酸锌、醋酸钾、醋酸锰、醋酸镁、醋酸铅、氯化钴、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯和丁二基月桂酸锡中的一种或多种； d.间苯二甲酸，己二酸和癸二酸中的一种或多种； e.新戊二醇，己二醇，丁二醇和聚乙二醇中的一种或多种； f.催化剂三氧化二锑和醋酸钴； g.稳定剂磷酸三甲酯； 根据b原料选择以下一种方法制备再生低熔点聚酯: 一、甲醇醇解法 1)将a、b与c投料后混合，a与b的投料质量比为1:4 14，a与c的质量比为100:0.5 I ;降解温度为170 250°C，压力为1.5 4.0Mpa，反应时间为2.5 5h，等压力回到大气压时反应结束，将反应物过滤，得到的液体旋转蒸发，分别蒸去甲醇与乙二醇，得到的固体物溶于热乙醇中过滤，所得液体蒸去乙醇得到对苯二甲酸二甲酯； 2)对苯二甲酸二甲酯与乙二醇的酯化反应在氮气加压下进行，对苯二甲酸二甲酯与d的投料摩尔比为2 5:1 ;对苯二甲酸二甲酯与e的投料摩尔比为3 19:1 ;对苯二甲酸二甲酯与乙二醇的摩尔比为:20:80 80:20 ;醇酸的摩尔比例为1.4 1.6:1 ;f与g的投料为酸总量的200 600ppm，所述的醇为乙二醇与e的总和；酯化反应的温度为180 250°C，压力为0.05MPa 0.4MPa，反应时间L 5 3h ;缩聚反应温度为250 285°C，真空度为30 200Pa，反应时间2.5 5h ; 二、水解法 O水解:将a、b与c投料后混合，a与b的投料质量比为1:1 5, a与c的质量比为100:0.5 I ;反应温度为190 280°〇，压力为3.0 6.0Mpa，反应时间为2 5h，反应结束等压力回到大气压时，将反应物过滤，所得液体旋转蒸发得到乙二醇，再将过滤固体物溶于DMF中过滤，所得液体重结晶得到对苯二甲酸； 2)对苯二甲酸与乙二醇的酯化反应在氮气加压下进行，对苯二甲酸与d的投料摩尔比为2 5:1 ;对苯二甲酸与e的投料摩尔比为3 19:1 ;对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为:20:80 80:20 ;醇酸的摩尔比例为1.4 1.6:1 ;f与g的投料为酸的200 600ppm ;所述的醇为乙二醇与e的总和，所述的酸为对苯二甲酸与d的总和；酯化反应的温度为180-250°C，压力为0.05MPa 0.4MPa，反应时间L 5 3h ;缩聚反应温度为250 285°C，真空度为30 200Pa，反应时间2.5 5h ; 三、乙二醇醇解法 lM#a、b与c投料后混合,a与b的投料质量比为1:1 4 ;a与c的质量比为100:0.5 I;在氮气加压或者常压条件下进行，反应温度为170 220°C，压力为O V 0.4MPa，反应时间为1.5 3h，直到反应液的特性粘度达到0.2 0.35dl/g ;反应结束后，将反应液快速热过滤，对滤液进行减压蒸馏回收乙二醇，将减压蒸馏后的液体溶于热醇、酯、氯化烃或酮溶剂中，热过滤出去不溶物，滤液自然冷却得到对苯二甲酸乙二醇酯及其低聚物； 2)对苯二甲酸乙二醇酯及其低聚物的缩聚反应，d的投料摩尔量为a的质量/960-a的质量/384 ；e的投料摩尔量为a的质量/1728_a的质量/576 ;醇酸的摩尔比例为1.4 1.6:1 ;f与g的投料为酸总量的200 600ppm，反应温度为250 285°C，真空度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种皮芯型再生聚酯短纤维的制备方法，该再生聚酯短纤维由皮层和芯层构成，皮层重量占复合纤维总重量的10%～90%，芯层被完全包裹在皮层内；其特征在于：皮层为再生料通过降解再改性聚合制备的低熔点再生聚酯，低熔点再生聚酯的熔点为70～160℃，端羧基含量≤35mmol/kg，特性粘度为0.5dL/g~1.OdL/g；芯层为再生料通过调质调粘工艺制备的高熔点再生聚酯，所述的高熔点再生聚酯的熔点为250～270℃，端羧基含量≤20mmol/kg，特性粘度为0.7dl/g～1.0dl/g；两种聚酯熔体通过各自计量泵计量后进入复合喷丝组件，从复合组件的喷丝板中喷出的熔体，经冷却、卷绕、集束、牵伸、定型、切断和打包，可得皮芯型低熔点再生聚酯短纤维。

