低温可染色柔性光泽聚酯纤维及其制备方法.pdf

本发明一种低温可染色柔性光泽聚酯纤维及其制备方法，属于合成纤维制造领域，本发明采用将常规聚酯切片与离子型共聚酯切片在真空条件下单独或混合后干燥，上述干燥后的混合物在280℃～320℃温度范围内进行纺丝，热盘温度为65℃～95℃，热板温度为140℃～190℃，拉伸倍数为3.0～4.5，卷绕速度为800～1200m/min。然后在温度为80℃～100℃、含有纤维重量10％～20％的氢氧化钠、浴比为1∶20～50的处理溶液中处理30min～60min，纤维的碱减量率为7～20％，将碱处理后的纤维在90～102℃的分散染料溶液中染色45～60min。采用本发明制备的低温可染色柔性光泽聚酯纤维，低温条件下上染率可达90～98％，且织物色泽鲜艳而且光泽柔和。

1、  一种低温可染色柔性光泽聚酯纤维，其特征在于，该聚酯纤维采用常规聚酯切片与离子型共聚酯切片按照重量比85～99：1～15共混纺丝后，再经后处理制备而成。

2、  如权利要求1所述的一种低温可染色柔性光泽聚酯纤维，其特征在于：常规聚酯切片是指由精对苯二甲酸和乙二醇聚合而成的纤维级聚对苯二甲酸乙二醇酯。

3、  如权利要求1所述的一种低温可染色柔性光泽聚酯纤维，其特征在于：离子型共聚酯是指用含有间苯二甲酸-5-磺酸钠或间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠作为第三单体共聚而成的共聚酯，其中共聚酯中第三单体的含量为5～15mol％。

4、  一种如权利要求1所述低温可染色柔性光泽聚酯纤维的制备方法，其特征在于，包括纺丝工艺和后处理工艺，其中：
纺丝工艺：将常规聚酯切片与离子型共聚酯切片在真空条件下单独或混合后干燥，上述干燥后的混合物在280℃～320℃温度范围内进行纺丝，热盘温度为65℃～95℃，热板温度为140℃～190℃，拉伸倍数为3.0～4.5，卷绕速度为800～1200m/min；
后处理工艺：将纺丝工艺中制备的纤维在温度为80℃～100℃、含有纤维重量10％～20％的氢氧化钠或氢氧化钾、浴比为1:20～50的处理溶液中处理30min～60min，纤维的碱减量率为7～20％，将碱处理后的纤维在90～102℃的分散染料溶液中染色45～60min。

5、  如权利要求4所述低温可染色柔性光泽聚酯纤维的制备方法，其特征在于：单独干燥时，常规聚酯切片干燥条件为110℃～160℃，真空度为1.013*10⁵Pa，干燥时间为8～12h。离子型共聚酯切片干燥条件为95℃～110℃，真空度为1.013*10⁵Pa，干燥时间为8～10h。干燥后常规聚酯切片与离子型共聚酯按照重量比85～99：1～15混合均匀。

6、  如权利要求4所述低温可染色柔性光泽聚酯纤维的制备方法，其特征在于：混合后干燥时，常规聚酯切片与离子型共聚酯按照重量比85～99：1～15混合均匀，在50℃～140℃间分段升温后在120℃～140℃温度下真空保温6～9h，真空度为1.013*10⁵Pa。

