CN105603567A - 超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝及其制备方法，超有光聚酯和荧光增白剂色母粒，所述荧光增白剂色母粒包括以下含量的材料：20-80％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、20-80％的聚对苯二甲酸丁二醇酯、0.1-2.0％的荧光增白剂和0.4-12％的辅助添加剂。本发明提供的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法，首先选用常规粘度的聚酯切片通过干燥增粘的方式取代高黏切片进行熔融纺丝，从原料成本上大幅节约了生产成本；其次本发明中的生产方法工艺流程较短，能耗低，在生产过程中断头率较低，生产出来的长丝可以满足中高强缝纫线的要求，并且生产过程中减少了能源的消耗，具有节能的效果。

Description

超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学纤维领域，尤其涉及一种超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝及其制备方法。

背景技术

涤纶缝纫线包括涤纶长丝缝纫线和涤纶短丝缝纫线，而涤纶长丝缝纫线具有强度高、线质柔软、无霉变、可缝性好、物理化学性质稳定无接头等优点，被广泛应用于高档服饰、箱包、鞋帽、军用品等领域。

国内外缝纫线用涤纶长丝的技术主要有纺拉一步法(FDY法(FULLDRAWYARN))、UDY-DT两步法和POY-DT(PARTIALLYORIENTEDYARN)两步法。FDY法用高粘度聚酯切片，纺程上需要增设缓冷装置，制造成本高，尤其是生产150D以下的细旦丝时更加突出。UDY-DT两步法先纺制未拉伸丝，再进行多级高倍拉伸，但所获得的涤纶长丝的强度并不高，缺少有效定型，热收缩率较高，已基本淘汰。中国专利CN200610085250，采用POY-DT两步法依次经过一级拉伸、紧张热定型、二级拉伸、松弛热定型和卷绕等工序生产细旦高强低缩低伸型涤纶长丝。所获得的涤纶长丝强度和沸水收缩率可满足中高档长丝缝纫线的要求。然而，其工艺流程长，能耗高、生产过程中断头率较高，造成生产成本居高不下。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的目的是提供一种中高强、低热收缩率超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝及其制备方法，解决背景技术中中高强、低热收缩率细旦产业用涤纶专用长丝生产过程中能耗高、工艺流程长，成本居高不下的问题；以及解决超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝工艺流程长，能耗高、生产过程中断头率较高等技术问题。

本发明提供一种超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝，包括：超有光聚酯和荧光增白剂色母粒，其中所述荧光增白剂色母粒占所述超有光聚酯的质量分数为3-4％，所述荧光增白剂色母粒包括以下含量的材料：20-80％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、20-80％的聚对苯二甲酸丁二醇酯、0.1-2.0％的荧光增白剂和0.4-12％的辅助添加剂。

本发明还提供一种超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法，其特征在于，包括步骤：

S101：对超有光聚酯切片和荧光增白剂色母粒进行干燥，以对所述超有光聚酯切片进行增粘和粘度均化；

S102：将所述超有光聚酯切片与所述荧光增白剂色母粒混合通过螺杆挤出机进行熔融挤出；

S103：将挤出的熔体通过过滤器进行过滤，去除熔体中的杂质，随后通过静态混合器混合均匀；

S104：混合后的熔体经过纺丝箱体进行纺丝，随后对长丝进行冷却并通过油轮上油，上油后的长丝通过导丝棍以增加纺丝张力，然后经预网络器使油剂均化；

S105：经预网络器后的长丝进入牵伸装置进行牵伸和热定型，牵伸后通过主网络器对丝条进行网络化，经网络化后的丝束再经卷绕头进行卷绕。

本发明提供的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法，首先选用常规粘度的聚酯切片(0.64-0.68dL/g)通过干燥增粘的方式取代高黏切片进行熔融纺丝，从原料成本上大幅节约了生产成本；其次本发明中的生产方法工艺流程较短，能耗低，在生产过程中断头率较低，生产出来的长丝可以满足中高强缝纫线的要求，并且生产过程中减少了能源的消耗，具有节能的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明提供一种超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝，包括：超有光聚酯和荧光增白剂色母粒，其中所述荧光增白剂色母粒占所述超有光聚酯的质量分数为3-4％，所述荧光增白剂色母粒包括以下含量的材料：20-80％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、20-80％的聚对苯二甲酸丁二醇酯、0.1-2.0％的荧光增白剂和0.4-12％的辅助添加剂。

