一种聚烯烃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经熔融纺丝设备进行熔融纺丝即可，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；(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可以分散染料染色。的聚烯烃复合纤维可以分散染料染色。

【技术实现步骤摘要】
一种聚烯烃复合纤维的制备方法


[0001]本专利技术属于纤维制作的
，涉及一种聚烯烃复合纤维，具体涉及一种聚烯烃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]目前，聚丙烯纤维的染色主要是在纤维纺丝阶段采用色母粒法进行着色，即在熔融纺丝阶段加入适当的有机或无机染料；该方法是一种比较简单且廉价的生产方法，但是该方法致使聚丙烯可纺性差并且只能纺较粗的纤维，限制其在服装中的应用。除了这种着色方法，还有一些其他着色方法，例如通过复合纺丝、二氧化碳超临界染色方法，但这些方法都有很大的局限性，限制了聚丙烯纤维在服装领域的应用。

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聚烯烃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经熔融纺丝设备进行熔融纺丝即可，
[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：本专利技术聚烯烃复合纤维的制备方法，通过将特殊的改性聚酯与聚烯烃、抗氧化剂和表面相溶剂混合后进行熔融纺丝，这样获得的聚烯烃复合纤维可以分散染料染色(即聚烯烃复合纤维具有分散染料可染)，上染率85～90％、色牢度4～5级，聚烯烃复合纤维的回潮率为0.03
‑
0.06％；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经熔融纺丝设备进行熔融纺丝即可，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。
[0020]可见，上述方法制得的聚烯烃复合纤维大致有以下含量：聚烯烃化合物(通式为
‑
(C3H6)
n
‑
)含量范围为85～98wt％，n的范围为1000～11500，熔指范围为5～40g/10min(测定温度230℃)。改性聚酯是主体通式为
‑
(C
x
H
y
O
z
)
w
‑
和
‑
(C
10
H8O4)
m
‑
组成的聚合物(成分
‑
(C
x
H
y
O
z
)
w
‑
和
‑
(C
10
H8O4)
m
‑
组成聚合物的w和m范围为80～150，特性粘度为0.45～0.80dL/g)，其中
‑
(C
x
H
y
O
z
)
w
‑
含量范围为0.01～12wt％，
‑
(C
10
H8O4)
m
‑
含量范围为1.9～14.9wt％；成分
‑
(C
x
H
y
O
z
)
w
‑
和
‑
(C
10
H8O4)
m
‑
组成的聚合物在聚烯烃复合纤维横截面的分散径范围为300nm～1500nm且其熔点≤200℃或是无熔点、玻璃化温度的范围为40～73℃。聚烯烃复合纤维聚合物链中还含有表面活性剂对应的结构单元，即
‑
(C2H6SiO)
t
‑
(
‑
(C2H6SiO)
t
‑
聚合物t的范围为10～150，含量范围在0.01～0.06wt％；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经熔融纺丝设备进行熔融纺丝即可，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.根据权利要求1或2...

【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：