[發明專利]一種吸濕性聚酯纖維及其制備方法

無效

• 申請號: 201210379074.1
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN103710781A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 范志恒;楊娟;望月克彥
• 申請（專利權）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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種吸濕性聚酯纖維及其生產方法。詳細地說，通過在聚酯中添加吸濕成分以及磷系熱穩定劑得到能應用于內衣、運動衣等衣料用材料的吸濕性聚酯纖維。

背景技術

聚酯纖維是典型的熱可塑性合成纖維，自發明以來，由于其機械強度、耐藥品性、耐熱性等優良，在衣料及產業方面得到廣泛的應用。

但是，聚酯纖維的吸放濕性極低，不能及時排出汗水，在直接接觸皮膚或貼近皮膚穿著時，會產生發粘的感覺，因此限制了聚酯纖維在內衣類衣料用途上發展。

改善聚酯纖維吸濕性的方法有在聚酯中共聚吸濕成分或添加具有吸濕性的化合物。例如，在聚酯反應過程中與側鏈上具有羥基亞烷基二醇的二醇共聚，或者與含有磺酸金屬鹽的二羧酸共聚等等。但是，共聚合得到的吸濕性聚酯纖維存在強度及耐候性低的問題。

在上述通過賦予纖維原料聚酯吸濕性使纖維具有吸濕性的方法之外，還可以通過化學方法在聚酯纖維上附著吸濕性化合物。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，從而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，在使用過程中存在強度逐漸降低、手感不良、耐光性差等問題。

特開平2-99612公開了一種將吸濕率為10%以上的吸濕性樹脂作為芯部，普通聚酯作為鞘部的芯鞘型復合纖維。用這種方法得到的纖維在做精煉、染色等熱處理時，由于芯部分的吸濕性樹脂易吸水而膨脹，會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。

發明內容

本發明的目的在于提供一種吸濕性聚酯纖維及其制備方法，通過在聚酯中添加吸濕性物質聚乙烯吡咯烷酮，使其在聚酯中微分散，從而提高聚酯纖維的吸濕性，并且為了得到色調優良、耐光堅牢度優異的纖維，在該纖維中還添加了磷系熱穩定劑。

本發明的技術解決方案是：

一種吸濕性聚酯纖維，該聚酯纖維中主要含有聚酯、聚乙烯吡咯烷酮吸濕成分和磷系熱穩定劑，其中聚乙烯吡咯烷酮占聚酯纖維重量的3～15wt%，其分散徑為200nm以下；磷系熱穩定劑的含量以P元素計占聚酯纖維重量的50～500ppm。

在本發明所述聚酯纖維中，相對于聚酯纖維的重量，其中聚乙烯吡咯烷酮的含量為3～15wt%。當聚酯纖維中聚乙烯吡咯烷酮的含量小于3wt%時，纖維不具有吸濕性，實際應用性差；當聚酯纖維中聚乙烯吡咯烷酮的含量超過15wt%時，纖維有粘感，接觸很不舒服，而且纖維物性下降。為了使聚酯纖維獲得理想的吸濕特性，優選其含量為5～12wt%。

聚乙烯吡咯烷酮在本發明所述聚酯纖維中的平均分散徑為200nm以下，優選150nm以下。平均分散徑在200nm以下的聚乙烯吡咯烷酮可以與聚酯纖維很好地絡合，抑制聚乙烯吡咯烷酮的溶出，防止聚酯纖維的吸濕性下降，調高其吸濕耐久性。優先選用K值為15～90的聚乙烯吡咯烷酮。

本發明所述聚酯纖維中還含有以P元素計相對于聚酯纖維重量為50～500ppm的磷系熱穩定劑。該磷系熱穩定劑可以抑制共混時聚酯和吸濕成分的熱降解以及加水分解，改善所得聚酯纖維的色調，提高其耐光堅牢度。所述磷系熱穩定劑優選如式1所示的二磷酸酯系化合物：

???????式1

式中R₁、R₂分別為芳香烴基，例如苯基、間位帶有碳原子數為1～5的烷基的苯基、對烷基苯基、芳香胺基或芳香磺基等。優選如下所示式2～式4的基團：

???????????式2，

????????式3，

??????????式4。

本發明還涉及一種上述聚酯纖維的制備方法，將熔點為200℃～240℃的聚酯和K值為15～90的聚乙烯吡咯烷酮和在長徑比L/D為45以上的二軸擠出機上進行低溫共混，其中聚乙烯吡咯烷酮的添加量占聚酯纖維重量的3～15wt%；將得到的共混物在220～270℃的溫度下低溫熔融紡絲得到初生纖維，將該初生纖維進一步進行拉伸得到聚酯纖維；在共混階段或熔融紡絲階段添加以磷元素計占聚酯纖維重量50ppm～500ppm的磷系熱穩定劑。

本發明采用L/D為45以上的二軸擠出機進行混煉，能提高聚乙烯吡咯烷酮在聚酯中的分散性，使其分散徑達到200nm以下，進而提高共混物的紡絲性。如果L/D不足45，會使聚乙烯吡咯烷酮的分散徑增大，在之后的紡絲過程中，會出現頻繁斷絲、纖維物性不良等問題。?