远红外聚酯及纤维的开发

以DMT方法的聚酯合成工艺研制远红外聚酯及其纤维。对聚合反应温度、远红外剂添加量、可纺性以及浆料的配制做了详细考察，其织物的远红外发射率可达85％，保温性能可提高至2～4℃。     

PET高效复合催化剂性能研究

研究了自主开发的PET缩聚复合催化剂的缩聚反应宏观动力学,以及合成PET的结晶性能、热稳 定性、流变性能、可纺性和纤维的染色性能,并与三氧化二锑催化剂进行了比较。结果表明,与三氧化二锑催 化剂相比,复合催化剂可以提高PET缩聚反应速率20％以上,对切片的结晶性能无不利影响,切片具有良好 的热分解稳定性,切片的流变性能、可纺性和纤维的染色性能没有明显变化。在10 kt/a装置上聚合试验,证 实PET切片质量稳定。     

铜锌复合抗菌聚酯纤维的制备及性能研究

采用凝胶-溶胶法制备铜锌纳米复合抗菌剂(Cu-ZnO),并通过原位聚合的方法引入到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合过程中,制备抗菌改性PET切片,再通过熔融纺丝制备抗菌改性PET纤维;利用X射线衍射和红外吸收光谱对Cu-ZnO的结构进行了表征,利用差示扫描量热分析、场发射扫描电镜、振荡法等对改性PET切片的热性能和改性PET纤维的形貌、抗菌性能进行了表征,并对Cu-ZnO的抗菌机理进行了分析。结果表明:制备的复合抗菌剂为Cu-ZnO,Cu-ZnO较ZnO具有更高的抗菌效果;Cu-ZnO具有促进PET结晶的能力,起着异相成核剂的作用,添加Cu-ZnO质量分数超过1%后会阻碍PET的结晶;当添加Cu-ZnO质量分数为1%时,改性PET切片的冷却结晶温度由190.0℃升至212.5℃,改性PET纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为91.2%和93.2%,具有良好的抗菌效果,纤维断裂强度为2.6 c N/dtex,断裂伸长率为32.8%;在ZnO中掺杂Cu~(2+),提高了ZnO对可见光的吸收范围和强度,从而提高其抗菌效果。     

分子筛改性PET纤维的制备及其染色性能

采用分子筛、分散剂、偶联剂与PET切片共混纺丝制备分子筛改性PET纤维,讨论了分子筛的处理和加入方法等对改性PET纤维染色性能的影响。结果表明:母粒法纺丝比直接法纺丝好;对于分子筛与分散剂的混合,熔融法好于溶液法。当纤维中分子筛质量分数为3％时,改性PET纤维上染率提高2．45倍,加入适量的偶联剂后,其断裂强度较PET纤维提高约4％,上染率达到79．09％,分子筛在PET基体中分散均匀。     

玉米基乙二醇制PET的中试研究

分别将玉米基乙二醇和常规乙二醇与对苯二甲酸反应,以三氧化二锑为催化剂,添加二氧化钛和纳米二氧化硅等,制得玉米基聚酯(PET)切片和常规PET切片,经纺丝、拉伸,制得玉米基PET纤维和常规PET纤维,并对其纤维的表面形态和染色性能进行对比。结果表明:玉米基PET切片的熔点较常规PET切片的熔点低10℃,纺丝温度也低10℃;玉米基PET纤维表面粗糙,较常规PET纤维染色性能好。     

再生聚酯及其纤维的结构性能研究

以废旧聚酯(PET)纺织品为原料,加入乙二醇(EG)使其醇解,经液相增黏制得再生PET切片,由熔融模拟纺丝制备了再生PET纤维,并对再生PET切片及再生纤维的结构和性能进行了测试表征。结果表明:废旧PET纺织品加入乙二醇进行醇解再增黏可制备的再生PET切片特性黏数([η])大于等于0.65dL/g;再生切片可纺性良好,所得纤维横、纵向截面均光滑、密实,无明显结构缺陷;当乙二醇和PET纺织品质量比为1∶8时,所得再生PET切片的[η]为0.713 dL/g,其纤维具有较好的结晶性能以及良好力学性能,纤维的断裂强度为3.58 cN/dtex。     

