CN106884220B - Fdy高强度涤纶长丝 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及FDY高强度涤纶长丝，将高强度聚酯熔体进行熔融纺丝得到FDY高强度涤纶长丝；熔融纺丝工艺为：纺丝温度292℃，风温16～18℃，风速0.7～0.85m/s，牵伸温度95℃，牵伸倍数为1.8～2.2倍，热定型温度150℃，卷绕张力控制为2.2～2.5cN，卷绕速度为3900～4500米/分钟。本发明含有纳米碳化硅粉体，因此具有很高的强度。

Description

FDY高强度涤纶长丝
技术领域
本发明涉及涤纶长丝生产技术领域，具体的说，是一种FDY高强度涤纶长丝。
背景技术
涤纶长丝，是用涤纶做成长丝。涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(MEG)为原料，经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，经纺丝和后处理制成的纤维。所谓涤纶长丝，是长度为千米以上的丝，长丝卷绕成团。涤纶的用途很广，大量用于制造衣着和工业中制品。阻燃涤纶因具有阻燃性，应用范围很广，除了产业用纺织品、建筑内饰、交通工具内装饰等发挥无可替代的作用外，还在防护服领域内发挥着不少的作用。根据阻燃防护服国家标准规定，冶金、林业、化工、石油、消防等部门应使用阻燃防护服。中国应使用阻燃防护服的人数在百万以上，阻燃防护服市场潜力巨大。除了纯阻燃涤纶外，可根据用户的特殊要求，生产阻燃、防水、拒油、抗静电等多功能系列产品。如对阻燃涤纶织物进行防水、拒油整理，可提高阻燃服的功能性；采用阻燃涤纶与导电纤维交织以生产抗静电的阻燃织物；利用阻燃纤维与高性能纤维进行混纺交织，可生产高性能阻燃织物；采用阻燃纤维与棉、粘胶等纤维混纺，以改善防护服的舒适性，同时减少二次烧伤。
高强度涤纶长丝的特点是强度高，比棉花高近1倍，比羊毛高3倍，使织物结实耐用；而且耐热性强，弹性和耐磨性也较好。纺织工业发展的关键在于新产品开发。采用新工艺、新设备、新技术具有多用途、高性能、高附加值的产品将成为新的发展趋势。越来越多的公司开始加入到开发新型高技术、差别化功能性化纤产品行列。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种FDY高强度涤纶长丝。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其具体步骤为:
一、酯化打浆工艺
将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25～95℃条件下进行打浆30～60min得到酯化打浆液；
对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.11～1:1.33；
防醚剂为醋酸镁，且对苯二甲酸与防醚剂的质量比值为1:0.006～1：0.0077；
催化剂为正丁基锡，对苯二甲酸与催化剂的质量比值为1:0.00002～0.00036；
热稳定剂为磷酸三苯酯，对苯二甲酸与热稳定剂的质量比值为1:0.0002～1:0.00060；
聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，同时采用体系中酸过量的打浆时酯化过程中酯化物成酸性，利于原位聚合酯化物中乙二醇与酸性酯化物的反应，降低体系中由于过多的乙二醇导致的二甘醇含量的提升，影响最终产品的染色，力学等性能，同时更方便了钝化纳米氧化亚铜的分散，提高无机粉体与酯化物的分散性；
二、酯化反应
将酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中进行酯化反应，酯化反应结束后得到酯化物；
酯化反应的条件：酯化温度为235～245℃，酯化反应压力为0.15～0.25MPa，酯化反应时间为2.0～2.5h，
三、缩聚反应
将酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下进行缩聚反应，缩聚反应结束后得到缩聚物；
缩聚反应的条件为：缩聚反应温度为245～255℃，缩聚反应时间为1.5～2.0h；
四、终缩聚反应
将缩聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入第一步制备的高强度改性剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的高强度聚酯熔体；
