一种新型复合异收缩丝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型复合异收缩丝的制备方法，涉及聚酯改性技术领域，包括以下步骤，A：十二烷二羧酸单甲酯的制备，B：溴代十一烷羧酸的制备，C：氨基十一烷羧酸的制备，D：氨基十一烷羧酸乙二醇酯的制备，E：酯化产物的制备，F：改性聚酯的制备，G：新型复合异收缩丝的制备，H：制备过程的纤维染色。本发明专利技术氨基增加了与聚酯的相容性，所得的纤维与氨基脂肪酸乙二醇酯的相容性好，由于氨基脂肪酸乙二醇酯分子中在首位氨基的存在，增加了它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，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。

【技术实现步骤摘要】
一种新型复合异收缩丝的制备方法
本专利技术涉及聚酯改性
，特别涉及一种新型复合异收缩丝的制备方法。
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烛性等一系列优良性能，且织物具有抗皱免资，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，异收缩复合丝是具有不同潜在收缩性能的长丝，现有的异收缩复合丝制备过程中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小于聚酯大分子链的特性，聚酯的染色性能较差，同时氨基脂肪酸乙二醇酯分子与聚酯难相容。因此，专利技术一种新型复合异收缩丝的制备方法来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种新型复合异收缩丝的制备方法，解决了现有异收缩复合丝制备过程中聚酯染色性能较差，氨基脂肪酸乙二醇酯分子与聚酯难相容的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种新型复合异收缩丝的制备方法，包括以下步骤：A：十二烷二羧酸单甲酯的制备：将十二烷二羧酸与甲醇以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75—85℃，回流酯化，冷却，分离提纯得到十二烷二羧酸单甲酯，其中浓硫酸是指质量浓度为65—75％的硫酸，浓硫酸加入量为十二烷二羧酸的2.5—3.5wt％；B：溴代十一烷羧酸的制备：将十二烷二羧酸单甲酯、四乙酸铅和溴化锂溶在苯中，其中十二烷二羧酸单甲酯、四乙酸铅和溴化锂的摩尔比为1:1:1，十二烷二羧酸单甲酯浓度为0.05mo1/L，在氮气氛围下，在75—85℃反应，回流，当不再有气体产生时，加入一定量的稀硫酸反应1.8—2.2小时，然后洗涤、提纯及干燥，得到产物溴代十一烷羧酸，其中一定量的稀硫酸是指质量浓度为35—45％的硫酸，稀硫酸加入量为十二烷二羧酸单甲酯的2.5—3.5wt％；C：氨基十一烷羧酸的制备：将溴代十一烷羧酸与14—16wt％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，加热蒸馏的温度为57—63℃，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，采用硝酸银溶液检测，将产品真空干燥得到产物氨基十一烷羧酸；D：氨基十一烷羧酸乙二醇酯的制备：将乙二醇和氨基十一烷羧酸按摩尔比为1.1:2搅拌均匀，并按氨基十一烷羧酸重量的1％加入浓度为37—43wt％的硫酸，进行酯化反应，酯化反应温度为156—163℃，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十一烷羧酸乙二醇酯；E：酯化产物的制备：采用摩尔比为1:1.2的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0.28—0.34MPa，温度为240—260℃，酯化水馏出量达到理论值的90％以上为酯化反应终点；F：改性聚酯的制备：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，其中缩聚反应低真空阶段，在酯化产物中加入对苯二甲酸重量的0.01％的三氧化二锑和对苯二甲酸重量0.01％的磷酸三苯酯，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250—270℃，反应时间为48—52分钟，在所述缩聚反应低真空阶段结束后加入氨基十一烷羧酸乙二醇酯，并搅拌14—16分钟，氨基十一烷羧酸乙二醇酯加入量为改性聚酯的0.48—0.5wt％，经缩聚反应低真空阶段后，在缩聚反应高真空阶段，继续抽真空，制得改性聚酯；G：新型复合异收缩丝的制备：将改性聚酯分别按POY工艺和FDY工艺纺丝，然后合股并丝，经过网络复合，最后卷绕形成新型复合异收缩丝，其中纺丝温度为285—292℃，冷却风温为22—24℃，合股网络压力为3.4—3.6bar；H：制备过程的纤维染色：染色用分散染料为分散红3B，分散蓝SE-2R分散翠蓝S-GL，纤维分别在高温高压机中染色，染前纤维用非离子表面活性剂在58—62℃处理29—33分钟，染料用量为2.0％(o、w、f)，分散剂NNO为1.2g/L，pH值为5，浴比为1:50，58—62℃入染，升温至90℃，100℃，110℃，120℃各恒温染色0.8—1.1h。