本發(fā)明是一件分案申請，原申請的申請日為2014年12月17日，申請?zhí)枮?01410790752.2，發(fā)明名稱為：共混纖維及其制備方法以及含有該共混纖維的織物。
本發(fā)明涉及一種纖維，特別涉及一種聚酰胺-聚酯共混纖維及其制備方法以及含有該共混纖維的織物。
背景技術：
聚酯纖維由于其良好的性能得到了廣泛的應用，但由于其缺少親水基團，在工業(yè)絲方面表現(xiàn)為與橡膠親和力差，需進行多次浸膠處理，在民用絲方面，必須利用分散染料在高溫、高壓下染色，由于分散染料溶解度低，同時需要加入偶氮類助催化劑，造成嚴重的環(huán)境污染。近年來，我國化纖產(chǎn)量飛速發(fā)展，其中滌綸產(chǎn)量居世界第一，而且產(chǎn)能仍在高速發(fā)展。目前滌綸纖維越來越多的用于與羊毛等天然蛋白質(zhì)纖維混紡，用于制備精紡面料。然而，羊毛、真絲等天然蛋白質(zhì)纖維，采用的均是價格低廉、色譜齊全、色澤鮮艷的酸性染料染色。若用普通聚酯纖維與羊毛、真絲等混紡，無法進行同浴匹染。為了解決這一問題，國內(nèi)外很多學者專家進行了深入研究。
通常，可以通過加入聚酰胺與聚酯進行共混來改善聚酯的吸水性和上染率，然而，由于聚酰胺和聚酯天然地存在動力學與熱力學上的不相容性，因此共混過程中需要加入相容劑來改善聚酰胺和聚酯的共混體系相容性，以獲得不存在分離界面的相容體系，而眾所周知，相容劑本身的力學性質(zhì)會對共混體系的力學性質(zhì)產(chǎn)生限制，從而影響到共混纖維的力學性能。
專利cn101942708b公開了一種聚酯-聚酰胺共聚物，其在酸性染料下上染率大于80％，然而所加入聚酰胺為己內(nèi)酰胺預聚體，眾所周知，己內(nèi)酰胺聚合過程中會存在約10％單體，進行紡絲前需先水洗去除，否則無法進行紡絲，同時由于己內(nèi)酰胺結構決定了己內(nèi)酰胺預聚物中端氨基占總端基的比例不會超過50％，這也是不利于共聚發(fā)生的。
專利cn103668553a公開了一種聚酰胺-可溶性聚酯-聚乙烯吡咯烷酮共混纖維，然后通過堿溶處理得到吸水、吸濕、速干材料。其所用原料價格高，堿溶過程存在污染和浪費問題。
專利cn1632195a公開了一種可酸性染色的聚酯纖維，通過向聚酯中加入聚乙烯-聚甲基丙烯酸鹽和聚酰胺組成的復合添加劑，經(jīng)過共混紡絲得到，該方法需將聚酯、聚酰胺和聚乙烯-聚甲基丙烯酸鹽混合后造粒得到粒料后再進行紡絲，步驟繁瑣，同時由于聚乙烯-聚甲基丙烯酸鹽熔點較聚酯、聚酰胺熔點低很多，勢必影響聚酯纖維的熱性能。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術不足，提供一種雖然不排斥添加相容劑，但在不添加相容劑的條件下也可進行樹脂共混紡絲的聚酰胺-聚酯共混纖維，不添加相容劑不僅可以降低添加劑對纖維力學性能的影響，還以低成本有效改善了聚酯親水性差的缺點，實現(xiàn)了聚酯的酸性染料可染的同時能達到高上染率。
一方面，本發(fā)明提供一種共混纖維，所述共混纖維的原料包括聚酰胺和聚酯，所述聚酰胺包括聚酰胺a，所述聚酰胺a的含量為1～40重量份；所述聚酯的含量為60～99重量份，其中，所述聚酰胺a的原料為1,5-戊二胺和二元酸。
在本發(fā)明的共混纖維的一個實施方式中，所述聚酰胺a的含量為10～30重量份，所述聚酯的含量為60～90重量份。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述聚酰胺a為1,5-戊二胺與二元酸聚合而成的一種均聚物或多種均聚物的混合物、1,5-戊二胺與至少二種二元酸聚合而成的共聚物或多種共聚物的混合物、或任意前述的組合。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述聚酰胺a選自由尼龍56、尼龍510、和尼龍512所組成的組，優(yōu)選為尼龍56。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述聚酰胺的粘數(shù)為70～180ml/g，端氨基含量為20～150mol/ton(即mol/噸)。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述聚酯選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯所組成的組中的一種或多種。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述聚酯的特性粘度為0.7～0.9dl/g。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述共混纖維的纖度為0.5～7dtex，斷裂強度為1.0～5.5cn/dtex，斷裂伸長率為15～370％。