CN103668555A - 一种海岛型复合纤维及超细纤维织物 - Google Patents

一种海岛型复合纤维及超细纤维织物 Download PDF

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本发明公开了一种海岛型共聚酯复合纤维，该复合纤维的海成分为CoPET水溶型聚酯，岛成分为一种改性共聚酯，海成分占复合纤维总质量的20～40wt%；岛成分占复合纤维总质量的80～60wt%；所述改性共聚酯中，相对于芳香族二元酸结构单元100mol份，乙二醇结构单元的含有量为85～98mol份，2－甲基－1,3－丙二醇结构单元的含有量为2～15mol份；所述改性共聚酯中还含有相对于改性共聚酯总重量为1～8wt%的聚醚二醇结构单元；该复合纤维形成的织物经减量处理后可以得到超细纤维织物，在低温下具有优良的染色性能且具有良好的手感。

Description

一种海岛型复合纤维及超细纤维织物
技术领域
本发明涉及一种海岛型共聚酯复合纤维，以及该纤维形成的织物经减量处理后得到的超细纤维织物。
背景技术
海岛纤维是一种聚合物分散与另一种聚合物中所形成的复合纤维，在纤维的截面中分散呈“岛”状态，而母体则相当于“海”。海岛纤维通过碱处理分离后，即得到超细纤维，与一般纤维相比，海岛纤维具有一些独特的特性，是生产高档服装面料、装饰面料的理想材料。目前，在市场上占主导地位的海岛纤维是PET/CoPET复合海岛纤维，其中PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称，CoPET是水溶性共聚酯的简称。
根据用途不同聚酯纤维的染色方法有很多，但是普通的PET纤维由于其分子结构的原因，刚性强，很难被染色且手感不佳，使用分散染料染色的时候，需要130℃的高温。
在较低的温度下提高聚酯纤维的染色性能的课题已经有很长的时间的研究了。其中，通过共聚合技术来改善聚合物特性是主要的手段之一。例如：与聚乙二醇之类的聚亚烷基二醇共聚后形成的聚合物、或己二酸、癸二酸等直链脂肪族羧酸共聚后形成的聚合物。但是这些方法必须加入醚键或多单体共聚合导致耐热性下降。同时聚酯的白度也受到影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海岛型复合纤维，具体的是由水溶性共聚酯和耐热性好、色调优良、具有低温染色性能的改性共聚酯成分构成。本发明的另一目的是提供一种手感良好、低温染色性能良好的超细纤维织物。
本发明的技术解决方案是：
一种海岛型复合纤维，该复合纤维的海成分为CoPET水溶型聚酯，岛成分为一种改性共聚酯，其中海成分占复合纤维总质量的20～40wt%；岛成分占复合纤维总质量的80～60wt%；所述改性共聚酯中，相对于芳香族二元酸结构单元100mol份，乙二醇结构单元的含有量为85～98mol份，2－甲基－1, 3－丙二醇结构单元的含有量为2～15mol份；所述改性共聚酯中还含有相对于改性共聚酯总重量为1～8wt%的聚醚二醇结构单元。
优选的是所述改性共聚酯中还含有20ppm～100ppm的Co元素、10ppm～80ppm的P元素和2～200ppm的Si元素。
所述聚醚二醇是分子量为400～10000的聚乙二醇或聚丙二醇。
所述Si元素来自于粘度为300～2000mm2/s的硅油，优选甲基苯基硅油。通过添加Co、P、Si等元素，可以很好地解决改性共聚酯的色调问题。即，若Co、P、Si元素含量在上述范围之外，则聚酯的色调容易发黄（b值偏高），容易发暗（白度L值偏低），而在此范围内的话，色调b值和L值都很好，同时岛成分改性共聚酯的耐热性也得到提高。
本发明的岛成分为改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其共聚单体为2－甲基－1, 3－丙二醇结构单元和聚醚二醇结构单元，使用该共聚单体制得的改性共聚酯的末端羧基COOH的含量为25当量／ton以下。因而岛成分改性共聚酯的染色性和耐热性都很好，降低了纺丝难度和染色难度。
复合纤维中海成分和岛成分的组成比例，优选海成分占复合纤维总质量的30wt%，岛成分占复合纤维总质量的70wt%。
将本发明的海岛型复合纤维形成织物，织物经过1～3wt%NaOH溶液40～60min减量处理溶去海成分CoPET水溶型聚酯后形成岛成分改性共聚酯超细纤维织物，该织物在60℃～120℃的低温下染色，与同规格需130℃染色后的普通涤纶相比，L值高出0～10，且色牢度4级以上。
本发明中各物性参数的测试方法如下：
（1） 耐光色牢度根据JIS L 0842，第4露光法测试。
（2） 洗涤色牢度根据JIS L 0844 ，A-2法测试。
（3）织物的L值的测试方法如下：将样品重叠成不透光状后用分光测色计（Datacolor Asia Pacific(H.K.)Ltd.制造的Datacolor 650测色。
（4）改性共聚酯中的Co、P元素含量的测试方法：