抗起球聚酯及其纤维的开发

通过对ECDP改性,使ECDP纤维具有抗起球性能,重点考察了抗起球剂的加入对聚合和纺丝的影响,以及它对各种性能的影响。由实验可知,抗起球剂加入量为0.05%~0.3%可合成AP-ECDP切片。该切片具有良好的可纺性和拉伸性能,其纤维产品具有良好的市场前景。     

共混纺丝法制备抗紫外老化高强PET纤维的性能研究

选用UV-1577作为抗紫外老化剂,与特性黏数为0.98 d L/g的高黏聚酯(PET)切片共混,采用共混添加的方法得到抗紫外老化PET功能母粒,再与高黏PET切片进行共混纺丝,通过低速纺丝、多倍拉伸制备了抗紫外老化高强PET纤维。结果表明:UV-1577对高黏PET的共混和纺丝过程不会造成影响,随着UV-1577的加入,高黏PET非牛顿指数降低;当UV-1577质量分数为5.0%时,共混体系熔融温度从248℃上升到252℃,终止结晶温度从178℃上升到200℃;经过300 h人工氙灯加速老化,添加UV-1577改性高强PET纤维的端羧基指数变化程度明显下降,具有良好的抗紫外老化性能,其中UV-1577质量分数5.0%的高强PET纤维强度保持率达到95.6%。     

PET／CGP共混纤维的制备与性能

采用易染聚酯(CGP)切片与PET切片按一定比例共混,造粒,纺丝得到150 dtex／36 f PET／CGP共混纤维,分析了共混纤维的染色性能和力学性能。结果表明:在常压沸染条件下,PET／CGP共混纤维的染色性能较PET纤维显著提高。随着CGP含量的增加,纤维上染率明显增加,但纤维的力学性能略有下降。当纤维中CGP质量分数为50％时,PET／CGP共混纤维的分散蓝2BLN上染率达92．73％,分散黄SE-4GL上染率达70．41％。     

抗紫外聚酯的合成及其纤维的研究

采用有机和无机2种抗紫外剂合成抗紫外聚酯切片。重点考察了抗紫外剂的加入量对切片合成的工艺条件、纤维的物化性能及其抗紫外性能的影响。实验证明,该切片合成工艺可行,可纺性能良好,纤维抗紫外效果较好,其织物的抗紫外性能符合AS／N2S 4399：1996技术文件标准。     

改善高粘聚酯流变性能的母粒研制

以特性粘数为0.9 dL／g的高粘度PET切片作为母体树脂,加入适量润滑剂,经表面处理的超细无机粉体及其它助剂,通过熔融共混造粒的方法制备高粘度PET切片纺丝用改性母粒。经纺丝实验表明,添加该母粒5％时,高粘度聚酯的流动性和可纺性有明显改善,纺丝温度比未改性前降低10~20℃,所纺制聚酯单丝的力学性能可满足造纸网用单丝要求,且耐疲劳性大幅提高,使用寿命明显延长。     

切片纺超高强涤纶短纤维生产工艺探讨

采用切片纺丝路线,探讨采用不同特性黏数([η])的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片制备超高强涤纶短纤维的可行性;并选用[η]较高的PET切片在切片纺工业化涤纶短纤维装置上通过纺丝温度、拉伸倍数、拉伸温度和热定型温度等工艺参数的调整优化,试生产超高强涤纶短纤维。结果表明:采用[η]较高的PET切片,选择合适的纺丝和后加工条件可以生产超高强涤纶短纤维;选择[η]为0.731 dL/g的PET切片为原料,在7500 t/a切片纺涤纶短纤维装置常规生产工艺基础上,调整纺丝螺杆温度为290~295℃、箱体温度为296~300℃,初生纤维断面不匀率小于等于1.21%,纺丝状况良好;调整水浴拉伸温度为70℃、总拉伸倍数为3.878、热定型温度为185℃,试生产的涤纶短纤维结晶度和非晶区取向有所增大,断裂强度达7.02 cN/dtex,达到了超高强纤维的要求。     

