聚酯酰胺及其制备方法以及由该聚酯酰胺制得的纤维的制作方法_3

文档序号:8916580阅读:来源:国知局
造中,可以使用碱金属化合物或碱土金属化合物。作为碱金属化合物或碱土 金属化合物,可列举出碱金属或碱土金属的羧酸盐、醇盐等。其用量优选以聚酯酰胺化合物 中的碱金属或碱土金属原子浓度计设定为〇. 1~200ppm,更优选为0. 5~150ppm,进一步 优选为1~lOOppm。
[0060] 另外,本发明的聚酯酰胺化合物的制造中,作为热稳定剂,可以使用1种以上磷 酸、亚磷酸、次亚磷酸、膦酸、及它们的衍生物。例如可列举出磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙 酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸单甲酯、磷酸二甲酯、磷酸单丁酯、磷酸二丁酯、亚磷酸、 次亚磷酸钠、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、甲基膦酸、甲基膦酸二甲酯、乙 基膦酸二甲酯、苯基膦酸二乙酯、苯基膦酸二苯酯等。其用量优选以聚酯酰胺化合物中的磷 原子浓度计设定为1~200ppm,更优选为2~150ppm,进一步优选为3~lOOppm。
[0061] 另外,本发明的聚酯酰胺化合物的制造中,为了调节重均分子量,可以添加月桂醇 这样的高级醇。另外,为了改良物性,也可以添加甘油这样的多元醇。
[0062] 所述抗氧剂包括铜系抗氧化剂、受阻酚系抗氧化剂、受阻胺系抗氧化剂、磷系抗氧 化剂、硫系抗氧化剂等,其中,优选受阻酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂。
[0063] 所述耐候剂,包括苯二酚系化合物、水杨酸酯系化合物、苯并三唑系化合物、二苯 甲酮系化合物、受阻胺系化合物等。
[0064] 所述防粘剂或润滑剂,包括脂肪族醇、脂肪族酰胺、脂肪族双酰胺、双脲、聚乙烯蜡 等。
[0065] 所述结晶成核剂,包括滑石、二氧化硅、高岭土、粘土、氮化硼等无机质微粒或金属 氧化物、高熔点尼龙等。
[0066] 所述增塑剂,包括对羟基苯甲酸辛酯、N- 丁基苯磺酰胺等。
[0067] 所述抗静电剂,包括烷基硫酸盐型阴离子系抗静电剂、季铵盐型阳离子系抗静电 剂、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯等非离子系抗静电剂、甜菜碱系两性抗静电剂等。
[0068] 所述阻燃剂,包括三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化物(例如氢氧化镁、氢氧化铝等)、多 磷酸铵、溴化聚苯乙烯、溴化聚苯醚、溴化聚碳酸酯、溴化环氧树脂或这些溴系阻燃剂与三 氧化锑的组合等。
[0069] 所述填充剂,包括玻璃纤维、碳纤维、炭黑、黑墨、硫酸钡、硫酸镁、碳酸钙、碳酸镁、 氧化铺、二氧化钛、氧化错、氧化锌、氧化铁、硫化锌、锌、铅、镍、错、铜、铁、不锈钢、膨润土、 蒙脱土、制造云母等颗粒状、针状、板状填充材料。
[0070] 所述其他缩聚物,包括其他的聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚 苯硫醚、液晶聚合物、聚砜、聚醚砜、ABS树脂、AS树脂、聚苯乙烯等。
[0071] 本发明还提供了一种纤维,所述纤维的原料包括上述的的聚酯酰胺。根据需要,例 如制备海岛纤维,可以在制备纤维的过程中还可添加其它必要的原料。
[0072] 进一步,所述的纤维为聚酯酰胺初生纤维、聚酯酰胺纤维长丝、聚酯酰胺POY纤 维、聚酯酰胺加弹丝、聚酯酰胺FDY以及聚酯酰胺短纤维。
[0073] 本发明的纤维纤度优选为0. 5~lOdtex,根据应用领域的不同,本发明装置和工 艺可以调节单丝纤度。由于单丝纤度过低易出现断头等异常现象,同时单丝纤度过高又会 造成织物弯曲强度过高,手感硬。因此,本发明的纤维的纤度更优选范围为1. 〇~7. Odtex。 同时,如果上述单丝纤度保持在发明要求范围内,则可以根据用途选择合适的细丝数,以满 足应用要求。
[0074] 本发明的纤维的强度优选为I. 0~8. OcN/dtex。强度过低,在织造过程中易出现 绒毛,成品易破损,强度过高,纺丝时可纺性差,易出现断丝现象,根据使用领域的不同,通 过聚合和纺丝工艺调节,纤维更优选强度范围为2. 0~5. 5cN/dteX。
[0075] 本发明的纤维的断裂伸长率5. 0~400. 0%,优选15~130%。本发明所提供的 纤维在常压下酸性染料染色的上染率大于80%。
