[發明專利]改性聚酯纖維的制備方法及由該方法制備的改性聚酯纖維

有效

• 申請號: 200910241512.6
• 申請日: 2009-11-25
• 公開（公告）號: CN101736417A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 彭書成;陳美蘭
• 申請（專利權）人: 彭書成
• 主分類號: D01D5/10
• 分類號: D01D5/10;D01D10/02;D02J1/22;D01F6/92
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 葉凡;于海東

技術領域

本發明涉及一種人造絲及其制造方法，尤其涉及一種改性聚酯合成纖維人 造絲及其制造方法。

背景技術

聚酯纖維指由多種二元醇和芳香族二元羧酸或其酯經縮聚生成的聚酯、 聚丙、聚合粉為原料所制得纖維的統稱。具體品種有：聚對苯二甲酸乙二酯 纖維，聚對苯二甲酸丁二酯纖維，聚對苯二甲酸丙二酯纖維，聚對苯二甲酸 -1，4-環己二甲酯纖維，聚-2，6-萘二酸乙二酯纖維，以及多種改性的聚對苯二 甲酸乙二酯纖維(如：CDP，ECDP，EDDP)等。工業化大量生產的聚酯纖維是 用聚對苯二甲酸乙二醇酯制成的，故習稱聚酯纖維即指用聚對苯二甲酸乙二 醇酯制成的纖維，在我國的商品名為滌綸。

聚酯纖維的生產過程包括縮聚和熔體紡絲兩部分。其中，縮聚是將對苯 二甲酸二甲酯和乙二醇進行酯交換，生成的對苯二甲酸乙二酯，在270～290℃ 和真空條件下縮聚而得聚對苯二甲酸乙二酯；或將對苯二甲酸與乙二醇直接 酯化，然后對苯二甲酸乙二酯進行縮聚獲得合成纖維聚合物；熔體紡絲包括 切片紡絲法和直接紡絲法兩種。切片紡絲是將縮聚后的高聚物熔體經鑄帶、 切粒而得到切片，再經過干燥、熔融而紡絲。熔融過程中，切片所含的水分 能使聚酯發生水解而影響紡絲性能和纖維質量，因此在紡絲前必須經過干燥， 使切片含水率降低到0.01％以下。直接紡絲則是將高聚物熔體干燥后的滌綸 切片在螺桿中加熱熔融，擠壓送入紡絲箱體的各個紡絲部位，由計量泵精確 計量和過濾后，從噴絲板的小孔中噴出。噴絲孔的直徑一般為0.25～0.30毫 米。噴出的熔體細流，被冷卻氣流冷卻凝固成絲條。

聚酯加強纖維是以聚酯纖維(PET，又稱聚對苯二甲酸乙二醇酯)為主 要原料，添加一定的功能母料制備而成，產品密度為136g/cm³，可溶于苯酚- 四氯乙烷、鄰氯苯酚等溶劑，吸濕性極小，能耐酸，化學穩定性高，具有良 好的耐光性能。聚酯加強纖維在-40℃～+250℃的溫度內不脆化、不變形，每 根纖維都是獨立的，與同時是石油產品的瀝青有極強的吸附性，在介質中有 良好的吸附性和分散性。當每噸瀝青混合料摻入2250克纖維時，將有多達 18億根纖維以三維立體方式對混合料進行加強，提供巨大的內聚力，提高公 路的質量和壽命。

聚酯纖維除具有普通聚合物纖維細度大、強度高、易分散的特點，還具 有突出的耐高溫性能，可廣泛應用于熱拌合瀝青混凝土工程，也可應用于高 強混凝土的增強防裂，是理想的多功能增強材料。20世紀70年代以來，歐美 國家通過研究發現，用聚酯纖維可有效防止瀝青混凝土的溫縮裂縫，從而有效提 高瀝青路面的抗拉、抗剪、抗壓、抗沖擊強度和耐疲勞性能，此后聚酯纖維開始 大量用于瀝青混凝土中。聚酯加強纖維主要用于保護橋石配筋或鋼板不受侵 蝕；瀝青路面的薄層瀝青混凝土罩面；鋼結構橋鋪設瀝青土面層路石的修復 和補筑；機場跑道與停機坪的加強；新建瀝青路面面層；舊瀝青面罩層；舊 水泥路面罩面；涂補、灌縫、路緣石。

但是，由于聚酯纖維耐堿度差，其耐堿強度保留率低，通常只有30％左右， 因此不能用在堿性較強的普通水泥混凝土中，在普通水泥混凝土中僅能使用耐堿 強度保留率高的聚丙烯纖維、聚乙烯晴纖維和聚酰胺纖維等，這些材料雖能在一 定程度上對水泥混凝土起阻裂作用，但由于其強度和彈性模量較低，阻裂效果不 理想，通常只能達到85％。

如果為了提高工程質量而在施工中采用聚酯纖維加強無堿水泥混凝土，則 由于無堿水泥價格為普通水泥價格的幾倍而大大提高混凝土工程成本，使施工受 到很大的限制。因此，在現有技術的文獻中僅有關于聚酯纖維用于瀝青混凝土中 的報道，而沒有關于聚酯纖維用于普通水泥混凝土工程的報道。

目前，對聚酯纖維的改性研究繁多，主要是對聚酯纖維的化學改性，例如： 公開號為CN101255618的中國專利申請公開了一種易溶性聚酯纖維的制造方 法，包括聚酯短纖維和聚酯長絲，通過化學改性和物理改性相結合，在聚酯切片 聚合時，加入聚合物總量5-10％的間苯二甲酸、5-15％的聚乙二醇6000作改性 劑；在紡絲過程中，采用的紡絲溫度為260℃-300℃，采用牽伸倍數為2.5-4.0， 該方法制備的改性的易溶性聚酯纖維為紡織行業的一種新型原料，在低堿狀態下 可溶解。