[发明专利]全消光涤纶低弹丝及其制备方法

说明书

本发明涉及一种全消光涤纶低弹丝及其制备方法，制备方法为：按POY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯POY丝，再按DTY工艺由改性聚酯POY丝制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝；改性聚酯的分子链中引入了2,5,6,6‑四甲基‑2,5‑庚二醇链段、含氟二元酸链段和2,2,3,4,5,5‑六甲基‑3,4‑己二醇链段，改性聚酯中分散有消光剂、经过高温焙烧的固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO₂粉体；消光剂的含量大于等于2.0wt％，制得的全消光涤纶低弹丝上染率、K/S值、色牢度和自然降解效率高。本发明方法工艺简单，制得的全消光涤纶低弹丝染色性能好，自然降解效率高。

技术领域

本发明属于改性聚酯纤维技术领域，涉及一种全消光涤纶低弹丝及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET纤维)具有断裂强度和弹性模量高、回弹性适中、热定型优异、耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性等一系列优良性能，且其织物具有抗皱和挺括性好等优点，广泛应用于服装、家纺等领域。现阶段，聚酯纤维消光产品主要有大有光、半消光和全消光产品。TiO₂应用于纺织品中可使其具有抗静电、抗紫外、抗菌、消光、红外吸收、抗老化和自清洁等服用优点。纤维级钛白粉为白色粉末，其不溶于水、无生理毒性且化学性质稳定，具有较轻的消色力、遮盖力等优良性能。同时由于TiO₂具有接近于聚酯2倍的折射率，将其添加到聚酯中时，利用两者的折射率之差能够达到消光的目的，降低了化学纤维的光反射率，消除了不适宜的光泽，是最理想的聚酯消光物质，广泛用于化纤、纺织等领域。

然而由于涤纶属于疏水性纤维，分子上不含有亲水性基团，其分子结构中也缺少能与染料发生结合的活性基团，涤纶纤维的染色性能不佳。另外，涤纶纤维成品为部分结晶的超分子结构，其结晶部分分子链相互平行，大多呈反式构象，而无定形区则多呈顺式构象，且其分子排列相当紧密，这进一步增大了涤纶纤维的上染难度。常规PET纤维的染色一般采用分散染料染色，通常需要在高温(大于130℃)高压下进行染色，此法除了增加工艺上的复杂度之外，对设备要求较高，生产成本高，染色性能差。

此外，由常规PET的分子结构及结晶情况可知，其分子排列相当紧密。因此PET对大气和微生物的抵抗性较强(PET的分解周期为16～48年)，由此可以看出，PET废弃物给环境带来了巨大的压力，其已经成为一种全球性的环境污染物。目前PET废弃物的主要处理办法有：填埋、焚烧及回收利用。虽然填埋和焚烧简单快捷，但其会给环境造成一定的污染。对PET废弃物进行降解后回收利用是处理PET废弃物最为科学的途径，但目前回收利用的比例仍然很小，这是由于服装多为棉涤或毛涤混纺，一方面需要较大人力成本将聚酯纤维分离出来，另一方面，PET结构致密、结晶度高，其自然降解时间较长，耗时耗力。目前主流的PET降解方法有水解、醇解、氨解、胺解和热解等，但由于PET特殊的结构，其处理效率较低，无法实现PET的快速降解，这极大地限制了PET的回收利用。

因此，研究一种染色性能好且易降解回收的消光聚酯产品极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供一种染色性能好且易降解回收的全消光涤纶低弹丝及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

全消光涤纶低弹丝的制备方法，按POY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯POY丝，再按DTY工艺由改性聚酯POY丝制得改性聚酯DTY丝，即为全消光涤纶低弹丝；

所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇、含氟二元酸、2,2,3,4,5,5-六甲基-3,4-己二醇、消光剂、经过高温焙烧的固体杂多酸粉体和掺杂改性的ZrO₂粉体混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；

2,5,6,6-四甲基-2,5-庚二醇的结构式如下：