CN113832565B - 高收缩新型聚酯纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高收缩新型聚酯纤维及其制备方法，所述高收缩新型聚酯纤维由2‑甲基‑1,3‑丙二醇单体和二甲酸单体酯化聚合并纺丝获得，该高收缩新型聚酯纤维的玻璃化转变温度为40～60℃，所述高收缩新型聚酯纤维在40℃以上的热水中具有60％以上的收缩率，所述高收缩新型聚酯纤维由新型聚酯切片制得，新型聚酯切片由2‑甲基‑1,3‑丙二醇单体和二甲酸单体酯化聚合获得。本发明的高收缩新型聚酯纤维具有高的湿热收缩率，拓宽了聚酯纤维的应用范围。

Description

高收缩新型聚酯纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚酯材料领域，具体涉及一种高收缩新型聚酯纤维及其制备方法。
背景技术
聚酯纤维是由二甲酸单体和二醇单体制备的聚酯为原料经过熔融纺丝后加工所制得的纤维，常用的二醇单体为乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇，所得聚酯纤维其物理机械性能优异、弹性模量高、耐热性能好，应用广泛。
但以2-甲基-1,3-丙二醇作为主要的二醇单体与二甲酸单体制备的聚酯为原料制备聚酯纤维的研究却鲜有报道。
发明内容
为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，研究出一种高收缩新型聚酯纤维及其制备方法，该高收缩新型聚酯纤维由新型聚酯切片熔融纺丝制得，该新型聚酯切片由2-甲基-1,3-丙二醇单体和二甲酸单体酯化聚合获得，所得高收缩新型聚酯纤维的玻璃化转变温度为40～60℃，在40℃以上的热水中具有60％以上的收缩率，具有良好的应用前景，且该高收缩新型聚酯纤维的制备工艺简单，可大规模工业化生产，从而完成本发明。
本发明的目的在于提供一种高收缩新型聚酯纤维，所述高收缩新型聚酯纤维的玻璃化转变温度为40～60℃，所述高收缩新型聚酯纤维在40℃以上的热水中具有60％以上的收缩率。
所述高收缩新型聚酯纤维由新型聚酯切片制得，所述新型聚酯切片的特性粘度大于0.7dL/g，所述新型聚酯切片的Mn为20000～30000，Mw为30000～40000，Mw/Mn为1.2～1.6。
所述新型聚酯切片由2-甲基-1,3-丙二醇单体和二甲酸单体酯化聚合获得，
所述二甲酸单体为对苯二甲酸、或对苯二甲酸与间苯二甲酸的混合酸。
所述2-甲基-1,3-丙二醇与二甲酸单体的摩尔比为(1.2～1.8)：1。
所述高收缩新型聚酯纤维由包括以下步骤的方法制备：
步骤1、制备新型聚酯切片；
步骤2、对所述新型聚酯切片进行干燥处理；
步骤3、将干燥处理后的聚酯切片熔融纺丝，获得高收缩新型聚酯纤维。
本发明提供一种高收缩新型聚酯纤维的制备方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1、制备新型聚酯切片；
步骤2、对所述新型聚酯切片进行干燥处理；
步骤3、将干燥处理后的新型聚酯切片进行熔融纺丝，获得高收缩新型聚酯纤维。
步骤1包括：
步骤1)、酯化反应：将2-甲基-1,3-丙二醇与二甲酸单体加入到反应容器中，进行酯化反应，得到酯化产物；
步骤2)、缩聚反应：将酯化产物进行缩聚反应，出料切片，得到新型聚酯切片。
所述酯化反应的温度为200～260℃，排水期间控制反应容器内压力为200～330kPa，
所述缩聚反应温度为210～280℃，所述缩聚反应的真空度为10～100Pa。
步骤2中，所述干燥处理为于65～75℃下干燥10～15h，所述干燥处理后的新型聚酯切片的含水率低于380ppm。
步骤3中，所述干燥处理后的新型聚酯切片经双螺杆挤出机、喷丝板出丝，得到卷绕丝，优选地，对卷绕丝进行牵伸处理，得到高收缩新型聚酯纤维，
所述纺丝温度为225～235℃，纺丝压力为1～5MPa。
本发明所具有的有益效果为：
(1)本发明提供了一种高收缩新型聚酯纤维，该新型聚酯纤维由2-甲基-1,3-丙二醇单体和二甲酸单体酯化聚合获得的新型聚酯切片熔融纺丝制得；
(2)本发明的高收缩新型聚酯纤维基本不结晶、无熔点，玻璃化转变温度为40～60℃，取向因子为0.2～0.5；
(3)本发明以2-甲基-1,3-丙二醇为醇单体与二甲酸单体制备新型聚酯切片进而获得高收缩新型聚酯纤维，填补了以2甲基-1,3-丙二醇为主要的醇单体制备高收缩新型聚酯纤维的空白，拓宽了其应用；
(4)本发明提供的高收缩新型聚酯纤维的湿热收缩率高，在40℃以上的热水中具有60％以上，优选65％以上的高湿热收缩率，拓宽了聚酯纤维的应用范围；
(5)本发明所提供的高收缩新型聚酯纤维的制备工艺简单、易于实现，适用于大规模工业化生产。
附图说明
图1示出本发明实验例1所得红外谱图；
图2示出本发明实验例4所得DSC曲线；
图3示出实验例5中的实施例1所得新型聚酯切片在225℃、230℃和235℃下的剪切速率与剪切粘度关系；
图4示出实验例5中的实施例2所得新型聚酯切片在225℃、230℃和235℃下的剪切速率与剪切粘度关系；
图5示出本发明实验例6的DSC曲线；
图6示出本发明实验例7的X射线衍射二维谱图；
图7示出本发明实验例9的收缩率测试结果。
具体实施方式
下面通过附图和优选实施方式对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
根据本发明，提供一种高收缩新型聚酯纤维，该高收缩新型聚酯纤维具有高湿热收缩率，在40℃以上的热水中的收缩率在60％以上，优选在65％以上。
根据本发明优选的实施方式，该高收缩新型聚酯纤维在40℃～98℃的热水中的收缩率为65％～90％，优选为68％～87.6％。
根据本发明，该高收缩新型聚酯纤维不结晶且无熔点，其X射线衍射二维谱图中无典型的聚合物的结晶衍射弧，无结晶取向，仅有分子链取向。
根据本发明，该高收缩新型聚酯纤维的玻璃化转变温度为40～60℃，初始分解温度(热失重5％时的温度)为365～369℃。
根据本发明，由声速法测得，该高收缩新型聚酯纤维的取向因子为0.2～0.5。
该高收缩新型聚酯纤维的纤度为42～48dtex/48f(束丝规格，单丝纤度为0.5-5dtex/f)，断裂强度为1.2～1.8cN/dtex，断裂伸长率为10～40％。
根据本发明，该新型聚酯切片的Mn为20000～30000，Mw为30000～40000，Mw/Mn为1.2～1.6。
根据本发明，该高收缩新型聚酯纤维由新型聚酯切片经过纺丝制备得到。
根据本发明，该新型聚酯切片由2-甲基-1,3-丙二醇(MPO)与二甲酸单体制备得到，优选地，使2-甲基-1,3-丙二醇与二甲酸单体进行酯化反应并得到酯化产物，使酯化产物进行缩聚反应制得新型聚酯切片。
