[發明專利]一種感溫變色低熔點聚酯纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201811269092.8
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN111101234B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 李晶;張建;李慶男;李仁海;黃娟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化儀征化纖有限責任公司
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01D5/34;D01F1/10;C08G63/78;C08G63/183;C08G63/64
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;韓正玉

本發明公開了一種感溫變色低熔點聚酯纖維及其制備方法，屬于聚酯技術領域。該方法以對苯二甲酸、1,4?丁二醇或乙二醇為原料，采用直接酯化法，加入脂肪族二元酸、聚酯二元醇以及單羥基封端劑，進行酯化和聚合反應，制備出PBT或PET改性共聚酯。將低端羧基，PET或PBT切片進行充分粉粹后，與感溫變色材料、熱穩定劑、抗氧劑混合均勻，然后采用雙螺桿擠出機進行熔融共混，拉條后水下切粒，制得感溫變色低熔點聚酯母粒。以制備的感溫變色聚酯母粒為芯層，低熔點聚酯為皮層分別進行干燥后，制得具有皮芯結構的感溫變色纖維。制備出的感溫變色聚酯纖維變色效果好且穩定性好，適合工業化生產。

技術領域

本發明涉及聚酯技術領域，具體涉及一種感溫變色低熔點聚酯纖維及其制備方法。

背景技術

隨著科技的發展，功能化和智能化環保型的紡織品越來越受到人們的關注。感溫變色紡織品賦予了紡織品在感應溫度時而變色的特性，在醫學、工業、建筑、軍事等各個領域都有廣泛的用途。如體溫計、退熱貼(嬰兒發燒提醒)、高溫警示作用(機器、電熱毯)、軍用炮布等。目前，較成熟的感溫變色纖維大多采用涂料印花的工藝，但該方法制作的變色織物手感硬，其透氣性、手感、耐洗滌性差，大大限制了感溫變色材料的應用范圍。由于常規PBT聚酯加工溫度在260℃以上,常規PET聚酯加工溫度在280℃以上，而感溫變色材料的熱穩定性能較差，有文獻報道，變色材料加熱到230℃時，其有效成分就會失去變色功能，因此變色材料的加工溫度不宜超230℃。同時，有機變色材料耐酸性較差，聚酯中端羧基含量超過20mol/t，有機感溫變色材料的有效成分會與聚酯中的端羧基發生化學反應，變色效果很差。另外,由于PBT和PET聚酯結晶度較高，硬性鏈段較多，限制了母粒中變色官能團的活動空間。

中國專利CN201610143303.8公開了一種感溫變色聚酯纖維及其制法，所述感溫變色聚酯纖維由比重為1-5％的感溫變色色母粒，聚酯纖維材料及其他助劑組成。所述感溫變色聚酯纖維的結構為皮芯結構，其中皮層占纖維橫截面積的40-60％，皮層和芯層的橫截面面積比為4:6至6:4，由此能夠保證纖維的強度和色澤。紡絲溫度在230-270℃，超出了變色材料的使用范圍，無法工業化應用。

中國專利CN201210419736.3公開了一種低熔點聚酯皮芯復合有色纖維及其生產方法。本發明的纖維包括芯材和皮材，芯材包括纖維級PET和色母粒，皮材包括低熔點聚酯，所述色母粒包括如下重量份的組分：纖維級PBT65-80重量份、瓶級PET5-20重量份、分散劑5-15重量份和色粉3-15重量份。此專利皮采用低熔點，而芯采用常規聚酯，其擠壓熔融溫度在280-295℃，超出了感溫變色材料的使用范圍，無法應用。

由于常規聚酯加工溫度在260℃以上，端羧基含量大于20mol/t，變色材料在高溫和酸性條件下易失去變色性能，以上專利存在變色效果不好，穩定性差、反復使用性較差等問題，所以在應用上尚無批量產品問世。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的不足之處，提供一種不需要添加任何降溫助劑條件下，可工業化應用的、在溫度改變時變換顏色的感溫變色低熔點聚酯纖維的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種感溫變色低熔點聚酯纖維，該纖維通過如下方法制備得到：

第一步：以對苯二甲酸、1,4-丁二醇或乙二醇為原料，采用直接酯化法，加入脂肪族二元酸、聚酯二元醇以及單羥基封端劑，在催化劑的作用下進行酯化和聚合反應，制備出熔點范圍在140℃～190℃的低端羧基的PBT或PET改性共聚酯切片；

第二步：將低端羧基的PBT或PET改性共聚酯切片進行充分粉粹，與感溫變色材料、熱穩定劑、抗氧劑在高速攪拌機內混合均勻，然后采用雙螺桿擠出機進行熔融共混，拉條、水下切粒，制得感溫變色低熔點聚酯母粒；