高强度改性剂与在高强度聚酯熔体中的质量分数为10～25％；
高温低真空反应温度为265～270℃，反应真空度控制为1000～2000Pa，反应时间为2.0～3.5h，高温高真空反应温度为275～285℃，反应真空度控制为10～60Pa，反应时间为1.0～1.5h。
终缩聚反应是聚酯熔体分子量进一步提升的过程，利用酯化的酯交换反应，使聚酯分子量进一步提升；在酯化反应过程中利用分布酯化的技术，实现高强度改性剂的均匀分散和稳定添加，然后通过在第一步高温低真空反应环境中，在高温条件下，提高聚酯流动性，利于酯交换反应的进行，同时在真空条件下，体系中端羧基和端羟基反应，脱除水分，控制聚酯酯交换反应，提高聚酯聚合度，满足后期熔体管道输送和纺丝，避免高强度改性剂直接原位聚合或者缩聚添加而加速聚酯降解，导致聚酯熔体粘度过低，降解聚酯主链，尤其是高含量添加高强度改性剂，在聚合过程中高强度改性剂釜底堵下料口等问题。
所述的高强度改性剂的制备方法，其具体步骤为：以二氧六环为第一溶剂，将苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸加入到反应容器中，随后加入防醚剂，防老化剂和催化剂，然后进行酯化反应，酯化反应结束后，然后在220℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到初级高强度粒子；采用水为第二溶剂，将初级高强度粒子，纳米碳化硅粉体以及竹炭粉体搅拌混合后形成糊状化合物，再湿法研磨，最终得到高强度改性剂；利用竹炭粉体的孔隙较多，将初级高强度粒子，纳米碳化硅粉吸附在竹炭的空隙里面，形成一个载体，从而增加最终产品的强度。由于胍基具有良好的抗菌效果，因此同时本申请具有良好的抗菌效果和强度。纳米碳化硅粉具有热膨胀系数小、耐磨性能好等特点。
苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸的摩尔比为1.0:2.05～1:2.25，优选为1:2.1；
酯化反应的条件为：反应温度为185～210℃，反应时间为1.5～2.0h。
催化剂为质量分数为98％的浓硫酸。
防醚剂为乙酸钠。
防老化剂为亚磷酸三苯酯。
催化剂与胍基乙酸的质量比为2:100～5:100，优选的为2.5:100；
防醚剂与胍基乙酸的质量比为1:100～3:100，优选的为2.5:100；
防老化剂与胍基乙酸的质量比为2:100～5:100，优选的为3:100；
初级高强度粒子与水的质量比为20:100～30:100；
纳米碳化硅粉体与水的质量比为20:100～30:100；
茶炭粉体与水的质量比为20:100～30:100；
湿法研磨过程中，填充率为65～75％，锆珠粒径为1～3mm，研磨转速为2500～4500r/min，研磨时间为6～12h。
五熔融纺丝
将高强度聚酯熔体进行熔融纺丝得到FDY高强度涤纶长丝。
熔融纺丝工艺为：纺丝温度292℃，风温16～18℃，风速0.7～0.85m/s，牵伸温度95℃，牵伸倍数为1.8～2.2倍，热定型温度150℃，卷绕张力控制为2.2～2.5cN，卷绕速度为3900～4500米/分钟。
苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯的制备过程：以在氮气保护下，以乙酸钠为防醚剂，亚磷酸三苯酯为防老化剂，将羧乙基苯基次膦酸与乙二醇加入到反应容器中，在反应温度为175～185℃，反应时间为1.0～2.5h的条件下进行酯化反应，反应结束后，然后在200℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯；
羧乙基苯基次膦酸与乙二醇的摩尔比为1.0:2.15～1:2.35，优选的为1：2.2；
防醚剂与羧乙基苯基次膦酸的质量比为1:100～3:100，优选的为1.5：100；
防老化剂与羧乙基苯基次膦酸的质量比为2：100～5：100，优选的为4.0：100；
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本发明的优点在于：本发明在取得直接经济效益的同时取得了可观的间接经济效益，在当前市场竞争激烈的形式下，抢占了FDY新兴市场。通过添加高强度材料以提高纤维的强度，扩大其应用范围。
附图说明
图1为FDY高强度涤纶长丝的工艺流程图。
图2为初级高强度粒子的氢核磁共振图谱；