根据本发明，所述二甲酸单体选自对苯二甲酸或对苯二甲酸与间苯二甲酸的混合酸，优选为对苯二甲酸(PTA)。
根据本发明一种优选的实施方式，由MPO和PTA制备得到新型聚酯MPTT。
根据本发明，以2-甲基-1,3-丙二醇为二醇单体与对苯二甲酸直接酯化、缩聚反应，不添加其他醇单体，得到新型聚酯(切片)，该新型聚酯切片的特性粘度大于0.7dL/g，优选能达到0.8dL/g以上，具备较好的纤维加工性能，可用于制备高收缩新型聚酯纤维。
根据本发明优选的实施方式，该新型聚酯切片的特性粘度为0.70～0.90dL/g，优选为0.756-0.871dL/g。
本发明提供一种高收缩新型聚酯纤维的制备方法，优选为制备本发明第一方面所述的高收缩新型聚酯纤维的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、制备新型聚酯切片；
根据本发明，步骤1的制备新型聚酯切片的方法包括：
步骤1)、酯化反应：将MPO与二甲酸单体加入到反应容器中，进行酯化反应，得到酯化产物。
根据本发明，步骤1)中，MPO与二甲酸单体采用直接酯化法进行酯化反应，得到酯化产物，优选地，采用间歇的直接酯化法，灵活方便，适用于开发功能性聚酯。
本发明人发现，在酯化反应过程中，醇酸投料比即MPO与二甲酸单体的投料摩尔比对酯化反应具有较大影响，醇酸投料摩尔比过大会导致两分子缩合形成醚化合物，摩尔比过小则会导致酯化不完全，酯化产物中羧基含量过高，酯化率低，达不到工艺规定的要求。实际生产中，需根据浆料(MPO与二甲酸单体液固混合物)的粘度、浆料配置设备结构、浆料输送管道结构和输送工艺等情况及其他可能的要求(如酯化工艺塔二醇是否回流)对最佳醇酸投料摩尔比进行调整。
根据本发明，MPO与二甲酸单体的摩尔比为(1.2～1.8)：1，优选为(1.2～1.6)：1，更优选为(1.2～1.3)：1。
本发明人发现，酯化温度对该酯化反应具有重要影响，适当提高酯化反应温度有利于提高酯化反应速度，但同时也会提高副反应速度，酯化反应温度低会造成酯化反应速度慢、酯化反应不完全、端羧基含量过高、酯化率不达标、缩聚无法达到足够的分子量等现象，从而导致所得新型聚酯MPTT产品质量降低，性能较差。
根据本发明，酯化反应的温度为200～260℃，优选为205～250℃，更优选为240～248℃。
根据本发明一种优选地实施方式，在2L的聚合反应釜中，酯化反应的温度为205～245℃，优选为240～246℃；
在30L的聚合反应釜中，酯化反应的温度为220～250℃，优选为245～247℃。
本发明人发现，酯化反应的压力与温度相互影响，由于MPO的沸点低于酯化反应的温度，酯化反应压力低时，会有部分MPO与体系生成的水形成共沸物在分馏柱中反复冷凝与汽化，不仅会消耗更多的能量，也会降低反应速率；酯化分馏柱顶温比较难以控制，酯化水中MPO的含量也较高，酯化反应的最理想状态是MPO尽可能多的存在于液相体系中，有利于MPO与对苯二甲酸尽快反应，形成的共沸物越少越有利于酯化反应的快速进行；
酯化反应压力高时形成的共沸物少，易于控制柱顶温度，且排出的酯化水中醇的含量低；由于酯化压力由酯化水和醇的共沸物产生，酯化反应压力过高则酯化水用于维持反应体系的压力，不利于酯化水的排出，反而延缓了酯化反应进行，尽管增加MPO的浓度有利于酯化物的生成，但也增加了醚化合物的生成量，因此，压力的选择既要满足水的排除，又能保证酯化反应需要的物质的量(摩尔)比和减少醚化合物的生成量。
根据本发明，酯化反应的初始压力为80～120kPa，优选为90～110kPa，更优选为100kPa。
根据本发明，排水期间控制反应容器内压力为200～330kPa，优选为200～300kPa，在上述压力下，有利于排除酯化反应生产的水，且对酯化体系的温度影响最小，即压力波动较大时，釜内温也会产生较大波动，不利于反应的稳定进行和工艺的控制。
本发明中，酯化反应时间包括正压反应时间和常压反应时间，酯化反应时间受搅拌速度、酯化反应温度、酯化反应压力和排水速率等因素的影响。酯化反应从开始加压到压力降为常压的时间称之为正压酯化反应时间，由反应釜压力和柱顶温度决定。一般情况下，当反应釜温度不低于230℃，酯化反应压力不再上升(或上升很缓慢)，说明酯化反应生成的水量已不足以产生270kPa的釜内压力，此时，就需要将酯化反应压力主动逐渐降低，直至成为常压，降压过程约需30-50min，降压过程需要确保不会导致反应釜温度降低和产生较大的波动。酯化反应压力降为1个大气压至常压酯化反应结束的时间称之为常压酯化反应时间。待酯化水出水口不再出水，且柱顶温度低于60℃时即判定常压酯化反应结束。
根据本发明，酯化反应的正压反应时间为60～250min，常压反应时间为30～200min。
根据本发明一种优选的实施方式，在2L的聚合反应釜中，酯化反应的正压反应时间为60～150min，常压反应时间为30～70min。
根据本发明一种优选的实施方式，在2L的聚合反应釜中，酯化反应的正压反应时间为120～250min，常压反应时间为40～200min。
根据本发明一种优选的实施方式，在2L聚合反应釜中，酯化温度为215～240℃，酯化压力为200～270kPa时，酯化反应的正压反应时间为70～140min，常压反应时间为40～60min。
根据本发明一种优选的实施方式，在30L聚合反应釜中，酯化温度为230～247℃，酯化压力为200～300kPa时，酯化反应的正压反应时间为140～240min，优选150～180min，常压反应时间为40～180min，优选为150～180min。
本发明中，酯化反应出水需达到理论出水量的93％以上，增大酯化反应压力和延长加压时间不利于排水，无助于加快酯化反应的进行。常压反应时间过短可能导致酯化反应不完全。需要综合考虑酯化反应温度、压力、出水速率及出水量来控制酯化反应。
本发明中，酯化反应中不添加酯化催化剂，以减少酯化反应工艺的影响因素，因发明人发现酯化催化剂对酯化反应过程无影响。根据本发明，步骤1)中，还加入助剂，助剂包括热稳定剂、抗氧剂等中的一种或几种，热稳定剂和抗氧剂能够防止聚酯热降解和氧降解。
根据本发明，热稳定剂优选为磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯中的一种或几种，抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168，优选为抗氧剂1010。
本发明中，在缩聚前加入热稳定剂如亚磷酸三苯酯有利于提高新型聚酯的色相。
根据本发明，热稳定剂的加入量为TPA质量的0.1～0.5％，优选为0.2～0.4％。
