一种高白度聚酯纤维制造技术

本发明专利技术公开了一种高白度聚酯纤维，该纤维中含有无机粒子和/或有机粒子，当纤维中含有无机粒子时，纤维中同时含有季铵碱成分，该纤维可以是单组分纺丝，也可以是芯鞘复合纺丝。本发明专利技术所述高白度聚酯纤维的制备方法简单，在纺丝加工阶段滤压上升少、组件寿命长、成本低。本发明专利技术聚酯纤维的白度高，白度WI值可达到80以上，且在没有紫外光照射时也能体现出高白度效果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种高白度聚酯纤维


[0001]本专利技术涉及一种高白度聚酯纤维，具体的，涉及一种含有无机粒子和/或有机粒子的高白度的聚酯纤维。

技术介绍

[0002]由于普通涤纶具有强度高、机械性能优越、易加工等诸多特性而被广泛使用。
[0003]普通涤纶织物采用的常规增白工艺有，后整理中药剂浓度的变更或者是加工温度的调整。由上述常规增白工艺加工出来的产品在D65或CWF光源下白度为125～130。即使采用高白度的增白剂，也只能到达130～135的白度，但是高白度的增白剂的成本太高、量产性差、条件的控制要求也极其严格。随着人们对于白度145以上的高端产品需求的扩大，现有的产品已经不能满足需求。通过设计以及染色工艺技术来提高涤纶织物的白度，成为纺织领域里技术人员迫在眉睫的课题。
[0004]中国公开专利CN101586307A公开了一种纯棉织物的连续式高白度增白工艺，包括以下工序：浸轧增白剂溶液、汽蒸、水洗和烘干，其中增白剂溶液选用中等或中等偏高亲和力的增白剂，虽然产品具有较高的白度和洗涤牢度，但是考虑到生产中设备的调配，工艺的调整以及染色过程中匹配的稳定性，该方法对于设备的清洁程度要求极高，生产稳定性方面还有待提高，不适合工厂大批量生产。
[0005]中国公开专利CN1470685A中公开了一种在纤维中添加一定量的荧光增白剂的物理增白法，荧光增白剂能吸收波长300～400nm的紫外线，将吸收的能量转换并辐射出波长为400～500nm的紫色或蓝色荧光，这样可弥补所吸收的蓝光，提高白度，给人洁白鲜艳之感。但是，通过加入荧光增白剂的方法，纤维只能在太阳光条件下显示出高白度，在室内达不到高白度的效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种具有在无紫外光条件下也能体现出高白度的聚酯纤维。
[0007]本专利技术的技术解决方案是：一种高白度聚酯纤维，该纤维中含有无机粒子和/或有机粒子；当纤维中含有无机粒子时，纤维中同时含有如式1所示的季铵碱，
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式1，式1中，R1、R2、R3、R4分别为如式2或式3所示基团，
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式2，
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式3，式2中n为0～17的整数，式3中m为0～3的整数。
[0008]所述季铵碱优选四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵或四丙基氢氧化铵中的一种或几种。该纤维中季铵碱的含量以氮元素计相对于纤维重量优选1～100ppm。
[0009]所述无机粒子的粒径优选在1.5μm以下。
[0010]所述无机粒子优选二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、氧化锌、氧化锆、氧化铁中的至少一种，更优选金红石型二氧化钛。
[0011]所述无机粒子的含量相对于纤维重量优选2～20wt%。
[0012]所述有机粒子的粒径优选在3.0μm以下。
[0013]所述有机粒子优选有机硅酮粒子。
[0014]所述有机粒子的含量相对于纤维重量优选2～20wt%。
[0015]本专利技术所述高白度聚酯纤维优选为芯鞘型复合纤维，其中芯成分为含有无机粒子的聚酯，鞘成分为含有有机粒子的聚酯。
[0016]所述芯鞘型复合纤维中芯成分和鞘成分的质量比优选20:80～80:20。
[0017]本专利技术所述的高白度聚酯纤维，在没有紫外光的条件下，也具有较高的白度WI值，且在纺丝加工阶段滤压上升少、组件寿命长、成本低。
具体实施方式
[0018]本专利技术公开的技术方案之一为，所述高白度聚酯纤维中含有无机粒子以及如式1所示的季铵碱。
[0019]无机粒子的折射率比较高，表面反射多，能够提高聚酯纤维的白度。
[0020]所述无机粒子优选二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、氧化锌、氧化锆、氧化铁中的至少一种，其中更优选二氧化钛。和其他型号的二氧化钛，如锐钛型二氧化钛相比，金红石型二氧化钛具有更高的折射率，表面反射的白光会更多，呈现出来的白度会更高。并且金红石型二氧化钛在紫外380～425nm区域具有较高的吸收，在蓝色区域波长范围内反射出更强的蓝光，也使得它可以呈现出更高的白度。因此，本专利技术所述的无机粒子最优选金红石型二氧化钛。