可选的，所述辅助添加剂包括：热稳定剂0.1-3％、抗氧化剂0.1-3％、分散剂0.1-5％、偶联剂0.1-1％。

可选的，所述荧光增白剂为以下的一种或者多种：苯并唑类：C.I.荧光增白剂135(DT)、C.I.荧光增白剂184(OB)、C.I.荧光增白剂393(OB-1)；芘衍生物类：C.I.荧光增白剂179(FluliteXMF)。

可选的，所述抗氧化剂为以下的一种或者多种：1010、1330、MARK5118A；所述热稳定剂为以下的一种或者多种：有机锡硫醇化合物、乙二胺四乙酸纳、月桂酸二丁基锡。

可选的，所述分散剂为以下的一种或者多种：聚乙烯吡咯烷酮、三羟甲乙烷、CH系列；所述偶联剂为钛酸酯类。

本发明通过选用常规粘度的聚酯切片通过干燥增粘的方式取代高黏切片进行熔融纺丝，从原料成本上大幅节约了生产成本，且断头率较低，生产出来的长丝可以满足中高强缝纫线的要求。

实施例二：

如图1所示，本发明还提供一种超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法，包括步骤：

S101：对超有光聚酯切片和荧光增白剂色母粒进行干燥，以对所述超有光聚酯切片进行增粘和粘度均化；

S102：将所述超有光聚酯切片与所述荧光增白剂色母粒混合通过螺杆挤出机进行熔融挤出；

S103：将挤出的熔体通过过滤器进行过滤，去除熔体中的杂质，随后通过静态混合器混合均匀；

S104：混合后的熔体经过纺丝箱体进行纺丝，随后对长丝进行冷却并通过油轮上油，上油后的长丝通过导丝棍以增加纺丝张力，然后经预网络器使油剂均化；

S105：经预网络器后的长丝进入牵伸装置进行牵伸和热定型，牵伸后通过主网络器对丝条进行网络化，经网络化后的丝束再经卷绕头进行卷绕。

本发明提供的生产方法中的工艺流程较短，能耗低，在生产过程中断头率较低，生产出来的长丝可以满足中高强缝纫线的要求。

可选的，所示步骤S101中所述超有光聚酯切片通过流化床预结晶器和主干燥塔联合使用进行干燥，所述荧光增白剂色母粒通过真空转鼓进行干燥。将所述超有光聚酯切片进行干燥增粘，使其超有光聚酯干切片含水率≤20ppm，便于后续熔融挤出工艺的实施，并且使得制备出的断裂强度和伸长率等参数符合要求。

可选的，所述超有光聚酯切片在所述预结晶器中停留时间为17-20min，预结晶温度为175-185℃；所述超有光聚酯切片在主干燥塔中停留时间为5.5-6.5h，主干燥温度为168-170℃。

可选的，所述步骤S105具体包括步骤：

所述牵伸装置中包括三个热辊，所述第一热辊速度为550-750m/s，温度为105-115℃；所述第二热辊速度为2300-2400m/s，温度为120-125℃；所述第三热辊速度为3200-3400m/s，温度为235-245℃。

本发明中的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法中首先从原料成本上大幅节约了生产成本，其次本发明中的生产方法工艺流程较短，能耗低，在生产过程中断头率较低，生产出来的长丝可以满足中高强缝纫线的要求。

实施例三：

湿聚酯切片经振动筛去除粉末和大颗粒，由脉冲装置输送到流化床预结晶器，在预结晶器中停留17-20min，干燥温度185℃，在主干燥塔中停留6h，干燥温度168℃，使切片干燥后含水量≤20ppm；然后分配到各干切片储料槽中备用。

其选用A色母粒与干燥的超有光聚酯切片同时喂入单螺杆挤出机进行熔融挤出，其中A色母粒的特征为：色母粒中高黏聚酯切片切片(1.05-1.15dL/g)含量为59.25％、聚对苯二甲酸丁二醇脂含量为40％，荧光增白剂含量为0.15％、热稳定剂0.2％、抗氧化剂0.15％、分散剂0.1％、偶联剂0.15％；色母粒与超有光聚酯切片的添加比为3.5:100。

选用A色母粒采用计量阀计量与干燥的超有光聚酯切片同时喂入单螺杆挤出机进行熔融挤出，所述螺杆分成六个加热区域，螺杆各区温度和箱体的温度比白丝的生产低2-5℃，色母粒中含有“相容剂”聚对苯二甲酸丁二醇脂在高温下容易降解，箱体温度偏低可减少色母粒在高温下的降解。其中，各区温度分配为：一区：263-265℃、二区：268-270℃、三区：272-275℃、四区：277-280℃、五区：280-285℃、六区：283-285℃，机头温度：283-286℃，机头压力：13.5-15MPa。

