拒水聚酯纤维的制备方法 技术领域 本发明属于化学纤维领域。 具体地讲, 本发明涉及一种功能型纤维的制备方法, 更 具体地讲, 本发明涉及一种永久型拒水聚酯纤维的制备方法。
背景技术 拒水纤维主要原理为 : 用化学拒水剂处理, 使纤维的表面张力降低, 致使水滴不能 润湿表面。现有的拒水织物基本都是采用浸轧法的处理方式, 所用的拒水剂通常为氟碳化 合物。
目前市场上常见的拒水氟碳化合物主要有美国杜邦公司的 Zepe 1588 和 Teflon、 日本旭硝子的 AG480 和 AG710、 日本大金公司的 TG410 和 TG527、 日本日华的 EC50、 亨斯迈的 Oleophonbol 系列等。 虽然各种氟碳化合物的要求不同, 但整理工艺大体相同。 一般采用浸 轧烘焙工艺 : 浸轧织物 ( 轧余率 70-80% ) →预烘 (80-100℃, 5-10min) →焙烘 (150-170℃, 2-3min), 整理液用冰醋酸调至 pH = 3-7。这种轧烘焙工艺存在以下缺点 :
(1) 需要对织成的布进行前处理, 工序繁琐, 复杂, 生产成本较高 ;
(2) 废液率很高, 不但增加了原液的成本, 同时废液回收也很困难 ;
(3) 需要把纤维织成布后进行处理, 增加加工工序, 成本也增加。
因此, 需要开发一种新的工艺来克服以上提及的现有技术存在的缺点。
发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种拒水聚酯纤维的制备方法, 以克服现有技 术存在的上述不足。
本发明所要解决的技术问题通过以下实施方案得以解决 :
本发明第一方面, 一种拒水聚酯纤维的制备方法, 所述方法包括如下步骤 :
(1) 配制拒水处理液, 其成分含量如下 :
拒水剂 80g/L-320g/L
架桥剂 10g/L-80g/L
常规聚酯纺丝油剂 8% -15%
抗静电剂 0-40g/L
水 余量
(2) 在现有的纺丝设备上, 采用聚酯切片作为原料, 利用步骤 (1) 所配制的拒水处 理液代替现有常规纺丝油剂采用 POY 纺丝工艺制备 POY 或者采用 FDY 纺丝工艺制备 FDY 纤 维;
(3) 采用 DTY 加工工艺将步骤 (2) 所纺制的 POY 进行 DTY 加工。
其中所述拒水剂为有机氟类拒水剂。
所述架桥剂为异氰酸类架桥剂。
所述油剂为本领域中常用的聚酯纤维纺丝油剂。
所述抗静电剂为涤纶纤维专用抗静电剂。
所述 POY 纺丝工艺为 : 单丝纤度为 0.5-10dpf, 螺杆纺丝温度为 270-290℃, 纺丝速 度为 3000-3600m/min。
所述 FDY 纺丝工艺为 : 纤维规格 0.5-8dpf, 螺杆纺丝温度为 270-290℃, 第一热辊 温度为 70-90℃, 第二热辊温度为 130-160℃, 第一辊纺丝速度为 1000-3200m/min, 第二辊 拉伸速度为 2500-7000m/min, 拉伸比为 2.4-2.8。
所述 DTY 加工工艺为 : 第一热箱温度为 150-200℃, 第二热箱温度为 180-220℃, 拉 伸比为 1.5-2.0 倍。
本发明第二方面, 一种聚酯纺丝用拒水处理液, 其成分含量如下 :
拒水剂 80g/L-320g/L
架桥剂 10g/L-80g/L
常规聚酯纺丝油剂 8% -15%
抗静电剂 0-40g/L
水 余量
本发明中, 如果拒水剂的用量太少, 达不到均匀拒水的效果, 拒水剂用量太多, 成 本较高, 同时也会影响纤维的纺丝工艺。 如果架桥剂用量的太少, 拒水剂不能很好的附着在纤维表面, 影响拒水效果, 架桥 剂用量太多, 生产成本高。通过 FDY 纺丝工艺, POY 纺丝工艺加上 DTY 后加工中的加热拉伸 步骤后, 架桥剂均能良好地附着在纤维上。
