[发明专利]一种共聚酯假捻丝及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种共聚酯假捻丝及其生产方法，更具体来说涉及一种常压可染共聚酯假捻丝，属于合成纤维领域。

背景技术

聚酯纤维由于具有优异性能，自大规模生产以来已取得了令人瞩目的发展。

而随着技术发展，聚酯纤维在数量上不断满足社会需求的同时，在质量上也进行着更加人性化的改良。在改良手感方面，人们通过异型断面、共聚、复合假捻加工等手段使聚酯拥有更令人舒适的手感，在改良外观方面，人们通过特殊的加工方法，使布面呈现深浅色条纹效果或粗细节条纹效果等。然而在提高聚酯的染色性能方面仍然是个很难的课题，众所周知，聚酯纤维由于大分子链间紧密的结构特性，只能在高温高压下染色，不仅在环保及节能上存在问题且对染色设备和工艺要求苛刻，成本也比较高。目前，通过共聚合技术来改善聚合物染色性能是主要的手段之一，例如：与聚乙二醇之类的聚亚烷基二醇共聚后形成的聚合物、或己二酸、癸二酸等直链脂肪族羧酸共聚后形成的聚合物。但是这些方法必须加入醚键或多单体共聚合，这样也就会导致耐热性下降。也有的采取染色助剂或改变染料的结构以实现聚酯低温条件下的染色，但实际的效果并不明显。

专利CN101063236A、CN1534114A中公开了通过与带侧链的二元醇共聚形成聚酯的方法。但是这些聚酯的耐热性依然不好，导致纺丝难或纤维的物性不良等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种染色性能好、耐热性高、染色牢度好的常温常压可染的共聚酯假捻丝及其生产方法。

本发明的技术解决方案是：

该共聚酯假捻丝中至少一种为含2-甲基-1，3-丙二醇结构的共聚酯纤维，其含2-甲基-1，3-丙二醇结构的共聚酯纤维占整个共聚酯假捻丝的重量百分比为20～100％。

含2-甲基-1，3-丙二醇结构的共聚酯纤维与其它纤维复合时，考虑到成本以及低温染色的条件，其它纤维可为尼龙纤维、纤维素纤维或阳离子纤维，其它纤维占整个共聚酯假捻丝的重量百分比为0～80％。含2-甲基-1，3-丙二醇结构的共聚酯纤维特别适合与需要低温染色纤维进行复合假捻加工。

构成该含2-甲基-1，3-丙二醇结构的共聚酯假捻丝中的聚酯的末端羧基COOH的含量为25当量/ton以下，如果末端羧基的含量大于25当量/ton时，就会使共聚酯的耐热性降低；优选20当量/ton以下。聚酯中二甘醇的含量为2.0wt％以下，此时共聚物的耐热性非常好。二甘醇是在聚酯合成时副生而成且以与聚酯共聚合的形态存在，二甘醇的含量超过2.0wt％时，纺丝时聚酯的熔点或开始熔融的温度低，会引起耐热性下降，由该纤维织成的成品的手感下降等问题。优选二甘醇含量为1.5wt％以下。在迅速进行聚合反应的同时，也要保持聚酯的高耐热性，所以本发明的聚酯中的磷原子含量P和金属原子含量M满足式(1)和式(2)：

5≤[P]≤100(ppm)        式(1)

0.1≤[M]/[P]≤30        式(2)。

磷原子的含量小于5ppm、大于100ppm时，共聚酯的耐热性不好，且聚合反应不能顺利进行因而生成效率低下。

而金属原子含量M和磷原子的含量P之比小于0.1、大于30时，聚合反应很难进行生产率降低的同时，得到的聚合物的耐热性不佳；优选1≤[M]/[P]≤15。

假捻丝的单丝纤度为0.01～10dtex，断裂强度为1.5～5cN/dtex，断裂伸长率为15～40％。

假捻丝采用分散染料在90～100℃的常温常压的条件下染色的L值A，与纤度和单纤数量相当的常规聚酯纤维在130℃条件下染色后的L值B相比，满足式(3)：

-8＜(A-B)＜10                式(3)。

本发明的共聚酯假捻丝的生产方法如下：

(1)选用含2-甲基-1，3-丙二醇结构的聚酯切片，制成共聚酯预取向丝或延伸丝；

(2)将步骤(1)所得的共聚酯预取向丝或延伸丝直接进行牵伸假捻加工；或与其他纤维进行复合牵伸假捻加工，得产品，即根据用途及所需，制得单根假捻假捻丝或复合假捻假捻丝，其假捻加工条件如下：牵伸倍率为1.0～1.8，此牵伸倍率为总牵伸倍率，可分为内牵伸和外牵伸。总牵伸倍率在1.0以下时，假捻丝不能获得足够的保持张力导致加工安定性不佳；牵伸倍率在1.8以上时，假捻丝被过度拉伸，会导致假捻丝产生毛羽导致强度大幅降低。其中其他纤维优选尼龙纤维、纤维素纤维或阳离子纤维。