一种33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备方法，以常规聚酯熔体为主熔体，通过泵前注入系统使亲水聚酯熔体与主熔体进行混合，再经纺前过滤，进入到纺丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却、上油，牵伸，卷绕得到超细旦POY纤维；以超细旦POY纤维为原料，在DTY加弹机上，超细旦POY纤维经预网络喷嘴、第一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、辅助第二罗拉、定型热箱、第三罗拉、上油轮、卷绕成型制备得到细旦涤纶长丝。本发明的细旦涤纶长丝由于其优异的单丝纤度，纤维直径小，比表面积大，因此具有天然纤维优异的柔软性和手感，同时客服了天然纤维机械性能差，耐磨性差的缺点，提升产品的附加值和竞争力具有显著的优势。
【专利说明】
_种33叶6/1441:的涤纶细旦丝的制备方法
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33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法。
【背景技术】
[0002]涤纶纤维是目前产量最大，应用最为广泛的服用纤维，其产量占全球合成纤维产量的80%以上。而作为最大产量的涤纶纤维，由于其强力，耐磨以及疏水等性能，使其应用越来越广，但涤纶纤维本身的疏水特性而在吸湿性或吸水性要求较高的领域中应用受到限制，使得涤纶纤维在舒适度、手感等方面与天然纤维存在一定的差距，使人们开始通过生产工艺的不断调整、改变、完善，使涤纶纤维逐步模仿天然纤维的特性，提升涤纶织物的舒适度、手感，从而提升织物的档次。
[0003]细旦、超细旦涤纶长丝由于其优异的单丝纤度，纤维直径小，比表面积大，因此具有天然纤维优异的柔软性和手感，同时客服了天然纤维机械性能差，耐磨性差的缺点，提升产品的附加值和竞争力具有显著的优势。同时超细旦纤维线密度小，比表面积极大，从而使其制品具有许多异乎寻常的特性。其面料轻薄，手感柔软、膨松、滑爽、富有弹性，因此被众多应用领域。但由于其线密度小，在加工过程中存在毛丝多、断头率高的情况，生产难度较高，同时细旦纤维本身的疏水特性后，如不进行亲水改性，超细旦纤维的本征特性也难以体现，因此开发具有亲水的超细旦涤纶纤维，对于提升产品品质，提高国内纤维的差别化率具有重要作用。
[0004]中国专利申请号201510206943.4涉及一种细旦有光特黑涤纶FDY长丝的生产方法，它包括以下步骤:(a)称取92?94%的有光PET切片;称取6 %?8%黑色母粒干燥；(b)将干燥后的有光PET切片和干燥后的黑色母粒混合后经螺杆挤压机制成PET熔体(c)将PET熔体过滤加压后经计量栗分配到各个喷丝组件产生初生纤维；(d)将所述初生纤维经侧吹风冷却、油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型；所述拉伸定形的第一热棍速度为1500?2000m/min，温度为80?90°C ；第二热辊速度为4000?4500m/min，温度为120?130°C ;卷绕速度为4000?4500m/min，卷绕张力控制为10?15里牛。一方面将有光PET切片和黑色母粒混合后制成PET熔体，使得能够用于制备有光特黑涤纶Π)Υ长丝；另一方面对第一热辊和第二热辊的速度、卷绕速度进行调节使得制得的长丝为细旦丝。
[0005]中国专利申请号201210550104.0涉及涤纶长丝的制备方法技术领域，具体涉及超细旦涤纶长丝的制备方法，包括以超有光PET聚酯切片为原料，经预结晶、干燥、挤压、过滤、纺丝箱体分配、计量栗分丝、喷丝、侧吹风、卷绕、成品包装过程进行生产;采用上述制备方法，使得最终的成品纤维具有高强度、低伸长率和低热收缩等性能，其断裂强度大于7.0cN/dtex，断裂伸长率小于14%，沸水收缩率小于1.8%，干热收缩小于4.5%。同时，本发明还具有生产流程短、纺速高、毛丝少、断头少，而且生产流程短、生产成本低等特点，不仅用于高档缝纫线、绣花线、渔网，同时还大量应用在各种汽车安全气囊、军用帐篷布及各种需要高强纤维作为辅料或增强材料的行业。
[0006]中国专利申请号201410286831.X涉及一种异形有光细旦涤纶低弹纤维的制备方法，其具体步骤为，将有光聚酯切片母粒进行熔融纺丝，其中喷丝板为异形喷丝板;得到异形有光细旦涤纶低弹纤维，且纤维的旦数为0.5?2旦;有光聚酯切片母粒的原料质量百分比为:改性PBT切片为I?2%，再生聚酯切片为5?10%，有光聚酯切片为余量。本发明异形有光细旦涤纶低弹纤维既符合当今的发展潮流，又可以广泛地应用服装，纺织，家纺，玩具纺织材料等领域。
