[发明专利]用于纺织应用的聚酯短纤维(PSF)/长丝纱(POY和PFY)

说明书

技术领域

本发明涉及用于纺织应用的聚酯短纤维(PSF)/长丝纱(POY和PFY)。

背景技术

PTT，聚对苯二甲酸丙二醇酯，也被称为3GT，由于其理想的性能，如在常压下的分散可染性、低弯曲模量、良好的弹性回复和回弹性，作为纤维已赢得不断增加的市场兴趣。与PET纤维相似，将PTT纤维熔融挤出纺丝，随之是常规的未拉伸短纤维的两步拉伸。然而，由于聚合物PET和PTT性能的固有差别，在加工时存在工艺参数的不同。与PET纺丝相比，PTT具有低～30℃的较低熔融温度，熔融纺丝中直到短纤纱冷却下来所需要的时间较短，导致在骤冷空气调节和冷却通道长度上的差别。另一个重要的差别是与PET相比，PTT的玻璃化转变温度(Tg)较低，造成PTT中更快的冷结晶，导致在凝固和冷却过程中纤维形态的不同。PTT独特的分子结构赋予了纤维固有弹性。

用于PTT短纤维和连续长丝的制备方法是众所周知的，并且在US2006/0020103，6835339，6752945，6495254，2003/0111171，6645621，6423407，6287688，WO0222925，99/11845，9/27168，EP0547553，0754790，JP52/08124，52/08123，52/05320，2005256242以及其他文献中进行了描述。

PTT短纤维通过常规的两步工艺进行生产，但是与加工PET相比有着不同的工艺参数。典型的生产工艺设备包括挤出机、纺丝轴、熔融计量泵、纺丝组件、横流或径向骤冷系统、纺丝整理应用单元、卷绕系统、未拉伸纤维存储和调节、筒子架结构、带或不带热定形的并条机、卷绕机、干燥机和纤维切断机。

然而，PTT，作为通过常规的两步工艺生产的未拉伸短纤维，具有相当低的取向度和结晶度，并且Tg低至35℃。结果，未拉伸纤维的性能随时间变化很快，导致在拉伸工艺过程中产生绒毛、毛结和纱线断头。这也反映在与PET未拉伸纤维相比未拉伸PTT纤维和的收缩率中。PET未拉伸纤维相当稳定，在储存时间甚至高达一周时，也表现出非常低的收缩百分比。相反，PTT未拉伸纤维在环境温度和相对湿度(RH)条件下对于收缩是高度敏感的，并且表现出随储存时间增加的收缩率。为了得到与PET相似的稳定的低收缩率，必须将PTT未拉伸纤维储存在＜20℃的低温下。PTT纤维处理器要求PTT未拉伸纤维筒子架应该储存在空调气氛下以避免收缩。现有技术中已报道了不同尝试用以克服这些不利之处。

WO 99/27168和WO 96/00808提出了一种在一步中连续进行纺丝和拉伸而不卷绕未拉伸纱线的方法。

US 6495254提出一种增加纺丝速率以达到更高的取向度和结晶度的方法，但是收缩率随时间变化仍然不可避免。

US 6383632描述了一种制备细旦PTT喂入丝和拉伸纱的方法。

WO 99/39041公开了一种通过用含有特定组合物的表面整理剂对纤维进行涂敷以改进PTT纤维特定表面性能的方法，但没有涉及收缩率差异。

EP1016741描述了在PTT纺丝中使用含磷添加剂以获得纺丝稳定性。

US 6423407涉及一种生产PTT长丝纱的方法，该长丝纱包含不低于95摩尔％的PTT重复单元和不多于5摩尔％的其他酯的重复单元，并且以不低于2000m/分钟进行纺丝，之后用整理剂涂敷挤出物。在较低的纺丝速度下，未拉伸纱线中的纤维收缩是由结晶的形成和已取向分子的松弛造成的。

US6740270描述了一种由PTT制备POY的纺丝拉伸方法。一般使用包含两对或三对加热导丝辊的纺丝拉伸方法制备完全取向纱线(FOY)。尽管比常规用于制备PETPOY的工艺更加昂贵，但是这种方法使用在PTT上，产要用来稳定PTT POY防止收缩和提高卷装的稳定性和贮存寿命。

US 7005093涉及PTT POY纺丝并提供了一种预测筒管老化过程的分析方法。

JP 2002061038涉及使用特定的纺丝方法的PTT POY纺丝，该方法是在特定范围内的喷丝板表面温度下挤出PTT聚合物，以降低熔融纱线的快速冷却。

US 6218008公开了一种包含60-95摩尔％的PET和5-40摩尔％的PTT的易可染的聚酯长丝纱线。