[0021]所述无机粒子的粒径优选在1.5μm以下。当无机粒子的粒径太大时，在纺丝过程中无机粒子容易堵塞纺丝组件中的过滤网，导致组件压力快速上升，短时间内超过组件可使用的压力上限，必须停机，影响生产性；同时，纺丝过程中断丝、飘丝增多，影响纺丝操业性及纤维的基本物性。本专利技术无机粒子的粒径更优选在1.0μm以下。
[0022]所述无机粒子的含量优选相对于纤维重量为2～20wt%。当无机粒子的含量太低时，对聚酯纤维的白度提高完全没有效果；当无机粒子的含量太高时，由于表面无机粒子露出导致无机粒子脱落的可能增大，另外无机粒子通常具有较大的硬度，纺丝过程与纺丝机的导丝器等摩擦，极易损伤这些部件。本专利技术无机粒子的含量更优选相对于纤维重量为2～15wt%。
[0023]一般无机粒子表面带有负电荷，在酸性体系下会中和掉无机粒子表面的负电荷而
使无机粒子在聚合过程产生凝集。通过碱性物质的加入可以中和聚合体系的酸性，从而达到抑制无机粒子凝集的效果。然而现有技术往往添加金属醋酸盐类碱性物质，金属醋酸盐类碱性物质的引入会导致聚酯中异物的增加，从而使后续加工过程中的滤压上升。本专利技术的高白度聚酯纤维中使用具有强碱性的季铵碱，完全解离出的氢氧根基团可以中和聚合体系中的酸性成分，从而达到抑制无机粒子凝集的效果。且由于季铵碱中不含金属成分，后续加工过程中不会产生滤压上升的问题。
[0024]上述季铵碱的结构式如式1所示：
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式1，式1中，R1、R2、R3、R4分别为如式2或式3所示基团，
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式2，
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式3，式2中n为0～17的整数，式3中m为0～3的整数。
[0025]所述季铵碱优选四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵或四丙基氢氧化铵中的一种或几种。
[0026]本专利技术的高白度聚酯纤维中季铵碱的含量优选以氮元素计相对于纤维重量为1～100ppm。当季铵碱的含量太低时，起不到抑制无机粒子凝集的效果；当季铵碱的含量太高时，会导致聚酯的色调变差。
[0027]本专利技术公开的技术方案之二为，所述高白度聚酯纤维中含有有机粒子。
[0028]有机粒子具有圆形的结构特征，在聚酯中具有单一分散性，不产生凝集。且有机粒子具有光扩散效果，能够增加光的反射，提高聚酯纤维的白度。
[0029]所述有机粒子可以是丙烯酸微粒、聚氨酯微粒、聚苯乙烯微粒、有机硅酮微粒，其中优选有机硅酮。
[0030]所述有机粒子的粒径优选在3.0μm以下。当有机粒子的粒径太大时，在纺丝过程中，有机粒子容易堵塞纺丝组件中的过滤网，导致组件压力快速上升短时间内超过组件可使用的压力上限，必须停机，影响生产性。
[0031]所述有机粒子的含量优选相对于聚酯纤维重量为2～20wt%。当聚酯纤维中有机粒子含量太低时，对聚酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高白度聚酯纤维，其特征在于：该纤维中含有无机粒子和/或有机粒子；当纤维中含有无机粒子时，纤维中同时含有如式1所示的季铵碱，
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式1，式1中，R1、R2、R3、R4分别为如式2或式3所示基团，
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式2，
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式3，式2中n为0～17的整数，式3中m为0～3的整数。2.根据权利要求1所述的高白度聚酯纤维，其特征是：所述季铵碱为四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵或四丙基氢氧化铵中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的高白度聚酯纤维，其特征是：该纤维中季铵碱的含量以氮元素计相对于纤维重量为1～100ppm。4.根据权利要求1或2所述的高白度聚酯纤维，其特征是：所述无机粒子的粒径在1.5μm以下。5.根据权利要求1或2所述的高白度聚酯纤维，其特征是：所述无机粒子为二氧化钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：成娟，胡永佳，陈彬彬，秦飞，望月克彦，
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：