[0007]中国专利申请号201110452117.X涉及一种超细旦涤纶预取向丝的生产方法，包括以下步骤:以PET切片为原料，依次经过预结晶器、干燥塔、螺杆挤压机、过滤器、纺丝箱体、计量栗、纺丝组件、侧吹风、上油和卷绕，所说的干燥温度为160?170摄氏度;所说的组件压力为12?ISMPa;所说的纺丝温度为299摄氏度;所说的侧吹风温度为20?24摄氏度，湿度为75 %，风速为0.3?0.5m/s ；所说的上油率为0.4?0.6% ；所说的纺丝速度为2800?3300m/min。本发明的超细旦涤纶预取向丝的生产方法，具有如下技术效果:生产出的超细旦涤纶预取向丝性能良好，质量稳定，线密度为166dtex，断裂强度为2.45cN/dtex，断裂伸长率为107%。
[0008]中国专利申请号200710026149.7涉及一种超细旦涤纶长丝的制备方法，该方法采用了侧吹风冷却工艺，在纺制过程中通过调整无风区的高度、增加缓冷器以及改进喷丝板孔的排列方式和上油方式，可成功地制造出一种单丝纤度为0.2?0.5D.P.F的超细旦涤纶长丝。所得涤纶长丝具有优良的可纺性和优异的物理特性及加工性能。
[0009]中国专利申请号200910027027.9涉及一种熔体直纺超细旦涤纶FDY丝及其制备工艺，该超细旦涤纶FDY丝按照熔体直纺一步法生产路线，使用毛细孔直径为0.15?0.2丽，L/D = 2.6?3.6，板面直径为70?90MM的喷丝板，纤维冷却区安装整流罩和采用两道上油系统直接生产超细Π)Υ丝，所得单丝纤度DPF为0.3?0.6，一束丝孔数为144F?192F。采用的工艺路线在提升产品的内在质量的同时使加工成本大幅度降低，具有代替进口同类产品的能力。
[0010]中国专利申请号201510685136.5涉及一种有色异形超细旦涤纶单丝及其生产方法，原料质量百分比为:抗老化胶囊为I?5 %，颜料为5?10%，PEN切片为5?10%，分散剂为I?3 %，涤纶切片为余量;将PEN切片，涤纶切片，抗老化胶囊，颜料，分散剂，经螺杆机挤压共混后熔融，制成熔体，经异形喷丝板进行熔融纺丝，得到有色异形超细旦涤纶单丝。PEN的加入，提高了纤维的耐热性，使得热定型温度在245°C以上时不出现粘辊现象；同时更高的热定型温度使无定形区的取向结构解取向加速，纤维的内应力得到松弛，进而提高了纤维的尺寸稳定性;定型温度的增大，纤维结构中的大分子链活动能力增强，结晶度增加，非晶区含量下降，沸水收缩率降低。
[0011]中国专利申请号200810024796.9涉及一种超细旦涤纶毛条，由纤度为0.5?1.0D的涤纶纤维梳理得到，所述涤纶纤维横截面优选为圆形;还公开一种超细旦涤纶纤维，纤度为0.5-1.0D;超细旦涤纶毛条，其织物有轻、柔、爽、滑的效果，手感柔软、质轻、悬垂性好等功效，是高档纺织品的发展趋势，促进了毛纺行业产品的升级换代。
[0012]中国专利申请号201120302624.0涉及一种细旦涤纶工业丝的制造方法，包括切片输送、预结晶、干燥、螺杆挤压、计量、过滤、纺丝、集束上油、牵伸、卷绕、外检、染色、包装，其特种在于采用2级拉伸，简化了生产工业丝的4级拉伸环节，且利用现有的FDY生产设备，设备增加投入不大，通过合适的工艺条件同样的生产高性能缝纫线，产品具有很高的附加值，设备投入少，工艺成熟，生产管理难度不大，生产稳定性强，产品利润可观。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备方法。
[0014]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0015]—种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其具体步骤为:
[0016]一、亲水聚酯切片的制备
[0017](I)亲水改性剂的制备:
[0018]以纳米二氧化硅粉体为原料，在常温条件下，在N，N_二甲基吡咯烷酮溶液中进行高速搅拌并超声分散，分散时间为6?12h，高速搅拌速度为3000?4000转/分钟，再在氮气气氛中，加入甲苯二异氰酸酯，在135?155°C反应温度下，反应45?60min，反应结束后，然后再在180°C条件下，减压蒸馏45min，然后以减压蒸馏产物再在120°C条件下干燥48h，制备得到亲水改性剂；
[0019]其中纳米二氧化娃粉体的平均粒径为50?65纳米；
[0020]纳米二氧化硅在N，N_二甲基吡咯烷酮的质量浓度为25?40g/L;
[0021]甲苯二异氰酸甲苯酯与纳米二氧化硅的摩尔比为1:5?1:10;
[0022]二氧化硅表面具有优异的羟基结构，能够与具有活性基团的异氰酸基团进行反应，从而赋予惰性的二氧化硅反应活性，利于后期的聚合改性;而异氰酸基团与二氧化硅表面的羟基反应后，生成异氰酸酯基团，其具有优异的亲水性能，能够对水分子进行吸附和传导，同时异氰酸基团与聚酯反应后，使异氰酸酯基团引入分子链段中，提高聚酯亲水性，尤其是持久的亲水性；同时把具有多孔结构的二氧化硅引入聚酯链段上，由于其特殊的多孔结构，对水汽具有保湿和吸湿的作用，利于作为水汽保湿和吸湿的储存库，而提高聚酯材料的亲水性能，并且引入在聚酯分子链上的二氧化硅和异氰酸酯结构打破聚酯的分子结构规整性，使其结晶性能降低而提高聚酯纤维的无定形区，从而提升亲水性能；
