[发明专利]生产聚酯微纤维的方法和聚酯微纤维

说明书

技术领域

本发明涉及生产聚酯微纤维的方法以及由此所生产的聚酯微纤维。更具体的是，本发明涉及生产由具有细度0.1～0.5旦尼尔的70或更多单丝组成的聚酯微纤维的新方法，其中可以适当地控制在喷丝板下面的热区(hot zone)长度以及丝线与骤冷空气扩散面之间的距离，并且由此所生产的聚酯微纤维具有良好的可加工性、物理性能和染色性。

背景技术

最近，人们正在聚酯纤维工业领域开发产生高附加值的各种材料。为了该目的，已经普及了单丝细度1.0旦尼尔的聚酯微纤维的生产。此外，人们把焦点特别集中在单丝细度0.5旦尼尔或更细的聚酯微纤维上，并且相关的公司正在推动这种聚酯微纤维的开发。事实上，一些公司正在生产这种聚酯微纤维。

人们部分的注意力集中在特殊材料的开发上，与通常的聚酯纤维相比，开发集中在阻燃聚酯纤维和具有特殊染色性的阳离子染料可染的聚酯纤维上。

DuPont公司的韩国专利第181183号公开了一种生产具有细度1.0旦尼尔或更细单丝的聚酯微纤维的方法，其中将热区长度调节在20～120mm，并且将在喷丝组件中的停留时间减少至4分钟内。

然而，因为难于均匀和立即冷却纤维而使纤维的性能不均匀，当聚酯的单丝细度是0.5旦尼尔或更细时，上述方法是不利的。随着纤维的单丝细度降低，不难看出纤维的乌斯特纱线(uster)百分含量变得较低和纺纱张力增加。所以，可纺丝加工性变成极大的难题。

当增加丝线的数量以降低单丝细度时，由于丝线间非均匀冷却，和在纺丝过程中丝线的切断，使乌斯特纱线百分含量变少或在染色工艺中发生疵点。

通常，通过冷却作用来测定纤维的乌斯特纱线百分含量，并且乌斯特纱线百分含量是决定纤维性能的主要要素。通常的冷却方法，单向冷却体系不适于带来足够的冷却效果。为了克服这些缺点，韩国专利第92-15834号公开推荐了一种通过柱面排放的冷却体系的冷却方法。

聚酯具有良好的机械性能和良好的化学性能(如：耐化学性)，但是其容易燃烧。最近，从防火方面考虑，发达国家正鼓励在公共场所、儿童睡衣、飞机、汽车面罩等使用纤维的产品中使用阻燃纤维。民用方面，有关的规定强调要求在公共设施如宾馆中使用防火纤维。因此，人们预期阻燃聚酯纤维具有极广泛的市场。

通常，有三种方法能带来聚酯纤维的阻燃性。第一种方法是：在聚合反应时，通过加入阻燃材料将其化学偶联入聚酯纤维中。第二种方法是：在纺丝时加入阻燃材料。第三种方法是：用阻燃材料处理聚酯纤维的表面。但是，在纺丝时加入阻燃材料的方法出现的问题是：由于可纺性被降低，严重影响纤维的性能。处理纤维表面方法的优点是：可以降低成本，但是，纤维的寿命有问题。然而，共聚合阻燃材料的第一种方法的优点在于：该共聚方法类似于普通纤维的聚合方法，并且纤维的寿命长。在这种情况下，主要使用的阻燃材料是溴基的和磷基的阻燃材料。

日本专利第6912/1987号，第46398/1978号和第28894/1976号公开公报中披露了溴基化合物作为阻燃剂的用途。但是，由于溴基化合物易于热分解，溴基阻燃材料具有许多问题，如脱色和光稳定性差。另外，当将其燃烧时，会产生大量的毒气。美国专利第3,941,752号，第5,399,428号和第5,180,793号是使用磷基化合物作阻燃剂的。磷基阻燃剂的问题是：由于阻燃剂的磷分子与聚合物的主链偶合并易于水解，在聚酯纤维的后处理后，聚酯纤维的性能变差。在韩国专利第308541号中公开了本发明所使用的阻燃材料聚合物。磷分子与该聚合物的侧链偶合，使得聚合物不易水解。使用该聚合物，本发明能生产阻燃聚酯微纤维。

通过加入含有金属硫酸盐基团的间苯二甲酸二甲酯(DMS)，能生产可用阳离子染料染色的聚酯聚合物。该聚合物的特征在于：由于添加剂的结构限制聚合物分子链的取向。其具有不像常规聚酯聚合物一样的阳离子染料可染色性。

发明内容

本发明的一个特征是提供一种用于生产聚酯微纤维的方法，即使在单丝细度等于0.5旦尼尔或更细时，聚酯微纤维具有高乌斯特纱线百分含量以及良好可加工性、物理性能、和可染色性。该方法包括熔融纺聚酯的工艺，熔融纺丝的同时调节热区长度至20mm或更小，并调节骤冷空气扩散面与丝线之间的距离至2～30mm。

本发明的另一特征是提供用该方法生产的一种由细度0.1-0.5旦尼尔的70或更多的单丝组成的聚酯微纤维。