具体设置所述螺杆各区的温度为：一区265℃、二区270℃、三区273℃、四区277℃、五区283℃、六区284℃，机头温度285℃、压力15MPa。

所述熔体经螺杆挤出机后进入熔体过滤器，从熔体过滤器出来后再经过静态混合器然后进入纺丝箱体，其中，预过滤器出口压力为11.5Mpa，分配到各计量泵，计量泵计量后进入纺丝组件。所述组件内的砂杯在其上层铺一层无纺布，且增加组件内砂杯中细内砂的比例以增加压力和过滤性能，因为在色丝纺丝过程中易产生凝聚粒子，在丝条中容易引起团聚，造成断头增加，增加细内砂的比例可以减少断头率，增加可纺性。

丝束从纺丝组件喷出后进入侧吹风冷却，其中侧吹风风速为0.4-0.6m/s；接着长丝通过进行油轮上油，上油率为0.8-1.5％，由此减少断头率。

以纺制长丝的规格为150D/48f或者100D/36f或者75D/24f为例，设定侧吹风风速0.45m/s，温度22℃，湿度70％。初生纤维采用油轮上油，上油量设定为：1.2％，然后进行预网络，使油剂在丝条表面更加均匀，设定预网络压力：0.12MPa，预网络压力比普通白色的压力稍大，提高捻力和油剂在丝条表面均匀性，丝条经预网络后进入牵伸热辊通过多级热辊进行牵伸，和张紧热定型。

本发明采用低速纺丝、高倍牵伸的方式，设定第一热辊速度550m/s、温度110℃、缠绕8圈，第二热辊速度为2318m/s、温度为120℃、缠绕5圈，第三热辊速度为3273m/s、温度为240℃、缠绕8圈。长丝从第三热辊张紧热定型后进入主网络器进行加捻，以提高丝条抱合性和强力，其中主网络压力：0.3MPa；经主网络后丝条进入卷绕机构，设定卷绕速度为3255m/s。所制备长丝的物理性能指标见表1。

表1实施例三中所制备的长丝物理性能

实施例四：

湿聚酯切片经振动筛去除粉末和大颗粒，由脉冲装置输送到预结晶器，在预结晶器中停留17-20min，干燥温度185℃，在主干燥塔中停留6h，干燥温度168℃，使切片干燥后含水量≤20ppm；然后分配到各干切片储料槽中备用。

其选用B色母粒与干燥的超有光聚酯同时喂入单螺杆挤出机进行熔融挤出，其中B色母粒的特征为：色母粒中高黏聚酯含量为39.45％、聚对苯二甲酸丁二醇脂含量为60％，荧光增白剂含量为0.12％、热稳定剂0.1％、抗氧化剂0.1％、分散剂0.1％、偶联剂0.1％。色母粒与超有光聚酯切片的添加比为3.5:100。

选用B色母粒采用计量阀计量与干燥的超有光聚酯切片同时喂入单螺杆挤出机进行熔融挤出，具体设置所述螺杆各区的温度为：一区265℃、二区270℃、三区273℃、四区277℃、五区283℃、六区286℃，机头温度285℃、压力15MPa。

所述熔体经螺杆挤出机后进入熔体过滤器，从熔体过滤器出来后再经过静态混合器然后进入纺丝箱体，其中，预过滤器出口压力为11.5Mpa，分配到各计量泵，计量泵计量后进入纺丝组件。丝束从纺丝组件喷出后进入侧吹风冷却，其中侧吹风风速为0.4-0.6m/s；接着长丝进行油轮上油，上油率为0.8-1.5％，由此减少断头率。

以纺制长丝的规格为150D/48f或者100D/36f或者75D/24f为例，设定侧吹风风速0.45m/s，温度22℃，湿度70％。初生纤维采用油轮上油，上油量设定为：1.1％，然后进行预网络，使油剂在丝条表面更加均匀，设定预网络压力：0.12MPa，预网络压力比普通白色的压力稍大，提高捻力和油剂在丝条表面均匀性，丝条经预网络后进入牵伸热辊通过多级热辊进行牵伸，和张紧热定型。

