[发明专利]聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯与聚丁二酸丁二醇酯皮芯纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及双组分纤维制备领域，特别涉及一种聚对苯二甲酸1，3-丙二醇 酯与聚丁二酸丁二醇酯皮芯纤维的制备方法。

背景技术

在纤维领域人们越来越青睐具有环保功能的绿色纤维，聚乳酸是最早应用 的一种可完全降解纤维，乳酸多是由生物发酵制得，通过酶催化合成聚乳酸， 所以聚乳酸的合成成本较高，且不易进行合成工艺的控制。脂肪族聚酯也是可 降解聚酯中重要的一类，其中聚丁二酸丁二醇酯，熔点为115℃，稳定性好， 不易在室温下分解，力学性能好，具有加工应用的可能性，是目前可降解聚酯 研究的热点，目前国内合成的聚丁二酸丁二醇酯分子量较低，颜色发黄，多应 用在塑料领域，在纺织领域里聚丁二酸丁二醇的应用还很少见到。

发明内容

为了开发聚丁二酸丁二醇酯的在纺织领域的应用，选择聚对苯二甲酸1，3 丙二醇酯和聚丁二酸丁二醇酯共纺，得到改性的聚丁二酸丁二醇酯纤维。

本发明涉及一种聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯与聚丁二酸丁二醇酯皮芯纤维 的制备方法，通过聚合得到的聚丁二酸丁二醇酯与聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯 共同纺丝，制得皮芯型双组份纤维，其中皮层为聚丁二酸丁二醇酯，芯层为聚 对苯二甲酸1，3-丙二醇酯，皮层完全包裹芯层，皮层重量占纤维总重量的20～ 60％，成品纤维线密度范围为70dtex-250dtex。

聚丁二酸丁二酸酯的制备：原料为丁二醇与丁二酸，添加摩尔比为 1.10～1.15，催化剂为二乙醇钛和钛酸四丁酯，聚酯的合成主要有酯化和缩聚两 步完成，连续聚合工艺中酯化反应通过常压和减压两个酯化釜完成，缩聚反应 通过预缩聚和终缩聚两釜完成。聚丁二酸丁二醇酯在合成中要加入催化剂、消 光剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂。添加量为丁二醇摩尔量的多少，催化剂和聚 合原料一起进入酯化反应，消光剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂则在缩聚反应的 最后阶段加入。

催化剂    二乙醇钛        200×10^-6，

催化剂    钛酸四丁酯      400×10^-6，

消光剂    二氧化硅        3～5‰，

稳定剂    亚磷酸三苯酯    5～8‰，

阻燃剂    溴代丙烯酸      5～8‰，

增效剂    锑酸钠          1～3‰，

制得聚丁二酸丁二醇酯的特性黏度为1.3～1.5dl/g。熔点115℃，端酯化 ≤30mmol/kg，色相L值≥85，水分≤0.10％。

聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯切片的特性黏度为0.80～0.90dl/g。熔点248℃， 端酯化≤30mmol/kg，色相L值≥90，水分≤0.15％。

在制备皮芯型纤维时，聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯和聚丁二酸丁二醇酯自 酯分别熔融，两种熔体分别经过各自的计量泵精确计量后，在挤出前的最后时 刻进入纺丝箱，通过调节纺丝箱中的分隔元件和喷丝板，可以得到聚丁二酸丁 二醇酯所占质量比为20～30％、40～50％、50～60％等不同类型的皮芯型纤维。

混合熔体经过喷丝板喷丝后，依次经过一道拉伸、热定型、二道拉伸、卷曲、 热定型、切断工序制的。熔体纺丝的拉伸温度为220℃，纺丝速度为1000～ 2000m/min，一道拉伸的牵伸比为2.5～3.5，拉伸温度为120℃，热定型温度在 90～100℃；二道拉伸的牵伸比为1.15～1.50，拉伸温度为110℃，卷曲温度为 70～80℃，再经过热定型使纤维温度达到55℃以下，切断。

皮芯纤维的性能：

密度(dtex)         70-250

吸湿率(％)         1.5～2.0

回弹率(％)         10～15

断裂强度(CN/dtex)  5～10

断裂伸长率(％)     25～30

本发明的进步意义在于：

1.该纤维常温下进行分散染料印染，减低了印染能耗。

2.通过与丙纶复合纺丝，提高了可降解聚酯的应用性能。

3.纤维兼具两种聚酯的性能，具有回弹性和可降解性，有利于环保。

具体实施方式