环保超柔聚酯纤维的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种环保超柔聚酯纤维的生产方法。该生产方法包括将改性有机硅加入到由芳香族二元酸和脂肪族二元醇形成的聚酯材料生成体系中，进行原位聚合得到有机硅聚酯复合材料；对有机硅聚酯复合材料进行纺丝加工，制得聚酯纤维。按照本发明提供的方法得到的聚酯纤维具有柔顺和滑爽的特性，无需对织物进行柔软后整理，极大地减少了染整加工时有机物废水的排放。
【专利说明】环保超柔聚酯纤维的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纺织纤维【技术领域】，具体而言，涉及ー种环保超柔聚酯纤维的生产方法。
【背景技术】
[0002]近年来，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高。每当人们购置纺织品或服装时，首先作出判断的是眼睛，然后是触感。毫无疑问，不能低估诱人的手感，它已成为ー项质量指标，也成为主要的销售手段。
[0003]聚酯纤维是合成纤维的最重要组成部分，因其优良的物化性能广泛用于纺织服装领域。为了增加聚酯纤维服装面料的柔韧性和舒适度，目前通常在服装面料的染整加工过程中对聚酯纤维进行柔软处理。该柔软处理的过程为:将面料浸入含有柔软剂的溶液中，浸泡一段时间，烘干后即得到柔软的聚酯纤维服装面料。有机硅柔软剂具有优异的柔软性，是ー种广泛使用的柔软剂材料。S1-O键的键能比C-C键的键能(356kJ/mol)高得多，达452.2kJ/mol，这使得硅氧烷具有良好的热稳定性和耐老化性能。S1-O-Si键角很大，Si与0之间容易旋转，使得主链段变得柔软，再加上硅氧烷基团的表面能很低，促使硅氧链在成膜时向表面迁移。经过有机硅处理的面料具有柔软滑爽、丰满有弾性等特点，适用于不同纺织品(天然纤维、合成纤维、混纺纤维等)的整理。
[0004]有机硅柔软剂是由活性物质(改性有机硅)、表面活性剂、水、防腐剂等物质组成的混合物。所有的活性物质有ー个共性之处:它们不溶于水。为了使柔软剂的活性物质与水互溶，需要向混合溶液中添加表面活性剂和其它助剂，通过乳化形成水溶液。织物经过柔软处理后，少量的柔软剂和全部的助剂都要作为废水排放棹。因此，聚酯纤维服装面料的染整加工过程中会产生大量的有机废水排放，对日益恶化的水环境也造成越来越严重的污染。尤其是涤纶由于缺少活性基团，分子排列紧密，表面光滑，柔软剂的吸附量相对较棉纤维要低，耐洗性也要差，因此污水中有机物排放量更大。通常有机硅柔软剂在织物上的吸附百分比在43%?66%，有0.5%?4%的有机硅吸附在器壁上，32%?54%的有机硅残留在溶液中被排放掉。
[0005]壬基酚聚氧こ烯醚(NPE)在纺织生产中常被用作表面活性剤，被排放到环境中会迅速分解成壬基酚(NP)。壬基酚(NP)是ー种公认的环境激素，它能模拟雌激素，对生物的性发育产生影响，并且干扰生物的内分泌，对生殖系统具有毒性。同时，壬基酚(NP)能通过食物链在生物体内不断蓄积，因此有研究表明，即便排放的浓度很低，也极具危害性。
[0006]从以上论述可以看出，有机硅柔软剂的排放对环境具有严重危害，这ー问题引起了业内的广泛关注。例如，在申请公布号为CN102031578A的中国发明专利公开了 一种有机硅改性亲水异型聚酯纤维的制造方法。该制造方法采用含有亲水基团的有机硅聚醚硅油取代传统聚醚，通过有机硅聚醚硅油中的反应基团与单体发生共聚合来合成有机硅改性聚酷；再将有机硅改性亲水聚酯切片熔融、纺丝形成聚酯纤維。该方法虽然在一定程度上解决了柔性剂排放问题，但该方法生产的聚酯纤维面料仍需在染整加工中进行柔软处理才可获得柔软滑爽的手感。
【发明内容】
[0007]为了减少聚酯纤维面料在染整加工过程中产生的有机废水排放量并简化生产工序，本发明提供了一种环保聚酯纤维的生产方法。该生产方法在聚酯合成时将改性有机硅材料加入聚合物体系，进行原位聚合，形成有机硅聚酯复合纤维材料。有机硅链段由于表面能低而迁移到聚合物表面，使得聚酯纤维具有柔顺和滑爽的特性，无需对织物在染整加工时进行柔软后整理，极大地减少了染整加工时大量有机物废水的排放。
