[发明专利]用于安全带的聚酯纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于安全带等的工业高强度的聚酯纤维及其制备方法。更具体而言，本发明涉及具有优异的机械性能、耐磨性、耐热强度保留性和冲击吸收性等的安全带用高强度聚酯纤维，以及该聚酯纤维的制备方法。

背景技术

由于优异的机械强度和耐化学性等，以聚对苯二甲酸乙二醇酯(下文，称为“PET”)为代表的聚酯广泛用于纤维、膜或树脂等。例如，纤维广泛用于工业材料，例如作为橡胶补强材料，如轮胎帘子线、皮带和软管等，以及用于医疗用途。

目前，在用于工业材料的聚酯纤维中，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯作为主要组分的高强度聚酯纤维广泛用作安全带用纱线。当然，安全带用纱线应当保持高强度，而且在被制成安全带后还应当具有良好的滑动效率，以便极大地减少与皮带扣(sash guide)之间反复的摩擦，以及当拉出和固定安全带以约束和脱离约束时所产生的摩擦。

如此，为了向安全带用聚酯纤维赋予足够的滑动效率，通常，在制备聚酯纤维时提供含有润滑剂的乳剂。然而，由于安全带用聚酯纤维通常没有颜色，因此在编织后需要染色工艺，而在染色工艺中，在纱线制备工艺中提供的含润滑剂的乳剂可能会被消除。为此，仅仅通过在制备工艺中提供润滑剂，难以向安全带用聚酯纤维引入足够的润滑性。

另外，通常，如果常规的安全带用聚酯纤维经过使用纱线制备织带产品和染色的工艺，由于高温热处理强度可能会降低，因此，已经开发了仅仅使用高强度纱线提高强度的技术。由于安全带用纱线基本上用于在汽车事故时将乘客固定在车体上，从而降低二次损害，为了最好地保护乘客，非常重要的是保持纱线的强度。然而，如果将具有高模量和低断裂伸长率的聚酯纤维用于安全带用纱线，则用于减少在汽车内安装和使用安全带时产生的摩擦的滑动效率会显著降低，由于安全带本身的刚度，车祸时这可能使乘客受伤。

因此，需要开发用于安全带等的工业高强度聚酯纤维，这种聚酯纤维保持优异的机械性质和高强度，具有显著提高的柔软度、耐磨性和强度保留性等，以减少对乘客的冲击。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种表现出适用于安全带和织带等的高强度、低模量和高伸长率的聚酯纤维，该聚酯纤维具有优异的机械性能、耐磨性和强度保留性，使得事故时由于安全带本身的刚度带来的二次伤害降低到最小程度。

本发明的另一目的是提供一种制备该聚酯纤维的方法。

本发明的又一目的是提供包含该聚酯纤维的安全带。

技术方案

本发明提供一种安全带用聚酯纤维，其特性粘度为0.8至1.5dl/g，拉伸强度为8.8g/d以上，总细度为400至1800旦尼尔。

本发明还提供一种制备安全带用聚酯纤维的方法，包括在270至310℃对特性粘度为0.8dl/g以上的聚酯聚合物进行熔融纺丝以制备未拉伸聚酯纱线，以及拉伸该未拉伸聚酯纱线。

本发明还提供一种包含所述聚酯纤维的安全带。

在下文中，将描述根据本发明的具体实施方案的安全带用聚酯纤维、该聚酯纤维的制备方法以及使用该聚酯纤维生产的安全带。然而，提出这些实施例仅用于举例说明本发明，而本发明的范围并不局限于此。对于本领域的技术人员而言显而易见的是，在本发明的范围内示例性实施方案的各种改变是可行的。

此外，除非文中特别指明，“包括”、“包含”和“含有”意指包括任意组成元素(或组成成分)而没有特别限制，并且不应理解为排除其它组成元素(或组成成分)的加入。

通常，作为安全带用纱线，广泛使用包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(下文，称为“PET”)作为主要组分的高强度聚酯纤维。另外，当然，安全带用纱线应当保持高强度，而且还应当具有良好的滑动效率以显著地降低当在汽车内安装和使用时在约束/脱离约束的过程中反复的摩擦。

由于安全带用来在汽车事故时将乘客固定在车体上，从而降低二次伤害以保护乘客，其使用高强度的纱线设计，因此，主要使用具有高模量和低断裂伸长率的聚酯纤维。尤其，由于分子结构，聚酯比尼龙等具有更高的刚度，从而具有高模量性质。

然而，如果常规的具有高刚度的高模量聚酯被用于制造安全带，在车祸时，由于安全带过高的刚度可能会对乘客造成伤害。

因此，本发明的聚酯纤维可以有效地用于制造安全带，这种安全带在保持高强度的同时，具有优异的冲击吸收率，显著提高的耐磨性和耐热强度保留性。

本发明人的实验结果发现，当具有特定性质的聚酯纤维用于制造安全带等时，可以确保更加提高的滑动性质和冲击吸收率等，以及优异的机械性质。