CN106567155A - 一种低温常压深染pbt/tpee共混纤维及其制备方法 - Google Patents

一种低温常压深染pbt/tpee共混纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维及其制备方法，该纤维是由原料聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、热塑性聚酯弹性体TPEE、抗氧化剂、N,N’－乙撑双硬脂酰胺(EBS) 、润滑剂、热稳定剂按下述质量百分配比组成，配比：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为 89% ～ 95%；热塑性聚酯弹性体(TPEE) 为 5%～ 11%；抗氧化剂为 0.1%～0.5%；N,N’－乙撑双硬脂酰胺(EBS) 为 0.1%～0.5%；润滑剂为 0.05%～0.1%；热稳定剂为 0.1%～0.5%。所述热塑性聚酯弹性体(TPEE)，其中硬段为对苯二甲基丁二醇酯（PBT ），软段为聚四亚甲基醚二醇（PTMG）。该方法制备的共混纤维具有良好的弹性、韧性、柔软性好和耐化学性，染料上染率高达到93.5%以上，染色牢度高，皂洗牢度和摩擦牢度均在4级以上，适于纺织用的纤维。

Description

一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维及其制备方法，属于化学纤维技术领域。
技术背景
聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT ) 纤维是由高纯度对苯二甲酸或对苯二甲酯与1 ,4-丁二醇酯化后缩聚的线性聚合物，经熔体纺丝制得的纤维。PBT纤维弹性优越，手感柔软，兼有涤纶、锦纶、氨纶三者的优点；PBT纤维具有良好的耐化学药品性、耐光性和耐热性。
PBT纤维与PET纤维比较，PBT纤维含有更长的烷基链，其玻璃化温度低，因此PBT纤维能在较低的温度环境下完成染色，具有良好的染色性能。然而在100℃的温度条件下进行常压深染色时，虽然能得到较深的色泽，但是，染深色时，纤维染料上染率低，并且染色牢度很差；而用普通分散染料对PBT纤维进行染色时，需要在120℃的温度条件下进行，才能使纤维染上色泽均匀、鲜艳，染色牢，且染料上染率高，否则难以取得令人满意的染色效果。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明目的在于提供一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维及其制备方法，该方法制备的共混纤维染色牢度高，并具有良好的的机械性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维，其特征在于，它是由原料聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 、热塑性聚酯弹性体TPEE、抗氧化剂、 N,N’－乙撑双硬脂酰胺(EBS) 、润滑剂 、热稳定剂按下述质量百分配比组成，配比：
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 89% ～ 95%；
热塑性聚酯弹性体(TPEE) 5%～ 11%；
抗氧化剂 0.1%～0.5%；
N,N’－乙撑双硬脂酰胺(EBS) 0.1%～0.5%；
润滑剂 0.05%～0.1%；
热稳定剂 0.1%～0.5%，
所述热塑性聚酯弹性体(TPEE)，其中硬段为对苯二甲基丁二醇酯（PBT ），软段为聚四亚甲基醚二醇（PTMG），其熔点为190℃～210℃，维卡软化点在120℃～150℃，热变形温度为30℃～60℃。
所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂1010或亚磷酸酯类抗氧剂168 中的一种或二种。
所述润滑剂为硬脂酸钙、改性乙撑双脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
所述的热稳定剂为硬脂酸钡或亚磷酸三苯酯或马来酸二丁基锡中的一种。
上述的一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1). 按质量分数配比分别称取PBT和TPEE放在真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为110℃～120℃，干燥时间为4～6小时，干燥至水分含量低于0.02%；
(2). 分别将稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、EBS，再与步骤(1)得到的干燥的PBT、TPEE一起加入到混色机中进行混合，混合时间为3～5分钟，充分混合均匀后，出料，加入到双螺杆挤出机熔融、挤出、切粒，干燥，即得一种PBT/TPEE复合母粒；
(3). 将步骤（2）制得的PBT/TPEE复合母粒加入到螺杆型纺丝机的密闭料斗中，在260～263℃进行熔融纺丝，纺速为1000～2000m/min，热定型温度为80℃～ 150℃，牵伸倍数为2 ～6倍，制得低温常压深染PBT/TPEE共混纤维。
本发明的有益效果是，本发明制备的低温常压深染PBT/TPEE共混纤维具有良好的弹性和韧性，柔软性好；该方法由于共混纤维中含有少量热塑性聚醚酯弹性体(PTEE)，与PBT相容性好，且PTEE中含有的聚四亚甲基醚二醇软链段，可有效降低PBT纤维的结晶度和取向度，纤维结构更为松散，分散染料更容易扩散进入纤维内部。同时通过TPEE的加入，使得PBT/TPEE共混物的玻璃化温度降低，在用分散染料染色时，可在更低的染色温度下施行染色，实现分散染料常压沸染。该纤维染料上染率高达到93.5%以上，染色牢度高，皂洗牢度和摩擦牢度均在4级以上，适于纺织用的纤维。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维的制备方法，其步骤如下：
(1). 按质量分数配比分别称取95%的PBT和5%的TPEE放在真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为110℃～120℃，干燥时间为4～6小时，干燥至水分含量低于 0.02%，其中，所述PBT的特性黏度为0.986 dL/g，所述TPEE的特性黏度为1.69 dL/g ；
(2). 按质量分数配比分别称取0.1%的抗氧化剂、5%的N,N’－乙撑双硬脂酰胺、0.5%的马来酸二丁基锡、0.05%的硬脂酸钙，再与与步骤(1)得到的干燥的PBT、TPEE一起加入到混色机中进行混合，混合时间为3～5分钟，充分混合均匀后，出料，加入到双螺杆挤出机熔融挤出切粒，干燥，即得一种PBT/TPEE复合母粒，其中，所述抗氧化剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010 与亚磷酸酯类抗氧剂168 的复配物，混色机具体可采用东莞市欧霸塑胶机械有限公司生产的型号为OBL-25的产品，双螺杆挤出机具体可采用南京杰亚挤出装备有限公司生产的型号为SHJ-50的产品；
(3). 步骤（2）制得的PBT/TPEE复合母粒加入到螺杆型纺丝机的密闭料斗中，在260～263℃进行熔融纺丝，熔体温度控制在260～263℃，纺速为1000m/min，热定型温度为150℃，牵伸倍数4倍，制得低温常压深染PBT/TPEE共混纤维，其中，螺杆型纺丝机具体可采用北京化纤机械厂生产的型号为VC406的产品。
本实例1制得低温常压深染PBT/TPEE共混纤维，其上染率为93.5%；耐摩擦色牢度为4-5级；耐洗色牢度为4-5级，其机械性能见表1所示。
实施例2
本实施例2与上述实施例1方法基本相同，所不同的是，步骤(1)中所述的PBT 为92%、TPEE为 8%，本实施例2制得常压深染PBT/TPEE共混纤维，其上染率95.2% ，耐摩擦色牢度为4-5级；耐洗色牢度为4-5级，其机械性能见表1所示。
实施例3
本实施例3与上述实施例1方法基本相同，所不同的是，步骤(1)中所述的：PBT为90%、TPEE为10%，本实施例3制得常压深染PBT/TPEE共混纤维，其上染率96.6% ，耐摩擦色牢度为4-5级；耐洗色牢度为4-5级，其机械性能见表1所示。
实施例4
本实施例4与上述实施例1方法基本相同，所不同的是，步骤(1)中所述的：PBT为89%、TPEE为11%，本实施例4制得常压深染PBT/TPEE共混纤维，其上染率96.8% ，耐摩擦色牢度为4-5级；耐洗色牢度为4-5级，其机械性能见表1所示。
为了检测本发明的低温常压深染PBT/TPEE共混纤维的机械性能性和加工性能，分别将实施例1～实施例4所制得的低温常压深染PBT/TPEE共混纤维进行性能表征测试，测试结果如表1 所示：
由实施例1～4可以看出，本发明得到的低温常压深染PBT/TPEE共混纤维具有良好的机械性能以及良好的加工性能：同时，得到的PBT/TPEE纤维均用分散染料用常规方法进行染色，无须添加载体，可染深色，染料上染率达到93.5% 以上，耐洗色牢度和耐摩擦色牢度都在4级以上。

