[发明专利]阳离子染料易染共聚酯切片或纤维及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成纤维，具体地说是一种阳离子染料易染的共聚酯切片或纤维及制备方法。

背景技术

涤纶是以聚酯为原料经熔融纺丝及后加工所制得的纤维。最早的聚酯是1928年由杜邦公司的卡罗瑟斯用脂肪族二酸与脂肪族二醇合成并纺制成纤维。但这种聚酯纤维熔点低(～65℃)、易水解、不耐碱，无实用价值。1941年英国的温非尔德等人选用芳香族的对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)合成对苯二甲酸乙二酯，并成功制成具有实用价值的纤维，其熔点高于250℃，被命名为特丽纶(Terylene)。1951年美国杜邦公司以达克伦(Dacron)为商品名，并在1953年建成年产1.6万吨的世界第一家聚酯纤维厂。涤纶的物理机械性能优异，弹性模量高，耐热性能好，易洗快干；物理机械性能的可塑性大，利用不同的加工工艺能生产出可与棉、毛、麻等天然纤维混纺的短纤维，也可生产长丝供机织或针织。因此，聚酯纤维在世界范围内得到了迅速的发展。

尽管聚酯纤维的物理力学性能和综合服用性能优良，但由于聚酯分子链紧密敛集，结晶度和取向度较高，极性较小，缺乏亲水性，在聚酯的曲折长链分子间没有可适当容纳染料分子的间隙，因此染料粒子不易透入纤维，其染色性差，可使用染料的种类少，聚酯纤维只能采用分散染料载体染色、高温染色及热熔染色等方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种阳离子染料易染的共聚酯切片或纤维。

本发明的另一目的是提供一种上述阳离子染料易染的共聚酯切片或纤维制备方法

本发明的阳离子染料易染的共聚酯切片或纤维，系对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸乙二酯-5-磺酸钠或钾的共聚物，聚合物中对苯二甲酸单体、乙二醇的单体摩尔比为1∶1.7-2.4，间苯二甲酸乙二酯-5-磺酸钠或钾的单体为对苯二甲酸单体的2.4％～18％摩尔量。

本发明的上述阳离子染料易染的共聚酯切片或纤维制备方法是分别由下述方法制得：

在二价、三价、四价金属的等氧化物及其醋酸盐催化剂存在下和220～260℃，对苯二甲酸和乙二醇单体摩尔比为1∶1.7-2.4时反应1～5小时并脱水、加入间苯二甲酸乙二酯-5-磺酸钠或钾，在250-300℃共聚1-4小时，制得阳离子染料易染的共聚酯切片，其中催化剂用量为对苯二甲酸重量的0.01％-0.08％，间苯二甲酸乙二酯-5-磺酸钠或钾的单体为对苯二甲酸单体的2.4％～18％摩尔量。所述的二价、三价、四价金属可以是Na⁺、Ga²⁺、Mn⁴⁺、Co²⁺、Zn²⁺。

将上述阳离子染料易染的共聚酯切片在130-180℃干燥获干切片，

将上述切片或干切片在如下条件进行纺丝获阳离子染料易染的共聚酯纤维：螺杆温度280～320℃，纺丝速度900-5000m/min，拉伸温度65-180℃，拉伸倍数为1.5-5倍。

由于该聚合体中引入了磺酸钠基团，其上的金属离子(Na⁺、K⁺等)易与阳离子染料中的阳离子交换，染料就以离子键固定在聚酯分子上，同时释出盐类，由于染色在水浴中进行，NaCl等完全可去掉，平衡一直向有利于染料结合在纤维上的方向进行，聚酯纤维的染色性得以提高。

本发明所提供的纤维能用阳离子染料常温常压染色。而且由于SiPM破坏了PET聚合体大分子的规整性，使聚合体结晶速率变慢，共聚体所纺制纤维手感柔软、光泽柔和，同时可通过纺丝工艺的优化调整，赋予纤维高收缩性和抗起毛起球性能。

本发明的阳离子染料易染的共聚酯纤维是一种多功能性系列纤维，可以是阳离子染料常温常压可染的短纤维、阳离子染料常温常压可染的抗起毛起球短纤维或阳离子染料常温常压可染的高收缩短纤维；是一种阳离子染料常温常压可染的低速纺拉伸纤维；是一种阳离子染料常温常压可染的高速纺拉伸纤维、阳离子染料常温常压可染的高速纺加弹纤维或阳离子染料常温常压可染的高速纺全拉伸纤维、一种阳离子染料常温常压可染的高收缩长纤维或阳离子染料常温常压可染的抗起毛起球长纤维；阳离子染料常温常压可染的细旦复丝或单丝；阳离子染料常温常压可染的异形阳离子染料常温常压可染纤维。而且本发明的切片可与聚酯、聚酰胺共混纺制成功能性纤维。