CN114717684A

CN114717684A - 一种由混合聚酯制成的化学纤维材料

Info

Publication number: CN114717684A
Application number: CN202110016634.6A
Authority: CN
Inventors: 胡腾蛟; 邵晓丛; 包建鑫; 张丽芝
Original assignee: Du Pont China Holding Co ltd
Current assignee: Du Pont China Holding Co ltd
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2021-01-06
Publication date: 2022-07-08
Also published as: WO2022148357A1; TW202242214A

Abstract

一种由至少一种聚酯和至少另外一种聚酯的制成的化学纤维材料，制备方法及其应用。所述化学纤维材料具有良好的染色性能，良好的手感等可接受的物理特性，具有工业上的可行性，成本较低。本申请还涉及包含上述化学纤维材料制成的织物和/或其他制品。

Description

一种由混合聚酯制成的化学纤维材料

技术领域

本申请涉及一种由混合聚酯制成的化学纤维材料、制备方法及其应用。所述化学纤维材料使用至少一种聚酯与至少另外一种聚酯作为原料，在纺丝前对不同聚酯进行物理混合，制成混合聚酯化学纤维材料。本申请还涉及使用上述化学纤维材料制成的纱线、织物和/或其他制品。

背景技术

在聚酯作为纺织材料时，为保证纺丝的质量均一性，通常追求成分单一的聚酯，而尽量避免混合不同聚酯。因为大家普遍认为，对不同聚酯进行物理混合，会对纤维的均一性产生不良影响，进而会影响化学纤维材料的特性，诸如染色性能。

常见的聚酯纺织材料，例如，聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等，其可以单独，或与其它化学纤维材料共同制成纱线，被广泛应用于纺织品和其他最终用途。

有些聚酯纺织材料，例如，聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的染色较为困难。聚对苯二甲酸丙二醇酯通常采用分散染料进行染色。常见地，聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的染色需要在高温高压的条件下进行，例如130℃。

发明内容

技术问题

不同纺织材料进行染色所需的工艺条件不同。有些聚酯，例如，聚对苯二甲酸丙二醇酯的染色需要在较高的温度和压力条件下进行。而其它一些常见材料，如羊毛等，则在常压条件下染色。因此，如希望在织物中同时使用聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维和其它在常压条件下染色的纤维，对其进行染色则存在困难。特别地，当聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维和羊毛混合使用时，毛衫工厂通常并无加压的高温染缸，而添加加压设备将导致成本的大幅攀升。

此外，为了满足聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维染色所需的较高的温度和压力条件，纤维在高温高压加工过程中可能受到损伤，由此会影响包括柔软度、身骨在内的其它性能。特别是，当聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维和其它纤维材料，如羊毛、尼龙等混合使用时，聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维染色所需的较高的温度和压力，将严重损伤其它纤维材料(如羊毛、尼龙等)的质地，引发织物柔软度变劣，影响手感等问题。

因此，希望一种化学纤维材料，特别是芳香族聚酯材料，其可以在温和的染色条件下进行染色，具有良好的染色性能。还希望所述化学纤维的其他特性，如强度、身骨、尺寸稳定性等不变劣或表现更优。

技术方案

本申请提供了一种化学纤维材料，其使用至少一种聚酯与至少所述另外一种聚酯作为原料，在纺丝前对所述至少一种聚酯与至少另外一种聚酯进行物理混合。

优选地，所述至少一种聚酯为芳香族聚酯；更优选地，所述芳香族聚酯为聚亚烷基对苯二酸酯；进一步优选地，所述聚亚烷基对苯二酸酯为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

优选地，所述至少另外一种聚酯也为芳香族聚酯；更优选地，所述芳香族聚酯为聚亚烷基对苯二酸酯；进一步优选地，所述聚亚烷基对苯二酸酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

在本申请中所说的芳族聚酯是指，那些在其主链或侧链中含有芳香环的聚酯，例如可以举出：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸己二醇酯(PHT)等。

优选所述一种聚酯与所述至少另外一种聚酯以1/99～99/1的比例物理混合；更优选地一种聚酯与所述至少另外一种聚酯以10/90～90/10的比例物理混合；更优选地一种聚酯与所述至少另外一种聚酯以20/80～80/20的比例物理混合；更优选地一种聚酯与所述至少另外一种聚酯以30/70～70/30的比例物理混合；更优选地一种聚酯与所述至少另外一种聚酯以40/60～60/40的比例物理混合。

优选聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚酯以1/99～99/1的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚酯以10/90～90/10的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚酯以20/80～80/20的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚酯以30/70～70/30的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚酯以40/60～60/40的比例物理混合。