[0076] 本发明对制备上述聚酰胺改性聚酯纤维的方法没有特别的限定,可以采用现有任 一适用的技术,本领域技术人员可以知道确定合适的工艺参数。
[0077] 在一个实施例中,将本发明的聚酯酰胺切片或熔体利用熔体泵或单螺杆导入纺丝 机,在210~285°C进行纺丝,更优选215~260°C进行纺丝,纺丝速度为200~1500m/min, 优选纺丝速度为400~1200m/min,更优选500~1100m/min进行纺丝,得到聚酯酰胺初生 纤维。
[0078] 将聚酯酰胺在210~285°C进行纺丝,纺丝速度1500~3500m/min,更优选纺速为 1800~3200m/min,得到聚酯酰胺POY纤维。
[0079] 将聚酯酰胺在210~285°C进行纺丝,从喷丝板下来的纤维直接进入第一热盘,热 盘温度75~KKTC,速度800~2000m/min,然后进入第二热盘,热盘温度120~180°C,速 度3200~5200m/min,第一第二热盘之间进行纤维的牵伸,牵伸倍数2~5倍;从第二导盘 出来的纤维束进入卷绕机进行卷装,卷绕速度3100~5200m/min,卷绕后得到聚酯酰胺FDY 纤维。
[0080] 将所述的聚酯酰胺初生纤维在40~90°C进行一级牵伸,牵伸倍数1. 5~6倍, 80~120°C进行二级牵伸,牵伸倍数I. 1~1. 6倍,120~160°C进行热定型后得到纤维长 丝。
[0081] 将所述的聚酯酰胺初生纤维在40~90°C进行一级牵伸,牵伸倍数1. 5~4倍, 80~120°C进行二级牵伸,牵伸倍数I. 1~2倍,之后将纤维进行卷曲,卷曲数10~20个 /25cm,然后在120~180°C进行热定型15分钟,将定型后的纤维在切断机上切短、打包后得 到聚酯酰胺短纤维。
[0082] 将所述的聚酯酰胺POY纤维在加弹机上以300~1200m/min的速度牵伸1. 3~ 3倍,预热箱温度为120~220°C,D/Y为1. 4~2. 6,定型箱温度140~200°C,卷绕速度 800~2200m/min,得到聚酯酰胺加弹丝。
[0083] 本发明的聚酯酰胺可有效降低聚酯纤维分子结构的紧密型,利于解决染料难以进 入无定形区的问题,同时本发明以巧妙的方式实现了聚酯酰胺中酰胺链段聚合度的可控性 甚至可以降低到1,克服了以往聚酯-聚酰胺共聚物中仅能将聚酰胺齐聚物嵌段到聚酯链 上的弊端,这样可以以更少的酰胺键、更低的成本实现聚酯性能优化、染色性提高的作用。 另外由于控制了酰胺结构的分散性使得整个分子链结构均一,这样在纺丝过程中可有效提 高可纺性,防止断丝、毛丝现象的发生。在缩聚过程中由于二元胺和/或其衍生物的氨基 已经完全酰化,会大幅降低其他专利中加入聚酰胺齐聚物端氨基导致聚酯分子链断裂的现 象。
[0084] 本发明所用原料均为普通大众化工原料,无需深加工后使用,聚合通过熔融聚合 一步完成,工艺简单、生产效率高,在目前聚酯装置上简单改造即可直接实现生产。利用本 发明所制备的棉型或毛型聚酯纤维纤维,可与棉或毛以任意比例混纺,采用这种混纺纱织 造的织物,可进行"一浴同染",且染色无色差,上染率高,可深染。这大大简化织物的染色 工序,有效降低成本。利用本发明的纤维中所含的酰胺基团与酸性染料中的酸性基团反应 充分,所以在常压下,温度为80~IKTC,其对酸性染料的上染率达到80%以上,完全可以 达到深染的程度,染色均匀,无色差,聚酯酸性可染性能得到了极大的改善。该纤维制备工 艺简单,在普通聚酯纺丝装置能顺利进行纺丝,所得纤维性能良好,纤维断裂强度> 1.0 cN/ dtex,断裂伸长率> 5%,各项指标均能满足后续织造的要求,且该纤维生产操作简单,成本 较低,适宜进行工业化生产。同时,本发明的聚酯酰胺与聚酯和聚酰胺混合物相比,克服了 混合物的相容性及难于纺丝的问题。
[0085] 除非另作限定,本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
[0086] 以下通过实施例对本发明作进一步地详细说明。
[0087] 实施例
[0088] 在实施例和比较例中的各特性,按照以下方法及行业内公知方法测定:
[0089] 特性粘度η (dL/g),测试方法:参照ASTM D4603-2003;
[0090] 熔点 Tm(°C ),测试方法:参照 GB/T19466. 3-2004;
[0091] 断裂强度(CN/dtex),测试方法:参照 GB/T3916-1997;
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