一种用于直接纺亲水导湿聚酯短纤维的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种用于直接纺亲水导湿聚酯短纤维的生产方法，包括：(1)将对苯二甲酸与乙二醇进行混合，进行预聚反应，所得预聚物经终聚釜缩聚后，得到亲水改性共聚酯熔体；(2)将熔体直接输送至纺丝箱体，经异形喷丝板挤出后，制得亲水导湿聚酯短纤维。本发明专利技术通过将具有吸湿性的反应官能团引入到以PET为主体结构的聚酯体系中，过程采用钛催化剂和复合炕氧化热稳定剂，同时将聚醚类亲水改性剂在预缩聚阶段加入，减少了聚醚在釜内的停留时间，避免聚醚发生降解，并减少了聚酯切片干燥的步骤，进一步降低聚醚键断裂，聚酯降解的可能性，可以以较低的特性粘数制备得到力学性能优异的纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种聚醋短纤维的制备方法，特别设及亲水导湿聚醋短纤维的制备方 法。
技术介绍
近年来，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高，随 着人们在户外活动时间的增加，休闲服与运动服相互渗透和融为一体的趋势也日益受到广 大消费者的青睐，运类服装的面料，既要求有良好的舒适性，又要求在尽情活动时，一旦出 现汗流決背情况，服装不会粘贴皮肤而产生冷湿感。于是对面料的纤维提出了亲水导湿、吸 湿速干的功能新要求。众所周知，棉纤维其吸湿性能好，穿着舒适，但当人的出汗量稍大时， 棉纤维会因吸湿膨胀，其透气性下降并粘贴在皮肤上，同时，水分发散速度也较慢，从而给 人体造成一种冷湿感；聚醋纤维其吸水性小，透湿性能差，由于其静电积累而容易引起穿着 时产生纠缠的麻烦，尤其在活动时容易产生闷热感。近几年的国内纺织品市场上，对亲水导 湿、吸湿速干纺织品需求呼声逐渐高涨，已引起业界人±的关注。 通过现有对聚醋纤维的表面粗糖化，或者是常规聚醋中添加亲水聚醋或水溶性聚 醋后进行共混纺丝，均可达到一定的吸湿排汗效果，但在实际应用中仍存在一定的技术不 足或缺陷，如表面物理刻蚀纤维的生产和使用过程中，有时会吸附灰尘、其他助剂，影响导 湿效果；而通过添加水溶性聚醋形成微孔达到聚醋纤维导湿性能的应用，从客观上讲，给聚 醋织物在生产和工艺上带来诸多不便和成本负担，因为聚醋纯纺织物的酸性染色环境无法 溶出水溶性聚醋，必须增加一道碱处理工序，另外水溶性聚醋的添加影响了聚醋纤维的可 纺性，因而在实际应用中的添加比例受限，纤维的亲水导湿性能也很难有所突破。 W04] 中国专利CN102926023A采用山梨醇和聚乙二醇为改性剂，在添加量为 120-500ppm錬系催化剂催化剂、二氧化铁或铁酸四下醋类铁系催化剂中的一种或两种复合 催化剂制得抗静电亲水型聚醋经融入纺纱后得到抗静电亲水聚醋纤维。但该专利技术权利要求 中所使用的催化剂添加量为120-5(K)ppm，，容易造成聚醋烙体中杂质过多，且錬系催化剂为 重金属，容易对环境或人体造成伤害，其纤维织物并不能直接用于内衣或与人体直接接触 的服装面料中。且该专利未明确亲水性聚醋为连续式制备方法，聚醋纤维并未体现导湿排 干运一功能。 阳0化]中国专利CN1135494A专利采用氧化聚締控化合物作为亲水改性剂，并添加交联 剂提高其接枝共聚的聚合度，再与其他聚醋进行复合纺丝从而达到吸湿效果，添加交联剂 的聚合物会造成可纺性差，纤维成型性差等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过对聚醋体系大分子结构进行分子设计，将具有吸湿性的反应 官能团引入到W PET为主体结构的聚醋体系中，过程采用非重金属铁催化剂和复合抗氧化 热稳定剂，使聚醋烙体由疏水性变为亲水性，烙体更加洁净、环保、稳定，再经异形截面纺 丝，使织物具有永久吸湿快干性能。 本专利技术人惊讶的发现，通过添加亲水改性剂和特定的抗氧化热稳定剂，不仅可W 将具有吸湿性的官能团引入到聚醋链段中，有效提高聚醋的亲水性，而且可W防止聚醋在 后加工过程中的热降解和氧化降解，从而得到高耐热性聚醋烙体，有效降低纺丝过程中的 热降解；由于添加少量铁系催化剂，确保其聚醋及其纤维环保无害；经过异形截面纺纱，增 加纤维表面的毛细管虹吸效应，提高其导湿快干性能，使织物具有永久吸湿快干性能；将聚 酸类亲水改性剂在预缩聚阶段加入，减少了聚酸在蓋内的停留时间，避免聚酸发生降解，同 时减少了聚醋切片干燥的步骤，进一步降低聚酸键断裂，聚醋降解的可能性，可W W较低的 特性粘数制备得到力学性能优异的纤维。 具体来说，本专利技术提供了一种用于直接纺亲水导湿聚醋短纤维的生产方法，包 括： W09] (1)聚醋原料包括对苯二甲酸，乙二醇，1~12wt %亲水改性剂，0.0 OOl~ 0.0 OOSwt %的抗氧化热稳定剂，铁原子含量为0. 