Claims (5)

1.一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维，其特征在于，它是由原料聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 、热塑性聚酯弹性体TPEE、抗氧化剂、 N,N’－乙撑双硬脂酰胺(EBS) 、润滑剂 、热稳定剂按下述质量百分配比组成，配比：
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 89% ～ 95%；
热塑性聚酯弹性体(TPEE) 5%～ 11%；
抗氧化剂 0.1%～0.5%；
N,N’－乙撑双硬脂酰胺(EBS) 0.1%～0.5%；
润滑剂 0.05%～0.1%；
热稳定剂 0.1%～0.5%，
所述热塑性聚酯弹性体(TPEE)，其中硬段为对苯二甲基丁二醇酯（PBT ），软段为聚四亚甲基醚二醇（PTMG），其熔点为190℃～210℃，维卡软化点在120℃～150℃，热变形温度为30℃～60℃。
2.根据权利要求l的所述的一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维，其特征在于，所述的抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂1010或亚磷酸酯类抗氧剂168 中的一种或二种。
3.根据权利要求l的所述的一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸钙、改性乙撑双脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
4.根据权利要求l的所述的一种低温常压深染PBT/TPEE共混纤维，其特征在于，所述的热稳定剂为硬脂酸钡或亚磷酸三苯酯或马来酸二丁基锡中的一种。
5.一种根据权利要求l- 4任一项所述的低温常压深染PBT/TPEE共混纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按质量分数配比分别称取PBT和TPEE放在真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为110℃～120℃，干燥时间为4～6小时，干燥至水分含量低于 0.02%；
分别将稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、EBS，再与步骤(1)得到的干燥的PBT、TPEE一起加入到混色机中进行混合，混合时间为3～5分钟，充分混合均匀后，出料，加入到双螺杆挤出机熔融、挤出、切粒，干燥，即得一种PBT/TPEE复合母粒；
将步骤（2）制得的PBT/TPEE复合母粒加入到螺杆型纺丝机的密闭料斗中，在260～263℃进行熔融纺丝，纺速为1000～2000m/min，热定型温度为80℃～ 150℃，牵伸倍数为2 ～6倍，制得低温常压深染PBT/TPEE共混纤维。
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