多功能聚酯切片及纤维的开发

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2 0年1 03月

多功能聚酯切片及纤维的开发马志忠(中国石油化工集团天津石油化工公司研究院， 07) 32 0 0摘要：采用多种单体共聚方法研制多功能聚酯切片并纺制成纤维，其织物同时具有分散染料可染、高收缩、抗起球起毛、阻燃等功能，介绍了该纤维和织物的性能指标及应用。

关键词：聚酯；分散染料可染；高收缩；抗起球起毛；阻燃中图分类号：T 4.文献标识码： B文章编号：10— 04(03)0— 04 0 Q32 2 0 175 20 1 02— 3

而对于织物的阻燃处理方法有浸入法、涂覆法。l刖昌

我们采用的是在聚酯聚合物分子中引入反应性阻

随着世界聚酯工业的发展，聚酯纤维以其优异的性能被广泛应用于服装面料、装饰织物、产业用纺织品等方面。其产量已跃居世界合成纤维

燃官能团，此方法的最大优点就是阻燃剂分子参与聚酯反应，使阻燃效果持久。反应型阻燃剂存在一个缺点：在反应过程中起阻聚剂的作用，因

首位。随着生活水平的不断提高，人们对聚酯纤维提出了更多的要求。即一种聚酯织物要求同时具备多种功能。服用面料色彩要艳丽，具有真丝

此在达到阻燃效果的同时，必须控制阻燃剂加入量，而且要在反应中控制加入时间，尽量减少其对聚合反应的影响。 在多功能聚酯切片生产过程中，要对原有的聚合工艺做相应地调整。

手感或毛质感，并且不易起球起毛；装饰织物应阻燃、有一定悬垂感。为了赋予聚酯织物这些功能，我们主要从聚合物共聚改性着手。

2实验装置及工艺过程 . 2

将对苯二甲酸和邻位或间位二元羧酸同乙二

2多功能聚酯切片及纤维的研制21理论分析 .

醇和一定分子量的聚乙二醇按一定摩尔比例投入 10L连续聚酯中试装置打浆釜中，通过计量 00￣

聚酯为结晶性聚合物，分子结构为线型对称

泵以一定的流速加入酯化釜中，酯化釜温度控制在 20±5C范围保证水的正常流出，当接收的水 5￣

结构，染料分子很难进入其分子链中，故常规聚酯纤维需要高温高压染色。又由于其纤维的刚性结构，使其同棉、毛混纺的织物易起毛起球。

达到理论量的9%以上时，导人聚合釜中，在氮 5气的保护下，加入

缩聚催化剂醋酸锑、稳定剂磷酸三甲酯、消光剂二氧化钛及一定量的磷系阻燃

为了改善聚酯分子的刚性结构，我们在大分子链中引入柔性分子，如芳香二元酸及其衍生物和脂肪二元醇作为改性剂。这样可以使共聚酯无定形

剂，进行升温反应，保持一定的常压、时间以保证过量的乙二醇蒸出，然后减压反应直至反应物

程度提高，降低其分子刚性，改善织物的染色性能和起毛起球性，使其接近棉、毛等天然纤维品质。

的粘度达到一定值后，通入一定压力的氮气，铸带、切粒。

纤维的收缩性在装饰织物中应用广泛，不同收缩率的纤维织成的织物经整理具有立体风格，研究表

纺丝装置：R s公司干燥机，Bn a/司两 oi n ang￣ z位纺丝机，Br a/ am g￣司F 6一0型Dr装置。 K V 9o Y23测试 .2 .切片测试 .1 3

明，单体加入量对收缩率的影响成正比关系。一般根据收缩率要求控制单体加入量。但随着无定形程度的提高，共聚酯的熔点相应降低，若降低幅度过大，会使纺丝的干燥过程出现问题，故对改性剂必须控制在—个合适的范围内。 装饰织物的阻燃性对人们的生活非常重要，一

收稿日：20— 1 l期 02 1- 8作者简介：马志忠，男，工程师 .17年生 .19年毕业于北京服装 90 93学院，大学本科，学士学位，毕业后一直从事聚酯研究，