优选聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚亚烷基对苯二酸酯以1/99～99/1的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚亚烷基对苯二酸酯以10/90～90/10的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚亚烷基对苯二酸酯以20/80～80/20的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚亚烷基对苯二酸酯以30/70～70/30的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚亚烷基对苯二酸酯以40/60～60/40的比例物理混合。

优选聚对苯二甲酸丙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯以1/99～99/1的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯以10/90～90/10的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯以20/80～80/20的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯以30/70～70/30的比例物理混合；更优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯以40/60～60/40的比例物理混合。

优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述至少另外一种聚亚烷基对苯二酸酯以10/90、30/70、20/80、40/60、50/50、60/40、70/30、80/20或90/10的比例物理混合；特别优选地聚对苯二甲酸丙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯以10/90、30/70、20/80、40/60、50/50、60/40、70/30、80/20或90/10的比例物理混合。

本申请所述的含有一种聚酯与至少另外一种聚酯的化学纤维材料，还可以含有其他成分，包括但不限于第三种或更多种聚酯、其他聚酯添加剂，除非它们会有损于本申请的优点。所述添加剂，诸如消光剂(例如二氧化钛)、热稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、紫外光吸收剂、抗菌剂、或各种颜料、或其它的功能性添加剂。

在另一方面，本申请所述的含有一种聚酯与至少另外一种聚酯的化学纤维材料，可以含有一种脂肪族聚酯，例如聚乳酸，与至少另外一种聚酯，例如芳香族聚酯，进而提高化学纤维材料的性能，如染色性能。

本申请也提供了一种混合不同聚酯的纺织材料的制备方法，其使用至少一种聚酯，例如聚对苯二甲酸丙二醇酯，与至少另外一种聚酯，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯作为原料，对不同的聚酯进行物理混合，并将所得混合物料制成化学纤维材料。具体地，将所得混合物料经加热、挤出得到混合物料的熔体。混合物料的熔体进一步可经纺丝组件制成混合聚酯化学纤维材料。

获得本申请的混合聚酯化学纤维材料的方法并无特殊限定。例如，可以将不同聚酯(1)在单独的装置中预混，然后进行加热和挤出处理，(2)在加热和挤出处理的同时，进行混合。

在一个优选实施方案中，所述一种聚酯，例如聚对苯二甲酸丙二醇酯与至少另外一种聚酯，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯在聚酯粒(“聚酯粒”中的“粒”并不意图限定形状，“粒”包括称为“切片”、“薄片”等的产品)，采用如下方式进行物理混合，在不同的聚酯粒向料仓中输送的过程中进行物理混合。此后，混合物料经加热、挤出，熔体经纺丝组件，例如喷丝板，从而制成混合聚酯化学纤维材料。

在一个优选实施方案中，所述一种聚酯，例如聚对苯二甲酸丙二醇酯，与至少另外一种聚酯，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯，采用如下方式进行物理混合，在不同的聚酯粒从料仓向挤出机的进料口输送的过程中进行物理混合，物理混合可以发生在聚酯干燥前或干燥后。此后，混合物料经加热、挤出，熔体经纺丝组件，从而制成混合聚酯化学纤维材料。

在一个优选实施方案中，所述一种聚酯，例如聚对苯二甲酸丙二醇酯与至少另外一种聚酯，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯采用如下方式进行物理混合，其中一种聚酯粒正常进料，至少另外一种聚酯粒以侧喂料方式加入挤出系统，进行物理混合。经加热、挤出，混合物料的熔体经纺丝组件，从而制成混合聚酯化学纤维材料。

所述加热、挤出温度通常为低于约300℃，优选为约245-260℃温度。

所述混合聚酯化学纤维材料可以为长纤维、短纤维和/或其他形式的材料。

所述混合聚酯长纤维可以为均匀组份的单组份长丝，和/或与其他纤维材料纱线共同制成多组分复合型纤维，例如双组分复合长丝。所述复合型纤维，可以为，例如，并列型复合纤维、海岛型复合纤维和/或菊瓣型复合纤维等。所述混合聚酯可以作为纤维整体的一部分与PET共同制成复合型纤维，例如并列型复合纤维。

所述混合聚酯短纤维材料可单独地制成纱线和/或与其他纤维材料混纺制成纱线。

所述混合聚酯化学纤维材料可进一步制成织物和/或其他制品。

在一个优选实施方案中，所述含有聚对苯二甲酸丙二醇酯和至少另外一种聚亚烷基对苯二酸酯的混合聚酯化学纤维材料为短纤维，其进一步与羊毛或者其它纤维如棉、粘胶纤维、尼龙、腈纶等进行混纺，共同制成织物。

