[发明专利]超细旦涤纶牵伸丝及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超细旦涤纶牵伸丝及其制备方法，制备方法为：按FDY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯FDY丝，即得超细旦涤纶牵伸丝；制得的超细旦涤纶牵伸丝材质为改性聚酯；改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和含氟二元酸链段，含氟二元酸为2,2‑二氟‑1,3‑丙二酸、2,2‑二氟‑1,4‑丁二酸、2,2‑二氟‑1,5‑戊二酸或2,2,3,3‑四氟‑1,4‑丁二酸；超细旦涤纶牵伸丝的单丝纤度为0.3～0.5dtex。本发明制备方法简单，通过含氟二元酸对聚酯进行改性，提高了聚酯的水解速率；制得的产品力学性能好，在温度为25℃且相对湿度为65％的条件下放置60个月后，其特性粘度下降12～18％。

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种超细旦涤纶牵伸丝及其制备方法。

背景技术

涤纶是我国聚酯纤维(PET)的商品名称，是合成纤维中的一个重要品种，随着人类生活水平的不断提高，在服用、装饰及产业用等方面对涤纶纤维材料的数量与品质上的要求也在不断提高。超细旦纤维(单丝纤度0.55dtex)，是近年来发展迅速的一种差别化纤维，是化学纤维向高技术、高仿真化方向发展的新合纤的典型代表。超细旦纤维具有手感柔软、高柔韧性、光泽柔和、高吸水吸油性、高保温性、高密度以及高比表面积等优良特性，是高档服装面料、家纺及汽车内饰等产业领域急需的紧缺性原料。

随着PET产业的快速发展，虽然PET不会直接对环境造成危害，但由于其使用后的废品数目巨大且对大气和微生物试剂的抵抗性很强，PET废弃物已成为全球性的环境污染有机物。超细旦纤维绝大多数运用于服装领域，随着人们对服装需求的不断提升，废旧服装的数量也逐年攀升，在我国每年就产生近3000万吨的废旧服装。目前，常见的对PET废弃物的处理方法有填埋、焚烧及回收利用，填埋和焚烧虽然是最简单的方法，对环境亦将造成一定的污染，降解回收是处理PET废弃物有效而科学的途径，但由于PET结构致密，结晶度高，自然降解时间很长，目前回收利用的比例还很小，最高约13％，虽然近年来我国在PET 回收利用方面有较大的增速，但由超细旦纤维织造的服装由于所采用的原料依然为普通的聚酯，其回收率仍然很低，不到10％。

在实际应用中对于PET的降解多采用化学降解的方法，化学分解法主要有水解法和醇解法，此外还有氨解、胺解和热解等。但目前所使用的化学降解法依然存在降解速率慢，降解效果差等问题，其仍然无法解决大量的废旧服装的降解回收利用。基于环境意识的增强、资源节约及可持续性的需求，服用聚酯纤维(涤纶长丝)的自然降解已成为我国科技工作者迫切需要解决的问题。

因此，研究一种通过对聚酯进行改性来提高聚酯降解速率和降解效果的方法并采用该改性聚酯来制备力学性能好、特性粘度低的超细旦涤纶牵伸丝极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中服用聚酯纤维(涤纶长丝)降解速率慢，降解效果差的缺陷，提供一种通过对聚酯进行改性来提高聚酯降解速率和降解效果的方法并采用该改性聚酯来制备力学性能好、特性粘度低的超细旦涤纶牵伸丝。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

超细旦涤纶牵伸丝的制备方法，按FDY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯 FDY丝，即得超细旦涤纶牵伸丝；

所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和含氟二元酸混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；

所述含氟二元酸为2,2-二氟-1,3-丙二酸、2,2-二氟-1,4-丁二酸、2,2-二氟-1,5-戊二酸或2,2,3,3-四氟-1,4-丁二酸；

本发明的含氟二元酸的特殊之处在于氟原子在α碳上，当在水解过程中引入该含氟二元酸时，由于氟原子在α碳上，吸电子能力较强，使得聚酯中C-O键上的电子云密度降低，四面体的负离子的稳定性下降，有利于亲核加成反应的进行，同时由于α碳上含氟二元酸的空间位阻小于对苯二甲酸，进一步促进了亲核加成反应的进行，因而显著提高了降解速率。