[0008]本发明提供的环保超柔聚酯纤维的制备方法包括以下步骤:将改性有机硅加入到由芳香族二元酸和脂肪族二元醇形成的聚酯材料生成体系中，进行原位聚合得到有机硅聚酯复合材料；然后对有机硅聚酯复合材料进行纺丝加工即可制得环保超柔聚酯纤维。
[0009]在本发明提供的【具体实施方式】中，该制备方法包括以下步骤:步骤SI，芳香族二元酸和脂肪族二元醇发生酯化反应，生成酯化产物；步骤S2，将改性有机硅加入酯化产物中，在反应温度和压力下，酯化产物发生缩聚反应，所述改性有机硅与缩聚产物进行原位聚合，得到有机硅聚酯复合材料；步骤S3，对有机硅聚酯复合材料进行纺丝加工，形成聚酯纤维。
[0010]进一步地，上述步骤SI包括:将芳香族二元酸和脂肪族二元醇以摩尔比为1:
1.1-1.8的比例，与催化剂及稳定剂混合均匀后在酯化反应装置中发生酯化反应。
[0011]优选地，芳香族二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，3-间苯二甲酸二乙二醇酯-5磺酸钠、羧乙基(苯基)磷酸、环状磷酸酯衍生物、羟基苯氧磷丙烯酸、2-羧乙基(苯基)次磷酸中的一种或两种以上，更优选地，芳香族二元酸为对苯二甲酸。
[0012]优选地，脂肪族二元醇选自乙二醇、1，3丙二醇、1，2丙二醇、1，2 丁二醇、I，4 丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇、聚醚二醇中的一种或两种以上，更优选地，脂肪族二元醇为乙二醇。
[0013]优选地，上述催化剂选自钛系催化剂、锑系催化剂中的一种，或者两种形成的复合物；稳定剂选自亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸、irganoxlOlO、irganox259、irganoxl330、irganoxB900中的一种或两种以上。
[0014]进一步地，上述酯化反应的反应温度为240_270°C。
[0015]进一步地，上述步骤S2包括:步骤S21，将改性有机硅与有机醇进行混合，得到改性有机硅混合液；步骤S22，将改性有机硅混合液加入到酯化产物中；步骤S23，在反应温度和压力下，酯化产物发生缩聚反应，同时改性有机硅与缩聚产物进行原位聚合，得到有机硅聚酯复合材料。
[0016]优选地，上述改性有机硅选自聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅和聚醚聚酯改性有机硅中的一种或多种；更优选地，聚醚改性有机硅中的聚醚包括聚乙二醇醚、聚丁二醇醚、聚丙二醇醚或共聚醚；聚酯改性有机硅中的聚酯包括聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己内酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯。
[0017]优选地，改性有机硅的添加量为所述聚酯材料生成体系总重量的0.l-10wt°/o,更优选地，改性有机硅的添加量为0.5-3wt%。
[0018]进一步，步骤S23中的缩聚反应包括:在反应温度为240°C _275°C，反应压力为5000-1000Pa的条件下，进行预缩聚反应；以及在反应温度为280°C _300°C，反应压カ为IOOO-1OOPa的条件下，进行终缩聚反应。
[0019]进ー步地，步骤S2得到的有机硅复合共聚酯材料的特性粘度为0.5-1.2dl/g，优选该特性粘度为0.6-0.Ulfg0
[0020]进ー步地，上述有机硅复合共聚酯材料可加工纤维的规格为0.5-50dtex。
[0021]从以上的技术方案可以看出，本发明提供的聚酯纤维的生产方法通过在聚酯合成时加入改性有机硅材料，进行原位聚合，形成有机硅聚酯复合纤维材料。改性有机硅中的聚醚或聚酯与聚合物体系相容而固定在聚合物中，由于有机硅链表面能低而迁移到聚合物表面，使得聚酯纤维具有柔顺和滑爽的特性。通过本发明提供的聚酯纤维的生产方法无需对织物进行柔软后整理，不但简化了エ艺流程还极大地減少了染整加工时含大量有机物的废水排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进ー步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0023]图1示出了本发明一【具体实施方式】所提供的环保超柔聚酯纤维制备方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0024]下文中将參考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互組合。