图3为苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯的氢核磁共振图谱。
具体实施方式
以下提供本发明一种FDY高强度涤纶长丝的具体实施方式。
实施例1
请参见附图1，一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其具体步骤为:
一、酯化打浆工艺
将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25～95℃条件下进行打浆30～60min得到酯化打浆液；
对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.11；
防醚剂为醋酸镁，且对苯二甲酸与防醚剂的质量比值为1:0.006；
催化剂为正丁基锡，对苯二甲酸与催化剂的质量比值为1:0.00002；
热稳定剂为磷酸三苯酯，对苯二甲酸与热稳定剂的质量比值为1:0.0002；
聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，同时采用体系中酸过量的打浆时酯化过程中酯化物成酸性，利于原位聚合酯化物中乙二醇与酸性酯化物的反应，降低体系中由于过多的乙二醇导致的二甘醇含量的提升，影响最终产品的染色，力学等性能，同时更方便了钝化纳米氧化亚铜的分散，提高无机粉体与酯化物的分散性；
二、酯化反应
将酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中进行酯化反应，酯化反应结束后得到酯化物；
酯化反应的条件：酯化温度为235～245℃，酯化反应压力为0.15～0.25MPa，酯化反应时间为2.0～2.5h，
三、缩聚反应
将酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下进行缩聚反应，缩聚反应结束后得到缩聚物；
缩聚反应的条件为：缩聚反应温度为245～255℃，缩聚反应时间为1.5～2.0h；
四、终缩聚反应
将缩聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入第一步制备的高强度改性剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的高强度聚酯熔体；
高强度改性剂与在高强度聚酯熔体中的质量分数为10％；
高温低真空反应温度为265～270℃，反应真空度控制为1000～2000Pa，反应时间为2.0～3.5h，高温高真空反应温度为275～285℃，反应真空度控制为10～60Pa，反应时间为1.0～1.5h。
终缩聚反应是聚酯熔体分子量进一步提升的过程，利用酯化的酯交换反应，使聚酯分子量进一步提升；在酯化反应过程中利用分布酯化的技术，实现高强度改性剂的均匀分散和稳定添加，然后通过在第一步高温低真空反应环境中，在高温条件下，提高聚酯流动性，利于酯交换反应的进行，同时在真空条件下，体系中端羧基和端羟基反应，脱除水分，控制聚酯酯交换反应，提高聚酯聚合度，满足后期熔体管道输送和纺丝，避免高强度改性剂直接原位聚合或者缩聚添加而加速聚酯降解，导致聚酯熔体粘度过低，降解聚酯主链，尤其是高含量添加高强度改性剂，在聚合过程中高强度改性剂釜底堵下料口等问题。
所述的高强度改性剂的制备方法，其具体步骤为：以二氧六环为第一溶剂，将苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸加入到反应容器中，随后加入防醚剂，防老化剂和催化剂，然后进行酯化反应，酯化反应结束后，然后在220℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到初级高强度粒子；采用水为第二溶剂，将初级高强度粒子，纳米碳化硅粉体以及竹炭粉体搅拌混合后形成糊状化合物，再湿法研磨，最终得到高强度改性剂；利用竹炭粉体的孔隙较多，将初级高强度粒子，纳米碳化硅粉吸附在竹炭的空隙里面，形成一个载体，从而增加最终产品的强度。由于胍基具有良好的抗菌效果，因此同时本申请具有良好的抗菌效果和强度。具体的化学反应方程式为：
苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸的摩尔比为1.0:2.05；
酯化反应的条件为：反应温度为185～210℃，反应时间为1.5～2.0h。
催化剂为质量分数为98％的浓硫酸。
防醚剂为乙酸钠。
防老化剂为亚磷酸三苯酯。
催化剂与胍基乙酸的质量比为2:100；
防醚剂与胍基乙酸的质量比为1:100；
