CN112725925A - 一种原液着色三维卷曲中空ptt纤维及其制备方法 - Google Patents

一种原液着色三维卷曲中空ptt纤维及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112725925A
CN112725925A CN202011549403.3A CN202011549403A CN112725925A CN 112725925 A CN112725925 A CN 112725925A CN 202011549403 A CN202011549403 A CN 202011549403A CN 112725925 A CN112725925 A CN 112725925A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ptt
powder
pigment
weight
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011549403.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陆育明
冯忠耀
王缘
顾惠琴
朱亚宏
李东华
杨卫忠
李忠
王佳欢
高俊杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Different Chemical Fiber Co ltd
Original Assignee
Shanghai Different Chemical Fiber Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Different Chemical Fiber Co ltd filed Critical Shanghai Different Chemical Fiber Co ltd
Priority to CN202011549403.3A priority Critical patent/CN112725925A/zh
Publication of CN112725925A publication Critical patent/CN112725925A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02—Heat treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/14—Stretch-spinning methods with flowing liquid or gaseous stretching media, e.g. solution-blowing
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/253—Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/04—Pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/08—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for forming hollow filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种原液着色三维卷曲中空PTT纤维，是由以下重量百分比的组分制成：PTT载体色母粒4～8％和PTT切片92～96％；所述PTT载体色母粒是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料粉体15～25％和PTT粉体75～85％；所述环保颜料粉体是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料4～6％和偶联剂粉体94～96％；所述PTT粉体是由以下重量百分比的组分制成：PTT切片和占PTT切片重量0.01～0.1％的硬脂酸钙粉体。用该纤维可以制作有色仿毛皮和填充材料等。

Description

一种原液着色三维卷曲中空PTT纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于聚对苯二甲酸-1,3-丙二醇酯纤维制备技术领域，具体涉及一种原液着色三维卷曲中空PTT纤维及其制备方法。
背景技术