[0023](2)分散亲水改性剂的制备:
[0024]采用湿法球磨工艺，以步骤(I)制备的亲水改性剂和聚乙二醇800为原料，在120°C条件下把亲水改性剂加入到聚乙二醇800溶液中进行搅拌分散30分钟，然后冷却至室温制备得到研磨浆料，然后把研磨浆料加入到球磨机中进行球磨，研磨结束后制备得到分散亲水改性剂；
[0025]其中球磨工艺为转速为1500?2000转/分钟，填充量为60?75%，锆株平均粒径为3?5晕米，球磨时间为6?8小时；
[0026]亲水改性剂占研磨浆料的质量分数为35?45%;
[0027]聚乙二醇800为膏状材料，分钟含有羟基结构，能够在一定温度下与异氰酸基团反应，而在研磨过程中，利用研磨的预热使PEG800熔融并且与异氰酸基团反应，不仅可以实现高效研磨，提高分散性能，同时还可以让聚乙二醇800与异氰酸反应，更有利于异氰酸酯引入到聚酯链段上；同时PEG800分子结构为聚醚结构，具有优异的亲水性能，在与聚酯终缩聚的酯交换反应过程中，把长链的聚醚引入到聚酯分子链段上，提升聚酯的亲水性能；
[0028](3)酯化反应:
[0029]以对苯二甲酸，乙二醇为原料，进行酯化反应得到酯化物；
[0030]具体为:
[0031 ]以对苯二甲酸，乙二醇为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，醋酸钠，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在25?80°C条件下进行打浆45?60min得到酯化打浆液;通过酯化打浆，使对苯二甲酸与乙二醇进行分散，然后再在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1.5?2.5h，等理论出水量达到95 %时，反应结束后得到酯化物；
[0032]对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1: 1.25?1: 1.45;对苯二甲酸与醋酸钠的质量比值为1:0.0005?1:0.0075;对苯二甲酸与乙二醇锑的质量比值为1:0.01%?1:0.025% ;对苯二甲酸与磷酸三苯酯的质量比值为1: 0.01 %?1: 0.025% ;
[0033]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，而导致产品质量的下降；同时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；
[0034](4)缩聚反应:
[0035]将步骤(3)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，以氮气为保护气体，酯化反应结束后得到缩聚低聚物；反应温度为245?255°C，反应时间为1.5?2.0h,
[0036](5)终缩聚反应，将第(4)步得到的缩聚低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后采用熔体直纺在线添加终缩聚管道添加的方式，把步骤(2)制备得到的分散亲水改性剂加入到缩聚反应釜中，与步骤(4)得到的缩聚低聚物进行终缩聚反应，通过高温高真空条件进行终缩聚反应，利用分散亲水改性剂与聚酯之间的酯交换反应制备得到所需的亲水聚酷切片；
[0037]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1.5?2.5h0
[0038]分散亲水改性剂在亲水聚酯切片的质量分数为5?15%;
[0039]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，同时终缩聚反应中利用低真空度条件下的酯交换反应，提高引入在主链上的二氧化硅的分散，同时提高异氰酸酯与羟基的进一步反应;使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；
[0040]采用熔体直纺在线添加终缩聚管道添加工艺的方式，避免功能粉体添加对酯化的影响，利于大工业化生产和小批量改性，同时避免在终缩聚添加过程中存在的聚酯粘度过高而降低无机粉体的分散性问题；同时利用PEG800与聚酯的酯交换反应，把含有亲水性能的异氰酸基团以及具有吸湿保湿功能的多孔二氧化硅结构引入到分子主链段上，提升聚酯的未水性能；
[0041 ] 二、熔体直纺总纤度为33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备
