一种多孔超亮光聚酯纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多孔超亮光聚酯纤维及其制备方法，所述多孔超亮光聚酯纤维主要是通过熔融纺丝、多孔数、截面异形化等，赋予聚酯纤维超亮闪光效果，材料为改性聚酯；所述熔融纺丝过程采用“一”字型喷丝板；所述改性聚酯由聚酯与氨基脂肪酸乙二醇酯构成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子链间，所述多孔超亮光聚酯纤维聚酯在温度为90～130℃条件下，纤维内部分子链间的自由体积空间增大20～30v/v％；所述多孔超亮光聚酯纤维可用于仿丝绸织物、仿毛织物、灯芯绒等绒类织物，毛线，装饰织物等。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔超亮光聚酯纤维及其制备方法
本专利技术属改性纤维
，涉及一种多孔超亮光聚酯纤维及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，因其优异的性能而得到了迅猛地发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。聚酯纤维具有断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型优异，耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性等一系列优良性能，且织物具有抗皱、挺括性好等优点，所以，聚酯纤维广泛应用于服装、家纺等领域。PET属于对称性的直链大分子，分子链不含有侧链基团，规整性非常好，它的主链含有刚性的苯环和柔性的烃基，而直接与苯环相连接的酯基与苯环又构成了刚性的共轭体系，从而制约了其柔性链段的自由旋转。这种结构对玻璃化转变温度的影响是明显的，增加了分子链段运动的壁垄，PET的玻璃化转变温度较高，需要在很高的温度下染色，促进染料分子向纤维内部的扩散。另外，PET的分子链规整，结晶性好，分子链排列紧密，并且分子链上没有与染料分子发生作用的极性基团，使聚酯纤维的上色更加困难。为解决PET纤维染色困难的问题，现采用技术或方法主要是通过引入染料分子接受基或增加聚酯无定型区域量的方法，虽然可以提高聚酯的染色性能，破坏了PET的链段规整性，以降低聚酯纤维的性能来获得染色性能的提高。在不破坏聚酯纤维结晶性和整列度的情况下，目前采用的方法有载体法、高温高压法和高温热溶法等三种染色方法。多孔超亮光聚酯纤维，主要是通过熔融纺丝、多孔数、截面异形化等，赋予聚酯纤维具有真丝般的光泽和柔软、织物明亮感和柔和高雅的丝绸光感，不仅具有优良的光学特性外，由于纤维的根数大，纤维之间的排列无法紧密，空隙相应增大，从而织物手感更厚实，蓬松性、透气性好，具有超亮闪光效果。其产品主要用于仿丝绸织物、仿毛织物、灯芯绒等绒类织物，毛线，装饰织物等。尤其在衣着、装饰及产业用纺织品三大领域内有着广阔的市场前景和经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多孔超亮光聚酯纤维及其制备方法，本专利技术利用氨基脂肪酸乙二醇酯在一定温度条件时，自由体积的增加幅度远远大于聚酯大分子链的特性，通过提高分散染料微小颗粒进入聚酯内部的程度，来提高聚酯的染色性能；同时由于氨基脂肪酸乙二醇酯分子中在首位氨基的存在，增加其与聚酯大分子链之间的氢键作用，增加了它与聚酯的相容性以及在聚酯中的分散，最大限度地减少了迁移。同时对聚酯结构规整性、结晶性没有破坏，保持了聚酯的优良性能。本专利技术的一种多孔超亮光聚酯纤维，由改性聚酯纺丝而得，所述多孔超亮光聚酯纤维主要是通过熔融纺丝、多孔数、截面异形化等，赋予聚酯纤维超亮闪光效果，所述熔融纺丝过程采用“一”字型喷丝板，喷丝孔的长宽比为20:1，所述改性聚酯是由聚酯与氨基脂肪酸乙二醇酯构成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子链间，且所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链间有氢键作用，使所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链的相对位置固定；所述多孔超亮光聚酯纤维在温度为90～130℃条件下，纤维内部分子链间的自由体积空间增大20～30％；所述改性聚酯在纺丝过程采用环吹风冷却工艺；所述多孔超亮光聚酯纤维的断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率为30.0±3.0％；所述氨基脂肪酸乙二醇酯的分子结构为：H2N(CH2)nCOOCH2CH2OOC(CH2)nNH2；其中，n＝10-50。