PTT和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称)属于同系物，两者分子链中同时存在刚性苯环和柔性亚甲基并由酯基连接，是典型的刚柔性共存的线型大分子。但两者化学结构的主要差异在于：PET分子链链节上有两个亚甲基，而PTT分子链链节上有三个亚甲基。这种化学结构中奇数个亚甲基单元会使分子链之间产生“奇碳效应”，使苯环不能与三个亚甲基处于同一平面，临近两个羰基的斥力不能呈180℃平面排列，只能以空间120℃错开排列，由此使PTT大分子链形成螺旋状排列，这种螺旋状结构就像弹簧一样，在外力作用下伸长，当外力去除后又恢复原状。PTT这种分子结构赋予了PTT纤维具有良好的内在回复性，而且纤维的模量较低，例如PTT的杨氏模量为2.58Pa，明显低于PET的杨氏模量9.18Pa，这决定了PTT具有更柔软的手感。由于“奇碳效应”，PTT的熔点和玻璃化温度都比常规PET约低30℃，为使PTT纤维有较好的染色牢度，对PTT纤维通常建议的染色温度为110℃。由于PTT独特的结构特征使其集多种纤维的优点于一身，如涤纶的抗污性，锦纶的柔软性，腈纶的膨松性等。
PTT是由对苯二甲酸与1,3-丙二醇经缩聚反应制得，以往由于国内的1,3-丙二醇基本都是从国外进口，限制了对PTT纤维的开发和应用，随着国内1,3-丙二醇生产技术的提高、产能的扩大和PTT合成技术的进步，开发PTT纤维产品及其高值应用具备了条件。目前国内三维卷曲中空聚酯(PET)纤维一枝独大，但该纤维手感较硬、产品的同质化严重，为此，根据客户需求意向，针对PTT与聚酯(PET)的不同点并结合颜料的特性研制原液着色三维卷曲中空PTT纤维。
发明内容
本发明的目的是提供一种原液着色三维卷曲中空PTT(聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯)纤维，用该纤维可以制作有色仿毛皮和填充材料等。
本发明的另一个目的是提供一种所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的第一方面，提供了一种原液着色三维卷曲中空PTT纤维，是由以下重量百分比的组分制成：PTT载体色母粒4～8％和PTT切片92～96％；
所述PTT载体色母粒是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料粉体15～25％和PTT粉体75～85％；
所述环保颜料粉体是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料4～6％和偶联剂粉体94～96％；
所述PTT粉体是由以下重量百分比的组分制成：PTT切片和占PTT切片重量0.01～0.1％的硬脂酸钙粉体。
优选的，所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维，是由以下重量百分比的组分制成：PTT载体色母粒5～8％和PTT切片92～95％。
所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维，是由以下重量百分比的组分制成：PTT载体色母粒5％和PTT切片95％。
所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维，是由以下重量百分比的组分制成：PTT载体色母粒6％和PTT切片94％。
所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维，是由以下重量百分比的组分制成：PTT载体色母粒8％和PTT切片92％。
所述PTT载体色母粒是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料粉体15～20％和PTT粉体80～85％。
所述PTT载体色母粒是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料粉体15％和PTT粉体85％。
所述PTT载体色母粒是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料粉体18％和PTT粉体82％。
所述PTT载体色母粒是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料粉体20％和PTT粉体80％。
所述环保颜料粉体是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料6％和偶联剂粉体94％。
所述环保颜料粉体是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料5％和偶联剂粉体95％。
所述PTT粉体是由以下重量百分比的组分制成：PTT切片和占PTT切片重量0.05％的硬脂酸钙粉体。
所述环保颜料选自C.I.颜料白6、C.I颜料红101、C.I颜料紫3、C.I.颜料蓝10、C.I颜料绿8、C.I.颜料黑11、C.I.颜料黑15、颜料黄138、耐晒翠绿色淀、炭黑C311中的至少一种。
所述偶联剂粉体选自3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂粉体、新烷氧基三钛酸酯偶联剂粉体中的至少一种。
所述PTT切片的熔点为225～230℃(显微镜法)，特性黏度不低于1.000dl/g(按GB/T14190方法A苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷(质量比50:50)测定)。
