一种吸湿性阳离子可染聚酯纤维及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种吸湿性阳离子可染聚酯纤维及其生产方法，该聚酯纤维中主要含有阳离子可染聚酯、聚乙烯吡咯烷酮吸湿成分和磷系热稳定剂。聚乙烯吡咯烷酮与阳离子聚酯共混时，使用L/D为45以上二轴挤出机进行低温共混，通过低温纺丝得到聚酯纤维，磷系热稳定剂在共混时或熔融纺丝时加入，最终得到的聚酯纤维具有良好耐久的吸湿性、纤维的色调好，耐光坚牢度优异，可用于内衣或运动衣料。
【专利说明】—种吸湿性阳离子可染聚酯纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸湿性阳离子可染聚酯纤维及其生产方法。详细地说，通过在阳离子可染聚酯中添加吸湿成分以及磷系热稳定剂得到能应用于内衣、运动衣等衣料用材料的吸湿性阳离子可染聚酯纤维。
【背景技术】
[0002]阳离子可染聚酯纤维是典型的热可塑性合成纤维，自发明以来，由于其机械强度、耐药品性、耐热性等优良，在衣料及产业方面得到广泛的应用。
[0003]但是，阳离子可染聚酯纤维的吸放湿性极低，在直接接触皮肤或贴近皮肤穿着时不能及时排出汗水，会产生发粘的感觉，因此限制了阳离子可染聚酯纤维在内衣类衣料用途上发展。
[0004]改善阳离子可染聚酯纤维吸湿性的方法有在阳离子聚酯中共聚吸湿成分或添加具有吸湿性的化合物。例如，在阳离子聚酯反应过程中与侧链上具有羟基亚烷基二醇的二醇共聚，或者与含有磺酸金属盐的二羧酸共聚等等。但是，共聚合得到的吸湿性阳离子可染聚酯纤维存在强度及耐候性低的问题。
[0005]在上述通过赋予纤维原料聚酯吸湿性使纤维具有吸湿性的方法之外，还可以通过化学方法在阳离子可染聚酯纤维上附着吸湿性化合物。例如在阳离子可染聚酯纤维上接枝丙烯酸或甲基丙烯酸，再利用碱金属取代其中的羧基，从而提高阳离子可染聚酯纤维的吸湿性。但是由于吸湿性化合物附着在阳离子可染纤维表面上，在使用过程中存在强度逐渐降、手感不良、耐光性差等问题。
[0006]特开平2-99612公开了一种将吸湿率为10%以上的吸湿性树脂作为芯部、普通聚酯作为鞘部的芯鞘型复合纤维。用这种方法得到的纤维在做精炼、染色等热处理时，由于芯部分的吸湿性树脂易吸水而膨胀，会在纤维表面形成裂纹，由于吸湿性树脂对水的溶解性高而向外流出，吸湿性消失。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种吸湿性阳离子可染聚酯纤维及其制备方法，通过在阳离子可染聚酯中添加吸湿性物质聚乙烯吡咯烷酮，使其在阳离子可染聚酯中微分散，从而提高聚酯纤维的吸湿性，并且为了得到色调优良、耐光坚牢度优异的纤维，在该纤维中还添加了磷系热稳定剂。
[0008]本发明的技术解决方案是:
一种吸湿性阳离子可染聚酯纤维，该聚酯纤维中主要含有阳离子可染聚酯、聚乙烯吡咯烷酮吸湿成分和磷系热稳定剂，其中阳离子可染聚酯中含有由带有磺酸钠基团的间苯二甲酸或其衍生物形成的结构单元，以硫元素计该结构单元占聚酯纤维的0.1?1.5wt% ;聚乙烯吡咯烷酮占聚酯纤维重量的3?15wt%，其分散径为200nm以下；磷系热稳定剂的含量以P元素计占聚酯纤维重量的50?500ppm。[0009]在本发明所述聚酯纤维中，相对于聚酯纤维的重量，其中由带有磺酸钠基团的间苯二甲酸或其衍生物形成的结构单元以硫元素计占0.1~1.5wt%,当聚酯纤维中该结构单元的含量小于0.lwt%时,纤维不具有阳离子可染性；当该结构单元的含量超过1.5wt%时，纤维物性下降，实际应用差。为了使聚酯纤维获得理想的阳离子可染特性，优选其含量为
0.2% ~1.2wt%0
[0010]所述阳离子可染聚酯中含有由带有磺酸钠基团的间苯二甲酸或其衍生物形成的结构单元，带有磺酸钠基团的间苯二甲酸或其衍生物为间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠。
