[发明专利]氨纶与聚丁二酸丁二醇酯皮芯纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及双组分纤维制备领域，特别涉及一种氨纶与聚丁二酸丁二醇酯皮芯纤维的制备方法。

背景技术

新型纤维材料层出不穷，新型纤维材料的性能有别于传统的纤维材料，新型纤维材料包括高性能纤维、高功能纤维和高感性纤维。新型纤维材料通常应用于制作尖端复合材料、产业用纺织品、特种防护用纺织品等，在手感、风格、触觉、质感以及成品外观方面有特殊贡献使最终产品的服用性能，或有独特风格，或优于天然纤维，或实现了特殊服用功能。

在人们日益关注环境保护的今天，可生物降解高分子材料(塑料、橡胶、纤维等)已成为当今世界各国研究的热点。可降解纤维的种类日益繁多，其应用涉及到医用、服用、渔业、建筑、卫生、装饰、工业处理等诸多领域。聚丁二酸丁二醇酯作为可降解高分子，熔点在115℃，力学性能好，具有加工应用的可能性，是目前研究的热点，目前国内合成的聚丁二酸丁二醇酯分子量较低，颜色发黄，多应用在塑料领域，在纺织领域里聚丁二酸丁二醇的应用还很少见到。

发明内容

为了开发聚丁二酸丁二醇酯的在纺织领域的应用，选择氨纶和聚丁二酸丁二醇酯共纺，得到改性可降解聚酯纤维。

本发明涉及一种氨纶与聚丁二酸丁二醇酯皮芯纤维的制备方法，通过聚合得到的聚丁二酸丁二醇酯与氯纶共同纺丝，制得皮芯型双组份纤维，其中皮层为聚丁二酸丁二醇酯，芯层为氯纶，皮层完全包裹芯层，皮层重量占纤维总重量的20～60％，成品纤维线密度范围为150～300dtex。

聚丁二酸丁二酸酯的制备：原料为丁二醇与丁二酸，添加摩尔比为1.10～1.15，催化剂为甲基苯磺酸和钛酸四丁酯，聚酯的合成主要有酯化和缩聚两步完成，连续聚合工艺中酯化反应通过常压和减压两个酯化釜完成，缩聚反应通过预缩聚和终缩聚两釜完成。聚丁二酸丁二醇酯在合成中要加入催化剂、消光剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂。添加量为丁二醇摩尔量的多少，催化剂和聚合原料一起进入酯化反应，消光剂、稳定剂、增效剂和阻燃剂则在缩聚反应的最后阶段加入。

催化剂    甲基苯磺酸           200×10^-6，

催化剂    钛酸四丁酯           400×10^-6，

消光剂    二氧化硅             3～5‰，

稳定剂    磷酸三甲酯           5～8‰，

阻燃剂    溴代碳酸酯类         5～8‰，

增效剂    锑酸钠               1～3‰，

制得聚丁二酸丁二醇酯的特性黏度为1.3～1.5dl/g。熔点115℃，端羧基≤30mmol/kg，色相L值≥85，水分≤0.10％。

在制备皮芯型纤维时，氨纶和聚丁二酸丁二醇酯自酯分别熔融，在挤出前的最后时刻两种聚酯熔体进入纺丝箱，通过调节纺丝箱中的分隔元件和喷丝板，可以得到聚丁二酸丁二醇酯所占质量比为20～30％、40～50％、50～60％等不同类型的皮芯型纤维。

双组份熔体初纺成丝后依次经过一道拉伸、热定型、二道拉伸、卷曲、热定型、切断工序制的。熔体纺丝的拉伸温度为200℃，纺丝速度为800～1800m/min，一道拉伸的牵伸比为2.5～3.5，拉伸温度为100℃，热定型温度在90～100℃；二道拉伸的牵伸比为1.15～1.50，拉伸温度为90℃，卷曲温度为70～80℃，再经过热定型使纤维温度达到55℃以下，切断。

皮芯纤维的性能：

密度(dtex)         150～300

吸湿率(％)         3.0～4.0

回弹率(％)         20～30

断裂强度(CN/dtex)  30～40

断裂伸长率(％)     30～60

本发明的进步意义在于：

利用与氨纶制备皮芯型纤维，纤维具有高弹性、柔软、轻质性能，扩展了聚丁二酸丁二醇酯的在纺织领域的应用。

具体实施方式

一种氨纶与聚丁二酸丁二醇酯皮芯纤维的制备方法，其特征在于：通过聚合得到的聚丁二酸丁二醇酯与氯纶共同纺丝，制得皮芯型双组份纤维，其中皮层为聚丁二酸丁二醇酯，芯层为氯纶，皮层完全包裹芯层。

实施例