[发明专利]一种具有高吸湿性的聚酯纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种合成纤维的改性方法及其改性后的合成纤维，更具体地，本发明涉及一种聚酯纤维的高吸湿改性方法及其高吸湿改性后的聚酯纤维。

聚酯纤维(以涤纶纤维，即，对苯二甲酸乙二醇酯结构为主)自发明以来，以其显著的特性，即，成本低、强度高、去污性能好、免烫定型性能大而得到越来越广泛的应用。然而，本领域皆知，聚酯纤维具有的与生俱来的缺点是：其吸湿性极低(回潮率仅0.4％，为所有纤维中最低)，透气透湿性能差，容易带静电。由此，又使得聚酯纤维的服用舒适性、吸汗水性能较差，使其应用受到很大的限制。由此，也使得上述聚酯纤维未能给某些应用领域带来更为理想的应用效果。

为改善聚酯纤维的吸湿性等服用舒适性能，提高聚酯纤维的使用效果和扩大其应用范围，人们强烈期望改善聚酯纤维吸湿性能。对聚酯纤维所作的亲水性整理研究即应运而生。

人们首先着眼的是改善聚酯纤维的服用性能。为此，人们也曾通过服装的裁剪、服装款式的设计及服装面料所用纤维的组合等方法来达到上述目的。然而，众所周知，上述方法并未能从根本上改善涤纶纤维等纤维的服用性能。例如，对于吸湿性能要求较高的体育运动服装来说，在耐久性的高吸湿性改性涤纶问世之前，绝大多数的这类运动服装通常是采用所谓的功能性针织物制作。即，在所述针织物内层采用疏水性的聚酯纤维，其外层则由亲水性的纤维所组成。如此，使得处于贴肤内层的疏水性聚酯纤维可以通过纤维毛细间隙将湿气从皮肤表面转移至吸湿性大的外层，使湿气在外层雾化，蒸发，藉此，使得接触皮肤的聚酯纤维始终处于干燥状态。然而，上述方法使得所制得的服装较厚重，也未能解决所述织物内层疏水性纤维的带静电问题，再有，所述吸湿机理使其吸湿性能较差。

业已发现，使用亲水柔软剂或亲水性整理剂对聚酯纤维进行吸湿性改性处理，可以改善聚酯纤维的吸湿性。例如，授予T.H.Grindstaff的第5,069,847号美国专利揭示了一种用含有苛性钠的纺丝处理液处理未拉伸聚酯纤维长丝，以改善其吸湿性的、聚酯纤维的改性方法。然而，这种在纤维纺丝阶段对聚酯纤维所进行的改性处理方法，如同国内已有人所作的一样，并未对聚酯纤维的吸湿性能作出较大的贡献；其对染色牢度影响较大；其吸湿性能的耐久性较差；所以，并未得到广泛应用。

另外，美国杜邦公司的第8,806,419号美国专利(CN 89102678.9，CN 89101586.8)揭示了一种聚酯纤维的表面性能改性方法。所述方法是藉由在聚酯纤维上涂敷一种由改性共聚聚酯组成的平整剂涂层，而赋予所述纤维以改进的吸湿性及其耐久性，及去污、卷曲等表面性能。所述由改性共聚聚酯组成的平整剂涂层带有聚醚链段和聚酯键，及如羟基、季胺基等带有极性基的混合物的残基。藉此，提供了该涂层以较大的交联反应的交联度，改善纤维的键合力、亲水性、表面手感及涂层的耐久性。然而，所述涂层处理方法虽然改善了纤维表面手感，但并未能在较大的程度上改善聚酯纤维的吸湿性。

近年来，国际上众多的有关本领域的技术研究人员开展了以涤纶废丝为原料，通过对其的适度降解及其后与环氧化合物的共聚反应，制备耐久性的涤纶高吸湿整理剂的研究。所述研究系将所述高吸湿整理剂用于高温高压的浸染工序中，对浸染染色工艺中的如涤纶等的聚酯纤维进行高吸湿改性处理，取得了一系列卓有成效的成果。此类高吸湿性整理剂已实现工业化生产的品种主要有：法国的罗纳-普朗克公司的QCX及CX、日本高松油脂化工株式会社的SR系列产品、美国CONSOLICATED LABS INTERNATIONAL公司的HYDROLON和HYDROWICK产品、美国INTERA公司的INTERA系列产品及上海雅运纺织化工有限公司生产的HYDROWELL产品。

上述高吸湿整理剂的特定是：它们都是耐水洗牢度十分优异的亲水性整理剂，可以采用浸染工艺与分散染料同浴，对普通的涤纶纤维进行高吸湿改性处理。

又，上述高吸湿整理剂通常是利用涤纶废丝纤维在经适度降解后，与亲水性的环氧化合物(共聚)反应而生成。由此，所述高吸湿性整理剂为含有来自所述涤纶废丝的对苯二甲酸酯部分(或残基、链段、重复单元或键)及对苯二甲酸乙二醇酯部分(或残基、链段、重复单元或键)及与之相连的聚氧乙烯(或聚氧化亚烷基)链段的聚醚链段的、含有聚醚链段的共聚聚酯的混合物或复合物。

使用上述含有聚醚链段的共聚聚酯的混合物或复合物，即可通过化学途径，将一种亲水性聚合物接枝到如涤纶纤维的聚酯纤维上去，从而，使得所述的聚酯纤维获得亲水性及水分传输效果，且其整理剂整理之后的耐吸牢度也特别优异。