根据本发明，抗氧剂的加入量为TPA质量的0.1～0.5％，优选为0.2～0.4％。
本发明中，步骤1)得到酯化产物，酯化产物进一步缩聚反应可得到新型聚酯。
步骤2)、缩聚反应：将酯化产物进行缩聚反应，得到新型聚酯。
本发明中，在缩聚反应过程中需要加入缩聚催化剂来催化缩聚反应。
本发明人发现，锑系催化剂对该缩聚反应没有催化效果，而钛系催化剂具有明显的催化效果，但钛系催化剂如钛酸四丁酯在投料前即与MPO和二甲酸单体同时加入时，无催化效果，可能是钛酸四丁酯在酯化反应时已经全部水解，且水解产物对缩聚反应无催化作用。
根据本发明，缩聚催化剂为钛系催化剂，优选选自钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯或钛酸四异辛酯中的一种或几种，更优选为钛酸四丁酯(TBT)。
本发明人还发现，在缩聚前直接加入钛系催化剂，由于设备和酯化平衡反应的特殊性，在酯化反应结束无水排除后仍有少量水在反应体系中或分馏柱中存在，反应体系中也会有少量二甲酸单体在抽真空时继续酯化生成水，这些水导致钛酸四丁酯水解，失去催化作用。
根据本发明，在酯化反应结束后，将体系进行抽真空10-60min，尽量排除体系中的水分，再加入缩聚催化剂，缩聚反应比较容易控制，缩聚反应时间也比较稳定。需要指出的是，在工业五釜流程(两酯化釜、两预缩聚釜和一终缩聚釜)生产聚酯时，缩聚催化剂也是在基本无水的第二预缩聚釜中加入，不会出现上述情况。
本发明人发现，缩聚催化剂的添加量对缩聚反应速率、缩聚产品的色相及产品的副产物的含量均有较大影响。对缩聚反应速率直观的影响体现在缩聚时间上，缩聚催化剂的添加量较多时，聚合反应速率增加，聚合时间缩短，但可能导致产物发黄，缩聚催化剂添加量少，聚合反应速率低、聚合时间长。
根据本发明，缩聚催化剂的加入量为TPA质量的0.1～1％，优选为0.3～0.8％，例如0.3％。
根据本发明，步骤2)中，在缩聚前还加入助剂，热稳定剂、抗氧剂等中的一种或几种，热稳定剂和抗氧剂能够防止聚酯热降解和氧降解。
根据本发明，防止催化剂水解的助剂优选为醋酸，热稳定剂优选为磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯中的一种或几种，抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168，优选为抗氧剂1010。
本发明中，在缩聚前加入热稳定剂如亚磷酸三苯酯有利于提高新型聚酯的色相，但抗氧剂的加入会增加所得新型聚酯的黄度，本发明人发现成核剂如纳米二氧化硅或纳米二氧化钛对聚酯结晶性能无促进作用。
根据本发明，热稳定剂的加入量为TPA质量的0.1～0.5％，优选为0.2～0.4％。
根据本发明，抗氧剂的加入量为TPA质量的0.1～0.5％，优选为0.2～0.4％。
本发明人发现，缩聚反应温度过高时反应速度并无明显加快，但副反应产物增加，产品颜色发黄，此外，缩聚反应温度与缩聚催化剂有关，催化效率高的催化剂，可适当降低缩聚反应温度，否则副产物增加，缩聚反应温度低，聚合物粘度增长较慢，即聚合反应速率较慢，聚合时间延长。
根据本发明，缩聚反应温度为210～280℃，优选为210～260℃，更优选为230～255℃。
根据本发明一种优选的实施方式，在2L的聚合反应釜中，缩聚反应温度为210～260℃，优选为230～260℃。
根据本发明一种优选的实施方式，在30L的聚合反应釜中，缩聚反应温度为230～260℃，优选为240～255℃。
本发明中，在缩聚反应中，真空度的高低对缩聚反应速度、缩聚反应温度和副产物均有影响，聚酯的缩聚反应是气相可逆反应，且平衡常数又很小，想要得到需要分子量的产品，就需要人为地打破反应平衡。聚酯缩聚反应的气相物质在生成物中，为了将促进缩聚反应的进行，采用抽真空降低生成物中气相产物的浓度是一个可行的办法。真空度的大小会影响反应的速率，真空度越大，越有利于气相产物的脱除，缩聚反应速率就越快。反之，不利于气相产物的脱除，缩聚反应速率变慢，甚至只能得到低聚物，无法得到足够高分子量的聚合物。但真空度过大会导致分子量分布变宽，也不利于聚合物的加工和产品的性能。
根据本发明，步骤2)中，缩聚反应的真空度为10～100Pa，优选为10～80Pa，优选为10～60Pa。
根据本发明，步骤2)中，缩聚反应的时间包括反应体系未粘度未变化时间和粘度开始变化时间，反应体系粘度未变化(扭矩无变化)时间为10～60min，粘度开始变化(扭矩开始变化)到出料时间为20～180min。
根据本发明一种优选的实施方式，在2L的聚合反应釜中，反应体系粘度未变化时间为20～60min，粘度开始变化时间为30～90min。
根据本发明一种优选的实施方式，在30L的聚合反应釜中，反应体系粘度未变化时间为10～20min，粘度开始变化时间为100～180min。
根据本发明，当检测产物达到一定粘度后，缩聚反应结束，出料、切片，得到新型聚酯切片。
本发明的新型聚酯切片为切力变稀的非牛顿流体，同一剪切速率时，随着测试温度升高、熔体剪切粘度降低，剪切速率为1200s-1时，235℃新型聚酯的剪切粘度约为170Pa·s。
步骤2、对新型聚酯切片进行干燥。
根据本发明，步骤2中，在采用新型聚酯切片进行纺丝前，需要对新型聚酯切片进行干燥处理。
本发明中，新型聚酯切片的含水率较高时在后续新型聚酯后加工以和纺丝过程中会导致新型聚酯水解，降低所得高收缩新型聚酯纤维的力学性能。
本发明中，由于新型聚酯切片基本不结晶且无熔点，其软化温度即玻璃化转变温度，因此，在对新型聚酯切片进行干燥的温度不应过高(如不能高于75℃)，否则会使得新型聚酯切片发生粘结，无法进行螺杆输送和加工。
根据本发明，步骤2中，将新型聚酯切片在真空烘箱中于65～75℃下干燥8～15h，优选在真空烘箱中于75℃下干燥10h。
根据本发明，步骤2中，新型聚酯切片经干燥处理后的含水率低于380ppm，优选约为350ppm，高于常规聚酯切片纺丝对含水率的要求。
步骤3、采用步骤2所得干燥处理后的新型聚酯切片进行纺丝。
根据本发明优选地实施方式，步骤3中，将干燥处理后的新型聚酯切片经双螺杆挤出机、喷丝板出丝，得到卷绕丝，优选地，对卷绕丝进行牵伸处理，得到高收缩新型聚酯纤维。
本发明中，由于新型聚酯的软化点较低，在设定螺杆一区温度时应防止切片在料斗、螺杆进料口和进料段软化粘结成块，影响螺杆正常输送，应结合切片的软化点、切片在进料口和进料段的停留时间综合决定，以保证切片不发生粘结且不影响螺杆进料为目标。
螺杆二区热量会向一区传导，因此螺杆二区的温度不应比一区高太多，螺杆三区和四区的温度的设定应保证熔体的均化又不导致聚合物过多热降解为宜。因此，纺丝温度应根据流变实验和纺丝现象出丝状况综合决定。
