一种涤纶fdy母丝及其单丝的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种涤纶FDY母丝及其单丝的制备方法，将含亚铜材料的抗菌聚酯熔体采用熔体直纺管道添加的方式加入到常规的聚酯熔体管道中，通过熔体管道中的静态混合器进行混合，再经过熔融纺丝、冷却、牵伸和热定型以及卷绕工艺后得到涤纶FDY分纤母丝。具体工艺为：纺丝温度292℃，风温16～18℃，风速0.7～0.85m/s，牵伸温度95℃，牵伸倍数为1.8～2.2倍，热定型温度150℃，卷绕张力控制为2.2～2.5cN，卷绕速度为3900～4500米/分钟。本发明在取得直接经济效益的同时取得了可观的间接经济效益，在当前市场竞争激烈的形式下，抢占了DTY新兴市场。通过添加抗菌材料以提高纤维的抗菌性能，扩大其应用范围。
【专利说明】
一种涤纶FDY母丝及其单丝的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及纺织生产技术领域，具体的说，是一种涤纶FDY母丝及其单丝的制备方法。
【背景技术】
[0002]纺织工业发展的关键在于新产品开发。采用新工艺、新设备、新技术具有多用途、高性能、高附加值的产品将成为新的发展趋势。越来越多的公司开始加入到开发新型高技术、差别化功能性化纤产品行列。
[0003]单丝纤度为10-30D的涤纶长丝，被广泛应用于民用如婚纱、晚礼服、经编面料邓以及工业上的印刷丝网、织带等方面。传统的单丝生产，是通过UDY-DT工艺完成，纺丝速度为700-900m/min，单丝染色性能不均勾。该生产工艺无法满足市场需求。导致国内涤纟仑单丝市场供不应求，主要依靠进口的紧张局面。
[0004]中国专利申请号2015109495146涉及Π)Υ母丝用具技术领域，具体为一种母丝用逆向转动的预分丝系统装置，公开了母丝用逆向转动的预分丝系统装置，包括roY母丝架、导丝钩和单丝丝饼，所述的FDY母丝架的上方处设置有下导丝杆和上导丝杆，从而使母丝在逆向转动导丝轮上自然分散并排排列，母丝在离开逆向转动导丝轮时单丝间自然分离，分丝点固定在逆向转动导丝轮上母丝的离开点。有益效果是:分丝点位置固定，避免产生张力松紧;提高分丝点位置，使各个锭子之间的张力差异减小;使Π)Υ母丝在分丝过程中，保持张力稳定，避免单丝断裂，保持单丝成型完好。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种涤纶roY母丝及其单丝的制备方法。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0007]—种涤纶Π)Υ母丝的制备方法，将含亚铜材料的抗菌聚酯熔体采用熔体直纺管道添加的方式加入到常规的聚酯熔体管道中，通过熔体管道中的静态混合器进行混合，再经过熔融纺丝、冷却、牵伸和热定型以及卷绕工艺后得到涤纶roY分纤母丝。具体工艺为:纺丝温度292°C，风温16?18°C，风速0.7?0.85m/s，牵伸温度95°C，牵伸倍数为1.8?2.2倍，热定型温度150°C，卷绕张力控制为2.2?2.5cN，卷绕速度为3900?4500米/分钟。
[0008]含亚铜材料的抗菌聚酯熔体与常规的聚酯熔体的质量比为1:8?1:15；
[0009]母丝喷丝板的孔数为6?144孔，母丝的旦数为0.3?20D;
[0010]单丝的生产工艺:在分丝机上通过对母丝分丝，得到6?144根数的单丝，分丝速度为800?100m/min;通过分丝整经机直接加工织造所需的盘头，整经速度为400?600m/
mino
[0011 ] 一种含亚铜材料的抗菌聚酯熔体的制备:
[0012]第一步钝化纳米氧化亚铜抗菌剂的制备:以平均粒径为50?60纳米的氧化亚铜为抗菌剂，在常温条件下，采用边超声边高速搅拌的分散方法，把纳米氧化亚铜分散在pH为8?9的去离子水的碱性溶液中，高速搅拌转速为3000?4500转/分钟，分散时间为2?3h，然后在反应温度为45?60 0C和在搅拌转速为1000?1500转/分钟条件下，向体系中缓慢加入硝酸铝溶液，控制硝酸铝溶液在45?60min添加完后，然后升高反应温度为80 °C持续反应30?60min，使铝离子吸附在纳米氧化亚铜表面，并在碱性体系下，在纳米氧化亚铜表面生成氢氧化铝沉淀，然后把反应溶液经4500转/分钟的高速离心25min，收集离心后底部沉淀物，对沉淀物在120°C真空干燥24小时，制备得到所需的钝化纳米氧化亚铜抗菌剂；
