[发明专利]聚酯纱线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚酯纱线。更具体地说，本发明涉及部分取向的聚(对 苯二甲酸丙二酯)纱线及所述纱线的制造方法。

背景技术

可以将通过二元醇与二元羧酸的反应产物的缩聚制备的聚酯熔体 挤出和纺丝为连续的复丝纱线，该复丝纱线适合用于织物及地毯。纺 丝后，可以将纱线卷绕在卷装上以形成部分取向的纱线的卷装，或者 可以立即通过加热和拉伸纱线来将纱线进一步加工以形成完全取向的 纱线。

完全取向的聚酯纱线可直接用在用于形成织物及地毯的方法中。 然而，在用于织物及地毯之前，部分取向的取酯纱线可贮存和/或运送 至不同的地点，作进一步加工，如通过将纱线牵伸和热定形，或者通 过将纱线牵伸-变形。部分取向的纱线是优选用于拉伸-或牵伸变形的 纱线，因为拉伸、变形及热定型操作可以按照集成的方式进行，消除 了对于昂贵的拉伸-加捻操作的需求。

连续复丝聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)纱线，一种常用的聚酯纱 线，可以多阶段的方式生产。复丝PET部分取向的纱线可在第一个阶 段中纺丝和卷绕在纱线卷装上，其在第二个阶段中可以从纱线卷装退 绕和牵伸成成品形式，和热定形或牵伸-变形成蓬松的(bulky)拉伸- 变形的复丝纱线。在这两个阶段之间，复丝PET部分取向的纱线的卷 装可长期贮存和在升高的温度下运输，而对第二个变形阶段的工艺条 件和产品品质没有任何影响。

聚(对苯二甲酸丙二酯)(PTT)是近来商品化的聚酯，其具有数种织 物及地毯应用所期望的特征，包括高回弹性、柔软的手感、防污性及 低模量。不像PET纱线，以常规方法生产的复丝PTT部分取向的纱线 已显现出许多现实的问题。最严重的问题之一在于，部分取向的纱线 的不稳定性。纱线的不稳定性可以不同的形式观察到，包括变形的纱 线卷装、纱线性质随着时间而改变、以及纱线性质随着纱线卷装上的 纱线深度而改变。这些问题已限制了复丝PTT部分取向的纱线的应用。

与PET复丝部分取向的纱线不同，在纺丝和卷绕之后立即地，以 及在纱线卷绕在纱线卷装上之后的数小时或数天时，PTT复丝部分取 向的纱线具有明显的收缩倾向。PTT复丝部分取向的纱线的收缩倾向 造成纱线收缩。收缩的纱线压缩了纱线卷绕其上的纱线卷装，有时压 缩到纱线卷装不再能够从卡盘(chuck)取下的程度。另外，在长期贮存 或运输期间，纱线卷装无法保持所需的形状，并形成具有硬的边缘的 凸起，所述凸起造成严重的退绕问题及乌氏值(uster value)的极度增 加。只有将纱线卷装的重量限制到低于2kg才提供了这些问题的补救 方法，而这些问题一般不会发生在PET部分取向的纱线的加工过程中。 但是，与常用的10kg-20kg的纱线卷装相比，低于2kg的纱线卷装是 较不希望的，因为它们更加难于贮存及运输，并且因为在后续使用上 它们必须经常更换。

进一步地，已观察到相对于PET复丝部分取向的纱线，PTT复丝 部分取向的纱线在贮存期间在更大的程度上更易受到与老化有关的缺 陷的困扰。PTT部分取向的纱线的结构性硬化随着时间而发生，随着 时间改变纱线的特性(如精练收缩率及结晶度)。工业应用要求复丝纱 线随着时间保持它们的特性，使得纱线的后续加工能够连续进行。

根据常规聚酯纺丝工艺生产的部分取向的PTT复丝纱线往往具有 高的收缩程度，这是由于在常规的聚酯卷取(纺丝)速度下在纱线中诱 导的较高的轴向取向程度。由于随纱线老化，无定形相的熵驱动的无 规化，损失了复丝PTT聚酯部分取向的纱线的无定形相中所诱导的轴 向取向，导致纱线收缩。比较上来说，在3000米/分钟-3200米/分钟 的典型商业化的聚酯纺丝速度下，PET纱线中几乎没有诱导轴向取向， 所以PET纱线不会收缩，而且PET部分取向的纱线卷装是收缩稳定的。