一种高强度PET聚酯纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度PET聚酯纤维及其制备方法，所述制备方法包括：基于固体PET制备得到PET

【技术实现步骤摘要】
一种高强度PET聚酯纤维及其制备方法
本专利技术涉及纤维改性，尤其涉及一种高强度PET聚酯纤维及其制备方法。
技术介绍
PET聚酯纤维，俗称“涤纶”。是当前合成纤维的第一大品种。聚酯纤维作为纺织面料具有抗皱性和保形性好的优点，同时还具有较高的强度与弹性恢复能力，因而该纤维应用在纺织纤维上，坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛，因而收到消费者的喜爱。然而，和天然棉等纤维素纤维相比，PET聚酯纤维(涤纶)作为面料时，涤纶布料吸湿性差，因而涤纶衣物穿着会有炽热感，易带静电，感染尘埃，影响美观和舒适度。另外，PET聚酯纤维染色性差，因为涤纶分子链上没有特定的染色基因，而且极性较小，因而染色较为艰难。加上PET聚酯纤维易起球，涤纶布料做为人工合成纤维商品中的一种，都不可避免地存在着起球的现象，因此给消费者带来了不便。在加工成型方面，由于其本身结晶速度慢，降低了生产效率，因此，通过改性，降低结晶温度，改善PET聚酯纤维上述缺点，成为本领域的重要研究内容。醋酸纤维是再生纤维中仅次于粘胶纤维的一种人造纤维。早在1864年，通过使用醋酸酐对纤维素进行乙酰化而首次制备得到三醋酸酯化的纤维。20世纪初，人们又尝试对三醋酸纤维进行部分水解，成功的转化为二醋酸纤维(CDA)。醋酸纤维具有真丝的优点，光泽优雅、手感柔软、质轻和弹性好。作为织物，醋酸纤维还具有吸湿性好、速干、悬垂性佳、不起球、收缩小尺寸稳定等优点，加上面料不沾污，且易洗涤等优良的性能，醋酸纤维已经大量应用于烟用滤嘴，片基和塑料制品等领域。而作为天然改性纤维，醋酸纤维的最大缺陷是纤维强度低，耐用性较差。醋酸纤维的干态强度只有1.1～1.2eN/dtex，造成后期纤维加工、纺织难度增大，应用和推广受到限制。此外，该纤维的耐久性也较差。然而，醋酸纤维具有PET聚酯纤维所不具有的优点，通过和PET聚酯纤维熔融共混挤出，可以有效改善PET聚酯纤维的吸湿性、易皱、静电等缺点，同时还能改善其加工效率。
技术实现思路
鉴于目前存在的上述不足，本专利技术提供一种高强度PET聚酯纤维及其制备方法，能够通过多巴胺，聚双希夫碱和醋酸纤维对PET进行改性，助剂添加量少，采用环保的多巴胺增加耐磨性，有效减少毛刺，不改变熔纺工艺，基本不增加生产成本，具有非常重要的应用价值。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一种高强度PET聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：基于固体PET制备得到PET300；将PET300和聚乙二醇加入多巴胺溶液，制备得到PETPre；PET300、PETPre和醋酸纤维共混后，与聚双希夫碱混合反应得到高强度PET聚酯纤维。根据权利要求1所述的高强度PET聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述基于固体PET制备得到PET300包括：固体PET切片并粉碎至300目大小的均匀粉末PET300。依照本专利技术的一个方面，所述将PET300和聚乙二醇加入多巴胺溶液，制备得到PETPre包括：多巴胺溶解入溶剂形成溶液，在溶液中加入PET300并添加有机弱碱调节ph至8-12，加热加入聚乙二醇，反应至出现PET悬浮粉末，洗涤干燥后得到PETPre。依照本专利技术的一个方面，所述溶剂为水，水与多巴胺的质量比为60：(2～10)；所述有机弱碱为三乙胺、氨水中的其中一种或两种的组合。依照本专利技术的一个方面，所述加热加入聚乙二醇，反应至出现PET悬浮粉末，洗涤干燥后得到PETPre包括：水浴加热后，加入聚乙二醇，持续反应后直到出现黑褐色PET悬浮粉末，继续搅拌冷却，减压过滤，并经水、无水酒精洗涤和烘箱干燥后得到PETPre。依照本专利技术的一个方面，所述PET300、PETPre和醋酸纤维共混后，与聚双希夫碱混合反应得到高强度PET聚酯纤维包括：PET300、PETPre和醋酸纤维共混后，与聚双希夫碱混合并反应，反应后的混合物通过喷丝板纺制得到高强度PET聚酯纤维。依照本专利技术的一个方面，所述反应后的混合物通过喷丝板纺制包括：混合物加入螺杆机共混挤出拉丝设备，使用4孔/0.040mm的喷丝板纺制。依照本专利技术的一个方面，所述PET300、PETPre、醋酸纤维和聚双希夫碱的质量比为60：(10～18)：(10～20)：(0.5～2)。依照本专利技术的一个方面，所述醋酸纤维包括单醋酸酯纤维、双醋酸酯纤维和三醋酸酯纤维中的一种或几种。依照本专利技术的一个方面，所述聚双希夫碱分子式为[R1N＝C＝NR2]n，其中R1、R2为饱和、不饱和脂肪链，芳香环、杂环中的一种或任意两种以上的组合。本专利技术实施的优点：通过使用多巴胺，聚双希夫碱[R1N＝C＝NR2]n,醋酸纤维对PET聚酯纤维共混和共聚改性，首先利用多巴胺吸附性强，容易在PET聚酯纤维表面处理改性的特点，而聚双希夫碱[R1N＝C＝NR2]n交联聚合物，活性高，易于亲和官能团如羧基，氨基、羟基和水发生亲核加成，广泛应用于聚乳酸，聚氨酯交联增粘反应中。本专利中，则利用其快速与醋酸纤维分子结构中存在自由羟基，而发生交联反应；而同时还可与聚酯中端羧基-COOH发生亲核加成，从而改善PET聚酯纤维硬而脆等缺点，达到聚酯改性的目的。此外，通过改性，降低了聚酯软化温度，有利于熔融挤出纺丝。多巴胺可有效包覆纤维外层，而聚双希夫碱[R1N＝C＝NR2]n则交联聚合，在纤维内部发生结构改性，使PET聚酯纤维性能发生改变，最终会对纤维的物理机械性能产生较大的影响。这种化学和物理醋酸纤维两步改性法专利技术工艺，具有助剂添加量少，采用环保的多巴胺增加耐磨性，有效减少毛刺，不改变熔纺工艺，基本不增加生产成本，具有非常重要的应用价值。可获得干态强度为3～8cN/dex,断裂延伸率为37％～50％(25℃)的高强度改性PET聚酯纺丝纤维，而通过改变多巴胺的含量，PET聚酯纤维的耐磨性得到极大的改善，模量得到极大的改善(16～20GPa)，软化温度为210～230℃。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，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种高强度PET聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：PET切片并粉碎至300目大小的均匀粉末PET300，优选纺丝PET聚酯纤维，包括但不限于高粘度油瓶级，消光级聚酯纤维；多巴胺溶解入溶剂形成溶液，在溶液中加入PET300并添加有机弱碱调节ph至8-12，加热加入聚乙二醇，反应至出现PET悬浮粉末，洗涤干燥后得到PETPre，溶剂为水，水与多巴胺的质量比为60：(2～10)，有机弱碱为三乙胺、氨水中的其中一种或两种的组合，使用水、无水酒精洗涤以及烘箱干燥；PET300、PETPre和醋酸纤维共混后，与聚双希夫碱混合并反应，反应后的混合物通过喷丝板纺制得到高强度PET聚酯纤维，PET300、PETPre、醋酸纤维和聚双希夫碱的质量比为60：(10～18)：(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度PET聚酯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n基于固体PET制备得到PET