[0042]采用熔体直纺在线添加栗前注入系统，以步骤(一)制备得到的亲水聚酯切片为栗前注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过栗前注入系统使亲水聚酯熔体与主熔体进行混合，再经纺前过滤，进入到纺丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却、上油，牵伸，卷绕得到超细旦POY纤维;然后以超细旦POY纤维为原料，在DTY加弹机上，超细旦POY纤维经预网络喷嘴、第一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、辅助第二罗拉、定型热箱、第三罗拉、上油轮、卷绕成型制备得到所需的超细旦涤纶长丝。
[0043]所述的涤纶细旦丝的专用喷丝板孔数大于128，涤纶细旦丝的纺丝卷绕速度为3800?4500米/分钟，环吹风风速为0.35?0.5米/分钟，环吹风风筒长度为120?165厘米，拉伸倍数为1.8?2.2倍；
[0044]在线添加栗前注入系统，不仅可以起到大容量的聚酯聚合的在线添加改性，同时也满足小批量，多批次产品的改性，同时由于注入的功能熔体在管线中停留时间短，因此降解少，对主熔体的影响较低，满足后期的纺丝的改性。
[0045]与现有技术相比，本发明的积极效果是:
[0046]超细旦涤纶长丝由于其优异的单丝纤度，纤维直径小，比表面积大，因此具有天然纤维优异的柔软性和手感，同时客服了天然纤维机械性能差，耐磨性差的缺点，提升产品的附加值和竞争力具有显著的优势。
【附图说明】
[0047]图1本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0048]以下提供本发明一种33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备方法的【具体实施方式】。
[0049]实施例1
[0050]请参见附图1，为本发明的工艺流程图；
[0051 ] 一种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其具体步骤为:
[0052]一、亲水聚酯切片的制备
[0053](I)亲水改性剂的制备:
[0054]以纳米二氧化硅粉体为原料，在常温条件下，在N，N_二甲基吡咯烷酮溶液中进行高速搅拌并超声分散，分散时间为6?12h，高速搅拌速度为3000?4000转/分钟，再在氮气气氛中，加入甲苯二异氰酸酯，在135?155°C反应温度下，反应45?60min，反应结束后，然后再在180°C条件下，减压蒸馏45min，然后以减压蒸馏产物再在120°C条件下干燥48h，制备得到亲水改性剂。
[0055 ] 其中纳米二氧化娃粉体的平均粒径为50?65纳米，纳米二氧化娃在N，N-二甲基[!比咯烷酮的质量浓度为25g/L，甲苯二异氰酸甲苯酯与纳米二氧化硅的摩尔比为1:5。
[0056]二氧化硅表面具有优异的羟基结构，能够与具有活性基团的异氰酸基团进行反应，从而赋予惰性的二氧化硅反应活性，利于后期的聚合改性;而异氰酸基团与二氧化硅表面的羟基反应后，生成异氰酸酯基团，其具有优异的亲水性能，能够对水分子进行吸附和传导，同时异氰酸基团与聚酯反应后，使异氰酸酯基团引入分子链段中，提高聚酯亲水性，尤其是持久的亲水性；同时把具有多孔结构的二氧化硅引入聚酯链段上，由于其特殊的多孔结构，对水汽具有保湿和吸湿的作用，利于作为水汽保湿和吸湿的储存库，而提高聚酯材料的亲水性能，并且引入在聚酯分子链上的二氧化硅和异氰酸酯结构打破聚酯的分子结构规整性，使其结晶性能降低而提高聚酯纤维的无定形区，从而提升亲水性能。
[0057](2)分散亲水改性剂的制备:
[0058]采用湿法球磨工艺，以步骤(I)制备的亲水改性剂和聚乙二醇800为原料，在120°C条件下把亲水改性剂加入到聚乙二醇800溶液中进行搅拌分散30分钟，然后冷却至室温制备得到研磨浆料，然后把研磨浆料加入到球磨机中进行球磨，研磨结束后制备得到分散亲水改性剂。
[0059]其中球磨工艺为转速为1500?2000转/分钟，填充量为60?75%，锆株平均粒径为3?5晕米，球磨时间为6?8小时。
[0060]亲水改性剂占研磨浆料的质量分数为35?45%。
[0061]聚乙二醇800为膏状材料，分钟含有羟基结构，能够在一定温度下与异氰酸基团反应，而在研磨过程中，利用研磨的预热使PEG800熔融并且与异氰酸基团反应，不仅可以实现高效研磨，提高分散性能，同时还可以让聚乙二醇800与异氰酸反应，更有利于异氰酸酯引入到聚酯链段上；同时PEG800分子结构为聚醚结构，具有优异的亲水性能，在与聚酯终缩聚的酯交换反应过程中，把长链的聚醚引入到聚酯分子链段上，提升聚酯的亲水性能。
[0062](3)酯化反应:
[0063]以对苯二甲酸，乙二醇为原料，进行酯化反应得到酯化物；
[0064]具体为:
[0065]以对苯二甲酸，乙二醇为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，醋酸钠，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在25?80°C条件下进行打浆45?60min得到酯化打浆液;通过酯化打浆，使对苯二甲酸与乙二醇进行分散，然后再在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1.5?2.5h，等理论出水量达到95 %时，反应结束后得到酯化物。