根据本发明，螺杆一区温度为110～120℃，二区温度为160～170℃，三区温度为220～235℃，四区温度为220～235℃，熔体管温度。
根据本发明，纺丝温度为225～235℃，纺丝压力为1～5MPa，优选约为5MPa。
根据本发明，纺丝速度为800～1200m/min，优选为1000m/min。
根据本发明一种优选的实施方式，螺杆长径比为25，螺杆直径为25mm，喷丝板微孔直径为0.25mm，微孔长径比为2.5，喷丝板孔数48。
根据本发明优选地实施方式，牵伸处理采用平行牵伸机进行，热辊牵伸，优选地，热辊直径110mm，纤维在热辊绕8圈，狭缝式热箱定型，狭缝宽度3mm，长度400mm。
根据本发明，牵伸工艺为：一热盘为45～50℃，优选为50℃，二热盘温度为60～65℃，优选为60℃，热箱温度为90～110℃，优选为100℃。
根据本发明，卷绕丝经过牵伸处理后得到牵伸丝，即高收缩新型聚酯纤维。
根据本发明，通过DSC测试和X射线光衍射法测得所得高收缩新型聚酯纤维不结晶，高收缩新型聚酯纤维仅有分子链取向，采用声速法测得高收缩新型聚酯纤维的取向因子为0.2～0.5。
该高收缩新型聚酯纤维具有高沸水收缩率，在40℃以上的热水中的收缩率在60％以上，优选在65％以上。
根据本发明优选的实施方式，该高收缩新型聚酯纤维在40℃～98℃的热水中的收缩率为65％～90％，优选为68％～87.6％。
根据本发明，该高收缩新型聚酯纤维不结晶且无熔点，其X射线衍射二维谱图中无典型的聚合物的结晶衍射弧，无结晶取向，仅有分子链取向。
根据本发明，该高收缩新型聚酯纤维的玻璃化转变温度为40～60℃，初始分解温度(热失重5％时的温度)为365～369℃，优选368℃左右。
该高收缩新型聚酯纤维的纤度为42～48dtex/48f(束丝规格，单丝纤度为0.5-5dtex/f),断裂强度为1.2～1.8cN/dtex，断裂伸长率为10～40％。
实施例1
聚合反应在30L的聚合反应釜中进行。将3kg对苯二甲酸、2.11kg的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在247℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间180min，常压时间180min，出水率94.1％时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空20min，加入390ppm TBT，控制缩聚反应压力30Pa，控制缩聚反应温度255℃，缩聚反应时间195min(包括反应体系粘度未变化时间15min，以及粘度增长到出料时的时间180min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
将所得新型聚酯切片在75℃的真空干燥箱中干燥10h，测得含水率为360ppm，经双螺杆挤出机熔融、计量后，经喷丝板出丝，螺杆一区温度115℃，二区温度165℃，三区温度225℃，四区温度225℃，熔体管温度225℃，纺丝组件温度228℃，纺丝组件压力5MPa，螺杆直径25mm，螺杆场长径比为25，喷丝板微孔直径0.25mm，微孔长径比为2.5，喷丝板孔数为48个，纤维上油率为0.3％，纺丝速度为1000m/min，得到卷绕丝，采用平行牵伸机，对卷绕丝进行热辊牵伸，牵伸工艺如表1所示，得到高收缩新型聚酯纤维。
表1
喂入辊 一热盘 二热盘 热箱 冷盘 卷绕
速度 133m/min 137m/min 385m/min / 400m/min 390m/min
温度 / 50℃ 60℃ 100℃ / /
对所得高收缩新型聚酯纤维进行力学性能测试，测得实施例10所得高收缩新型聚酯纤维的纤度为45.0dex/48f，断裂强度为1.69±0.1cN/dtex，断裂伸长率为17.32±1.0％。
实施例2
聚合反应在30L的聚合反应釜中进行。将3kg对苯二甲酸、3kg的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在247℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间150min，常压时间150min，出水率96.3％时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空20min，加入760ppm TBT，加入亚磷酸三苯酯1.5mL，控制缩聚反应压力30Pa，控制缩聚反应温度255℃，缩聚反应时间190min(包括反应体系粘度未变化时间10min，以及粘度增长到出料时的时间180min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
将所得新型聚酯切片在75℃的真空干燥箱中干燥10h，测得其含水率为320ppm，经双螺杆挤出机熔融、计量后，经喷丝板出丝，螺杆一区温度115℃，二区温度165℃，三区温度225℃，四区温度225℃，熔体管温度225℃，纺丝组件温度228℃，纺丝组件压力5MPa，螺杆直径25mm，螺杆场长径比为25，喷丝板微孔直径0.25mm，微孔长径比为2.5，喷丝板孔数为48个，纤维上油率为0.3％，纺丝速度为1000m/min，得到卷绕丝，采用平行牵伸机，对卷绕丝进行热辊牵伸，牵伸工艺如表1所示，得到高收缩新型聚酯纤维。
测得实施例13所得高收缩新型聚酯纤维的纤度为45.0dex/48f，断裂强度为1.52±0.1cN/dtex，断裂伸长率为13.53±1.0％。
实施例3
聚合反应在30L的聚合反应釜中进行。将3kg对苯二甲酸、2.11kg的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在242℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间240min，常压时间60min，出水率76.9％时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空60min，加入270ppm TBT，加入亚磷酸三苯酯1.5mL，控制缩聚反应压力30Pa，控制缩聚反应温度255℃，缩聚反应时间115min(包括反应体系粘度未变化时间10min，以及粘度增长到出料时的时间105min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