本发明中, 根据所制备纤维的纺丝状况, 后加工状况, 可以适当添加一定比例的涤 纶纤维用抗静电剂, 有利于纺丝工艺的顺利进行, 纤维后加工工艺的顺利进行等, 但如果抗 静电剂添加太多, 会对纤维的拒水效果有一定的影响。 所以, 要酌情添加涤纶纤维用抗静电 剂。
与现有技术相比, 本发明具有如下优点 :
(1) 此方法操作方便, 简单, 利用现有的纺丝设备, 只需将原有纺丝油剂, 改为配制 好的拒水溶液, 不需对设备做任何更改, 无需要添加任何纺丝设备辅件 ;
(2) 此方法可以对现有的任何规格的 POY 或者 FDY 纤维进行处理, 不受纤维规格的 限制, 本发明方法可以生产任何规格的涤纶拒水纤维, 所得的拒水纤维表面接触角能达到 120 度以上 ;
(3) 此方法无环境污染, 溶剂回收等问题 ;
(4) 此方法, 省了后道浸轧和干燥、 烘烤加工工序, 节约了成本和能源 ;
通过本发明方法制备的拒水聚酯纤维主要用于运动服、 旅行包、 旅行装、 帐篷等。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、 创作特征、 达成目的与功效易于明白了解, 下面结 合具体例, 进一步阐述本发明。
实施例 1
实验原料
本发明示例性的实施例中, 使用如下实验原料 :PET 聚酯切片 : IV : 0.65dl/g ; 结晶干燥后含水率 50ppm 以下 ;
纺丝油剂 : 聚酯纤维纺丝油剂, 日本竹本生产
拒水剂 : 苏州远瑞氟素类拒水剂, 牌号 ; UNIDYEN TG-823
架桥剂 : 苏州远瑞异氰酸类架桥剂, 牌号 ; FARAGENT CL-324
抗静电剂 : 苏州远瑞涤纶纤维类抗静电剂。
水: 去离子水。
制备工艺 :
配制一定量的拒水处理液, 称取拒水剂 320g, 架桥剂 40g, 抗静电剂 40g, 纺丝油剂 80g, 加水至总体积为 1L, 放入容器中, 充分搅拌均匀。 将配制好的拒水处理溶液注入纺丝油 剂槽中, 采用已干燥的 PET 聚酯切片按常规涤纶纤维纺丝工艺纺丝。
其中 POY 纺丝工艺如下 :
所制备 POY 纤维规格 : 120dtex/72f
上油量 : 按正常涤纶纤维上油量上油 (0.6% )
卷绕速率 : 3200m/min
纺丝温度 : 螺杆温度为 270 ~ 290℃, 纺丝熔体温度为 280 ~ 285。
将所制备的经过拒水处理的 POY 纱线进行 DTY 加工。
其中 DTY 加工艺如下 :
所制备 DTY 纤维产品规格 : 75dtex/72f ;
第一热箱和第二热箱分别为 160℃和 200℃ ;
牵伸倍率 : 1.8 倍 ;
在袜带编织机上编制袜带, 测试所制备拒水纤维的产品性能。
将袜带在标准的涤纶聚酯纤维染色条件下染色。测试染色后改性纤维的相关性 能。
将测试结果列于表 1、 2、 3 中。
实施例 2
所用原料种类和牌号与实施例 1 一致, 加工工艺与实施例 1 相同, 只是改变拒水剂 量为 160g, 架桥剂 20g, 抗静电剂 40g, 纺丝油剂 80g, 加水至总体积为 1L
产品测试结果见表 1、 表 2 和表 3。
实施例 3
所用原料种类和牌号与实施例 1 一致, 加工工艺与实施例 1 相同, 只是改变拒水剂 量为 80g, 架桥剂 10g, 纺丝油剂 80g, 加水至总体积为 1L, 未填加抗静电剂
产品测试结果见表 1、 表 2 和表 3。
实施例 4
所用原料种类和牌号与实施例 1 一致, 加工工艺与实施例 1 相同, 只是改变拒水剂 量为 80g, 架桥剂 10g, 抗静电剂 10g, 纺丝油剂 80g, 加水至总体积为 1L
产品测试结果见表 1、 表 2 和表 3。
表 1 POY 性能
从表 1 可以看出, 经过拒水处理液处理后的纤维, 拒水处理液对 POY 纤维性能没有 负面影响, 在实施例 3 中, 未添加纤维用抗静电剂, 纺丝过程中有少许飞丝现象。
表 2 DTY 性能测试结果
