[发明专利]一种新型的细旦涤纶预取向丝制备工艺

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种新型的细旦涤纶预取向丝(POY)制备工艺，属于化纤技术领域。具体是在采用以对苯二甲酸和乙二醇为原料的大容量熔体直纺四釜聚合体系中，加入单季戊四醇/二甘醇复合添加剂等，制备获得具有超高伸长率等性能优良的细旦涤纶预取向丝(POY)的工艺。

二、背景技术

细旦涤纶为作为合成纤维，其纤度小，织物滑爽、平整、缜密，具有较好的仿真丝效果、优良的物理和化学性能等，因此广泛应用于服装面料(如西服、衬衫)、床上用品(如被面、床罩、蚊帐)及装饰用品(如窗帘布、沙发布、贴墙布、汽车内装饰布)等领域。常规的细旦涤纶预取向丝(POY)的生产工艺主要采用以对苯二甲酸和乙二醇为原料的大量熔体直纺五釜聚合体系，通过加入单季戊四醇等添加剂来获得，该工艺存在以下主要缺点：首先，由于采用五釜聚合体系，预缩聚釜有2个且分为第一、第二釜，因此物料在整个工艺过程中停留的时间较长，不但易造成物料降解，而且在任何一个预聚系统的设备出现问题时，容易造成全线停车，造成企业大量损失。其次，由于在五釜生产中单独加入二甘醇含量相对较高，整个反应时间较长，易降低聚合过程中的聚酯熔体的熔点、热稳定性和染色均匀性，得到的细旦涤纶POY染色性能及效果较差。再则，由于目前细旦涤纶POY应用具有多样化趋势，后道客户对细旦涤纶POY要求具有性能稳定且具有可柔性化操作等特性。因此，如何优化工艺制备性能稳定的且可柔性化操作的细旦涤纶POY对于发展化纤企业具有重大意义。

三、发明内容

要解决的技术问题：五釜聚合体系工艺操作时间长，物料易降解，一旦预聚体系出现问题，易全线停车，细旦涤纶POY性能稳定较差，柔性化操作难度大。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种新型的细旦涤纶预取向丝制备工艺，其特殊之处在于，所述细旦涤纶预取向丝(POY)的原料组成和配比为(b为重量单位)：

上述的单季戊四醇/二甘醇之间配比为30～40∶1000。

一种新型的细旦涤纶预取向丝(POY)制备工艺，其特殊之处在于：

将对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)按照一定重量比注入浆料釜，加入催化剂乙二醇锑及添加剂磷酸三甲酯、醋酸钴、醋酸钠进行混合搅拌，通过浆料曲杆泵打进第一酯化釜进行酯化反应，然后通过液位差自动流入第二酯化釜，并同时添加含单季戊四醇/二甘醇复合添加剂的乙二醇溶液、消光剂(TiO₂)进一步进行酯化反应，反应后余下的乙二醇(EG)和水进入工艺塔进行分离。物料分两路分别进入预缩聚釜进行缩聚反应，并通过真空系统抽走小分子，提高聚合度。物料通过出料泵进入过滤器滤去杂质后进入终缩聚釜，进一步进行缩聚反应，通过更高的真空度抽走小分子，提高聚合度直至达到工艺要求。将两路终缩聚釜反应制成的聚酯熔体通过出料泵进入终聚过滤器，进一步过滤掉杂质后通过增压泵进行增压输送，然后进入熔体冷却器进行冷却以减少熔体的降解，再进入多个静态混合器进行充分混合后进入纺丝箱体，由计量泵进行流量计量(按规格设定)进入纺丝组件，由喷丝板喷出，经侧吹风(或环吹装置)吹风冷却成形，并上油集束成丝束，丝束经卷绕装置进行卷绕成型，制成涤纶预取向丝(POY)丝饼。有关工艺参数见表1，有关性能见表2。

表1  生产POY工艺参数

有益效果：采用此技术的工艺柔性操作性好、简单易行。釜聚合体系中预缩聚釜为立式上、下两层，搅拌均匀，停留时间约减少半小时，同时，原五釜中预缩聚釜有第一、第二两个预聚釜变为一个预聚釜，即由五釜变为四釜，这样可减少聚合物的降解。预聚体系一侧出现问题，另一侧仍可继续生产，不需要全线停车，能有效减小企业的损失，由于整个工艺分两路走流程，可以根据后道客户需求来调节产品的结构。此外，该四釜聚合体系加入单季戊四醇和二甘醇复合添加剂，搅拌均匀性较五釜好，由于复合添加剂中二甘醇的加入量较五釜中二甘醇加入量少，整个加入反应时间较短，对聚合过程中的热稳定性和熔体熔点影响较小，但得到的细旦涤纶预取向丝(POY)的上色率和染色均匀性效果更好。通过该工艺生产的POY可直接销售出厂，用于加弹机厂作原料，加工成涤纶低弹丝(DTY)，用于机织、经编和纬编等织成机织物和针织物，或用于与其他产品并合网络，制成异纤度、异伸长及异收缩的复合丝。

表2  细旦涤纶POY性能

四、具体实施方法