[發明專利]一種吸濕性聚酯纖維的制備方法和吸濕性聚酯纖維及其應用

無效

• 申請號: 201310129277.X
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN104099685A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 成娟;李旭;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
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• 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的制備方法以及由該方法制得的吸濕性聚酯纖維。

背景技術

聚酯由于其優異的性能，在纖維、薄膜、塑料等領域有著廣泛的應用。但是由于聚酯的結構規整，疏水性較強，與棉或麻等天然纖維相比，聚酯纖維的吸水性、吸濕性較差，大大限制了聚酯纖維在要求吸濕性環境下的應用。由聚酯纖維得到的紡織品制成貼身衣物時，由于聚酯纖維的吸濕性差，會給人帶來悶熱感，因此聚酯纖維特別不適合應用于夏裝方面。

目前，改善聚酯纖維吸濕性能的方法主要是通過物理改性，利用芯吸效應來提高纖維的吸濕性，如超細化、中空多孔化和截面異形化等，其中以纖維的截面異形化應用最為廣泛，如美國杜邦公司推出的Coolmax異形截面滌綸，其表面有四道凹槽，具有芯吸效應，從而達到吸濕的效果。但異形纖維紡絲時對噴絲板的加工工藝要求較高，生產成本高。

另外，由于普通的聚酯纖維染色性差，必須在高溫及高壓下才可進行染色。解決聚酯纖維不易染色的方法有很多，通過共聚合引入易染成分是主要的手段之一。例如，將聚酯原料與聚乙二醇之類的聚亞烷基二醇共聚后形成聚合物，或與己二酸、癸二酸等直鏈脂肪族羧酸共聚后形成聚合物。但是這種方法必須在聚酯鏈段中引入聚醚結構單元或其他單體共聚單元，勢必導致聚酯耐熱性能的下降。另一種方法是加入含磺酸鈉基團的間苯二甲酸及其衍生物來提高纖維的可染性能，但是由于磺酸鈉基團的自聚導致纖維紡絲時濾壓上升，紡絲組件壽命周期縮短，降低了生產效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種吸濕性聚酯纖維的制備方法及由該方法制備得到的吸濕性聚酯纖維，該制備方法的工藝簡單、紡絲時濾壓穩定、成本低，且所得到的吸濕性聚酯纖維具有常壓陽離子可染、色調良好等優點。由該吸濕性聚酯纖維制得的織物可廣泛應用于內衣、運動衣等貼身衣物。

本發明的技術解決方案如下：

一種吸濕性聚酯纖維的制備方法，由吸濕性母粒和普通聚酯經熔融紡絲制成，該方法主要包括如下步驟：

（1）以脂肪族二元醇、芳香族二元羧酸或其衍生物、脂肪族二元酸或其衍生物和含金屬磺酸鹽的間苯二甲酸或其衍生物為主要原料制備共聚酯，其中脂肪族二元酸或其衍生物的添加量占總酸成分的2.5mol%～15mol%，含金屬磺酸鹽的間苯二甲酸或其衍生物的添加量占總酸成分的0.3mol%～10mol%，在合成共聚酯的過程中還添加有醋酸鈉；

（2）主要由步驟（1）得到的共聚酯與吸濕性物質共混得到吸濕性母粒，其中吸濕性物質的添加量占吸濕性母粒的5wt%～40wt%；

（3）將得到的吸濕性母粒與普通聚酯按重量比1:1～1:5進行熔融紡絲，得到吸濕性聚酯纖維。

共聚酯鏈段中脂肪族二元酸結構的引入能夠提高聚酯的不規整性，使聚酯纖維在染色時染料更容易進入非晶領域，提高聚酯纖維的染色性能。脂肪族二元酸或其衍生物的添加量占總酸成分的2.5mol%～15mol%。當其添加量低于2.5mol%時，起不到提高聚酯纖維常壓可染的效果；而當其添加量高于15mol%時，聚酯纖維的耐熱性下降。

上述脂肪族二元酸可以列舉的有丙二酸、丁二酸、己二酸、癸二酸、己二酸二甲酯、癸二酸二甲酯等，其中優選己二酸。

在制備共聚酯時，含磺酸鈉基團的間苯二甲酸及其衍生物也是聚合單體之一。由于磺酸鈉基團的存在，該單體可以提高最終聚酯纖維染色性能。但是含磺酸鈉基團的間苯二甲酸及其衍生物容易自聚，在后續的吸濕性母粒與普通聚酯的紡絲過程會導致濾壓上升，縮短紡絲組件的使用壽命，降低生產效率。含磺酸鈉基團的間苯二甲酸及其衍生物可以是間苯二甲酸-5-磺酸鈉(SIPA)、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(SIPM)或間苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸鈉(SIPE)，其添加量占總酸成分的0.3mol%～10mol%，優選0.5～5mol%。

為了改善聚酯纖維成纖時的濾壓問題，在制備共聚酯的過程中還加入醋酸鈉，可以降低醚鍵的生成。同時，由于醋酸鈉擁有和含磺酸鈉基團的間苯二甲酸及其衍生物相同的陽離子，因此醋酸鈉能夠改善含磺酸鈉基團的間苯二甲酸及其衍生物的自聚，提高其與共聚酯的相溶性，從而能改善共聚酯紡絲時的濾壓升高的問題，提高紡絲組件的使用壽命，能達到10天以上。

優選醋酸鈉的添加量占共聚酯總量的400ppm～2000ppm，在該范圍內醋酸鈉所起到的防醚化效果更好。醋酸鈉的添加量需控制在添加劑的一般添加范圍之內，如果添加過多在共聚酯合成時也會加速共聚酯的降解，最終得到的聚酯纖維容易著色。