所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维的名义线密度为3.33dtex～22.22dtex，中空度≥21.0％。
本发明的第二方面，提供了一种所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将环保颜料和偶联剂粉体加入高能纳米冲击磨罐罐体内，加入Φ8mm氧化锆球磨介，连续球磨至少2小时后停止球磨，将粉体经筛网后获得环保颜料粉体；
将脱出水分并冷却至室温的PTT切片放入高能纳米冲击磨罐罐体内，加入硬脂酸钙粉体，加入Φ10mm的氧化锆球磨介和Φ11mm的氧化锆球磨介，连续球磨至少2小时后停止球磨，将粉体经筛网后获得PTT粉体；
将环保颜料粉体与PTT粉体共混，经干燥(120℃、4h)、螺杆挤压熔融挤出(245～260℃)、水槽冷却、拉条、切粒和干燥，获得PTT载体色母粒；
第二步，将PTT载体色母粒和PTT切片经单独干燥、失重式注射机分别计量共混，经螺杆挤压熔融、异形喷丝板纺丝、环吹风不对称急速冷却、卷绕、落桶；集束、一级牵伸、二级牵伸、叠丝、上油、卷曲、切断、松弛热定型、链板输送、成包工序，获得所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维。
所述高能纳米冲击磨罐的罐体材质为氧化锆。
所述Φ8mm氧化锆球磨介与环保颜料的重量比为95％:5％。
所述环保颜料粉体的粒径为0.4～0.5um。
所述Φ10mm的氧化锆球磨介和Φ11mm的氧化锆球磨介的重量比为33％:67％。
所述Φ10mm的氧化锆球磨介和Φ11mm的氧化锆球磨介的总量与PTT切片的重量比为95％:5％。
所述PTT粉体的粒径为0.4～0.5um。
所述螺杆挤压熔融的温度为245～260℃。
所述异形喷丝板为单C形中空喷丝板，喷丝板的理论中空度为56.0％～62.0％。
所述环吹风不对称急速冷却的环吹上部出风口处风速为3.8～5.0m/s、风温为22～24℃。
所述PTT载体色母粒的干燥为转鼓干燥，最高温度为130℃，干燥时间为6～10h。
所述PTT切片的干燥用沸腾干燥，预结晶和干燥的温度为145±3℃，预结晶和干燥的时间≥4.5h。
所述异形喷丝板的纺丝温度为250～270℃，纺速为1100～1250m/min。
所述一级牵伸或二级牵伸的牵伸油槽温度为58±3℃，一级牵伸倍数为2.26～2.56，二级牵伸倍数为1.02～1.03。
所述松弛热定型的温度为125～140℃，时间为13min。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明的纤维是一种有色、自带螺旋形卷曲的三维卷曲中空PTT纤维，纤维较同规格三维卷曲中空PET纤维具有质轻、回弹性好和手感柔软的特性外，可免除后道对纤维再染色导致的环境污染，为后道直接开发花色仿毛皮产品或作为中高端玩具、家纺产品的填充材料提供了一种新型原料。
本发明制备方法中以PTT替代PET作为基础材料、以环保色粉与PTT载体制成色母粒，将色母粒与PTT切片共混，采用中空喷丝板纺丝，低温高速气流对原丝急冷，使原丝存在潜在的不对称冷却，原丝再经后纺牵伸、松弛热定型，使原丝存在潜在的不对称冷却显现、进一步放大，进而制得有色、自带螺旋形卷曲的三维卷曲中空PTT纤维。具有制备方法简单，在保持PTT纤维自身特性的同时，又赋予了纤维颜色，免除了后道对纤维的染色，为开发PTT纤维新产品和进一步拓展PTT纤维的高值应用提供了一种新的制备方法。
现有技术中用偶联剂液体对颜料粉体修饰时，一般需用水或乙醇将偶联剂液体稀释成低浓度的溶液，用该溶液对一定量的颜料粉体浸渍，然后将溶液和粉体分离，再对粉体干燥、粉碎。工序较繁杂，还涉及对滤液的处理，修饰后的粉体粉碎时再次团聚的问题。而本发明用偶联剂粉体时则不同，偶联剂粉体是一种可自由流动的干粉，易于与环保色粉的充分混合以及对色粉表面的修饰和分散，避免了用偶联剂液体对色粉修饰的繁杂工序，具有效率高，一次完成的好处。
本发明所使用的硬脂酸钙是一种滑石粉，有利于PTT切片磨成粉体后的分散和流动，以及PTT粉体和颜料粉体的混合。
本发明采用的异形喷丝板微孔为单C形中空喷丝板，喷丝板理论中空度为56.0％～62.0％，理论中空度高是喷丝板喷出丝中空度大的基础，需匹配低温高速气流对喷丝板喷出丝的急速冷却，使喷出的丝纵向呈管道空腔形状，利用空腔中空气的隔热作用，使管道空腔形状原丝的迎风面固化速度显著快于背风面，即单根原丝存在显著的冷却差异，原丝在后纺牵伸时，通过牵伸把这种差异进一步放大，牵伸后的丝在松弛状态时，丝将围绕轴向产生螺旋形的扭曲，简称三维卷曲。而一般喷丝板的微孔形状都是实行圆形状，喷出的丝也是实行圆形状，即使用低温高速气流对喷丝板喷出丝的急速冷却，丝的迎风面和背风面无法形成显著的冷却差异，对原丝后纺牵伸，并在松弛状态下也就不可能出现丝围绕轴向的螺旋形的扭曲。