取6g共聚酯压成片状，用荧光X线分析装置（理学电气公司制造的X线分析装置3270型）测定样品，与用已知金属含量的样品事先作成的检测线进行比对，算出聚酯中的Co元素和P元素含量。
（5）硅元素含量的测试方法：
精密称量0.15ｇ左右的样品，置入在PTFE容器中，再添加2ml（60％）的濃HNO3和1ml（30％）H2O2。使用专用的微波分解装置（CEM公司生产）在160℃×30分钟的条件下进行分解，确认形成透明溶液后，用纯水定容于25ml的容量瓶中，再使用Agilent ICP-MS 7700装置进行硅元素量的定量測定。
具体实施方式
实施例1
CoPET为海成分；岛成分为改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中，第三共聚单体为2－甲基－1, 3－丙二醇，相对于对苯二甲酸结构单元，乙二醇结构单元的含量为98mol份，第三共聚单体结构单元的含量为2mol份，第四共聚单体为聚醚二醇结构单元，相对于改性共聚酯总量，其含量为1wt%，且相对于改性共聚酯总量，Co元素含20ppm、P元素10ppm、Si元素2ppm；海/岛复合重量比为20：80，经过复合熔融纺丝得到海岛复合纤维，该海岛型复合纤维形成织物后，使用1%NaOH溶液40min减量处理去掉海成分后，可以得到超细纤维织物，在60℃的低温下染色，L值为71，相比于比较例1的L值68高出了3，色牢度4级以上，手感柔软。
实施例2
CoPET为海成分，岛成分为改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中，第三共聚单体为2－甲基－1, 3－丙二醇，相对于对苯二甲酸结构单元，乙二醇结构单元的含量为92mol份，第三共聚单体结构单元的含量为8mol份，第四共聚单体为聚醚二醇结构单元，相对于改性共聚酯总量，其含量为3wt%，且相对于改性共聚酯总量，Co元素含50ppm、P元素40ppm、Si元素80ppm；海/岛复合重量比为30：70，经过复合熔融纺丝得到海岛复合纤维，该海岛型复合纤维形成织物后，使用1%NaOH溶液60min减量处理去掉海成分后，可以得到超细纤维织物，在90℃的低温下染色，L值为78，相比于比较例2的L值72高出了6，色牢度4级以上，手感柔软。
实施例3
CoPET为海成分，岛成分为改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中，第三共聚单体为2－甲基－1, 3－丙二醇，相对于对苯二甲酸结构单元，乙二醇结构单元的含量为88mol份，第三共聚单体结构单元的含量为12mol份，第四共聚单体为聚醚二醇结构单元，相对于改性共聚酯总量，其含量为5wt%，且相对于改性共聚酯总量，Co元素含80ppm、P元素65ppm、Si元素150ppm；海/岛复合重量比为40：60，经过复合熔融纺丝得到海岛复合纤维，该海岛型复合纤维形成织物后，使用2%NaOH溶液50min减量处理去掉海成分后，可以得到超细纤维织物，在100℃的低温下染色，L值为78，相比于比较例3的L值70高出了8，色牢度4级以上，手感柔软。
实施例4
CoPET为海成分，岛成分为改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中，第三共聚单体为2－甲基－1, 3－丙二醇，相对于对苯二甲酸结构单元，乙二醇结构单元的含量为85mol份，第三共聚单体结构单元的含量为15mol份，第四共聚单体为聚醚二醇结构单元，相对于改性共聚酯总量，其含量为8wt%，且相对于改性共聚酯总量，Co元素含100ppm、P元素80ppm、Si元素200ppm；海/岛复合重量比为30：70，经过复合熔融纺丝得到海岛复合纤维，该海岛复合纤维形成织物后，使用3%NaOH溶液40min减量处理去掉海成分后，可以得到超细纤维织物，在120℃的低温下染色，L值为82，相比于比较例2的L值72高出了10，色牢度4级以上，手感柔软。
比较例1
CoPET为海成分，岛成分聚对苯二甲酸乙二醇酯，海/岛复合比为20：80，经过复合熔融纺丝得到海岛复合纤维，该海岛复合纤维形成织物后，使用1%NaOH溶液40min减量处理去掉海成分后，可以得到超细纤维织物，在130℃下染色，L值68，色牢度4级以上。
比较例2
CoPET为海成分，岛成分聚对苯二甲酸乙二醇酯，海/岛复合比为30：70，经过复合熔融纺丝得到海岛复合纤维，该海岛型复合纤维形成织物后，使用1%NaOH溶液50min减量处理去掉海成分后，可以得到超细纤维织物，在130℃下染色，L值72，色牢度4级以上。
比较例3
CoPET为海成分，岛成分聚对苯二甲酸乙二醇酯，海/岛复合比为40：60，经过复合熔融纺丝得到海岛复合纤维，该海岛型复合纤维形成织物后，使用2%NaOH溶液60min减量处理去掉海成分后，可以得到超细纤维织物，在130℃下染色，L值70，色牢度4级。
    以上实施例和比较例的各数据参加下表。
Figure 503338DEST_PATH_IMAGE002