本发明采用低速纺丝、高倍牵伸的方式，设定第一热辊速度550m/s、温度110℃、缠绕8圈，第二热辊速度为2318m/s、温度为120℃、缠绕5圈，第三热辊速度为3270m/s、温度为240℃、缠绕8圈。长丝从第三热辊定型后进入主网络器进行加捻，以提高丝条的抱合力和强力，其中主网络压力：0.3MPa；经主网络后丝条进入卷绕机构，设定卷绕速度为3255m/s。所制备长丝的物理性能指标见表2。

表2实施例四中所制备的长丝物理性能

从以上实施例中可以看出，长丝的物理性能与牵伸工艺和色母有直接关系，这是因为，色母粒A中的抗氧化剂、热稳定剂以及分散剂的添加量稍大于色母粒B，可有效降低色母粒的热降解，减少断头率。

当原生纤维在较大的后牵伸倍率下，丝的强力≥6.5cN/dtex，沸水收缩率≤4.0％，断裂伸长率：15.0％±2％；可满足高档涤纶长丝缝纫线的要求。

本发明提供的制备方法，首先选用常规粘度的聚酯切片通过干燥增粘的方式取代高黏切片进行熔融纺丝，从原料成本上大幅节约了生产成本；其次本发明中的生产方法工艺流程较短，能耗低，在生产过程中断头率较低，生产出来的长丝可以满足中高强缝纫线的要求，并且生产过程中减少了能源的消耗，具有节能的效果。

在本发明上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (10)

1.一种超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝，其特征在于，包括：超有光聚酯和荧光增白剂色母粒，其中所述荧光增白剂色母粒占所述超有光聚酯的质量分数为3-4％，所述荧光增白剂色母粒包括以下含量的材料：20-80％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、20-80％的聚对苯二甲酸丁二醇酯、0.1-2.0％的荧光增白剂和0.4-12％的辅助添加剂。

2.根据权利要求1所述的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝，其特征在于，所述辅助添加剂包括：热稳定剂0.1-3％、抗氧化剂0.1-3％、分散剂0.1-5％、偶联剂0.1-1％。

3.根据权利要求1所述的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝，其特征在于，所述荧光增白剂为以下的一种或者多种：苯并唑类：C.I.荧光增白剂135、C.I.荧光增白剂184、C.I.荧光增白剂393；芘衍生物类：C.I.荧光增白剂179。

4.根据权利要求2所述的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝，其特征在于，所述抗氧化剂为以下的一种或者多种：1010、1330、MARK5118A；所述热稳定剂为以下的一种或者多种：有机锡硫醇化合物、乙二胺四乙酸纳、月桂酸二丁基锡。

5.根据权利要求2所述的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝，其特征在于，所述分散剂为以下的一种或者多种：聚乙烯吡咯烷酮、三羟甲乙烷、CH系列；所述偶联剂为钛酸酯类。

6.一种如权利要求1-5所述的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法，其特征在于，包括步骤：

S101：对超有光聚酯切片和荧光增白剂色母粒进行干燥，以对所述超有光聚酯切片进行增粘和粘度均化；

S102：将所述超有光聚酯切片与所述荧光增白剂色母粒混合通过螺杆挤出机进行熔融挤出；

S103：将挤出的熔体通过过滤器进行过滤，去除熔体中的杂质，随后通过静态混合器混合均匀；

S104：混合后的熔体经过纺丝箱体进行纺丝，随后对长丝进行冷却并通过油轮上油，上油后的长丝通过导丝棍以增加纺丝张力，然后经预网络器使油剂均化；

S105：经预网络器后的长丝进入牵伸装置进行牵伸和热定型，牵伸后通过主网络器对丝条进行网络化，经网络化后的丝束再经卷绕头进行卷绕。

7.根据权利要求6所述的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法，其特征在于，所示步骤S101中所述超有光聚酯切片通过流化床预结晶器和主干燥塔联合使用进行干燥，所述荧光增白剂色母粒通过真空转鼓进行干燥。

8.根据权利要求7所述的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法，其特征在于，所述超有光聚酯切片在所述预结晶器中停留时间为17-20min，预结晶温度为175-185℃；所述超有光聚酯切片在主干燥塔中停留时间为5.5-6.5h，主干燥温度为168-170℃。

9.根据权利要求6所述的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法，其特征在于，所述步骤S105具体包括步骤：

所述牵伸装置中包括三个热辊，所述第一热辊速度为550-750m/s，温度为105-115℃；所述第二热辊速度为2300-2400m/s，温度为120-125℃；所述第三热辊速度为3200-3400m/s，温度为235-245℃。

10.根据权利要求6所述的超有光光学增白细旦产业用涤纶专用长丝制备方法，其特征在于，所述卷绕速度为3300-3450m/s。