[0025]由【背景技术】可知，现有聚酯纤维面料及其混纺面料柔软处理工艺中存在有机废水过多，生产エ艺繁琐的技术问题。本发明的发明人针对上述问题进行研究，创造性地提出通过在聚酯合成时加入改性有机硅材料进行原位聚合，形成有机硅聚酯复合纤维材料。具体而言，该环保超柔聚酯纤维的制备方法包括以下步骤:将改性有机硅加入到由芳香族ニ元酸和脂肪族ニ元醇形成的聚酯材料生成体系中，进行原位聚合得到有机硅聚酯复合材料；然后对有机硅聚酯复合材料进行纺丝加工即可制得环保超柔聚酯纤维。这里所指的改性有机硅是指具有与聚酯纤维相容部分以及有机硅链部分的改性有机硅，例如，有机硅聚醚、有机硅聚酯或有机硅聚醚酷。由于改性有机硅中与聚酯纤维相容的部分(例如，聚醚或聚酷)能与聚合物体系相容而固定在聚合物中，而有机硅链表面能低而迁移到聚合物表面，使得由其制得的聚酯纤维具有柔顺和滑爽的特性。
[0026]在这里需要说明的是，由芳香族ニ元酸和脂肪族ニ元醇形成的聚酯材料生成体系所发生的反应包括酯化反应和缩聚反应，改性有机硅可以在发生酯化反应时即打浆过程中加入反应体系，也可以在酯化反应后缩聚反应前加入反应体系，视生产装备而定，例如，连续聚合装置采用酯化后加入更有利于获得好的色相。
[0027]按照上述方法得到的聚酯纤维具有柔顺和滑爽的特性，无需将加工的面料在染整加工中加入柔软剂进行柔软处理，极大地减少了染整加工时大量有机废水的排放。
[0028]现在，将參照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
[0029]图1示出了本发明一【具体实施方式】所提供的环保超柔聚酯纤维制备方法流程示意图。
[0030]如图1所示，首先实施步骤SI，芳香族二元酸和脂肪族二元醇发生酯化反应，生成酯化产物；S2，将改性有机硅加入酯化产物中，然后芳香族二元酸和脂肪族二元醇形成的聚酯材料生成体系发生缩聚反应，改性有机硅与缩聚产物进行原位聚合，得到有机硅聚酯复合材料；最后实施步骤S3，对有机硅聚酯复合材料进行纺丝加工，从而形成聚酯纤维。从以上步骤可以看出，本发明通过原位聚合，在聚酯合成过程中加入有机硅改性剂合成出有机硅聚醚复合材料，使得制得的聚酯纤维具有柔顺和滑爽的特性。通过本发明提供的聚酯纤维生产的织物无需对织物进行柔软后整理，面料就具有柔软和滑爽的特性，不但简化了工艺流程还极大地减少了染整加工时含大量有机物的废水排放。
[0031]下面将针对各步骤，详细阐述各步骤的具体工艺流程。
[0032]对于步骤SI，芳香族二元酸和脂肪族二元醇发生酯化反应生成酯化产物。在本发明所提供的具体方式中，该步骤包括:将摩尔比为1:1.1-1.8的芳香族二元酸和脂肪族二元醇、催化剂和稳定剂混合均匀，然后加入酯化反应装置中，在240°C _270°C下进行酯化反应；优选地，将酯化率控制在> 85%，这有利于缩聚反应的进行和获得合适的分子量及其分子量分布的复合聚酯树脂。
[0033]优选地，采用的芳香族二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，3-间苯二甲酸二乙二醇酯-5磺酸钠、羧乙基(苯基)磷酸、环状磷酸酯衍生物、羟基苯氧磷丙烯酸、2-羧乙基(苯基)次磷酸中的一种或两种以上，其中更优选对苯二甲酸。
[0034]优选地，采用的脂肪族二元醇选自乙二醇、1，3丙二醇、1，2丙二醇、1，2 丁二醇、I，4 丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇、聚醚二醇中的一种或两种以上，更优选乙二醇。
