[发明专利]一种高吸湿防黄变聚酰胺纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高吸湿防黄变聚酰胺纤维及其制造方法。

背景技术

聚酰胺纤维是强度较大的化学纤维中的一种，具有耐摩擦、耐弯曲变形、不易产生皱纹、不易吸水、能够较快干燥等性能，同时聚酰胺纤维具有优良的弹性，其弹性回复率可与羊毛媲美；具有质轻的特点，聚酰胺纤维比重为1.14，在商业化合成纤维中，仅次于比重小于1的聚丙烯；另外还具有耐腐性、不怕虫蛀、不怕发霉等特点，因而在衣料、地毯、毛巾、人工皮革、渔网、钓鱼线等各种各样的领域里被广泛使用。

聚酰胺纤维虽然具有以上优点，但也存在着一些缺点。聚酰胺纤维的主要缺点有：①聚酰胺纤维耐黄变性能差，在室外长时间受日光照射后，或者运输过程中，纤维本身易发生黄变，影响到纤维的使用范围、使用领域。另外，聚酰胺纤维发生黄变时，其强度也随着下降，因而与聚酯纤维相比其保型性较差，其制成的织物较不够挺拔，还有聚酰胺纤维表面光滑，有蜡状感。针对这些缺点近年来已研究出不少改善措施，如加入耐光剂以改善耐旋光性，制成异型断面以改善外观及光泽，以DTY或ATY加工或与其它纤维混纺或交织，以改善手感。②聚酰胺纤维是化学合成纤维，虽然具有一定的吸湿性能，但是在对吸水性或吸湿性要求较高的领域中，其应用还是受到了限制。比如，身体出汗时，衣服内的液体的汗水以及产生的水蒸汽，不能被充分吸水吸湿而滞留在衣服里，特别是夏季高温多湿的情况下，会令人很不舒服。虽然聚酰胺纤维的平衡水分率要高于聚酯纤维，但从穿着时的舒适感来讲还是不能令人非常满意的。而天然纤维如纯棉虽然具有很好的吸水吸湿性，但因其保水率很高，导湿性能较差，应用范围也受到了制约。如何能使一种纤维同时具有吸水-导湿的高舒适性能是目前诸多纤维研究者和纤维生产厂家努力追求的目标。

针对上述①的黄变问题，进行了各种各样的研究，发现左右聚酰胺尼龙纤维黄变现象的为聚酰胺纤维中的末端氨基的含量。

纤维中的末端氨基与流通过程中所使用的包装材料中所含有的作为抗氧化剂来使用的苯酚系列的BHT(二特丁基化对甲酚)升华所产生的升华物在NOx(氧化氮气)的催化作用下，生成一系列的诱导体，其中的这系列中某一种诱导体为有色物质，使得纤维发生黄变现象。

再一个就是，纤维中末端氨基与流通过程中所使用包装材料中所含有的香兰素(3-甲氧基-4-羟基苯甲醛)发生脱水反应，所得物质接下来在氧气的作用下，最后产生有色的醌式构造，从而使得纤维发生黄变现象。

  以上两种在流通过程中与所使用的包装材料中的某些物质反应所发生的黄变现象，使得纤维发黄，影响了聚酰胺尼龙纤维的使用范围及领域。

  另外，在消费者所用阶段，尼龙制品上附着的一些附着物，如洗涤用剂、脏污等一些物质，在外界的NOx(氧化氮气)的催化作用下，与聚酰胺尼龙纤维所含有的氨基末端基相结合，生成有色物质，纤维发生黄变现象。

    由于以上的聚酰胺尼龙纤维的发黄问题，影响了聚酰胺尼龙纤维的使用寿命，以及可以使用的一些领域。比如，在衣料领域，聚酰胺尼龙纤维的黄变问题就影响其在外套、白色内衣方面的使用，而不得不较多的局限使用在染色品等方面。

    针对上述的由聚酰胺尼龙纤维中氨基末端基所引起的黄变问题，以往的技术是进行以下的处理。

    在聚酰胺尼龙聚合物聚合的阶段，通过添加酸性物质，让末端氨基在聚合阶段被反应掉，从而减少聚合物中末端氨基的含量，从而达到抑制纤维发黄。但是，在聚合阶段来抑制末端氨基的反应方式，使得聚合物中的末端氨基的含量不易控制，末端氨基含量过量减少会导致在织物染色阶段，不易上色，影响发色性，从而影响纤维的使用。还有就是，添加进去的过量的未反应小分子物质会在纤维阶段影响纤维物质；在聚合阶段的控制方式，会比较大幅度的增加聚合成本，从而影响了纤维的本身在市场上的竞争力。

    在织物阶段通过后处理加工方式来抑制黄变问题的话，通过在后处理工序，对聚酰胺尼龙织物进行有机酸或有机酸酐（例如，醋酸或醋酸酐）处理，抑制一部分末端氨基来保证纤维不发黄，保留一部分氨基末端基来保证织物的染色性能。在实际对氨基末端基的处理上，存在误差较大，制品性能不能很好控制的问题，后处理加工方式也不是一个良好的处理方式。

再有就是，对所使用的包装材料进行处理、筛选或改进，比如通过不使用香兰素、苯酚系列抗氧化剂BHT，来保证聚酰胺尼龙纤维不发生发黄问题。但是，此种方式费用巨大、可行性差，而且不能根本上解决聚酰胺纤维黄变问题。