[發(fā)明專利]一種高上染率聚酯纖維FDY絲及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410852418.5
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104499084B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹立新;李峰;張燁;邵義偉;張建光;卓懷智;丁竹君
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇恒力化纖股份有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;C08G63/183;C08G63/86;D01D5/08;D01D5/088;D01D7/00
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1.一種高上染率聚酯纖維FDY絲，其特征是：所述高上染率聚酯纖維FDY絲的材料為改性聚酯，所述高上染率聚酯纖維FDY絲在溫度為90～130℃條件下，纖維內(nèi)部分子鏈間的自由體積空間增大20～30v/v％；所述高上染率聚酯纖維FDY絲的斷裂強度≥3.8cN/dtex，斷裂伸長率為33.0±3.0％；所述改性聚酯由聚酯與氨基脂肪酸乙二醇酯構(gòu)成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子鏈間，且所述氨基脂肪酸乙二醇酯與所述聚酯的分子鏈間有氫鍵作用，使所述氨基脂肪酸乙二醇酯與所述聚酯的分子鏈的相對位置固定；

所述氨基脂肪酸乙二醇酯的分子結(jié)構(gòu)為：

H₂N(CH₂)_nCOOCH₂CH₂OOC(CH₂)_n?NH₂；

其中，n＝10-50。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高上染率聚酯纖維FDY絲，其特征在于，所述高上染率聚酯纖維FDY絲的線密度偏差率≤0.5％，斷裂強度CV值≤5.0％，斷裂伸長CV值≤10.0％，條干不勻率CV≤2.00％，沸水收縮率7.5±0.5％，含油率0.90±0.20％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高上染率聚酯纖維FDY絲，其特征在于，所述氨基脂肪酸乙二醇酯占所述高上染率聚酯纖維FDY絲的重量百分比為0.5～2.5％。

4.如權(quán)利要求1所述的一種高上染率聚酯纖維FDY絲的制備方法，其特征是將改性聚酯經(jīng)計量、擠出、冷卻、上油、拉伸、熱定型和卷繞，制得高上染率聚酯纖維FDY絲；

所述擠出的溫度為280～290℃；

所述冷卻的風(fēng)溫為20～25℃；

所述卷繞的速度為4000～4600m/min；

單絲纖度為0.3～1.0dtex；

所述改性聚酯的制備步驟包括：

(1)氨基脂肪酸乙二醇酯的制備：

1)將二元脂肪酸與甲醇以1:1.5摩爾比的量加入反應(yīng)器中，在濃硫酸的催化下，加熱到80～110℃，回流酯化，冷卻，分離提純得到二元脂肪酸單甲酯；所述二元脂肪酸為十二烷二羧酸到五十二烷二羧酸中的一種；

2)將所述二元脂肪酸單甲酯、四乙酸鉛和溴化鋰按摩爾比1:1:1溶在苯中，其中二元脂肪酸單甲酯的濃度為0.05～0.1mol/L，在氮氣氛圍下，在100℃反應(yīng)，回流，當(dāng)不再有氣體產(chǎn)生時，加入一定量的稀硫酸反應(yīng)2～3小時，然后洗滌、提純及干燥，得到產(chǎn)物溴代脂肪酸；

3)將溴代脂肪酸與15～25wt％的氨水按摩爾比1:2加入到反應(yīng)器中，攪拌，在室溫下反應(yīng)，再將反應(yīng)產(chǎn)物加熱蒸餾，且用冷水吸收氨氣，加熱蒸餾的溫度不超過70℃，直至無氣泡產(chǎn)生，即停止蒸餾，然后進行冷卻和抽濾，濾餅用去離子水洗至無溴離子為止，將產(chǎn)品真空干燥得到產(chǎn)物氨基脂肪酸；

4)將乙二醇和氨基脂肪酸按摩爾比為1.1:2攪拌均勻，并按氨基脂肪酸重量的1～3％加入濃度為40～50wt％的硫酸，進行酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)溫度為160～220℃，酯化水餾出量達到理論值的90％以上為酯化反應(yīng)終點；反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離提純得到氨基脂肪酸乙二醇酯；

(2)改性聚酯的制備，包括酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)：

所述酯化反應(yīng)：

采用對苯二甲酸和乙二醇作為原料，配成均勻漿料后進行酯化反應(yīng)，得到酯化產(chǎn)物；酯化反應(yīng)在氮氣氛圍中加壓，壓力控制在常壓～0.3MPa，溫度在250～260℃，酯化水餾出量達到理論值的90％以上為酯化反應(yīng)終點；

所述縮聚反應(yīng)：

包括縮聚反應(yīng)低真空階段和縮聚反應(yīng)高真空階段：

所述縮聚反應(yīng)低真空階段，在酯化產(chǎn)物中加入催化劑和穩(wěn)定劑，在負壓的條件下開始縮聚反應(yīng)，該階段壓力由常壓平穩(wěn)抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在260～270℃，反應(yīng)時間為30～50分鐘；

在所述縮聚反應(yīng)低真空階段結(jié)束后加入氨基脂肪酸乙二醇酯，并攪拌；

所述縮聚反應(yīng)高真空階段，經(jīng)所述縮聚反應(yīng)低真空階段后，繼續(xù)抽真空，使反應(yīng)壓力降至絕對壓力小于100Pa，反應(yīng)溫度控制在275～280℃，反應(yīng)時間50～90分鐘；

制得改性聚酯。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高上染率聚酯纖維FDY絲的制備方法，其特征在于，所述乙二醇與所述對苯二甲酸的摩爾比為1.2～2.0:1。