阳离子可染复合纤维及其制备方法和应用、高强度阳离子可染纤维技术

本申请公开了一种阳离子可染复合纤维及其制备方法，以及由该阳离子可染复合纤维减量后得到的高强度阳离子可染纤维。所述阳离子可染复合纤维为以阳离子可染聚酯为岛成分、以水溶性聚合物为海成分的海岛型复合纤维，或者由阳离子可染聚酯和水溶性聚合物形成的分割型复合纤维，总取向度在4以上，其中所述阳离子可染聚酯的取向度是所述水溶性聚合物取向度的1.2～1.5倍。经过碱处理去除水溶性聚合物后可得到高强度阳离子可染纤维。本发明专利技术所述阳离子可染复合纤维强度高、加工性好、减量速度快，可节约成本、提高效益。提高效益。提高效益。

【技术实现步骤摘要】
阳离子可染复合纤维及其制备方法和应用、高强度阳离子可染纤维


[0001]本专利技术涉及一种阳离子可染复合纤维以及高强度阳离子可染纤维。具体的，涉及一种由阳离子可染聚酯和水溶性聚合物形成的阳离子可染复合纤维，以及由该阳离子可染复合纤维减量去除水溶性聚合物后得到的高强度阳离子可染纤维。

技术介绍

[0002]普通聚酯纤维作为最常用的纤维种类之一，目前技术成熟、性能优异，被广泛应用于家纺、衣料、医疗、汽车内饰等领域。为了适应市场更高标准的要求和产品的不断革新的需求，开发性能优异的纤维是大势所趋。其中阳离子可染纤维通过对普通聚酯纤维进行改性得到，可以改善普通聚酯纤维染色性不好的缺点，还可以通过断面设计降低纤维的直径，赋予织物蓬松的手感。
[0003]极细纤维的制造，目前有直接纺丝和海岛复合等方法。其中海岛复合是通过在一根纤维中配置两种或多种聚合物，利用海岛或分割的断面设计，除去海成分得到细纤度的岛成分。其中海成分一般选用容易溶解的聚合物，复合纤维或者纤维制品可以通过简单的后加工处理将海成分溶解去除，最终得到极细纤维或制品。
[0004]中国公开专利CN102352027A公开了一种阳离子可染的聚酯及其超细纤维，通过将低密度聚乙烯和阳离子染料可染的聚酯复合纺丝，然后用甲苯溶解取出低密度聚乙烯得到极细纤维。阳离子可染的聚酯代替了尼龙6做成的超细纤维合成革，具有良好的尺寸稳定性且提高了超细纤维的染色牢度，同时降低了生产成本。但是该技术脱海速度慢、消耗时间和能源，且阳离子可染超细纤维的强度低，使用受限。
[0005]日本专利特开平5
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25708公开了一种改性聚酯纤维。为了改善磺酸盐基团的间苯二甲酸成分改性的聚酯中磺酸盐基团的增粘导致纱线强力低的问题，该专利使用末端封锁阳离子、聚醚和二醇成分对聚酯改性。改性后的聚酯纤维的阳离子基团主要接在分子链的末端，由于分子链中减少了阳离子基团物理交联，改善了增粘现象，提高了阳离子聚酯纤维的强度。该阳离子聚酯纤维虽然较普通阳离子纤维强度高，但是还不能达到普通聚酯的水平，且细纤度化后其强度更低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种由阳离子可染聚酯和水溶性聚合物获得的纺丝性好、力学性质优的阳离子可染纤维。
[0007]本专利技术的技术解决方案：阳离子可染复合纤维，所述复合纤维为以阳离子可染聚酯为岛成分、以水溶性聚合物为海成分的海岛型复合纤维，或者由阳离子可染聚酯和水溶性聚合物形成的分割型复合纤维。所述阳离子可染聚酯中含有以硫元素计占聚酯组合物总量1000～5000ppm的如式1所示磺酸盐基团，
式1，式1中，Y为碳原子数2～20的烷基、苯基或烷基苯，Z为Li、Na或K。
[0008]所述复合纤维的总取向度在4以上，其中所述阳离子可染聚酯的取向度是所述水溶性聚合物取向度的1.2～1.5倍。
[0009]所述阳离子可染聚酯和所述水溶性聚合物的质量比优选60/40～90/10。
[0010]所述阳离子可染复合纤维的强伸度积优选在13以上。
[0011]本专利技术还公开了上述阳离子可染复合纤维的制备方法，将阳离子可染聚酯和水溶性聚合物在氮气氛围下在纺丝机内分别熔融，然后送入纺丝组件，经海岛型喷丝板或者分割型喷丝板挤出后再经过冷却、上油、卷取后得到复合纤维。所述水溶性聚合物和阳离子可染聚酯的伸长粘度之比为1:1～6。
[0012]同时，本专利技术还公开了由上述阳离子可染复合纤维经减量处理去除水溶性聚合物后得到的高强度阳离子可染纤维，其强伸度积优选16以上，单丝直径优选1～5μm。
[0013]本专利技术所述高强度阳离子可染纤维的强伸度积高，包含该高强度阳离子可染纤维的纺织品力学性能良好，扩大了阳离子可染纤维在功能性用途领域的应用。