作为优选的技术方案：所述的一种多孔超亮光聚酯纤维，所述多孔超亮光聚酯纤维的线密度偏差率≤2.0％，断裂强度CV值≤5.0％，断裂伸长CV值≤10.0％，条干不匀率CV≤2.00％，沸水收缩率7.0±0.5％，含油率1.00±0.20％。所述的一种多孔超亮光聚酯纤维，所述氨基脂肪酸乙二醇酯占所述多孔超亮光聚酯纤维的重量百分比为0.5～2.5％。本专利技术还提供了一种多孔超亮光聚酯纤维的制备方法，将改性聚酯经计量、挤出、环吹风冷却、上油、预网络器、拉伸、热定型、主网络和卷绕，制得多孔超亮光聚酯纤维；所述挤出的温度为280～290℃；所述冷却的风温为21～23℃；所述环吹风湿度为80～85℃；所述油嘴距板面距离为400～800mm；所述预网络压力为0.02～0.06Mpa；所述网络压力为0.20～0.30Mpa；所述一辊速度为2200～2600m/min；所述一辊温度为75～85℃；所述二辊速度为3600～3900m/min；所述二辊温度为115～135℃；所述卷绕的速度为3600～3800m/min；单丝纤度为0.3～0.7dtex；所述改性聚酯的制备步骤包括：(1)氨基脂肪酸乙二醇酯的制备：(1)氨基脂肪酸乙二醇酯的制备：1)将二元脂肪酸与甲醇以1:1.5摩尔比的量加入反应器中，在浓硫酸的催化下，加热到80～110℃，回流酯化，冷却，分离提纯得到二元脂肪酸单甲酯；所述二元脂肪酸为十二烷二羧酸到五十二烷二羧酸中的一种；反应方程式为：HOOC(CH2)nCOOH+CH3OH→CH3OOC(CH2)nCOOH其中n＝10～50；2)将所述二元脂肪酸单甲酯、四乙酸铅和溴化锂按摩尔比1:1:1溶在苯中，其中二元脂肪酸单甲酯的浓度为0.05～0.1mol/L，在氮气氛围下，在80～90℃反应，回流，当不再有气体产生时，加入一定量的稀硫酸反应2～3小时，然后洗涤、提纯及干燥，得到产物溴代脂肪酸；反应方程式为：3)将溴代脂肪酸与15～25wt％的氨水按摩尔比1:2加入到反应器中，搅拌，在室温下反应，再将反应产物加热蒸馏，且用冷水吸收氨气，加热蒸馏的温度不超过70℃，直至无气泡产生，即停止蒸馏，然后进行冷却和抽滤，滤饼用去离子水洗至无溴离子为止，将产品真空干燥得到产物氨基脂肪酸；真空干燥的温度可采用60～70℃；反应方程式为：HOOC(CH2)nBr+NH3→HOOC(CH2)nNH2+NH4Br；4)将乙二醇和氨基脂肪酸按摩尔比为1.1:2搅拌均匀，并按氨基脂肪酸重量的百分之一加入浓度为40～50wt％的硫酸为催化剂，进行酯化反应，酯化反应温度为160～220℃，酯化水馏出量达到理论值的90％以上为酯化反应终点；反应产物经分离提纯得到氨基脂肪酸乙二醇酯；反应方程式为：HOOC(CH2)nNH2+HOCH2CH2OH→H2N(CH2)nCOOCH2CH2OOC(CH2)nNH2；(2)改性聚酯的制备，包括酯化反应和缩聚反应：所述酯化反应：采用对苯二甲酸和乙二醇作为原料，配成均匀浆料后进行酯化反应，得到酯化产物；酯化反应在氮气氛围中加压，压力控制在常压～0.3MPa，温度在250～260℃，酯化水馏出量达到理论值的90％以上为酯化反应终点；所述缩聚反应：包括缩聚反应低真空阶段和缩聚反应高真空阶段：所述缩聚反应低真空阶段，在酯化产物中加入催化剂和稳定剂，在负压的条件下开始缩聚反应，该阶段压力由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，温度控制在260～270℃，反应时间为30～50分钟；在所述缩聚反应低真空阶段结束后加入氨基脂肪酸乙二醇酯，并搅拌，通常搅拌15～20分钟；所述缩聚反应高真空阶段，经所述缩聚反应低真空阶段后，继续抽真空，使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在275～280℃，反应时间50～90分钟；制得改性聚酯。