一种聚酯纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚醋纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚醋纤维具有优异的机械性能和良好的化学稳定性，市场上绝大部分的纺织品均 由聚醋纤维制得。但是由于聚醋大分子链结构规整，结晶度较高，且分子中无强极性基 团，故其表面亲和性较差。因此，在聚醋纤维后期的高次加工中，需要对纤维表面进行改 性而接枝其它物质如丙帰酸类化合物时比较难W进行。送种改性包括改善聚醋纤维的可染 性、亲水性等。所述丙帰酸类化合物包括丙帰酸、甲基丙帰酸、丙帰醜胺、4-己帰化巧、甲基 丙帰酸居己醋、2-丙帰醜胺-甲基丙焼礙酸等。
[0003] 目前，在纤维表面接枝其他物质主要是通过化学引发剂引发、等离子体引发、光引 发W及电离福照引发等。如《丙帰酸接枝涂绝织物性能的研究》(《合成纤维》，2005巧），29~ 32,贺昌城、顾振亚）公开了一种通过电子束福照引发取得不同接枝率的丙帰酸类化合物接 枝涂绝织物。然而送种方法得到的织物的接枝率较低，丙帰酸类化合物对纤维表面的改性 不明显，达不到预期的吸湿性好、上色率高等效果。而且由于纤维表面缺少反应基团，附着 在纤维表面的丙帰酸类化合物经多次水洗后减少，从而影响了水洗后的织物的性能，如吸 湿性能变差、退色等。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种表面具有活性基团的聚醋纤维及其制备方法，该纤维 的耐热性优良，在后期高次加工中有助于纤维表面接枝改性的进行。
[0005] 本发明的技术解决方法： 一种聚醋纤维，主要含有由芳香族二元駿酸和亚烷基二元醇形成的聚醋。该聚醋纤 维中还含有占聚醋纤维1~30wt%的帰姪-己帰醇聚合物和W磯原子计占聚醋纤维10~ lOOOppm的磯化合物，所述帰姪-己帰醇聚合物包含式1、式2和式3所示的结构单元，
式3， 式1中X为氨、甲基或己基，帰姪-己帰醇聚合物中如式1所示结构单元占所有结构单 元的摩尔比A为0. 1~0. 55,式3所示结构单元占式2和式3所示结构单元的摩尔比B为 0~0. 2 ;所述帰姪-己帰醇聚合物的数均分子量为5000~200000g/mol。
[0006] 所述X优选氨，所述B优选0~0. 1。
[0007] 所述帰姪-己帰醇聚合物优选占聚醋纤维的2~20wt% ;所述聚醋纤维中磯化合 物的含量优选W磯原子计占聚醋纤维的100~lOOOppm，磯化合物优选磯酸Η甲醋或双（2， 6-二叔了基-4-甲基苯基）季戊四醇二磯酸醋。
[0008] 所述聚醋纤维优选聚对苯二甲酸己二醇醋纤维、聚对苯二甲酸丙二醇醋纤维或聚 对苯二甲酸了二醇醋纤维。
[0009] 本发明还公开了一种聚醋纤维的制备方法，将聚醋与帰姪-己帰醇聚合物及磯化 合物混合均匀并挤出造粒得到聚醋混合物，所述帰姪-己帰醇聚合物的添加量相对于聚醋 混合物为1~30wt%，优选2~20wt%，磯化合物的添加量W磯原子计相对于聚醋混合物为 10~lOOOppm，优选100~lOOOppm;然后将聚醋混合物进行烙融纺丝得到聚醋纤维。
[0010] 本发明所述聚醋纤维在后加工整理时能够尽量多的接枝功能试剂，使聚醋纤维获 得优异的性能。
【具体实施方式】
[0011] 在聚醋纤维的后期加工整理过程中，为了赋予纤维各种功能如提高上色率、吸湿 率等，往往会在聚醋纤维表面接枝相应的功能性化合物，最常用的为丙帰酸类化合物。聚醋 纤维表面丙帰酸类化合物的接枝率越高，聚醋纤维表现出的性能越明显。但是由于普通聚 醋纤维原料聚醋上没有活性基团，导致纤维表面丙帰酸类化合物的接枝率不高，无法达到 理想的效果。