附图说明
[0014]图1是本专利技术复合纤维截面的概要图，为海岛型截面，其中a表示阳离子可染聚酯A形成的岛，b表示由水溶性聚合物B形成的海。
[0015]图2是本专利技术复合纤维截面的概要图，为分割型截面，其中a表示阳离子可染聚酯A形成的岛，b表示由水溶性聚合物B形成的海。
[0016]图3是本专利技术海岛纤维截面的复合纤维，脱除海成分后的截面照片。
[0017]图4是本专利技术分割纤维截面的复合纤维，脱除海成分后的截面照片。
具体实施方式
[0018]本专利技术的阳离子可染复合纤维主要由阳离子可染聚酯和水溶性聚合物组成。现有技术中，通常在聚酯中共聚含有磺酸盐基团的苯二酸或其酯化衍生物等阳离子可染成分来赋予聚酯可染性。但是添加的阳离子可染成分分布在聚酯分子链的中间，由于磺酸盐基团在聚酯中容易发生物理交联，导致聚合过程中分子量低而反应体系粘度上升，导致聚酯的强度降低、耐水解性变差。为了避免上述问题，本专利技术的阳离子可染聚酯中使用的阳离子可染成分为如式2所示的磺酸盐化合物或其酯化衍生物，式2，式2中，Y为碳原子数2～20的烷基、苯基或烷基苯，Z为Li、Na或K。
[0019]所述如式2所示的磺酸盐化合物或其酯化衍生物仅含有一个羟基或酯基反应基团，在聚酯中如式2所示磺酸盐化合物或其酯化衍生物主要接在分子链末端，分子链中间没有相互作用的物理交联基团，因此能保证获得的聚酯组合物具有较高的分子量和较好的强度。
[0020]添加了所述如式2所示的磺酸盐化合物或其酯化衍生物的阳离子可染聚酯中含有
如式1所示磺酸盐基团，
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式1，式1中，Y为碳原子数2～20的烷基、苯基或烷基苯，Z为Li、Na或K。
[0021]所述阳离子可染聚酯中如式1所示磺酸盐基团的含量以硫元素计占聚酯组合物的1000～5000ppm。为了获得染色后的色彩浓度，需保证聚酯中如式1所示磺酸盐基团含量高于1000ppm，但当所述阳离子可染聚酯中如式1所示磺酸盐基团的含量高于5000ppm时，会导致聚酯分子量降低，物性变差。综合考虑，所述阳离子可染聚酯中如式1所示磺酸盐基团的含量优选以硫元素计为1000～3500ppm。
[0022]为了抑制如式2所示磺酸盐化合物或其酯化衍生物引起的副产物二甘醇的产生，所述阳离子可染聚酯中可以添加碱金属化合物，控制阳离子可染聚酯中二甘醇含量在合适范围内（如0.8～5.0wt%），保持阳离子可染聚酯良好的耐热氧化性和染色效果。所述阳离子可染聚酯中碱金属化合物的含量优选以其中碱金属元素计为10～1000ppm。
[0023]本专利技术所述阳离子可染复合纤维优选为海岛型复合纤维或分割型复合纤维。当所述阳离子可染复合纤维为海岛型复合纤维时，所述岛成分为阳离子可染聚酯，所述海成分为水溶性聚合物，岛成分呈点状均匀的分布在海成分中。当所述阳离子可染复合纤维为分割型复合纤维时，阳离子可染聚酯从复合纤维中心以放射状均匀分布。减量脱除水溶性聚合物后，阳离子可染聚酯构成单独的纤维，具有较小的直径，其纤维制品有独特的布帛触感和性能。
[0024]本专利技术对所述水溶性聚合物的具体类别没有特别限定，可以是易于在水溶液中溶解的各种纺丝性良本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.阳离子可染复合纤维，所述复合纤维为以阳离子可染聚酯为岛成分、以水溶性聚合物为海成分的海岛型复合纤维，或者由阳离子可染聚酯和水溶性聚合物形成的分割型复合纤维，其特征是：所述阳离子可染聚酯中含有以硫元素计占聚酯组合物总量1000～5000ppm的如式1所示磺酸盐基团，
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式1，式1中，Y为碳原子数2～20的烷基、苯基或烷基苯，Z为Li、Na或K；所述复合纤维的总取向度在4以上，其中所述阳离子可染聚酯的取向度是所述水溶性聚合物取向度的1.2～1.5倍。2.根据权利要求1或2所述的阳离子可染复合纤维，其特征是：所述阳离子可染聚酯和所述水溶性聚合物的质量比为60/40～90/10。3.根据权利要求1或2所述的阳离子可染复合纤维，其特征是：所述阳离...

【专利技术属性】
技术研发人员：睢成琳，范志恒，
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：