氯纶与聚丁二酸丁二醇酯并列纤维.pdf

氯纶与聚丁二酸丁二醇酯并列纤维
技术领域
本发明涉及纤维制备领域，特别涉及一种氯纶与聚丁二酸丁二醇酯并列纤维。
背景技术
在当前国内外市场调整变化的时刻，面对多年来化纤行业常规品种严重过剩，新型纤维材料制造技术整体落后的局面，技术进步以及加大自主创新源头科研投入的呼声日益高涨。可降解纤维作为新型纤维的一种，种类日益繁多，其应用涉及到医用、服用、渔业、建筑、卫生、装饰、工业处理等诸多领域。脂肪族聚酯是可降解聚酯中重要的一类，其中聚丁二酸丁二醇酯，熔点为115℃，稳定性好，不易在室温下分解，力学性能好，具有加工应用的可能性，是目前可降解聚酯研究的热点，目前国内合成的聚丁二酸丁二醇酯分子量较低，颜色发黄，多应用在塑料领域，在纺织领域里聚丁二酸丁二醇的应用还很少见到。
发明内容
为了开发聚丁二酸丁二醇酯的在纺织领域的应用，选择氯纶和聚丁二酸丁二醇酯共纺，得到具有蓬松性能的纤维。
一种氯纶与聚丁二酸丁二醇酯并列纤维，通过化学聚合得到的聚丁二酸丁二醇酯，然后与氯纶共同纺丝，纺丝时两种不同的聚合物各自分别熔融，在最后时刻通过喷丝板挤出结合成并列型双组份纤维。
聚丁二酸丁二醇酯的制备：原料为丁二醇与丁二酸，添加摩尔比为1.10～1.15，催化剂为甲基苯磺酸和异丙氧基钛，聚酯的合成主要有酯化和缩聚两步完成，连续聚合工艺中酯化反应通过常压和减压两个酯化釜完成，缩聚反应通过预缩聚和终缩聚两釜完成。
聚丁二酸丁二醇酯的合成工艺：

  条件  酯化I  酯化II  预缩聚  终缩聚  反应温度/℃  140～150  150～160  230～240  230～240  反应压力/Pa  (1.3～1.5)×10⁵  60000～70000  2500～3000  50～100  停留时间/min  60～90  60～90  50～70  120～150
购买的氯纶切片的密度为1.4g/cm³，纤维比重：1.4g/cm3左右，纤维强度：约为2.64cN/dtex，断裂伸长率：12％～28％。
聚丁二酸丁二醇酯在合成中要加入催化剂、消光剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂，催化剂甲基苯磺酸的添加量为丁二醇量的100×10^-6，异丙氧基钛的添加量为丁二醇量的400×10^-6，消光剂二氧化硅的用量为丁二醇量的3～5‰，稳定剂磷酸的用量为丁二醇量的3～5‰，阻燃剂溴代碳酸酯类的用量为丁二醇量的5～8‰，增效剂锑酸钠的用量为丁二醇量的1～3‰，催化剂和聚合原料一起进入酯化反应，消光剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂则在缩聚反应的最后阶段加入。
在制备并列型纤维时，氯纶和聚丁二酸丁二醇酯自酯分别熔融，在挤出前的最后时刻两种聚酯熔体进入纺丝箱，通过调节纺丝箱中的分隔元件和喷丝板的关系，可以得到氯纶所占质量比为30～35％、35～40％、40～45％、45～50％等不同类型的并列型纤维。
双组份熔体初纺成丝后依次经过一道拉伸、热定型、二道拉伸、卷曲、热定型、切断工序制的。聚酯熔体纺丝的拉伸温度为240℃，纺丝速度为1000～2000m/min，一道拉伸的牵伸比为2.5～3.5，拉伸温度为130℃，热定型温度在90～100℃；二道拉伸的牵伸比为1.15～1.50，拉伸温度为100℃，卷曲温度为70～80℃，再经过热定型使纤维温度达到55℃以下，切断。
本发明的进步意义在于：
利用与氯纶共纺制备的并列型纤维，纤维具有难燃、蓬松保暖、耐晒、耐磨、耐蚀和耐蛀性能，扩展了聚丁二酸丁二醇酯的在纺织领域的应用。
具体实施方式
一种氯纶与聚丁二酸丁二醇酯并列纤维，通过化学聚合得到的聚丁二酸丁二醇酯，然后与氯纶共同纺丝，纺丝时两种不同的聚合物各自分别熔融，在最后时刻通过喷丝板挤出结合成并列型双组份纤维。
实施例
1.聚丁二酸丁二醇酯的制备：原料为丁二醇与丁二酸，添加摩尔比为1.15，催化剂为对甲苯磺酸和钛酸四丁酯，聚酯的合成主要有酯化和缩聚两步完成，连续聚合工艺中酯化反应通过常压和减压两个酯化釜完成，缩聚反应通过预缩聚和终缩聚两釜完成
聚丁二酸丁二醇酯的合成工艺：
  条件  酯化I  酯化II  预缩聚  终缩聚  反应温度/℃  140～150  150～160  230～240  230～240  反应压力/Pa  1.3×10⁵  65000  3000  70  停留时间/min  70  70  60  150
2.聚丁二酸丁二醇酯在合成中要加入催化剂、消光剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂，催化剂甲基苯磺酸的添加量为丁二醇量的100×10^-6，异丙氧基钛的添加量为丁二醇量的400×10^-6，消光剂二氧化硅的用量为丁二醇量的3‰，稳定剂磷酸三甲酯的用量为丁二醇量的3‰，阻燃剂溴代碳酸酯类的用量为丁二醇量的3‰，增效剂锑酸钠的用量为丁二醇量的3‰，催化剂和聚合原料一起进入酯化反应，消光剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂则在缩聚反应的最后阶段加入。
3.在制备并列型纤维时，氯纶和聚丁二酸丁二醇酯自酯分别熔融，在挤出前的最后时刻两种聚酯熔体进入纺丝箱，通过调节纺丝箱中的分隔元件和喷丝板的关系，可以得到氯纶所占质量比为30～35％、35～40％、40～45％、45～50％等不同类型的并列型纤维。
4.双组份熔体初纺成丝后依次经过一道拉伸、热定型、二道拉伸、卷曲、热定型、切断工序制的。熔体纺丝的拉伸温度为240℃，纺丝速度为1600m/min，一道拉伸的牵伸比为2.8，拉伸温度为130℃，热定型温度在90～100℃；二道拉伸的牵伸比为1.30，拉伸温度为100℃，卷曲温度为70～80℃，再经过热定型使纤维温度达到55℃以下，切断。
5.共纺制备的并列型纤维，纤维具有难燃、蓬松保暖、耐晒、耐磨、耐蚀和耐蛀性能。