[0013]所需的纳米氧化亚铜在碱性溶液中的质量分数为13?22%，
[0014]所述的硝酸铝与纳米氧化亚铜的摩尔比值为1:6?1:11;
[0015]纳米氧化铜具有优异的抗菌性能，但由于氧化亚铜易于被氧化，同时纳米氧化亚铜具有非常高的反应活性，在聚酯高温聚合过程中导致聚酯快速分解，而降低聚合物的聚合度，通过采用溶液共沉淀的方法在纳米氧化亚铜表面进行包覆惰性的氢氧化铝结构，从而降低纳米氧化锌的惰性，避免纳米氧化锌在后期采用聚合或者共混添加改性时对聚合物的降解，同时利用氢氧化铝本身的两性化合物在酸性和碱性条件下的溶解，使纳米氧化亚铜表面的包覆结构刻蚀溶解而是释放纳米氧化亚铜的活性结构，导致聚酯降解；
[0016]第二步酯化打浆工艺，将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25?95 °C条件下进行打浆30?60min得到酯化打浆液；
[0017]对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1: 1.12?1:1.35；
[0018]防醚剂为醋酸镁，且对苯二甲酸与防醚剂的质量比值为1:0.006?I:0.0077 ；
[0019]催化剂为正丁基锡，对苯二甲酸与催化剂的质量比值为1: 0.002%?0.036% ;
[0020]热稳定剂为磷酸三苯酯，对苯二甲酸与热稳定剂的质量比值为1: 0.0 2 %?1:
0.060% ；
[0021]聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，同时采用体系中酸过量的打浆时酯化过程中酯化物成酸性，利于原位聚合酯化物中乙二醇与酸性酯化物的反应，降低体系中由于过多的乙二醇导致的二甘醇含量的提升，影响最终产品的染色，力学等性能，同时更方便了钝化纳米氧化亚铜的分散，提高无机粉体与酯化物的分散性；
[0022]第三步酯化反应，在第二步酯化打浆完成后，把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为235?2450C，酯化反应压力为0.15?0.25MPa，酯化反应时间为2.0?2.5h，反应结束后得到酯化物；
[0023]常规的酯化工艺采用常压酯化，不仅需要高含量的乙二醇，导致乙二醇的过渡挥发导致酯化出水不准，酯化工艺难以调控，同时过渡的乙二醇挥发，造成大量的能源浪费，同时在酯化过程中过渡的乙二醇导致二甘醇含量提升，产物颜色发黄，因此需添加过多的防醚剂，导致产物质量降低;而采用加压酯化工艺，提高乙二醇的饱和蒸气压，降低乙二醇的过渡挥发，在提高对苯二甲酸与乙二醇的接触浓度的基础上，保证反应活性，提高反应速率;同时采用分布酯化的工艺以第二步酯化打浆液进行一步酯化，使酯化体系成酸性，然后采用第三步原位聚合酯化物进行二步酯化，即可避免了由于原料中对苯二甲酸打浆后酸性过高，而与氢氧化铝反应，使钝化纳米氧化亚铜中表面包覆物溶解，加速聚酯的降解，硬性后期聚合反应，同时提高钝化纳米氧化亚铜的分散性，在保证钝化纳米氧化亚铜表面不被刻蚀的条件下实现纳米氧化亚铜的添加；
[0024]第四步缩聚反应，将第三步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，反应温度为245?255°C，反应时间为1.5?2.0h，反应结束后得到聚酯低聚物；
[0025]第五步终缩聚反应，将第四步得到的聚酯低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入第一步制备的钝化纳米氧化铜抗菌剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的含亚铜材料的抗菌聚酯熔体；