防老化剂与胍基乙酸的质量比为2:100；
初级高强度粒子与水的质量比为20:100；
纳米碳化硅粉体与水的质量比为20:100；
茶炭粉体与水的质量比为20:100；
湿法研磨过程中，填充率为65～75％，锆珠粒径为1～3mm，研磨转速为2500～4500r/min，研磨时间为6～12h。
图2为初级高强度粒子的氢核磁共振图谱，图谱中各个基团对应的特征吸收峰，图谱中a(δ为7.33ppm)，b(δ为5.12ppm)，c(δ为4.30～4.37ppm)，d(δ为3.95ppm)，e(δ为3.72ppm)，f(δ为3.61ppm)，g(δ为2.73ppm)，h(δ为2.55ppm)，I(δ为1.65ppm)。图谱中能够检测到苯基的特征吸收峰a，以及胍基的特征吸收峰，b，d和e；同时图谱中并未检测到羧酸，次磷酸以及羟乙基上的羟基特征吸收峰，因此说明了苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸发生了酯化反应，且为端羟基与胍基乙酸上的羧基发生酯化反应。
苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯的制备过程：以在氮气保护下，以乙酸钠为防醚剂，亚磷酸三苯酯为防老化剂，将羧乙基苯基次膦酸与乙二醇加入到反应容器中，在反应温度为175～185℃，反应时间为1.0～2.5h的条件下进行酯化反应，反应结束后，然后在200℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯，具体化学反应方程式为：
羧乙基苯基次膦酸与乙二醇的摩尔比为1.0:2.15；
防醚剂与羧乙基苯基次膦酸的质量比为1:100；
防老化剂与羧乙基苯基次膦酸的质量比为2：100；
图3为苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯的氢核磁共振图谱，图谱中a(δ为7.35ppm)，b(δ为4.21ppm)，c(δ为3.80ppm)，d(δ为2.33ppm)，e(δ为1.98ppm)，f(δ为1.72ppm)；其中分子中a为羧乙基苯基次膦酸上苯基的特征吸收峰，并且在图谱中也能检测到三重***的情况，因此对应的为苯环上的三类氢原子，b和c，d和f为亚甲基的特征吸收峰，且在图谱中也可以检测到成对称分布，b和c由于受到羟基和羰基上氧原子的电子云作用，使其特征吸收峰位于高场，d和f由于受到磷酸基团以及羰基的作用，其电子云弱，因此特征吸收峰位于低场；图谱中检测到了羟基的特征吸附峰e，但并未检测到次膦酸以及羧酸的特征吸收峰，因此说明了乙二醇与羧乙基苯基次膦酸发生了反应，且反应过程中，通过e特征吸收峰面积与a的特征吸收峰面积比值为2.04：5.11，对应的分子中相应的氢原子比值为2:5，因此乙二醇与羧乙基苯基次磷酸以2:5的比例进行反应。
五熔融纺丝
将高强度聚酯熔体进行熔融纺丝得到FDY高强度涤纶长丝。
熔融纺丝工艺为：纺丝温度292℃，风温16～18℃，风速0.7～0.85m/s，牵伸温度95℃，牵伸倍数为1.8～2.2倍，热定型温度150℃，卷绕张力控制为2.2～2.5cN，卷绕速度为3900～4500米/分钟。
实施例2
请参见附图1，一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其具体步骤为:
一、酯化打浆工艺
将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25～95℃条件下进行打浆30～60min得到酯化打浆液；
对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.22；
防醚剂为醋酸镁，且对苯二甲酸与防醚剂的质量比值为1：0.0070；
催化剂为正丁基锡，对苯二甲酸与催化剂的质量比值为0.00026；
热稳定剂为磷酸三苯酯，对苯二甲酸与热稳定剂的质量比值为1:0.00050；
聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，同时采用体系中酸过量的打浆时酯化过程中酯化物成酸性，利于原位聚合酯化物中乙二醇与酸性酯化物的反应，降低体系中由于过多的乙二醇导致的二甘醇含量的提升，影响最终产品的染色，力学等性能，同时更方便了钝化纳米氧化亚铜的分散，提高无机粉体与酯化物的分散性；
二、酯化反应
将酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中进行酯化反应，酯化反应结束后得到酯化物；
