[發(fā)明專利]一種吸濕性聚酯纖維及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110366725.9
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN103122494A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范志恒;顧櫻花;望月克彥
• 申請（專利權(quán)）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;D01D5/08;B29C47/92
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸濕性聚酯纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酯是典型的熱可塑性合成纖維，自發(fā)明以來，由于其優(yōu)良的機械強度、耐藥品性、耐熱性等，在衣料及產(chǎn)業(yè)用途等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

但是，聚酯纖維的吸濕性極低，當(dāng)用于直接接觸皮膚或貼近皮膚穿著的內(nèi)衣、運動衣料等時，由于皮膚出汗不能及時排出，會產(chǎn)生發(fā)粘的感覺，在穿著舒適性上比天然纖維差，因此限制了聚酯纖維在衣料用途方面的發(fā)展。

為了改善聚酯的吸濕性，最常用的方法是在聚酯中共聚吸濕成分或添加具有吸濕性的化合物。公知的共聚吸濕成分有側(cè)鏈上含有羥基亞烷基的二醇、含有磺酸金屬鹽的二羧酸等。但是，在聚酯主鏈上引入上述吸濕成分，會導(dǎo)致聚酯的強度及耐候性下降。

另外還可以通過化學(xué)方法使吸濕性化合物附著在聚酯纖維上以提高纖維的吸濕性。例如在聚酯纖維上接枝丙烯酸或甲基丙烯酸，再利用堿金屬取代其中的羧基以提高聚酯纖維的吸濕性。但是由于吸濕性化合物附著在纖維表面上，所以存在強度隨時間變化而低下，手感、耐光性不良等問題。

特開平2-99612號公報公開了將吸濕率為10％以上的吸濕性樹脂作為芯部，鞘部用聚酯被覆的芯鞘型復(fù)合纖維?？墒沁@個方法在精煉或染色等熱處理時，由于芯部分的吸濕性樹脂易吸水而膨脹，從而在纖維表面形成裂紋，由于吸濕性樹脂對水的溶解性高而向外流出，吸濕性消失。

日本專利特開2000-8226公開了一種吸濕聚酯系復(fù)合纖維，該纖維是以聚乙二醇共聚酯與聚乙烯吡咯烷酮的組成物作為芯成分，普通聚酯作為鞘成分，通過復(fù)合紡絲法制得。這個方法雖然解決了芯部吸濕膨脹導(dǎo)致鞘部開裂的問題，但其存在吸濕性不足以及吸濕耐久性差的缺點。

以上所述的方法，在一定程度上能提高聚酯纖維的吸濕性，但是在應(yīng)用上還存在著各種各樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種吸濕性聚酯纖維及其制備方法，使用所述方法制備得到的聚酯纖維在獲得優(yōu)良的吸濕性的同時依然能夠維持聚酯纖維本身的優(yōu)良特性。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種吸濕性聚酯纖維，主要由聚酯構(gòu)成，并含有相對于聚酯重量為2～20％的吸濕成分聚乙烯吡咯烷酮，且所述聚乙烯吡咯烷酮的平均分散徑為200nm以下。

上述聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯或其他含有共聚成分的聚酯。

本發(fā)明所述聚酯纖維中的吸濕成分為聚乙烯吡咯烷酮，為了獲得所希望的吸濕特性，纖維中含有相對于聚酯重量為2～20％的聚乙烯吡咯烷酮。相對于聚酯重量，聚酯纖維中聚乙烯吡咯烷酮的含量小于2wt％時，所得到的聚酯纖維不具有吸濕性；大于20wt％時，所得到的聚酯可紡性變差，纖維物性下降、接觸有粘感，無法達到穿著舒適性的要求。該含量優(yōu)選5～15wt％，更優(yōu)選8～12wt％。

所述的聚乙烯吡咯烷酮在該纖維中的平均分散徑為200nm以下，優(yōu)選150nm以下。平均分散徑在200nm以下可以使得聚乙烯吡咯烷酮與聚酯很好的絡(luò)合，從而抑制混合后聚乙烯吡咯烷酮的溶出，防止纖維在使用過程中吸濕性變差。

上述聚乙烯吡咯烷酮的K值優(yōu)選15～90，更優(yōu)選20～70。如果聚乙烯吡咯烷酮的K值過低，則聚乙烯吡咯烷酮即使與聚酯的絡(luò)合能力不強，在擠出后水冷過程中容易溶出，致使纖維得不到很好的吸濕性。而如果其K值過高，則聚酯體系的粘度大大增加，混煉吐出不良，很難造粒，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。

所述纖維的吸濕率差ΔMR為0.5～4％，該聚酯纖維經(jīng)過130℃熱水30分鐘處理后，其中聚乙烯吡咯烷酮的溶出率為3％以下，更優(yōu)選2％以下。聚乙烯吡咯烷酮的水溶性極好，因此本發(fā)明通過在長徑比L/D為40以上的二軸擠出機上，在真空條件下進行低溫共混，使得聚乙烯吡咯烷酮的分散徑在200nm以下，從而提高其與聚酯的絡(luò)合能力，從而降低纖維中聚乙烯吡咯烷酮的溶出率，提高纖維的吸濕性耐久性。

本發(fā)明的吸濕性聚酯纖維具有一般聚酯纖維同等水平的機械特性，纖維的強伸度積優(yōu)選18.0以上，更優(yōu)選20.0以上。由于聚乙烯吡咯烷酮與聚酯不相容，其作為吸濕成分加入聚酯中對聚酯的可紡性以及纖維的物性影響很大。本發(fā)明通過紡絲時提高口金部加熱筒的環(huán)境溫度來改善絲條的冷卻條件，從而使纖維的強伸度積得到大幅度提高，達到一般衣料用途的使用要求。

聚乙烯吡咯烷酮在高溫下的耐熱性較差，與聚酯共混后由于聚乙烯吡咯烷酮的受熱分解使所得到的組合物色調(diào)變黃。因此，本發(fā)明通過在低溫混煉及低溫紡絲，得到的吸濕性聚酯纖維的色調(diào)b值為5.0以下。

所述吸濕性聚酯纖維的具體生產(chǎn)方法如下：