[0026]钝化纳米氧化铜抗菌剂在聚酯低聚物中的质量分数为10?25%;
[0027]高温低真空反应温度为265?270°C，反应真空度控制为1000?2000Pa，反应时间为2.0?3.5h，高温高真空反应温度为275?285°C，反应真空度控制为10?60Pa，反应时间为1.0?1.5h。
[0028]终缩聚反应是聚酯熔体分子量进一步提升的过程，利用酯化的酯交换反应，使聚酯分子量进一步提升;在酯化反应过程中利用分布酯化的技术，实现钝化纳米氧化亚铜的均匀分散和稳定添加，避免改性纳米氧化亚铜的包覆结构被破坏，而导致纳米氧化亚铜结构对聚酯主链的降解反应，然后通过在第一步高温低真空反应环境中，在高温条件下，提高聚酯流动性，利于酯交换反应的进行，同时在真空条件下，体系中端羧基和端羟基反应，脱除水分，控制聚酯酯交换反应，提高聚酯聚合度，满足后期熔体管道输送和纺丝，避免氧化亚铜直接原位聚合或者缩聚添加而加速聚酯降解，导致聚酯熔体粘度过低，降解聚酯主链，尤其是高含量添加纳米氧化亚铜，在聚合过程中纳米氧化亚铜沉淀釜底堵下料口等问题；
[0029]与现有技术相比，本发明的积极效果是:
[0030]本发明的优点在于:本发明在取得直接经济效益的同时取得了可观的间接经济效益，在当前市场竞争激烈的形式下，抢占了 DTY新兴市场。通过添加抗菌材料以提高纤维的抗菌性能，扩大其应用范围。
【附图说明】
[0031]图1为涤纶Π)Υ母丝的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0032]以下提供本发明一种涤纶Π)Υ母丝及其单丝的制备方法的【具体实施方式】。
[0033]实施例1
[0034]一种涤纶Π)Υ母丝的制备方法，将含亚铜材料的抗菌聚酯熔体采用熔体直纺管道添加的方式加入到常规的聚酯熔体管道中，通过熔体管道中的静态混合器进行混合，再经过熔融纺丝、冷却、牵伸和热定型以及卷绕工艺后得到涤纶roY分纤母丝。具体工艺为:纺丝温度292°C，风温16?18°C，风速0.7?0.85m/s，牵伸温度95°C，牵伸倍数为1.8?2.2倍，热定型温度150°C，卷绕张力控制为2.2?2.5cN，卷绕速度为3900?4500米/分钟。
[0035]含亚铜材料的抗菌聚酯熔体与常规的聚酯熔体的质量比为1:8;
[0036]母丝喷丝板的孔数为6?144孔，母丝的旦数为0.3?20D;
[0037]单丝的生产工艺:在分丝机上通过对母丝分丝，得到6?144根数的单丝，分丝速度为800?100m/min;通过分丝整经机直接加工织造所需的盘头，整经速度为400?600m/mino
[0038]一种含亚铜材料的抗菌聚酯熔体的制备:
[0039]第一步钝化纳米氧化亚铜抗菌剂的制备:以平均粒径为50?60纳米的氧化亚铜为抗菌剂，在常温条件下，采用边超声边高速搅拌的分散方法，把纳米氧化亚铜分散在PH为8?9的去离子水的碱性溶液中，高速搅拌转速为3000?4500转/分钟，分散时间为2?3h，然后在反应温度为45?60 0C和在搅拌转速为1000?1500转/分钟条件下，向体系中缓慢加入硝酸铝溶液，控制硝酸铝溶液在45?60min添加完后，然后升高反应温度为80 °C持续反应30?60min，使铝离子吸附在纳米氧化亚铜表面，并在碱性体系下，在纳米氧化亚铜表面生成氢氧化铝沉淀，然后把反应溶液经4500转/分钟的高速离心25min，收集离心后底部沉淀物，对沉淀物在120°C真空干燥24小时，制备得到所需的钝化纳米氧化亚铜抗菌剂；
[0040]所需的纳米氧化亚铜在碱性溶液中的质量分数为13%，
[0041 ]所述的硝酸铝与纳米氧化亚铜的摩尔比值为1:6;
[0042]纳米氧化铜具有优异的抗菌性能，但由于氧化亚铜易于被氧化，同时纳米氧化亚铜具有非常高的反应活性，在聚酯高温聚合过程中导致聚酯快速分解，而降低聚合物的聚合度，通过采用溶液共沉淀的方法在纳米氧化亚铜表面进行包覆惰性的氢氧化铝结构，从而降低纳米氧化锌的惰性，避免纳米氧化锌在后期采用聚合或者共混添加改性时对聚合物的降解，同时利用氢氧化铝本身的两性化合物在酸性和碱性条件下的溶解，使纳米氧化亚铜表面的包覆结构刻蚀溶解而是释放纳米氧化亚铜的活性结构，导致聚酯降解；
