[发明专利]一种海岛复合纺丝法制备超细可染聚丙烯纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海岛复合纺丝法制备超细可染聚丙烯纤维的方法。属于化学纤维领域。

背景技术

常规粗旦聚丙烯纤维手感呈蜡状，透气性、吸湿性差，加上常规聚丙烯分子链上无极性基团、结晶度高，丙纶染色性能差，限制了其在服用、家纺领域的应用。细旦化后的丙纶长丝除具有一般细旦纤维的共同特性如柔软、飘逸、亲肤等优点外，还具有良好的保暖、透气、导湿、卫生、轻爽等特点；可染改性则克服了目前丙纶一般采用原液着色生产有色丝，难以适应小批量、多变的市场需求。因此，丙纶的细旦化、可染改性成为人们研究开发的热点。

如公开号CN101736416A，公开了“一种细旦与超细旦聚丙烯纤维的制备工艺”，采用常规纺丝法得到0.5～2旦的细旦聚丙烯纤维。公开号CN1068603，公开了“细旦和超细旦聚丙烯纤维的制造方法”，采用多种措施稳定纺丝工艺，如把纺丝温度控制在200～280℃之间，选用热稳定性良好的高流动性聚丙烯和用2000米/分以下的绕丝速度纺丝，并将卷绕丝高倍牵伸，可制成单丝纤度为0.2～2旦，抗张强度为4～8克/旦，断裂伸长率为15～70％的细旦和超细旦聚丙烯纤维。

为了实现丙纶的可染改性，可染细旦聚丙烯纤维专用树脂及纤维的制备方法已有较多报道，如公开号CN1164594，公开了“可染细旦聚丙烯纤维的制造方法”，一种采用聚丙烯树脂与染色改性添加物共混，经造粒、熔融纺丝，或直接经熔融纺丝制造单丝纤度为(1.11~2.22)dtex可染细旦聚丙烯纤维的方法。染色改性添加物由DMT、乙二醇及单体A、B、C共聚而成，该共聚酯的特性粘度［η］为0.451~0.6，熔点为（200~260）℃，共混物中该共聚酯的重量百分比为（51~15）%。特开平4-209824，公开了一种“可染性聚丙烯纤维及其制造方法”，先将聚酯、聚酰胺等可染性聚合物及相容剂等熔融共混，然后按一定的添加量与聚丙烯共混，进行熔融纺丝，制得分散染料可染的合金纤维。

以上公开的可染聚丙烯纤维专利，主要是通过常规的熔融纺丝技术路线制备可染细旦丙纶，得到的纤维单丝纤度大于0.5dtex。如要制备单丝纤度小于0.2dtex的可染超细旦丙纶，其中添加剂在基体聚丙烯中的分散性非常重要，如分散粒径太大，一则易产生断头、可纺性大大下降甚至无法生头；二则力学性能大幅度下降，纤维无实用价值。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种海岛复合纺丝法制备超细可染聚丙烯纤维的方法，本发明具有热稳定性高，纺丝加工性能好，用该纤维织成的织物，具有优良的轻盈、亲肤、透气、保暖的性能，特别适合用于高档床上用品、高档保暖内衣等。

为达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种海岛复合纺丝法制备超细可染聚丙烯纤维的方法，包括如下步骤：1）首先通过熔融缩聚和固相缩聚相结合的方法，制得熔点在180～220℃、特性粘度0.8～1.0dl/g、含有脂肪族二元酸、脂肪族二元醇的共聚酯添加剂；2）然后将添加剂、聚烯烃弹性体接枝多单体的相容剂、及熔融指数在30～50g/10min的聚丙烯树脂（购于中科集团生产细旦专用聚丙烯树脂），在双螺杆挤出机熔融共混造粒，制得分散相粒径小于1μm的可染改性聚丙烯树脂；3）将所述步骤2）制备的可染改性聚丙烯树脂作为岛，碱溶性聚酯作海，进行海岛复合加工；纤维经后道碱减量后，丙纶单丝纤度小于0.2dtex的超细可染聚丙烯纤维，并且能分散染料染色及印花。

所述的步骤1）中共聚酯添加剂的制备步骤为：以对苯二甲酸、乙二醇为原料，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1：1.2；加入脂肪族的二元酸、脂肪族的二元醇和脂肪族聚酯中的一种或多种，且加入量占对苯二甲酸的摩尔百分比10～60%；通过熔融缩聚的方法合成熔点在180～220℃、特性粘度0.4～0.6dl/g的共聚酯；然后将共聚酯在170～210℃、真空度小于1kpa的条件下，经24～48小时的固相缩聚，进一步将特性粘度提高到0.8～1.0dl/g。

所述的脂肪族的二元酸采用丁二酸、己二酸、癸二酸中的一种；脂肪族的二元醇采用1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1、6-己二醇中的一种；脂肪族聚酯采用分子量1000～2000的聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯中的一种。

所述的脂肪族的二元酸采用己二酸；脂肪族的二元醇采用1，4-丁二醇；脂肪族聚酯采用聚己二酸丁二醇酯。