[发明专利]一种高上染率聚酯纤维DTY丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属改性纤维技术领域，涉及一种高上染率聚酯纤维DTY丝及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，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。聚酯纤维具有断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型优异，耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性等一系列优良性能，且织物具有抗皱、挺括性好等优点，所以，聚酯纤维广泛应用于服装、工业丝等领域。

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烃基，而直接与苯环相连接的酯基与苯环又构成了刚性的共轭体系，从而制约了其柔性链段的自由旋转。这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，温度达到玻璃化温度以上时，纤维大分子链段发生剧烈运动，聚合物分子间空隙增大，自由体积增加。

聚酯纤维只能用分散染料高温高压染色，不仅消耗能量，生产安全性差，而且影响聚酯纤维的手感，和其它纤维的混纺织物也不能在常温下同浴染色，因此聚酯纤维的常温常压染色就成为必需解决的问题。同时功能改性也是纤维发展的一个方向，包括导电、抗静电、阻燃、抗紫外、远红外、抗菌、负氧离子、磁性、医用抗凝血、芳香和消臭。改性聚酯的发明将大幅度地提高聚酯的染色性能，在功能性方面也将有更大的舞台。

DTY丝具有一般涤纶断裂强度和弹性模量高、热定型性优异、回弹性能好、耐热性、耐光性、耐腐蚀性强、易洗快干等特点，是针织、机织加工的理想原料，适宜制作服装面料、床上用品及装饰用品等。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性聚酯及其制备方法，本发明利用氨基脂肪酸乙二醇酯在一定温度条件时，自由体积的增加幅度远远大于聚酯大分子链的特性，提高了微小颗粒进入聚酯内部的程度，来提高聚酯的改性性能；同时由于氨基脂肪酸乙二醇酯分子中在首位氨基的存在，增加其与聚酯大分子链之间的氢键作用，增加了它与聚酯的相容性以及在聚酯中的分散，最大限度地减少了迁移。同时对聚酯结构规整性、结晶性没有破坏，保持了聚酯的优良性能。

本发明的一种高上染率聚酯纤维DTY丝，材料为改性聚酯，所述高上染率聚酯纤维DTY丝在温度为90～130℃条件下，纤维内部分子链间的自由体积空间增大20～30v/v％；所述高上染率聚酯纤维DTY丝的断裂强度CV值≤5.0％，断裂伸长率为30.0±5.0％；所述改性聚酯由聚酯与氨基脂肪酸乙二醇酯构成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子链间，且所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链间有氢键作用，使所述氨基脂肪酸乙二醇酯与所述聚酯的分子链的相对位置固定；

所述氨基脂肪酸乙二醇酯的分子结构为：

H₂N(CH₂)_nCOOCH₂CH₂OOC(CH₂)_nNH₂；

其中，n＝10～50。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种高上染率聚酯纤维DTY丝，所述氨基脂肪酸乙二醇酯占所述改性聚酯的重量百分比为0.5～2.5％。

如上所述的一种高上染率聚酯纤维DTY丝，所述聚酯为PET，粘均分子量为15000～30000。

如上所述的一种高上染率聚酯纤维DTY丝，线密度偏差率±2.5％，断裂强度≥1.9cN/dtex，断裂伸长CV值≤10.0％，沸水收缩率＝11.0±0.8％，卷曲收缩率＝2.50±3.0％，卷曲收缩率变异系数CV值≤10.0％，含油率＝1.0±0.2％，网络度＝100±5个/m。

本发明还提供了一种高上染率聚酯纤维DTY丝的制备方法，将改性聚酯经计量、挤出、冷却、上油和卷绕，制得POY丝；

所述挤出的温度为280～290℃；

所述冷却的风温为20～25℃；

所述卷绕的速度为2500～3000m/min；

单丝纤度为0.3～1.0dtex；

POY丝经导丝管、网络、加热拉伸、假捻、热定型和卷绕成型制得高上染率聚酯纤维DTY丝；DTY工艺为：

纺速550-680m/min；

T1：210-245℃；

T2：210-245℃；

压空：0.09-0.12MPa；

油轮转速：0.50r/min；

所述改性聚酯的制备步骤包括：

(1)氨基脂肪酸乙二醇酯的制备：