[0043]第二步酯化打浆工艺，将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25?95 °C条件下进行打浆30?60min得到酯化打浆液；
[0044]对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.12；
[0045]防醚剂为醋酸镁，且对苯二甲酸与防醚剂的质量比值为1:0.006;
[0046]催化剂为正丁基锡，对苯二甲酸与催化剂的质量比值为1:0.002%；
[0047]热稳定剂为磷酸三苯酯，对苯二甲酸与热稳定剂的质量比值为1:0.02%;
[0048]聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，同时采用体系中酸过量的打浆时酯化过程中酯化物成酸性，利于原位聚合酯化物中乙二醇与酸性酯化物的反应，降低体系中由于过多的乙二醇导致的二甘醇含量的提升，影响最终产品的染色，力学等性能，同时更方便了钝化纳米氧化亚铜的分散，提高无机粉体与酯化物的分散性；
[0049]第三步酯化反应，在第二步酯化打浆完成后，把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为235?2450C，酯化反应压力为0.15?0.25MPa，酯化反应时间为2.0?2.5h，反应结束后得到酯化物；
[0050]常规的酯化工艺采用常压酯化，不仅需要高含量的乙二醇，导致乙二醇的过渡挥发导致酯化出水不准，酯化工艺难以调控，同时过渡的乙二醇挥发，造成大量的能源浪费，同时在酯化过程中过渡的乙二醇导致二甘醇含量提升，产物颜色发黄，因此需添加过多的防醚剂，导致产物质量降低;而采用加压酯化工艺，提高乙二醇的饱和蒸气压，降低乙二醇的过渡挥发，在提高对苯二甲酸与乙二醇的接触浓度的基础上，保证反应活性，提高反应速率;同时采用分布酯化的工艺以第二步酯化打浆液进行一步酯化，使酯化体系成酸性，然后采用第三步原位聚合酯化物进行二步酯化，即可避免了由于原料中对苯二甲酸打浆后酸性过高，而与氢氧化铝反应，使钝化纳米氧化亚铜中表面包覆物溶解，加速聚酯的降解，硬性后期聚合反应，同时提高钝化纳米氧化亚铜的分散性，在保证钝化纳米氧化亚铜表面不被刻蚀的条件下实现纳米氧化亚铜的添加；
[0051]第四步缩聚反应，将第三步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，反应温度为245?255°C，反应时间为1.5?2.0h，反应结束后得到聚酯低聚物；
[0052]第五步终缩聚反应，将第四步得到的聚酯低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入第一步制备的钝化纳米氧化铜抗菌剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的含亚铜材料的抗菌聚酯熔体；
[0053]钝化纳米氧化铜抗菌剂在聚酯低聚物中的质量分数为10%;
[0054]高温低真空反应温度为265?270°C，反应真空度控制为1000?2000Pa，反应时间为2.0?3.5h，高温高真空反应温度为275?285°C，反应真空度控制为10?60Pa，反应时间为1.0?1.5h。
[0055]终缩聚反应是聚酯熔体分子量进一步提升的过程，利用酯化的酯交换反应，使聚酯分子量进一步提升;在酯化反应过程中利用分布酯化的技术，实现钝化纳米氧化亚铜的均匀分散和稳定添加，避免改性纳米氧化亚铜的包覆结构被破坏，而导致纳米氧化亚铜结构对聚酯主链的降解反应，然后通过在第一步高温低真空反应环境中，在高温条件下，提高聚酯流动性，利于酯交换反应的进行，同时在真空条件下，体系中端羧基和端羟基反应，脱除水分，控制聚酯酯交换反应，提高聚酯聚合度，满足后期熔体管道输送和纺丝，避免氧化亚铜直接原位聚合或者缩聚添加而加速聚酯降解，导致聚酯熔体粘度过低，降解聚酯主链，尤其是高含量添加纳米氧化亚铜，在聚合过程中纳米氧化亚铜沉淀釜底堵下料口等问题。
