一种抗静电聚丁二酸丁二醇酯纤维

摘要

一种抗静电聚丁二酸丁二醇酯纤维，其特征在于：本发明是首先通过丁二酸和丁二醇的化学聚合并在合成中添加纳米级二氧化钛TiO2 1～3％和三氧化二铬Cr2O3 1～3％得到纳米改性的可降解聚酯，然后直接通过熔体纺丝工艺得到抗静电聚丁二酸丁二醇酯纤维。

权利要求

1.一种抗静电聚丁二酸丁二醇酯纤维，其特征在于：

首先在聚酯的合成中添加纳米级二氧化钛TiO2和三氧化二铬Cr2O3，得到纳米改性的可降解聚酯，原料为丁二醇和丁二酸，醇酸摩尔比1.10～1.15，催化剂为对甲苯磺酸和钛酸四乙酯，合成中助剂的添加量均为醇摩尔量的多少，催化剂和聚合原料一起进入酯化反应，纳米改性剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂则在终缩聚阶段加入；

催化剂        对甲苯磺酸            100×10-6催化剂        钛酸四乙酯            300×10-6纳米改性剂    二氧化钛TiO2          1～3％纳米改性剂    三氧化二铬Cr2O3       1～3％稳定剂        磷酸三甲酯            5～10‰阻燃剂        溴代碳酸酯            5～10‰增效剂        锑酸钠                3～5‰然后纳米改性的聚酯纺丝制得纤维，聚酯熔体纺丝的初纺拉伸温度240℃，速度为2000～2500m/min，一道拉伸的牵伸比2.5～3.0，温度140℃，热定型温度在100～110℃，二道拉伸的牵伸比1.10～1.50，温度100℃，卷曲温度80～90℃，再经过热定型使纤维温度达到40℃以下，切断，纺丝得到纳米碳聚丁二酸丁二醇酯纤维规格1.60～1.65detx×38mm。

说明书

技术领域

本发明涉及纤维制备领域，特别涉及一种抗静电聚丁二酸丁二醇酯纤维。

背景技术

在纺织技术日新月异的今天，各种各样的新型纤维制成的面料正在被国内的纺织企业逐步应用到纺织面料的开发上，新型纤维的独特优势造就了纺织面料的功能化、舒适化和高档化，新型纤维优点多，创造的附加值当然也高，新型纤维与一般的纤维相比，存在差别化，这就是卖点。
聚丁二酸丁二醇酯纤维作为新型纤维中的一种，正受到人们的关注，不断开发出新的聚丁二酸丁二醇酯纤维，应用到医用、服用、渔业、建筑、卫生、装饰、工业处理等诸多领域。聚丁二酸丁二醇酯纤维中，可通过化学工艺合成的脂肪族聚酯，有工业化前景，其中聚丁二酸丁二醇酯熔点高于100℃，是目前研究的热点。

