阳离子染料可染聚酯复合纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阳离子染料可染聚酯复合纤维的制备方法，包括如下步骤：（１）改性聚酯原料的制备：包括芯层组分和皮层组分的制备；（２）聚酯复合纤维的制备：利用上述方法制得的二种阳离子染料可染改性聚酯切片，分别进行结晶干燥、螺杆熔融挤压、计量、按皮层与芯层的重量复合比进入皮芯偏心复合纺丝组件，且皮层完全包住芯层，经后续工艺制得三维卷曲的阳离子染料可染聚酯复合纤维。本发明专利技术的纤维初始模较高，可以克服阳离子染料常压可染单组分纤维初始模量较低的不足；经牵伸热定型后形成螺旋形的三维卷曲，卷曲数明显高于二维机械卷曲所得的纤维；可以阳离子染料常压染色，做成短纤维时，纤维截面无色差，且具有色彩艳丽、风格多样的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于 化学纤维

技术介绍
众所周知，聚酯(涤纶)纤维由于其优良的综合性能和成本优势， 已成为化学纤维中发展最快，应用领域最广的品种。但由于聚酯的分 子结构特点，其染色性能较差， 一般聚酯纤维只能采用分散染料高温 高压或载体存在下进行染色。为了改善染色性能，阳离子染料可染聚 酯及纤维相继开发成功，成为聚酯的最大改性产品。添加间苯二甲酸乙二醇酯一5—磺酸钠(SIPE)共聚制得的改性 聚酯，可以实现阳离子染料可染，但仍需高温高压下进行染色，为此 在添加SIPE的基础上，再添加聚乙二醇(PEG)等改性组份，制得常压阳离子染料可染聚酯。但添加聚乙二醇等柔性组份后，纤维的初始 模量较低，产品的应用受到一定的限制。公开号"CN1912199"，为"双组分聚酯皮芯复合纤维 及生产方法"，公开了一种双组分聚酯皮芯复合纤维及生产方法，产 品芯成分为二氧化钛含量为5-10%的超全消光聚酯，皮成分是阳离 子可染性的聚酯。因皮成分采用阳离子可染的聚酯，织物的染色性和 发色性大大提高，另外芯层中二氧化钛含量高，纤维的防透性显著， 可用来制造泳衣的面料。日本专利技术专利(特开昭5 9 — 3 0 9 1 2 )，"易染性复合纤维的生产"，公开的是一种以添加一定量的SIPE和(或)醇类 组分的PET为皮层，聚酰胺、聚酯为芯层，采用同芯复合的方法，得 到易染且高强的纤维。日本专利技术专利(特开2 0 0 2 — 8 8 5 8 5 )，为"聚 酯复合短纤维及制造方法"，公开的是一种以常规聚酯为芯、以添加 2. 5-6. 0%的SIPE共聚改性聚酯为皮，按30: 70 70: 30重 量百分比，同心复合的短纤维及制造方法，产品具有较高的强度。通 过控制芯层常规聚酯的特性粘度值，实现芯层纤维在用阳离子染料染 色时的沾染，来减小纤维断面的色差。以上公开的方法，都是通过同心的皮芯复合，使纤维及织物既可实现阳离子可染，又保持较高的强度。但因芯层是常规的聚酯或聚酰胺，当做成短纤维，特别是用于人造毛皮等立绒织物时，截面易出现色差，而且二维巻曲做成的人造毛皮，巻曲度较低、蓬松性较差，仿真效果不佳。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供了一种阳离子染料可 染聚酯复合纤维的制备方法，特别是一种阳离子染料常压可染聚酯复 合纤维的制备方法。本专利技术的纤维初始模量较高，纤维伸长10%时的 强度达1.5-2.0CN/dtex，可以克服阳离子染料常压可染单组分纤维 初始模量较低的不足；经牵伸热定型后形成螺旋形的三维巻曲，巻曲 数为16-19个/25ram，明显高于二维机械巻曲所得的纤维；可以阳离 子染料常压染色，做成短纤维时，纤维截面无色差，且具有色彩艳丽、风格多样的特点；特别适合与腈纶共混，制备染色性能优良、抗倒伏性好的高档人造毛皮。为达到上述的目的，本专利技术采用如下技术方案一种，包括如下歩骤 (1)改性聚酯原料的制备包括芯层组分和皮层组分的制备；将 精对苯二甲酸、乙二醇单体按摩尔比混合打浆，并加入催化剂，进行 酯化反应，控制酯化率97% 99%;其中芯层组分的生产是在酯化物 中添加间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)，控制温度和停留时间，混合均匀的酯化物进行縮聚反应，控制温度和真空度的条件下制得特 性粘度为0. 555-0. 585dL/g的阳离子可染聚酯切片；皮层组分的生产 是在酯化物中添加间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)和聚乙二 醇(PEG)，控制温度和停留时间，混合均匀的酯化物进行縮聚反应， 控制温度和真空度的条件下制得特性粘度为0. 570-0. 610dL/g的常 压阳离子可染聚酯切片；(2)聚酯复合纤维的制备利用上述方法制得的二种阳离子染 料可染改性聚酯切片，分别进行结晶干燥、螺杆熔融挤压、计量、按 皮层与芯层的重量复合比进入皮芯偏心复合纺丝组件进行纺丝，且皮 层完全包住芯层，经后续工艺制得三维巻曲的阳离子染料可染聚酯复 合纤维。