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述共混纖維的纖度為1.0～5.0dtex，斷裂強度為1.5～5.0cn/dtex。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述共混纖維在常壓下酸性染料染色的上染率為62％以上，優(yōu)選為82％以上，更優(yōu)選為86％以上。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述共混纖維的飽和吸水率大于0.56％，優(yōu)選大于2.70％，更優(yōu)選大于3.84％。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述聚酰胺還包括聚酰胺b，所述聚酰胺b的原料為己內(nèi)酰胺，或己二胺與二元酸，且所述聚酰胺b的重量不高于所述聚酰胺a的重量。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述聚酰胺b為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612中的一種或多種，優(yōu)選為聚酰胺6。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述聚酰胺為聚酰胺a。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述共混纖維的原料還包括添加劑，所述添加劑選自消光劑、抗老化劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑、顏料和染料、導電填料或防靜電填料中的一種或其組合，所述添加劑的含量為0～20重量份。
在本發(fā)明的共混纖維的另一個實施方式中，所述共混纖維為聚酰胺聚酯共混初生纖維、聚酰胺聚酯共混纖維長絲、聚酰胺聚酯共混poy纖維、聚酰胺聚酯共混加彈絲、聚酰胺聚酯共混fdy纖維或者聚酰胺聚酯共混短纖維中的一種或其組合。
另一方面，本發(fā)明還提供上述共混纖維的制備方法，包括：
將所述聚酯和所述聚酰胺導入混合器中，進行混合后得到混合熔體；以及
將上述混合熔體導入紡絲機進行紡絲，
其中所述混合的溫度為220～320℃，壓力為20～101325pa；優(yōu)選的，所述混合的溫度為260～290℃，壓力為20～40000pa。
在本發(fā)明的制備方法的一個實施方式中，所述混合包括將聚酰胺和聚酯熔融后在容器內(nèi)混合，或者將聚酰胺和聚酯直接加入容器后加熱熔融攪拌混合，或者在聚酯生產(chǎn)過程中將聚酰胺熔融后直接注入聚酯中進行混合。
在本發(fā)明的制備方法的一個實施方式中，還包括在混合器中加入添加劑，所述添加劑選自消光劑、抗老化劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑、顏料和染料、導電填料或防靜電填料中的一種或其組合，所述添加劑的含量為0～20重量份。
再一方面，本發(fā)明還提供一種織物，該織物含有上述共混纖維。
本發(fā)明的聚酰胺-聚酯共混纖維所用工藝簡單、生產(chǎn)效率高，在目前聚酯直紡裝置上簡單改造即可直接實現(xiàn)生產(chǎn)。所得纖維性能良好，纖維斷裂強度＞1.0cn/dtex，斷裂伸長率＞5％，各項指標均能滿足后續(xù)織造的要求，且該纖維生產(chǎn)操作簡單，成本較低，適宜進行工業(yè)化生產(chǎn)。利用本發(fā)明的共混纖維所制備的棉型或毛型纖維，可與棉或毛以任意比例混紡，采用這種混紡紗織造的織物，可進行一浴同染，且染色無色差，上染率高，可深染，大大簡化了織物的染色工序，有效降低成本。
具體實施方式
下面根據(jù)具體實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步說明。本發(fā)明的保護范圍不限于以下實施例，列舉這些實例僅出于示例性目的而不以任何方式限制本發(fā)明。
本發(fā)明的共混纖維包含以下原料：聚酰胺以及聚酯，其中，所述聚酰胺包括聚酰胺a，所述聚酰胺a的原料為1,5-戊二胺和二元酸。
本發(fā)明的聚酰胺a和聚酯共混時，聚酰胺a的重量份數(shù)為1～40份，優(yōu)選為10～30份，聚酯的重量份數(shù)為60～99份，優(yōu)選為70～90份。
本發(fā)明的聚酰胺的粘數(shù)為70～180ml/g，端氨基含量為20～150mol/ton。聚酯的特性粘度為0.7～0.9dl/g。端氨基含量為每一噸尼龍中所含有的氨基摩爾數(shù)。
