两种新型聚酯成纤的技术过程

PBT是对苯二甲酸丁二醇酯，PTT是对苯二甲酸丙二醇酯。 有趣的是PBT和PTT纤维像其它合成纤维一样是在40年代发现的，但是直到最近几年石化公司才开发出经济而简便的批量生产方法。 虽然PBT和PTT与母纤维PET相近似，但是这些纤维是当作一个新的家族介绍给消费者的。这样就使聚酯纤维有了新的形象，使PBT和PTT显示出其重要性。 Rieter纺织系统和Rieter ICBT正在与聚合体的生产者、用户以及油剂公司密切合作，以便制造出新纤维的加工机械。在研制中的机械有： ·地毯丝的直接并捻； ·服装用丝的牵伸加弹工艺； ·空气喷嘴变形机； ·服装用丝的倍捻机（二合一） 直接并捻 这些丝的直接成捻不困难，可以使用普通低抗磨擦纤维（像丙纶）的锭子进行。 标准的运转参数对1670分特的丝是6400转/分，每英寸4圈。 开发使用适用的油剂既利于锭子的启动，又能把断头降低是很重要的。现在美国越来越多的PBT和PTT纤维用在BCF（地毯丝）的产品上。PTT在簇绒和立绒地毯上效果很好，因为它有很好的恢复性能并且热定型好。PBT对簇绒地毯的效果好、而用在立绒地毯上就差一些，因为它的玻璃转化点太低热定型困难。PBT变形后恢复性特好，因而推荐在毛圈绒头的组织上使用。 两种纤维手感柔软，回弹力好，在100℃容易染色，并有很好的弹性。 与尼龙纤维比较，另一个重要优点就是抗沾污性，两种纤维像丙纶一样不易沾污，手感好，与尼龙的弹性相等或稍好一些，耐用性良好。因此，PBT和PTT将从市场上取代一部分尼龙和丙纶纤维的份额。 总结起来，BCF直接并捻的优点是维护费用低，对於加工产品品种的灵活性（适应性）大，操作简便，噪声小和可整体设计，安装方便。 假捻和牵伸加弹 对PBT和PTT纤维的假捻和牵伸加弹技术在美国和欧洲比其它地区更先进。现在PBT已经是工业化产品了，而PTT仍在开发之中。在欧洲PBT/PTT产品占到聚酯产品的份额不到2%，用途主要是服装和一些妇女长袜类。 下表对PBT、PET、尼龙和氨纶的性能进行了比较。PBT和PTT的市场目标不仅是从PA和PP中争取份额，而主要是要改变消费对聚酯纤维的印象，争取到由於过去PET形象不好而失去的市场（见纤维性能比较表）。 纤维性能比较表 性能 PTT PBT PET PA6/66 氨纶 玻璃转化点Tg 45-46 25 70-80 80-90 柔软性 2 1 -1 1 -2 恢复性 1 1 -1 * +2 膨松性 2 2 -1 +2 -2 热定型性 * 2 * +2 -1 耐磨擦 +1 +1 +1 +2 -2 耐氯气 2 2 -1 -1 -2 染色性 2 2 -2 +1 -2 抗沾污 +2 +2 +1 -1 -2 耐光 * * +1 -1 -2 耐洗 +2 +2 +2 -1 -2 色浓度 * * -1 +1 -2 抗静电 +2 +2 +2 -1 -2 成本 * * +2 * -2 +2最好；*平均；-2最差 纤维加弹后： --PTT比PBT弹力略好，而比PA66，PA6和PET更好； --PBT可以去掉额外的张力而比氨纶更舒适； --PTT的手感是最柔软的，而PBT与PET接近； --两者都在100℃染色，并可以与其它纤维混纺（天然纤维，如羊毛、棉或尼龙等），抗沾污、抗氯气、回弹性好 这种加弹工艺的特殊性是什么？"柔和"就是关键词，在加弹过程中，丝的加热和冷却必须协调，好的卷曲需要加热和冷却都达到最佳程度，在磨擦盘前加热过高会伤害丝的性能、强度、伸度、手感和断丝。在这一点上，温度应该是稍高於玻璃化温度，这对於PBT、PTT和PET纤维都是一样的。 