[发明专利]一种降解条件可控且无甲醛残留的易降解纤维制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种降解条件可控且无甲醛残留的易降解纤维制备方法。

背景技术

在纺织加工的过程中，可降解纤维的应用包括以下几种，具体为：1、将可降解（可溶）纤维与其他纤维混纺成纱后织布，再降解可降解纤维即可得到高支纱线；2、将不能纺纱织布的纤维与该类可降解纤维混纺或者并线呈纱后织布，进而使得不能纺纱织布的纤维也能够织布；3、作为绣花的基布，在可降解纤维的布上秀花，最后将可降解纤维降解即可得到完整的花型；4、用于无捻毛巾纱，例如将棉纱与水溶性PVA并及方向捻线，而后再织成毛巾，最后将水溶性PVA降解以制成无捻毛巾。其中，目前常用的可降解纤维是PVA纤维，但PVA纤维价格贵，降解难度较大且对环境有污染，降解后，多有甲醛残留。

现有技术正试图采用聚酯PET来替代水溶性PVA，以实现新的可降解的无甲醛残留碱降解纤维。例如专利号为“200810014317.5”、名称为“一种易溶性聚酯纤维的制造方法”的中国发明专利，其公开了易溶性的短纤维工艺，且主要是在切片原料聚合时候，加入聚合物总重量1-15%的间苯二甲酸、聚合物总重量1-15%的聚乙二醇6000作改性剂；其中，上述发明专利所公开的技术方案仅针对短纤维进行论述。

又如专利号为“03112012.1”、名称为“ 一种热碱可溶性聚酯纤维的制备方法”的中国发明专利，其公开了在聚酯制备过程中添加5-10摩尔％的5－磺酸钠－间苯二甲酸乙二醇酯（SIPE）、4-8摩尔％的间苯二甲酸（IPA），并加入聚合物重量的6-12％的平均分子量为1000－8000的聚乙二醇（PEG）制备易碱解聚酯，上述聚酯干燥后熔融纺丝，拉伸或热变形制得预取向丝（POY）、牵伸丝（DT）、低弹丝（DTY）等各种热碱可溶性聚酯纤维；其中，该发明是采用已经淘汰的二步法生产长丝，但目前这种工艺设备基本已经淘汰，且该发明并未采用现在先进且普遍应用的FDY的生产工艺以及FDY长丝纤维。

需进一步指出，上述两项发明专利所公开的技术方案所针对的都是聚合物的改性基础上纺丝的常规纤维，且仅是在高温热碱、强碱及长时间的条件下才能够降解的短纤维和非FDY的长丝，很难满足后道对于低碱快速及差异化应用需求。另外，上述两项发明专利存在降解时碱溶度要求高且时间长的缺陷，如降解需要在5克/升以上的片碱，需要特殊的渗透剂且在高温下才能降解，而这样会对与其一起使用的纤维有一定的损伤，同时耗能耗时，降解成本高；纤维都是一种改性聚酯物质且为圆形横截面结构，缺乏差别化的产品，及对于后道工艺使用条件不同的降解情况下，不能对不同使用条件加以调整降解性。

实际生产中，由于降解纤维作为纺纱或者织布过程中的参与物质，本身需要一定的物理性能，例如力学性能，即要求纤维在一定的结晶度和取向度条件下，使纤维具有一定的强度，以满足正常的加工要求，如需要强度为2.0cn /dtex以上，而断裂伸长率需要小于50%，这就要求改性的PET切片必须具有一定的特性粘度，纤维必须要一定的结晶度和取向度。然而，高的特性粘度、高的结晶度及取向度会使纤维的结构紧密，碱性物质难于渗透到纤维内部，进而使得碱降解过程困难。上述碱性降解的纤维，都是在高温（90℃以上）、高碱（5克/ 升以上）并加入特殊的促进剂的情况下才能够达到降解的目的，即不能在低温和低碱条件下降解，而在高碱、高温、长时间的情况下下，降解过程会对其他材料（如棉）的手感、强力造成严重影响，且会增加环境的污染程度和费用；故而，开发出低碱低温短时间降解的纤维显得很有必要。

另外一个方面，在一些应用领域，需要一定程度的适度耐碱而降解，例如对于生产色织类纺织品，对于含碱降解的混纺或复合的纺织品（如纱线），需要在碱性条件下进行染色，这个时候又必须使纤维在碱性条件下不易降解，以使这种纱线保持一定的强力，进而满足可织性要求。

碱降解纤维需要针对不同的应用需求，在纤维生产过程中，生产出不同降解性能的纤维，在保持纤维具有一定的强度和断裂伸长率下，同时能够低温可降解，高温可降解、低碱可降解、高碱可降解的不同品种，即需要人为可控的碱降解条件的纤维。另外，市场及生产实际需要短纤维和长丝，低温、高温，低碱和高碱等适当的高强度和低伸长率的不同类型的纤维，也就是需要降解条件可控的无甲醛易降解纤维。

发明内容