本發(fā)明的聚酰胺a的原料為1,5-戊二胺和二元酸，即聚酰胺a是由1,5-戊二胺與二元酸聚合反應所得到。
本發(fā)明中對1,5-戊二胺的來源沒有特別的限定。1,5-戊二胺可以是以賴氨酸為原料，進行脫羧反應制備得到的。脫羧反應可以是生物法，在賴氨酸脫羧酶作用下，將賴氨酸脫羧反應制備的；脫羧反應也可以是化學法，須山正等人的氨基酸的脫羧反應(第四版)，藥學雜志(vol.85(6)，p531-533，1965)公開了用賴氨酸在含四氫化萘過氧化物的環(huán)己醇中經(jīng)煮沸制得戊二胺。也可以通過基因技術，在能夠生成賴氨酸的菌株中上調(diào)賴氨酸脫羧酶的表達，或重組表達賴氨酸脫羧酶，可以在發(fā)酵過程中使產(chǎn)生的賴氨酸同步轉(zhuǎn)化為戊二胺，直接發(fā)酵得到戊二胺。
本發(fā)明中，聚酰胺a可以是戊二胺與二元酸聚合得到的均聚物，可以是一種均聚物，也可以是多種均聚物的混合物。
本發(fā)明中，聚酰胺a的聚合方式?jīng)]有限制，可以是通過戊二胺與二元酸直接縮聚得到，也可以是戊二胺與二元酸成鹽后聚合得到，或者是戊二胺與二元酸先預聚后再固相聚合得到等。
本發(fā)明中上述的二元酸可以是脂肪族二元酸及其衍生物，脂肪族二元酸可以是短鏈二元酸，即碳鏈上碳原子數(shù)小于等于10的二元酸，例如丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸，優(yōu)選為己二酸，癸二酸；也可以是長碳鏈二元酸，例如十一碳二元酸，十二碳二元酸，十三碳二元酸，十四碳二元酸，十五碳二元酸，十六碳二元酸，十七碳二元酸，十八碳二元酸，馬來酸，△9-1,18-十八烯二元酸，優(yōu)選為十二碳二元酸；更優(yōu)選為己二酸。
上述二元酸也可以是芳香族二元酸及其衍生物，例如對苯二甲酸。
上述二元酸還也可以是雜環(huán)二元酸及其衍生物，例如呋喃二羧酸。
上述二元酸可以是化學法制備，也可以是生物法或生物來源的原料制備。
本發(fā)明中，根據(jù)上述原料中二元胺和二元酸的選擇，聚酰胺a可以包括但不限于聚酰胺54、聚酰胺56、聚酰胺510、聚酰胺512中的一種或多種，優(yōu)選為聚酰胺56。
本發(fā)明中，所述共混纖維的原料還可包括己內(nèi)酰胺、或己二胺與二元酸，其以聚酰胺b表示，聚酰胺b的重量不高于聚酰胺a的重量。聚酰胺b包括但不限于聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612中的一種或幾種，優(yōu)選為聚酰胺66。
本發(fā)明中，聚酰胺a可以是戊二胺與兩種或以上二元酸聚合反應得到的共聚物，可以是一種共聚物，也可以是多種共聚物的混合物，上述聚酰胺共聚物可以是無規(guī)共聚物，可以是交替共聚物，也可以是嵌段共聚物。
本發(fā)明中，聚酰胺a可以是上述均聚物和/或共聚物的混合物。
本發(fā)明中，聚酰胺a和聚酰胺b的原料還可以包括其它單體，包括但不限于氨基酸、己內(nèi)酰胺。
本發(fā)明中，聚酰胺a和聚酰胺b中可包含符合astmd6866標準的可再生來源的有機碳。
本發(fā)明中，對聚酰胺a和聚酰胺b的制備沒有任何限制，可以采用任何公知方法制備，例如將戊二胺與脂肪族二酸在水中成鹽，然后高溫縮聚制得尼龍樹脂。
在制備聚酰胺a和聚酰胺b的過程中根據(jù)需要可以加入催化劑、封端劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、顏料和染料、導電填料或防靜電填料、消光劑等中的任意一種或幾種。作為封端劑，包括但不限于以下物質(zhì)，例如一元羧酸、二元羧酸、一元胺、二元胺、鄰苯二甲酸酐等酸酐、單異氰酸酯、單酰鹵、單酯類以及一元醇類等。從提高共混熔體均相性的觀點考慮，優(yōu)選二元胺。作為催化劑，包括但不限于以下物質(zhì)，例如次亞磷酸鈉、磷酸酯，優(yōu)選次亞磷酸鈉。
本發(fā)明對聚酯的來源沒有特別限定，可為任何公知方法自制或市售的聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯的一種或多種混合。
本發(fā)明的聚酰胺-聚酯共混纖維纖度為0.5～7dtex。根據(jù)應用領域的不同，本發(fā)明的裝置和工藝可以調(diào)節(jié)單絲纖度。由于單絲纖度過低易出現(xiàn)斷頭等異?，F(xiàn)象，同時單絲纖度過高又會造成織物彎曲強度過高，手感硬。因此，本發(fā)明的聚酰胺聚酯共混纖維的纖度更優(yōu)選范圍為1.0～5.0dtex。同時，如果上述單絲纖度保持在發(fā)明要求范圍內(nèi)，則可以根據(jù)用途選擇合適的細絲數(shù)，以滿足應用要求。
