荧光增白型涤纶工业丝的制备及性能研究

张德慧,石教学,杨志超,董朝阳,曾卫卫,邓小康

（1.浙江古纤道绿色纤维有限公司，浙江绍兴 312071；2.浙江绿宇环保股份有限公司，浙江绍兴 312071）

涤纶工业丝是一种性能优异、性价比高的产业用纤维，被广泛应用于绳、缆、带、索、骨架材料、浸胶线绳等领域。随着其应用领域的拓展以及市场竞争的日趋激烈，差别化的需求越来越多。荧光增白剂添加于涤纶工业丝中，既可以对色值有一定的调剂，也可以用于特定聚酯纤维的防伪，或者聚酯纤维质量管控过程的产品追踪等领域。本文制备了荧光增强型高强涤纶工业丝，研究了其力学性能以及荧光剂添加量对纤维色值、可纺性等方面的影响。

1 实验部分

1.1 原料和仪器

原料：低粘纤维级聚酯切片（工业级，浙江新材料股份有限公司）；CBS-X荧光增白剂（工业级，济南富洋化工有限公司）；纺丝油剂（工业级，日本松本油脂制药株式会社）。

仪器：YG086型缕纱测长仪（常州纺织仪器厂有限公司）；Instron3344型强伸仪（美国Instron公司）；色度仪（美国HUNTER LAB公司）。

1.2 荧光增白型涤纶工业丝的制备

将荧光增白剂添加到聚酯中，制备成有效成分为1%的荧光增白母粒备用；荧光增白母粒在120℃～140℃下干燥4 h以上备用；低粘聚酯切片经固相增粘后特性黏度增长至1.05 dL/g左右，经螺杆挤压熔融成液态，和荧光增白母粒挤压熔融后汇集，进入计量泵和纺丝组件，经冷却、上油、拉伸热定型后卷绕成型，得到高强型涤纶工业丝。

1.3 性能测试

强伸性能：按GB/T 14343-2008《化学纤维长丝线密度试验方法》测试纤维的线密度；按GB/T 16604-2008《涤纶工业长丝》测试纤维的断裂强度、断裂伸长率。

色值测量：按GB/T 16604-2008《涤纶工业长丝》测试纤维的色值。

2 结果与讨论

2.1 系列不同荧光剂含量的涤纶工业丝制备

根据高强型涤纶工业丝1110dtex/192f的纺丝工艺，喷丝板规格0.6 mm*1.2 mm/192 f，40μm烧结金属网滤芯。选择在拉伸比5.9不变的前提下，根据5个添加量梯度计算色泵转速由高到低逐个制样。

荧光剂添加螺杆的工艺参数，见表1（对应添加含量为200 mg/kg时）。

表1 荧光剂添加螺杆的工艺参数

纺丝工艺见表2。

表2 纺丝工艺

对6个不同添加量的纤维测试其强伸性能及色值， 结果见表3。

表3 6个不同添加量的纤维测试其强伸性能及色值

从以上结果可知，随着荧光剂添加量的增加，断裂强度和断裂伸长率的变化规律并不明显，而色度L值显著下降，纤维变暗；B值下降，荧光剂起到了增白作用。

2.2 不同拉伸比的试验

在示踪剂添加量为200 mg/kg的前提下，通过调整拉伸比验证荧光剂对可纺性能的影响，结果见表4。

表4 调整拉伸比验证荧光剂对可纺性能的影响

在拉伸比达到6.0时，逐步出现断丝情况；拉伸比为6.2时有连续断丝情况，拉伸比返回5.8后连续3落满卷。

3 结论

（1）荧光增白剂添加量200 mg/kg，拉伸比5.9时，纺制的涤纶工业丝断裂强度为8.18 cN/dtex，纺况稳定。

（2）随着荧光剂添加量的增加，断裂强度和断裂伸长率的变化规律并不明显，而色度L值显著下降，纤维变暗；B值下降，荧光剂起到了增白作用。