聚对苯二甲酸丙二酯稳定卷装的制造方法技术

一种聚酯纱、优选复丝纱的生产和卷绕方法，该纱包括相对于该聚酯纱总重量至少８５重量％的聚对苯二甲酸丙二酯（ＰＴＴ），其中所述方法的特征在于，所述聚酯纱的长丝在其卷绕到筒管上之前，在７０℃至１８０℃范围的温度进行热处理。完成此操作的办法是，加热本方法纺丝部分所用的导丝辊，优选最后一对导丝辊，以便使这些纱线松弛，使得纱线卷装在储存和／或运输期间不会显著收缩。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于纺制和卷绕聚酯复丝纱的方法，该纱包括相对于该聚酯长丝总重量至少85重量％的聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)。
技术介绍
人们已经熟知两阶段法的连续聚酯复丝纱生产，尤其是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)复丝纱的生产。在第一阶段纺制并卷绕复丝纱，而在第二阶段中，将复丝纱拉伸成成品形状，并热定型或者另外拉伸-变形为膨体复丝纱。在这两个阶段之间，复丝纱的卷装可在高温下长期储存和运输而丝毫不影响该第二变形阶段的工艺条件以及产品的质量。聚酯聚合物切片变换成织物时的第一步是，通过纺丝工艺制造合适的纱线。经纺丝工艺生产的最常见的纱是部分取向纱(POY)。变形工艺的经验引导我们朝延伸率大于100％的POY纱的方向努力。与PET相反，用聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)通过常规工艺生产的纱已经造成许多实际问题。已经遇到的最严重的问题之一是，在卷绕成品纱的筒管上纱线的不稳定性。可观察到各种形式的这种纱线不稳定性，包括变形的卷装、作为时间函数的纱线性能改变、以及作为卷装深度函数的纱线性能改变。这些问题已经限制了在更下游的工艺中使用PTT。与PET复丝纱相反，在刚纺丝后和在卷绕时以及在卷绕后数小时或数天后，聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)复丝纱均有相当大的收缩倾向。这些收缩倾向导致该复丝纱缩短。从而纱线卷装被压缩使得，在极端情况下，不再能从卡盘上取下该纱线卷装。在长期存放或运输期间，尤其是在高温时，纱线卷装不再保持其所需的类似筒子纱形状，并形成有硬边的膨胀，该硬边不仅引起严重的退绕问题，而且导致纱线性能变差。例如乌斯特值极端增加。只有限制纱线卷装的重量小于2千克提供了一种对这些问题的补救，而这些问题在PET纱线生产期间通常不会发生。另外，人们已经观察到，与PET复丝纱形成对照地，PTT复丝纱在储存期间老化到一种增加的程度。出现一种结构硬化，随时间改变了复丝纱的性能(例如，沸水收缩率和结晶度)。工业应用要求复丝纱随时间推移维持它们的性能，使得所述复丝纱的后续加工能连续进行并提供性能恒定的复丝纱。WO 01/04393涉及一种方法，其中这些复丝纱用热的导丝辊进行热处理。但是在WO 01/04393中未公开用所述方法获得的纱线卷装的储存稳定性或者运输期间的稳定性。WO 01/04393方法的缺陷在于，其需要采用低纺丝速度。为了经济原因增加纺丝速度会减少复丝纱在热导丝辊处的接触时间，从而导致纱线卷装长期稳定性的下降。
技术实现思路
本专利技术是一种生产和卷绕聚酯纱、优选复丝纱的方法，该纱包括相对于该聚酯纱总重量至少85重量％的聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)。该方法包括挤出PTT，将该PTT纺成纱，其中将该纱缠绕在至少一对导丝辊周围，并在它们被卷绕到筒管上之前，在70℃至180℃范围，优选80℃至120℃，并最优选90℃至110℃范围的某一温度热处理所述聚酯纱的长丝。完成此操作的办法是，加热本方法纺丝部分所用的导丝辊，优选最后一对导丝辊，以便加热缠绕在这些导丝辊周围长丝。这是为了松弛该纱，使得该卷装(卷绕机中筒管上缠绕的纱)在储存和/或运输期间不会显著收缩。优选的是，卷取速度为至少2000米/分钟，优选2500至4100米/分钟。还优选卷绕张力极低，即0.01至0.08克/旦尼尔，优选0.01到0.02克/旦尼尔。卷绕速度优选大于450米/分钟。附图说明图1是一幅示意图，表示筒子纱状纱线卷装的常态形状，图2是一幅示意图，表示发生胀边和收缩的纱线卷装形状。具体实施例方式因此，有可能获得在储存期间具有长期稳定性的PTT纱线卷装，而且在储存和运输期间该卷装没有受到高温的不利影响。