将所得新型聚酯切片在73℃的真空干燥箱中干燥12h，经双螺杆挤出机熔融、计量后，经喷丝板出丝，螺杆一区温度105℃，二区温度160℃，三区温度225℃，四区温度225℃，熔体管温度225℃，纺丝组件温度228℃，纺丝组件压力5MPa，螺杆直径25mm，螺杆场长径比为25，喷丝板微孔直径0.25mm，微孔长径比为2.5，喷丝板孔数为48个，纤维上油率为0.3％，纺丝速度为1000m/min，得到卷绕丝，采用平行牵伸机，对卷绕丝进行热辊牵伸，牵伸工艺如表1所示，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例4
该聚合反应在30L的聚合反应釜中进行。将3kg对苯二甲酸、2.11kg的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在247℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间180min，常压时间180min，出水率94.1％时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空20min，加入390ppm TBT，控制缩聚反应压力30Pa，控制缩聚反应温度255℃，缩聚反应时间195min(包括反应体系粘度未变化时间15min，以及粘度增长到出料时的时间180min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
将所得新型聚酯切片在75℃的真空干燥箱中干燥10h，经双螺杆挤出机熔融、计量后，经喷丝板出丝，螺杆一区温度115℃，二区温度165℃，三区温度225℃，四区温度225℃，熔体管温度225℃，纺丝组件温度228℃，纺丝组件压力5MPa，螺杆直径25mm，螺杆场长径比为25，喷丝板微孔直径0.25mm，微孔长径比为2.5，喷丝板孔数为48个，纤维上油率为0.3％，纺丝速度为1000m/min，得到卷绕丝，采用平行牵伸机，对卷绕丝进行热辊牵伸，牵伸工艺如表1所示，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例5
聚合反应在30L的聚合反应釜中进行。将3kg对苯二甲酸、2.11kg的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在245℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间140min，常压时间180min，出水率94.1％时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空20min，加入540ppm TBT，加入亚磷酸三苯酯1.5mL，控制缩聚反应压力30Pa，控制缩聚反应温度255℃，缩聚反应时间135min(包括反应体系粘度未变化时间10min，以及粘度增长到出料时的时间125min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
将所得新型聚酯切片在70℃的真空干燥箱中干燥13h，经双螺杆挤出机熔融、计量后，经喷丝板出丝，螺杆一区温度115℃，二区温度165℃，三区温度225℃，四区温度225℃，熔体管温度225℃，纺丝组件温度228℃，纺丝组件压力5MPa，螺杆直径25mm，螺杆场长径比为25，喷丝板微孔直径0.25mm，微孔长径比为2.5，喷丝板孔数为48个，纤维上油率为0.3％，纺丝速度为1000m/min，得到卷绕丝，采用平行牵伸机，对卷绕丝进行热辊牵伸，牵伸工艺如表1所示，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例6
聚合反应在30L的聚合反应釜中进行。将3kg对苯二甲酸、2.11kg的2-甲基-1,3-丙二醇、15g二氧化钛加入到反应釜中，酯化反应温度控制在245℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间180min，常压时间140min，出水率94.1％时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空20min，加入650ppm TBT，加入亚磷酸三苯酯1.5mL，控制缩聚反应压力30Pa，控制缩聚反应温度255℃，缩聚反应时间130min(包括反应体系粘度未变化时间10min，以及粘度增长到出料时的时间120min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
将所得新型聚酯切片在65℃的真空干燥箱中干燥15h，经双螺杆挤出机熔融、计量后，经喷丝板出丝，螺杆一区温度115℃，二区温度165℃，三区温度225℃，四区温度225℃，熔体管温度225℃，纺丝组件温度229℃，纺丝组件压力4.8MPa，螺杆直径25mm，螺杆场长径比为25，喷丝板微孔直径0.25mm，微孔长径比为2.5，喷丝板孔数为48个，纤维上油率为0.3％，纺丝速度为1000m/min，得到卷绕丝，采用平行牵伸机，对卷绕丝进行热辊牵伸，牵伸工艺如表1所示，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例7
重复实施例1的制备过程，区别仅在于，所述新型聚酯切片如下制备：
聚合反应在2L的聚合反应釜中进行，将500g对苯二甲酸、436g的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在237℃，酯化反应压力控制在270kPa，酯化反应加压时间120min，常压时间40min，出水量为74ml时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空20min，加入0.5ml TBT，缩聚反应压力30Pa，控制缩聚反应温度260℃，缩聚反应时间90min(包括反应体系粘度未变化时间47min，以及粘度增长到出料时的时间43min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
其他过程与实施例1相同，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例8
重复实施例1的制备过程，区别仅在于，所述新型聚酯切片如下制备：