本发明采用环吹风不对称急速冷却，是用低温高速气流，使自中空喷丝板喷出丝的迎风面的固化速度显著快于背风面，使原丝迎风面和背风面存在潜在的不对称收缩，一旦对原丝牵伸并在松弛状态下，纤维即产生围绕轴向的螺旋形扭曲，这种扭曲不是靠卷曲机机械卷曲赋予的，卷曲机仅对丝束起握持、输送的作用。一般的环吹风冷却是用较高温度的低速气流对自喷丝板喷出丝的均匀冷却，要求每根丝的迎风面固化速度与背风面尽可能一致，对纤维的卷曲是靠卷曲机赋予纤维的二维卷曲。选择哪一种冷却方式，需根据研制产品的用途等确定，若研制三维卷曲中空纤维时，还需根据原料的特性、纤维的用途等，设计、试验确定合适的三维中空喷丝板。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的蓝色三维卷曲中空PTT纤维的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明实施例中所使用的高能纳米冲击磨罐的罐体材质为氧化锆。
实施例1
蓝色三维卷曲中空PTT纤维的制备
第一步，PTT载体蓝色母粒的制备
将C.I.颜料蓝10粉体6g和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂粉体94g按重量百分比6％:94％加入高能纳米冲击磨罐的罐体内，加入Φ8mm氧化锆球磨介114g，Φ8mm氧化锆球磨介与环保颜料的重量比为95％:5％；连续球磨2小时后停止球磨，将粉体经筛网放入袋内并扎紧口袋，获得环保颜料粉体；纤维级颜料粉体平均粒径在0.8～1.0um，经研磨后为0.4～0.5um。
将熔点228℃、特性黏度为1.034dl/g的PTT切片脱出水分并冷却至室温后，放入高能纳米冲击磨罐的罐体内，按上述干燥后的PTT切片100g重量的0.05％加入硬脂酸钙0.05g，加入Φ10mm的氧化锆球磨介627g和Φ11mm的氧化锆球磨介1273g，Φ10mm氧化锆球磨介与Φ11mm氧化锆球磨介的重量比33％:67％，Φ10mm的氧化锆球磨介和Φ11mm的氧化锆球磨介的总量与PTT切片的重量比为95％:5％。连续球磨2小时后停止球磨，将粉体经筛网放入袋内并扎紧口袋，获得PTT粉体；PTT粉体粒径在0.4～0.5um，可不作特别说明。
将环保颜料粉体15g与PTT粉体85g按重量百分比为15％:85％共混，经干燥(120℃、4h)、螺杆挤压熔融挤出(245～260℃)、水槽冷却、拉条、切粒和干燥，获得PTT载体色母粒。
第二步，蓝色三维卷曲中空PTT纤维的制备
将第一步制备的PTT载体色母粒5g和PTT切片(熔点228℃、特性黏度为1.034dl/g)95g经单独干燥、失重式注射机分别计量并按PTT载体色母粒与PTT切片重量百分比为5％:95％共混，经螺杆挤压熔融(245～260℃)、异形喷丝板纺丝(单C形中空喷丝板，喷丝板的理论中空度为61％；)、环吹风不对称急速冷却、卷绕、落桶；集束、一级牵伸、二级牵伸、叠丝、上油、卷曲、切断、松弛热定型、链板输送、成包工序，获得所述6.67dtex×51mm蓝色三维卷曲中空PTT纤维，制备的纤维颜色为浅蓝色。
所述环吹风不对称急速冷却的环吹上部出风口处风速为4.6m/s、风温为22～24℃。
所述PTT载体色母粒的干燥为转鼓干燥，最高温度为130℃，干燥时间为8h。
所述PTT切片的干燥用沸腾干燥，预结晶和干燥的温度为145℃，预结晶和干燥的时间为4.8h。
所述异形喷丝板的纺丝温度为250～265℃，纺速为1200m/min。
所述一级牵伸或二级牵伸的牵伸油槽温度为58±3℃，一级牵伸倍数为2.40，二级牵伸倍数为1.03。
所述松弛热定型的温度为125～140℃，时间为13min。
实测蓝色三维卷曲中空PTT纤维的线密度为7.47dtex(前面规格中的6.67dtex表示该规格纤维的名义线密度，而7.47dtex为实测纤维的线密度，纤维的实际线密度是按一定的范围控制，以名义线密度为基准，按±15.0％偏差范围控制纤维的实际线密度)、卷曲数7.5个/25mm、卷曲率16.0％、纤维的中空度为24.0％，疵点3.0mg/100g，纤维成浅蓝色，手感柔软，用于与其它纤维混合制作海绵替代品。
蓝色三维卷曲中空PTT纤维的截面图如图1所示，图1是本发明实施例1制备的蓝色三维卷曲中空PTT纤维的示意图，从图1中可以看出，纤维是卷曲的。
实施例2
黄色三维卷曲中空PTT纤维的制备
第一步，PTT载体黄色母粒的制备
将颜料黄138粉体5g和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂粉体95g按重量百分比5％:95％加入高能纳米冲击磨罐的罐体内，加入Φ8mm氧化锆球磨介114g，Φ8mm氧化锆球磨介与环保颜料的重量比为95％:5％；连续球磨2小时后停止球磨，将粉体经筛网放入袋内并扎紧口袋，获得环保颜料粉体；纤维级颜料粉体平均粒径在0.8～1.0um，经研磨后在0.4～0.5um，可不作特别说明。