【技术特征摘要】
1.一种高强度PET聚酯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于固体PET制备得到PET300；
将PET300和聚乙二醇加入多巴胺溶液，制备得到PETPre；
PET300、PETPre和醋酸纤维共混后，与聚双希夫碱混合反应得到高强度PET聚酯纤维。


2.根据权利要求1所述的高强度PET聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述基于固体PET制备得到PET300包括：固体PET切片并粉碎至300目大小的均匀粉末PET300。


3.根据权利要求1所述的高强度PET聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述将PET300和聚乙二醇加入多巴胺溶液，制备得到PETPre包括：多巴胺溶解入溶剂形成溶液，在溶液中加入PET300并添加有机弱碱调节ph至8-12，加热加入聚乙二醇，反应至出现PET悬浮粉末，洗涤干燥后得到PETPre。


4.根据权利要求3所述的高强度PET聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水，水与多巴胺的质量比为60：(2～10)；所述有机弱碱为三乙胺、氨水中的其中一种或两种的组合。


5.根据权利要求3所述的高强度PET聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述加热加入聚乙二醇，反应至出现PET悬浮粉末，洗涤干燥后得到PETPre包括：水浴加热后，加入聚乙二醇，持续反应后直到出...

【专利技术属性】
技术研发人员：林资原，
申请(专利权)人：上海茂腾针织有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31