[发明专利]一步纺弹力复合丝及其制备方法

说明书

本发明涉及一种一步纺弹力复合丝及其制备方法，将两种粘度不同的改性聚酯分别熔融、计量、复合挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得一步纺弹力复合丝，其中两种粘度不同的改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：式中，R₁和R₂各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R₃选自碳原子数为1～5的烷基，R₄选自碳原子数为2～5的烷基，制得的一步纺弹力复合丝的弹性收缩率≥35％。本发明方法简单合理，制得的一步纺弹力复合丝具有较大的弹性而又能保持尺寸稳定性，且具有很好的延伸性等优点，有极好的推广价值。

技术领域

本发明属于纤维制备领域，涉及一种一步纺弹力复合丝及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，因其具有的优异的性能而得到迅猛地发展，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高、弹性模量高、回弹性适中、热定型性能优异、耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性好等一系列的优良性能，且由其制备的织物具有抗皱和挺括性好等优点，所以，聚酯纤维备广泛地应用于服装和家纺等领域。

但在合成对苯二甲酸乙二酯的缩聚反应的过程中，特别是在生成线性高聚物时，由于高温氧化降解也伴生了线性和环状低聚物，环状低聚物是在缩聚阶段由于大分子链端回咬环化而形成的，环状低聚物中约70％以上是环状三聚物，环状三聚物具有易聚集、易结晶、化学和耐热稳定性高等特性，生成环状三聚物会对聚酯加工存在以下影响：(1)会造成纺丝组件的堵塞，影响熔体过滤器和组件的使用寿命；(2)在纤维热定型过程会析出，沉积在加热辊上，造成摩擦力增加以及加热不匀；(3)染色过程会以环状三聚物为中心，使染料聚集并粘附在纤维表面，纤维表面出现染料色点、斑渍和色花等现象，影响由其织造而成的织物的手感和色光，同时充满管道和阀门的环状低聚物会限制熔体的正常液流速度，导致纤维染色不匀，重现性差；(4)粘附在纤维表面，导致绕纱困难，出现断纱和粗细不均等现象，影响纤维的断裂强度及断裂伸长率等力学性能，严重影响产品质量。

常见的弹力丝有涤纶低弹丝和锦纶弹力丝，前者具有较低的伸缩性，适宜制作针织外衣料，其织物手感丰满，具有较大的弹性而又保持尺寸稳定性，挺括抗皱，毛型感强，透气性较好；后者具有很好的延伸性和弹性，用于织造弹力袜、内衣、运动衣、手套等针织物。复合丝是将两者结合起来获得最优的性能。

因此，如何提供一种具有较大的弹性而又能保持尺寸稳定性，并能显著提升工业丝品质的一步纺弹力复合丝及其制备方法成为当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的聚酯纤维中低聚物含量较高而引起的纤维热定型效果差、上色难，染色不均，色斑等问题，提供一种显著减少聚酯纤维中低聚物的含量且不会对聚酯本身的性能产生影响的一步纺弹力复合丝及其制备方法。本发明改性聚酯中带支链的二元醇的引入，减少了聚酯副反应中产生的环状低聚物，减少环低聚物可以提高聚酯生产的稳定性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一步纺弹力复合丝，一步纺弹力复合丝中的单丝中同时含有两种粘度不同的改性聚酯；

两种粘度不同的改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和带支链的二元醇链段，带支链的二元醇的结构式如下：

式中，R₁和R₂各自独立地选自碳原子数为1～3的直链亚烷基，R₃选自碳原子数为1～5的烷基，R₄选自碳原子数为2～5的烷基，碳原子个数限定的目的：由于二元醇中引入支链结构和长链结构，会使烷氧基部分的电负性减弱，支链结构的碳原子个数过小，对烷氧基部分的电负性影响小，对减少环状低聚物的产生意义不大；支链结构的碳原子个数过大，会产生分子间的缠结，对分子量的分布产生影响；