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多元共聚酯連續(xù)聚合和柔軟易染纖維成型及節(jié)能染整關(guān)鍵技術(shù)

來(lái)源:全球紡織網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2015年06月13日

多元共聚酯連續(xù)聚合和柔軟易染纖維成型及節(jié)能染整關(guān)鍵技術(shù)
  □溫維健
  我國(guó)聚酯纖維年產(chǎn)量達(dá)4000萬(wàn)噸,占世界總量的70%以上,大容量連續(xù)聚合熔體直紡聚酯產(chǎn)能已超過(guò)總量的2/3,且大多生產(chǎn)常規(guī)聚酯纖維。聚酯大多是半剛性大分子結(jié)構(gòu),纖維結(jié)構(gòu)緊密,染色性和觸感均較差。改進(jìn)纖維的染色性一直是聚酯纖維功能化的重要方向,國(guó)內(nèi)外先后研制開發(fā)了CDP、ECDP等染色改性聚酯纖維,但仍存在聚合難以控制的難題,織物需要堿減量處理,能耗和排放瓶頸問(wèn)題沒(méi)有解決,嚴(yán)重影響聚酯纖維改性技術(shù)的推廣應(yīng)用。其中,我國(guó)聚酯纖維同質(zhì)同構(gòu)化嚴(yán)重,轉(zhuǎn)型升級(jí)困難,亟須解決大容量功能化聚酯連續(xù)聚合關(guān)鍵技術(shù)。
  由東華大學(xué)、上海聯(lián)吉合纖有限公司合作完成的“多元共聚酯連續(xù)聚合和柔軟易染纖維成型及節(jié)能染整關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目則有效地解決了聚酯同質(zhì)同構(gòu)化問(wèn)題,打破了聚酯生產(chǎn)能耗和排放瓶頸。該項(xiàng)目研制的“超柔軟易染聚酯纖維產(chǎn)品”具備常壓沸染、不需堿處理的低碳環(huán)保特性,超柔軟手感、吸濕性良好和抗起毛起球性能顯著等仿棉功效。
  三項(xiàng)發(fā)明解決長(zhǎng)期難題
  據(jù)項(xiàng)目帶頭人東華大學(xué)教授顧利霞介紹,該項(xiàng)目列入國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃,項(xiàng)目基于大分子多重結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的系統(tǒng)研究,為使聚酯纖維兼具易染性和柔軟性,項(xiàng)目組首先發(fā)明了含側(cè)甲基丙二醇(MPD)為四單、陽(yáng)離子染料染座間苯二甲酸二乙二酯-5-磺酸鈉為三單、與銻系復(fù)合催化劑形成銻-多元單體絡(luò)合體系和共縮聚可控關(guān)鍵技術(shù),有效抑制了三單離子聚集和自催化,合成了可紡性良好、結(jié)構(gòu)均勻、易染的新型共聚酯;其次發(fā)明了錯(cuò)位均化、階段強(qiáng)化反應(yīng)新技術(shù),解決了三單、四單濃度局部漲落、分散不勻問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了MCDP在大容量連續(xù)聚合裝置上的穩(wěn)定生產(chǎn);再次創(chuàng)建了熔體直紡短纖維和高速紡長(zhǎng)絲低溫高效凝固和中溫均區(qū)定型技術(shù),生產(chǎn)了柔軟易染細(xì)旦、超細(xì)旦、潛在卷曲等系列新型共聚酯纖維,纖維手感柔軟、光澤和風(fēng)格獨(dú)特,染色飽和值在1.52

