本發(fā)明涉及聚酯纖維生產(chǎn)，尤其涉及一種全消光多孔ptt纖維及其制備方法。

背景技術：

1、ptt是一種新型聚酯，其獨特的“奇碳效應”使其相較聚對苯二甲酸乙二酯（pet）、聚對苯二甲酸丁二酯（?pbt）具有更優(yōu)良的性能，兼具pet?的強度、韌性和耐熱性，以及pbt的易加工性，是目前公認的、最好的升級換代產(chǎn)品。

2、ptt的合成通常采用熔融縮聚法，工藝路線主要包括酯交換法（dmt法）和直接酯化法（pta法）。dmt法是以對苯二甲酸二甲酯（dmt）和pdo為原料，經(jīng)酯交換反應生成對苯二甲酸雙羥丙酯（bhpt）和甲醇，bhpt再經(jīng)縮聚反應生成ptt。pta法是以精對苯二甲酸（pta）和1，3-丙二醇（pdo）為原料，經(jīng)酯化反應生成bhpt和水，bhpt再經(jīng)縮聚反應生成ptt。pta法具有生產(chǎn)成本低、工藝流程短等優(yōu)勢，自20?世紀80?年代起已成為ptt聚酯生產(chǎn)的主要技術路線。ptt?縮聚過程是在較高的溫度下進行，所以除了生成ptt?的主要反應外，還會發(fā)生大分子鏈端基之間和大分子鏈酯鍵裂解等副反應，從而產(chǎn)生可揮發(fā)性副產(chǎn)物烯丙醇和丙烯醛。烯丙醇主要是由于pdo自身反應或ptt大分子裂解產(chǎn)生，生成的烯丙醇在氧存在下繼續(xù)氧化成丙烯醛，烯丙醇也容易與體系中的pdo?發(fā)生反應而形成丙烯醛。丙烯醛的存在不僅使ptt的黏度降低、色相變差，影響后續(xù)紡絲和染色，而且其毒性高，它們的蒸汽具有強烈的刺激性和催淚作用，會引起呼吸困難，危害人體健康。特別是紡絲過程的高溫也會加劇ptt的裂解，產(chǎn)生更多的丙烯醛，導致紡絲環(huán)境惡化。中國發(fā)明專利申請cn201780074152.8《ptf和其他1,3-丙二醇衍生的聚合物中的丙烯醛清除劑》通過在聚酯體系中引入氨基酰胺類或伯胺類有機小分子清除丙烯醛，但大部分有機胺類小分子的沸點低于聚酯的熔融加工溫度，會引起汽化而失效，而且，ptt中引入的有機胺類小分子易使制品著色，并在制品服役期間會發(fā)生遷移，引起新的安全問題。中國發(fā)明專利cn106811829b《一種結晶性低熔點聚酯纖維及其制備方法》通過在紡絲油浴槽內(nèi)加5％～10％的亞硫酸鈉用以吸收丙烯醛，降低聚酯纖維中丙烯醛的含量，但無法解決熔體從噴絲孔擠出時瞬時釋放大量丙烯醛蒸汽的問題。

3、目前，在ptt的紡絲過程中主要還是采用被動方式減輕丙烯醛的影響，如加強操作人員個人防護，改善生產(chǎn)環(huán)境通風狀況等。因此，亟待發(fā)展一種有效途徑以清除ptt聚合及紡絲過程中產(chǎn)生的丙烯醛。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于上述不足，本發(fā)明一個目的是提供一種全消光多孔ptt纖維，在不改變現(xiàn)有ptt纖維生產(chǎn)工藝的基礎上，將含氨基的介孔二氧化鈦粉體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的消光劑引入到熔融紡絲體系中，同時起到丙烯醛清除作用和消光作用，易實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明另一個目的是提供一種全消光多孔ptt纖維的制備方法，制備過程中可減少丙烯醛蒸汽的釋放，改善生產(chǎn)環(huán)境，得到的ptt纖維丙烯醛含量低，有益于后續(xù)紡絲、染色，以及服役的安全性。

2、為了實現(xiàn)上述技術目的，達到上述的技術要求，本發(fā)明所采用的技術方案是：

3、一種全消光多孔ptt纖維，所述全消光多孔ptt纖維的原料包括ptt聚酯和消光劑，所述消光劑為介孔二氧化鈦粉體，所述介孔二氧化鈦粉體的孔徑為2-4nm，比表面積為100-300m2/g，粒徑為200-300nm，所述介孔二氧化鈦粉體表面含有1-3wt%的氨基官能團。