【技术特征摘要】
1.一种皮芯型再生聚酯短纤维的制备方法，该再生聚酯短纤维由皮层和芯层构成，皮层重量占复合纤维总重量的10% 90%，芯层被完全包裹在皮层内；其特征在于:皮层为再生料通过降解再改性聚合制备的低熔点再生聚酯，低熔点再生聚酯的熔点为70 160°C，端羧基含量< 35mmol/kg，特性粘度为0.5dL/g^l.0dL/g ;芯层为再生料通过调质调粘工艺制备的高熔点再生聚酯，所述的高熔点再生聚酯的熔点为250 270°C，端羧基含量(20mmol/kg，特性粘度为0.7dl/g 1.0dl/g ;两种聚酯熔体通过各自计量泵计量后进入复合喷丝组件，从复合组件的喷丝板中喷出的熔体，经冷却、卷绕、集束、牵伸、定型、切断和打包，可得皮芯型低熔点再生聚酯短纤维。2.根据权利要求1所述的一种皮芯型再生聚酯短纤维的制备方法，其特征在于低熔点再生聚酯的特性粘度为0.55dL/g 0.75dL/g，高熔点再生聚酯的特性粘度为0.75dl/g 0.85dl/g。3.根据权利要求1所述的一种皮芯型再生聚酯短纤维的制备方法，其特征在于所述的低熔点再生聚酯为 以下原料通过降解和缩聚反应而制得: a.再生原料； b.甲醇、水或乙二醇； c.醋酸锌、醋酸钾、醋酸锰、醋酸镁、醋酸铅、氯化钴、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯和丁二基月桂酸锡中的一种或多种； d.间苯二甲酸，己二酸和癸二酸中的一种或多种； e.新戊二醇，己二醇，丁二醇和聚乙二醇中的一种或多种； f.催化剂三氧化二锑和醋酸钴； g.稳定剂磷酸三甲酯； 根据b原料选择以下一种方法制备再生低熔点聚酯: 一、甲醇醇解法 1)将a、b与c投料后混合，a与b的投料质量比为1:4 14，a与c的质量比为100:0.5 I ;降解温度为170 250°C，压力为1.5 4.0Mpa，反应时间为2.5 5h，等压力回到大气压时反应结束，将反应物过滤，得到的液体旋转蒸发，分别蒸去甲醇与乙二醇，得到的固体物溶于热乙醇中过滤，所得液体蒸去乙醇得到对苯二甲酸二甲酯； 2)对苯二甲酸二甲酯与乙二醇的酯化反应在氮气加压下进行，对苯二甲酸二甲酯与d的投料摩尔比为2 5:1 ;对苯二甲酸二甲酯与e的投料摩尔比为3 19:1 ;对苯二甲酸二甲酯与乙二醇的摩尔比为:20:80 80:20 ;醇酸的摩尔比例为1.4 1.6:1 ;f与g的投料为酸总量的200 600ppm，所述的醇为乙二醇与e的总和；酯化反应的温度为180 250°C，压力为0.05MPa 0.4MPa，反应时间L 5 3h ;缩聚反应温度为250 285°C，真空度为30 200Pa，反应时间2.5 5h ; 二、水解法 O水解:将a、b与c投料后混合，a与b的投料质量比为1:1 5, a与c的质量比为100:0.5 I ;反应温度为190 280°〇，压力为3.0 6.0Mpa，反应时间为2 5h，反应结束等压力回到大气压时，将反应物过滤，所得液体旋转蒸发得到乙二醇，再将过滤固体物溶于DMF中过滤，所得液体重结晶得到对苯二甲酸； 2)对苯二甲酸与乙二醇的酯化反应在氮气加压下进行，对苯二甲酸与d的投料摩尔比为2 5:1 ;对苯二甲酸与e的投料摩尔比为3 19:1 ;对苯二甲酸与乙二醇的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱军，王方河，唐世君，邢喜全，秦丹，马哲峰，杜芳，王秀华，
申请(专利权)人：宁波大发化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：