[发明专利]一种超细旦聚酯纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超细旦聚酯纤维及其制备方法，制备方法为：按FDY工艺由改性聚酯熔体制得改性聚酯FDY丝，即得超细旦聚酯纤维；制得的超细旦聚酯纤维为改性聚酯FDY丝，改性聚酯的分子链包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和主链含硅的二元醇链段，主链含硅的二元醇为二甲基硅二醇、二甲基二苯基二硅氧烷二醇或四甲基二硅氧烷二醇，改性聚酯中分散有经过高温焙烧的固体杂多酸粉体，高温焙烧的温度为400～700℃，固体杂多酸为SiO₂‑TiO₂、SiO₂‑ZrO₂、B₂O₃‑Al₂O₃、TiO₂‑ZnO和SiO₂‑CaO中的一种以上。本发明制备方法，工艺简单，可有效提高聚酯的水解速率和染色性能且制得的产品力学性能优异。

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种超细旦聚酯纤维及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种性能优良的聚合物，PET因其具有模量高、强度高、保形性好和阻隔性能好等优点，被广泛应用于纤维、瓶包装、薄膜和片材等领域，产量逐年递增，行业地位显著提升。随着聚酯纤维生产规模的扩大，生产技术也得到了很大的提高，由刚开始的常规化产品的生产，逐渐向高技术、功能化和差别化纤维等生产方向发展，聚酯纤维的应用领域也从最初的服用纤维逐渐发展到装饰、产业等领域。随着纤维生产技术的不断改进和完善，提高纤维的附加价值，是化纤发展的必然趋势。生产差别化纤维产品主要有两种途径：一是采用新单体或合成方法制造新的高聚物，另一种方法是通过对现有的纤维进行改性，使其获得新的性能，而采用后一方法有投资少、见效快等优点，因而被广泛采用，这一方法的主要技术有聚合物改性技术、超细纤维制造技术、异形纤维制造技术和复合纺丝技术等。

细旦、超细旦纤维是近年来发展十分迅速的一种差别化纤维，是一种高品质、高技术的纺织原料，是化学纤维向高技术、高仿真化方向发展的新合纤的典型代表。关于细旦和超细旦纤维的定义，现在还没有一个被大家接受的统一标准，绝大多数厂商以单丝纤度为标准。我国将细旦纤维定义为单丝纤度1.2dtex，超细旦纤维定义为单丝纤度0.56dtex。当单丝纤度小到一定程度时，会出现许多新异性能。超细旦纤维直径小弯曲阻力小，纱线较柔软；比表面积大，覆盖性大，更蓬松；织物表面具有凹凸结构，增加粉末感。超细旦纤维有毛细管芯吸性，从而改善织物的透湿性，具有较高的填充密度，织物的保暖性更好。

PET纤维由于其规整的分子结构和较高的结晶度而具有优良的物理机械性能，但这同时也给PET纤维带来了染色的困难。分子结构中缺少能与染料发生键合的活性基团，只能利用分散染料进行染色。分散染料属于非离子型染料，分子尺寸较大，水溶性很低，加上PET纤维吸水性低，在水中不易膨化，所以用常规方法染色时，染料的分散质点难以从溶液进入纤维。即使在沸腾状态下上染率也很低。一般采用载体染色法或高温高压法，载体染色价格昂贵，并在技术和生态两个方面带来问题；载体的内增塑作用有利于染料在纤维内部的扩散，但残留的载体会使染料的耐光性变差，并引起污染。高温高压染色必须特殊的耐压设备，且不适于大型连续化生产，而且耗能大，生产不安全。

另外，随着PET产业的快速发展，虽然PET不会直接对环境造成危害，但由于其使用后的废品数目巨大且对大气和微生物试剂的抵抗性很强，PET废弃物己成为全球性的环境污染有机物。目前，常见的对PET废弃物的处理方法有填埋、焚烧及回收利用，填埋和焚烧虽然是最简单的方法，对环境亦将造成一定的污染，降解回收是处理PET废弃物有效而科学的途径，但由于PET结构致密，结晶度高，自然降解时间很长，目前回收利用的比例还很小。基于环境意识的增强、资源节约及可持续性的需求，服用聚酯纤维的自然降解己成为我国科技工作者迫切需要解决的问题。

因此，研究一种染色性能好且降解速率快的超细旦聚酯纤维极具现实意义。

发明内容