将熔点228℃、特性黏度为1.034dl/g的PTT切片脱出水分并冷却至室温后，放入高能纳米冲击磨罐的罐体内，按上述干燥后的PTT切片100g重量的0.05％加入硬脂酸钙0.05g，加入Φ10mm的氧化锆球磨介627g和Φ11mm的氧化锆球磨介1273g，Φ10mm氧化锆球磨介与Φ11mm氧化锆球磨介的重量比33％:67％，Φ10mm的氧化锆球磨介和Φ11mm的氧化锆球磨介的总量与PTT切片的重量比为95％:5％。连续球磨2小时后停止球磨，将粉体经筛网放入袋内并扎紧口袋，获得PTT粉体；PTT粉体粒径在0.4～0.5um，可不作特别说明。
将环保颜料粉体18g与PTT粉体82g按重量百分比为18％:82％共混，经干燥(120℃、4h)、螺杆挤压熔融挤出(245～260℃)、水槽冷却、拉条、切粒和干燥，获得PTT载体色母粒。
第二步，黄色三维卷曲中空PTT纤维的制备
将第一步制备的PTT载体色母粒6g和PTT切片(熔点228℃、特性黏度为1.034dl/g)94g经单独干燥、失重式注射机分别计量并按PTT载体色母粒与PTT切片重量百分比为6％:94％共混，经螺杆挤压熔融(245～260℃)、异形喷丝板纺丝(单C形中空喷丝板，喷丝板的理论中空度为56.3％；)、环吹风不对称急速冷却、卷绕、落桶；集束、一级牵伸、二级牵伸、叠丝、上油、卷曲、切断、松弛热定型、链板输送、成包工序，获得所述3.33dtex×51mm浅米黄三维卷曲中空PTT纤维，制备的纤维颜色为浅米黄。
所述环吹风不对称急速冷却的环吹上部出风口处风速为3.9m/s、风温为22～24℃。
所述PTT载体色母粒的干燥为转鼓干燥，最高温度为130℃，干燥时间为8h。
所述PTT切片的干燥用沸腾干燥，预结晶和干燥的温度为145℃，预结晶和干燥的时间为4.8h。
所述异形喷丝板的纺丝温度为250～268℃，纺速为1100m/min。
所述一级牵伸或二级牵伸的牵伸油槽温度为58±3℃，一级牵伸倍数为2.26，二级牵伸倍数为1.02。
所述松弛热定型的温度为125～140℃，时间为13min。
实测黄色三维卷曲中空PTT纤维的线密度为3.78dtex(前面3.33dtex表示该规格纤维的名义线密度，3.78dtex为实测纤维的线密度，纤维的实际线密度是按一定的范围控制，对于细旦有色三维卷曲中空PTT纤维，以名义线密度为基准，纤维实际线密度按±20.0％偏差范围内)、卷曲数7.6个/25mm、卷曲率15.2％、纤维的中空度为21.5％，疵点3.2mg/100g，纤维成米黄色，手感柔软，用于制作仿毛皮产品。
实施例3
绿色三维卷曲中空PTT纤维的制备
第一步，PTT载体黄色母粒的制备
将C.I颜料绿8粉体6g和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂粉体94g按重量百分比6％:94％加入高能纳米冲击磨罐的罐体内，加入Φ8mm氧化锆球磨介114g，Φ8mm氧化锆球磨介与环保颜料的重量比为95％:5％；连续球磨2小时后停止球磨，将粉体经筛网放入袋内并扎紧口袋，获得环保颜料粉体；纤维级颜料粉体平均粒径在0.8～1.0um，经研磨后在0.4～0.5um，可不作特别说明。
将熔点228℃、特性黏度为1.034dl/g的PTT切片脱出水分并冷却至室温后，放入高能纳米冲击磨罐的罐体内，按上述干燥后的PTT切片100g重量的0.05％加入硬脂酸钙0.05g，加入Φ10mm的氧化锆球磨介627g和Φ11mm的氧化锆球磨介1273g，Φ10mm氧化锆球磨介与Φ11mm氧化锆球磨介的重量比33％:67％，Φ10mm的氧化锆球磨介和Φ11mm的氧化锆球磨介的总量与PTT切片的重量比为95％:5％。连续球磨2小时后停止球磨，将粉体经筛网放入袋内并扎紧口袋，获得PTT粉体；PTT粉体粒径在0.4～0.5um，可不作特别说明。
将环保颜料粉体20g与PTT粉体80g按重量百分比为20％:80％共混，经干燥(120℃、4h)、螺杆挤压熔融挤出(245～260℃)、水槽冷却、拉条、切粒和干燥，获得PTT载体色母粒。
第二步，绿色三维卷曲中空PTT纤维的制备
将第一步制备的PTT载体色母粒8g和PTT切片(熔点228℃、特性黏度为1.034dl/g)92g经单独干燥、失重式注射机分别计量并按PTT载体色母粒与PTT切片重量百分比为8％:92％共混，经螺杆挤压熔融(245～260℃)、异形喷丝板纺丝(单C形中空喷丝板，喷丝板的理论中空度为62％；)、环吹风不对称急速冷却、卷绕、落桶；集束、一级牵伸、二级牵伸、叠丝、上油、卷曲、切断、松弛热定型、链板输送、成包工序，获得所述22.22dtex×64mm绿色三维卷曲中空PTT纤维，制备的纤维颜色为绿色。
所述环吹风不对称急速冷却的环吹上部出风口处风速为5m/s、风温为22～24℃。
所述PTT载体色母粒的干燥为转鼓干燥，最高温度为130℃，干燥时间为8h。
所述PTT切片的干燥用沸腾干燥，预结晶和干燥的温度为145℃，预结晶和干燥的时间为4.8h。
所述异形喷丝板的纺丝温度为250～268℃，纺速为1100m/min。
所述一级牵伸或二级牵伸的牵伸油槽温度为58±3℃，一级牵伸倍数为2.56，二级牵伸倍数为1.02。
所述松弛热定型的温度为125～140℃，时间为13min。
