[發明專利]一種提升聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維染色性能的方法

有效

• 申請號: 202111142203.0
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113861401B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 張晶晶;郁秀峰;湯方明;王麗麗;王雪;魏存宏
• 申請（專利權）人: 江蘇恒力化纖股份有限公司
• 主分類號: C08G63/695
• 分類號: C08G63/695;D01F6/84;D06P1/16;D06P3/54
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 辛自豪

本發明涉及一種提升聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維染色性能的方法，是先以對苯二甲酸二甲酯、乙二醇、丙三醇、1,2?丙二醇異丁基?POSS為原料，并采用催化劑乙二醇銻制備改性聚對苯二甲酸乙二醇酯；再由獲得的改性聚對苯二甲酸乙二醇酯生產改性聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維，最后對改性聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維進行染色；其中，對苯二甲酸二甲酯、乙二醇、丙三醇和1,2?丙二醇異丁基?POSS的摩爾比為1：0.960?0.984：0.015?0.035：0.001?0.005；且改性聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維進行染色時的上染率為17.02～18.49mg·gsupgt;?1/supgt;。本發明的方法通過使用一定量的丙三醇和1,2?丙二醇異丁基?POSS作為單體，與苯二甲酸二甲酯共聚得易染PET纖維，避免使用復雜的共聚單體，工藝簡單，聚合物熔體可紡性強，大規模生產潛能高。

技術領域

本發明屬于聚酯纖維技術領域，涉及一種提升聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維染色性能的方法。

背景技術

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維因其較高的斷裂強度和彈性模量、回彈性適中、耐水洗性能好、熱定型性優異、耐熱和耐光性佳而被廣泛應用于紡織服裝、薄膜和工程塑料等領域。然而，由于PET分子鏈緊密斂集，結晶度和取向性高，且分子鏈上缺乏與染料相結合的官能團，導致染料分子很難進入纖維內部，染色困難。從改善纖維結構著手，采用多種物理和化學手段對常規PET纖維的內部與外部結構進行改造，提高其染色性能，開發具有高附加值的功能化PET纖維，將極大地提高PET在高端服用領域的競爭力，為企業增加經濟效益。

PET分子主鏈含有剛性的苯環和柔性的烴基，而直接與苯環相連接的酯基與苯環又構成了剛性的共軛體系，從而制約了其柔性鏈段的自由旋轉。這種結構對玻璃化轉變溫度的影響是明顯的，增加了分子鏈段運動的壁壘，PET的玻璃化轉變溫度較高，需要在很高的溫度下染色。另外，PET的分子鏈規整，結晶性好，分子鏈排列緊密，并且分子鏈上沒有與染料分子發生作用的極性基團，使PET纖維的上色更加困難。在PET纖維染色的過程中，染料分子首先吸附到纖維表面，進而擴散到纖維內部。染料分子向纖維內部擴散時，不能進入PET纖維的晶區內部，只能進入到纖維的無定形區部分。以上說明，PET纖維的染色性能與無定形區的大小有關。

近年來，為解決PET纖維染色困難的問題，紡織科技人員通過在PET聚合時加入改性單體生產易染PET纖維。如通過添加陽離子型可染原料開發陽離子染料可染聚酯，但在制備陽離子染料可染聚酯時往往需要引入5-磺酸鈉-間苯二甲酸二甲酯或5-磺酸鈉-間苯二甲酸乙二醇酯，磺酸基團解離出的磺酸根離子易與大分子鏈中的正電荷部分形成較強的鍵合纏結點，使聚合物熔體凝膠化，不易紡絲。歐洲專利EP1217024B1公開了由烷二醇、對苯二甲酸和可包含金屬或烷基鏻砜、三價芳族環和酯官能團的共聚單體制備得到的可染色的PET，但該方法需要使用較復雜的共聚單體。中國專利CN1282775C通過添加具磺酸基的芳香族二羧酸與層狀硅酸鹽來改善PET的染色性能，然而，該方法需將聚酯/層狀硅酸鹽納米復合材料共聚物與對苯二甲酸乙二酯切片共混、干燥后熔融紡絲，制備過程較復雜。

因此，設計一種使用簡單共聚單體、易于操作且聚合物熔體可紡性強的，能夠有效提升聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維染色性能的方法具有十分重要的意義。

發明內容