[發明專利]一種超亮光三葉異形FDY纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201410852480.4
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104480564A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 王山水;熊克;張建光;湯方明;張燁;邵義偉
• 申請（專利權）人: 江蘇恒力化纖股份有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;C08G63/183;C08G63/78;D01D5/253;C07C227/18;C07C229/08
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1.一種超亮光三葉異形FDY纖維，其特征是：所述超亮光三葉異形FDY纖維的材料為改性聚酯，經噴絲孔為Y形結構的三葉異形噴絲板紡絲而得；所述超亮光三葉異形FDY纖維的斷裂強度≥3.8cN/dtex，斷裂伸長率為33.0±3.0％；所述改性聚酯由聚酯與氨基脂肪酸乙二醇酯構成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子鏈間，且所述氨基脂肪酸乙二醇酯與所述聚酯的分子鏈間有氫鍵作用，使所述氨基脂肪酸乙二醇酯與所述聚酯的分子鏈的相對位置固定；所述超亮光三葉異形FDY纖維聚酯在溫度為90～130℃條件下，纖維內部分子鏈間的自由體積空間增大20～30v/v％；

所述氨基脂肪酸乙二醇酯的分子結構為：

H₂N(CH₂)_nCOOCH₂CH₂OOC(CH₂)_nNH₂；

其中，n＝10-50。

2.根據權利要求1所述的一種超亮光三葉異形FDY纖維，其特征在于，所述超亮光三葉異形FDY纖維的線密度偏差率≤0.5％，斷裂強度CV值≤5.0％，斷裂伸長CV值≤10.0％，條干不勻率CV值≤2.00％，沸水收縮率7.5±0.5％，含油率0.90±0.20％。紡絲過程噴絲板的三葉異形噴絲孔的三葉互成120度夾角，葉長與葉寬的比值為2～5:1。

3.根據權利要求1所述的一種超亮光三葉異形FDY纖維，其特征在于，所述氨基脂肪酸乙二醇酯占所述超亮光三葉異形FDY纖維的重量百分比為0.5～2.5％。

4.如權利要求1所述的一種超亮光三葉異形FDY纖維的制備方法，其特征是將改性聚酯經計量、擠出(三葉異形噴絲孔擠出)、冷卻、上油、拉伸、熱定形和卷繞，制得超亮光三葉異形FDY纖維；

所述擠出的溫度為280～290℃；

所述冷卻的風溫為20～25℃；

所述卷繞的速度為4000～4200m/min；

單絲纖度為0.3～1.0dtex；

所述改性聚酯的制備步驟包括：

(1)氨基脂肪酸乙二醇酯的制備：

1)將二元脂肪酸與甲醇以1:1.5摩爾比的量加入反應器中，在濃硫酸的催化下，加熱到80～110℃，回流酯化，冷卻，分離提純得到二元脂肪酸單甲酯；所述二元脂肪酸為十二烷二羧酸到五十二烷二羧酸中的一種；

2)將所述二元脂肪酸單甲酯、四乙酸鉛和溴化鋰按摩爾比1:1:1溶在苯中，其中二元脂肪酸單甲酯的濃度為0.05～0.1mol/L，在氮氣氛圍下，在80～90℃反應，回流，當不再有氣體產生時，加入一定量的稀硫酸反應2～3小時，然后洗滌、提純及干燥，得到產物溴代脂肪酸；

3)將溴代脂肪酸與15～25wt％的氨水按摩爾比1:2加入到反應器中，攪拌，在室溫下反應，再將反應產物加熱蒸餾，且用冷水吸收氨氣，加熱蒸餾的溫度不超過70℃，直至無氣泡產生，即停止蒸餾，然后進行冷卻和抽濾，濾餅用去離子水洗至無溴離子為止，將產品真空干燥得到產物氨基脂肪酸；

4)將乙二醇和氨基脂肪酸按摩爾比為1.1:2攪拌均勻，并按氨基脂肪酸重量的1～3％加入濃度為40～50wt％的硫酸，進行酯化反應，酯化反應溫度為160～220℃，酯化水餾出量達到理論值的90％以上為酯化反應終點；反應產物經分離提純得到氨基脂肪酸乙二醇酯；

(2)改性聚酯的制備，包括酯化反應和縮聚反應：

所述酯化反應：

采用對苯二甲酸和乙二醇作為原料，配成均勻漿料后進行酯化反應，得到酯化產物；酯化反應在氮氣氛圍中加壓，壓力控制在常壓～0.3MPa，溫度在250～260℃，酯化水餾出量達到理論值的90％以上為酯化反應終點；

所述縮聚反應：

包括縮聚反應低真空階段和縮聚反應高真空階段：

所述縮聚反應低真空階段，在酯化產物中加入催化劑和穩定劑，在負壓的條件下開始縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在260～270℃，反應時間為30～50分鐘；

在所述縮聚反應低真空階段結束后加入氨基脂肪酸乙二醇酯，并攪拌；

所述縮聚反應高真空階段，經所述縮聚反應低真空階段后，繼續抽真空，使反應壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應溫度控制在275～280℃，反應時間50～90分鐘；

制得改性聚酯。