实测绿色三维卷曲中空PTT纤维的线密度为24.85dtex(前面22.22dtex表示该规格纤维的名义线密度，24.85dtex为实测纤维的线密度，纤维的实际线密度是按一定的范围控制，以名义线密度为基准，纤维实际线密度按±15.0％偏差范围控制)、卷曲数7.6个/25mm、卷曲率18.2％、纤维的中空度为25.2％，疵点6.2mg/100g，纤维成绿色，用于和其它纤维混合制作高端地毯。
对比例1
用偶联剂液体具体的试剂名称代替实施例1中偶联剂粉体，其他同实施例1。
将3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂液体代替实施例1中偶联剂粉体，需将3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂液体与纯水按重量比1:190配制成液体，加醋酸调节溶液的PH值至4，搅拌后静置半小时，然后按3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂液体与C.I.颜料蓝10粉体的重量比1:100，加入颜料蓝粉体，浸泡半小时，将液体和粉体分离，将粉体烘干，再次粉碎。所得到的纤维性能数据与实施例1无差异，但纺丝时喷丝组件压力会升高，严重时需更换喷丝组件。
对比例2
用聚乙烯蜡替代硬脂酸钙，其他同实施例1，得到纤维的性能数据并无差异，但加过硬脂酸钙的PTT粉体以及制成的母粒的流动性优于加聚乙烯蜡的PTT粉体以及母粒。
对比例3
采用一般的喷丝板，其他同实施例1，实测蓝色PTT纤维的线密度为7.45dtex、卷曲数0个/25mm、卷曲率0％、纤维横截面为实心圆形，纤维呈浅蓝色。采用一般的喷丝板时，由于喷丝板的微孔为实行圆形，原丝的横截面也为实心圆形，低温高速气流对原丝无法形成不对称冷却效果，所以原丝经后纺牵伸、松弛热定型后，制成的纤维没有自卷曲，纤维已无实用价值。
对比例4
采用一般的冷却方法，其他同实施例1，实测蓝色中空PTT纤维的线密度为7.46dtex、卷曲数0个/25mm、卷曲率0％、纤维的中空度为15.0％，纤维呈浅蓝色，纤维中有大量硬如甘蔗皮的纤维。当采用一般的冷却方法，即用较高温度的低速气流(26～28℃、1.5m/s)对喷丝板喷出的丝进行冷却，原丝纵向尽管仍呈管道空腔状，但由于环吹风对原丝冷却效果的显著降低，导致原丝的中空度也大幅度下降，自中空喷丝板喷出丝的迎风面的固化速度与背风面基本接近，对原丝已无法形成潜在的不对称收缩，所以原丝经后纺牵伸并在松弛状态时，纤维已无法产生螺旋形的自卷曲。由于对原丝冷却效果的显著下降，原有的后纺牵伸倍数过低，大部分原丝牵伸时未牵伸足，导致松弛热定形后的纤维中绝大多数纤维都是手感硬如甘蔗皮的纤维，纤维已无实用价值。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种原液着色三维卷曲中空PTT纤维，其特征在于，是由以下重量百分比的组分制成：PTT载体色母粒4～8％和PTT切片92～96％；
所述PTT载体色母粒是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料粉体15～25％和PTT粉体75～85％；
所述环保颜料粉体是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料4～6％和偶联剂粉体94～96％；
所述PTT粉体是由以下重量百分比的组分制成：PTT切片和占PTT切片重量0.01～0.1％的硬脂酸钙粉体。
2.根据权利要求1所述的原液着色三维卷曲中空PTT纤维，其特征在于，所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维，是由以下重量百分比的组分制成：PTT载体色母粒5～8％和PTT切片92～95％。
3.根据权利要求2所述的原液着色三维卷曲中空PTT纤维，其特征在于，所述PTT载体色母粒是由以下重量百分比的组分制成：环保颜料粉体15～20％和PTT粉体80～85％。
4.根据权利要求3所述的原液着色三维卷曲中空PTT纤维，其特征在于，所述PTT粉体是由以下重量百分比的组分制成：PTT切片和占PTT切片重量0.05％的硬脂酸钙粉体。
5.根据权利要求1至4任一项所述的原液着色三维卷曲中空PTT纤维，其特征在于，所述环保颜料选自C.I.颜料白6、C.I颜料红101、C.I颜料紫3、C.I.颜料蓝10、C.I颜料绿8、C.I.颜料黑11、C.I.颜料黑15、颜料黄138、耐晒翠绿色淀、炭黑C311中的至少一种。
6.根据权利要求1至4任一项所述的原液着色三维卷曲中空PTT纤维，其特征在于，所述偶联剂粉体选自3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂粉体、新烷氧基三钛酸酯偶联剂粉体中的至少一种。
7.根据权利要求1至4任一项所述的原液着色三维卷曲中空PTT纤维，其特征在于，所述PTT切片的熔点为225～230℃，特性黏度不低于1.000dl/g；