[0012] 本发明所提供的聚醋纤维的原料中除聚醋外还有帰姪-己帰醇聚合物。由于帰 姪-己帰醇聚合物分子链段上居基的存在，使得聚醋纤维在用丙帰酸类化合物进行处理时 接枝率提高，有利于聚醋纤维得到优异的性能。同时居基与丙帰酸类化合物进行反应形成 化学键连接，提高聚醋纤维的耐水洗性。
[0013] 所述聚醋优选聚对苯二甲酸己二醇醋、聚对苯二甲酸丙二醇醋或聚对苯二甲酸了 二醇醋。
[0014] 所述帰姪-己帰醇聚合物为包含式1、式2和式3所示结构单元的聚合物，
式1，
式1中X为氨、甲基或己基，其中优选X为氨。帰姪-己帰醇聚合物中如式1所示结构 单元占所有结构单元的摩尔比A为0. 1~0. 55,式3所示结构单元占式2和式3所示结构 单元的摩尔比B为0~0. 2。
[0015]A值位于0.广0. 55时，帰姪-己帰醇聚合物具有良好的加工性，同时具有足够的 居基含量。当A值超过0. 55时，帰姪-己帰醇聚合物中居基含量低；当A值小于0. 1时，帰 姪-己帰醇聚合物含有大量的居基，分子间作用力大，可加工性差。
[0016] 所述帰姪-己帰醇共聚物的制备方法主要分两步：首先将帰姪与醋酸己帰醋进行 聚合得到帰姪-醋酸己帰醋共聚物，然后帰姪-醋酸己帰醋共聚物分子链段支链上的醋键 在催化剂苛性碱的催化下水解生成活性基团居基，即得到帰姪-己帰醇共聚物。但是醋键 在水解时不一定会全部反应，因此在帰姪-己帰醇共聚物中还是会存在如式3所示连有醋 键支链的结构单元，该结构单元占式2和式3所示结构单元的摩尔比B为(To.2。如果B值 太大超过0. 2,则帰姪-己帰醇共聚物中的活性居基少，在聚醋纤维后续的加工处理过程中 无法提高聚醋纤维的目标性能及耐水洗性。
[0017] 本发明所述帰姪-己帰醇共聚物的数均分子量为500(T200000g/mol。如果帰 姪-己帰醇共聚物的数均分子量小于5000g/mol，由于分子间作用力小，帰姪-己帰醇共聚 物本身的耐热性差，添加到聚醋纤维中后会影响聚醋纤维的耐热性。如果帰姪-己帰醇共 聚物的数均分子量大于200000g/mol，与聚醋相容性差，挤出加工困难。
[0018] 所述帰姪-己帰醇共聚物在聚醋纤维中的含量为广30wt%，为了保证聚醋纤维中 足量的居基含量使得处理过程中尽量多的接枝改性剂，同时不致帰姪-己帰醇共聚物的含 量过多而影响聚醋纤维的耐热性，本发明中优选帰姪-己帰醇共聚物在聚醋纤维中的含量 为 2~20wt〇/〇。
[0019] 在聚醋纤维的制备过程中，聚醋和帰姪-己帰醇共聚物受热时，会有一部分帰 姪-己帰醇共聚物上的居基和聚醋发生醋交换反应，导致居基含量的降低。为了抑制送一 反应，同时进一步提高聚醋纤维的耐热性，在本发明的聚醋纤维中还含有W磯元素计占聚 醋纤维1(Γ100化pm的磯化合物。
[0020] 当聚醋纤维中磯元素含量少于lOppm时，不能有效抑制帰姪-己帰醇共聚物上的 居基和聚醋发生醋交换反应，会导致居基含量的降低，同时聚醋纤维的耐热性下降。当聚醋 纤维中磯元素含量多于lOOOppm时，在后期纺丝时可纺性降低。该含量优选100~lOOOppm。
[0021] 本发明对磯化合物并没有特别的限定，可W是磯酸二氨钢、磯酸二氨钟、磯酸Η苯 醋、磯酸Η甲醋、磯酸Η己醋或麟醜基己酸Η己醋、双（2，6-二叔了基-4-甲基苯基)季戊四 醇二磯酸醋等，其中优为磯酸Η甲醋或双（2,6-二叔了基-4-甲基苯基）季戊四醇二磯酸 醋。
[0022] 本发明还公开了一种上述聚醋纤维的制备方法，先将聚醋与帰姪-己帰醇聚合物 及磯化合物混合均匀并挤出造粒得到聚醋混合物，所述帰姪-己帰醇聚合物的添加量相对 于聚醋混合物为Iwt%~30wt%，优选2wt%~20wt%，磯化合物的添加量W磯原子计相对于 聚醋混合物为为10~lOOOppm，优选100~lOOOppm;然后将聚醋混合物进行烙融纺丝得到 聚醋纤维。
[0023] 本发明的聚醋纤维中由于居基的存在，在纤维或织物后整理加工进行功能试剂接 枝时，能够尽量多的接枝功能试剂