酯化反应的条件：酯化温度为235～245℃，酯化反应压力为0.15～0.25MPa，酯化反应时间为2.0～2.5h，
三、缩聚反应
将酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下进行缩聚反应，缩聚反应结束后得到缩聚物；
缩聚反应的条件为：缩聚反应温度为245～255℃，缩聚反应时间为1.5～2.0h；
四、终缩聚反应
将缩聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入第一步制备的高强度改性剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的高强度聚酯熔体；
高强度改性剂与在高强度聚酯熔体中的质量分数为15％；
高温低真空反应温度为265～270℃，反应真空度控制为1000～2000Pa，反应时间为2.0～3.5h，高温高真空反应温度为275～285℃，反应真空度控制为10～60Pa，反应时间为1.0～1.5h。
终缩聚反应是聚酯熔体分子量进一步提升的过程，利用酯化的酯交换反应，使聚酯分子量进一步提升；在酯化反应过程中利用分布酯化的技术，实现高强度改性剂的均匀分散和稳定添加，然后通过在第一步高温低真空反应环境中，在高温条件下，提高聚酯流动性，利于酯交换反应的进行，同时在真空条件下，体系中端羧基和端羟基反应，脱除水分，控制聚酯酯交换反应，提高聚酯聚合度，满足后期熔体管道输送和纺丝，避免高强度改性剂直接原位聚合或者缩聚添加而加速聚酯降解，导致聚酯熔体粘度过低，降解聚酯主链，尤其是高含量添加高强度改性剂，在聚合过程中高强度改性剂釜底堵下料口等问题。
所述的高强度改性剂的制备方法，其具体步骤为：以二氧六环为第一溶剂，将苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸加入到反应容器中，随后加入防醚剂，防老化剂和催化剂，然后进行酯化反应，酯化反应结束后，然后在220℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到初级高强度粒子；采用水为第二溶剂，将初级高强度粒子，纳米碳化硅粉体以及竹炭粉体搅拌混合后形成糊状化合物，再湿法研磨，最终得到高强度改性剂；利用竹炭粉体的孔隙较多，将初级高强度粒子，纳米碳化硅粉吸附在竹炭的空隙里面，形成一个载体，从而增加最终产品的强度。由于胍基具有良好的抗菌效果，因此同时本申请具有良好的抗菌效果和强度。
苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸的摩尔比为1.0:2.15，优选为1:2.1；
酯化反应的条件为：反应温度为185～210℃，反应时间为1.5～2.0h。
催化剂为质量分数为98％的浓硫酸。
防醚剂为乙酸钠。
防老化剂为亚磷酸三苯酯。
催化剂与胍基乙酸的质量比为2.5:100；
防醚剂与胍基乙酸的质量比为2.5:100；
防老化剂与胍基乙酸的质量比为3:100；
初级高强度粒子与水的质量比为25:100；
纳米碳化硅粉体与水的质量比为25:100；
茶炭粉体与水的质量比为25:100；
湿法研磨过程中，填充率为65～75％，锆珠粒径为1～3mm，研磨转速为2500～4500r/min，研磨时间为6～12h。
图2为初级高强度粒子的氢核磁共振图谱，图谱中各个基团对应的特征吸收峰，图谱中a(δ为7.33ppm)，b(δ为5.12ppm)，c(δ为4.30～4.37ppm)，d(δ为3.95ppm)，e(δ为3.72ppm)，f(δ为3.61ppm)，g(δ为2.73ppm)，h(δ为2.55ppm)，I(δ为1.65ppm)。图谱中能够检测到苯基的特征吸收峰a，以及胍基的特征吸收峰，b，d和e；同时图谱中并未检测到羧酸，次磷酸以及羟乙基上的羟基特征吸收峰，因此说明了苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸发生了酯化反应，且为端羟基与胍基乙酸上的羧基发生酯化反应。
苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯的制备过程：以在氮气保护下，以乙酸钠为防醚剂，亚磷酸三苯酯为防老化剂，将羧乙基苯基次膦酸与乙二醇加入到反应容器中，在反应温度为175～185℃，反应时间为1.0～2.5h的条件下进行酯化反应，反应结束后，然后在200℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯，
