一种高上染率聚酯纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属改性纤维技术领域，涉及一种高上染率聚醋纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸己二醇醋（阳T)纤维自问世W来，因其优异的性能而得到了迅猛地 发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。聚醋纤维具有断裂强度和弹性模量高，回弹性适 中，热定型优异，耐热耐光性好W及耐酸耐碱耐腐烛性等一系列优良性能，且织物具有抗皱 免资，挺括性好等优点，所W，聚醋纤维广泛应用于服装、家纺等领域。
[0003] PET属于对称性的直链大分子，分子链不含有侧链基团，规整性非常好，它的主链 含有刚性的苯环和柔性的姪基，而直接与苯环相连接的醋基与苯环又构成了刚性的共辆体 系，从而制约了其柔性链段的自由旋转。该种结构对玻璃化转变温度的影响是明显的，增加 了分子链段运动的壁垄，PET的玻璃化转变温度较高，需要在很高的温度下染色，促进染料 分子向纤维内部的扩散。另外，PET的分子链规整，结晶性好，分子链排列紧密，并且分子链 上没有与染料分子发生作用的极性基团，使聚醋纤维的上色更加困难。
[0004] 为解决PET纤维染色困难的问题，通常从改变PET分子链的结构或聚集态结构两 方面出发，引入染料分子接受基或增加聚醋无定型区域量的方法。
[0005] 阳离子可染聚醋CDP主要是引入了第H单体1,3-间苯二甲酸二己醋-5-賴酸轴 (SIPE)，由于阳T的分子链上连接了賴酸基团，其结构规整性被破坏，结晶性能下降，并且 引入了能够与染料分子相结合的染座，纤维的染色性得到提高。在引入具有染座结构和极 性的第H单体1,3-间苯二甲酸二己醋-5-賴酸轴（SIP巧同时又引入了柔性链的第四组分 聚己二醇，增大纤维中的无定形区和改善无定形区大分子的活动性，从而获得阳离子染料 常压沸染的染色效果，同时也可改善用分散染料染色效果。对苯二甲酸二甲醋、己二醇、下 二醇和聚下二醇的共聚物共聚改性聚醋，具有良好的染色性。
[0006] W上技术或方法主要是通过引入染料分子接受基或增加聚醋无定型区域量的方 法，虽然可W提高聚醋的染色性能，破坏了 PET的链段规整性，W降低聚醋纤维的性能来获 得染色性能的提高。
[0007] 由于聚醋纤维具有疏水性强、结晶和整列度高、纤维微隙小和不易润湿膨化等特 性，要使染料W单分子形式顺利进入纤维内部完成对涂绝的染色，按常规方法是难W进行 的，因此，需采用比较特殊的染色方法。目前采用的方法有载体法、高温高压法和高温热溶 法等H种染色方法。
[0008] 载体染色是利用载体助剂对涂绝的增塑膨化性能，使分散染料能在常压locrc W 下的条件上染涂绝的一种染色方法，载体是能显著提高分散染料上染涂绝速率的一类化学 助剂。常用的载体一般是一些结构简单的芳香族有机化合物，如邻苯基苯酷、水杨酸甲醋 等。但目前载体染色，所使用的载体大多是或者有一定毒性或者有一定味道，存在环境污染 问题，并且残留载体不易洗净，影响染色牢度，工业上大多不再采用了。
[0009] 高温热烙染色法是于185-215C干热条件使染料在纤维上发生固着的连续社染的 染色方法，但染色时由于织物受张力较大，染色织物手感及色泽鲜艳度匀受到影响，工业上 只有某些特殊品种采用。
[0010] 高温高压染色法是在120-13(TC，3个大气压条件下使染料在纤维上发生固着的 连续社染的染色方法，由于涂绝纤维的特殊性，只有高温高压下才能保证纤维的具有一定 量的上染率。但高温高压法所带来的能耗W及上染率低是现在面临的主要问题。
[0011] 该些方法利用了不同的条件使纤维膨化，纤维分子间的空隙增大，同时加入助剂 W提高染料分子的扩散速率，使染料分子不断扩散进入被膨化和增大的纤维空隙，而与纤 维由分子间引力和氨键固着，完成对涂绝的染色。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是提供一种高上染率聚醋纤维及其制备方法，本发明利用氨基脂肪 酸己二醇醋在一定温度条件时，自由体积的增加幅度远远大于聚醋大分子链的特性，提高 了分散染料微小颗粒进入聚醋内部的程度，来提高聚醋的染色性能；同时由于氨基脂肪酸 己二醇醋分子中在首位氨基的存在，增加其与聚醋大分子链之间的氨键作用，增加了它与 聚醋的相容性W及在聚醋中的分散，最大限度地减少了迁移。同时对聚醋结构规整性、结晶 性没有破坏，保持了聚醋的优良性能。
[0013] 本发明的一种高上染率聚醋纤维，材料为改性聚醋，所述高上染率聚醋纤维在温 度为90?13CTC条件下，纤维内部分子链间的自由体积空间增大20?30v/v% ;所述高上 染率聚醋纤维的断裂强度> 3. ScNAltex，断裂伸长率为33. 0 + 3. 0%;所述改性聚醋是由聚 醋与氨基脂肪酸己二醇醋构成，所述氨基脂肪酸己二醇醋分散在所述聚醋的分子链间，且 所述氨基脂肪酸己二醇醋与所述聚醋的分子链间有氨键作用，使所述氨基脂肪酸己二醇醋 与所述聚醋的分子链的相对位置固定；
[0014] 所述氨基脂肪酸己二醇醋的分子结构为：
[00巧]&N 畑2) nCOOC&C&OOC 畑2)。畑2 ;
[001 引 其中，n = 10-50。
[0017] 作为优选的技术方案：
[0018] 如上所述的一种高上染率聚醋纤维，所述高上染率聚醋纤维的线密度偏差率 《1.5%，断裂强度CV值《5. 0%，断裂伸长CV值《10. 0%，条干不匀率CV《2. 00%，沸 水收缩率7. 5 + 0. 5%，含油率0. 90 + 0. 20%。
[0019] 如上所述的一种高上染率聚醋纤维，所述氨基脂肪酸己二醇醋占所述高上染率聚 醋纤维的重量百分比为0. 5?2. 5%。
[0020] 本发明海提供了一种高上染率聚醋纤维的制备方法，将改性聚醋经计量、挤出、冷 却、上油、拉伸、热定型和卷绕，制得高上染率聚醋纤维；
[0021] 所述挤出的温度为280?29(TC ;
[0022] 所述冷却的风温为20?25C ;
[0023] 所述卷绕的速度为4000?4200m/min ;
[0024] 单丝纤度为0. 3?1. 5化ex ;
[00巧]所述改性聚醋的制备步骤包括：
[0026] (1)氨基脂肪酸己二醇醋的制备：
[0027] 1)将二元脂肪酸与甲醇W 1:1. 5摩尔比的量加入反应器中，在浓硫酸的催化下， 加热到80?iicrc，回流醋化，冷却，分离提纯得到二元脂肪酸单甲醋；所述二元脂肪酸为 十二焼二駿酸到五十二焼二駿酸中的一种；反应方程式为：
[0028] 册0C (邸2) nCOOH+C&OH 一 R0C0 (邸2) nCOOH