[0056]实施例2
[0057]一种涤纶Π)Υ母丝的制备方法，将含亚铜材料的抗菌聚酯熔体采用熔体直纺管道添加的方式加入到常规的聚酯熔体管道中，通过熔体管道中的静态混合器进行混合，再经过熔融纺丝、冷却、牵伸和热定型以及卷绕工艺后得到涤纶roY分纤母丝。具体工艺为:纺丝温度292°C，风温16?18°C，风速0.7?0.85m/s，牵伸温度95°C，牵伸倍数为1.8?2.2倍，热定型温度150°C，卷绕张力控制为2.2?2.5cN，卷绕速度为3900?4500米/分钟。
[0058]含亚铜材料的抗菌聚酯熔体与常规的聚酯熔体的质量比为1:12;
[0059]母丝喷丝板的孔数为6?144孔，母丝的旦数为0.3?20D;
[0060]单丝的生产工艺:在分丝机上通过对母丝分丝，得到6?144根数的单丝，分丝速度为800?100m/min;通过分丝整经机直接加工织造所需的盘头，整经速度为400?600m/
mino
[0061 ] 一种含亚铜材料的抗菌聚酯熔体的制备:
[0062]第一步钝化纳米氧化亚铜抗菌剂的制备:以平均粒径为50?60纳米的氧化亚铜为抗菌剂，在常温条件下，采用边超声边高速搅拌的分散方法，把纳米氧化亚铜分散在PH为8?9的去离子水的碱性溶液中，高速搅拌转速为3000?4500转/分钟，分散时间为2?3h，然后在反应温度为45?60 0C和在搅拌转速为1000?1500转/分钟条件下，向体系中缓慢加入硝酸铝溶液，控制硝酸铝溶液在45?60min添加完后，然后升高反应温度为80 °C持续反应30?60min，使铝离子吸附在纳米氧化亚铜表面，并在碱性体系下，在纳米氧化亚铜表面生成氢氧化铝沉淀，然后把反应溶液经4500转/分钟的高速离心25min，收集离心后底部沉淀物，对沉淀物在120°C真空干燥24小时，制备得到所需的钝化纳米氧化亚铜抗菌剂；
[0063]所需的纳米氧化亚铜在碱性溶液中的质量分数为17%，
[0064]所述的硝酸铝与纳米氧化亚铜的摩尔比值为1:9;
[0065]纳米氧化铜具有优异的抗菌性能，但由于氧化亚铜易于被氧化，同时纳米氧化亚铜具有非常高的反应活性，在聚酯高温聚合过程中导致聚酯快速分解，而降低聚合物的聚合度，通过采用溶液共沉淀的方法在纳米氧化亚铜表面进行包覆惰性的氢氧化铝结构，从而降低纳米氧化锌的惰性，避免纳米氧化锌在后期采用聚合或者共混添加改性时对聚合物的降解，同时利用氢氧化铝本身的两性化合物在酸性和碱性条件下的溶解，使纳米氧化亚铜表面的包覆结构刻蚀溶解而是释放纳米氧化亚铜的活性结构，导致聚酯降解；
[0066]第二步酯化打浆工艺，将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25?95 °C条件下进行打浆30?60min得到酯化打浆液；
[0067]对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.22；
[0068]防醚剂为醋酸镁，且对苯二甲酸与防醚剂的质量比值为I:0.0057 ；
[0069]催化剂为正丁基锡，对苯二甲酸与催化剂的质量比值为0.026%；
[0070]热稳定剂为磷酸三苯酯，对苯二甲酸与热稳定剂的质量比值为1:0.04%;
[0071]聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，同时采用体系中酸过量的打浆时酯化过程中酯化物成酸性，利于原位聚合酯化物中乙二醇与酸性酯化物的反应，降低体系中由于过多的乙二醇导致的二甘醇含量的提升，影响最终产品的染色，力学等性能，同时更方便了钝化纳米氧化亚铜的分散，提高无机粉体与酯化物的分散性；
[0072]第三步酯化反应，在第二步酯化打浆完成后，把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为235?2450C，酯化反应压力为0.15?0.25MPa，酯化反应时间为2.0?2.5h，反应结束后得到酯化物；
