[發明專利]一種高品質PBT短纖及其熔體直紡制備方法

在審

• 申請號: 201710976268.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107955992A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 俞盛;馬健
• 申請（專利權）人: 無錫市興盛新材料科技有限公司
• 主分類號: D01F6/62
• 分類號: D01F6/62;D01D5/08;C08G63/183;C08G63/78
• 代理公司: 宜興市天宇知識產權事務所(普通合伙)32208
• 代理人: 丁騫

技術領域

本發明屬于PBT材料技術領域，具體涉及一種PBT短纖及其熔體直紡制備方法。

背景技術

聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維是20世紀80年代開發的新型纖維，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，加工成的產品具有高彈性、高起縐性、手感好、立體感強、風格奇特的高檔品質，尤為突出的是經過變形加工后的PBT纖維彈性十分優越，無論是在低負荷或是濕潤條件下都具有較高的彈性恢復率。PBT纖維已成為化學纖維中最有發展前途的差別化纖維之一。

PBT 短纖維有很好的化學、物理、機械性能，且與普通PET短纖維相接近。此外PBT短纖維具有優良的彈性，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動衣、外衣、內衣等舒適的彈力織物。由于PBT聚合生產工業化較晚，PBT短纖生產開發投入不足，市場推廣力度不夠，目前只有零星樣品在下道試用，且多數為與其他纖維制備混紡紗。國內專利一種PBT短纖維的生產方法（CN106498517 A）其目的在于提供一種制備PBT短纖的生產方法，并未述及PBT熔體制備過程，且此方法制備PBT短纖紡速偏低，影響生產效率。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種產品性能均一穩定，彈性好，成本低的高品質PBT短纖及其熔體直紡制備方法。

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

（1）高轉化率酯化反應：對苯二甲酸與1，4-丁二醇的酯化溫度為215-235℃，酯化壓力17-23kPa，酯化停留時間為3-3.5h，酯化率達99.1%以上，酯化完成后酯化產物輸送至預縮聚反應器；

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

（3）終縮聚反應：終縮聚溫度為245-255℃，終縮聚壓力為20-60Pa，停留時間為1.5-2.5h，終聚反應器出料口粘度為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）高穩定熔體輸送直紡：管道輸送時間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PBT短纖，其斷裂強度為2.7-5.7 cN/dtex，斷裂強度不勻率≤3.2%，斷裂伸長25-45%，斷裂伸長不勻率≤7.9%。

有益效果：本發明與現有技術相比，其顯著優點是：本發明通過酯化階段采用更低負壓及更長酯化停留時間，有效提高了酯化階段酯化率，使得酯化率達99.2%以上；采用精準的管道輸送控制工藝，提高熔體輸送質量及效率，減少對紡絲性能的影響；最終生產的高品質PBT短纖，性能均一穩定、彈性好、成本低。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的說明。

實施例1：

對苯二甲酸與1，4-丁二醇的酯化溫度為220℃，酯化壓力19kPa，酯化停留時間為3.1h，酯化率達99.2%，酯化完成后酯化產物輸送至預縮聚反應器；預縮聚溫度為238℃，預縮聚壓力為4kPa,停留時間為0.7h，制得的預聚物依次經預聚物過濾器和預聚物冷卻器進行過濾冷卻處理后輸送至終聚反應器；終縮聚溫度為247℃，終縮聚壓力為35Pa，停留時間為1.9h，終聚反應器出料口粘度為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；經過集束、牽伸、疊絲、卷曲、烘干、切斷、打包、入庫。

最終制得高品質PBT短纖斷裂強度為3.5cN/dtex，斷裂強度不勻率3.0%。斷裂伸長40%，斷裂伸長不勻率7.5%。

實施例2：