聚合反应在2L的聚合反应釜中进行，将500g对苯二甲酸、414g的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在240℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间130min，常压时间60min，出水量为70ml时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空30min，加入0.7ml TBT，加入亚磷酸三苯酯1mL，控制缩聚反应压力60Pa，控制缩聚反应温度260℃，缩聚反应时间150min(包括反应体系粘度未变化时间60min，以及粘度增长到出料时的时间90min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
其他过程与实施例1相同，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例9
重复实施例1的制备过程，区别仅在于，所述新型聚酯切片如下制备：
聚合反应在2L的聚合反应釜中进行，将500g对苯二甲酸、379g的二甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在245℃，酯化反应压力控制在270kPa，酯化反应加压时间140min，常压时间40min，出水量为78ml时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空20min，加入1.0ml TBT，加入亚磷酸三苯酯1mL，缩聚反应压力10Pa，控制缩聚反应温度260℃，缩聚反应时间80min(包括反应体系粘度未变化时间35min，以及粘度增长到出料时的时间45min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯；
其他过程与实施例1相同，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例10
重复实施例1的制备过程，区别仅在于，所述新型聚酯切片如下制备：
聚合反应在2L的聚合反应釜中进行，将500g对苯二甲酸、379g的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在245℃，酯化反应压力控制在330kPa，酯化反应加压时间70min，常压时间50min，出水量为77ml时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空25min，加入1.5ml TBT，加入亚磷酸三苯酯1mL，缩聚反应压力10Pa，控制缩聚反应温度260℃，缩聚反应时间57min(包括反应体系粘度未变化时间22min，以及粘度增长到出料时的时间35min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
其他过程与实施例1相同，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例11
重复实施例1的制备过程，区别仅在于，所述新型聚酯切片如下制备：
聚合反应在2L的聚合反应釜中进行，将500g对苯二甲酸、352g的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在246℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间100min，常压时间40min，出水量为72ml时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空20min，加入1.5mL TBT，加入亚磷酸三苯酯1mL，加入抗氧剂0.5g，控制缩聚反应压力10Pa，控制缩聚反应温度261℃，缩聚反应时间74min(包括反应体系粘度未变化时间29min，以及粘度增长到出料时的时间45min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
其他过程与实施例1相同，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例12
重复实施例1的制备过程，区别仅在于，所述新型聚酯切片如下制备：
聚合反应在2L的聚合反应釜中进行，将500g对苯二甲酸、325g的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在240℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间120min，常压时间60min，出水量为67ml时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空15min，加入1.2mL TBT，加入亚磷酸三苯酯1mL，加入抗氧剂0.25g，控制缩聚反应压力10Pa，控制缩聚反应温度259℃，缩聚反应时间73min(包括反应体系粘度未变化时间28min，以及粘度增长到出料时的时间45min)，达到一定粘度后出料、切片，得到新型聚酯切片；
其他过程与实施例1相同，得到高收缩新型聚酯纤维。
实施例13
重复实施例1的制备过程，区别仅在于，所述新型聚酯切片如下制备：
聚合反应在2L的聚合反应釜中进行，将500g对苯二甲酸、325g的2-甲基-1,3-丙二醇加入到反应釜中，酯化反应温度控制在240℃，酯化反应压力控制在300kPa，酯化反应加压时间120min，常压时间60min，出水量为67ml时，酯化反应结束，得到酯化产物；
酯化反应结束后，抽真空15min，加入1.2mL TBT，加入亚磷酸三苯酯1mL，加入抗氧剂0.25g，控制缩聚反应压力10Pa，控制缩聚反应温度259℃，缩聚反应时间73min(包括反应体系粘度未变化时间28min，以及粘度增长到出料时的时间45min)，达到一定粘度后出料、切片，取间隔10min后的出料样品，得到新型聚酯切片；
其他过程与实施例1相同，得到高收缩新型聚酯纤维。
实验例
实验例1
对实施例7、9、11和13所得新型聚酯切片进行红外测试，所得红外谱图如图1所示，图1中，曲线a对应实施例7，曲线b对应实施例9，曲线c对应实施例11，曲线d对应实施例13。
从图1中可以看出，新型聚酯样品均在1712cm-1出现典型的酯基(-COO-)中羰基的伸缩振动峰(v-C＝O)，说明形成了典型的酯化结构，且在红外谱图中未出现1700cm-1附近的典型峰，端羧基量很少。
实验例2
特性粘度是聚合物相对分子量的代表参数之一，用来衡量聚合物相对分子量的大小，聚合物的相对分子量决定聚合物的用途。
采用稀溶液粘度法测试实施例1-6所得新型聚酯的特性粘度，测试条件为25℃，苯酚-四氯乙烷为溶剂，溶液浓度约为0.5g/100mL，毛细管粘度计(毛细管直径0.8mm)。
采用“一点法”进行计算，测试结果如下表2所示。
表2