羧乙基苯基次膦酸与乙二醇的摩尔比为1：2.2；
防醚剂与羧乙基苯基次膦酸的质量比为1.5：100；
防老化剂与羧乙基苯基次膦酸的质量比为4.0：100；
图3为苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯的氢核磁共振图谱，图谱中a(δ为7.35ppm)，b(δ为4.21ppm)，c(δ为3.80ppm)，d(δ为2.33ppm)，e(δ为1.98ppm)，f(δ为1.72ppm)；其中分子中a为羧乙基苯基次膦酸上苯基的特征吸收峰，并且在图谱中也能检测到三重***的情况，因此对应的为苯环上的三类氢原子，b和c，d和f为亚甲基的特征吸收峰，且在图谱中也可以检测到成对称分布，b和c由于受到羟基和羰基上氧原子的电子云作用，使其特征吸收峰位于高场，d和f由于受到磷酸基团以及羰基的作用，其电子云弱，因此特征吸收峰位于低场；图谱中检测到了羟基的特征吸附峰e，但并未检测到次膦酸以及羧酸的特征吸收峰，因此说明了乙二醇与羧乙基苯基次膦酸发生了反应，且反应过程中，通过e特征吸收峰面积与a的特征吸收峰面积比值为2.04：5.11，对应的分子中相应的氢原子比值为2:5，因此乙二醇与羧乙基苯基次磷酸以2:5的比例进行反应。
五熔融纺丝
将高强度聚酯熔体进行熔融纺丝得到FDY高强度涤纶长丝。
熔融纺丝工艺为：纺丝温度292℃，风温16～18℃，风速0.7～0.85m/s，牵伸温度95℃，牵伸倍数为1.8～2.2倍，热定型温度150℃，卷绕张力控制为2.2～2.5cN，卷绕速度为3900～4500米/分钟。
实施例3
请参见附图1，一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其具体步骤为:
一、酯化打浆工艺
将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25～95℃条件下进行打浆30～60min得到酯化打浆液；
对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.33；
防醚剂为醋酸镁，且对苯二甲酸与防醚剂的质量比值为1：0.0077；
催化剂为正丁基锡，对苯二甲酸与催化剂的质量比值为0.00036；
热稳定剂为磷酸三苯酯，对苯二甲酸与热稳定剂的质量比值为1:0.00060；
聚酯聚合过程中先进行打浆工艺，利用乙二醇溶液把对苯二甲酸以及添加助剂进行溶解分散，降低固液反应的界面效应，提高后期聚合过程中酯化速率，避免因固液界面过大，导致反应实验过长，副产物二甘醇增多，同时采用体系中酸过量的打浆时酯化过程中酯化物成酸性，利于原位聚合酯化物中乙二醇与酸性酯化物的反应，降低体系中由于过多的乙二醇导致的二甘醇含量的提升，影响最终产品的染色，力学等性能，同时更方便了钝化纳米氧化亚铜的分散，提高无机粉体与酯化物的分散性；
二、酯化反应
将酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中进行酯化反应，酯化反应结束后得到酯化物；
酯化反应的条件：酯化温度为235～245℃，酯化反应压力为0.15～0.25MPa，酯化反应时间为2.0～2.5h；
三、缩聚反应
将酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下进行缩聚反应，缩聚反应结束后得到缩聚物；
缩聚反应的条件为：缩聚反应温度为245～255℃，缩聚反应时间为1.5～2.0h；
四、终缩聚反应
将缩聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入第一步制备的高强度改性剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的高强度聚酯熔体；
高强度改性剂与在高强度聚酯熔体中的质量分数为25％；
高温低真空反应温度为265～270℃，反应真空度控制为1000～2000Pa，反应时间为2.0～3.5h，高温高真空反应温度为275～285℃，反应真空度控制为10～60Pa，反应时间为1.0～1.5h。