磷系涤纶共聚阻燃剂的性能探析

对自制的磷系涤纶共聚阻燃剂的热性能、阻燃性能进行了测定,并初步考察了该阻燃剂对聚酯切片质量指标及热性能的影响。结果表明：该阻燃剂分解温度为２５８℃,在聚酯中的添加量为３．２％时,氧指数为２９。用该阻燃剂研制的阻燃聚酯切片与普通切片的特性粘数、端羧基含量、二甘醇含量、加工流变性能等指标相同     

负离子远红外丙纶短纤维生产工艺探讨

以负离子远红外聚丙烯母粒及聚丙烯切片为原料 ,在普通涤纶设备上共混纺丝制得负离子远红外丙纶短纤维。对母粒干燥及共混纺丝等工艺进行了探讨。负离子远红外母粒干燥温度一般在 80～ 10 0℃ ,干燥时间 4～ 12h ,纺丝温度较常规聚丙烯约高 5～ 10℃ ,制得的负离子远红外丙纶短纤维负离子发生量达到都市园林水平     

纳米远红外聚酯的研制

对远红外剂的研磨分散性和用量对远红外聚酯的切片性能、远红外发射性能、保温性能的影响进行了研究,同时对远红外聚酯的保健性能和毒性也进行了分析。用该聚酯切片纺丝、织布,效果性能良好。研究表明:添加3%的纳米级远红外剂可以制得具有远红外发射功能的聚酯,其布远红外法向比辐射率中达85%以上。     

含碳纳米管导电PET纤维的研究

将纳米组装高分子(PEEM)作为载体,使碳纳米管(CNT)及金属氧化物在其中充分分散,分别制成CNT母粒和导电剂,再与聚酯切片共混纺丝制备导电PET纤维。探讨了CNT母粒含量、导电剂含量、导电剂／CNT母粒配比、纤维的导电性能以及导电纤维的耐洗涤性、力学性能。研究结果表明:在CNT质量分数为0.18％、导电剂质量分数为2％时,制得导电PET纤维的体积比电阻为3.86×108 Ω·cm,且力学性能较纯PET下降不大。通过浸泡水洗,其体积比电阻基本不变,说明其具有优良、比较稳定的导电性和耐洗涤性。对纤维导电机理做了初步探讨。     

亲水抗菌聚酯纤维的研究

采用精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)与多羟基化合物共聚,制得亲水聚酯(PET)切片,将该亲水PET与银系抗菌母粒共混纺丝,制得亲水抗菌PET纤维,并对其性能进行了研究。结果表明:加入相对PTA质量分数为0.8%的多羟基化合物,亲水PET的亲水性能较好,表面接触角为53.5°,特性黏数为0.591dL/g;亲水抗菌PET纺丝温度比常规PET切片低15～20℃;添加银系抗菌剂质量分数为10%的亲水抗菌PET纤维有较佳的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均大于99%,抗菌活性值均大于2,断裂强度为2.6 cN/dtex,回潮率约0.8%。     

BHET/纳米TiO_2催化合成PET性能的研究

采用对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)/纳米TiO_2复合材料为催化剂合成聚酯(PET),研究了催化剂的催化活性以及所合成PET的性能。结果表明:催化剂添加量为16.5μg/g(换算成TiO_2的有效含量)时,酯缩聚时间为80 min,所合成的PET的色度b值达到纤维级聚酯切片一级品标准;PET成型加工性能优异,PET初生纤维拉伸4.0倍时,断裂强度达3.78 cN/dtex,PET薄膜双向拉伸3.7倍时,其断裂强度为116.0 MPa,断裂伸长为122.5%。     

废旧聚酯纺织品的热降解动力学

通过分析废聚酯纺织品的组分、黏度、含水率,并与常规聚酯切片对比,证明其由纯聚酯纤维布料组成,黏度低而杂质含量高。在氮气气氛下采用热失重分析测试布泡料和常规聚酯切片的热降解参数,发现布泡料的起始分解温度和最大分解速率温度都低于常规聚酯切片。用Kissinger法分析常规聚酯切片和白布泡料的热降解动力学,样品的ln(β/T2max)和1000/Tmax之间均呈现良好的线性关系,说明Kissinger方程可以很好地表述其热降解过程。计算发现白布泡料的活化能和指前因子均低于常规聚酯切片。