仿棉聚酯-pet/pa6共聚物纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種仿棉纖維的制備方法，特別是涉及一種改性PET聚酯纖維的制備 方法，應用于共聚物纖維紡織技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 棉纖維是用量最大的天然服用纖維，棉織物具有吸濕性好、手感柔軟、穿著衛(wèi)生舒 適等優(yōu)良性能，深受廣大消費者喜愛。今年我國棉花資源緊缺，而且常規(guī)聚酯纖維產(chǎn)能過 剩。與棉織物相比，聚酯纖維織物堅牢耐用、保形性好、性價比高，但是也存在吸濕性差、穿 著悶熱，觸覺、視覺舒適感不理想等缺陷。聚酯仿棉就是通過對現(xiàn)有滌綸纖維進行改性，配 合紡紗、織造和后整理等技術(shù)，使聚酯纖維織物具有類似棉織物的外觀與服用性能。
[0003] 國內(nèi)外科研人員對開發(fā)仿棉纖維、仿棉聚酯切片等做了很多研發(fā)工作：東麗 公司的發(fā)明專利200610161484. 3和200710134808. 9中公開了兩種仿棉長絲織物的 制備方法，通過對紗線和坯布的精煉、定型等后處理方法得到仿棉長絲織物。發(fā)明專 利201010137901. 7中公開了一種仿棉纖維的制備方法，紡絲時添加硫酸鈣顆粒，牽伸后 用堿洗，使纖維的表面形成微孔，以達到纖維異形改性、具有吸濕性的目的，發(fā)明專利 201110251232. 0 公開了以CaS03、NH(CHZCHZ0H)2、PEG、SIPE、PTA、EG為原料，采用原位聚合 的方法制備得到聚酯切片，經(jīng)過異形噴絲板，利用FDY或者POY-DTY的紡絲工藝，熔融紡制 成滌綸長絲，經(jīng)過堿處理制得高吸濕率仿棉滌綸長絲，但這兩個工藝中使用堿液溶解硫酸 鈣或亞硫酸鈣，不但污染環(huán)境，而且纖維表面會有殘留。發(fā)明專利ZL200910200062. 6公開 了在共聚酯制備中添加第三組分1，3-間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉（SIPM)和第四組分一 種多元醇的方式對聚酯分子結(jié)構(gòu)進行改性，改善了纖維的染色性能，上染率達99%以上， 但纖維的吸濕性能差，無法達到仿棉的效果。發(fā)明專利201080066312. 2在共聚酯制備中 添加的2, 6-二鹵代-4-Y-1，3, 5-三嗪衍生物，得到的纖維不會像現(xiàn)有的功能性聚酯纖維那 樣功能劑的層積在聚酯纖維表面或形成覆膜，將交聯(lián)劑共價鍵合在聚酯纖維本身所加入的 反應基團上，該交聯(lián)劑與功能劑強固結(jié)合，因此不會破壞聚酯纖維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)，不會產(chǎn) 生由于出現(xiàn)了纖維結(jié)構(gòu)的粗硬化及強伸度的降低而損傷衣著舒適性這樣的品質(zhì)降低，但吸 濕性依然不夠理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種 仿棉聚酯-PET/PA6共聚物纖維的制備方法，新鮮乙二醇（EG)及回用乙二醇并用與PTA進 行酯化反應，并與PA6共聚制備共聚物，以此制備仿棉聚酯纖維。本發(fā)明在聚酯（PET)大分 子鏈中接入了含有親水性的酰胺基，用于改進聚合物大分子鏈間的相互作用、規(guī)整度，使其 吸濕性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的缺點得到改善，并制備仿棉化纖，特別是在聚合中添加PA6,實現(xiàn)共 聚，解決了單純用共混改性的弊端。