[0035]优选地，采用的催化剂选自钛系催化剂(例如钛酸酯)、醋酸类催化剂(如醋酸锑)中的一种或两种组成的复合物；采用的稳定剂选自亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸、irganoxlOlO (四[3-(3，5-二叔丁基-4-轻苯基)丙酸]季戍醇酯)、irganox259 (己二醇双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、irganoxl330 (1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羟基苄基)苯)、irganoxB900中的一种或两种以上。更优选醋酸锑。
[0036]完成步骤SI之后，实施步骤S2，将改性有机硅加入所述酯化产物中，混合均匀，在反应温度和压力下，所述酯化产物发生缩聚反应，改性有机硅与缩聚产物进行原位聚合，得到有机硅聚酯复合材料。在本发明提供的【具体实施方式】中，该步骤包括:
[0037]步骤S21，将改性有机硅与有机醇进行混合，得到改性有机硅混合液。其中，改性有机硅在改性有机硅混合液中的体积分数为20-80% ；
[0038]步骤S22，将改性有机硅混合液加入到酯化产物中，其中改性有机硅占聚酯材料生成体系总重量的0.l-10wt%，优选为0.5-3wt% ;在实际操作中，改性有机硅的加入量也可以芳香族二元酸和脂肪族二元醇反应生成的复合物树脂(聚合物)为重量基准，以0.l-10wt%，优选为0.5-3wt%的比例加入到聚酯材料生成体系中。
[0039]步骤S23，在反应温度和压力下，酯化产物发生缩聚反应，同时改性有机硅与缩聚产物进行原位聚合，得到有机硅聚酯复合材料。这所指的反应温度和压カ为聚酯材料制备过程中常用的温度和压力，例如，温度可以在200°C至300°C之间，压カ可以在IOOPa至5000Pa之间，在此就不再赘述了。
[0040]优选地，上述缩聚反应包括以下过程:在反应温度为240°C _275°C，反应压カ为5000-1000Pa的条件下进行预缩聚反应；然后，在反应温度为280°C -300°C，反应压カ为IOOO-1OOPa的条件下，进行终缩聚反应。
[0041]优选地，上述改性有机硅选自聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅和聚醚聚酯改性有机硅中的ー种或两种以上；上述聚醚改性有机硅的聚醚包含聚こニ醇醚、聚丁ニ醇醚、聚丙ニ醇醚或共聚醚；上述聚酯改性有机硅中的聚酯包含聚己ニ酸丁ニ醇酯、聚己ニ酸こニ醇酯、聚己内酷、聚对苯ニ甲酸こニ醇酷、聚对苯ニ甲酸丁ニ醇酷。选用聚酯或聚醚改性有机硅是为获得与聚合物体系有良好的相容性。
[0042]完成步骤S2之后，就可以得到有机硅聚酯复合材料了。然后按照常规纺丝加工エ艺对有机硅聚酯复合材料进行方式加工，即可得到本发明所提供的聚酯纤維，也就完成了步骤S3的实施。因为本发明采用的纺丝加工エ艺均为常规技术手段，在此就不再赘述了。优选地，当步骤S2生成的有机硅聚酯复合材料的特性粘度为0.5-1.2dl/g吋，更优选为0.6-0.7dl/g时，就可以对复合聚酯进行纺丝加工，形成聚酯纤維。所得到的聚酯纤维的线密度为0.5-50dteX，并且具有柔顺和滑爽的特性。
[0043]以下将以具体实施例进ー步说明本发明所提供的聚酯纤维的生产方法。
[0044]实施例1
[0045]将摩尔比为1:1.1的对苯ニ甲酸和こニ醇，催化剂醋酸锑和稳定剂亚磷酸三苯酯加入到混料装置，混合均匀后加入酯化反应器进行酯化反应。当酯化率达到90%吋，将混合在こニ醇中的聚こニ醇醚改性有机硅加入反应器，其中聚こニ醇醚改性有机硅在混合液中的体积分数为20%，聚醚改性有机硅的加入量为聚酯材料生成体系总重量的lwt%。混合均匀后进行预缩聚反应，反应温度为240°C，压カ为900Pa，当酯化率达到85%时进行预缩聚反应，预缩聚反应结束后进行终缩聚反应，反应温度为280°C，压カ为200Pa。当特性粘度为0.6dl/g吋，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加工形成纤维材料。
[0046]实施例2