[0011]在本发明所述聚酯纤维中，相对于聚酯纤维的重量，其中聚乙烯吡咯烷酮的含量为3~15wt%。当聚酯纤维中聚乙烯吡咯烷酮的含量小于3wt%时，纤维不具有吸湿性，实际应用性差；当聚酯纤维中聚乙烯吡咯烷酮的含量超过15#%时，纤维有粘感，接触很不舒月艮，而且纤维物性下降。为了使聚酯纤维获得理想的吸湿特性，优选其含量为5~12wt%。
[0012]聚乙烯吡咯烷酮在本发明所述聚酯纤维中的平均分散径为200nm以下，优选150nm以下。平均分散径在200nm以下的聚乙烯吡咯烷酮可以与聚酯纤维很好地络合，抑制聚乙烯吡咯烷酮的溶出，防止聚酯纤维的吸湿性下降，调高其吸湿耐久性。优先选用K值为15~90的聚乙烯吡咯烷酮。
[0013]本发明所述聚酯纤维中还含有以P元素计相对于聚酯纤维重量为50~500ppm的磷系热稳定剂。该磷系热稳定剂可以抑制共混时阳离子可染聚酯和吸湿成分的热降解以及加水分解，改善所得聚酯纤维的色调，提高其耐光坚牢度。所述磷系热稳定剂优选如式I所示的二磷酸酯系化合物:
【权利要求】
1.一种吸湿性阳离子可染聚酯纤维，其特征是:该聚酯纤维中主要含有阳离子可染聚酯、聚乙烯吡咯烷酮吸湿成分和磷系热稳定剂，其中阳离子可染聚酯中含有由带有磺酸钠基团的间苯二甲酸或其衍生物形成的结构单元，以硫元素计该结构单元占聚酯纤维的0.1~1.5wt% ;聚乙烯吡咯烷酮占聚酯纤维重量的3~15wt%，其分散径为200nm以下；磷系热稳定剂的含量以P元素计占聚酯纤维重量的50~500ppm。
2.根据权利要求1所述的吸湿性阳离子可染聚酯纤维，其特征是:所述聚乙烯吡咯烷酮占聚酯纤维重量的5~12wt%。
3.根据权利要求1或2所述的吸湿性阳离子可染聚酯纤维，其特征是:所述聚乙烯吡咯烷酮的K值为15~90。
4.根据权利要求1或2所述的吸湿性阳离子可染聚酯纤维，其特征是:所述磷系热稳定剂为如式I所示的二磷酸酯系化合物:
O-CHj -O, Rl_。~p\ X——R2 式！
O--O
Hs 式中Rp R2分别为芳香烃基。
5.根据权利要求1或2所述的吸湿性阳离子可染聚酯纤维，其特征是:所述带有磺酸钠基团的间苯二甲酸或其衍生物为间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠或间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠。`
6.根据权利要求1所述的吸湿性阳离子可染聚酯纤维，其特征是:该聚酯纤维的吸湿性参数AMR为1.0%以上，色调b值在5.0以下，耐光坚牢度在3级以上。
7.—种权利要求1所述吸湿性阳离子可染聚酯纤维的生产方法，其特征是:将熔点为200~240°C的阳离子聚酯和K值为15~90的聚乙烯吡咯烷酮和在长径比L/D为45以上的二轴挤出机上进行低温共混，其中聚乙烯吡咯烷酮的添加量占聚酯纤维重量的3~15wt% ;将得到的共混物在220~270°C的温度下低温熔融纺丝得到初生纤维，将该初生纤维进一步进行拉伸得到聚酯纤维；在共混阶段或熔融纺丝阶段添加以磷元素计占聚酯纤维重量50ppm~500ppm的磷系热稳定剂。
8.根据权利要求7所述吸湿性阳离子可染聚酯纤维的生产方法，其特征是:所述磷系热稳定剂为如式I所示的二磷酸酯系化合物:
',J3——CHs Hf——0\ R1—O ——O——R2式丄
O-^ Hf-O"" 式中Rp R2分别为芳香烃基。
9.根据权利要求7或8所述的吸湿性阳离子可染聚酯纤维的生产方法，其特征是:磷系热稳定剂在共混阶段添加。
【文档编号】D01D5/08GK103789867SQ201210434685
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年11月5日 优先权日:2012年11月5日
【发明者】樊姚姚, 范志恒, 望月克彦 申请人:东丽纤维研究所（中国）有限公司