[发明专利]一种黑色聚酯纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及纺织技术领域，具体地说，涉及一种黑色聚酯纤维，所述聚酯纤维的断裂强度为3.0～3.5dtex/cN，优选为3.3～3.4dtex/cN，断裂伸长率为30～40％，优选为40％。本发明还提供了所述黑色聚酯纤维的制备方法，采用连续聚合工艺，有效控制了聚合物的特性粘度和端羟基含量，稳定了纤维产品的质量；并且采用酯化后降温的方法，使用相应的分散介质，令碳黑染剂上染更加均匀。

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体地说，涉及一种黑色聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种性能优异的新型聚酯，其特殊的结构和优良的物理化学性能，使之在纺织、工程塑料、薄膜等领域获得广泛应用。由于在PBT大分子基本链节上的柔性部分较长，因而使PBT纤维的熔点和玻璃化温度较普通聚酯PET纤维为低，导致纤维大分子链的柔性和弹性有所提高，从而使PBT纤维具有良好的耐久性、尺寸稳定性和较好的弹性，而且弹性不受湿度的影响。纤维及其制品的手感柔软，吸湿性、耐磨性和纤维卷曲性好，拉伸弹性和压缩弹性极好，其弹性回复率优于涤纶。PBT纤维在干湿态条件下均具有特殊的伸缩性，而且弹性不受周围环境温度变化的影响，具有优良的耐化学药品性、耐光性和耐热性，特别适用于制作游泳衣、连袜裤、训练服、体操服、健美服、网球服、舞蹈紧身衣、弹力牛仔服、滑雪裤、长筒袜、医疗上应用的绷带等高弹性纺织品。用PBT纤维制成多孔保温絮片，则具有可洗、柔软、透气、轻薄、用PBT纤维生产的簇绒地毯，触感酷似羊毛地毯。鬃丝可作牙刷丝等，具有很好的抗倒毛性能。

近年来黑色的聚酯纤维应用越来越广泛，尤其是碳黑染色黑色的聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维，耐光老化，而且也不用像溶液染色那样产生工业废水，符合绿色发展的环保理念，其需求量也越来越大。

目前PBT纤维的主要制备方法是使用PBT与特种黑色母粒共混纺丝。专利号为CN103556287A的中国专利公开了一种抗蠕变聚酯的有色丝，是由抗蠕变聚酯高粘切片经计量混合黑色母粒、挤出、冷却、上油、拉伸和卷绕制得，这种方法一方面成本比较高，另一方面由于计量加入黑色色母粒过程存在一些误差，往往会导致最终的纤维出现色差等一系列问题。

现有技术也有一些连续化黑色聚酯制备方法，申请号为201420735798.X的中国专利研制了一套碳黑研磨和在线添加系统，在连续化聚酯缩聚的生产装置上进行了黑色聚酯的连续化生产。该专利使用水为分散介质，制备的碳黑浆料直接加到温度为250～260℃的酯化物中，水分蒸发，容易引起碳黑的重新团聚，使得制备的黑色聚酯容易出现黑点瑕疵，使得黑色聚酯纤维的质量仍然不是很理想。

申请号为200710118294.8的中国专利公开了一种黑色聚酯切片和黑色聚酯切片的制备方法，特别涉及在酯化反应过程或者酯交换反应前添加处理后的炭黑黑色色浆，制备出黑色聚酯切片及其制备方法。该发明采用乙二醇溶剂将炭黑溶解，通过添加分散剂经高速乳化机后制备成炭黑色浆，在酯化反应或者酯交换反应前添加炭黑色浆，最后加入缩聚催化剂，在一定的真空度下升温达到合格的特性粘数后，出料得到黑色聚酯切片。虽然该方法使用了乙二醇作为炭黑的分散介质，但是在加入炭黑色浆进行酯化时的温度高于乙二醇的沸点，可能会造成炭黑的团聚，导致生产的聚酯黑色不均匀。

此外，普通的黑色聚酯纤维PBT织物，通常是经过染色制成，但这种方法制备的工艺复杂，染色容易造成环境污染。而如果使用黑色母粒法纺丝制备黑色PBT织物，容易造成色泽不均匀，成本高等问题，为了解决黑色PBT织物的色泽均匀，以及保持伸缩性等问题，特提出本发明。

发明内容

本发明旨在提供一种黑色聚酯纤维及其制备方法，采用连续聚合工艺的同时，优化酯化过程的温度控制，令碳黑染剂更加均匀地存在于成品纤维中，以达到获取断裂伸长率高、色泽均匀的黑色聚酯织物的目的。

为实现上述目的，本发明具体采用如下技术方案：