可选的，所述新型复合异收缩丝的线密度偏差率±2.5％，断裂伸长CV值≤10.0％，变异系数CV值≤10.0％，含油率为1.0±0.2％，纤度为100—150dtex。可选的，所述氨基脂肪酸乙二醇酯占所述新型复合异收缩丝的重量百分比为0.5—2.5％，在温度为90℃条件下，纤维内部分子链间的自由体积空间增大20v/v％。可选的，所述乙二醇与所述对苯二甲酸的摩尔比为1.2—2.0:1，所述催化剂选自三氧化二锑、乙二醇锑和醋酸锑中的一种，催化剂用量为所述对苯二甲酸重量的0.01—0.05％。可选的，所述稳定剂选自磷酸三苯酯、磷酸三甲酯和亚磷酸三甲酯中的一种，稳定剂用量为所述对苯二甲酸重量的0.01—0.05％。可选的，加入氨基脂肪酸乙二醇酯后的搅拌，时间为15—20min，用去离子水洗至无溴离子为止，采用硝酸银溶液检验。可选的，所述浓硫酸是指质量浓度为70—80％的硫酸，浓硫酸加入量为二元脂肪酸的1—3wt％。可选的，所述一定量的稀硫酸是指质量浓度为40—50％的硫酸，稀硫酸加入量为二元脂肪酸单甲酯的1—3wt％。可选的，所述缩聚反应高真空阶段使反应压力降至绝对压力小于100Pa，反应温度控制在275℃，反应时间90分钟，制得改性聚酯的粘均分子量为15000。可选的，所述上染百分率采用残液比色法确定，吸取适量的染色原液和染色残液，加入N，N-2甲基甲酰胺和蒸馏水，是待测染液中的DMF和水的比例为70/30(v/v)，染液吸光度采用紫外可见分光光度计测定。(三)有益效果本专利技术提供了一种新型复合异收缩丝的制备方法，具备以下有益效果：(1)、本专利技术所得的新型复合异收缩丝，由于氨基脂肪酸乙二醇酯是以C-C为主，同时具有一定分子量，即具有一定长度的分子链，分子链柔软性较大，氨基增加了与聚酯的相容性，所得的纤维与氨基脂肪酸乙二醇酯的相容性好，由于氨基脂肪酸乙二醇酯分子中在首位氨基的存在，增加了它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，由于氨基脂肪酸乙二醇酯的含量较小，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。(2)、本专利技术氨基脂肪酸乙二醇酯的卷曲程度较苯环结构的线性大分子更大，同时对温度的敏感较含有苯环结构的线性大分子强，当温度变化时，先于含有苯环结构的线性大分子运动，氨基脂肪酸乙二醇酯的运动所产生的自由体积远远大于含有苯环结构的线性大分子所产生的，增加添加物的扩散程度，来提高聚酯的功能性，脂肪酸酯增加了聚酯纤维的自由体积以增加染料的扩散程度，提高聚酯纤维的染色性能，具有优异的遮光性能、优良的染色性能、高蓬松性和柔软的手感，同时由于该纤维表面有很多的丝圈，还消除了化纤丝物的极光缺陷。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型复合异收缩丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A：十二烷二羧酸单甲酯的制备：将十二烷二羧酸与甲醇以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75—85℃，回流酯化，冷却，分离提纯得到十二烷二羧酸单甲酯，其中浓硫酸是指质量浓度为65—75％的硫酸，浓硫酸加入量为十二烷二羧酸的2.5—3.5wt％；B：溴代十一烷羧酸的制备：将十二烷二羧酸单甲酯、四乙酸铅和溴化锂溶在苯中，其中十二烷二羧酸单甲酯、四乙酸铅和溴化锂的摩尔比为1:1:1，十二烷二羧酸单甲酯浓度为0.05mo1/L，在氮气氛围下，在75—85℃反应，回流，当不再有气体产生时，加入一定量的稀硫酸反应1.8—2.2小时，然后洗涤、提纯及干燥，得到产物溴代十一烷羧酸，其中一定量的稀硫酸是指质量浓度为35—45％的硫酸，稀硫酸加入量为十二烷二羧酸单甲酯的2.5—3.5wt％；C：氨基十一烷羧酸的制备：将溴代十一烷羧酸与14—16wt％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，加热蒸馏的温度为57—63℃，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，采用硝酸银溶液检测，将产品真空干燥得到产物氨基十一烷羧酸；D：氨基十一烷羧酸乙二醇酯的制备：将乙二醇和氨基十一烷羧酸按摩尔比为1.1:2搅拌均匀，并按氨基十一烷羧酸重量的1％加入浓度为37—43wt％的硫酸，进行酯化反应，酯化反应温度为156—163℃，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