【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化纤领域，尤其是涉及一种高吸湿深染聚酯切片及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚酯纤维具有优良的的力学性能、耐化学腐蚀性、耐热耐光性，这取决于其刚性的分子链结构及高度的结晶行为，然而，这种紧密的分子结构导致聚酯纤维的亲水性和染色性能较差，制备的聚酯织物舒适性较差，且染色效果一般。
2、研究者们对此也进行了大量的研究，主要集中于共聚改性、共混改性，无机物添加纤维表面刻蚀等方法。例如申请号为201110077554.8的中国专利公开了一种阳离子染料常压深染共聚酯纤维的制备方法，在纺丝熔体中添加带侧链的脂肪族二元醇混合物，并在聚酯切片中引入磺酸基团，实现纤维的深染，但是该方法引入了新单体，并且采用阳离子染料，成本方面相对有所提高，且相较于分散染料，阳离子染料色谱及应用范围有限。申请号为201510164092.1的中国专利公开了一种具有高效吸附和吸湿性能的麻秆炭聚酯纤维的制备方法，在聚酯切片中添加纳米级麻秆炭和纳米级二氧化硅，通过熔体纺丝制备含有复合粉体的聚酯纤维，后续经过碱处理除去纳米二氧化硅，得到带有具有孔隙结构的麻秆炭/聚酯纤维，实现高吸附性和高吸湿性。但是该方法采用碱处理除去二氧化硅来得到纤维的孔隙，处理时间较长，且存在环保问题，在工业化生产方面难以实施。据此需要一种理想的解决方法。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服聚酯纤维亲水性和染色性能较差的问题，提供一种高吸湿深染聚酯切片及其制备方法和应用，在聚酯中引入纳米级的水溶性无机盐、无机吸湿粉体得到高吸
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种高吸湿深染聚酯切片，原料包括聚酯单体、高吸湿无机粉体和成核剂，所述高吸湿无机粉体为纳米级，由无机吸湿粉体、水溶性无机盐组成；所述成核剂质量为水溶性无机盐的0-0.6％。成核剂起到聚酯熔体中促进无机盐成核，形成小颗粒晶体的作用。作为进一步优选，所述成核剂为二氧化钛。
4、作为优选，所述无机吸湿粉体为蒙脱石、二氧化硅、硫酸钡、氧化钙中的一种或多种；所述水溶性无机盐为硫酸钠、草酸钠中的一种或多种，进一步优选为硫酸钠。
5、作为优选，无机吸湿粉体、水溶性无机盐的质量比为(20-40):(60-80)；高吸湿无机粉体的质量为高吸湿深染聚酯的2-4％；成核剂的质量为水溶性无机盐的0.2-0.6％。
6、本专利技术还提供所述高吸湿深染聚酯切片的制备方法，包括以下步骤：
7、(1)将水溶性无机盐、无机吸湿粉体分散在乙醇中，研磨至粒径100nm以下；干燥得到高吸湿无机粉体；
8、(2)将高吸湿无机粉体和占水溶性无机盐0-0.6％的成核剂分散在乙二醇中，得到分散液；
9、(3)将分散液、催化剂、对苯二甲酸、乙二醇混合，打浆后进行酯化和缩聚反应，得到高吸湿深染聚酯切片。
10、作为优选，步骤(1)研磨温度为10-20℃，干燥温度为70-90℃。
11、作为优选，步骤(3)中乙二醇和对苯二甲酸的摩尔比为(1.2-1.5):1；所述催化剂为锑系催化剂，添加量为对苯二甲酸质量的0.02-0.03％。
12、作为优选，步骤(3)所述酯化和缩聚反应的条件为：230-250℃酯化反应1-2h，达到理论出水量后结束酯化反应；270-275℃、抽真空至1000pa以上进行缩聚反应，得到特性黏度0.6-0.7dl/g的熔体。
13、进一步优选为：先进行酯化反应，反应温度控制在240℃左右，反应时间控制在2h以内，且达到理论出水量；酯化结束后，将反应釜升温至270-275℃，且在50-60min内抽真空至1000pa；进行缩聚反应，反应釜温度控制在270-275℃，抽高真空至100pa以下。熔体特性黏度控制在0.6-0.7dl/g。
14、本专利技术还提供所述高吸湿深染聚酯切片在高吸湿深染聚酯纤维织物中的应用，高吸湿深染聚酯纤维织物以聚酯为芯层、以高吸湿深染聚酯为皮层。
15、作为优选，所述高吸湿深染聚酯纤维织物的制备方法为：
16、1)纤维制备：将高吸湿深染聚酯切片和常规聚酯切片干燥结晶后进行熔融纺丝，选用皮芯复合喷丝板，制备得到预取向丝，经过牵伸、加弹等后处理得到可织造的聚酯纤维；
17、2)染色处理：对得到的聚酯纤维进行织造，然后进行高温高压染色和还原清洗，最后进行热定型，消除内应力，得到高吸湿深染聚酯织物。
18、作为优选，步骤1)所述干燥结晶的条件为：70-90℃预结晶1-3h，110-130℃干燥15-20h，使切片含水率＜0.008％；
19、所述纺丝芯层采用常规聚酯切片，质量占比为60-80％；皮层为高吸湿深染聚酯切片，质量占比为20-40％。
20、进一步优选，所述纺丝所用组件为：过滤网尺寸为200-300目，金属砂尺寸为40-60目，喷丝板为皮芯复合喷丝板。芯层螺杆挤出机工艺参数：螺杆一区温度275-285℃，二区温度290-300℃，三区温度285-295℃，四区温度285-295℃，五区温度285-295℃；过滤器滤网尺寸300-400目；纺丝箱体温度280-290℃。皮层螺杆挤出机工艺参数：螺杆一区温度255-265℃，二区温度270-280℃，三区温度265-275℃，四区温度265-275℃，五区温度265-275℃；过滤器滤网尺寸300-400目；纺丝箱体温度270-280℃。侧吹风速度0.35-0.45m/s；预网络器压力为0.07-0.09mpa；第一导丝盘纺速为2700-2900m/min；第二导丝盘纺速为2700-2900m/min；主网络器压力为0.3-0.4mpa；卷绕成型速度为2800-3000m/min。
