一种并列复合双组分纤维制造技术

本发明专利技术涉及一种并列复合双组分纤维，包含A组分和B组分，A组分和B组分中对苯二甲酸丙二醇重复单元的摩尔含量均不低于80％；A组分为A1、A2或A3，A1为PTT均聚酯，A2为PTT共聚酯，由M、1,3

【技术实现步骤摘要】
一种并列复合双组分纤维


[0001]本专利技术属于高分子材料
，涉及一种并列复合双组分纤维。

技术介绍

[0002]聚酯包括芳香聚酯、半芳香聚酯和脂肪聚酯，是一种极为重要的高分子材料。由于化学结构的不同，不同种类的聚酯具有不同的优异性能，因此聚酯可应用于生产纤维、工程塑料和薄膜等多种产品。
[0003]聚对苯二甲酸丙二酸酯(PTT)是由荷兰壳牌(shell)公司最先研发的一种性能优异的聚酯，由1,3
‑
丙二醇(PDO)、对苯二甲酸(TPA)通过熔融缩聚制备。PTT聚酯中1,3
‑
丙二醇结构单元含有奇数碳，呈现出“Z”型微观分子结构，因此PTT聚酯制备的纤维兼具柔软性、蓬松性、回弹性等性能，此外抗污性、常温染色性也极其优异，被广泛应用到衣料、装饰、地毯等领域。PTT聚酯纤维与涤纶相比，其制成的面料具有更低的模量和更高的舒适度。
[0004]随着有限石油资源的过度使用以及石油价格的逐步增长，人们在积极寻求生物质资源来替代石油资源，对于生物合成法生产PDO备受全球关注。近年来，美国杜邦公司率先开发了微生物发酵法制备生物基PDO工艺，由生物基PDO制备的生物基PTT聚酯中含有37％生物质组分。生物基PTT聚酯纤维目前成为生物基纤维的重要代表。
[0005]PTT纤维兼具PET的耐化学性及尼龙的弹性回复性，但是价格偏高，因而通常采用聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯(PET/PTT)并列双组分纤维来替代PTT单组分纤维。而之所以采用(PET/PTT)并列双组分纤维，一方面原因是利用复合纤维不同组分之间收缩特性的不同模仿羊毛纤维的三维卷曲结构，使其在蓬松性、回弹性和手感都优于单组份卷曲纤维；另外一方面原因是为了节省成本，如杜邦公司推出的T
‑
400，PTT组分的含量通常在30
‑
40％之间，经济上节约成本。但是按照纤维的总体成分来计算，T
‑
400纤维的生物质含量其实只有不到20％，严格意义上来说并不符合生物基材料的要求，因此，开发具有更高生物基含量的新型纤维具有重要意义。
[0006]另外，PET/PTT并列复合纤维也存在一定的劣势，例如，PET和PTT两个组分具有不同的染色性能，尤其在染色温度上存在一定差异，同时对织物的柔软性方面也提出了更多的挑战，由于PET的存在，使得其所制成的织物比由纯PTT制成的纤维和织物具有更加粗糙的手感，同时纤维需要高压染色，能耗较高。
[0007]近年来，随着PET/PTT并列复合纤维的发展，也有一些技术公开了PTT含量更高的并列复合纤维。
[0008]专利JP2000256918A公开了一种皮芯型或并列型双组分纤维，一侧组分中含有(A)至少85摩尔％的PTT聚酯，而另外一侧组分中含有(B)至少85mol％PTT聚酯与0.05
‑
0.20mol％三官能团共聚单体共聚的PTT聚酯；或者另一侧组分中含有(C)至少85mol％的未与三官能团共聚单体共聚的PTT聚酯，其中(C)的比浓对数粘度比(A)的少0.15～0.30。但是该技术所制备的双组分纤维需要在130℃进行高压染色，且双组分纤维的卷曲收缩率在23～39％，生物基含量在37％以下。
[0009]专利CN103930602A公开了一种利用两种不同特性粘度的PTT聚酯原料制备可卷曲的双组分纤维的方法，通过两组分特性粘度的不同来实现卷曲收缩。两组分特性粘度分别为0.66和1.02，卷曲收缩率达到35.7～41.7％，原料均为生物基PTT均聚酯，生物基含量为37％。
[0010]专利CN1662689A公开了一种并列型或偏心皮芯型双组分PTT纤维的制备方法，两个组分均主要由PTT聚酯组成，其中至少一个组分含有聚苯乙烯聚合物，苯乙烯聚合物的重量约占次组分的0.1～10％；在高粘的PTT聚酯组分中加入0.8～2.4％ PS，卷曲收缩率由15.6％降到5.5％，在低粘聚酯组分中加入0.8％ PS，卷曲收缩率达到29.9％，纤维的生物基含量随着聚苯乙烯添加量的增加而降低，生物基含量低于37％。