低温可染色柔性光泽聚酯纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚酯纤维，更具体说是一种低温可染色柔性光泽聚酯纤维及其制备方法，属于合成纤维制造领域。
背景技术
聚酯纤维具有适合作服装应用的多种性能，因此自其大规模生产以来已取得令人瞩目的发展。目前全球聚酯纤维产量约占世界化纤总产量的68％，我国聚酯纤维产量居世界首位，占化纤总产量的比例更是高达80％以上。
而随着技术的发展，聚酯纤维在数量上不断满足社会需求的同时，在质量上也进行着更加人性化的衍变。如通过异形截面、共聚和复合等技术，使聚酯纤维具有粗细、异形、高收缩等功能，通过这些技术的应用，使得聚酯纤维在改善人们视觉、触感以及穿着舒适性等方面有较大的变化，从而得到了越来越多的市场应用。
聚酯纤维由于大分子链间紧密的结构特性，使其染色加工主要采取高温高压或载体等工艺技术实现。而聚酯纤维的柔和光泽加工主要是通过在高温热碱液中添加碱减量促进剂处理纤维的工艺技术实现，上述工艺技术从环保以及节能等方面来看都存在一定问题。在聚酯纤维染色性能的改进上，有的采取聚合时添加类似于聚乙二醇等物质的第三单体，通过降低聚酯纤维紧密的结构以降低染色温度，此法加工技术难度高而且对聚酯纤维性能影响较大。也有的采取染色助剂或改变分散染料结构以实现较低温度下的染色，但实际效果不明显。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种可以实现分散染料低温染色并具有柔性光泽的聚酯纤维。
为实现本发明的目的所采取的技术方案如下，一种低温可染色柔性光泽聚酯纤维，其特征在于，该聚酯纤维采用常规聚酯切片与离子型共聚酯切片按照重量比85～99：1～15共混纺丝后，再经后处理制备而成。
本发明中：
上述常规聚酯切片是指由精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)按照常规工艺技术聚合而成的纤维级聚对苯二甲酸乙二醇酯。
上述离子型共聚酯是指用含有间苯二甲酸-5-磺酸钠或它的酯类如：间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)，间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)等作为第三单体共聚而成的共聚酯，其中共聚酯中第三单体的含量为5～15mol％。
本发明还提供一种上述低温可染色柔性光泽聚酯纤维的制备方法，其特征在于，包括纺丝工艺和后处理工艺，其中：
纺丝工艺：将常规聚酯切片与离子型共聚酯切片在真空条件下单独或混合后干燥，上述干燥后的混合物在280℃～320℃温度范围内进行纺丝，热盘温度为65℃～95℃，热板温度为140℃～190℃，拉伸倍数为3.0～4.5，卷绕速度为800～1200m/min。
进一步地设置为：
单独干燥时，常规聚酯切片干燥条件为110℃～160℃，真空度为1.013*10⁵Pa，干燥时间为8～12h。离子型共聚酯切片干燥条件为95℃～110℃，真空度为1.013*10⁵Pa，干燥时间为8～10h。干燥后常规聚酯切片与离子型共聚酯按照重量比85～99：1～15混合均匀。
混合后干燥时，常规聚酯切片与离子型共聚酯按照重量比85～99：1～15混合均匀，在50℃～140℃间分段升温后在120℃～140℃温度下真空保温6～9h，真空度为1.013*10⁵Pa。
后处理工艺：将纺丝工艺中制备的纤维在温度为80℃～100℃、含有纤维重量10％～20％的氢氧化钠或氢氧化钾、浴比为1:20～50的处理溶液中处理30min～60min，纤维的碱减量率为7～20％，将碱处理后的纤维在90～102℃的分散染料溶液中染色45～60min。
本发明的有益效果如下：该发明制备的离子化共聚酯作为一种新型聚酯共混改性组分用于功能性聚酯纤维制备中，通过改变共混纤维的大分子链排列方式，加之磺酸基团本身具有的极性结构，使得共混改性纤维具有特殊的性能，如常温易染色性、易碱水解性能等，可以赋予纤维较好的加工性能，采用本发明制备的低温可染色柔性光泽聚酯纤维，1、在低温条件下也可以获得较高的上染率，可达90～98％。2、用本发明制备的纤维加工成的织物，经碱减量处理后可以实现常压沸染，织物色泽鲜艳而且光泽柔和。
具体实施方式
下述实施例中：
常规聚酯切片是指由精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)按照常规工艺技术聚合而成的纤维级聚对苯二甲酸乙二醇酯。
离子型共聚酯是指用间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)或间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)作为第三单体共聚而成的共聚酯，其中共聚酯中第三单体的含量为5～15mol％。