所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维的名义线密度为3.33dtex～22.22dtex，中空度≥21.0％。
8.一种权利要求1至7任一项所述的原液着色三维卷曲中空PTT纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将环保颜料和偶联剂粉体加入高能纳米冲击磨罐罐体内，加入Φ8mm氧化锆球磨介，连续球磨至少2小时后停止球磨，将粉体经筛网后获得环保颜料粉体；
将脱出水分并冷却至室温的PTT切片放入高能纳米冲击磨罐罐体内，加入硬脂酸钙粉体，加入Φ10mm的氧化锆球磨介和Φ11mm的氧化锆球磨介，连续球磨至少2小时后停止球磨，将粉体经筛网后获得PTT粉体；
将环保颜料粉体与PTT粉体共混，经干燥、螺杆挤压熔融挤出、水槽冷却、拉条、切粒和干燥，获得PTT载体色母粒；
第二步，将PTT载体色母粒和PTT切片经单独干燥、失重式注射机分别计量共混，经螺杆挤压熔融、异形喷丝板纺丝、环吹风不对称急速冷却、卷绕、落桶；集束、一级牵伸、二级牵伸、叠丝、上油、卷曲、切断、松弛热定型、链板输送、成包工序，获得所述原液着色三维卷曲中空PTT纤维。
9.根据权利要求8所述的原液着色三维卷曲中空PTT纤维的制备方法，其特征在于，所述高能纳米冲击磨罐的罐体材质为氧化锆；
所述螺杆挤压熔融的温度为245～260℃；
所述异形喷丝板为单C形中空喷丝板，喷丝板的理论中空度为56.0％～62.0％；
所述环吹风不对称急速冷却的环吹上部出风口处风速为3.8～5.0m/s、风温为22～24℃；
所述PTT载体色母粒的干燥为转鼓干燥，最高温度为130℃，干燥时间为6～10h。
10.根据权利要求8所述的原液着色三维卷曲中空PTT纤维的制备方法，其特征在于，所述PTT切片的干燥用沸腾干燥，预结晶和干燥的温度为145±3℃，预结晶和干燥的时间≥4.5h；
所述异形喷丝板的纺丝温度为250～270℃，纺速为1100～1250m/min；
所述一级牵伸或二级牵伸的牵伸油槽温度为58±3℃，一级牵伸倍数为2.26～2.56，二级牵伸倍数为1.02～1.03；
所述松弛热定型的温度为125～140℃，时间为13min。
CN202011549403.3A 2020-12-24 2020-12-24 一种原液着色三维卷曲中空ptt纤维及其制备方法 Pending CN112725925A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011549403.3A CN112725925A (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种原液着色三维卷曲中空ptt纤维及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011549403.3A CN112725925A (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种原液着色三维卷曲中空ptt纤维及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112725925A true CN112725925A (zh) 2021-04-30

Family

ID=75605925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011549403.3A Pending CN112725925A (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种原液着色三维卷曲中空ptt纤维及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112725925A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2391431A1 (en) * 2001-06-29 2002-12-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing pigmented shaped articles comprising poly(trimethylene terephthalate)
CN1766185A (zh) * 2004-10-26 2006-05-03 上海第十化学纤维厂 有色聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制造方法
CN101508851A (zh) * 2009-03-10 2009-08-19 广州化工研究设计院 一种新型环保高效防锈颜料及其制造方法
CN102517675A (zh) * 2011-12-16 2012-06-27 杭州贝斯特化纤有限公司 三维卷曲中空涤纶短纤维的生产工艺
CN103214802A (zh) * 2013-04-19 2013-07-24 北京中纺优丝特种纤维科技有限公司 一种聚酯纤维导电母粒预分散体及其制备方法
