简述聚酯类家族中PTT长丝的性能特点及生产工艺分析

艺，包括PTA与丙二醇酯化、预缩聚及终缩聚3个主聚合阶段组成。为了与大生产相结合，且PTA路线比DMT路线的生产成本低，不需要回收甲醇，流程简单，节约成本，直接酯化路线是现在研究的重点。

　　据悉，目前国内在聚合反应的各个阶段如何划分，以及各反应阶段动力学方面并没有进行研究，造成聚合物的粘度基本上低于0.90。国内一般将聚合分为3个阶段，即酯化、预缩聚和终缩聚，通过搅拌器的功率来区分不同反应阶段的聚合结束时间，基本上模仿 PET的聚合；而 Zimmer公司采用5段连续熔融过程(240-270℃)制取。PTA和 PDO在前2段内被酯化，过剩的PTA从第二段除去；第3和第4段为预缩聚反应器；第5段为缩聚反应器。前3个反应器为搅拌釜式反应器，第4和第5段采用 Zimmer公司开发的盘环式反应器。

3.酯化催化剂体系研究

　　研究集中在酯化催化剂体系，不同催化剂种类和不同催化剂浓度对PTA与PDO直接酯化反应速度的影响，表明使用 Ti系催化剂和合适的含量，可以获得良好的酯化效果。

4.缩聚反应与缩聚催化剂体系的研究

通过对缩聚反应和缩聚催化剂体系的研究，获得最佳聚合工艺。国内在这方面需要进行更多的研究。

5.对PTT结构性能的研究

　　⑴运用差示扫描量热法(DSC)对合成的PTT进行结构性能研究，表明PTT的玻璃化温度(Tg)、结晶温度（Tc）和熔点（Tm）均介于 PET和 PBT之间。

　　⑵通过等温结晶动力学和非等温结晶动力学研究表明，PBT的结晶能力最强， PET较弱，PTT则介于两者之间。

　　⑶X衍射研究结果表明，在同样的热处理温度和时间下，PTT的结晶能力介于 PET和PBT之间。一系列结构性能研究结果证明，在聚酯大分子链上，亚甲基数量的多少对分子链的柔性起决定性的作用。

　　⑷运用热台偏光显微镜对PTT的结晶过程进行了动态测试分析，表明PTT在从熔体生长的结晶过程中生成球晶，随着结晶温度的降低，有一个从以异相成核结晶为主转向以均相成核结晶为主的过程。

四、PTT纤维的性能特点

1.PTT纤维的高弹性和良好的回复性

PTT纤维的表面形态结构基本上与涤纶相似，而晶体内的分子结构呈螺旋形且大分子的“奇碳结构”决定了该纤维具有高弹性和良好的弹性回复性。就拉伸纤维而言，PTT纤维的相对断裂强度比PET要低20％-30％。另外PTT纤维的又一个突出优点是具有优异的拉伸回复性。即使做十次拉伸循环，PTT纤维仍然表示良好的回弹性，不仅高于锦纶更高于其它聚酯纤维。

2.优良的染色性能

与PET纤维相比较，PTT纤维具有显著的易染性。这是因为PTT纤维的玻璃化温度为50-55℃，能在无载体的情况下常压沸染。同时在相同的染色温度下染料在PTT中的渗透深度明显高于PET，而且色泽均匀，坚牢度高。

3.舒适性良好

由于PTT纤维特殊的分子链构象和优异的拉伸回弹性，因此采用热空气卷曲工艺使得制得的PTT高度蓬松，因而手感柔软；由于它的吸水性能较差，具有较好的干爽性即“洗可穿”性能；它的杨氏模量较低，悬垂性能好。

4.良好的热固性

PTT纤维它的玻璃化温度比PET的高24℃，因此有良好的热固性，和比较容易加工生产。

另外，PTT纤维与其它聚酯纤维比较，还有比较突出的性能特点。

五、PTT长丝工艺方面情况简述

1.PTT长丝生产工艺流程

PTT纤维生产工艺流程与涤纶长丝生产工艺流程非常相似，PTT纤维生产工艺流程如下：PTT 切片投料→筛选→切片输送→切片料仓→干燥机→螺杆挤压机→预过滤器→计量泵→纺丝组件→侧吹风→上油→卷取→落筒（PTT-POY丝）。然后是PTT-POY丝→第一罗拉→第一热箱→第二罗拉→第二热箱→第三罗拉→上油→卷绕(PTT-DTY丝)。

2.干燥工艺的选择

PTT与PET及PA一样，容易水解，含水率的高低对纺丝的影响与PET纤维一样，微量的水分也会大大加速聚酯水解的进行。随着水解反应的加快，PTT的分子量降低，不仅影响纤维的质量，而且使可纺性变差。对同一纺丝条件下，不同含水率的切片对可纺性的影响作了比较。也就是说，当含水率大于68×104 时，无油丝黏度降增加，可纺性变差； 同时考虑到PTT聚合物链的空间结构是由亚甲基片段(键合的PDO组分)歪扭构象和对苯二甲酸单元的刚性线性结构形成的，因而其玻璃化温度、熔点较PET低，但由于PTT具有较强的

结晶趋势，结晶速率比PET快得多，介于PBT和PET之间。因此，可采用与PET切片类似的干燥