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一种多羟基聚酯纤维的制备方法权利要求

2022/07/16219 作者:佚名
导读:1.《一种多羟基聚酯纤维的制备方法》特征是:依次包括第一酯化反应、第二酯化反应和缩聚反应,具体步骤为: (1)第一酯化反应:将二元醇和多羟基醇按照摩尔比98~99.5:0.5~2配置成混合多元醇;按照二元酸羧基官能团与所述混合多元醇的羟基官能团摩尔比1.02~1.10:1添加二元酸;将所述混合多元醇与所述二元酸加入酯化反应釜进行第一酯化反应,所述第一酯化反应的压力为0.01~0.5兆帕,反应的温度

1.《一种多羟基聚酯纤维的制备方法》特征是:依次包括第一酯化反应、第二酯化反应和缩聚反应,具体步骤为:

(1)第一酯化反应:将二元醇和多羟基醇按照摩尔比98~99.5:0.5~2配置成混合多元醇;按照二元酸羧基官能团与所述混合多元醇的羟基官能团摩尔比1.02~1.10:1添加二元酸;将所述混合多元醇与所述二元酸加入酯化反应釜进行第一酯化反应,所述第一酯化反应的压力为0.01~0.5兆帕,反应的温度为230~260摄氏度,反应的时间为2~4小时;当第一酯化反应出水量达到理论出水量的90~95%,完成第一酯化反应;

(2)第二酯化反应:将所述第一酯化反应得到的物料在补充二元醇后进行第二酯化反应,反应的压力为0.1~0.5兆帕,反应的温度为240~270摄氏度,反应的时间为0.5~2小时;第二酯化反应直到酯化出水量达到理论出水量的98%以上终止;补充二元醇的物质量为第一酯化添加多元醇羟基总摩尔数的10.5%~16.3%,使得第一酯化反应和第二酯化反应中总的醇羟基与羧酸官能团的摩尔比为1.10~1.30:1;

(3)最后将所述第二酯化反应的混合物进行缩聚反应,经过缩聚反应制得聚酯;所述缩聚反应的温度保持在260~280摄氏度;所述缩聚反应持续2~4小时,制备得到多羟基聚酯;

(4)将所述多羟基聚酯经熔融纺丝成型制备得到多羟基聚酯纤维;所述二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇或戊二醇中的一种以上;所述多羟基醇为山梨醇、季戊四醇或木糖醇中的一种以上。

2.根据权利要求1所述的一种多羟基聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述二元酸为对苯二甲酸或对苯二甲酸与5-磺酸钠-间苯二甲酸二乙醇酯按照摩尔比9~9.5:1~0.5的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种多羟基聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述的步骤(1)中:在第一酯化反应开始之前,先将所述混合多元醇和二元酸在浆料釜中进行搅拌打浆,使充分共混;并且预热酯化反应釜,在酯化反应釜内部温度达到200摄氏度~230摄氏度时将浆料釜中充分共混的物料导入。

4.根据权利要求1所述的一种多羟基聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述的步骤(1)中:在第一酯化反应开始之前,还加入催化剂、热稳定剂和抗氧化剂;所述催化剂的加入量为100~500百万分比浓度,基数为所述二元酸的质量;所述热稳定剂的加入量为二元酸质量的0.001~0.02%;所述抗氧化剂的加入量为二元酸质量的0.001~0.03%。

5.根据权利要求4所述的一种多羟基聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述催化剂为钛系催化剂和/或锑系催化剂;所述钛系催化剂为钛酸四丁酯和/或乙二醇钛;所述锑系催化剂为三氧化二锑、醋酸锑或乙二醇锑中的一种以上。

6.根据权利要求4所述的一种多羟基聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述热稳定剂为磷酸三甲酯、烷基磷酸二酯或三(壬苯基)亚磷酸酯的其中之一或其混合物。

7.根据权利要求4所述的一种多羟基聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168或抗氧化剂616其中之一或其混合物。

8.根据权利要求1所述的一种多羟基聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述多羟基聚酯纤维为POY、FDY、DTY或短纤维,其纺丝工艺分别为:

将步骤(3)制备得到的多羟基聚酯进行熔融纺丝,其短纤维纺丝工艺为:纺丝温度为270~300摄氏度,纺丝速度为800~1500米/分钟,拉伸温度为60~80摄氏度,预拉伸倍率为1.02~1.10,一道拉伸倍率为2.80~3.20,二道拉伸倍率为1.05~1.15,然后经切断,制得多羟基聚酯短纤维,短纤维的纤度为0.3~5分特克斯,长度为38毫米或51毫米;所述多羟基聚酯短纤维的断裂强度≥2.5厘牛/分特克斯,纤维断裂伸长率20~30%,纤维的表面接触角为45~50°,回潮率≥2.0%,吸水率≥250%,纤维的电阻为109欧·厘米;

将步骤(3)制备得到的多羟基聚酯进行熔融纺丝,其POY纺丝工艺为:纺丝温度为270~300摄氏度,纺丝速度为2000~3000米/分钟,拉伸温度为60~80摄氏度,总拉伸倍率为1.5~5;所述多羟基聚酯POY的断裂强度≥2.0厘牛/分特克斯,纤维断裂伸长率≥100%,纤维的表面接触角为45~50°,回潮率≥2.0%,吸水率≥250%,纤维的电阻为109欧·厘米;

进一步地,POY经过8小时平衡后,分别经第一罗拉,第Ⅰ热箱,冷却板,PU盘式假捻器,第二罗拉,网络喷嘴,第Ⅱ热箱,第三罗拉,油轮,最后经过卷绕罗拉卷绕成型,制成多羟基聚酯DTY;其中第一罗拉的线速度200~600米/分钟,第二罗拉的线速度500~600米/分钟,第三罗拉的线速度300~600米/分钟,卷绕罗拉的线速度400~700米/分钟,牵伸比1.1~1.8,PU盘式假捻D/Y比为1.2~2.5;所述多羟基聚酯DTY的断裂强度≥3.0厘牛/分特克斯,纤维断裂伸长率15~20%,纤维的表面接触角为45~50°,回潮率≥2.5%,吸水率≥250%,纤维的电阻为108欧·厘米;

将步骤(3)制备得到的多羟基聚酯进行熔融纺丝,FDY纺丝工艺为:纺丝速度为3500~4200米/分钟,热辊GR1的速度为1100~1500米/分钟,温度为80~110摄氏度,热辊GR2的速度为3550~4280米/分钟,温度为115~135摄氏度,制得多羟基聚酯FDY长丝;所述多羟基聚酯FDY的断裂强度≥3.5厘牛/分特克斯,纤维断裂伸长率20~25%,纤维的表面接触角为45~50°,回潮率≥2.0%,吸水率≥250%,纤维的电阻为109欧·厘米;

9.根据权利要求1所述的一种多羟基聚酯纤维的制备方法,其特征在于,所述熔融纺丝成型采用圆形喷丝板或异形喷丝板,所述异形喷丝板为三叶形喷丝板、扁平型喷丝板、中空型喷丝板、十字型喷丝板、Y型喷丝板或“8”字型喷丝板中一种。

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