0002~0. 006wt %的铁系催化剂，W聚醋 理论重量计；将上述的对苯二甲酸与乙二醇按照1 : 1.0~2. 2的摩尔比进行混合，再投入 铁系催化剂的乙二醇溶液，配置浆料；将配置好的浆料注入醋化反应蓋进行醋化反应，得到 中间体对苯二甲酸双径乙醋，醋化率达到90% W上；将调配好的亲水改性剂乙二醇溶液和 抗氧化热稳定剂与上述中间体混合均匀后输入预缩聚反应蓋进行预缩聚，所得预聚物经终 聚蓋缩聚后，得到亲水改性共聚醋烙体； 似将亲水改性共聚醋烙体直接输送至纺丝箱体，经异形喷丝板挤出后，冷却固化 成型并二次上油后制得原丝，再经后处理加工及表面处理后，制得亲水导湿聚醋短纤维。 本专利技术中，步骤（1)中所述的铁系催化剂没有特别的限制，可W为本领域常用的 铁系催化剂，包括但不限于，乙二醇铁，铁酸四下醋，铁酸四异丙醋。在本专利技术的实施例中， 所述的铁系催化剂为乙二醇铁。优选，所述的铁系催化剂中铁原子含量为聚醋理论重量的 0. 0004 ~0.0 OSwt%。 步骤（1)中亲水改性剂为直链脂肪族聚酸，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氨巧 喃，乙酸下酸纤维素，簇基締控及其衍生物，例如丙締酸，甲基丙締酸，丙締酷胺，醋酸乙締 醋中任一种，优选数均分子量范围为500~2500的聚乙二醇。优选，亲水改性剂添加量为 4~8wt%，W聚醋理论重量计算。在本专利技术中，亲水改性剂W乙二醇溶液的形式添加到反 应体系中，亲水改性剂的浓度为5~30wt %。在本专利技术的实施例中，乙二醇溶液中亲水改性 剂的浓度为5~30wt%。 步骤（1)中的抗氧化热稳定剂可W为抗氧剂和热稳定剂的混合物，混合比例任 意。所述的抗氧剂为氨给予体型酪类抗氧剂，包括但不限于，汽己公司的IrganoxlOlO, Irga noxl072,虹ganox259。所述的抗氧剂也可W为过氧化物分解型亚憐酸类抗氧化剂，包括但不 限于，汽己公司的Irga化S168, Irgafosl26。所述的热稳定剂可W为憐酸，多憐酸及其衍生 物，包括但不限于，憐酸S甲醋（TMP)，憐酸S乙醋（TP巧和憐酷基乙酸S乙醋（TEPA)。所述 的抗氧化热稳定剂还可W为可替代抗氧剂和热稳定剂的复合型抗氧化热稳定剂，例如，双 (3, 5-二叔下基-4-径基苄基麟酸单乙醋）巧盐（CAS NO. 65140-91-2,又称抗氧剂1425)。 添加抗氧化热稳定剂可W防止聚醋生产过程热降解和后加工过程中的热氧化降解反应。在 本专利技术的一些实施例中，抗氧化热稳定剂为双化5-二叔下基-4-径基苄基麟酸单乙醋） 巧盐。优选，抗氧化热稳定剂的投入量为0. 0003~0. 0004wt%。 优选地，步骤（1)中所述的醋化反应溫度为250~270°C，反应压力为0.08~ 0. 12Mpa (表压），醋化率为92~95% ;预缩聚反应溫度为265~285 °C，压力为2000~ SOOOPa,反应时间为0. 5~1. 5小时，预缩聚反应蓋为上流式预缩聚反应蓋；终缩聚反应溫 度为275~288°C，压力为10~2000化，反应时间2~3小时，终缩聚反应蓋为邸式带鼠笼 式揽拌终缩聚反应蓋。 优选，步骤（1)中醋化过程生成的水随乙二醇蒸出，经分馈塔分出水后，99wt%的 乙二醇回流蓋内。 上述方法步骤（1)制备的共聚醋特性粘度为0.65~0.75dl/g，端簇基含量为1~ 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直接纺亲水导湿聚酯短纤维的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)聚酯原料包括对苯二甲酸，乙二醇和改性剂，1～12wt％亲水改性剂，0.0001～0.0005wt％的抗氧化热稳定剂，钛原子含量为0.0002～0.006wt％的钛系催化剂，以聚酯理论重量计，将对苯二甲酸与乙二醇按照1∶1.0～2.2的摩尔比进行混合，再投入钛系催化剂的乙二醇溶液，配置浆料；将配置好的浆料注入酯化反应釜进行酯化反应，得到中间体对苯二甲酸双羟乙酯，酯化率达到90％以上；将调配好的亲水改性剂乙二醇溶液、抗氧化热稳定剂与中间体对苯二甲酸双羟乙酯混合后进入预缩聚反应釜，进行预聚反应，所得预聚物经终聚釜缩聚后，得到亲水改性共聚酯熔体；(2)将所述亲水改性共聚酯熔体直接输送至纺丝箱体，经异形喷丝板挤出后，冷却固化成型并二次上油后制得原丝，再经后处理加工及表面处理后，制得亲水导湿聚酯短纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸣义，林雪梅，杨优霞，顾晏晔，郭永林，朱金芳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11