一种聚酯纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚酯纤维，主要由单体二元羧酸或其衍生物、脂肪族二元醇、含金属磺酸盐的间苯二甲酸或其衍生物、聚醚类化合物反应得到的聚合物纺丝而成，其中含金属磺酸盐的间苯二甲酸及其衍生物形成的结构单元含量以硫元素计相对于聚酯纤维为0.5wt%～3wt%；聚醚类化合物为数均分子量8000~20000g/mol的高分子量聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇中的至少一种，其含量为聚酯纤维的11wt%~20wt%；该纤维的条干不匀率U%为0.1~1.5%。该聚酯纤维制成织物后广泛应用于内衣、运动衣等贴身衣物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种吸湿性优异且纤度波动小的聚醋纤维，其该纤维的制备方法。
技术介绍
聚醋由于其优异的性能，在纤维、薄膜、塑料等领域有着广泛的应用。但是由于聚 醋的结构规整，疏水性较强，与棉或麻等天然纤维相比，聚醋纤维的吸水性、吸湿性较差，大 大限制了聚醋纤维在要求吸湿性环境下的应用。由聚醋纤维得到的纺织品制成贴身衣物 时，由于聚醋纤维的吸湿性差，会给人带来闷热感，因此聚醋纤维特别不适合应用于夏装方 面。 为了解决聚醋纤维吸水吸湿性差的问题，本领域技术人员尝试了很多方法。例如 对纤维表面进行改性，主要是使纤维表面多孔质化后利用毛细管原理提高纤维的吸湿性。 也可W使用放电处理、光接枝改性、低溫等离子处理等方法实现纤维表面的改性。但是通过 运些方法得到的纤维制成织物后，对于在出汗状态下减少蒸热感等方面没有很好的效果， 更不会有棉、麻等天然纤维的清凉感。在运些方法之外，还有在纤维表面包裹亲水性膜的方 法，但是运种方法往往存在纤维与膜之间亲和性差、水洗后耐久性不佳的缺点。 也可W通过对聚醋纤维进行化学接枝的方法来提高纤维的吸湿性能。例如：对聚 对苯二甲酸乙二醇醋（阳T)纤维进行15%程度的丙締酸及甲基丙締酸的接枝共聚合后，进 行钢离子交换的处理，可W得到与棉同等的吸湿率。可是运种纤维的吸湿速度很慢，而且聚 醋纤维的基本性能有很大损失，基本上没有了应用价值，所W也一直没有工业化生产。 另外，也有使用高分子量的聚酸化合物来提高吸湿性的，但是高分子量的聚酸化 合物与聚醋基体不完全进行共聚，大部分W分离相的状态存在于聚醋中，运样会导致聚合 物烙融滞留时粗大化形成不稳定的相分离结构，聚合反应终了后吐出W及纺丝时口金部吐 出不稳定，导致最终纤维的纤度斑、染斑大，W及毛羽的产生。日本专利特开2007-70467中 使用特殊的阳G与阳T共聚来改善PET的吸湿性能。但是PEG的添加量过少的话，不能带 来高的吸湿性，因此需要较高的添加量，其结果就是导致聚醋成纤后失去纤维的基本性能， 而且耐热性能大大变差，使用价值变的很低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种吸湿性优异，且纤度波动小的聚醋纤维及其制备方 法。 本专利技术的技术解决方案如下： 一种聚醋纤维，由单体二元簇酸或其衍生物、脂肪族二元醇、含金属横酸盐的间苯二甲 酸或其衍生物、聚酸类化合物反应得到的聚合物纺丝而成，含金属横酸盐的间苯二甲酸及 其衍生物形成的结构单元含量W硫元素计相对于聚醋纤维为0. 5wt%~3wt% ;聚酸类化合 物为数均分子量8000~20000g/mol的高分子量聚乙二醇、聚丙二醇或聚下二醇中的至少一 种，其含量为聚醋纤维的llwt%~20wt% ;该纤维的条干不匀率U%为0. 1~1. 5%。 该纤维中抗氧化剂的含量优选0. 07wt%~l. 2wt%。 该纤维具有海岛型的相分离结构，纤维横截断面上岛成分聚酸类化合物的最大直 径不超过40皿。 聚醋纤维中聚酸化合物的重复结构单元摩尔数EU含横酸基团的间苯二甲酸或其 衍生物结构单元的摩尔数Sl满足如式1所示的关系， 1. 0《E1/S1《30. 0 式 1。 所述聚酸类化合物为聚乙二醇，含横酸钢基团的间苯二甲酸及其衍生物为间苯二 甲酸-5-横酸钢、间苯二甲酸二甲醋-5-横酸钢或间苯二甲酸乙二醇醋-5-横酸钢。[001引 聚醋纤维的吸湿率AMR在2. 5%W上。 一种聚醋纤维的制备方法，包括如下步骤： (1) 将单体二元簇酸或其衍生物、脂肪族二元醇进行醋化反应； (2) 在步骤（1)的反应产物中加入W硫元素计相对于最终聚醋总量的0. 