[0047]将摩尔比为1:1.1的对苯ニ甲酸和こニ醇，催化剂醋酸锑和稳定剂亚磷酸三苯酯加入混料装置，混匀后加入酷化反应器进行酯化反应，酷化率达到90%以上吋，将混合在こニ醇中的聚己ニ酸丁ニ醇酯改性硅加入体系，其中聚己ニ酸丁ニ醇酯改性硅在混合液中的体积分数为40%，聚己ニ酸丁ニ醇酯改性硅的加入量以对苯ニ甲酸和こニ醇反应生成的复合物树脂总重量的2wt%。混合均匀后进行预缩聚反应，反应温度为255°C，压カ为900Pa。预缩聚反应结束后进行终缩聚反应，反应温度为290°C，压カ为150Pa。当特性粘度为0.6dl/g吋，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加工形成纤维材料。
[0048]实施例3
[0049]将摩尔比为1:1.2的对苯ニ甲酸和こニ醇，催化剂醋酸锑和稳定剂亚磷酸三苯酷加入混料装置，混匀后加入酷化反应器进行酯化反应，酷化率达到85%以上吋，将混合在こニ醇中的聚己ニ酸丁ニ醇酯改性硅加入体系，其中聚己ニ酸丁ニ醇酯改性硅在混合液中的体积分数为40%，聚酯聚醚改性有机硅以对苯ニ甲酸和こニ醇反应生成的复合物树脂总重量的3wt%加入反应体系中。混合均匀后进行预缩聚反应,反应温度为255°C,压カ为900Pa。预缩聚反应结束后进行终缩聚反应，反应温度为290°C，压カ为150Pa。当特性粘度为0.6dl/g吋，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加工形成纤维材料。
[0050]实施例4
[0051]将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇，催化剂醋酸锑和稳定剂亚磷酸三苯酯加入混料装置，混匀后加入酷化反应器进行酯化反应，酷化率达到93%以上吋，将混合在こ二醇中的聚丁二醇醚改性有机硅和聚己二酸乙二醇酯改性有机硅按1:1的混合比例加入体系，改性有机硅含量占聚酯材料生成体系总重量的5%。混合均匀后进行预缩聚反应，反应温度为255°C，压カ为900Pa。预缩聚反应结束后进行终缩聚反应，反应温度为290°C，压カ为150Pa。当特性粘度为0.6dl/g吋，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加エ形成纤维材料。
[0052]实施例5
[0053]将摩尔比为1:1.8的对苯二甲酸和丁二醇,催化剂钛酸酯和稳定剂irganoxlOlO加入混合器，混合均匀后进入在酯化反应器进行酯化反应，反应温度为230°C，压カ为:78kpa,反应酯化率达到97%以上，将混合在丁二醇中的聚丁二醇醚改性有机硅加入体系，聚丁二醇醚改性有机硅含量占聚酯材料生成体系总重量的3wt%。混合均匀后进行预缩聚反应，反应温度为240°C，压カ为1200kpa，反应一定时间后，进行终缩聚反应，反应温度为245度，压カ为140pa。当特性粘度为1.0dl/g时，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加工形成纤维材料。
[0054]实施例6
[0055]将摩尔比为1:1.8的对苯二甲酸和1.3丙二醇，催化剂钛酸酯和稳定剂irganoxlOlO加入混料装置,混匀后加入酯化反应装置进行酯化反应，酯化率达到96%后，将混合在丙二醇中的聚丙二醇醚改性有机硅加入体系，聚丙二醇醚改性有机硅含量以对苯二甲酸和1.3丙二醇反应生成的复合物树脂总重量的0.5wt%加入反应体系中。混合均匀后进行预缩聚反应，反应温度为250°C,压カ为3000pa。预缩聚结束后进行终缩聚反应,反应温度为260°C，压カ为100pa。当特性粘度为1.ldl/g吋，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加工形成纤维材料。
[0056]实施例7