实施例1
常规聚酯切片室温装料，在真空干燥箱中缓慢升温至75℃，同时抽真空达到真空度为1.013*10⁵Pa，保温1h，升温至160℃，保温8h，在真空条件下缓慢冷却至室温。离子型共聚酯组分室温装料，在真空干燥箱中缓慢升温至65℃，同时抽真空达到真空度为1.013*10⁵Pa，保温1h，升温至110℃，保温8h，在真空条件下缓慢冷却至室温。常规聚酯切片与离子型共聚酯按照重量比99：1混合均匀，在φ25mm小型试验纺丝机上320℃温度范围内进行纺丝，热盘温度为95℃，热板温度为190℃，拉伸倍数为3.0，卷绕速度为800m/min，纤维断裂强度为3.45CN/dtex。
上述纤维在温度为100℃、含有10％氢氧化钠(相对于纤维重量)、浴比为1:50的处理溶液中处理30min，纤维的碱减量率为7％，在显微镜下看到纤维表面具有大小不一的凹陷结构。将碱处理后的织物在102℃的分散染料溶液中染色60min，纤维上染率90％。
实施例2
常规聚酯切片室温装料，在真空干燥箱中缓慢升温至75℃，同时抽真空达到真空度为1.013*10⁵Pa，保温1h，升温至110℃，保温10h，在真空条件下缓慢冷却至室温。离子型共聚酯组分室温装料，在真空干燥箱中缓慢升温至65℃，同时抽真空达到真空度为1.013*10⁵Pa，保温1h，升温至95℃，保温12h，在真空条件下缓慢冷却至室温。常规聚酯切片与离子型共聚酯按照重量比90：10混合均匀，在φ25mm小型试验纺丝机上280℃温度范围内进行纺丝，热盘温度为65℃，热板温度为140℃，拉伸倍数为4.5，卷绕速度为1200m/min，纤维断裂强度为3.28CN/dtex。
上述纤维在温度为90℃、含有20％氢氧化钠(相对于纤维重量)、浴比为1:20的处理溶液中处理60min，纤维的碱减量率为18.2％，在显微镜下明显看到纤维表面形成大小不一的凹陷刻蚀结构。将碱处理后的织物在90℃的分散染料溶液中染色45min，纤维上染率91％。
实施例3
常规聚酯切片室温装料，在真空干燥箱中缓慢升温至75℃，同时抽真空达到真空度为1.013*10⁵Pa，保温1h，升温至150℃，保温10h，在真空条件下缓慢冷却至室温。离子型共聚酯组分室温装料，在真空干燥箱中缓慢升温至65℃，同时抽真空达到真空度为1.013*10⁵Pa，保温1h，升温至105℃，保温8h，在真空条件下缓慢冷却至室温。常规聚酯切片与离子型共聚酯按照重量比85：15混合均匀，在φ25mm小型试验纺丝机上280℃～295℃温度范围内进行纺丝，热盘温度为85℃，热板温度为190℃，拉伸倍数为3.7，卷绕速度为1000m/min，纤维断裂强度为2.85CN/dtex。
上述纤维在温度为98℃、含有10％氢氧化钠(相对于纤维重量)、浴比为1:40的处理溶液中处理45min，纤维的碱减量率为15.7％，在显微镜下明显看到纤维表面形成长短不一的狭长凹陷刻蚀结构。将碱处理后的织物在98℃的分散染料溶液中染色45min，纤维上染率94.3％。
实施例4
常规聚酯切片与离子型共聚酯按照重量比85：15混合均匀，室温装料，在真空干燥箱中缓慢升温至65℃，同时抽真空达到真空度为1.013*10⁵Pa，保温1h，缓慢升温至105℃，保温1h，缓慢升温至125℃，保温9h。在真空条件下缓慢冷却至70℃。在氮气保护下置入φ25mm小型试验纺丝机中并在320℃温度范围内进行纺丝，热盘温度为95℃，热板温度为190℃，拉伸倍数为3.9，卷绕速度为1200m/min，纤维断裂强度为2.56CN/dtex。
上述纤维在温度为98℃、含有10％氢氧化钠(相对于纤维重量)、浴比为1:40的处理溶液中处理45min，纤维的碱减量率为14.9％，在显微镜下看到纤维表面具有长短、深浅不一的凹陷刻蚀结构。将碱处理后的织物在98℃的分散染料溶液中染色45min，纤维上染率97.4％。
实施例5
常规聚酯切片与离子型共聚酯按照重量比99：1混合均匀，室温装料，在真空干燥箱中缓慢升温至50℃，同时抽真空达到真空度为1.013*10⁵Pa，保温1h，缓慢升温至125℃，保温1h，缓慢升温至140℃，保温6h。在真空条件下缓慢冷却至70℃。在氮气保护下置入φ25mm小型试验纺丝机中并在280℃温度范围内进行纺丝，热盘温度为65℃，热板温度为140℃，拉伸倍数为3.0，卷绕速度为800m/min，纤维断裂强度为2.56CN/dtex。
上述纤维在温度为98℃、含有20％氢氧化钠(相对于纤维重量)、浴比为1:20的处理溶液中处理60min，纤维的碱减量率为17.9％，在显微镜下看到纤维表面具有长短、深浅不一的凹陷刻蚀结构。将碱处理后的织物在98℃的分散染料溶液中染色60min，纤维上染率98％。