[发明专利]一种吸湿排汗ECDP纤维的制备方法

说明书

本发明涉及聚酯聚合、纺丝领域，公开了一种吸湿排汗ECDP纤维的制备方法，包括以下步骤：以对苯二甲酸、乙二醇、催化剂和助剂为原料，进行第一酯化；以间苯二甲酸‑5‑磺酸盐和乙二醇为原料，进行预酯化；以第一酯化产物、间苯二甲酸‑5‑磺酸盐预酯化产物、2‑甲基‑1,3‑丙二醇和复配型防醚剂为原料，进行第二酯化；以第二酯化产物和聚乙二醇为原料，进行预缩聚；以预缩聚产物为原料，进行终缩聚；将终缩聚产物冷却、切粒制得切片；切片经干燥、纺丝、加弹制得吸湿排汗ECDP纤维成品。本发明的制备方法能有效改善聚酯纤维的染色性能和吸湿排汗性能，保证聚酯纤维的强度，并且生产稳定、安全。

技术领域

本发明涉及聚酯聚合、纺丝领域，尤其涉及一种吸湿排汗ECDP纤维的制备方法。

背景技术

聚酯纤维，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，俗称涤纶。常规的聚酯纤维，由于分子链段的规整性，结晶性能好，具有强度高、模量高、弹性和耐磨性好、尺寸稳定性等优点，在民用和工业领域应用广泛。然而，聚酯纤维缺乏能与直接染料、酸性染料、碱性染料等结合的官能团，虽然具有能与分散染料形成氢键的酯基，但高结晶性以及紧密结构导致染料分子在高温高压条件下才能进入纤维内部，染色过程能耗大、污染大，受分散染料限制，染色鲜艳度差，耐日晒牢度差；除此之外，纤维吸湿性低，透气差，穿着舒适性差。为解决这两个问题，国内外研究者做了大量的研究，归纳起来，对纤维的改性方法有以下几种：(1)聚酯分子结构改性如阳离子改性、常压染色阳离子改性；(2)纤维结构改性如十字型、多叶型、三角型等异性截面等。

低温阳离子可染涤纶(ECDP)纤维是在合成聚酯纤维的过程中，添加第三单体和第四单体参与共聚，以实现常压低温可染。第三单体为磺酸盐，其磺酸基团作为阴离子染座，可以与阳离子染料以离子键紧密结合，从而达到阳离子可染的目的。在引入第三单体后，虽然共聚酯的染色的色牢度高、色泽艳丽、色谱齐全，但磺酸基团的强极性使共聚酯的极性缠结点数量较未改性聚酯明显提高，磺酸基团的空间位阻效应又限制了分子链的运动，导致改性聚酯的流变性变差，造成共聚酯在聚合后期搅拌困难以及纺丝性能变差，对纤维进行阳离子染料染色时仍需在高压下进行。因此，在引入第三单体的同时，还需引入带有柔性链段的第四单体，以改善非晶区中大分子的活动性，达到阳离子染料常压低温可染的效果。

现有技术中常用的第三单体是间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)或其酯交换产物；第四单体是聚乙二醇或芳香族聚乙二醇等。例如，公开号为CN107129567B的中国专利文献公开了一种共聚型阻燃ECDP聚酯切片及其制备方法，以对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)、SIPM、聚乙二醇(PEG)、2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)为主要原料，采用间歇式的4釜流程：一酯化、二酯化、预缩聚、终缩聚得到共聚型阻燃ECDP聚酯切片。一酯化原料为PTA和EG，生成中间产物BHET；二酯化原料为BHET、复配型热稳定剂、复配型防醚剂、催化剂、PEG和预处理后的SIPM；预缩聚原料为二酯化产物、预处理后的CEPPA；终缩聚原料为预缩聚产物。SIPM预处理是将EG和SIPM进行酯交换反应，生成SIPE。通过该制备方法制得的切片色相优良、熔点高、阻燃性能优异，该切片制造的纤维织物经阳离子染料常压染色后，色泽鲜艳，色牢度优良，不同批次之间的产品染色色差差异较小。但存在以下问题：(1)SIPM预处理的过程中会产生大量的易然易爆液体——甲醇，影响生产安全性；(2)对纤维吸湿排汗能力的改善没有研究；(3)通过引入PEG来破坏破坏链段的规整性和结晶性，使染料能进入纤维分子链内部，则会导致纤维强度降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种吸湿排汗ECDP纤维的制备方法。该制备方法能有效改善聚酯纤维的染色性能和吸湿排汗性能，保证聚酯纤维的强度，并且生产稳定、安全。

本发明的具体技术方案为：

一种吸湿排汗ECDP纤维的制备方法，包括以下步骤：