[0066]对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.25;对苯二甲酸与醋酸钠的质量比值为1:
0.0005;对苯二甲酸与乙二醇锑的质量比值为1:0.01%;对苯二甲酸与磷酸三苯酯的质量比值为1:0.01%。
[0067](4)缩聚反应:
[0068]将步骤(3)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，以氮气为保护气体，酯化反应结束后得到缩聚低聚物；反应温度为245?255°C，反应时间为1.5?2.0h0
[0069](5)终缩聚反应，将第(4)步得到的缩聚低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后采用熔体直纺在线添加终缩聚管道添加的方式，把步骤(2)制备得到的分散亲水改性剂加入到缩聚反应釜中，与步骤(4)得到的缩聚低聚物进行终缩聚反应，通过高温高真空条件进行终缩聚反应，利用分散亲水改性剂与聚酯之间的酯交换反应制备得到所需的亲水聚酯切片。
[0070]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1.5?2.5h0
[0071 ]分散亲水改性剂在亲水聚酯切片的质量分数为5?15% ;
[0072]二、熔体直纺总纤度为33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备
[0073]采用熔体直纺在线添加栗前注入系统，以步骤(一)制备得到的亲水聚酯切片为栗前注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过栗前注入系统使亲水聚酯熔体与主熔体进行混合，再经纺前过滤，进入到纺丝组件，进行熔融纺丝，经经环吹风冷却、上油，牵伸，卷绕得到超细旦POY纤维;然后以超细旦POY纤维为原料，在DTY加弹机上，超细旦POY纤维经预网络喷嘴、第一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、辅助第二罗拉、定型热箱、第三罗拉、上油轮、卷绕成型制备得到所需的超细旦涤纶长丝。
[0074]所述的涤纶细旦丝的专用喷丝板孔数大于128，涤纶细旦丝的纺丝卷绕速度为3800?4500米/分钟，环吹风风速为0.35?0.5米/分钟，环吹风风筒长度为120?165厘米，拉伸倍数为1.8?2.2倍。
[0075]实施例2
[0076]—种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其具体步骤为:
[0077]一、亲水聚酯切片的制备
[0078](I)亲水改性剂的制备:
[0079]以纳米二氧化硅粉体为原料，在常温条件下，在N，N_二甲基吡咯烷酮溶液中进行高速搅拌并超声分散，分散时间为6?12h，高速搅拌速度为3000?4000转/分钟，再在氮气气氛中，加入甲苯二异氰酸酯，在135?155°C反应温度下，反应45?60min，反应结束后，然后再在180°C条件下，减压蒸馏45min，然后以减压蒸馏产物再在120°C条件下干燥48h，制备得到亲水改性剂。
[0080 ] 其中纳米二氧化娃粉体的平均粒径为50?65纳米，纳米二氧化娃在N，N-二甲基[!比咯烷酮的质量浓度为30g/L，甲苯二异氰酸甲苯酯与纳米二氧化硅的摩尔比为1:8。
[0081]二氧化硅表面具有优异的羟基结构，能够与具有活性基团的异氰酸基团进行反应，从而赋予惰性的二氧化硅反应活性，利于后期的聚合改性;而异氰酸基团与二氧化硅表面的羟基反应后，生成异氰酸酯基团，其具有优异的亲水性能，能够对水分子进行吸附和传导，同时异氰酸基团与聚酯反应后，使异氰酸酯基团引入分子链段中，提高聚酯亲水性，尤其是持久的亲水性；同时把具有多孔结构的二氧化硅引入聚酯链段上，由于其特殊的多孔结构，对水汽具有保湿和吸湿的作用，利于作为水汽保湿和吸湿的储存库，而提高聚酯材料的亲水性能，并且引入在聚酯分子链上的二氧化硅和异氰酸酯结构打破聚酯的分子结构规整性，使其结晶性能降低而提高聚酯纤维的无定形区，从而提升亲水性能。
[0082](2)分散亲水改性剂的制备:
[0083]采用湿法球磨工艺，以步骤(I)制备的亲水改性剂和聚乙二醇800为原料，在120°C条件下把亲水改性剂加入到聚乙二醇800溶液中进行搅拌分散30分钟，然后冷却至室温制备得到研磨浆料，然后把研磨浆料加入到球磨机中进行球磨，研磨结束后制备得到分散亲水改性剂。
[0084]其中球磨工艺为转速为1500?2000转/分钟，填充量为60?75%，锆株平均粒径为3?5晕米，球磨时间为6?8小时。