Claims (7)

1.一种海岛型复合纤维，其特征在于：该复合纤维的海成分为CoPET水溶型聚酯，岛成分为改性共聚酯，海成分占复合纤维总质量的20～40wt%；岛成分占复合纤维总质量的80～60wt%；所述岛成分改性共聚酯中，相对于芳香族二元酸结构单元100mol份，乙二醇结构单元的含有量为85～98mol份，2－甲基－1, 3－丙二醇结构单元的含有量为2～15mol份；所述改性共聚酯中还含有相对于改性共聚酯总重量为1～8wt%的聚醚二醇结构单元。
2.根据权利要求1所述的海岛型复合纤维，其特征在于，所述岛成分改性共聚酯中还含有相对于改性共聚酯总重量的20ppm～100ppm的Co元素、10ppm～80ppm的P元素和2～200ppm的Si元素。
3.根据权利要求1或2所述的海岛型复合纤维，其特征在于，所述聚醚二醇是分子量为400～10000的聚乙二醇或聚丙二醇。
4.根据权利要求1或2所述的改性共聚酯，其特征在于，所述Si元素来自于粘度为300～2000mm2/s的硅油。
5.根据权利要求4所述的海岛型复合纤维，其特征在于，所述硅油为甲基苯基硅油。
6.根据权利要求1或2所述的海岛型复合纤维，其特征在于：复合纤维中海成分占复合纤维总质量的30wt%；岛成分占复合纤维总质量的70wt%。
7.一种超细纤维织物，其特征在于：由权利要求1所述的海岛型复合纤维形成织物，织物经过1～3wt%NaOH溶液40～60min减量处理溶去海成分CoPET水溶型聚酯后形成岛成分改性共聚酯超细纤维织物，该织物在60℃～120℃的低温下染色，与同规格需130℃染色后的普通涤纶相比，L值高出0～10，且色牢度4级以上。
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