[发明专利]一种高强有色聚酯工业丝及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强有色聚酯工业丝及其制备方法，将改性聚酯和色母粒混合后经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强有色聚酯工业丝，上油用的油剂中含有冠醚，且冠醚的含量为67.30～85.58wt％，工业丝的主材质为改性聚酯，改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：式中，R₁和R₂各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R₃选自碳原子数为1～5的烷基，R₄选自碳原子数为2～5的烷基，制得的工业丝的断裂强度≥7.0cN/dtex。本发明方法简单合理，制得的工业丝具有断裂强度高和均匀性好的优点。

技术领域

本发明属于纤维制备领域，涉及一种高强有色聚酯工业丝及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，因其具有的优异的性能而得到迅猛地发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。聚酯纤维具有断裂强度高、弹性模量高、回弹性适中、热定型性能优异、耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性好等一系列的优良性能，且由其制备的织物具有抗皱和挺括性好等优点，所以，聚酯纤维备广泛地应用于服装和家纺等领域。

但在合成对苯二甲酸乙二酯的缩聚反应的过程中，特别是在生成线性高聚物时，由于高温氧化降解也伴生了线性和环状低聚物，环状低聚物是在缩聚阶段由于大分子链端回咬环化而形成的，环状低聚物中约70％以上是环状三聚物，环状三聚物具有易聚集、易结晶、化学和耐热稳定性高等特性，生成环状三聚物会对聚酯加工存在以下影响：(1)会造成纺丝组件的堵塞，影响熔体过滤器和组件的使用寿命；(2)在纤维热定型过程会析出，沉积在加热辊上，造成摩擦力增加以及加热不匀；(3)染色过程会以环状三聚物为中心，使染料聚集并粘附在纤维表面，纤维表面出现染料色点、斑渍和色花等现象，影响由其织造而成的织物的手感和色光，同时充满管道和阀门的环状低聚物会限制熔体的正常液流速度，导致纤维染色不匀，重现性差；(4)粘附在纤维表面，导致绕纱困难，出现断纱和粗细不均等现象，影响纤维的断裂强度及断裂伸长率等力学性能，严重影响产品质量。

现阶段制备高强有色聚酯工业丝面临的主要问题有三，一是油剂挥发较快且易在纤维表面发生粘结，使得制得的纤维不均率较高，性能较差；二是纤维中低聚物的挥发残留在喷丝板的表面，造成纤维毛丝，影响纤维的品质；三是在原料中添加颜料后吸油量增大，降低了有色丝的可纺性。

因此，如何提供一种纺丝均匀、低聚物产生量少并能显著提升工业丝品质的高强有色聚酯工业丝的制备方法成为当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的油剂挥发快易在纤维表面发生粘结导致的纤维不均、喷丝板中残留低聚物过多影响纤维品质及颜料的加入对可纺性造成的影响的问题，提供了一种纺丝均匀、低聚物产生量少并能显著提升工业丝品质的高强有色聚酯工业丝制备方法。本发明改性聚酯中带支链的二元醇的引入，减少了聚酯副反应中产生的环状低聚物，提高了产品的品质；含冠醚油剂的使用，提高了油剂的耐热性和润滑性，提升了纤维的品质，由于冠醚较常规平滑剂具有更低的粘度，更高的挥发点，使含冠醚油剂摩擦系数更小以及更加优良的耐热稳定性，从而提高了纤维的加工性能，减少了毛丝现象的出现，制得的纤维品质更高；

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高强有色聚酯工业丝，高强有色聚酯工业丝的主材质为改性聚酯，改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：