[发明专利]一种阳离子可染的聚酯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种阳离子可染的聚酯纤维，其特征是：所述阳离子可染的聚酯纤维为负载磺酸官能团的聚酯纤维，负载率为1.4％-3.0％；K/S值为3.0～4.0；上染率为95％～99％；

所述负载是指聚酯纤维中通过掺杂磺酸官能化的聚苯乙烯高荧光微球引入磺酸官能团，所述磺酸官能化的聚苯乙烯高荧光微球为以1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物作为交联剂的聚苯乙烯微球；聚苯乙烯高荧光微球带有磺酸官能团；

所述1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物是指苝酰亚胺的1,7湾位带有乙烯基团的取代基和酰亚胺位为大体积取代基；

所述的大体积取代基为倍半笼形硅氧烷和/或带有侧链的长烷基链；

所述倍半笼形硅氧烷是R为异丁基或异辛基；

所述带有侧链的长烷基链是

所述乙烯基团的取代基是指端基带有乙烯基团的烷基链，所述烷基链为小于六个碳的烷基链。

2.根据权利要求1所述的一种阳离子可染的聚酯纤维，其特征在于，1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物与苯乙烯结构单元的摩尔比为1:10～12；磺酸钠官能团负载量为2.0～3.0mmol/g。

3.根据权利要求1所述的一种阳离子可染的聚酯纤维，其特征在于，所述磺酸官能化的聚苯乙烯高荧光微球的平均直径为100-300nm，孔径方差为1.0～1.8；比表面积为800-950m²g^-1；荧光量子产率为60～80％。

4.根据权利要求1所述的一种阳离子可染的聚酯纤维，其特征在于，所述的阳离子可染聚酯纤维断裂伸长率为31％～37％，单丝纤度为3.3-3.5dtex，纤维强度为3.3-3.8CN/dtex。

5.如权利要求1～4任一项所述的一种阳离子可染的聚酯纤维的制备方法，其特征是：将35-45wt％的PET粉体、40-60wt％的磺酸官能化的聚苯乙烯高荧光微球、5-10wt％的硬脂酸钙和1-5wt％的2,4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚将混合25-35min后的各组分在220-225℃下熔融挤出制得含磺酸官能团的荧光微球的功能母粒；随后将母粒添加到聚酯熔体中制得全拉伸丝，使得荧光微球占聚酯纤维质量7％-10％；其中熔体输送管道的温度为275-290℃，纺丝箱体的温度为280-290℃，侧吹风风速0.3-0.8m/s，热辊温度140-180℃，纺丝速度3500-5000m/min。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯高荧光微球采用乳液聚合，步骤为：

(1)将苯乙烯、1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物、过氧化物引发剂和有机溶剂混合得到混合物；

(2)在搅拌条件下将混合物加入去离子水、0.5-3.0wt％的乳化物后迅速升温至T并持续一段时间后停止反应得到乳液；

(3)在搅拌条件下往乳液中加入1.5-10wt％的破乳剂氯化钠，搅拌凝聚后抽滤并用热水洗涤，在大于制孔剂沸点的温度下干燥得到聚苯乙烯高荧光微球。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，过氧化物引发剂为氧化二苯甲酰(BPO)或氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)；有机溶剂为甲苯，过氧化物引发剂与苯乙烯的质量比为1:75～85；苯乙烯与1,7-乙烯基-苝酰亚胺衍生物的摩尔比为10～12:1；有机溶剂与苯乙烯的质量比为1:1～4；

混合物与去离子水的质量比为1:5～7，T为75-90℃，一段时间为2～6h。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述磺酸官能化处理的步骤为：

(a)将聚苯乙烯高荧光微球置于有机溶剂中溶胀，加入浓度为98wt％的浓硫酸后，在95～100℃的温度条件下反应5～10h，去除溶剂和剩余的硫酸后得到磺化处理后的聚苯乙烯高荧光微球；

(b)将磺化处理后的聚苯乙烯高荧光微球与氢氧化钠溶液混合，在20～30℃温度条件下反应0.5～2h得到磺酸官能化的聚苯乙烯高荧光微球；

所述有机溶剂为二氯乙烷、甲苯、二甲苯或四氢呋喃；

聚苯乙烯高荧光微球与有机溶剂的质量比为1:1～1.5；

聚苯乙烯高荧光微球与浓度为98wt％的浓硫酸的质量比为1:3～6；

氢氧化钠溶液的浓度0.1～5wt％；

磺化处理后的聚苯乙烯高荧光微球与氢氧化钠溶液的体积比1:2～5；

用大于微球体积10倍的水，冲洗去除浓硫酸后以高于有机溶剂沸点的温度烘干出去残余有机溶剂。