[0085]亲水改性剂占研磨浆料的质量分数为40%。
[0086]聚乙二醇800为膏状材料，分钟含有羟基结构，能够在一定温度下与异氰酸基团反应，而在研磨过程中，利用研磨的预热使PEG800熔融并且与异氰酸基团反应，不仅可以实现高效研磨，提高分散性能，同时还可以让聚乙二醇800与异氰酸反应，更有利于异氰酸酯引入到聚酯链段上；同时PEG800分子结构为聚醚结构，具有优异的亲水性能，在与聚酯终缩聚的酯交换反应过程中，把长链的聚醚引入到聚酯分子链段上，提升聚酯的亲水性能。
[0087](3)酯化反应:
[0088]以对苯二甲酸，乙二醇为原料，进行酯化反应得到酯化物；
[0089]具体为:
[0090]以对苯二甲酸，乙二醇为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，醋酸钠，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在25?80°C条件下进行打浆45?60min得到酯化打浆液;通过酯化打浆，使对苯二甲酸与乙二醇进行分散，然后再在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1.5?2.5h，等理论出水量达到95 %时，反应结束后得到酯化物。
[0091]对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.35;对苯二甲酸与醋酸钠的质量比值为1:
0.0059;对苯二甲酸与乙二醇锑的质量比值为I:0.015%；对苯二甲酸与磷酸三苯酯的质量比值为1:0.018%。
[0092](4)缩聚反应:
[0093]将步骤(3)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，以氮气为保护气体，酯化反应结束后得到缩聚低聚物；反应温度为245?255°C，反应时间为1.5?2.0h0
[0094](5)终缩聚反应，将第(4)步得到的缩聚低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后采用熔体直纺在线添加终缩聚管道添加的方式，把步骤(2)制备得到的分散亲水改性剂加入到缩聚反应釜中，与步骤(4)得到的缩聚低聚物进行终缩聚反应，通过高温高真空条件进行终缩聚反应，利用分散亲水改性剂与聚酯之间的酯交换反应制备得到所需的亲水聚酷切片。
[0095]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1.5?2.5h0
[0096]分散亲水改性剂在亲水聚酯切片的质量分数为10%。
[0097]二、熔体直纺总纤度为33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备
[0098]采用熔体直纺在线添加栗前注入系统，以步骤(一)制备得到的亲水聚酯切片为栗前注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过栗前注入系统使亲水聚酯熔体与主熔体进行混合，再经纺前过滤，进入到纺丝组件，进行熔融纺丝，经经环吹风冷却、上油，牵伸，卷绕得到超细旦POY纤维;然后以超细旦POY纤维为原料，在DTY加弹机上，超细旦POY纤维经预网络喷嘴、第一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、辅助第二罗拉、定型热箱、第三罗拉、上油轮、卷绕成型制备得到所需的超细旦涤纶长丝。
[0099]所述的涤纶细旦丝的专用喷丝板孔数大于128，涤纶细旦丝的纺丝卷绕速度为3800?4500米/分钟，环吹风风速为0.35?0.5米/分钟，环吹风风筒长度为120?165厘米，拉伸倍数为1.8?2.2倍。
[0100]实施例3
[0?0? ] 一种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其具体步骤为:
[0102]—、亲水聚酯切片的制备
[0103](I)亲水改性剂的制备:
[0104]以纳米二氧化硅粉体为原料，在常温条件下，在N，N_二甲基吡咯烷酮溶液中进行高速搅拌并超声分散，分散时间为6?12h，高速搅拌速度为3000?4000转/分钟，再在氮气气氛中，加入甲苯二异氰酸酯，在135?155°C反应温度下，反应45?60min，反应结束后，然后再在180°C条件下，减压蒸馏45min，然后以减压蒸馏产物再在120°C条件下干燥48h，制备得到亲水改性剂；
其中纳米二氧化娃粉体的平均粒径为50?65纳米，纳米二氧化娃在N，N-二甲基[!比咯烷酮的质量浓度为38g/L，甲苯二异氰酸甲苯酯与纳米二氧化硅的摩尔比为10。