其中参与研究的‘远红外涤纶聚酯纤维的研制)课题获中石化总公司科技进步三等奖。

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特性粘度：用苯酚/氯乙烷 ( t L: )四 w%￣11

有阻聚效果 (图3),由此可见，在保证阻燃见效果的前提下，应尽量少加入阻燃剂。24单体、阻燃剂对纺丝的影响 . 3通过上述改性生产的聚酯切片，由于改性聚

作溶剂，于2℃下用N Y自 5 C动粘度仪测定。 热分析：采用E T R M 11 S分析仪， SA A一4 C D 以1o/i 0Cmn的升温及降温速率进行扫描。二甘醇含量：采用胺分解法测定。 羧基含量：采用容量分析法测定。

酯切片中单体及阻燃剂的引入，使其软化点、结

晶度降低，干燥时易粘连，因而采用延长预结晶‘时间，低温长时间进行干燥即可

以达到效果。

色相测定：采用T— G自动测色色差计 C PⅡ全测试。2 .纤维测试 .2 3

长短纤维的测试均按 G厂 4 6— 3 B r 14 4 9、 G厂1 B r 9进行。 3

2 .实验结果与讨论 42. . 1单体对切片性能的影响 4阻燃剂用量 ( T质量比1 0 ) PA 0%

由于邻位、间位脂肪二元羧酸分子的不规整性，破坏了聚合物分子的对称性，由图 1以看可到随着单体加入量的增加，熔点、结晶温度均有

图3阻燃剂用量对反应时间的影响

纺丝时各个控制区的温度均低于普通聚酯切片纺丝温度，其纺丝性能优良，纺速可变区间大，丝的各项性能指标良好。

下降，当单体的加入量达到一定程度时，切片表现出的热行为中结晶温度和熔点非常不明显，纺丝无法进行，故此单体的加入量应控制在一定范围内。

3多功能聚酯纤维和织物的雠 31多功能聚酯长丝性能 ( .见表 1】表1多功能聚酯长丝性能指标

∞

∞巧

32多功能聚酯短纤维性能 ( .见表 2)表2多功能聚酯短纤维性能指标线密度/t de x 1 6长度偏差 . 53 .疵点l g· 0 g。 7 2 n i 10。 4 5卷曲数，·, m’ . 8个 2m S

一. 3 92 5 8

I厦， 0

均长度/ m m 强度/N· t o dx e。

圈 1单体加入量对切片热性能的影响 I S ) C D

脂肪二元醇在聚合反应中易产生自聚，生成醚键，热稳定性差，易使产物变色，产物的b值随二元醇用量的增加而增加 (图 2)。由此可见见，脂肪二元醇的加入量应严格控制，如加入二元羧酸可达到效果，应避免加入脂肪二元醇。1 1 1

强力变异/%伸长， %

97 .

卷曲度， %

l 0 01 . 7

2.含油率， 3 .1%

从上述长丝、短纤维的性能指标中可以看出，多功能聚酯纤维由于在分子链中引入了其它单体，除了对纤维的强力造成一定的影响外，对其它性能指标影响很小，因此对后序织造、印染、整理等工序影响不大。 33织物沸水收缩性能 -

捌D

单体加入量的不同对织物沸水收缩率具有 、二元醇对 E mokl 0 G( l %) t0图 2脂肪二元醇对色相的影响

定性的影响

(见表3)。表3单体含量与织物收缩率之间的关系

2 .阻燃剂对聚合的影响 .2 4

—覃雨

—————■——————F一1 7 1 3 2 0 3 5 4) I

在P T E合成中，磷系阻燃剂在反应过程中具

收缩率，%

表3表明，织物的沸水收缩率随单体加入量’一

2一 5

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的增加而上升。织物的收缩率一般应控制在3%以下。 5 ‘

4多功能聚酯纤维的应用多功能聚酯纤维一般很少单独使用，长丝与其它长丝混合用做装饰布，染色深浅效果不同，具有丰富的层次感。而且其又具有阻燃效果，可以广泛应用于汽车内饰、各种公共场所装饰用布，如窗帘、沙发套等。

34织物的染色性能 .染色性能测试使用染料为分散蓝 HG,染料 L浓度为3%,在 10C 0￣ …… 此处隐藏：2989字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……