[0057]将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇，催化剂醋酸锑和稳定剂亚磷酸三苯酯加入混料装置，混匀后加入酷化反应器进行酯化反应，酷化率达到90%以上吋，将混合在丙二醇中的聚丙二醇醚改性硅和占总酸摩尔比3%的1，3-间苯二甲酸二乙二醇酯_5磺酸钠加入体系，聚丙二醇醚改性硅以对苯二甲酸和乙二醇反应生成的复合物树脂总重量的2wt%加入。混合均匀后进行预缩聚反应，反应温度为255°C,压カ为900Pa。预缩聚反应结束后进行终缩聚反应，反应温度为290°C，压カ为IOOPa.当特性粘度为0.6dl/g吋，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加工形成纤维材料。纺制的纤维具有阳离子可染性倉^:。
[0058]实施例8
[0059]将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇，催化剂醋酸锑和稳定剂亚磷酸三苯酯加入混料装置，混匀后加入酷化反应器进行酯化反应，酷化率达到90%以上吋，将混合在こ二醇中的聚乙二醇醚改性有机硅和占总重量8%的聚乙二醇醚加入体系，聚乙二醇醚改性有机硅的加入量为对苯二甲酸和乙二醇反应生成的复合物树脂总重量的0.5wt%。混合均匀后进行预缩聚反应，反应温度为255°C,压カ为900Pa。预缩聚反应结束后进行终缩聚反应，反应温度为290°C，压カ为180Pa。当特性粘度为0.9dl/g吋，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加工形成纤维材料。纺制的纤维具有亲水性能。
[0060]实施例9
[0061]将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇，催化剂醋酸锑和稳定剂irganoxlOlO加入混料装置，混匀后加入酷化反应器进行酯化反应，酷化率达到90%以上吋，将混合在丁二醇中的聚丁二醇醚改性有机硅、占总重量5%的聚乙二醇醚和占总酸摩尔数3%的1，3-间苯二甲酸乙二醇酯_5磺酸钠加入体系，聚丁二醇醚改性有机硅的加入量为对苯二甲酸和乙二醇反应生成的复合物树脂总重量的lwt%。混合均匀后进行预缩聚反应，反应温度为255°C，压カ为900Pa。预缩聚反应结束后进行终缩聚反应，反应温度为290°C，压カ为240Pa。当特性粘度为0.6dl/g吋，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加工形成纤维材料。纺制的纤维具有常压染色性能。
[0062]实施例10
[0063]将摩尔比为1:1.1的对苯二甲酸和乙二醇，催化剂醋酸锑和稳定剂亚磷酸三苯酯加入混料装置，混匀后加入酷化反应器进行酯化反应，酷化率达到90%以上吋，将混合在こ二醇中的聚乙二醇醚改性有机硅和占总酸摩尔比5%的CEPA (2-羧乙基(苯基)次磷酸)加入体系，聚乙二醇醚改性有机硅的加入量为对苯二甲酸和乙二醇反应生成的复合物树脂总重量的2wt%。混合均匀后进行预缩聚反应,反应温度为255°C,压カ为900Pa。预缩聚反应结束后进行终缩聚反应，反应温度为290°C，压カ为lOOPa。当特性粘度为0.7dl/g时，出料、挤出、切粒得到复合聚酯树脂。树脂经过纺丝加工形成纤维材料。纺制的纤维具有阻燃性能，极限氧指数达30以上。
[0064]将实施例1、2、7和9的原位有机硅复合聚酯分别进行纺丝加工，加工出纤维规格为100D\72F牵伸丝，通过强カ仪测试所制得纤维的拉伸强度和断裂伸长率，测试结果请见表1。从表1可以看出，按照本发明提供的方法制备的聚酯纤维具有很高的拉伸强度和断裂伸长率，其数值与同规格普通涤纶纤维相当，这表明所制得聚酯纤维具有较好的韧性和柔性。另外，所制得聚酯纤维具有普通涤纶纤维没有的柔软和顺滑的特性，无需在染整加工中进行柔软处理。
[0065]表1
[0066]
【权利要求】
1.一种环保超柔聚酯纤维的制备方法，其特征在于，将改性有机硅加入到由芳香族二元酸和脂肪族二元醇形成的聚酯材料生成体系中，进行原位聚合得到有机硅聚酯复合材料；对所述有机硅聚酯复合材料进行纺丝加工，制得聚酯纤維。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤: 步骤SI，芳香族二元酸和脂肪族二元醇发生酯化反应，生成酯化产物； 步骤S2，将改性有机硅加入所述酯化产物中，在反应温度和压カ下，所述酯化产物发生缩聚反应，所述改性有机硅与缩聚产物进行原位聚合，得到有机硅聚酯复合材料； 步骤S3，对所述有机硅聚酯复合材料进行纺丝加工，制得聚酯纤維。