[发明专利]一种可染聚烯烃纤维

说明书

技术领域

本发明涉及一种分散染料可染且色调良好的聚烯烃纤维。

背景技术

聚烯烃纤维具有轻量、保温、速干、环境友好等优异性能。但是由于聚烯烃没有极性官能团，无法和染料分子相结合，导致聚烯烃纤维的染色非常困难，不能广泛应用在衣料领域。目前，除了少量不要求颜色的衣料可以使用聚烯烃纤维外，大部分的聚丙烯纤维用于制备无纺布，过滤材，地毯等。

作为赋予聚烯烃颜色的方法有很多，目前最常用的是通过向聚烯烃中加入颜料来获得有色聚烯烃纤维。除了这种着色方法也有其他一些染色方法。例如通过表面化学处理达到可染色的要求、通过二氧化碳超临界染色赋予颜色、复合纺丝的方法等。

日本公开专利特开平4-209824公开了通过向聚丙烯中添加尼龙获得可染聚丙烯纤维的方法，但是这种方法不能获得染深色的聚丙烯纤维。中国专利CN102719009A公开了一种通过向聚丙烯中加入改性聚酯获得可染聚丙烯纤维的方法，但是该专利中公开的改性聚酯的制备方法复杂，而且添加这种聚酯的聚丙烯纤维不能染深色，应用受到限制。中国专利CN101365834A和日本专利特表2001-522947均公开了通过向聚丙烯中加入非晶性可染聚合物使其具有可染性能。虽然聚丙烯纤维也获得了可染性，但是只能获得淡色的可染聚丙烯纤维，无法获得可染深色的聚丙烯纤维，而且纤维的强度也低，在实际应用中受到很大限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分散染料可染且色调良好的聚烯烃纤维。

本发明的技术解决方案是：

一种可染聚烯烃纤维，主要由聚烯烃、1，4-环己烷二甲酸或1，4-环己烷二甲酸二甲酯改性的共聚酯、相容剂组成。所述共聚酯在可染聚烯烃纤维中的分散径为30～1000nm。

所述共聚酯的特性粘度优选0.500～0.750dl/g。

所述1,4-环己烷二甲酸或1,4-环己烷二甲酸二甲酯优选占共聚酯中酸和酯总量的10～60mol%，更优选15～50mol%。

所述聚烯烃优选直链型聚丙烯。

所述共聚酯优选占可染聚烯烃纤维的4.00～20.00wt%。

所述相容剂优选马来酸酐改性聚丙烯，其含量优选占可染聚烯烃纤维的0.05～5.00wt%。

本发明的聚烯烃烯烃分散染料可染，且色调良好，制备方法简单。

具体实施方式

本发明通过在聚烯烃中共混加入共聚酯类可染成分从而赋予聚烯烃纤维可染性能。所述共聚酯在聚烯烃纤维的分散径为30～1000nm。由于共聚酯和聚烯烃的相容性不好，共聚酯不容易在聚烯烃中分散。本发明通过相容剂的添加控制共聚酯在聚烯烃纤维中的分散径在30nm以上；分散径大于1000nm的话，所得聚烯烃纤维的强伸度积会降低，纤维物性变差，染色后的色调也不好。

一般情况下，聚酯染色后，染料分子主要存在于聚酯的非晶区。因此，为了提高聚酯的色调，可以向聚酯中加入共聚成分，降低聚酯的结晶性，提高聚酯中的非晶区域，便于容纳更多的染料分子。

同时，聚酯的折射率也会影响染色后聚酯的色调。当光线照射到纤维上时会发生反射、透射以及散射。反射光是白光，在反射光多的情况下，会降低纤维的色调。随着聚酯折射率的降低，纤维表面的反射光减少，可以提高纤维的色调。而在聚酯中添加共聚成分，在一定程度上可以起到降低聚酯折射率的效果。

综上所述，本发明通过向聚酯中添加共聚成分降低聚酯的结晶性和折射率，提高最终聚烯烃的色调。可选择的共聚成分包括二醇类以及二酸类共聚成分。本发明中选择的共聚成分为1，4-环己烷二甲酸或1，4-环己烷二甲酸二甲酯。

本发明所述经1，4-环己烷二甲酸或1，4-环己烷二甲酸二甲酯改性后的共聚酯的特性粘度为0.500～1.200dl/g。共聚酯的特性粘度低于0.500dl/g时，实际生产困难，无法获得满意的共聚酯切片；共聚酯的特性粘度高于1.200dl/g时，共聚酯在聚烯烃中不能良好分散，影响聚烯烃纤维的强伸度积以及染色性能。本发明优选共聚酯的特性粘度为0.500～0.750dl/g。

所述共聚酯中1，4-环己烷二甲酸或1，4-环己烷二甲酸二甲酯的共聚合量占共聚酯中酸和酯总量的5～100mol%。共聚酯中共聚成分的含量会影响共聚酯的结晶性以及折射率。

从结晶性的角度考虑，当向聚酯中加入共聚成分时，由于共聚成分破坏了聚酯分子的规整性，使聚酯的结晶性变差。因此，共聚酯中的共聚成分越多，共聚酯的结晶性越差，可供染料分子容纳的地方越多，染色性越好。