发明内容

为了满足人们对纺织面料的多方面需要，不断开发新型纤维，我们考虑到利用新型可降解聚丁二酸丁二醇酯，通过改性手段，研发新型纤维，扩大其应用范围。
一种抗静电聚丁二酸丁二醇酯纤维，首先在聚酯的合成中添加纳米级二氧化钛TiO21～3％和三氧化二铬Cr2O31～3％，得到纳米改性的可降解聚酯，聚酯可直接通过熔体纺丝工艺得到纳米改性聚丁二酸丁二醇酯纤维。
纳米改性聚丁二酸丁二醇酯的合成，原料为丁二醇和丁二酸，醇酸摩尔比1.10～1.15，合成中使用的催化剂和助剂均为丁二醇摩尔量的多少，催化剂和合成原料一起配制成浆料进入酯化反应，纳米改性剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂则在终缩聚阶段加入，合成得到纳米改性高分子量的聚丁二酸丁二醇酯。
催化剂        对甲苯磺酸            100×10-6
催化剂        钛酸四乙酯            300×10-6
纳米改性剂    二氧化钛TiO2          1～3％
纳米改性剂    三氧化二铬Cr2O3       1～3％
稳定剂        磷酸三甲酯            5～10‰
阻燃剂        溴代碳酸酯            5～10‰
增效剂        锑酸钠                3～5‰
聚丁二酸丁二醇酯的合成工艺：
  条件   酯化I   酯化II   预缩聚   终缩聚   反应温度/℃   140～150   150～160   230～240   230～240
  条件   酯化I   酯化II   预缩聚   终缩聚   反应压力/Pa   (1.2～1.5)×105   50000～60000   2000～3000   50～100   停留时间/min   60～90   60～90   50～70   120～150
纳米改性的聚丁二酸丁二醇酯通过纺丝可制得纤维，熔体纺丝的初纺拉伸温度240℃，速度为2000～2500m/min，一道拉伸的牵伸比2.5～3.0，温度140℃，热定型温度在100～110℃，二道拉伸的牵伸比1.10～1.50，温度100℃，卷曲温度80～90℃，再经过热定型使纤维温度达到40℃以下，切断，纺丝得到纳米碳聚丁二酸丁二醇酯纤维规格1.60～1.65detx×38mm。
本发明的进步意义在于：
纳米改性聚酯纺丝制得的纤维，产生良好的静电屏蔽性能，大大降低其静电效应，从而大大提高了纤维的安全系数。

具体实施方式

一种抗静电聚丁二酸丁二醇酯纤维，首先在聚酯的合成中添加纳米级二氧化钛TiO21～3％和三氧化二铬Cr2O31～3％，得到纳米改性的可降解聚酯，聚酯可直接通过熔体纺丝工艺得到纳米改性聚丁二酸丁二醇酯纤维。
实施例
1.聚酯的合成首先是催化剂溶液配置：本发明使用对甲苯磺酸和钛酸四乙酯为催化剂，先确定丁二醇的用量，然后把催化剂加入催化剂配置容器，对甲苯磺酸的添加量为丁二醇量的100×10-6，钛酸四乙酯添加量为丁二醇量的300×10-6，注入少量的丁二醇，搅拌、加热，使催化剂在100℃的丁二醇中溶解，溶解后的丁二醇催化剂溶液进入稀释容器，注入剩余的丁二醇。搅拌后测定催化剂的含量，完成催化剂溶液的配置。
2.然后是浆料配置：将丁二酸按照醇酸物料比1.12的比例加入到浆料配置罐中，注入催化剂溶液，经搅拌混合成浆料，配置好的浆料输送到酯化反应装置中。纳米改性剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂则在终缩聚阶段加入。
纳米改性剂    二氧化钛TiO2          1～3％
纳米改性剂    三氧化二铬Cr2O3       1～3％
稳定剂        磷酸三甲酯            5～10‰
阻燃剂        溴代碳酸酯            5～10‰
增效剂        锑酸钠                3～5‰
3.聚酯的合成工艺包括酯化反应和缩聚反应，第一步酯化反应经两个酯化反应釜完成，缩聚反应经预缩聚反应釜和终缩聚反应釜完成。
  条件   酯化I   酯化II   预缩聚   终缩聚   反应温度/℃   140～150   150～160   230～240   230～240
  条件   酯化I   酯化II   预缩聚   终缩聚   反应压力/Pa   1.35×105   55500   2400   80   停留时间/min   80   80   60   140
4.熔体纺丝的初纺拉伸温度240℃，速度为2000m/min，一道拉伸的牵伸比2.6，温度140℃，热定型温度在100℃，二道拉伸的牵伸比1.12，温度100℃，卷曲温度80～90℃，再经过热定型使纤维温度达到40℃以下，切断，纺丝得到纳米碳聚丁二酸丁二醇酯纤维规格1.60～1.65detx×38mm，纳米改性聚酯纺丝制得的纤维，产生良好的静电屏蔽性能。