[0073]常规的酯化工艺采用常压酯化，不仅需要高含量的乙二醇，导致乙二醇的过渡挥发导致酯化出水不准，酯化工艺难以调控，同时过渡的乙二醇挥发，造成大量的能源浪费，同时在酯化过程中过渡的乙二醇导致二甘醇含量提升，产物颜色发黄，因此需添加过多的防醚剂，导致产物质量降低;而采用加压酯化工艺，提高乙二醇的饱和蒸气压，降低乙二醇的过渡挥发，在提高对苯二甲酸与乙二醇的接触浓度的基础上，保证反应活性，提高反应速率;同时采用分布酯化的工艺以第二步酯化打浆液进行一步酯化，使酯化体系成酸性，然后采用第三步原位聚合酯化物进行二步酯化，即可避免了由于原料中对苯二甲酸打浆后酸性过高，而与氢氧化铝反应，使钝化纳米氧化亚铜中表面包覆物溶解，加速聚酯的降解，硬性后期聚合反应，同时提高钝化纳米氧化亚铜的分散性，在保证钝化纳米氧化亚铜表面不被刻蚀的条件下实现纳米氧化亚铜的添加；
[0074]第四步缩聚反应，将第三步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，反应温度为245?255°C，反应时间为1.5?2.0h，反应结束后得到聚酯低聚物；
[0075]第五步终缩聚反应，将第四步得到的聚酯低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入第一步制备的钝化纳米氧化铜抗菌剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的含亚铜材料的抗菌聚酯熔体；
[0076]钝化纳米氧化铜抗菌剂在聚酯低聚物中的质量分数为15%;
[0077]高温低真空反应温度为265?270°C，反应真空度控制为1000?2000Pa，反应时间为2.0?3.5h，高温高真空反应温度为275?285°C，反应真空度控制为10?60Pa，反应时间为1.0?1.5h。
[0078]实施例3
[0079]一种涤纶Π)Υ母丝的制备方法，将含亚铜材料的抗菌聚酯熔体采用熔体直纺管道添加的方式加入到常规的聚酯熔体管道中，通过熔体管道中的静态混合器进行混合，再经过熔融纺丝、冷却、牵伸和热定型以及卷绕工艺后得到涤纶roY分纤母丝。具体工艺为:纺丝温度292°C，风温16?18°C，风速0.7?0.85m/s，牵伸温度95°C，牵伸倍数为1.8?2.2倍，热定型温度150°C，卷绕张力控制为2.2?2.5cN，卷绕速度为3900?4500米/分钟。
[0080]含亚铜材料的抗菌聚酯熔体与常规的聚酯熔体的质量比为1:15;
[0081 ] 母丝喷丝板的孔数为6?144孔，母丝的旦数为0.3?20D;
[0082]单丝的生产工艺:在分丝机上通过对母丝分丝，得到6?144根数的单丝，分丝速度为800?100m/min;通过分丝整经机直接加工织造所需的盘头，整经速度为400?600m/
mino
[0083]一种含亚铜材料的抗菌聚酯熔体的制备:
[0084]第一步钝化纳米氧化亚铜抗菌剂的制备:以平均粒径为50?60纳米的氧化亚铜为抗菌剂，在常温条件下，采用边超声边高速搅拌的分散方法，把纳米氧化亚铜分散在PH为8?9的去离子水的碱性溶液中，高速搅拌转速为3000?4500转/分钟，分散时间为2?3h，然后在反应温度为45?60 0C和在搅拌转速为1000?1500转/分钟条件下，向体系中缓慢加入硝酸铝溶液，控制硝酸铝溶液在45?60min添加完后，然后升高反应温度为80 °C持续反应30?60min，使铝离子吸附在纳米氧化亚铜表面，并在碱性体系下，在纳米氧化亚铜表面生成氢氧化铝沉淀，然后把反应溶液经4500转/分钟的高速离心25min，收集离心后底部沉淀物，对沉淀物在120°C真空干燥24小时，制备得到所需的钝化纳米氧化亚铜抗菌剂；
[0085]所需的纳米氧化亚铜在碱性溶液中的质量分数为22%，
[0086]所述的硝酸铝与纳米氧化亚铜的摩尔比值为1:11;