十一烷羧酸乙二醇酯；E：酯化产物的制备：采用摩尔比为1:1.2的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0.28—0.34MPa，温度为240—260℃，酯化水馏出量达到理论值的90％以上为酯化反应终点；F：改性聚酯的制备：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，其中缩聚反应低真空阶段，在酯化产物中加入对苯二甲酸重量的0.01％的三氧化二锑和对苯二甲酸重量0.01％的磷酸三苯酯，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250—270℃，反应时间为48—52分钟，在所述缩聚反应低真空阶段结束后加入氨基十一烷羧酸乙二醇酯，并搅拌14—16分钟，氨基十一烷羧酸乙二醇酯加入量为改性聚酯的0.48—0.5wt％，经缩聚反应低真空阶段后，在缩聚反应高真空阶段，继续抽真空，制得改性聚酯；G：新型复合异收缩丝的制备：将改性聚酯分别按POY工艺和FDY工艺纺丝，然后合股并丝，经过网络复合，最后卷绕形成新型复合异收缩丝，其中纺丝温度为285—292℃，冷却风温为22—24℃，合股网络压力为3.4—3.6bar；H：制备过程的纤维染色：染色用分散染料为分散红3B，分散蓝SE‑2R分散翠蓝S‑GL，纤维分别在高温高压机中染色，染前纤维用非离子表面活性剂在58—62℃处理29—33分钟，染料用量为2.0％(o、w、f)，分散剂NNO为1.2g/L，pH值为5，浴比为1:50，58—62℃入染，升温至90℃，100℃，110℃，120℃各恒温染色0.8—1.1h。...

【技术特征摘要】
1.一种新型复合异收缩丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A：十二烷二羧酸单甲酯的制备：将十二烷二羧酸与甲醇以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75—85℃，回流酯化，冷却，分离提纯得到十二烷二羧酸单甲酯，其中浓硫酸是指质量浓度为65—75％的硫酸，浓硫酸加入量为十二烷二羧酸的2.5—3.5wt％；B：溴代十一烷羧酸的制备：将十二烷二羧酸单甲酯、四乙酸铅和溴化锂溶在苯中，其中十二烷二羧酸单甲酯、四乙酸铅和溴化锂的摩尔比为1:1:1，十二烷二羧酸单甲酯浓度为0.05mo1/L，在氮气氛围下，在75—85℃反应，回流，当不再有气体产生时，加入一定量的稀硫酸反应1.8—2.2小时，然后洗涤、提纯及干燥，得到产物溴代十一烷羧酸，其中一定量的稀硫酸是指质量浓度为35—45％的硫酸，稀硫酸加入量为十二烷二羧酸单甲酯的2.5—3.5wt％；C：氨基十一烷羧酸的制备：将溴代十一烷羧酸与14—16wt％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，加热蒸馏的温度为57—63℃，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，采用硝酸银溶液检测，将产品真空干燥得到产物氨基十一烷羧酸；D：氨基十一烷羧酸乙二醇酯的制备：将乙二醇和氨基十一烷羧酸按摩尔比为1.1:2搅拌均匀，并按氨基十一烷羧酸重量的1％加入浓度为37—43wt％的硫酸，进行酯化反应，酯化反应温度为156—163℃，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十一烷羧酸乙二醇酯；E：酯化产物的制备：采用摩尔比为1:1.2的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0.28—0.34MPa，温度为240—260℃，酯化水馏出量达到理论值的90％以上为酯化反应终点；F：改性聚酯的制备：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，其中缩聚反应低真空阶段，在酯化产物中加入对苯二甲酸重量的0.01％的三氧化二锑和对苯二甲酸重量0.01％的磷酸三苯酯，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250—270℃，反应时间为48—52分钟，在所述缩聚反应低真空阶段结束后加入氨基十一烷羧酸乙二醇酯，并搅拌14—16分钟，氨基十一烷羧酸乙二醇酯加入量为改性聚酯的0.48—0.5wt％，经缩聚反应低真空阶段后，在缩聚反应高真空阶段，继续抽真空，制得改性聚酯；G：新型复合异收缩丝的制备：将改性聚酯分别按POY工艺和FDY工艺纺丝，然后合股并丝，经过网络复合，最后卷绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：管永银，张天明，沈金良，宋卫国，胡军，钱朋超，
申请(专利权)人：新凤鸣集团湖州中石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33