本發(fā)明的聚酰胺聚酯共混纖維的強度為1.0～5.5cn/dtex(厘牛/分特)。強度過低，在織造過程中易出現(xiàn)絨毛，成品易破損，強度過高，紡絲時可紡性差，易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，根據(jù)使用領域的不同，通過聚合和紡絲工藝調(diào)節(jié)，聚酰胺聚酯共混纖維更優(yōu)選強度范圍為1.5～5.0cn/dtex。
本發(fā)明的聚酰胺聚酯共混纖維的斷裂伸長率為15.0～370％。
本發(fā)明所提供的聚酰胺聚酯共混纖維在常壓下酸性染料染色的上染率可達62％以上，優(yōu)選為82％以上，更優(yōu)選為86％以上。
本發(fā)明的聚酰胺聚酯共混纖維，可以包括聚酰胺聚酯共混初生纖維、聚酰胺聚酯共混纖維長絲、聚酰胺聚酯共混poy纖維、聚酰胺聚酯共混加彈絲、聚酰胺聚酯共混fdy纖維以及聚酰胺聚酯共混短纖維。
本發(fā)明還提供上述共混纖維的制備方法，包括以下步驟：
將聚酯和聚酰胺按照預定的比例(例如上述重量份比例)導入混合器中，在一定溫度下進行混合后得到混合熔體；以及
將上述混合熔體導入紡絲機進行紡絲。
本發(fā)明中對聚酰胺和聚酯的混合方式無特別限定，當聚酰胺和聚酯為切片的形式時，可以利用單螺桿/雙螺桿擠出機將聚酰胺切片和聚酯切片熔融后在容器內(nèi)混合，也可以將聚酰胺切片和聚酯切片直接加入容器后加熱熔融攪拌混合，此外，在聚酯生產(chǎn)過程中聚酯為熔體的形式，可以將聚酰胺熔融后以熔體的形式注入聚酯熔體中并混合。
本發(fā)明的制備方法中，可在熔體混合階段抽真空，真空度為20～101325pa(絕對壓力)，優(yōu)選為20～40000pa，抽真空可有效提高熔體粘數(shù)，并可防止毛絲的產(chǎn)生，提高纖維強度。
熔體混合溫度優(yōu)選為220～320℃，更優(yōu)選為250～290℃。混合溫度過低，例如低于220℃，熔體易出現(xiàn)固化現(xiàn)象；混合溫度過高，例如高于320℃，易發(fā)生副反應。
本發(fā)明對紡絲工藝沒有特別的限定，可以采用現(xiàn)有任一適用的聚酯或尼龍熔體紡絲技術，本領域技術人員可以根據(jù)需要確定合適的工藝參數(shù)。
將上述聚酰胺-聚酯共混熔體導入紡絲機，在220～320℃進行紡絲，更優(yōu)選250～300℃進行紡絲，紡絲速度為200～1500m/min，優(yōu)選紡絲速度為400～1200m/min，更優(yōu)選500～1100m/min進行紡絲，可得到聚酰胺-聚酯共混初生纖維。
將聚酰胺-聚酯混合熔體導入紡絲機,在220～320℃進行紡絲，紡絲速度1500～6000m/min，更優(yōu)選紡速為1800～5200m/min，可得到聚酰胺-聚酯共混poy纖維。
將聚酰胺-聚酯混合熔體導入紡絲機,在220～320℃進行紡絲，從噴絲板下來的纖維直接進入第一熱盤，熱盤溫度75～140℃，速度800～2000m/min，然后進入第二熱盤，熱盤溫度140～250℃，速度3200～6000m/min，第一第二熱盤之間進行纖維的牽伸，牽伸倍數(shù)2～5倍；從第二熱盤出來的纖維束進入卷繞機進行卷裝，卷繞速度3100～5800m/min，卷繞后可得到聚酰胺-聚酯共混fdy纖維。
將的聚酰胺-聚酯共混初生纖維在40～120℃進行一級牽伸，牽伸倍數(shù)1.5～6倍，80～160℃進行二級牽伸，牽伸倍數(shù)1.1～1.6倍，120～250℃進行熱定型后可得到聚酰胺-聚酯共混纖維長絲。
將聚酰胺-聚酯共混初生纖維在40～120℃進行一級牽伸，牽伸倍數(shù)1.5～4倍，80～160℃進行二級牽伸，牽伸倍數(shù)1.1～2倍，之后將纖維進行卷曲，卷曲數(shù)10～20個/25cm，然后在120～200℃進行熱定型15分鐘，將定型后的纖維在切斷機上切短、打包后可得到聚酰胺-聚酯共混短纖維。
將聚酰胺-聚酯共混poy纖維在加彈機上以300～1200m/min的速度牽伸1.3～3倍，預熱箱溫度為120～250℃，d/y為1.4～2.6，定型箱溫度140～240℃，卷繞速度800～2200m/min，可得到聚酰胺-聚酯共混加彈絲。
本發(fā)明中，聚酰胺和聚酯共混時可以加入一種或多種添加劑，添加劑的重量份數(shù)為0～20份。
添加劑可以包括但不限于消光劑、抗老化劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑、顏料和染料、導電填料或防靜電填料。這些添加劑可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)根據(jù)需要添加。其加入方式可以使用現(xiàn)有公知的方法。
本發(fā)明中聚酰胺和聚酯共混時可以加入消光劑，作為消光劑，包括但不限于以下物質(zhì)，例如二氧化硅消光劑、二氧化鈦消光劑、純聚酯消光樹脂、純聚酯消光劑、有機消光劑、白炭黑消光劑等，優(yōu)選二氧化鈦消光劑。