5wt%~3wt%的 含金属横酸盐的间苯二甲酸或其衍生物，相对于聚醋总量为llwt°/c^20wt%的聚酸类化合 物，W及抗氧化剂进行缩聚反应； (3) 缩聚反应终了后再添加抗氧化剂，得到阳离子可染聚醋； (4) 将步骤（3)得到的聚醋通过烙融纺丝制得聚醋纤维。 所述步骤（2)中抗氧化剂的添加量相对于聚醋纤维优选0. 05~0. 5wt%，所述步骤 (2)中抗氧化剂的添加量相对于聚醋纤维优选0. 05wt%~l.Owt%，更优选0. 3~1.Owt%。 上述抗氧化剂优选四季戊四醇醋 (IR1010)、1，3, 5-S甲基 2,4,6-S(3, 5-二叔下基-4-径基苄基)苯（330)或者 1，3, 5-S (4-叔下基-3-径基-2,6-二甲基苄基）-1，3, 5-S嗦-2,4,6- (1H，3H，甜）-S酬（1790)。 本专利技术的纤维不仅吸湿性优异，纤度波动、染斑也小，且不易产生毛羽。该纤维的 制备方法工艺简单、纺丝时滤压稳定、成本低。该聚醋纤维制成织物后广泛应用于内衣、运 动衣等贴身衣物。【具体实施方式】 构成本专利技术所述聚醋纤维的聚醋中，主要单体除了二元簇酸或其衍生物、脂肪族 二元醇外，还有含金属横酸盐的间苯二甲酸或其衍生物和聚酸类化合物。 单体含金属横酸盐的间苯二甲酸或其衍生物中由于金属横酸盐基团的存在，可W 提高最终聚醋纤维的吸湿性能及染色性能，同时由于含金属横酸盐的化合物极性比较强， 与聚酸类化合物作用后能提高聚酸类化合物在聚醋基体中的分散，改善聚醋聚合后的吐出 性，最终形成的纤维纤度波动比较小，条干不匀率U%为0. 1~1. 5%。 聚醋纤维中由含金属横酸盐的间苯二甲酸或其衍生物形成的结构单元(下记含金 属横酸盐基团结构单元）含量W硫元素计相对于最终聚醋总量为0. 5wt%~3wt%。聚醋纤维 中含金属横酸盐结构单元的含量W硫元素计低于0. 5wt%的话，聚醋纤维在制备过程中吐 出性得不到改善，条干不匀率高；聚醋纤维中含金属横酸盐结构单元的含量W硫元素计高 于3wt%的话，会导致聚醋纤维在制备过程中的纺丝滤压上升，同时由于刚性基团金属横酸 盐基团增粘作用，导致聚醋分子量降低，纤维物性下降。 对于本专利技术所述含金属横酸盐的间苯二甲酸或其衍生物（SSIA)，可W列举的有间 苯二甲酸-5-横酸钢（SIPA)、间苯二甲酸二甲醋-5-横酸钢（SIPM)或间苯二甲酸乙二醇 醋-5-横酸钢（SIPE)。 上述聚酸类化合物是指数均分子量为8000~20000g/mol的聚乙二醇、聚丙二醇、 聚下二醇中的至少一种，其中优选聚乙二醇。聚酸类化合物的数均分子量低于8000g/mol 的话，由于其高的飞散率，W致所得聚醋纤维的吸湿效果不理想，没有实用性；聚酸类化合 物的数均分子量高于20000g/mol的话，在聚醋的聚合反应过程中聚酸类化合物的反应率 低，未参与共聚反应的聚酸类化合物比较多，形成的分散相不均一的聚醋，导致聚醋纤维 的纤度斑大、染斑多，且产生毛羽。聚醋纤维中聚酸类化合物的含量为相对于聚醋纤维的 llwt°/c^20wt%。聚醋纤维中聚酸类化合物的含量低于llwt%的话，聚醋纤维的吸湿性低；聚 醋纤维中聚酸类化合物的含量高于20wt%的话，即使添加含金属横酸盐基团的间苯二甲酸 或其衍生物也不能改善聚醋的吐出性，而且由于聚酸类化合物在聚醋中的分散不均一，导 致聚醋纤维的纤度波动比较大，造成染色不均匀的问题。 含有聚酸的聚醋纤维容易会发生氧化发热，严重得还会引起自燃甚至火灾，导致 纤维的应用受到限制。为了抑制运种情况，本专利技术的聚醋纤维中添加有抗氧化剂，其含量优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酯纤维，主要由单体二元羧酸或其衍生物、脂肪族二元醇、含金属磺酸盐的间苯二甲酸或其衍生物、聚醚类化合物和抗氧化剂反应得到的聚合物纺丝而成，其特征是：含金属磺酸盐的间苯二甲酸及其衍生物形成的结构单元含量以硫元素计相对于聚酯纤维为0.5wt%～3wt%；聚醚类化合物为数均分子量8000~20000g/mol的高分子量聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇中的至少一种，其含量为聚酯纤维的11wt%~20wt%；该纤维的条干不匀率U%为0.1~1.5%。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：成娟，望月克彦，李旭，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32