特别是，所述纱线卷装保持其纱线性能并且在更长时间例如11周里保持其类似筒子纱的形状。未再观察到储存期间纱线卷装的收缩和变形，特别是未再观察到收缩到形成带有硬边的膨胀的程度，从而在纱线卷装的加工中不发生退绕问题。同时按照本专利技术的这种方法还可提供一系列的附加优点。这些优点尤其包括以下各项-本专利技术的方法能以一种简单的途径和方式，在大的工业规模上，并且经济地进行。特别是，这种方法允许以超过2000米/分钟的高卷取速度进行纺丝和卷绕。-该方法可用更高速度即，大于3000米/分钟，甚至4000米/分钟的速度完成，并且该卷装变得很稳定，收缩减少，并且乌斯特值也显著地降低。-可借助本方法获得的聚酯复丝纱能在拉伸或变形拉伸加工中被进一步按简单的途径和方式，在大的工业规模上，并以经济的方式加工。因此，能以大于450米/分钟的速度实施变形加工。-当卷绕张力极低时，该卷装的稳定性及其拼装(build-up)是优良的。-由于能用本方法获得的聚酯复丝纱的高度均匀性，从而可能提供一种类似筒子纱的卷装形状，这使聚酯复丝纱能进行一种均匀且近乎无缺陷的表面着色以及进一步加工。-能用拉伸变形方法获得的复丝纱具有高抗张强度和高断裂伸长。按照本专利技术，可使用任何类型的卷绕机，只要其可卷绕包括相对于该复丝纱总重量至少85重量％PTT的聚酯复丝纱，其中卷绕速度优选高于2000米/分钟。为了更为详细，可参考技术文献，尤其是由德国慕尼黑Hanser-Verlag出版，F.Fourné所著的教科书《合成长丝》(1995)。本领域公知的常规卷绕机允许在一个心轴上同时卷绕一股或多股复丝纱，特别是同时卷绕高达12股复丝纱，以便提高纺丝工艺的效率。本专利技术还涉及一种方法，其用于生产和卷绕至少一种聚酯纱，优选复丝纱，该纱含有相对于该聚酯纱总重量至少约85重量％的聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)。PTT已经是本领域公知的。聚对苯二甲酸丙二酯能通过对苯二甲酸与等克分子量的1，3-丙二醇进行缩聚反应获得。也能构思与其它聚酯的混合物。按照本专利技术，尤其优选使用PTT。这些聚酯可为均聚物及共聚物。共聚物的合适实例非限定地包括除了重复的PTT单元还含有添加量相对于聚酯全部重复单元为至多15摩尔％常规共聚单体重复单元的共聚物，这些共聚单体例如是乙二醇、二乙二醇、二缩三乙二醇、1，4-环己烷二甲醇、聚乙二醇、间苯二甲酸和/或己二酸等。但是本专利技术中，尤其优选使用聚酯均聚物，即PTT。按照本专利技术的聚酯可含常规量的额外添加剂作为掺和剂，例如催化剂、稳定剂、抗静电剂、抗氧化剂、阻燃剂、着色剂、着色剂吸收改性剂、光稳定剂、有机亚磷酸酯、荧光增白剂和消光剂。这些聚酯优选含相对于复丝纱总重量0-5重量％的添加剂。在本专利技术意义上可用的聚酯优选是热塑性可成形的，而且能纺成长丝。因此，特性粘度在0.70dl/g至1.1dl/g范围的聚酯尤其有利。本专利技术方法不限于特定类型的纺丝方法。可采用本领域公知的任何常规类型的纺丝方法。按照本专利技术的典型纺丝方法描述如下。在按照本专利技术的方法中，能例如在一个挤出机中由聚合物切片制造熔体聚合物，因此特别有利的是，事先将切片干燥到含水量小于或等于30ppm，尤其是含水量小于或等于15ppm。通过旋转速度恒定的纺丝泵将熔融聚酯压入喷丝组件中，并经组件上喷丝板的喷丝板孔挤出，成为熔融的长丝，其中以能获得所需丝线纤度的方式按照已知的计算公式调节纺丝泵旋转速度。随后将挤出的长丝冷却到低于固化温度的温度。用于本专利技术的目的，该固化温度是熔体变成固态时的温度。按照本专利技术，已经证明将这些丝冷却到其基本上不再发粘的温度是尤其合适的。将这些丝冷却到低于它们结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酯纱的纺丝和卷绕方法，该聚酯纱包括相对于该聚酯纱总重量至少８５重量％的聚对苯二甲酸丙二酯，其中所述方法包括，挤出聚对苯二甲酸丙二酯、将该聚对苯二甲酸丙二酯纺成纱，和卷绕所述纱线，在纺纱中将该纱围绕至少一对导丝辊缠绕，通过在纺制该纱期间加热至少一对导丝辊而在７０℃至１８０℃范围的温度热处理所述纱。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：休斯顿S布朗，米谢勒比斯凯米，蔡和兴，凯拉什丹加雅奇，凯思琳S吉布勒，汉斯约格迈泽，阿德里亚诺B潘盖利南，迪特尔维默尔，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]