本發(fā)明中聚酰胺和聚酯共混時還可以加入抗老化劑，作為抗老化劑可以為一種或多種的紫外吸收劑、一種或多種的抗氧劑，也可以為紫外吸收劑和抗氧劑中多種的復配物。作為紫外吸收劑，包括但不限于以下物質(zhì)，例如水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類和三嗪類。作為水楊酸酯類紫外吸收劑，包括但不限于以下物質(zhì)，例如雙水楊酸雙酚a酯、水楊酸對-叔丁基苯酯、水楊酸苯酯、水楊酸異丙酯、水楊酸異戊酯、水楊酸正丁酯等，作為苯酮類紫外吸收劑，包括但不限于以下物質(zhì)，例如2，4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮等，作為苯并三唑類紫外線吸收劑，包括但不限于以下物質(zhì)，例如2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑(uv-p)、2-(2'-羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(uv-326)、2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑(uv-327)等?？寡鮿┌ㄣ~系抗氧化劑、受阻酚系抗氧化劑、受阻胺系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑等，其中，優(yōu)選受阻酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑。
本發(fā)明中聚酰胺和聚酯共混時還可加入阻燃劑，阻燃劑可以包括但不限于三聚氰胺氰脲酸酯、氫氧化物，如氫氧化鎂或氫氧化鋁、多磷酸銨、溴化聚苯乙烯、溴化聚苯醚、溴化聚碳酸酯、溴化環(huán)氧樹脂，以及由任何這些基于溴的阻燃劑和三氧化二銻構成的組合等。
本發(fā)明中聚酰胺和聚酯共混時還可加入熱穩(wěn)定劑，熱穩(wěn)定劑可以包括但不限于基于受阻酚的化合物、基于氫醌的化合物、基于噻唑的化合物，以及基于磷的化合物，如苯基膦酸，基于咪唑的化合物，如2-巰基苯并咪唑、其取代產(chǎn)物、鹵化銅、碘化合物等。
本發(fā)明中聚酰胺和聚酯共混時還可加入顏料和染料，顏料和染料包括硫化鎘、酞菁、炭黑等。
本發(fā)明中聚酰胺和聚酯共混時還可加入防靜電填料，防靜電填料可以包括但不限于烷基硫酸鹽型陰離子型抗氧化劑、季銨鹽型陽離子型抗靜電劑、非離子型抗靜電劑，如聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯、基于甜菜堿的兩性抗靜電劑等。
本發(fā)明還提供一種織物，該織物包括上述共混纖維。
按照行業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)知識，一般認為聚酯與聚酰胺為不相容體系，簡單的將二者混合易出現(xiàn)分相現(xiàn)象，從而導致其共混物的力學性急劇下降。而按本發(fā)明所提供的方法將聚酯和由戊二胺制備的聚酰胺熔體按一定比例充分混合后，意外的發(fā)現(xiàn)混合熔體并未出現(xiàn)相分離現(xiàn)象，所得的共混纖維具有較好的力學性能，同時共混纖維具有較以往聚酰胺6、聚酰胺66改性聚酯所得纖維更高的吸濕性(最高可達3.8％以上)和更高的上染率(最高可達85％以上)和染色性能。
經(jīng)過大量實驗驗證，我們發(fā)現(xiàn)專利中所述的共混方法更有利于聚酰胺端氨基與聚酯發(fā)生反應，反應產(chǎn)物起到了相容劑的作用，而不需要添加額外的相容劑，常用的相容劑包括但不限于環(huán)狀酸酐型相容劑、羧酸型相容劑如丙烯酸型相容劑、環(huán)氧類相容劑如環(huán)氧樹脂類等。作為傳統(tǒng)的通過額外相容劑來獲得相容的共混體系的方法，相容劑雖然增加了不相容體系的相容性，但相對來說也增加了體系的復雜程度，且相容劑本身的物性會對共混體系產(chǎn)生限制，比如熔點、力學性能等。同時本發(fā)明所提供方法還可以提高體系均一性，減少小分子生成，利于提高共混纖維力學性能。另外，由于本發(fā)明所使用的聚酰胺是以奇數(shù)碳原子二元胺作為原料制得，其分子鏈上的酰胺鍵僅有一半形成分子間氫鍵，即有更多的酰胺鍵參與到吸水和染色上來，同時其晶體結構還展現(xiàn)的獨特的雙向延伸α結構，這些獨特的分子結構和分子鏈相互作用賦予了共混纖維超越常規(guī)聚酰胺6和聚酰胺66的改性效果。此外，本發(fā)明還避免了聚酰胺6等氨基酸或內(nèi)酰胺型尼龍所存在的大量殘余單體影響紡絲等問題。
