[发明专利]含金属改性十字型酯化物的原液着色聚酯纤维及制备方法

说明书

本发明涉及一种含金属改性十字型酯化物的原液着色聚酯纤维及制备方法，方法为：将由功能液态色浆和聚酯熔体混合而成的纺丝熔体进行纺丝制得含金属改性十字型酯化物的原液着色聚酯纤维，功能液态色浆包含金属改性十字型酯化物和染料；制得的含金属改性十字型酯化物的原液着色聚酯纤维主要由聚酯纤维基体和均匀分散在聚酯纤维基体中的金属改性十字型酯化物和染料组成；金属改性十字型酯化物为多孔微球，由十字型杂化物经成核和生长形成微球后再进行造孔制得；十字型杂化物的分子结构式主要由分子A、分子B和金属离子Mⁿ⁺构成。本发明的制备方法工艺简单，解决了现有技术加工和成型过程中功能材料分散性差且热稳定性差的问题，制得的聚酯纤维有色且兼具阻燃和抗菌功能，极具应用前景。

技术领域

本发明属于功能纤维技术领域，涉及一种含金属改性十字型酯化物的原液着色聚酯纤维及制备方法。

背景技术

功能纤维、差别化纤维和高性能纤维是传统纺织工业技术创新的主要发展方向。功能纤维是指除具有一般纤维所具有的物理机械性能以外，还具有某种特殊功能的新型纤维。随着我国合成材料工业的不断发展和其应用领域的不断拓展，聚酯等高分子材料已广泛应用于化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰以及衣食住行等各个领域。在实际应用中，为了满足不同人群的不同需求，人们对合成材料的功能性提出了更高的要求，采用功能材料对聚酯进行改性已成为目前科研人员的热点研究方向。

有机酯化物由于与聚酯等聚合物基体结构类似，相容性好，常被用作功能性改性载体。研究人员常通过先对酯化物进行功能性改性然后再将其与聚酯等聚合物熔融共混的方法实现对聚合物的改性。其中，十字型酯化物由于具有分子结构较为复杂且可连接功能性粒子的基团多的特点，常被用作金属离子功能性改性的载体。研究人员在载体上负载金属离子是指通过化学键或者物理键的作用将金属离子键接到载体分子上从而制备金属离子吸附材料、催化材料、自组装单元、抗菌材料或阻燃材料，其中，载体分子中的羟基、胺基和羧基等基团对金属离子具有良好的螯合作用，能有效的吸附或捕集金属离子以实现功能性改性。但十字型酯化物作为小分子，其普遍存在易迁移、在液相和聚合物基体相中分散性差、热稳定性差难以与热塑性高聚物熔融加工温度区间匹配以及与基体相容性不佳的问题，极大地影响了产品的加工性能，如能克服十字型酯化物的缺点，将其用于聚酯改性将有望制备一种阻燃和抗菌性能优良的聚酯纤维。

原液着色涤纶纤维就是先对聚酯熔体着色后再进行纺丝而成的纤维，与常规染色方法相比，原液着色纤维不再需要进行后道染色，降低了纤维色丝的生产成本，减少了水和能源的消耗，节能减排优势明显，然而原液着色技术生产的着色纤维的颜色均匀性和色牢度等仍需进一步提高。

因此，研究一种有色且兼具阻燃和抗菌性能的聚酯纤维具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供一种由十字型酯化物制得的在液相中分散性好、热稳定高且兼具阻燃、抗菌和吸附功能的材料，并由其对聚酯进行改性制得含金属改性十字型酯化物的原液着色聚酯纤维。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

含金属改性十字型酯化物的原液着色聚酯纤维，主要由聚酯纤维基体和均匀分散在聚酯纤维基体中的金属改性十字型酯化物和染料组成；

所述金属改性十字型酯化物为多孔微球，由十字型杂化物经成核和生长形成微球后再进行造孔制得，金属改性十字型酯化物的多孔结构能够吸附染料，提高聚酯纤维的色牢度；

十字型杂化物的分子结构式主要由分子A、分子B和金属离子Mⁿ⁺构成，n的取值范围为1～3；

分子A为十字型酯化物分子，结构式如下：