一种聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法，它是将改性聚酯、聚烯烃、抗氧化剂和表面相溶剂混合后作为鞘成分且以聚酯、尼龙或聚烯烃为芯成分，经双组分熔融复合纺丝制得；所述改性聚酯的制备方法包括以下步骤：(a)于130～150℃进行酯交换反应得第一低聚物；(b)将所述精馏塔内的反应温度升至220～260℃以继续进行酯交换反应至酯交换反应率≥98％得第二低聚物；(c)于220～260℃向所述第二低聚物中加入对苯二甲酸、乙二醇和烷基二醇进行酯化反应，至酯化反应率≥97％得第三低聚物；(d)将所述第三低聚物转移到反应釜中进行缩聚反应。这样获得的聚烯烃复合纤维分散染料可染，色调和可纺丝性良好，并且具有鲜艳的色彩。并且具有鲜艳的色彩。

【技术实现步骤摘要】
一种聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法


[0001]本专利技术属于纤维制作的
，涉及一种聚烯烃芯鞘复合纤维，具体涉及一种聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]聚烯烃纤维是由烯烃聚合成的线型大分子构成的合成纤维，具有轻量、疏水、速干等优异性能，例如聚丙烯纤维的密度在0.90g/cm3左右，在已知的化学纤维中是最轻的，比涤纶轻30％、比锦纶轻20％。但是由于聚烯烃没有极性官能团或其他活性官能团，它无法与染料分子相结合，致使其染色非常困难，不能广泛应用于衣料服装领域。
[0003]中国专利CN101748514A公开了通过复合纺丝的方法制备芯鞘复合纤维，其中芯层为具有吸湿、可染、抗静电特性的共聚醚酯，皮层为聚丙烯与上述共聚醚酯的共混物，通过此方法可以赋予聚丙烯纤维可染性能，但是由于聚丙烯和共聚醚酯的相容性很差，纺丝过程中出现芯鞘剥离，同时对该纤维进行延伸假捻加工过程中皮层会出现破坏漏出共聚醚酯。当使用一般染料对该纤维染色以后的色牢度评价中，升华坚牢度、洗涤坚牢度、摩擦坚牢度等差，实际应用中受到很大限制，不适合用作衣料用途。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种分散染料可染的聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术采取的一种技术方案是：一种聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法，它是将改性聚酯、聚烯烃、抗氧化剂和表面相溶剂混合后作为鞘成分且以聚酯、尼龙或聚烯烃为芯成分，经双组分熔融复合纺丝制得；
[0006]所述改性聚酯的制备方法包括以下步骤：
[0007](a)向精馏塔中加入乙二醇和对苯二甲酸二甲酯，添加四水合醋酸钴作为酯交换催化剂，于130～150℃进行酯交换反应得第一低聚物；
[0008](b)将所述精馏塔内的反应温度升至220～260℃以继续进行酯交换反应至酯交换反应率≥98％得第二低聚物；
[0009](c)于220～260℃向所述第二低聚物中加入对苯二甲酸、乙二醇和烷基二醇进行酯化反应，至酯化反应率≥97％得第三低聚物；所述烷基二醇为季戊二醇、甲基丙二醇、丁二醇和甲基丙二醇中的至少一种；
[0010](d)将所述第三低聚物转移到反应釜中进行缩聚反应，随后添加催化剂、表面活性剂，减压、升温达到所需要的聚合物粘度后吐出、冷却切粒，制得改性聚酯。
[0011]优化地，所述改性聚酯、聚烯烃、抗氧化剂和表面相溶剂的质量比例为6：89.9～90.8：3～4：0.1～0.2。
[0012]优化地，所述改性聚酯的熔点≤200℃，或无熔点且玻璃化温度的范围为40～75℃。
[0013]进一步地，所述聚烯烃的结构单元为
‑
(C3H6)
n
‑
，n为1000～11500的整数；所述聚烯烃在测定温度230℃时的熔指范围为5～40g/10min。
[0014]进一步地，所述表面相溶剂为含有酸酐基团或胺基基团的聚丙烯改性聚合物，其中官能团的接枝率为0.5～3.0％。
[0015]优化地，步骤(a)中，所述乙二醇和所述对苯二甲酸二甲酯的摩尔比为1.8～2.2：1，所述四水合醋酸钴在所述第一低聚物中的含量为400～600ppm。
[0016]优化地，骤(c)中，步骤(c)中，所述对苯二甲酸、乙二醇和烷基二醇的摩尔比为1：0.8～0.9：0.2～0.4。
[0017]进一步地，步骤(d)中，缩聚反应进行3～10分钟后添加催化剂，再3～10分钟后添加表面活性剂，添加结束后3～10分钟开始减压、升温；整个缩聚反应过程为2～4小时以达到所需要的聚合物粘度0.80～1.0dL/g。
[0018]本专利技术带来的有益效果是：本专利技术聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法，将改性聚酯、聚烯烃、抗氧化剂和表面相溶剂混合后作为鞘成分且以聚酯、尼龙或聚烯烃为芯成分，经双组分熔融复合纺丝制得，这样获得的聚烯烃复合纤维分散染料可染，色调和可纺丝性良好，并且具有鲜艳的色彩。