[0011]专利US 7147815公开了一种基于PTT制备的并列型或偏心皮芯型双组分纤维，两个纤维组分均包含PTT组分，两种PTT在特性粘度上彼此相差0.03～0.5dL/g；当粘度差在0.26时，卷曲收缩率达到了43.7％，所用原料均为生物基PTT，生物基含量为37％；且该技术主要通过提高熔体温度至270℃以实现原料的IV以便实现高卷曲收缩。然而，PTT聚酯在高温下非常容易发生热降解，从而产生丙烯醛等副产物；同时，热降解发生时粘度降严重，会极易破坏两组分的性质，从而导致最终的并列复合纤维性能劣化，甚至难以产生足够的卷曲弹性。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种并列复合双组分纤维。
[0013]为达到上述目的，本专利技术采用的方案如下：
[0014]一种并列复合双组分纤维，包含A组分和B组分，A组分和B组分中对苯二甲酸丙二醇重复单元的摩尔含量均不低于80％，这样可以保证A，B组分中的主体为PTT，尽可能的使改性PTT保留PTT优异的的性能，又可以获得改性后的性能；
[0015]A组分为A1、A2或A3，A1为PTT均聚酯，A2为PTT共聚酯，A3为A1与A2的共混物；
[0016]A2由M、1,3
‑
丙二醇、N共聚而成，M为对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，N为C1和D1中的一种以上；
[0017]C1为异山梨醇、异甘露醇、异艾杜醇、异艾杜糖
‑
2,5
‑
二甲醇、呋喃
‑
2,5
‑
二甲醇、呋喃
‑
2,4
‑
二甲醇、2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇(CBDO)、环己烷
‑
2,4
‑
二甲醇和对苯
‑
1,4
‑
二甲醇中的一种以上；
[0018]D1为呋喃
‑
2,5
‑
二甲酸、呋喃
‑
2,4
‑
二甲酸、呋喃
‑
3,4
‑
二羧酸和异艾杜糖
‑
2,5
‑
二羧酸中的一种以上；
[0019]B组分为B1或B2，B1为PTT共聚酯，B2为B1与PTT均聚酯的共混物；
[0020]B1由M、1,3
‑
丙二醇、S共聚而成，M为对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，S为C2和D2中的一种以上；
[0021]C2为乙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、癸二醇、二甘醇、聚乙二醇、聚己内酯二元醇(Mn：1000～2000)、聚丁二酸丁二醇酯二元醇(Mn：1000～2000)、聚乳酸二元醇、聚乙交酯二元醇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并列复合双组分纤维，包含A组分和B组分，其特征在于，A组分和B组分中对苯二甲酸丙二醇重复单元的摩尔含量均不低于80％；A组分为A1、A2或A3，A1为PTT均聚酯，A2为PTT共聚酯，A3为A1与A2的共混物；A2由M、1,3
‑
丙二醇、N共聚而成，M为对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，N为C1和D1中的一种以上；C1为异山梨醇、异甘露醇、异艾杜醇、异艾杜糖
‑
2,5
‑
二甲醇、呋喃
‑
2,5
‑
二甲醇、呋喃
‑
2,4
‑
二甲醇、2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇、环己烷
‑
2,4
‑
二甲醇和对苯二甲酸
‑
1,4
‑
二甲醇中的一种以上；D1为呋喃
‑
2,5
‑
二甲酸、呋喃
‑
2,4
‑
二甲酸、呋喃
‑
3,4
‑
二羧酸和异艾杜糖
‑
2,5
‑
二羧酸中的一种以上；B组分为B1或B2，B1为PTT共聚酯，B2为B1与PTT均聚酯的共混物；B1由M、1,3
‑
丙二醇、S共聚而成，M为对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，S为C2和D2中的一种以上；C2为乙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、癸二醇、二甘醇、聚乙二醇、聚己内酯二元醇、聚丁二酸丁二醇酯二元醇、聚乳酸二元醇、聚乙交酯二元醇、蓖麻油醇和聚四氢呋喃二元醇中的一种以上；D2为丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、二甘醇酸、聚己内酯二元酸和聚丁二酸丁二醇酯二元酸中的一种以上；A组分的特性粘度为1.1～1.5dL/g，B组分的特性粘度为0.7～1.1dL/g，A组分与B...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌婧，藤冠强，王霄，吉鹏，徐锦龙，滕叶青，王华平，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：