綜上所述，本發(fā)明的聚酰胺-聚酯共混纖維所用工藝簡單、生產(chǎn)效率高，在目前聚酯直紡裝置上簡單改造即可直接實現(xiàn)生產(chǎn)。所得纖維性能良好，纖維斷裂強度＞1.0cn/dtex，斷裂伸長率＞5％，各項指標均能滿足后續(xù)織造的要求，且該纖維生產(chǎn)操作簡單，成本較低，適宜進行工業(yè)化生產(chǎn)。利用本發(fā)明的共混纖維所制備的棉型或毛型纖維，可與棉或毛以任意比例混紡，采用這種混紡紗織造的織物，可進行一浴同染，且染色無色差，上染率高，可深染，大大簡化了織物的染色工序，有效降低成本。
需要說明的是，本發(fā)明的聚酰胺-聚酯共混纖維的原料可以不包括相容劑，但并不排斥相容劑的應用，在本發(fā)明的聚酰胺-聚酯共混纖維的基礎上使用少量相容劑的相同成分也在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
以下通過實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明。
除非另作說明，本發(fā)明實施例中所用的原料均為可購得的。
除非另作說明，本發(fā)明中的戊二胺均指1,5-戊二胺。
實施例
在實施例和比較例中的各特性，按照以下方法及行業(yè)內(nèi)公知方法測定：
特性粘度η(dl/g)，測試方法：參照astmd4603-2003；
聚酰胺粘數(shù)(ml/g)，測試方法：參照gb12006.1-89；
聚酰胺端氨基(mol/ton(摩爾/噸))，測試方法：以三氟乙醇為溶劑，利用自動電位滴定儀進行測定。
飽和吸水率(％)，測試方法：參照gb/t1034-2008；
斷裂強度(cn/dtex)，測試方法：參照gb/t3916-1997；
斷裂伸長率(％)，測試方法：參照gb/t3916-1997；
上染率(％)，測試方法：參照fz/t54037-2011。
比較例1
將干燥后的0.6kg尼龍66切片(粘數(shù)140ml/g，端氨基52mol/ton)與9.9kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.83dl/g)切片加入50l高壓釜內(nèi)，同時加入50g聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯，體系經(jīng)氮氣置換三次后，將體系抽真空至60pa，加熱至285℃，經(jīng)充分攪拌，利用熔體泵導入紡絲箱，在285℃進行紡絲，第一熱盤溫度80℃，速度1500m/min，然后進入第二熱盤，熱盤溫度160℃，速度3750m/min，第一第二熱盤之間進行纖維的牽伸，牽伸倍數(shù)2.5倍；從第二導盤出來的纖維束進入卷繞機進行卷裝，卷繞速度3700m/min，卷繞后得到聚酰胺-聚酯共混fdy纖維。
該纖維斷裂強度3.46cn/dtex，斷裂伸長率20％，飽和吸水率為0.68％，將所得纖維在浴比為1∶20的紅色酸性染料中，93℃常壓下染色30分鐘，水洗后烘干，檢測得到該共混fdy纖維的上染率為23％。染色不勻，有色差，毛絲多。
比較例2
將干燥后的0.6kg尼龍66切片(粘數(shù)140ml/g，端氨基52mol/ton)與9.9kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.83dl/g)切片加入50l高壓釜內(nèi)，同時加入0.8kg聚乙烯-甲基丙烯酸鹽，體系經(jīng)氮氣置換三次后，將體系抽真空至60pa，加熱至285℃，經(jīng)充分攪拌，利用熔體泵導入紡絲箱，在285℃進行紡絲，第一熱盤溫度80℃，速度1500m/min，然后進入第二熱盤，熱盤溫度160℃，速度3750m/min，第一第二熱盤之間進行纖維的牽伸，牽伸倍數(shù)2.5倍；從第二導盤出來的纖維束進入卷繞機進行卷裝，卷繞速度3700m/min，卷繞后得到聚酰胺-聚酯共混fdy纖維。
該纖維斷裂強度2.72cn/dtex，斷裂伸長率32％，飽和吸水率為0.79％，將所得纖維在浴比為1∶20的紅色酸性染料中，93℃常壓下染色30分鐘，水洗后烘干，檢測得到該共混fdy纖維的上染率為68％。染色均勻，無色差，毛絲少。
由比較例1和比較例2可見，未加入相容劑時聚酰胺和聚酯很難形成具有較好相容性的共混體系，由此聚酯纖維的酸性染料可染性并未得到很好的改性，由此得到的纖維的上染率很低，而加入相容劑后聚酰胺和聚酯可以很好地混合，形成較為均一的共混體系，由此得到的共混纖維的上染率大大提高。因此可以看出，比較例所用尼龍66與聚酯共混時為了得到上染率好的纖維必須加入相容劑。
實施例1
