[发明专利]一种PBT纤维制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及纤维制造技术领域，尤其涉及一种PBT纤维制造工艺。

背景技术

随着生活品质的提高，消费者对舒适、休闲、美观等多功能纺织品的需求日益提高，为满足这种需求，在纺织品开发过程中越来越重视多功能纤维的应用和开发。弹性纤维在世界纺织业中占据着稳固的地位，由于弹力织物优良的贴身、塑形等特点，弹力面料自出现就受到消费者的青睐。

20世纪70年代，成功聚合获得聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)高分子材料，我国PET纤维2016产量超过3900万吨，PBT纤维只有10万吨；而2010年PET纤维产量超过2500万吨，PBT纤维只有1万吨。PBT纤维弹性比PET纤维高，具有良好的耐久性、尺寸稳定性和较好的弹性，而且弹性不受湿度的影响。

复合纺丝是使两种或两种以上不同化学结构和(或)性能的成纤高聚物熔体(或溶液)，分别通过各自的熔体(或溶液)管道，再由多块分配板组合而成的复合组件进行分配，以各种方式汇合于喷丝板，形成复合熔体(或溶液)流，从同一喷丝孔中喷出，使成纤高聚物大分子沿纤维轴向排列成预先设计的纤维截面形状的纺丝方法。也有些报道将两种或两种以上的聚合物以切片或熔体的形式进行共混纺丝而得到基体一微纤型纤维的方法称为复合纺丝。并列型复合纤维和皮芯型复合纤维特别易于实施赋予纤维新的功能性，例如皮芯型复合纤维可以实现改善纤维的吸湿性、抗静电性及永久卷曲的性能，尤其可用来提高纤维的弹性。

但是，由于PBT的玻璃化转变温度较低，在纤维成型过程中，纤维结晶速度比PET快10倍，在纺丝冷却过程中就开始结晶，快速结晶造成获得的纤维结构中，结晶不完整，对后拉伸相当不利，容易造成成品丝的染色不均匀，同时PBT纤维的耐热性能较差，限制了其在消防等邻域的发展，利用复合纺丝的技术可以给PBT纤维带来新的特性，改良PBT纤维。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种PBT纤维制造工艺。

本发明提出的一种PBT纤维制造工艺，包括如下制作步骤:

S1将原料对苯二甲酸乙二酯、丁二醇、磺酸盐和亲水基团共聚得到将改性PBT聚酯，并制得改性PBT聚酯切片；

S2将改性PBT聚酯切片干燥后与干燥的金属氧化物、PET、PTT在螺旋挤压机中加热共混得到共混改性PBT纺丝熔体；

S3将共混改性PBT纺丝熔体与芳纶聚合物制作成的纺丝原液采用双组分复合纺丝法制得皮芯型复合纤维。

优选的，所述步骤S1中磺酸盐是5-磺酸钠-1,3-间苯二甲基乙二酯，亲水基团是乙二醇。

优选的，所述步骤S1中各组份的添加量为：

对苯二甲酸乙二酯:丁二醇为1:1.3～1:1.7；5-磺酸钠-1,3-间苯二甲基乙二酯相对于对苯二甲酸乙二酯的摩尔百分比为4％～10％；乙二醇的相对于对苯二甲酸乙二酯的质量百分比为0.5～2％。

优选的，所述步骤S2中金属氧化物为改性PBT聚酯质量的1％～10％，为纳米金属氧化物，其粒径为100～150nm，所述金属氧化物是纳米氧化锌和氧化银的混合物，其中氧化锌和氧化银的比例为(1～5):1。

优选的，所述步骤S2中PET添加量为改性PBT聚酯质量的20％～50％，PTT添加量为改性PBT聚酯质量的20％～50％。

优选的，所述步骤S3中芳纶为芳纶1313，芳纶纺丝原液和共混改性PBT熔体的比例为1:7～1:1，且共混改性PBT熔体为芯，芳纶熔体为皮。

优选的，所述步骤S3中双组分复合纺丝，其中共混改性PBT的纺丝温度为270℃～290℃，芳纶的纺丝温度为290℃～310℃，纺丝速度控制在800m～1000m/min。

优选的，所述步骤S3中的复合纺丝的具体步骤为：

步骤一：将芳纶聚合物溶解于二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中，再加人如LiCl作助溶剂，制得纺丝原液，与共混改性PBT熔体混合进行纺丝；

步骤二：经喷丝板纺丝后，因初生纤维表面带有大量无机盐，需经多次水洗，然后在110℃～130℃拉伸1.1～1.5倍，并经热辊干燥，拉伸速度500m～800m/min，最终在120℃～150℃下定型。

本发明的有益效果是：

通过在原料中添加亲水性基团乙二醇及磺酸基团，可以提高改性PBT的亲水性，使得其制成的衣物等具有良好的透气性，同时磺酸基团5-磺酸钠-1，3-间苯二甲基乙二酯的添加可促进阴离子染料进行染色，且染色牢度好。