[发明专利]一种聚酯纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

聚酯纤维具有优异的机械性能和良好的化学稳定性，市场上绝大部分的纺织品均由聚酯纤维制得。但是由于聚酯大分子链结构规整,结晶度较高,且分子中无强极性基团,故其表面亲和性较差。因此，在聚酯纤维后期的高次加工中，需要对纤维表面进行改性而接枝其它物质如丙烯酸类化合物时比较难以进行。这种改性包括改善聚酯纤维的可染性、亲水性等。所述丙烯酸类化合物包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、4-乙烯吡啶、甲基丙烯酸羟乙酯、2-丙烯酰胺-甲基丙烷磺酸等。

目前，在纤维表面接枝其他物质主要是通过化学引发剂引发、等离子体引发、光引发以及电离辐照引发等。如《丙烯酸接枝涤纶织物性能的研究》（《合成纤维》，2005(5)，29～32，贺昌城、顾振亚）公开了一种通过电子束辐照引发取得不同接枝率的丙烯酸类化合物接枝涤纶织物。然而这种方法得到的织物的接枝率较低，丙烯酸类化合物对纤维表面的改性不明显，达不到预期的吸湿性好、上色率高等效果。而且由于纤维表面缺少反应基团，附着在纤维表面的丙烯酸类化合物经多次水洗后减少，从而影响了水洗后的织物的性能，如吸湿性能变差、退色等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面具有活性基团的聚酯纤维及其制备方法，该纤维的耐热性优良，在后期高次加工中有助于纤维表面接枝改性的进行。

本发明的技术解决方法：

一种聚酯纤维，主要含有由芳香族二元羧酸和亚烷基二元醇形成的聚酯。该聚酯纤维中还含有占聚酯纤维1～30wt%的烯烃-乙烯醇聚合物和以磷原子计占聚酯纤维10～1000ppm的磷化合物，所述烯烃-乙烯醇聚合物包含式1、式2和式3所示的结构单元，

式1，

式2，

式3，

式1中X为氢、甲基或乙基，烯烃-乙烯醇聚合物中如式1所示结构单元占所有结构单元的摩尔比A为0.1～0.55，式3所示结构单元占式2和式3所示结构单元的摩尔比B为0~0.2；所述烯烃-乙烯醇聚合物的数均分子量为5000~200000g/mol。

所述X优选氢，所述B优选0~0.1。

所述烯烃-乙烯醇聚合物优选占聚酯纤维的2～20wt%；所述聚酯纤维中磷化合物的含量优选以磷原子计占聚酯纤维的100～1000ppm，磷化合物优选磷酸三甲酯或双（2，6-二叔丁基-4-甲基苯基）季戊四醇二磷酸酯。

所述聚酯纤维优选聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维或聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维。

本发明还公开了一种聚酯纤维的制备方法，将聚酯与烯烃-乙烯醇聚合物及磷化合物混合均匀并挤出造粒得到聚酯混合物，所述烯烃-乙烯醇聚合物的添加量相对于聚酯混合物为1～30wt%，优选2～20wt%，磷化合物的添加量以磷原子计相对于聚酯混合物为10～1000ppm，优选100～1000ppm；然后将聚酯混合物进行熔融纺丝得到聚酯纤维。

本发明所述聚酯纤维在后加工整理时能够尽量多的接枝功能试剂，使聚酯纤维获得优异的性能。

具体实施方式

在聚酯纤维的后期加工整理过程中，为了赋予纤维各种功能如提高上色率、吸湿率等，往往会在聚酯纤维表面接枝相应的功能性化合物，最常用的为丙烯酸类化合物。聚酯纤维表面丙烯酸类化合物的接枝率越高，聚酯纤维表现出的性能越明显。但是由于普通聚酯纤维原料聚酯上没有活性基团，导致纤维表面丙烯酸类化合物的接枝率不高，无法达到理想的效果。

本发明所提供的聚酯纤维的原料中除聚酯外还有烯烃-乙烯醇聚合物。由于烯烃-乙烯醇聚合物分子链段上羟基的存在，使得聚酯纤维在用丙烯酸类化合物进行处理时接枝率提高，有利于聚酯纤维得到优异的性能。同时羟基与丙烯酸类化合物进行反应形成化学键连接，提高聚酯纤维的耐水洗性。

所述聚酯优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述烯烃-乙烯醇聚合物为包含式1、式2和式3所示结构单元的聚合物，

式1，

式2，

式3，

式1中X为氢、甲基或乙基，其中优选X为氢。烯烃-乙烯醇聚合物中如式1所示结构单元占所有结构单元的摩尔比A为0.1～0.55，式3所示结构单元占式2和式3所示结构单元的摩尔比B为0~0.2。