从表2中可以看出，实施例8-13所得新型聚酯的特性粘度大于0.7dL/g，甚至可达到0.847dL/g，可用于制备纤维。
实验例3
采用岛津15C高效液相色谱仪、RID-10A示差折光检测器、CTO-20A柱温箱、岛津GPC色谱工作站测试实施例1、3-6所得新型聚酯切片的分子量及分子量分布。
液相色谱条件：流动相：四氢呋喃(THF)、流速流速：1mL/min，色谱柱:shodex GPCKF-803(8*300mm)，柱温：40℃，进样体积：20μL。
分别取实施例1、3-6的新型聚酯切片样品约10mg，溶于8mL四氢呋喃中，过夜。摇匀，用0.22μm聚四氟膜过滤，待用。
用2K、5K、10K、20K、40K PEG标准样品绘制GPC校准曲线，线性回归方程为：Y＝-0.009727X3+0.2582X2-2.6562X+13.4471。
所得实施例GPC测试结果如表3所示。
表3
样品 Mn Mw Mz Mv Mw/Mn
实施例1 27459 37277 47348 0 1.35757
实施例3 23245 32752 42512 0 1.40899
实施例4 25707 36672 47924 0 1.42655
实施例5 21869 33514 44966 0 1.53248
实施例6 24557 36956 48443 0 1.50487
从表3中可以看出，所得新型聚酯切片的Mn在20000～30000范围内，Mw在30000～40000范围内，Mz在40000～50000范围内，Mw/Mn低于1.6，在1.2～1.6范围内。
实验例4
采用Q2000型差示扫描量热仪(DSC，美国TA公司)上测试试样的热稳定性，测试温度范围0～280℃，升温速度为10℃/min；采用209F1型热重分析仪(TG，德国耐驰公司)测试仪测试试样的热降解性能，测试条件为N2气氛，温度范围30～800℃，升温速率20℃/min。对实施例1-3、5-6所得新型聚酯切片进行DSC和TG测试，图2为DSC升温曲线，图2中，A-实施例3，B-实施例1，C-实施例5，D-实施例6，E-实施例2。
从图2中可以看出，样品DSC曲线上仅表现有玻璃化转变温度，在50℃左右，没有出现结晶峰，也未出现熔融峰，说明新型聚酯的结晶性很差，几乎不结晶，属于无法结晶的聚合物，可能与MPO结构中的侧甲基有关。
TG测试结果得到，实施例1-3、5-6所得新型聚酯切片的热降解失重过程相差不大，按失重5％时的温度作为其初始分解温度(T5wt％)，上述新型聚酯样品的初始分解温度几乎无差别，约为368℃。
实验例5
研究新型聚酯的流变性能以研究新型聚酯的可纺性。对实施例1和2所得新型聚酯切片进行流变性能测试，测试新型聚酯切片在不同温度时的剪切速率与剪切粘度的关系曲线。
分别将实施例1和2所得新型聚酯在75℃的真空干燥箱中干燥12h，冷却至室温，采用英国Rosand RH10毛细孔流变仪对新型聚酯切片进行不同温度的流变测试。测试结果如图3-4所示。图3为实施例1所得新型聚酯切片在225℃、230℃和235℃下的剪切速率与剪切粘度关系。图4为实施例2所得新型聚酯切片在225℃、230℃和235℃下的剪切速率与剪切粘度关系。
从图3-4中可以看出，实施例1-2所得新型聚酯的剪切速率与剪切粘度的关系为切力变稀的非牛顿流体，在同一剪切速率时，随着温度升高，熔体剪切粘度降低。
从图3-4中可以看出，剪切速率为1200s-1时，235℃新型聚酯的剪切粘度约为170Pa·s，因此新型聚酯的可纺性试验可以在235℃进行试验并根据纺丝状况进行调整。
实验例6
分别对实施例1和2所得卷绕丝和牵伸丝进行DSC测试，测试结果如图5所示，其中，a-实施例1所得卷绕丝，b-实施例1所得牵伸丝，c-实施例2所得卷绕丝，d-实施例2所得牵伸丝。
从图5中可与看出，实施例1和实施例2所得卷绕丝和牵伸丝的玻璃化转变温度均在50℃左右，无结晶峰和熔融峰，说明纤维经过牵伸处理后仍然无结晶行为，说明该高收缩新型聚酯纤维基本不结晶或无法结晶。
实验例7
X射线衍射法是测试聚合物中是否含有晶体的重要方法。当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，根据结晶相的衍射图谱面积与非晶相图谱面积通过计算即可得到聚合物的结晶度和取向度。
对实施例1和2所得高收缩新型聚酯纤维进行X射线衍射测试，测试条件：德国BRUKER公司D8 DISCOVER二维广角X射线测试新型聚酯结晶及取向，光源波长为0.154nm，通过二维面探测器VANTEC-500收集，曝光时间300s，样品到探测器的距离为85.6mm，所得X射线衍射二维谱图如图6所示，图6a-实施例1，图6b-实施例2。
从图6中可以看出，实施例1和2所得高收缩新型聚酯纤维的二维谱图中没有出现典型的聚合物的结晶衍射弧，进一步说明牵伸后两种纤维仍然不能结晶，也无法获得结晶区的取向。
实验例8
纤维中分子链和晶区的取向度是影响纤维力学性能的重要结构参数之一。高聚物经纺丝拉伸后成为有用的纤维，其分子链沿拉伸方向取向，力学强度增加，而垂直于分子链方向的强度减小。这种显著的力学强度各向异性主要是聚集态结构在纤维轴向和横向的化学键力和范德华力强度差别的表现。
纤维中的取向有两种，一种为分子链取向；第二种为由取向的分子链排入晶格后形成的晶区取向。X光衍射法用于测试聚合物中晶区的取向度，声速法测定结果表示整个纤维中的分子链和晶区的取向度之和。
由于所得高收缩新型聚酯纤维无结晶，因此无法测得晶区的取向，采用声速法可测得分子链的取向。
采用声速仪(采用中国科学院化学所的SSY-1声速仪，声频为5×103Hz)对实施例1和2所得高收缩新型聚酯纤维的取向度进行测试，多次测量取平均值，所得取向因子测试结果如表4所示。
表4
序号 实施例1 实施例2
1 0.24 0.43
2 0.27 0.42
3 0.26 0.42
4 0.25 0.43
5 0.27 0.41
6 0.26 0.41
7 0.27 0.43
8 0.25 0.42
9 0.27 0.42
10 0.26 0.41
平均 0.26 0.42
从表4中可以看出，所得高收缩新型聚酯纤维的取向因子为0.2～0.5之间，说明仅有分子链取向的高收缩新型聚酯纤维的取向度较低。
实验例9纤维收缩率测试
采用湿热收缩率表征高收缩新型聚酯纤维的收缩率。湿热收缩率是指将纤维放在热水(温度在40℃以上的水)中至纤维不变形后取出，纤维收缩的长度与原来长度之比称之为湿热收缩率。此参数表征生产过程中热处理效果和纤维内部分子微细结构变化的影响，关系到纺织加工和织物的尺寸稳定性。
湿热收缩率按照下式计算：
湿热收缩率＝(L0-L1)/L0*100％
L0－试验前丝的原长度；L1－经处理后丝的长度。
