[发明专利]不连续聚对苯二甲酸丙二酯纤维及其制造方法

说明书

本发明涉及PTT短纤维(其中PTT表示聚对苯二甲酸丙二酯)和通过采用两步法即纺丝和拉伸(spinning and stretching)工艺对其进行制造的方法。

由聚对苯二甲酸乙二酯制造的短纤维和对其进行制造的熔融纺丝工厂是已知的〔Fourné，“合成纤维”Hanser Verlag(1995)460-462页〕。由于不同的结晶特性，因此这些方法不容易用于PTT。

制造PTT连续长丝的方法是已知的，如“聚合物科学”杂志A-1部分，vol.4(1966)，1851-1857中“PTT纤维”所述。其中所规定的高拉伸比例标志着不经济的低纺丝速度。所列出的纤维性能也不能满足如今市场的需要。

EP 0547553A1描述了以20m/min的纺丝速度和100m/min的产品制造速度生产单丝的方法。

EP 0754790A2描述了由PTT通过将表面加热至高温而有助于拉伸来制造纺织长丝的方法。其中没有具体的加工例。

WO 99/11845A1描述了由双折射率至少为0.030的PTT制造纤维的方法。所给出的参数显示了在≤90％断裂值下的低延伸率，这不易于获得足以进一步转换为短纤维的高拉伸率，因此不适用。

WO 99/27168A1披露了用于制造缠绕在纱线轴上的PTT长丝的高速纺丝拉伸方法。但是不能从其中获得短纤维制造用的高生产能力和纤维打包(tow baling)能力。

有关JP52-08124A的CA 86：122866涉及用加热设备处理PTT复丝，其中所采用的33％拉伸率不适用于制造短纤维。

有关JP52-08123A的CA：122865描述了在制造PTT纤维时采用所需要的高拉伸率300％。但是用于这种目的的360m/min纺丝速度过低，因此该方法的经济效率令人置疑。

有关JP52-05320A的CA 86：122856描述了PTT纺丝，其中所采用的拉伸率标志着不经济的低纺丝速度。

本发明的目的是提供一种PTT短纤维，其中与传统的纤维相比，这些纤维和由它们制造的纺织品和家用纺织品尤其是地毯非常美观和耐用，并具有环境友好的染色性能。这些PTT短纤维可以按照熔体纺丝和拉伸的两步法生产，这比上述连续长丝的制造方法有更好的经济效益。

上述目的根据本发明由根据权利要求所述的PTT短纤维和具有至少0.70dl/g特性粘度的PTT短纤维的制造方法来实现。

此处采用的术语PTT意指包括至少90mol％对苯二甲酸丙二酯单元的聚酯。适合的共聚单体是间苯二酸、2，6-萘二羧酸、乙二醇、二乙二醇、1，4-丁二醇和1，4-环己烷二甲醇。优选的是聚对苯二甲酸丙二酯均聚物，特别优选带有在制造过程中由1，3-丙二醇形成的(derived)少量醚基团。PTT短纤维的特性粘度在从0.7至1.3dl/g的范围内，特别优选为从0.75至1.15dl/g。

该方法采用PTT熔体作原料，它可以在PTT制备中由缩聚反应器直接获取，也可以由熔融PTT颗粒来获得。该聚合物熔体中可以包括常规的添加剂，例如染料、消光剂、稳定剂、防静电剂、润滑剂和支化剂，总量为0-5.0％重量比，或者这些添加剂可以在熔体通向喷丝头时加入到熔体中。会显著影响结构参数(例如在线股断裂时的延伸率)的添加剂被排除在外。

根据本发明，采用纺丝和拉伸两步法来制造纤度优选为0.8-20旦尼尔的PTT短纤维，所述方法包括以下步骤：

1.将聚合物熔点为T_m的PTT熔体在熔融温度T_s＝T_m+k(℃)时送入

纺丝系统，其中7≤k≤63，优选为23≤k≤41。在加套的生产线中

将该熔体传输和分配直至纺丝箱体，其中用流体和/或蒸汽形式的热

转移介质在生产线的外套内以234-290℃的温度进行加热。其它类

型的加热也是可以的。生产线系统内该熔体的壁剪切速率在管线中是