[0005] 為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案： 一種仿棉聚酯-PET/PA6共聚物纖維的制備方法，包括如下步驟： ① 采用乙二醇和對苯二甲酸制備低聚物對苯二甲酸雙羥乙酯，酯化反應溫度控制在 250~270°C;作為優(yōu)選的技術(shù)方案，乙二醇部分采用回用乙二醇，采用回用乙二醇的量占總 乙二醇用量的比優(yōu)選為〇~40% ; ② 再將在所述步驟①中制備的對苯二甲酸雙羥乙酯與尼龍在聚合釜中進行共聚制備 共聚物，添加尼龍6的溫度控制在200~230°C，真空度控制在3000~50Pa; ③ 在250~260°C的溫度下，對在所述步驟②中制備的共聚物進行熔體紡絲，再經(jīng)后 續(xù)處理得到仿棉聚酯纖維。
[0006] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點： 1. 本發(fā)明通過乙二醇（EG)及回用乙二醇并用，將其和對苯二甲酸（PTA)制得低聚物 對苯二甲酸雙羥乙酯（BHET)，再將其與尼龍（PA6)在聚合釜中進行共聚得到共聚物，然后 將共聚物進行熔體紡絲制備得到仿棉聚酯纖維，本發(fā)明制備的仿棉聚酯-PET/PA6共聚物 纖維與市場上的棉纖維進行比較堅牢耐用、保形性好，具有接近的吸濕性，觸覺更輕盈舒 適； 2. 本發(fā)明在聚酯（PET)大分子鏈中接入了含有親水性的酰胺基，改進了聚合物大分子 鏈間的相互作用、規(guī)整度，使其吸濕性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的缺點得到改善，本發(fā)明制備的仿棉 化纖解決了單純用共混改性的弊端； 3. 本發(fā)明在PET-PA6共聚物的制備中，實現(xiàn)了資源的再利用，對反應產(chǎn)生的廢乙二醇 進行回收、并投入制備PET-PA6共聚物纖維的制備，廢棄物資源化效果明顯； 4. 本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)應用，并為仿棉產(chǎn)品用PET原料進行制備的聚合工藝提供了 理論依據(jù)和現(xiàn)實工業(yè)化基礎(chǔ)。
【具體實施方式】
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳述如下： 實施例一： 在本實施例中，一種仿棉聚酯-PET/PA6共聚物纖維的制備方法，包括如下步驟： ① 用電子天平分別稱取452g的乙二醇（EG)及808g對苯二甲酸（PTA)，并放入反應裝 置四口燒瓶中，然后取預先制備好的對苯二甲酸乙二醇酯（BHET) 1050g作為母料加入四口 燒瓶中，打開電熱套加熱一段時間，直到攪拌器能手動攪動后打開攪拌器進行攪拌，在常壓 下、頂溫KKTC、內(nèi)溫260°C的條件下進行酯化反應8小時，待溶液澄清后出料，即得到低聚 物對苯二甲酸雙羥乙酯； ② 取700g在所述步驟①中制備的酯化產(chǎn)物BHET投入聚合釜中，并加入所需用量的 銻系催化劑，向聚合釜投料完畢后，開始加熱進行聚合反應，當溫度為200°C時，向聚合釜中 加入PA6繼續(xù)反應，當繼續(xù)升溫到230°C時開始對聚合釜抽低真空，控制聚合釜內(nèi)真空度為 3000Pa，然后進行模擬預縮聚反應，再經(jīng)過30分鐘后將真空度控制在50Pa，進行高真空聚 合反應，同時收集反應過程中抽出的乙二醇，觀察攪拌機電流變化，等電流明顯上升且趨于 穩(wěn)定后，即可從聚合釜內(nèi)出料、切粒，得到共聚物切片； ③ 以260°C的紡絲溫度、300m/min的紡絲速度、4倍的牽伸倍數(shù)和8. 2r/min的栗轉(zhuǎn)數(shù)， 對在所述步驟②中制備的共聚物切片進行熔體紡絲，進行性能指標分析，得到的仿棉聚酯 纖維性能指標見表1。
[0008] 本實施例采用純乙二醇并用與PTA進行酯化反應，并與PA6共聚制備共聚物，以此 制備仿棉聚酯纖維。在聚酯（PET)大分子鏈中接入了含有親水性的酰胺基，改進了聚合物 大分子鏈間的相互作用、規(guī)整度，使其吸濕性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的缺點得到改善，解決了單純 用共混改性的弊端。本實施