將干燥后的0.1kg尼龍56切片(粘數(shù)70ml/g，端氨基150mol/ton)與9.9kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.7dl/g)切片加入50l高壓釜內(nèi)，同時加入20g克萊恩公司的s-eed添加劑，體系經(jīng)氮氣置換三次后，將體系抽真空至20pa，加熱至285℃，經(jīng)充分攪拌，利用熔體泵導入紡絲箱，在290℃進行紡絲，紡絲速度3800m/min，得到聚酰胺-聚酯共混poy纖維。
該纖維斷裂強度3.2cn/dtex，斷裂伸長率39％，纖維模量36cn/dtex，飽和吸水率為0.56％，將所得纖維在浴比為1∶20的紅色酸性染料中，93℃常壓下染色90分鐘，水洗后烘干，檢測得到該聚酰胺-聚酯共混長絲的上染率可達到62％。染色較為均勻，無色差，無毛絲。
實施例1中采用了原料為1,5-戊二胺和二元酸的聚酰胺，在制備共混纖維的過程中未加入相容劑，所得纖維的上染率已接近加了相容劑的比較例2的結果。
實施例2
將干燥后的0.3kg尼龍56切片(粘數(shù)120ml/g，端氨基70mol/ton)與9.7kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.82dl/g)切片加入50l高壓釜內(nèi)，同時加入含40g二氧化鈦懸濁液，體系經(jīng)氮氣置換三次后，將體系抽真空至10000pa，加熱至290℃，經(jīng)充分攪拌，利用熔體泵導入紡絲箱，在285℃進行紡絲，紡絲速度800m/min，得到聚酰胺-聚酯共混初生纖維，將該初生纖維85℃進行一級牽伸，牽伸倍數(shù)3倍，135℃進行二級牽伸，牽伸倍數(shù)1.6倍，180℃進行熱定型后得到纖維長絲。
該纖維纖度0.5dtex，斷裂強度5.5cn/dtex，斷裂伸長率15％，纖維模量42cn/dtex，飽和吸水率0.74％，將所得纖維在浴比為1∶20的紅色酸性染料中，93℃常壓下染色90分鐘，水洗后烘干，檢測得到該聚酰胺-聚酯共混長絲的上染率可達到73％。染色均勻，無色差，無毛絲。
實施例3
將干燥后的0.6kg尼龍56切片(粘數(shù)140ml/g，端氨基56mol/ton)與9.4kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.83dl/g)切片加入50l高壓釜內(nèi)，同時加入500g聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯，體系經(jīng)氮氣置換三次后，將體系抽真空至60pa，加熱至280℃，經(jīng)充分攪拌，利用熔體泵導入紡絲箱，在280℃進行紡絲，第一熱盤溫度80℃，速度1500m/min，然后進入第二熱盤，熱盤溫度160℃，速度3750m/min，第一第二熱盤之間進行纖維的牽伸，牽伸倍數(shù)2.5倍；從第二導盤出來的纖維束進入卷繞機進行卷裝，卷繞速度3700m/min，卷繞后得到聚酰胺-聚酯共混fdy纖維。
該纖維斷裂強度3.81cn/dtex，斷裂伸長率26％，飽和吸水率為1.09％，將所得纖維在浴比為1∶20的紅色酸性染料中，93℃常壓下染色30分鐘，水洗后烘干，檢測得到該共混fdy纖維的上染率可達到77％。染色均勻，無色差，無毛絲。
實施例4
將干燥后的1kg尼龍56切片(粘數(shù)135ml/g，端氨基48mol/ton)利用單螺桿擠出機在280℃下導入聚合真空聚合完成的9kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.85dl/g)熔體中，將體系抽真空至500pa，維持溫度為282℃，經(jīng)充分攪拌，利用熔體泵導入紡絲箱，在282℃下進行紡絲，卷繞速度800m/min，得到聚酯酰胺初生纖維集束后在78℃進行一級牽伸，牽伸倍數(shù)2.8倍，140℃進行二級牽伸，牽伸倍數(shù)1.3倍，之后將纖維進行卷曲，然后在180℃進行熱定型15分鐘，將定型后的纖維在切斷機上切短、打包后得到纖度為3.5dtex，長度為78mm的毛型聚酰胺-聚酯共混短纖維。
該纖維斷裂強度2.09cn/dtex，斷裂伸長率68％，飽和吸水率為1.53％，將該共混短纖維與毛混紡后在浴比為1∶20的藍色酸性染料中，90℃常壓下染色35分鐘，水洗后烘干，檢測得到該混紡產(chǎn)品的上染率可達到82％。染色均勻，無色差。
實施例5