[0087]纳米氧化铜具有优异的抗菌性能，但由于氧化亚铜易于被氧化，同时纳米氧化亚铜具有非常高的反应活性，在聚酯高温聚合过程中导致聚酯快速分解，而降低聚合物的聚合度，通过采用溶液共沉淀的方法在纳米氧化亚铜表面进行包覆惰性的氢氧化铝结构，从而降低纳米氧化锌的惰性，避免纳米氧化锌在后期采用聚合或者共混添加改性时对聚合物的降解，同时利用氢氧化铝本身的两性化合物在酸性和碱性条件下的溶解，使纳米氧化亚铜表面的包覆结构刻蚀溶解而是释放纳米氧化亚铜的活性结构，导致聚酯降解；
[0088]第二步酯化打浆工艺，将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25?95 °C条件下进行打浆30?60min得到酯化打浆液；
[0089]对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.35；
[0090]防醚剂为醋酸镁，且对苯二甲酸与防醚剂的质量比值为I:0.0077 ；
[0091]催化剂为正丁基锡，对苯二甲酸与催化剂的质量比值为0.036%；
[0092]热稳定剂为磷酸三苯酯，对苯二甲酸与热稳定剂的质量比值为1:0.060%;
[0093]聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，同时采用体系中酸过量的打浆时酯化过程中酯化物成酸性，利于原位聚合酯化物中乙二醇与酸性酯化物的反应，降低体系中由于过多的乙二醇导致的二甘醇含量的提升，影响最终产品的染色，力学等性能，同时更方便了钝化纳米氧化亚铜的分散，提高无机粉体与酯化物的分散性；
[0094]第三步酯化反应，在第二步酯化打浆完成后，把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为235?2450C，酯化反应压力为0.15?0.25MPa，酯化反应时间为2.0?2.5h，反应结束后得到酯化物；
[0095]常规的酯化工艺采用常压酯化，不仅需要高含量的乙二醇，导致乙二醇的过渡挥发导致酯化出水不准，酯化工艺难以调控，同时过渡的乙二醇挥发，造成大量的能源浪费，同时在酯化过程中过渡的乙二醇导致二甘醇含量提升，产物颜色发黄，因此需添加过多的防醚剂，导致产物质量降低;而采用加压酯化工艺，提高乙二醇的饱和蒸气压，降低乙二醇的过渡挥发，在提高对苯二甲酸与乙二醇的接触浓度的基础上，保证反应活性，提高反应速率;同时采用分布酯化的工艺以第二步酯化打浆液进行一步酯化，使酯化体系成酸性，然后采用第三步原位聚合酯化物进行二步酯化，即可避免了由于原料中对苯二甲酸打浆后酸性过高，而与氢氧化铝反应，使钝化纳米氧化亚铜中表面包覆物溶解，加速聚酯的降解，硬性后期聚合反应，同时提高钝化纳米氧化亚铜的分散性，在保证钝化纳米氧化亚铜表面不被刻蚀的条件下实现纳米氧化亚铜的添加；
[0096]第四步缩聚反应，将第三步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，反应温度为245?255°C，反应时间为1.5?2.0h，反应结束后得到聚酯低聚物；
[0097]第五步终缩聚反应，将第四步得到的聚酯低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入第一步制备的钝化纳米氧化铜抗菌剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的含亚铜材料的抗菌聚酯熔体；
[0098]钝化纳米氧化铜抗菌剂在聚酯低聚物中的质量分数为25%;
[0099]高温低真空反应温度为265?270°C，反应真空度控制为1000?2000Pa，反应时间为2.0?3.5h，高温高真空反应温度为275?285°C，反应真空度控制为10?60Pa，反应时间为1.0?1.5h。
[0100]终缩聚反应是聚酯熔体分子量进一步提升的过程，利用酯化的酯交换反应，使聚酯分子量进一步提升;在酯化反应过程中利用分布酯化的技术，实现钝化纳米氧化亚铜的均匀分散和稳定添加，避免改性纳米氧化亚铜的包覆结构被破坏，而导致纳米氧化亚铜结构对聚酯主链的降解反应，然后通过在第一步高温低真空反应环境中，在高温条件下，提高聚酯流动性，利于酯交换反应的进行，同时在真空条件下，体系中端羧基和端羟基反应，脱除水分，控制聚酯酯交换反应，提高聚酯聚合度，满足后期熔体管道输送和纺丝，避免氧化亚铜直接原位聚合或者缩聚添加而加速聚酯降解，导致聚酯熔体粘度过低，降解聚酯主链，尤其是高含量添加纳米氧化亚铜，在聚合过程中纳米氧化亚铜沉淀釜底堵下料口等问题。