21、作为优选，步骤2)所述染色的条件为：以20-30℃为始染温度，以1.5-2.5℃/min升温至85-95℃，再以0.5-1.5℃/min的升温速率升温至125-135℃，该温度下染色处理35-45min；染色压力为0.3-0.4mpa；
22、除油剂用量为0.8-1.2g/l，染料用量为3-7％o.w.f，浴比为1:(45-55)，染液ph为4-5；
23、所述还原清洗的具体步骤如下：处理温度为75-85℃，加入1.5-2.5g/l的naoh和1.5-2.5g/l的保险粉，时间为30-40min；
24、所述热定型条件为(165-175)℃×(0.5-1.5)min。
25、因此，本专利技术的有益效果为：
26、(1)采用常规无机物进行添加改性成本较低；芯层采用常规聚酯切片，皮层采用高吸湿深染聚酯切片，在保持纤维力学性能的同时，提高了纤维的上染性能和吸湿性能。
27、(2)采用无机物添加改性，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高吸湿深染聚酯切片，其特征在于，原料包括聚酯单体、高吸湿无机粉体和成核剂，所述高吸湿无机粉体为纳米级，由无机吸湿粉体、水溶性无机盐组成；所述成核剂质量为水溶性无机盐的0-0.6%。
2.根据权利要求1所述的一种高吸湿深染聚酯切片，其特征在于，所述无机吸湿粉体为蒙脱石、二氧化硅、硫酸钡、氧化钙中的一种或多种；所述水溶性无机盐为硫酸钠、草酸钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的一种高吸湿深染聚酯切片，其特征在于，无机吸湿粉体、水溶性无机盐的质量比为(20-40):(60-80)；高吸湿无机粉体的质量为高吸湿深染聚酯的2-4%；成核剂的质量为水溶性无机盐的0.2-0.6%。
4.一种权利要求1-3任一所述高吸湿深染聚酯切片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中乙二醇和对苯二甲酸的摩尔比为(1.2-1.5):1；所述催化剂为锑系催化剂，添加量为对苯二甲酸质量的0.02-0.03%。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述酯化和
7.一种权利要求1-3任一所述高吸湿深染聚酯切片在高吸湿深染聚酯纤维织物中的应用，其特征在于，高吸湿深染聚酯纤维织物以聚酯为芯层、以高吸湿深染聚酯为皮层。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述高吸湿深染聚酯纤维织物的制备方法为：1）纤维制备：将高吸湿深染聚酯切片和常规聚酯切片干燥结晶后进行熔融纺丝，选用皮芯复合喷丝板，制备得到预取向丝，经过牵伸、加弹等后处理得到可织造的聚酯纤维；
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤1）所述干燥结晶的条件为：70-90 ℃预结晶1-3 h，110-130 ℃干燥15-20 h，使切片含水率＜0.008%；
10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，步骤2）所述染色的条件为：以20-30℃为始染温度，以1.5-2.5 ℃/min升温至85-95 ℃，再以0.5-1.5 ℃/min的升温速率升温至125-135 ℃，该温度下染色处理35-45 min；染色压力为0.3-0.4 MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种高吸湿深染聚酯切片，其特征在于，原料包括聚酯单体、高吸湿无机粉体和成核剂，所述高吸湿无机粉体为纳米级，由无机吸湿粉体、水溶性无机盐组成；所述成核剂质量为水溶性无机盐的0-0.6%。
2.根据权利要求1所述的一种高吸湿深染聚酯切片，其特征在于，所述无机吸湿粉体为蒙脱石、二氧化硅、硫酸钡、氧化钙中的一种或多种；所述水溶性无机盐为硫酸钠、草酸钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的一种高吸湿深染聚酯切片，其特征在于，无机吸湿粉体、水溶性无机盐的质量比为(20-40):(60-80)；高吸湿无机粉体的质量为高吸湿深染聚酯的2-4%；成核剂的质量为水溶性无机盐的0.2-0.6%。
4.一种权利要求1-3任一所述高吸湿深染聚酯切片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中乙二醇和对苯二甲酸的摩尔比为(1.2-1.5):1；所述催化剂为锑系催化剂，添加量为对苯二甲酸质量的0.02-0.03%。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述酯化和缩聚反应的条件为：230-250 ℃酯化反应1-2...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，刘园园，袁文华，杨位辉，周施恩，杨新华，
申请(专利权)人：浙江恒逸石化研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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