將干燥后的1.5kg尼龍56切片(粘數(shù)155ml/g，端氨基38mol/ton)、1.5kg尼龍56/66切片(戊二胺與己二胺摩爾數(shù)相等，粘數(shù)152ml/g，端氨基42mol/ton)、6kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.82dl/g)切片和2kg聚對苯二甲酸丙二醇酯(特性粘度0.79dl/g)切片分別利用單螺桿擠出機在278℃導入50l高壓釜內(nèi)，將體系抽真空至20000pa，并加熱至280℃，經(jīng)充分攪拌，利用熔體泵導入紡絲箱，在275℃進行紡絲，卷繞速度2800m/min，得到聚酰胺-聚酯共混poy纖維，將該纖維在加彈機上以900m/min的速度牽伸1.6倍，預熱箱溫度為220℃，d/y為1.7，卷繞速度1400m/min，得到聚酰胺-聚酯共混加彈絲。
該纖維斷裂強度2.72cn/dtex，斷裂伸長率38％，飽和吸水率為2.70％，將所得纖維在浴比為1∶20的藍色酸性染料中，95℃常壓下染色60分鐘，水洗后烘干，檢測得到該聚酰胺改性聚酯加彈絲的上染率可達到86％。染色均勻，無色差，無毛絲。
實施例2-5采用了不同比例和成分的原料，所得纖維的上染率可提升至80％以上。
實施例6
將干燥后的2kg尼龍56切片(粘數(shù)165ml/g，端氨基36mol/ton)、1kg尼龍512切片(粘數(shù)155ml/g，端氨基33mol/ton)、4kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.83dl/g)、3kg聚對苯二甲酸丁二醇酯(特性粘度0.80dl/g)熔體以及2kg環(huán)氧樹脂e-45攪勻后導入雙螺桿擠出機，在260℃下導入50l高壓釜中，將體系抽真空至40000pa，在260℃下進行紡絲，卷繞速度800m/min，得到聚酯酰胺初生纖維集束后在68℃進行一級牽伸，牽伸倍數(shù)3.2倍，135℃進行二級牽伸，牽伸倍數(shù)1.3倍，之后將纖維進行卷曲，然后在170℃進行熱定型15分鐘，將定型后的纖維在切斷機上切短、打包后得到纖度為1.8dtex，長度為38mm的棉型聚酰胺-聚酯共混短纖維。
該纖維斷裂強度2.03cn/dtex，斷裂伸長率46％，卷曲數(shù)13個/25cm，飽和吸水率2.84％，將所得纖維在浴比為1∶20的藍色酸性染料中，90℃常壓下染色35分鐘，水洗后烘干，檢測得到該棉型聚酰胺改性聚酯共聚物短纖維的上染率可達到88％。染色均勻，無色差，無毛絲。
實施例6中在采用原料為1,5-戊二胺和二元酸的聚酰胺的基礎上，進一步添加了少量相容劑，所制得的共混纖維上染率略有提高。
實施例7
將干燥后的3kg尼龍56切片(粘數(shù)180ml/g，端氨基20mol/ton)、1kg尼龍510切片(粘數(shù)160ml/g，端氨基33mol/ton)、3kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.85dl/g)、3kg聚對苯二甲酸丙二醇酯(特性粘度0.77dl/g)熔體以及100g對甲苯磺酸與鈦酸酯偶聯(lián)劑攪勻后導入雙螺桿擠出機，在280℃下導入50l高壓釜中，經(jīng)充分混合后，利用熔體泵計量后進入紡絲箱體，在紡絲箱體的紡絲組件中經(jīng)過熔體分配、勻化后從噴絲板孔中噴出形成熔體細流，所述熔體細流經(jīng)過冷卻、上油后在紡絲速度為1100m/min進行卷繞，得到聚酰胺-聚酯共混初生纖維。
該初生纖維纖度7dtex，斷裂強度1.0cn/dtex，斷裂伸長率370％，飽和吸水率3.84％。
實施例8
將干燥后的2kg尼龍56切片(粘數(shù)155ml/g，端氨基38mol/ton)、2kg尼龍66切片(粘數(shù)143ml/g，端氨基45mol/ton)、3kg聚對苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.85dl/g)、3kg聚對苯二甲酸丙二醇酯(特性粘度0.77dl/g)熔體以及100g對甲苯磺酸與鈦酸酯偶聯(lián)劑攪勻后導入雙螺桿擠出機，在280℃下導入50l高壓釜中，經(jīng)充分混合后，利用熔體泵計量后進入紡絲箱體，在紡絲箱體的紡絲組件中經(jīng)過熔體分配、勻化后從噴絲板孔中噴出形成熔體細流，所述熔體細流經(jīng)過冷卻、上油后在紡絲速度為1100m/min進行卷繞，得到聚酰胺-聚酯共混初生纖維。
該初生纖維纖度7dtex，斷裂強度1.4cn/dtex，斷裂伸長率290％，飽和吸水率3.09％。
以上實施例只是對技術方案的解釋，不構成對本發(fā)明技術方案的限制。本領域的技術人員根據(jù)現(xiàn)有纖維制備方法的知識，可以通過調(diào)整制備過程中的原料配比，制備過程的溫度、壓力等，以得到合適性能的產(chǎn)品。
本領域技術人員應當注意的是，本發(fā)明所描述的實施方式僅僅是示范性的，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)作出各種其他替換、改變和改進。因而，本發(fā)明不限于上述實施方式，而僅由權利要求限定。