所述的步骤(1)中精对苯二甲酸、乙二醇单体按1:1. 18 1:1. 25 的摩尔比混合；催化剂采用乙二醇锑。所述的步骤(1)芯层组分中的间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠的加入量是指占对苯二甲酸的摩尔百分比的1. 5-3. 5mol呢的间苯二甲酸 乙二醇酯-5-磺酸钠，控制温度在245 255°C，停留时间为30 50 分钟。所述的步骤(1)芯层组分縮聚工艺的温度控制在260 285°C， 真空度为0. 1 10KPa。所述的步骤(1)皮层组分中的间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠的 加入量是指占对苯二甲酸的摩尔百分比为2. 0-5. Omol96的间苯二甲酸 乙二醇酯-5-磺酸钠，并添加占聚合物重量百分比为3-6%的聚乙二醇， 控制温度在245 255r，停留时间50 80分钟。所述的步骤(1)皮层组分縮聚工艺的温度控制在260 285°C， 真空度为O. 1 10KPa。所述的步骤(2)中皮层与芯层的重量复合比为40:60-60:40。所述的步骤(2)中结晶干燥温度为130-180°C，螺杆各区温度为 260-285 °C ，纺丝时箱体温度280-285 °C 。所述的步骤(2)中的后续工艺是指依次经喷丝、吹风冷却、上油、 盛丝桶集束、二次牵伸、上油、切断、松驰热定型、输送打包。所述的喷丝孔数420孔，冷却风速0.4-1.0m/s，纺丝速度 500-1000m/min;牵伸总倍数3. 0-4. 0，牵伸温度80-120°C，热定型 温度120-150°C。本专利技术的有益效果是本专利技术在常规的聚酯制备过程中，以添加 1.5-3.5mol% (SIPE占对苯二甲酸的摩尔百分比)的SIPE制得的共 聚酯为芯层，以添加2. 0-5. Omol%(SIPE占对苯二甲酸的摩尔百分比，下同)的SIPE及3-6% rPEG在聚合物中的重量百分比J的PEG制得 的共聚酯为皮层，皮层与芯层的重量复合比为40:60-60:40，按皮芯 偏心复合方式且皮层完全包住芯层制得的纤维。用添加SIPE及PEG 的改性共聚酯单组分纺丝制得的纤维，虽然也可实现阳离子染料常压 染色，但纤维的模量较低。本专利技术以添加带苯环的刚性组分SIPE改 性的共聚酯为芯层，以添加SIPE及PEG的改性共聚酯作为皮层，经 复合纺丝制得的纤维，其初始模较高，纤维伸长10%时的强度达 1. 5-2. OCN/dtex，可以克服阳离子染料常压可染单组分纤维初始模量 较低的不足。其次由于芯层添加SIPE改性、皮层采用添加SIPE和 PEG改性的共聚酯，且皮层完全包住芯层，因此可用阳离子染料常压 染色，做成短纤维时，纤维截面无色差。再次因皮层与芯层的结构性 能差及由于偏心造成的纤维径向的收縮差，经牵伸热定型后形成螺旋 形的三维巻曲，巻曲数为16-19个/25腿，明显高于二维机械巻曲所 得的纤维。本专利技术的产品可以纯纺或与其它天然、化学纤维混纺，获得色彩 艳丽、风格多样的织物。特别适合与腈纶共混，制备染色性能优良、 抗倒伏性好的高档人造毛皮。具体实施例方式下面通过具体实施例，对本专利技术作进一步的描述。 本专利技术中上染率的测定方法为 实验药品及仪器阳离子红X"GRL(1^3. 5)(绍兴市海源化工产品有限公司)，冰 醋酸，结晶硫酸钠，醋酸钠，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳离子染料可染聚酯复合纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：　（１）改性聚酯原料的制备：包括芯层组分和皮层组分的制备；将精对苯二甲酸、乙二醇单体按摩尔比混合打浆，并加入催化剂，进行酯化反应，控制酯化率９７％～９９％；其中芯层组 分的生产是在酯化物中添加间苯二甲酸乙二醇酯－５－磺酸钠（ＳＩＰＥ），控制温度和停留时间，混合均匀的酯化物进行缩聚反应，控制温度和真空度的条件下制得特性粘度为０．５５５－０．５８５ｄＬ／ｇ的阳离子可染聚酯切片；皮层组分的生产是在酯化物中添加间苯二甲酸乙二醇酯－５－磺酸钠（ＳＩＰＥ）和聚乙二醇（ＰＥＧ），控制温度和停留时间，混合均匀的酯化物进行缩聚反应，控制温度和真空度的条件下制得特性粘度为０．５７０－０．６１０ｄＬ／ｇ的常压阳离子可染聚酯切片；　（２）聚酯复合纤维的制备： 利用上述方法制得的二种阳离子染料可染改性聚酯切片，分别进行结晶干燥、螺杆熔融挤压、计量、按皮层与芯层的重量复合比进入皮芯偏心复合纺丝组件进行纺丝，且皮层完全包住芯层，经后续工艺制得三维卷曲的阳离子染料可染聚酯复合纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀华，姚玉元，孟继承，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]