[0106]二氧化硅表面具有优异的羟基结构，能够与具有活性基团的异氰酸基团进行反应，从而赋予惰性的二氧化硅反应活性，利于后期的聚合改性;而异氰酸基团与二氧化硅表面的羟基反应后，生成异氰酸酯基团，其具有优异的亲水性能，能够对水分子进行吸附和传导，同时异氰酸基团与聚酯反应后，使异氰酸酯基团引入分子链段中，提高聚酯亲水性，尤其是持久的亲水性；同时把具有多孔结构的二氧化硅引入聚酯链段上，由于其特殊的多孔结构，对水汽具有保湿和吸湿的作用，利于作为水汽保湿和吸湿的储存库，而提高聚酯材料的亲水性能，并且引入在聚酯分子链上的二氧化硅和异氰酸酯结构打破聚酯的分子结构规整性，使其结晶性能降低而提高聚酯纤维的无定形区，从而提升亲水性能。
[0107](2)分散亲水改性剂的制备:
[0108]采用湿法球磨工艺，以步骤(I)制备的亲水改性剂和聚乙二醇800为原料，在120°C条件下把亲水改性剂加入到聚乙二醇800溶液中进行搅拌分散30分钟，然后冷却至室温制备得到研磨浆料，然后把研磨浆料加入到球磨机中进行球磨，研磨结束后制备得到分散亲水改性剂；
[0109]其中球磨工艺为转速为1500?2000转/分钟，填充量为60?75%，锆株平均粒径为3?5晕米，球磨时间为6?8小时；
[0110]亲水改性剂占研磨浆料的质量分数为45%;
[0111]聚乙二醇800为膏状材料，分钟含有羟基结构，能够在一定温度下与异氰酸基团反应，而在研磨过程中，利用研磨的预热使PEG800熔融并且与异氰酸基团反应，不仅可以实现高效研磨，提高分散性能，同时还可以让聚乙二醇800与异氰酸反应，更有利于异氰酸酯引入到聚酯链段上；同时PEG800分子结构为聚醚结构，具有优异的亲水性能，在与聚酯终缩聚的酯交换反应过程中，把长链的聚醚引入到聚酯分子链段上，提升聚酯的亲水性能。
[0112](3)酯化反应:
[0113]以对苯二甲酸，乙二醇为原料，进行酯化反应得到酯化物；
[0114]具体为:
[0115]以对苯二甲酸，乙二醇为原料，先将对苯二甲酸，乙二醇，醋酸钠，乙二醇锑和磷酸三苯酯加入到打浆釜中，在25?80°C条件下进行打浆45?60min得到酯化打浆液;通过酯化打浆，使对苯二甲酸与乙二醇进行分散，然后再在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1.5?2.5h，等理论出水量达到95 %时，反应结束后得到酯化物。
[0116]对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.45；对苯二甲酸与醋酸钠的质量比值为1:
0.0075;对苯二甲酸与乙二醇锑的质量比值为I:0.025%；对苯二甲酸与磷酸三苯酯的质量比值为1:0.025%。
[0117](4)缩聚反应:
[0118]将步骤(3)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，以氮气为保护气体，酯化反应结束后得到缩聚低聚物；反应温度为245?255°C，反应时间为1.5?2.0h0
[0119](5)终缩聚反应，将第(4)步得到的缩聚低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后采用熔体直纺在线添加终缩聚管道添加的方式，把步骤(2)制备得到的分散亲水改性剂加入到缩聚反应釜中，与步骤(4)得到的缩聚低聚物进行终缩聚反应，通过高温高真空条件进行终缩聚反应，利用分散亲水改性剂与聚酯之间的酯交换反应制备得到所需的亲水聚酷切片。
[0120]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1.5?2.5h0
[0121 ]分散亲水改性剂在亲水聚酯切片的质量分数为15%。
[0122]二、熔体直纺总纤度为33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备
[0123]采用熔体直纺在线添加栗前注入系统，以步骤(一)制备得到的亲水聚酯切片为栗前注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过栗前注入系统使亲水聚酯熔体与主熔体进行混合，再经纺前过滤，进入到纺丝组件，进行熔融纺丝，经经环吹风冷却、上油，牵伸，卷绕得到超细旦POY纤维;然后以超细旦POY纤维为原料，在DTY加弹机上，超细旦POY纤维经预网络喷嘴、第一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、辅助第二罗拉、定型热箱、第三罗拉、上油轮、卷绕成型制备得到所需的超细旦涤纶长丝。
[0124]所述的涤纶细旦丝的专用喷丝板孔数大于128，涤纶细旦丝的纺丝卷绕速度为3800?4500米/分钟，环吹风风速为0.35?0.5米/分钟，环吹风风筒长度为120?165厘米，拉伸倍数为1.8?2.2倍。