终缩聚反应是聚酯熔体分子量进一步提升的过程，利用酯化的酯交换反应，使聚酯分子量进一步提升；在酯化反应过程中利用分布酯化的技术，实现高强度改性剂的均匀分散和稳定添加，然后通过在第一步高温低真空反应环境中，在高温条件下，提高聚酯流动性，利于酯交换反应的进行，同时在真空条件下，体系中端羧基和端羟基反应，脱除水分，控制聚酯酯交换反应，提高聚酯聚合度，满足后期熔体管道输送和纺丝，避免高强度改性剂直接原位聚合或者缩聚添加而加速聚酯降解，导致聚酯熔体粘度过低，降解聚酯主链，尤其是高含量添加高强度改性剂，在聚合过程中高强度改性剂釜底堵下料口等问题。
所述的高强度改性剂的制备方法，其具体步骤为：以二氧六环为第一溶剂，将苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸加入到反应容器中，随后加入防醚剂，防老化剂和催化剂，然后进行酯化反应，酯化反应结束后，然后在220℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到初级高强度粒子；采用水为第二溶剂，将初级高强度粒子，纳米碳化硅粉体以及竹炭粉体搅拌混合后形成糊状化合物，再湿法研磨，最终得到高强度改性剂；利用竹炭粉体的孔隙较多，将初级高强度粒子，纳米碳化硅粉吸附在竹炭的空隙里面，形成一个载体，从而增加最终产品的强度。由于胍基具有良好的抗菌效果，因此同时本申请具有良好的抗菌效果和强度。
苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸的摩尔比为1:2.25；
酯化反应的条件为：反应温度为185～210℃，反应时间为1.5～2.0h。
催化剂为质量分数为98％的浓硫酸。
防醚剂为乙酸钠。
防老化剂为亚磷酸三苯酯。
催化剂与胍基乙酸的质量比为5:100；
防醚剂与胍基乙酸的质量比为3:100；
防老化剂与胍基乙酸的质量比为5:100；
初级高强度粒子与水的质量比为30:100；
纳米碳化硅粉体与水的质量比为30:100；
茶炭粉体与水的质量比为30:100；
湿法研磨过程中，填充率为65～75％，锆珠粒径为1～3mm，研磨转速为2500～4500r/min，研磨时间为6～12h。
图2为初级高强度粒子的氢核磁共振图谱，图谱中各个基团对应的特征吸收峰，图谱中a(δ为7.33ppm)，b(δ为5.12ppm)，c(δ为4.30～4.37ppm)，d(δ为3.95ppm)，e(δ为3.72ppm)，f(δ为3.61ppm)，g(δ为2.73ppm)，h(δ为2.55ppm)，I(δ为1.65ppm)。图谱中能够检测到苯基的特征吸收峰a，以及胍基的特征吸收峰，b，d和e；同时图谱中并未检测到羧酸，次磷酸以及羟乙基上的羟基特征吸收峰，因此说明了苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸发生了酯化反应，且为端羟基与胍基乙酸上的羧基发生酯化反应。
苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯的制备过程：以在氮气保护下，以乙酸钠为防醚剂，亚磷酸三苯酯为防老化剂，将羧乙基苯基次膦酸与乙二醇加入到反应容器中，在反应温度为175～185℃，反应时间为1.0～2.5h的条件下进行酯化反应，反应结束后，然后在200℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯。
羧乙基苯基次膦酸与乙二醇的摩尔比为1:2.35；
防醚剂与羧乙基苯基次膦酸的质量比为3:100；
防老化剂与羧乙基苯基次膦酸的质量比为5：100；
图3为苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯的氢核磁共振图谱，图谱中a(δ为7.35ppm)，b(δ为4.21ppm)，c(δ为3.80ppm)，d(δ为2.33ppm)，e(δ为1.98ppm)，f(δ为1.72ppm)；其中分子中a为羧乙基苯基次膦酸上苯基的特征吸收峰，并且在图谱中也能检测到三重***的情况，因此对应的为苯环上的三类氢原子，b和c，d和f为亚甲基的特征吸收峰，且在图谱中也可以检测到成对称分布，b和c由于受到羟基和羰基上氧原子的电子云作用，使其特征吸收峰位于高场，d和f由于受到磷酸基团以及羰基的作用，其电子云弱，因此特征吸收峰位于低场；图谱中检测到了羟基的特征吸附峰e，但并未检测到次膦酸以及羧酸的特征吸收峰，因此说明了乙二醇与羧乙基苯基次膦酸发生了反应，且反应过程中，通过e特征吸收峰面积与a的特征吸收峰面积比值为2.04：5.11，对应的分子中相应的氢原子比值为2:5，因此乙二醇与羧乙基苯基次磷酸以2:5的比例进行反应。
五熔融纺丝
将高强度聚酯熔体进行熔融纺丝得到FDY高强度涤纶长丝。