CN109137098A (zh) * 2018-09-28 2019-01-04 浙江恒澜科技有限公司 一种自卷曲远红外中空复合长丝及其制备方法
CN111041600A (zh) * 2019-12-13 2020-04-21 上海德福伦化纤有限公司 一种原液着色抗紫外再生聚酯纤维及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2391431A1 (en) * 2001-06-29 2002-12-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing pigmented shaped articles comprising poly(trimethylene terephthalate)
CN1766185A (zh) * 2004-10-26 2006-05-03 上海第十化学纤维厂 有色聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制造方法
CN101508851A (zh) * 2009-03-10 2009-08-19 广州化工研究设计院 一种新型环保高效防锈颜料及其制造方法
CN102517675A (zh) * 2011-12-16 2012-06-27 杭州贝斯特化纤有限公司 三维卷曲中空涤纶短纤维的生产工艺
CN103214802A (zh) * 2013-04-19 2013-07-24 北京中纺优丝特种纤维科技有限公司 一种聚酯纤维导电母粒预分散体及其制备方法
CN109137098A (zh) * 2018-09-28 2019-01-04 浙江恒澜科技有限公司 一种自卷曲远红外中空复合长丝及其制备方法
CN111041600A (zh) * 2019-12-13 2020-04-21 上海德福伦化纤有限公司 一种原液着色抗紫外再生聚酯纤维及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯忠耀: "6.67 dtex三维卷曲聚对苯二甲酸丙二酯中空短纤维的研制", 《合成纤维》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102251308B (zh) 一种有色消光涤纶长丝的制备方法
CN105908282B (zh) 一种33dtex/144f的涤纶细旦丝的制备方法
CN101481830B (zh) 一种啮合式双螺杆纺制珍珠功能纤维及其制作工艺
CA3005917C (en) Modified fiber and preparation method therefor
CN105525384B (zh) 一种改性中空棉的用途
CN110644073B (zh) 一种涤锦并列复合弹性纤维的制备方法
CN102586908B (zh) 复合功能中空涤纶纤维生产方法
CN102864507B (zh) 熔体直纺超细旦多孔差别化聚酯纤维的制造方法及其产品
CN104532399B (zh) 有色聚酯同心皮芯复合纤维及其制造方法
CN102719926A (zh) 一种皮芯复合制备细旦可染聚丙烯纤维的方法
CN114351279A (zh) 一种含气凝胶异形聚酯短纤的制备方法
CN101463505A (zh) 负离子聚丙烯中空空气变形纤维及其制备方法和应用
CN1662683B (zh) 聚对苯二甲酸丙二醇酯双组分纤维工艺
CN113801441A (zh) 一种高色牢度阻燃聚酯色母粒、制备方法及其应用
CN101381905A (zh) 一种低收缩玉米改性聚乳酸纤维的制备方法
CN112725925A (zh) 一种原液着色三维卷曲中空ptt纤维及其制备方法
CN114921868B (zh) 一种纳米生物炭改性熔体直纺超细旦聚酯纤维的制备方法
CN113265717B (zh) 一种抗菌聚酯纤维的制造方法
CN111270323B (zh) 一种自卷曲涤纶fdy纤维的制备方法及制得的涤纶fdy纤维
CN101608351B (zh) 一种熔融共混海岛纤维及其生产方法
CN100491609C (zh) 有色聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制造方法
CN110387597B (zh) 一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法
CN106337213A (zh) 一种易结晶聚酯纤维的制造方法
CN102345181A (zh) 己二酸改性涤纶纤维的制备方法
CN115584569A (zh) 一种气凝胶纺单丝及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210430

RJ01 Rejection of invention patent application after publication