从表 2 可以看出, 经过拒水处理液处理后的纤维, 拒水处理液对 DTY 纤维性能没有 负面影响, 但是受到拒水剂的影响, DTY 纤维的上油率有大幅度降低。在实施例 3 中, 未添 加纤维用抗静电剂, 在 DTY 加工过程中, 纤维有少许毛丝现象。
表 3 袜带拒水和染色性能测试结果
从表 3 可以看出, 经过拒水处理液处理后的纤维, 拒水处理液对纤维染色性能没 有负面影响, 并且染色以后仍然有很好的拒水效果。
从表 1-3 可以看出, 采用本发明方法制备的拒水聚酯纤维, 此拒水处理液对原有 纤维性能没有负面影响, 拒水处理液中, 拒水剂用量为 16%以上时, 经过此方法处理后的涤 纶聚酯纤维具有良好的拒水效果, 添加量降到 8%以后, 经过此方法处理的拒水纤维, 拒水 水性能降低。
在纺丝过程中, 处理液中没有添加抗静电剂的情况下, POY 纺丝过程中, 有少许飞 丝现象发生, 在 DTY 的加工过程中, 纤维有少许毛丝现象。
实施例 5
除改变拒水剂, 架桥剂牌号以外, 此实施例所用为旭硝子公司产品牌号 GS-10, FM-1, 其余所用原料种类, 原料添加量, 生产工艺均与实施例 1 相同
产品测试结果见表 4 和表 5。
实施例 6
除改变拒水剂, 架桥剂牌号以外, 此实施例所用试剂为杜邦公司产品, 其余所用原 料种类, 原料添加量, 生产工艺均与实施例 1 相同
产品测试结果见表 4 和表 5。
实施例 7
除改变拒水剂, 架桥剂牌号以外, 此实施例所用试剂为亨斯曼公司产品, 其余所用 原料种类, 原料添加量, 生产工艺均与实施例 1 相同
产品测试结果见表 4 和表 5。
实施例 8
除改变拒水剂, 架桥剂牌号以外, 此实施例所用为赫特公司产品 HS 1100, 其余所 用原料种类, 原料添加量, 生产工艺均与实施例 1 相同
产品测试结果见表 4 和表 5。 表 4 纤维性能指标从表 4 可以看出 : 改变拒水处理液牌号以后, 经过拒水处理液处理后的纤维, 拒水 处理液对 POY 纤维性和 DTY 纤维性能都没有影响, 但是受到拒水剂的影响, DTY 纤维的油份 含量有大幅度降低。
表 5 袜带拒水和染色性能测试结果
从表 5 可以看出 : 经过拒水处理液处理后的纤维, 拒水处理液对纤维染色性能没 有负面影响, 并且染色以后仍然有很好的拒水效果。
实施例 9
所用原料种类和原料添加量与实施例 1 相同, 在此实施例中采用 FDY 纺丝工艺, 其 FDY 纺丝工艺为 :
纤维规格 75/48dtex/f
纺丝温度 270-290℃
拉伸比 2.5
第一热辊温度 78℃ 第二热辊温度 158℃ 第一热辊纺丝速度 : 2100m/min。 第二热辊拉伸速度 : 5300m/min 所得纤维性能见表 6 和表 7。 表 6 纤维性能指标
表 7 袜带拒水和染色性能测试结果从表 6 和表 7 可以看出 : 经过拒水处理液处理后的纤维, 拒水处理液对 FDY 纤维性 能没有负面影响, 拒水处理液对纤维染色性能没有负面影响, 并且染色以后仍然有很好的 拒水效果。
本领域技术人员从本发明实施例的实践可知, 本发明的拒水处理剂及本发明制备 拒水纤维的方法可用于具有拒水性的 PTT 纤维、 PBT 纤维的制造。
以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解, 本发明不受上述实施例的限制, 上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理, 在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进, 这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
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