~4.45可控,可用于仿棉、毛、真絲等;最終突破了織物低溫低張力定型、常壓深染、中淺色可控均染等關(guān)鍵技術(shù)。開發(fā)了集柔軟、高染色牢度和抗起毛起球性于一體的系列舒適性高中檔面料。
  值得一提的是,超柔軟易染共聚酯、纖維和織物染色技術(shù)首先從聚酯大分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開始,優(yōu)化酯化、縮聚工藝,課題組解決了陽(yáng)離子染料可染基團(tuán)的自催化和離子化聚集作用的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超柔軟易染共聚酯的分子量、序列分布可控,精選了多種改性組合,由此纖維手感柔軟,并解決了纖維和面料常壓陽(yáng)離子染料深染的關(guān)鍵技術(shù),超柔軟易染共聚酯纖維制成的面料集超柔軟性、抗起毛起球、光澤柔和、色彩鮮艷,染色牢度高等優(yōu)點(diǎn)為一體。
  節(jié)能減排為世界領(lǐng)先
  “項(xiàng)目屬于新型纖維材料與紡織染整技術(shù)集成創(chuàng)新,紡織染整技術(shù)創(chuàng)新和纖維柔軟性能的提升也尤為重要。項(xiàng)目聚合和紡絲溫度低于常規(guī)聚酯,降低能耗約15%,常壓染色,織物無(wú)需堿減量處理,降低水耗、能耗約20%。”顧利霞說(shuō)。
  超柔軟易染聚酯纖維產(chǎn)品涉及的聚酯工藝主要產(chǎn)業(yè)鏈“聚合、紡絲、染整”均體現(xiàn)了產(chǎn)品節(jié)能減排、低碳環(huán)保的優(yōu)異性能,對(duì)節(jié)約能耗,保護(hù)環(huán)境具有重要的積極意義。
  “在聚酯合成中采用低溫反應(yīng),和原有聚酯產(chǎn)品的高溫反應(yīng)要求相比,在能源消耗上有一定幅度的降低,在紡絲工藝中無(wú)論是干燥溫度、紡絲溫度、加熱溫度都要低于常規(guī)聚酯。特別在染整過(guò)程中,新型聚酯產(chǎn)品采用常壓沸染工藝,無(wú)需堿減量處理工序,在節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境方面尤為顯著。”顧利霞談道。
  2012年中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)專家對(duì)該項(xiàng)目的鑒定結(jié)果認(rèn)為:“在常壓深染的多元共聚酯多元單體精選、實(shí)現(xiàn)大容量連續(xù)聚合、熔體直紡短纖、高速紡長(zhǎng)絲、實(shí)現(xiàn)纖維常壓易染性和柔軟性的結(jié)合、常壓染深黑色、染色飽和值可控、色牢度高、不需堿減量、節(jié)能減排效果顯著居國(guó)際領(lǐng)先地位。
  校企結(jié)合告別同質(zhì)化
  ”超柔軟易染聚酯纖維制備及應(yīng)用技術(shù)“作為一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)學(xué)研課題,
東華大學(xué)與上海聯(lián)吉合纖有限公司目采取產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合,建立了聚合、紡絲、織造、印染、服裝產(chǎn)業(yè)鏈一條龍示范基地,工藝技術(shù)成熟穩(wěn)定,節(jié)能減排效果顯著,對(duì)改性聚酯纖維的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和提升產(chǎn)品的附加值起到良好的示范效應(yīng),開發(fā)的系列舒適性高中檔面料,集柔軟、抗起球和高色牢度于一體,加工適應(yīng)性強(qiáng),光澤、風(fēng)格獨(dú)特,仿真效果突出,成功開發(fā)了高檔棉、毛、真絲類產(chǎn)品等,對(duì)化纖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、大容量聚酯功能化起到引領(lǐng)和示范作用。
  據(jù)介紹,該項(xiàng)目建立了聚合、紡絲、織造、印染、服裝產(chǎn)業(yè)鏈,引領(lǐng)了輕薄舒適針織、精仿毛混紡服用面料和高耐光、耐磨裝飾用織物市場(chǎng)對(duì)聚酯纖維新需求,已在上海新聯(lián)紡進(jìn)出品有限公司等全國(guó)80多個(gè)企業(yè)推廣應(yīng)用,近三年直接經(jīng)濟(jì)效益7.76億元,利潤(rùn)0.88億元,在上海、江蘇、浙江、山東、新疆等省市自治區(qū)共計(jì)130多個(gè)下游企業(yè)推廣應(yīng)用,開發(fā)的新型聚酯、纖維及面料系列產(chǎn)品累計(jì)新增產(chǎn)值4.58億元,實(shí)現(xiàn)利稅5476萬(wàn)元左右,出口創(chuàng)匯達(dá)322.78萬(wàn)美元,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益,也有效緩解了大容量連續(xù)設(shè)備聚酯纖維同質(zhì)同構(gòu)化問(wèn)題,促進(jìn)了量大面廣聚酯纖維的升級(jí)換代,提升了我國(guó)聚酯生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù),推動(dòng)了我國(guó)紡織染整行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。


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