[0125]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33dtex/ 144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其特征在于，其具体步骤为: 一、亲水聚酯切片的制备 (1)亲水改性剂的制备: 以纳米二氧化硅粉体为原料，在常温条件下，在N，N-二甲基吡咯烷酮溶液中进行高速搅拌并超声分散，分散时间为6?12h，高速搅拌速度为3000?4000转/分钟，再在氮气气氛中，加入甲苯二异氰酸酯，在135?155°C反应温度下，反应45?60min，反应结束后，然后再在180°C条件下，减压蒸馏45min，然后以减压蒸馏产物再在120°C条件下干燥48h，制备得到亲水改性剂； (2)分散亲水改性剂的制备: 采用湿法球磨工艺，以步骤(I)制备的亲水改性剂和聚乙二醇800为原料，在120°C条件下把亲水改性剂加入到聚乙二醇800溶液中进行搅拌分散30分钟，然后冷却至室温制备得到研磨浆料，然后把研磨浆料加入到球磨机中进行球磨，研磨结束后制备得到分散亲水改性剂； (3)酯化反应: 以对苯二甲酸，乙二醇为原料，进行酯化反应得到酯化物； (4)缩聚反应: 将步骤(3)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，以氮气为保护气体，酯化反应结束后得到缩聚低聚物； (5)终缩聚反应: 将第(4)步得到的缩聚低聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后采用熔体直纺在线添加终缩聚管道添加的方式，把步骤(2)制备得到的分散亲水改性剂加入到缩聚反应釜中，与步骤(4)得到的缩聚低聚物进行终缩聚反应，通过高温高真空条件进行终缩聚反应，利用分散亲水改性剂与聚酯之间的酯交换反应制备得到所需的亲水聚酯切片； 二、熔体直纺总纤度为33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备 采用熔体直纺在线添加栗前注入系统，以步骤(一)制备得到的亲水聚酯切片为栗前注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过栗前注入系统使亲水聚酯熔体与主熔体进行混合，再经纺前过滤，进入到纺丝组件，进行熔融纺丝，经经环吹风冷却、上油，牵伸，卷绕得到超细旦POY纤维；然后以超细旦POY纤维为原料，在DTY加弹机上，超细旦POY纤维经预网络喷嘴、第一罗拉、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络喷嘴、辅助第二罗拉、定型热箱、第三罗拉、上油轮、卷绕成型制备得到所需的超细旦涤纶长丝。2.如权利要求1所述的一种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其特征在于，在亲水改性剂的制备中，纳米二氧化硅在N，N-二甲基吡咯烷酮的质量浓度为25?40g/L。3.如权利要求1所述的一种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其特征在于，在亲水改性剂的制备中，甲苯二异氰酸甲苯酯与纳米二氧化硅的摩尔比为I: 5?1:10。4.如权利要求1所述的一种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其特征在于，在分散亲水改性剂的制备中，球磨工艺为转速为1500?2000转/分钟，填充量为60?75%，锆株平均粒径为3?5毫米，球磨时间为6?8小时。5.如权利要求1所述的一种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其特征在于，在分散亲水改性剂的制备中，亲水改性剂占研磨浆料的质量分数为35?45%。6.如权利要求1所述的一种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其特征在于，在终缩聚反应中，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1.5?2.5h07.如权利要求1所述的一种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其特征在于，在终缩聚反应中，分散亲水改性剂在亲水聚酯切片的质量分数为5?15%。8.如权利要求1所述的一种33dtex/144f的涤纟仑细旦丝的制备方法，其特征在于，在恪体直纺总纤度为33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备中，涤纶细旦丝的纺丝卷绕速度为3800?4500米/分钟，环吹风风速为0.35?0.5米/分钟，环吹风风筒长度为120?165厘米，拉伸倍数为1.8?2.2倍。
【文档编号】D01D5/092GK105908282SQ201610408249
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】谌建国, 鲁传旺, 陈文阳, 刘智敏
【申请人】福建百宏聚纤科技实业有限公司