4、本發(fā)明還提供一種全消光多孔ptt纖維的制備方法，包括以下步驟：

5、制備得到所述介孔二氧化鈦粉體；

6、將對苯二甲酸、1,3-丙二醇和所述介孔二氧化鈦粉體混合反應制得ptt聚酯，再經(jīng)切粒得到ptt聚酯切片，所述ptt聚酯切片再經(jīng)計量、熔融、擠出、冷卻、上油、拉伸和卷繞，制得所述全消光多孔ptt纖維。

7、作為優(yōu)選的技術方案，所述ptt聚酯切片的特性粘度為1.10-1.20dl/g，所述介孔二氧化鈦粉體的含量2.0-2.2wt%。

8、作為優(yōu)選的技術方案，所述ptt聚酯制備的具體步驟如下：

9、將對苯二甲酸、1,3-丙二醇和所述介孔二氧化鈦粉體配成漿料后，進行酯化反應，溫度為230-250℃，反應時間為70-90分鐘，當酯化反應中的水餾出量達到理論值的95%以上時為酯化反應終點，得到酯化物；

10、在所述酯化物中加入催化劑和穩(wěn)定劑，在負壓的條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500pa以下，溫度控制在260-270℃，反應時間為30-50分鐘，然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，該階段壓力使反應壓力降至絕對壓力小于70pa，反應溫度控制在270-275℃，反應時間50-90分鐘，得到所述ptt聚酯。

11、作為優(yōu)選的技術方案，對苯二甲酸與1,3-丙二醇的摩爾比為1:（1.3-1.5）。

12、作為優(yōu)選的技術方案，所述催化劑為鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙脂、鈦酸四乙酯、醋酸亞錫或二醋酸二丁基錫，所述催化劑的加入量為對苯二甲酸總重量的0.02%-0.03%，所述穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亞磷酸三甲酯，穩(wěn)定劑加入量為所述對苯二甲酸總重量的0.01%-0.03%。

13、作為優(yōu)選的技術方案，制備所述介孔二氧化鈦粉體的具體步驟如下：

14、以烷基胺為模板劑，鈦酸異丙酯或鈦酸正丁酯為鈦源，所述模板劑和鈦源在乙醇中混合溶解，加入去離子水生成沉淀，經(jīng)陳化、過濾、萃取除去部分模板劑，洗滌、干燥得到所述介孔二氧化鈦粉體；

15、所述烷基胺為十二、十四、十六、十八胺中的一種，烷基胺與鈦源的摩爾比為1:（2-3），乙醇與去離子水的體積比為1:（4-5），烷基胺的濃度為2-2.2wt%。

16、作為優(yōu)選的技術方案，所述陳化條件：先室溫，保溫時間為20-24?h，再升溫至90-100℃，保溫時間為40-48h；

17、所述萃取條件：室溫下于ph=2的硝酸乙醇溶液中處理12-15h；

18、所述洗滌條件：乙醇抽濾洗滌3-5次；

19、所述干燥條件：干燥溫度為50-60℃，干燥時間為24-30h。

20、作為優(yōu)選的技術方案，擠出溫度270-280℃，冷卻溫度20-25℃，冷卻風速1.80-2.30m/s，一輥速度1800-2000m/min，一輥溫度70-80℃，二輥速度3000-3300m/min，二輥溫度140-150℃，卷繞速度2930-3210m/min。

21、作為優(yōu)選的技術方案，所述全消光多孔ptt纖維的斷裂強度≥3.5cn/dtex，斷裂伸長率為40.0±5.0%，單絲纖度為0.6-0.8dtex，光澤度＜30%，所述全消光多孔ptt纖維中丙烯醛的含量＜1.5ppm。

22、與傳統(tǒng)的技術方案相比，本發(fā)明的有益效果是：

23、本發(fā)明在不改變現(xiàn)有ptt纖維生產(chǎn)工藝的基礎上，將含氨基的介孔二氧化鈦粉體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的消光劑引入到熔融紡絲體系中，同時起到丙烯醛清除作用和消光作用，易實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，紡絲過程中可減少丙烯醛蒸汽的釋放，改善生產(chǎn)環(huán)境；得到的ptt纖維丙烯醛含量低，有益于后續(xù)紡絲、染色，以及服役的安全性。