熔融纺丝工艺为：纺丝温度292℃，风温16～18℃，风速0.7～0.85m/s，牵伸温度95℃，牵伸倍数为1.8～2.2倍，热定型温度150℃，卷绕张力控制为2.2～2.5cN，卷绕速度为3900～4500米/分钟。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其特征在于，具体步骤为:
一、酯化打浆
将对苯二甲酸，乙二醇，防醚剂，催化剂和热稳定剂加入到打浆釜中，在25～95℃条件下进行打浆30～60min得到酯化打浆液；
二、酯化反应
将酯化打浆液通过聚合管道导入到酯化釜中，在氮气气氛中进行酯化反应，酯化反应结束后得到酯化物；
三、缩聚反应
将酯化物通过聚合管道导入到缩聚釜中，在常压条件下进行缩聚反应，缩聚反应结束后得到缩聚物；
四、终缩聚反应
将缩聚物通过聚合管道导入到终缩聚反应釜中，然后再在终缩聚反应釜中加入高强度改性剂，然后通过高温低真空，高温高真空条件进行终缩聚制备得到所需的高强度聚酯熔体；
所述的高强度改性剂的制备方法，其具体步骤为：以二氧六环为第一溶剂，将苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸加入到反应容器中，随后加入防醚剂，防老化剂和催化剂，然后进行酯化反应，反应温度为185～210℃，反应时间为1.5～2.0h；酯化反应结束后，然后在220℃条件下真空脱除水汽，真空度为500Pa，脱除时间为0.5～1.0h，制备得到初级高强度粒子；采用水为第二溶剂，将初级高强度粒子，纳米碳化硅粉体以及竹炭粉体搅拌混合后形成糊状化合物，再湿法研磨，最终得到高强度改性剂；
五、熔融纺丝
将高强度聚酯熔体进行熔融纺丝得到FDY高强度涤纶长丝；熔融纺丝工艺为：纺丝温度292℃，风温16～18℃，风速0.7～0.85m/s，牵伸温度95℃，牵伸倍数为1.8～2.2倍，热定型温度150℃，卷绕张力控制为2.2～2.5 cN，卷绕速度为3900～4500米/分钟。
2.如权利要求1所述的一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其特征在于，在步骤一中，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.11～1:1.33。
3.如权利要求1所述的一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其特征在于，在步骤二中，酯化反应的条件：酯化温度为235～245℃，酯化反应压力为0.15～0.25MPa，酯化反应时间为2.0～2.5h。
4.如权利要求1所述的一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其特征在于，在步骤三中，缩聚反应的条件为：缩聚反应温度为245～255℃，缩聚反应时间为1.5～2.0h。
5.如权利要求1所述的一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其特征在于，在步骤四中，高强度改性剂在高强度聚酯熔体中的质量分数为10～25%；高温低真空反应温度为265～270℃，反应真空度控制为1000～2000Pa，反应时间为2.0～3.5h，高温高真空反应温度为275～285℃，反应真空度控制为10～60Pa，反应时间为1.0～1.5h。
6.如权利要求1所述的一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其特征在于，在步骤四中，苯基次膦酸羧乙基双羟乙酯与胍基乙酸的摩尔比为1.0:2.05～1:2.25。
7.如权利要求1所述的一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其特征在于，在步骤四中，初级高强度粒子与水的质量比为20:100～30:100。
8.如权利要求1所述的一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其特征在于，在步骤四中，纳米碳化硅粉体与水的质量比为20:100～30:100。
9.如权利要求1所述的一种FDY高强度涤纶长丝的加工方法，其特征在于，在步骤四中，湿法研磨过程中，填充率为65～75%，锆珠粒径为1～3mm，研磨转速为2500～4500r/min，研磨时间为6～12h。
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