[0101]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种涤纶FDY母丝的制备方法，其特征在于，其具体步骤为:将含亚铜材料的抗菌聚酯熔体采用熔体直纺管道添加的方式加入到常规的聚酯熔体管道中，通过熔体管道中的静态混合器进行混合，再经过熔融纺丝、冷却、牵伸和热定型以及卷绕工艺后得到涤纶roY分纤母丝；具体工艺为:纺丝温度292°C，风温16?18°C，风速0.7?0.85m/s，牵伸温度95°C，牵伸倍数为1.8?2.2倍，热定型温度150°C，卷绕张力控制为2.2?2.5cN，卷绕速度为3900?4500米/分钟。2.如权利要求1所述的一种涤纟仑FDY母丝的制备方法，其特征在于，含亚铜材料的抗菌聚酯熔体与常规的聚酯熔体的质量比为1:8?1:15。3.如权利要求1所述的一种涤纶FDY母丝的制备方法，其特征在于，母丝喷丝板的孔数为6?144孔，母丝的旦数为0.3?20D。4.一种涤纟仑FDY单丝的制备方法，其特征在于，单丝的生产工艺:在分丝机上通过对母丝分丝，得到6?144根数的单丝，分丝速度为800?1000m/min;通过分丝整经机直接加工织造所需的盘头，整经速度为400?600m/min。5.如权利要求1所述的一种涤纶FDY母丝的制备方法，其特征在于，所述的含亚铜材料的抗菌聚酯熔体的制备: 第一步钝化纳米氧化亚铜抗菌剂的制备:以平均粒径为50?60纳米的氧化亚铜为抗菌剂，在常温条件下，采用边超声边高速搅拌的分散方法，把纳米氧化亚铜分散在PH为8?9的去离子水的碱性溶液中，高速搅拌转速为3000?4500转/分钟，分散时间为2?3h，然后在反应温度为45?60°C和在搅拌转速为1000?1500转/分钟条件下，向体系中缓慢加入硝酸铝溶液，控制硝酸铝溶液在45?60min添加完后，然后升高反应温度为80 °C持续反应30?60min，使铝离子吸附在纳米氧化亚铜表面，并在碱性体系下，在纳米氧化亚铜表面生成氢氧化铝沉淀，然后把反应溶液经4500转/分钟的高速离心25min，收集离心后底部沉淀物，对沉淀物在120°C真空干燥24小时，制备得到所需的钝化纳米氧化亚铜抗菌剂； 所需的纳米氧化亚铜在碱性溶液中的质量分数为13?22 %， 所述的硝酸铝与纳米氧化亚铜的摩尔比值为1:6?1:11; 第二步酯化打浆工艺，将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25?95°C条件下进行打浆30?60min得到酯化打浆液； 第三步酯化反应，在第二步酯化打浆完成后，把酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中，酯化反应温度为235?245°C，酯化反应压力为0.15?0.25MPa，酯化反应时间为2.0?2.5h，反应结束后得到酯化物； 第四步缩聚反应，将第三步得到的酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下，反应温度为245?255°C，反应时间为1.5?2.0h，反应结束后得到聚酯低聚物； 第五步终缩聚反应，将第四步得到的聚酯低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入第一步制备的钝化纳米氧化铜抗菌剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的含亚铜材料的抗菌聚酯熔体。
【文档编号】D01D5/08GK106087099SQ201610409728
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】鲁传旺, 李艺龙, 陈文阳
【申请人】福建百宏聚纤科技实业有限公司