具体实施方式
[0019]本专利技术聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法，它是将改性聚酯(熔点低于≤200℃或无熔点的改性聚酯化合物，玻璃化温度45～75℃，特性粘度为0.45～0.80dL/g)、聚烯烃(化学通式为
‑
(C3H6)
n
‑
，n的范围为1000～11500，熔指范围为5～40g/10min，测定温度230℃)、抗氧化剂和表面相溶剂混合后作为鞘成分且以聚酯、尼龙或聚烯烃为芯成分，经双组分熔融复合纺丝制得；
[0020]所述改性聚酯的制备方法包括以下步骤：(a)向精馏塔中加入乙二醇和对苯二甲酸二甲酯，添加四水合醋酸钴作为酯交换催化剂，于130～150℃进行酯交换反应得第一低聚物；(b)将所述精馏塔内的反应温度升至220～260℃以继续进行酯交换反应至酯交换反应率≥98％得第二低聚物；(c)于220～260℃向所述第二低聚物中加入对苯二甲酸、乙二醇和烷基二醇进行酯化反应，至酯化反应率≥97％得第三低聚物；所述烷基二醇为季戊二醇、甲基丙二醇、丁二醇和甲基丙二醇中的至少一种；(d)将所述第三低聚物转移到反应釜中进行缩聚反应，随后添加催化剂、表面活性剂，减压、升温达到所需要的聚合物粘度后吐出、冷却切粒，制得改性聚酯。
[0021]鞘成分(鞘成分在复合纤维中的质量含量范围是10～50wt％)中含有3～10wt％、熔点低于≤200℃或无熔点的聚酯化合物，其纤维横截面的分散径范围在300nm～1500nm；芯成分在复合纤维的质量含量范围是50～90wt％。聚烯烃芯鞘复合纤维的聚合物链中还含有表面活性剂对应的结构单元，即
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(C2H6SiO)
t
‑
(
‑
(C2H6SiO)
t
‑
聚合物t的范围为10～150；t小于10时，聚合物分子量过小，在聚合反应减压中易被抽出；t大于150时，分子量过大，在聚合物不易分散，造成异物)。聚烯烃不吸水，油剂一般是水溶性，这样会使聚烯烃芯鞘复合纤维由于上油率少导致聚烯烃的顺滑性差，致使其在纤维制造过程中易断丝。改性聚酯是分散在聚烯烃聚合中(鞘成分)，
‑
(C2H6SiO)
t
‑
聚合物可以有效含量小于0.005wt％时，聚烯烃芯鞘复合纤维的顺滑性改变不大，高于0.015wt％时，会使改性聚酯与聚烯烃直接相分留严
重，不利于纤维生产。
[0022]具体地，所述改性聚酯、聚烯烃、抗氧化剂和表面相溶剂的质量比例为6：89.9～90.8：3～4：0.1～0.2。所述改性聚酯的熔点≤200℃，或无熔点且玻璃化温度的范围为40～75℃。所述聚烯烃的结构单元为
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(C3H6)
n
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，n为1000～11500的整数；所述聚烯烃在测定温度230℃时的熔指范围为5～40g/10min。所述表面相溶剂为含有酸酐基团或胺基基团的聚丙烯改性聚合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法，其特征在于：它是将改性聚酯、聚烯烃、抗氧化剂和表面相溶剂混合后作为鞘成分且以聚酯、尼龙或聚烯烃为芯成分，经双组分熔融复合纺丝制得；所述改性聚酯的制备方法包括以下步骤：(a)向精馏塔中加入乙二醇和对苯二甲酸二甲酯，添加四水合醋酸钴作为酯交换催化剂，于130～150℃进行酯交换反应得第一低聚物；(b)将所述精馏塔内的反应温度升至220～260℃以继续进行酯交换反应至酯交换反应率≥98％得第二低聚物；(c)于220～260℃向所述第二低聚物中加入对苯二甲酸、乙二醇和烷基二醇进行酯化反应，至酯化反应率≥97％得第三低聚物；所述烷基二醇为季戊二醇、甲基丙二醇、丁二醇和甲基丙二醇中的至少一种；(d)将所述第三低聚物转移到反应釜中进行缩聚反应，随后添加催化剂、表面活性剂，减压、升温达到所需要的聚合物粘度后吐出、冷却切粒，制得改性聚酯。2.根据权利要求1所述的聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法，其特征在于：所述改性聚酯、聚烯烃、抗氧化剂和表面相溶剂的质量比例为6：89.9～90.8：3～4：0.1～0.2。3.根据权利要求1所述的聚烯烃芯鞘复合纤维的制备方法，其特征在于：所述改性聚酯的熔点≤200℃，或无熔点且玻璃化温度的范围为40～75℃。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓良，
申请(专利权)人：江苏尚科聚合新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：