[发明专利]一种低含量有机挥发物低熔点聚酯纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低含量有机挥发物低熔点聚酯纤维及其制备方法，以苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、间苯二甲酸磺酸盐和1,4‑丁二醇为原料制得低含量有机挥发物低熔点聚酯后，以其为皮层材料，以PET为芯层材料进行皮芯复合纺丝(组件中金属砂材质为Ni)制得低含量有机挥发物低熔点聚酯纤维；且在酯化反应阶段加入氧化锌；该纤维具有皮芯复合结构，皮层材质为低含量有机挥发物低熔点聚酯(分子链由苯二甲酸链段、乙二醇链段、二甘醇链段、间苯二甲酸磺酸盐链段和1,4‑丁二醇链段组成)，芯层材质为P E T；纤维中乙醛与丁烯醛的总含量0.5ppm。本发明减少了有机挥发物对纤维的影响且避免了纤维发生粘连的问题。

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种低含量有机挥发物低熔点聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

聚酯纤维坚牢耐用、抗皱挺括、有良好的洗可穿性能，且用途广泛，是需求量最大、发展速度最快的合成纤维之一。低熔点聚酯是通过在普通聚酯的聚合过程中加入多种改性组分，改变PET的分子结构，从而达到降低熔点(熔点在100-210℃)的一种新型的改性聚酯。低熔点聚酯广泛应用于服装用非织造布或电工绝缘非织造布生产中，由其制得的纤维混在普通聚酯纤维网中，只需加热至其熔点就可产生粘合，冷却固化后粘结牢固，能提高非织造布的撕裂强度。最近，低熔点纤维在纤维复合材料领域的应用也越来越受到关注，采用低熔点纤维做基体的复合材料加工时流动性好，与增强纤维混合均匀，其产品的韧性、强度都得到提高。

低熔点聚酯的市场需求量很大，相比于国外，国内低熔点聚酯纤维的发展起步较晚，且品种比较单一，目前国内的大部分产品存在问题是玻璃化温度偏低。玻璃化转变温度Tg是材料的一个重要特性参数，材料的许多特性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。从分子结构上讲，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象，而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。对于低熔点聚酯纤维而言，由于柔性链的引入，其大分子的刚性下降，其大分子的规整结构被破坏，但在其玻璃化转变温度附近容易发生粘连现象。特别是在运输、包装、加工过程中，由于温度以及挤压的情况下更加明显，严重影响低低熔点聚酯纤维的品质及使用。

而且，作为聚酯合成原料的乙二醇中含有几十ppm的硫化氢(石油化工或煤化工中残留的)，长时间下，硫化氢会对聚合设备造成腐蚀和造成聚合过程中催化剂中毒(生成硫化锑，降低了催化剂的有效含量)；所以，为了使得聚合的顺利进行，通常会增加催化剂的使用量，这从两个方面影响到了聚酯：一是硫化锑为黄色，会进入到聚酯中，影响了色泽(b值升高)；二是催化剂的增加，增加了聚酯中锑的含量。另外，在低熔点聚酯的酯化和缩聚反应过程中还会发生一系列的副反应，产生许多副产物，其中影响较大的为丁烯醛和乙醛，丁烯醛和乙醛都会引起身体不适症状。这对低熔点聚酯的应用产生不利的影响，特别是限制了其在汽车、密闭环境中的应用；而丙烯醛和乙醛作为聚合反应的副产物，无法在聚合中完全消除。

因此，如何减少硫化氢对聚合过程及聚酯纤维色泽的影响，以及减少低熔点聚酯纤维中丁烯醛和乙醛的含量的问题非常重要。

发明内容

本发明提供一种低含量有机挥发物低熔点聚酯纤维及其制备方法，目的是减少硫化氢对聚合过程及聚酯纤维色泽的影响，以及减少低熔点聚酯纤维中丁烯醛和乙醛的含量。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低含量有机挥发物低熔点聚酯纤维的制备方法，以苯二甲酸、乙二醇、二甘醇、玻璃化转变温度调节剂和1 ,4-丁二醇为主要反应原料制得低含量有机挥发物低熔点聚酯后，以其为皮层材料，同时以PET为芯层材料进行皮芯复合纺丝制得低含量有机挥发物低熔点聚酯纤维；

低含量有机挥发物低熔点聚酯的制备过程中，在酯化反应阶段加入氧化锌；

苯二甲酸为对苯二甲酸和间苯二甲酸；

玻璃化转变温度调节剂为间苯二甲酸磺酸盐；