Rieter的加弹机在加弹区的丝路是直线，避免丝和机械接触而产生丝的损伤，也有助於加捻后的丝从加热器后面穿过。这对於加工PBT和PTT丝提供了保护。直线的接触式冷却区防止丝的气圈形成和丝路波动，强力冷却方式可以使冷却区长度缩短，也有利於丝路的稳定，这些都保证了各个纺位的一致性并且有效高的加弹速度。 使用短或中等尺寸的加热器而加大丝的接触半径，可保证磨擦力最小，但要控制丝路温度在160℃左右。磨擦盘要求是高效能的。公司推荐使用最新设计的聚氨酯的盘子（直径52或56毫米）。 工艺参数：磨擦盘前后的张力比（T1/T2）稍低於1，在0.8到0.9之间，盘的旋转速度与丝的速度（D/y）之比相对较低为1.6。加弹速度在500到600米/分之间变化。由於加工的是高弹丝，所以不需用第二加热器。 对於同时牵伸加弹的涤纶丝常用工艺，最近研究结果建议按预先编制的规定程序进行。 这会有下面的优点： --弹性和恢复率较高（对PA和PP也如此）； --速度达到800米/分，与常规涤纶丝不相上下； --断头率降低。 这些优点是在上述使用中等温度的低磨擦加热器和直线路的条件下才能体现出来。 Rieter ICBT正在研究一种特殊的设计方案，用户也在调整聚合物和纺丝条件以达到最佳化： --纺丝和加弹过程中断头率最低； --Poy的储存寿命，目前是对温度和油剂最为敏感的问题。 毫无疑问，PBT和PTT将在如下的服装领域中获得成功，如混纺或100%成份的运动服、园针织、经煸的织物，或者用作机织物的经纱或纬纱。 空气变形（加强） 空气变形丝（ATY）也是PBT和PTT成功的产品。空气变形丝过去是和短纤维纱而不是长丝竞争。在物理性能、体积、手感和外观方面都更像短纤维纱，但是又具有合纤长丝的优点，加工简便容易。ATY的一个特点是不像加弹的涤纶丝，丝不是弹性的，常常与其它产品混用在织物中，如与假捻丝或氨纶丝，以达到更舒适的目的。PBT和PTT的ATY丝仍然具有原来的优点如染色容易、手感好、抗沾污等。如果作包芯纱的芯，则有更好的弹性和恢复性能。 PBT和PTT在服装工业中的细支纱产品更受欢迎。 AT10 E2空气变形机设计更适合PBT/PTT丝，因为牵伸区是由四个加热的旋转导丝盘组成。直径100毫米的导丝盘有8股丝的包缠位置，使丝均匀加热到玻璃化温度，并在到达喷嘴前将丝定型；至少对PTT丝是如此。 Rieter Valence的设备目前正在与重要用户合作对AT 10E2机器加弹中旦和低旦数的丝进行试验和评价效果。 无论是假捻还是空气变形生产丝都具有下列特点： --全程计算机化、低维修工作量、传动噪音低、安装简单快速； --机侧无障碍，操作方便，机器可配96到240锭； --双层设计，利于操作； --在线质量控制（配有Barco系列） --单独纺位，自动落筒，上油的丝筒可直接用到针织和机织上去。 倍捻机和PBT、PTT的加工 加弹后的PBT和PTT丝可以加捻或并线初捻以得到好手感和增加丝的保护作用。 许多加弹工厂供应用户加捻产品，PBT和PTT的直丝经过加捻（中等捻或螺旋加捻）供应服装工业用於与羊毛等混纺织造。 结论： PBT和PTT对纺织品市场有关键性的优势。PET已经代替棉花成为世界纤维之王，这些新型聚酯在几年内将进一步改善人们对它的印象。PBT和PTT占有市场的条件是： --聚合物有实质的改善； --在加弹、加捻、机织、园针织和织物的后整理，100%或混纺产品等方面的进一步科研开发。 当然，要像丙纶那样占领地毯市场和快速增加销售量，PBT和PTT还必须有价格上的优势，否则要取得这些特殊纤维的突破就需要更长的时间和努力。