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤SI包括:将所述芳香族二元酸和脂肪族二元醇以摩尔比为1:1.1-1.8的比例，与催化剂及稳定剂混合均匀后在酷化反应装置中发生酯化反应。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，3_间苯二甲酸二乙二醇酯-5磺酸钠、羧乙基(苯基)磷酸、环状磷酸酯衍生物、羟基苯氧磷丙烯酸、2-羧乙基(苯基)次磷酸中的ー种或两种以上，优选为对苯二甲酸。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在干，所述脂肪族二元醇选自乙二醇、1，3丙二醇、1，2丙二醇、1，2 丁二醇、1，4 丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇、聚醚二醇中的ー种或两种以上，优选为乙二醇。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自钛系催化剂、锑系催化剂中的ー种，或者两种形成的复合物；所述稳定剂选自亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸、irganoxlOlO、irganox25`9、irganoxl330、irganoxB900 中的一种或两种以上。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述酯化反应的反应温度为 240-270°C。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括， 步骤S21，将所述改性有机硅与有机醇进行混合，得到改性有机硅混合液； 步骤S22，将所述改性有机硅混合液加入到所述酯化产物中； 步骤S23，在反应温度和压カ下，所述酯化产物发生缩聚反应，同时所述改性有机硅与缩聚产物进行原位聚合，得到所述有机硅聚酯复合材料。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述改性有机硅选自聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅和聚醚聚酯改性有机硅中的ー种或多种。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚改性有机硅中的聚醚包括聚乙二醇醚、聚丁二醇醚、聚丙二醇醚硅或共聚醚。
11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述聚酯改性有机硅中的聚酯包括聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己内酷、聚对苯二甲酸乙二醇酷、聚对苯二甲酸丁二醇酷。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述改性有机硅的添加量为所述聚酯材料生成体系总重量的0.l_10wt%，其中优选为0.5-3wt%。
13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S23中的缩聚反应包括: 在反应温度为240°C _275°C，反应压カ为5000-1000Pa的条件下，进行预缩聚反应； 以及在反应温度为280°C _300°C，反应压力为1000-1OOPa的条件下，进行终缩聚反应。
14.根 据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机硅聚酯复合材料的特性粘度为0.5-1.2dl/g，优选所述特性粘度为0.6-0.7dl/g。
【文档编号】D01F6/92GK103603086SQ201310575238
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】杨喆, 李志勇, 陈伟, 钟淑芳 申请人:中国纺织科学研究院