[发明专利]一种共聚酯及其制成的纤维

说明书

技术领域

本发明属于纺织材料技术领域，更详细的是涉及一种具有良好吸湿性能的共聚酯及其制成的纤维。

背景技术

人在湿热环境或运动时，会有汗水排出，既有液态也有气态。无论是汗水还是汗气，都希望能够透过衣服迅速扩散出去。少部分汗气直接从织物间隙排出，称之为透湿扩散；而大部分汗气被织物纤维吸附，再扩散到织物表层，通过蒸发排入大气，称之为吸湿扩散。至于汗水，则主要通过毛细管现象吸入织物内层，进而扩散到表层，称之为吸水扩散。透湿扩散和吸水扩散主要与织物的结构、纤维形状有关，而吸湿扩散主要与织物的纤维材料有关。穿着舒适的衣服来自于具有良好的吸湿性能的纺织原料。

聚酯由于其优异的性能，在纤维、薄膜、塑料方面有着广泛的应用。但是由于聚酯的结构规整，疏水性较强。且成纤聚合物上缺少亲水基团，吸湿性较差。在聚酯作为纤维使用的场合，与棉或麻等天然纤维相比，聚酯纤维的吸湿性差的缺点就显现了出来，例如在温度20℃、相对湿度65％条件下，聚酯纤维的平均吸湿率仅为0.4％，聚己内酰胺纤维为4.5％，而棉和蚕丝分别为8％和11％。特别是在纺织品直接与肌肤相接触的场合，若使用聚酯纤维，就会带来闷热感等不舒适的感觉，更大大限制了聚酯纤维的应用，就导致了聚酯纤维在夏装方面基本上没有应用的实际情况。

为了解决这个问题，有很多方法尝试解决聚酯纤维吸水吸湿性差的问题。例如：为了使纤维具有吸水吸湿性的方法，主要有纤维表面改性和纤维内部改性的方法两种。前者主要是使纤维多孔质化后利用毛细管原理提高纤维的吸水性。后者主要是对原丝改性和使用后加工的方法使丝的表面被覆上亲水化合物来提高吸湿性，也可以使用放电处理、光接枝改性、低温等离子体处理等方法。但是这些方法，对于在出汗状态下，减少蒸热感等方面没有很好的效果，更不会有棉、麻等天然纤维的清凉感。在这些方法之上，还有在纤维表面包裹亲水性膜的方法，但是往往存在与聚酯之间亲和性差、水洗后耐久性不佳的缺点。

另外，还有对聚酯纤维进行接枝共聚合的方法，来提高纤维的吸湿性能。例如：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维进行15％程度的丙烯酸及甲基丙烯酸的接枝共聚合后，进行钠离子交换的处理，可以得到与棉同等的吸湿率。可是吸湿速度很慢，而且聚酯纤维的基本性能有很大损失，基本上没有了应用价值，所以也一直没有工业化生产。

还有，使用聚酯与聚乙二醇(PEG)进行共聚的方法使聚酯自身具有吸湿性也是经常被考虑的方法，日本专利特开2007-70467中使用特殊的PEG与PET(据对苯二甲酸乙二醇酯)共聚来改善吸湿性能。但是PEG的添加量过少，不能带来高的吸湿性，需要较高的添加量，结果导致聚酯失去纤维的基本性能，而且耐热性大大变差，实用价值变的很低。所以直到现在具有亲水吸湿性的聚酯纤维还没有实用化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有持久吸湿性的聚酯及其制成的纤维。

发明的技术解决手段：

本发明的共聚酯由二元醇、二元酸或二元酸的酯化衍生物共聚而成，共聚酯中含有下记式1表示的聚醚类化合物，以及由式2表示的有机磺酸盐化合物共聚得到的共聚单元；

式1：

其中n为20～200的整数，优选20～150范围内的整数。m为1或2，R为碳原子数为1～18的碳水化合物，可以是甲基、乙基、丙基等碳原子数1～18的饱和烷基。

式2：

其中R1为芳香族碳水化合物或者脂肪族碳水化合物；优选碳原子个数6～15的芳香族碳水化合物或碳原子数10以下的脂肪族碳水化合物，特别优选苯环基团。

X1为可形成酯基的基团；X2是与X1相同或不同的可形成酯基的基团或者是氢原子；可形成酯基的基团是包含有羰基或羟基的基团，可以列举的下列结构式的可形成酯基的基团：

-O(CH₂)_a-[O(CH₂)_b]_d-OH

上述式中其中R’代表碳原子数为1～6的低级烷基或者苯基，a及d表示1～10的整数，b表示2～6的整数。

M1是碱金属或者碱土金属，M1是碱金属时，j为1；M1是碱土金属时，j为2。

式1表示的聚醚类化合物占共聚酯总重量的1～40wt％，聚醚类化合物添加量1wt％以下时，不能达到预想的发明效果，添加量过多时，则会影响产品的最终性能。