如上所述的一种多孔超亮光聚酯纤维的制备方法，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔超亮光聚酯纤维，其特征是：所述多孔超亮光聚酯纤维主要是通过熔融纺丝、多孔数、截面异形化等，赋予聚酯纤维超亮闪光效果，材料为改性聚酯；所述熔融纺丝过程采用“一”字型喷丝板，喷丝孔的长宽比为20:1；所述改性聚酯由聚酯与氨基脂肪酸乙二醇酯构成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子链间，且所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链间有氢键作用，使所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链的相对位置固定；所述多孔超亮光聚酯纤维聚酯在温度为90～130℃条件下，纤维内部分子链间的自由体积空间增大20～30v/v％；所述改性聚酯在纺丝过程采用环吹风冷却工艺；所述多孔超亮光聚酯纤维的断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率为30.0±3.0％；所述氨基脂肪酸乙二醇酯的分子结构为：H2N(CH2)nCOOCH2CH2OOC(CH2)nNH2；其中，n＝10‑50。

【技术特征摘要】
1.一种多孔超亮光聚酯纤维，其特征是：所述多孔超亮光聚酯纤维主要是通过熔融纺丝、多孔数、截面异形化，赋予聚酯纤维超亮闪光效果，材料为改性聚酯；所述熔融纺丝过程采用“一”字型喷丝板，喷丝孔的长宽比为20:1；所述改性聚酯由聚酯与氨基脂肪酸乙二醇酯构成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子链间，且所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链间有氢键作用，使所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链的相对位置固定；所述氨基脂肪酸乙二醇酯占所述多孔超亮光聚酯纤维的重量百分比为0.5～2.5％；所述多孔超亮光聚酯纤维聚酯在温度为90～130℃条件下，纤维内部分子链间的自由体积空间增大20～30v/v％；所述改性聚酯在纺丝过程采用环吹风冷却工艺；所述多孔超亮光聚酯纤维的断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率为30.0±3.0％；所述氨基脂肪酸乙二醇酯的分子结构为：H2N(CH2)nCOOCH2CH2OOC(CH2)nNH2；其中，n＝10-50。2.根据权利要求1所述的一种多孔超亮光聚酯纤维，其特征在于，所述多孔超亮光聚酯纤维的线密度偏差率≤2.0％，断裂强度CV值≤5.0％，，断裂伸长CV值≤10.0％，条干不匀率CV≤2.00％，沸水收缩率7.0±0.5％，含油率1.00±0.20％。3.如权利要求1所述的一种多孔超亮光聚酯纤维的制备方法，其特征是将改性聚酯经计量、挤出、环吹风冷却、上油、预网络器、拉伸、热定型、主网络和卷绕，制得多孔超亮光聚酯纤维；所述挤出的温度为280～290℃；所述冷却的风温为20～23℃；所述环吹风湿度为80～85℃；所述油嘴距板面距离为400～800mm；所述预网络压力为0.02～0.06MPa；所述网络压力为0.20～0.30MPa；所述一辊速度为2200～2600m/min；所述一辊温度为75～85℃；所述二辊速度为3600～3900m/min；所述二辊温度为115～135℃；所述卷绕的速度为3600～3800m/min；单丝纤度为0.3～0.7dtex；所述改性聚酯的制备步骤包括：(1)氨基脂肪酸乙二醇酯的制备：1)将二元脂肪酸与甲醇以1:1.5摩尔比的量加入反应器中，在浓硫酸的催化下，加热到80～110℃，回流酯化，冷却，分离提纯得到二元脂肪酸单甲酯；所述二元脂肪酸为十二烷二羧酸到五十二烷二羧酸中的一种；2)将所述二元脂肪酸单甲酯、四乙酸铅和溴化锂按摩尔比1:1:1溶在苯中，其中二元脂肪酸单甲酯的浓度为0.05～0.1mol/L，在氮气氛围下，在80～90℃反应，回流，当不再有气体产生时，加入一定量的稀硫酸反应2～3小时，然后洗涤、提纯及干燥，得到产物溴代脂肪酸；3)将溴代...

【专利技术属性】
技术研发人员：王山水，张建光，熊克，王丽丽，邵义伟，
申请(专利权)人：江苏恒力化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32