[发明专利]易水解聚酯纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种易水解聚酯纤维的制造方法。

背景技术

由于聚酯分子的结构特性，一般聚酯纤维一般不易溶解和分解，这就给聚酯制品的回收和处理增加了难度，给环境造成了很大的污染。据统计，每年全世界生产的合成纤维中，一般聚酯纤维的产量最大，占到所有纤维量的一半。如果不能成功的处理聚酯制品废物，这将给地球造成沉重的负担。2008年2月29日我们提出了一种易溶性聚酯纤维的制造方法，申请号2008100143175，但该方法仍存在聚酯溶解时需要较高碱温度的缺点。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种易水解聚酯纤维，它能够很好的克服一般聚酯纤维的缺点，容易回收。并且它能在较低的碱温度下进行聚酯溶解。同时，可以用其生产无捻毛巾纱，环保无纺布，电脑绣花底布等纺织面料，为纺织行业提供一种新型原料，又不会给我们赖以生存的地球造成污染。

本发明所述的易水解聚酯纤维的制造方法，包括聚酯短纤维和聚酯长丝，通过化学改性和物理改性相结合，其特征是：在聚酯切片聚合时，加入聚合物总重量11-20％的间苯二甲酸、聚合物总重量16-20％的聚乙二醇6000作改性剂；在纺丝过程中，采用的纺丝温度为200℃-310℃，采用牵伸倍数为2.0-4.0。

本发明所述聚酯切片聚合时，先将一定比例的乙二醇、对苯二甲酸、聚物总重量15％的间苯二甲酸混合搅拌10-50分钟，并加温至260-280℃；移至反应釜，加聚合物总重量1-50％乙二醇稀释，并降温至200-220℃，加入聚合物总重量18％的聚乙二醇6000，在60-80分钟内加完，同时搅拌；常压下升温至270-280℃，在真空下聚合。

本发明所述的纺丝过程中，纺丝原液的制备的温度控制在250-300℃；纺丝的温度控制在250-300℃，采用牵伸倍数为3.5-4.0。

本发明所述的易水解聚酯纤维在溶解时，碱液温度越高，碱浓度越高，溶解时间越短，其溶解温度可以在30-100℃，碱浓度在3克/升以上时，而溶解时间可以在5分钟-48小时范围。

本发明的有益效果是，由于在聚合反应中，增加了作为改性剂的间苯二甲酸、聚乙二醇6000的投料量，将聚酯纤维改性为易水解聚酯纤维，使其在低碱溶液中，能在较低温度下可溶解，方便操作，降低成本，符合国际社会对环保的要求。为纺织行业提供了一种新型原料，能够满足多种纺织面料的需求。

本发明在溶去易水解聚酯纤维时，在相同的碱浓度下，碱溶液温度越高，溶去的时间越短；在相同的碱溶液温度下，碱溶液浓度越高，溶去的时间越短。

具体实施方式

本发明所述的一种易水解聚酯纤维的制造方法如下：

一.聚酯切片的制备

取乙二醇1000公斤、对苯二甲酸2200公斤、间苯二甲酸480公斤，打浆搅拌30分钟，同时并加温至270℃；移至反应釜，加入乙二醇500公斤，使其稀释并降温至220℃；加入分子量6000的聚乙二醇600公斤，在60-80分钟内加完，同时搅拌；常压下升温至270-280℃，在真空状态下聚合。然后铸带、冷却、切粒、干燥、筛选。

二.纺丝原液的制备：

将上述聚酯切片加入到不锈钢溶解釜中，于275℃下搅拌，压力0.3Mpa，溶解120分钟，配成纺丝溶液，再将溶液加压过滤，脱泡，制成纺丝原液。

三、纺丝

用专用的喷丝头，孔径0.5mm，将纺丝原液于温度275℃，经过计量，从喷丝头喷出，纺丝细流在喷丝板与凝固浴之间的空隙中处于粘流态，喷丝头拉伸18倍后进行吹风冷却，形成的初生纤维具有较大的形变能力，通过后纺高倍拉伸，拉伸后的纤维直径较小，有利于萃取和后处理。

四、纺丝后处理

1).萃取：萃取采用逆流法。从纤维的出口进入萃取剂甲醇，萃取过程中纤维温度控制在25℃，通过萃取交换装置，时间为30分钟，同时牵伸3.8倍

2)上油：采用醇溶性油剂消除静电，增强纤维抱合力，避免纤维在干燥和定型时发生粘连，开纤性好。

3)干燥：将纤维上含有80％的甲醇，通过烘培除去，纤维在紧张状态下烘培，采用N₂加热，冷凝器冷却回收甲醇。

4)热拉伸定型：热定型温度为130℃，热拉伸3.8倍，热定型时间10分钟，热收缩率25％，获得在碱溶液下可以快速水解的纤维。

本发明采用的干法纺丝，从纺丝原液到后处理，全过程完全封闭，溶剂，凝固剂和萃取剂完全回收，无排放物，是环保型的纤维生产方法。本发明利用改性聚酯纤维结构疏松，具有较低取向度和结晶度的特点，使聚酯改性纤维在较低温度及低碱状态下可溶解。该水解纤维可以生产成长丝，可以加工成毛条，与羊毛，棉条和化学纤维混纺，制成高支纱和无捻纱，短纤维做无纺布，绣花底布和造纸方面的多种用途。