[發(fā)明專利]一種高品質(zhì)PBT短纖及其熔體直紡制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710976268.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN107955992A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞盛;馬健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫市興盛新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): D01F6/62
• 分類號(hào): D01F6/62;D01D5/08;C08G63/183;C08G63/78
• 代理公司: 宜興市天宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)32208
• 代理人: 丁騫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于PBT材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PBT短纖及其熔體直紡制備方法。

背景技術(shù)

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維是20世紀(jì)80年代開發(fā)的新型纖維，其染色性能比滌綸好，彈性高于錦綸，與氨綸相近，加上其高的沸水收縮率，加工成的產(chǎn)品具有高彈性、高起縐性、手感好、立體感強(qiáng)、風(fēng)格奇特的高檔品質(zhì)，尤為突出的是經(jīng)過變形加工后的PBT纖維彈性十分優(yōu)越，無論是在低負(fù)荷或是濕潤(rùn)條件下都具有較高的彈性恢復(fù)率。PBT纖維已成為化學(xué)纖維中最有發(fā)展前途的差別化纖維之一。

PBT 短纖維有很好的化學(xué)、物理、機(jī)械性能，且與普通PET短纖維相接近。此外PBT短纖維具有優(yōu)良的彈性，使PBT 短纖維可與其他各種纖維混紡，得到具有舒適或高彈的彈力紗線。這些紗可用于織制運(yùn)動(dòng)衣、外衣、內(nèi)衣等舒適的彈力織物。由于PBT聚合生產(chǎn)工業(yè)化較晚，PBT短纖生產(chǎn)開發(fā)投入不足，市場(chǎng)推廣力度不夠，目前只有零星樣品在下道試用，且多數(shù)為與其他纖維制備混紡紗。國(guó)內(nèi)專利一種PBT短纖維的生產(chǎn)方法（CN106498517 A）其目的在于提供一種制備PBT短纖的生產(chǎn)方法，并未述及PBT熔體制備過程，且此方法制備PBT短纖紡速偏低，影響生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種產(chǎn)品性能均一穩(wěn)定，彈性好，成本低的高品質(zhì)PBT短纖及其熔體直紡制備方法。

技術(shù)方案：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的一種高品質(zhì)PBT短纖及其熔體直紡制備方法，它依次包括（1）高轉(zhuǎn)化率酯化反應(yīng)、（2）預(yù)縮聚反應(yīng)、（3）終縮聚反應(yīng)、（4）高穩(wěn)定熔體輸送直紡、（5）后紡成型；

（1）高轉(zhuǎn)化率酯化反應(yīng)：對(duì)苯二甲酸與1，4-丁二醇的酯化溫度為215-235℃，酯化壓力17-23kPa，酯化停留時(shí)間為3-3.5h，酯化率達(dá)99.1%以上，酯化完成后酯化產(chǎn)物輸送至預(yù)縮聚反應(yīng)器；

（2）預(yù)縮聚反應(yīng)：預(yù)縮聚溫度為235-245℃，預(yù)縮聚壓力為1-5kPa,停留時(shí)間為0.5-1h，制得的預(yù)聚物依次經(jīng)預(yù)聚物過濾器和預(yù)聚物冷卻器進(jìn)行過濾冷卻處理后輸送至終聚反應(yīng)器；

（3）終縮聚反應(yīng)：終縮聚溫度為245-255℃，終縮聚壓力為20-60Pa，停留時(shí)間為1.5-2.5h，終聚反應(yīng)器出料口粘度為0.95-1.15dL/g的高粘熔體輸送至熔體過濾器，過濾后通過熔體泵將熔體沿保溫管道輸送至紡絲組件；

（4）高穩(wěn)定熔體輸送直紡：管道輸送時(shí)間15-30分鐘，熔體輸送壓降≤45MPa，熔體輸送溫升≤5.5℃，紡絲溫度為262-276℃，紡絲速度為1000-3000m/min；

（5）后紡成型：集束、牽伸、疊絲、卷曲、烘干、切斷、打包、入庫。

通過上述步驟制得的高品質(zhì)PBT短纖，其斷裂強(qiáng)度為2.7-5.7 cN/dtex，斷裂強(qiáng)度不勻率≤3.2%，斷裂伸長(zhǎng)25-45%，斷裂伸長(zhǎng)不勻率≤7.9%。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明通過酯化階段采用更低負(fù)壓及更長(zhǎng)酯化停留時(shí)間，有效提高了酯化階段酯化率，使得酯化率達(dá)99.2%以上；采用精準(zhǔn)的管道輸送控制工藝，提高熔體輸送質(zhì)量及效率，減少對(duì)紡絲性能的影響；最終生產(chǎn)的高品質(zhì)PBT短纖，性能均一穩(wěn)定、彈性好、成本低。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1：

對(duì)苯二甲酸與1，4-丁二醇的酯化溫度為220℃，酯化壓力19kPa，酯化停留時(shí)間為3.1h，酯化率達(dá)99.2%，酯化完成后酯化產(chǎn)物輸送至預(yù)縮聚反應(yīng)器；預(yù)縮聚溫度為238℃，預(yù)縮聚壓力為4kPa,停留時(shí)間為0.7h，制得的預(yù)聚物依次經(jīng)預(yù)聚物過濾器和預(yù)聚物冷卻器進(jìn)行過濾冷卻處理后輸送至終聚反應(yīng)器；終縮聚溫度為247℃，終縮聚壓力為35Pa，停留時(shí)間為1.9h，終聚反應(yīng)器出料口粘度為1.00dL/g的高粘熔體輸送至熔體過濾器，過濾后通過熔體泵將熔體沿保溫管道輸送至紡絲組件；管道輸送時(shí)間20分鐘，熔體輸送壓降44MPa，熔體輸送溫升5℃，紡絲溫度為265℃，紡絲速度為1500m/min；經(jīng)過集束、牽伸、疊絲、卷曲、烘干、切斷、打包、入庫。

最終制得高品質(zhì)PBT短纖斷裂強(qiáng)度為3.5cN/dtex，斷裂強(qiáng)度不勻率3.0%。斷裂伸長(zhǎng)40%，斷裂伸長(zhǎng)不勻率7.5%。

實(shí)施例2：