实施例1和实施例2所得高收缩新型聚酯纤维不同温度时的收缩率测试结果如下表5所示和图7所示，A样品-实施例1，B样品-实施例2。
表5
样品名称 40℃ 43℃ 45℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 90℃ 98℃
A样品收缩率/％ 68.0 72.8 74.4 79.2 83.2 84.0 84.4 84.8 85.2
B样品收缩率/％ 69.2 73.6 75.2 80.0 85.2 86.0 86.8 87.2 87.6
从表5和图7中可以看出，A样品和B样品所得高收缩新型聚酯纤维在40～98℃的热水中的收缩率大于60％，甚至可达到87％以上，远大于一般服装用纤维在沸水中的收缩率(不大于3％)，所得高收缩新型聚酯纤维在湿热条件下，在40℃即发生较大收缩，与其不结晶的性质有关。
以上结合优选实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本发明的阐述性解释，并不对本发明的保护范围构成任何限制。在不超出本发明精神和保护范围的情况下，可以对本发明技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种高收缩聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述高收缩聚酯纤维由2-甲基-1,3-丙二醇单体和二甲酸单体酯化聚合并纺丝获得，所述高收缩聚酯纤维的玻璃化转变温度为40～60℃，所述高收缩聚酯纤维在40℃以上的热水中具有60％以上的收缩率，
所述方法包括以下步骤：
步骤1、制备聚酯切片，步骤1包括：
步骤1)、酯化反应：将2-甲基-1,3-丙二醇与二甲酸单体加入到反应容器中，进行酯化反应，得到酯化产物，
2-甲基-1,3-丙二醇与二甲酸单体的摩尔比为(1.2～1.3)：1，
酯化反应的初始压力为80～120kPa，
所述酯化反应的温度为240～248℃，排水期间控制反应容器内压力为200～330kPa；
步骤2)、缩聚反应：将酯化产物进行缩聚反应，出料切片，得到聚酯切片，
在缩聚反应过程中需要加入缩聚催化剂来催化缩聚反应，缩聚催化剂为钛系催化剂，
所述缩聚反应温度为210～260℃，所述缩聚反应的真空度为10～100Pa；
步骤2、对所述聚酯切片进行干燥处理；
步骤3、将干燥处理后的聚酯切片进行熔融纺丝，获得高收缩聚酯纤维。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高收缩聚酯纤维由聚酯切片制得，所述聚酯切片的特性粘度大于0.7dL/g，所述聚酯切片的Mn为20000～30000，Mw为30000～40000，Mw/Mn为1.2～1.6。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述二甲酸单体为对苯二甲酸或对苯二甲酸与间苯二甲酸的混合酸。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述干燥处理为于65～75℃下干燥10～15h，所述干燥处理后的聚酯切片的含水率低于380ppm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，所述干燥处理后的聚酯切片经双螺杆挤出机、喷丝板出丝，得到卷绕丝，对卷绕丝进行牵伸处理，得到高收缩聚酯纤维，
所述纺丝温度为225～235℃，纺丝压力为1～5MPa。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1129625A (ja) * 1997-05-13 1999-02-02 Mitsubishi Rayon Co Ltd ポリエステルおよびその製造方法
CN102093545A (zh) * 2009-12-14 2011-06-15 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 基于聚对苯二甲酸2-甲基-1,3-丙二醇酯及其共聚酯弹性体的制备方法
KR20180003963A (ko) * 2016-07-01 2018-01-10 주식회사 휴비스 폴리메틸프로필렌 테레프탈레이트 및 그의 제조방법
KR101924774B1 (ko) * 2017-06-13 2018-12-05 주식회사 휴비스 충격강도가 향상된 폴리메틸프로필렌 테레프탈레이트, 그의 제조방법 및 그를 이용한 필름
CN110938196A (zh) * 2019-12-18 2020-03-31 中国纺织科学研究院有限公司 一种低熔点聚酯及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7008698B2 (en) * 2003-06-17 2006-03-07 Mitsubishi Polyester Film, Llc Propane diol-based polyester resin and shrink film

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1129625A (ja) * 1997-05-13 1999-02-02 Mitsubishi Rayon Co Ltd ポリエステルおよびその製造方法
CN102093545A (zh) * 2009-12-14 2011-06-15 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 基于聚对苯二甲酸2-甲基-1,3-丙二醇酯及其共聚酯弹性体的制备方法
KR20180003963A (ko) * 2016-07-01 2018-01-10 주식회사 휴비스 폴리메틸프로필렌 테레프탈레이트 및 그의 제조방법
KR101924774B1 (ko) * 2017-06-13 2018-12-05 주식회사 휴비스 충격강도가 향상된 폴리메틸프로필렌 테레프탈레이트, 그의 제조방법 및 그를 이용한 필름
CN110938196A (zh) * 2019-12-18 2020-03-31 中国纺织科学研究院有限公司 一种低熔点聚酯及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
柴春鹏等.《高分子合成材料学》.北京理工大学出版社,2019,(第1版),114. *

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