在一个优选实施方案中，所述含有聚对苯二甲酸丙二醇酯和至少另外一种聚亚烷基对苯二酸酯的混合聚酯化学纤维材料制成全拉伸纱线(FDY)、或部分取向纱线(POY)、或者拉伸变形纱线(DTY)、或者其它形式的纱线，更进一步化学纤维材料与其他材料共同纺制成复合型纤维。在一个优选实施方案中，所述含有混合聚酯化学纤维的全拉伸纱线与聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸变形纱线以50/50的比例制成双组分复合长丝。

本申请还涉及含有上述纺织材料的织物和/或其他制品。织物可以是针织、机织和非织造织物。

本申请还涉及一种纺织材料染色方法，所述方法包括在至少一种聚酯中，通过物理混合加入至少另外一种聚酯作为原料，所述至少一种聚酯和所述至少另外一种聚酯经物理混合得到混合物料，将所述混合物料的熔体制成纺织材料，而后在常压下，在低于130℃的温度下对所述纺织材料进行染色处理。优选地，采用本申请的方法可以在90℃-100℃进行染色处理，例如95℃。

在一个优选实施方案中，所述纺织材料染色方法包括在聚对苯二甲酸丙二醇酯中，通过物理混合加入至少另外一种聚酯作为原料。优选所述至少另外一种聚酯为聚亚烷基对苯二酸酯，更优选其为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

有益效果

本申请的一个优点在于，本申请所述的化学纤维材料，虽然物理混合了不同聚酯，但令人意外的，其仍可以得到均匀程度良好的熔体，并可以制得均匀的纤维，具有良好的加工性。

本申请所述的化学纤维材料，其原料成本和加工成本较低，在较低温度和常压下，即可染色，其染色后色泽更好，着色力更强，色牢度更优。

本申请的另一个优点在于，本申请所述的化学纤维材料及包含所述化学纤维材料的纺织材料还具有优良的物理性能，其柔软度、光滑度较优，具有良好的身骨，尺寸稳定性较好，且不易起毛起球。

本申请所述化学纤维材料的染色在较低温度和常压下即可完成，无需使用加压设备，对设备要求更低，大大节约了成本，且具有更优的安全性。

尽管不希望受任何理论的约束，据信，不同聚酯材料的物理混合可以影响聚酯材料的结晶性，进而实现在较温和的条件下取得优异的染色效果。

同时，本申请的所述化学纤维材料具有较低的低聚物含量，可以改善单独使用聚对苯二甲酸丙二醇酯存在的环状二聚物过多，污染加工设备的问题，具有良好的加工可行性。

此外，本申请仅需在纺丝生产中进行不同聚酯粒子的简单物理混合，在纺丝之外，对不同聚酯可不进行额外的熔融共混加工步骤，进一步有利于工艺的简化，成本的减低，也避免了高温高压的染色过程对于纺织材料的损伤。

附图说明

图1为实施例2中的本申请混合聚酯化学纤维材料的织布染色结果。

图2为实施例3中的PBT/PTT混合聚酯化学纤维材料的织布染色结果。

图3为实施例3中的PBT/PTT混合聚酯化学纤维材料的纱线袜筒染色结果。

具体实施方式

在没有相反表示的情况下，“聚对苯二甲酸丙二醇酯”(PTT)是指包括含有至少70％摩尔对苯二甲酸丙二醇酯重复单元的均聚物和共聚物以及含有至少70％摩尔均聚物或共聚聚酯的聚合物组合物。优选的聚对苯二甲酸丙二醇酯类含有至少85％摩尔，更优选至少90％摩尔，进而更优选至少95％摩尔或至少98％摩尔，最优选约100％摩尔的对苯二甲酸丙二醇酯重复单元。用于制造PTT的1，3-丙二醇优选用生物化学方法从可再生资源得到。市售的聚对苯二甲酸丙二酯树脂包括但不限于DuPont的

本申请所用的聚对苯二甲酸丙二醇酯的特性粘度范围优选为0.7-1.3dL/g。

特性粘度(IV)是对聚合物分子量的度量，可以根据ASTMD 5225进行测量。特性粘度通常随着聚合物分子量的增加而增加，但是也依据高分子的类型、其形状或构象、及测量所用的溶剂而定。

在没有相反表示的情况下，“聚对苯二甲酸乙二醇酯”(PET)是指包括含有至少70％摩尔对苯二甲酸乙二醇酯重复单元的均聚物和共聚物以及含有至少70％摩尔均聚物或共聚聚酯的聚合物组合物。优选的聚对苯二甲酸乙二醇酯类含有至少85％摩尔，更优选至少90％摩尔，进而更优选至少95％摩尔或至少98％摩尔，最优选约100％摩尔的对苯二甲酸乙二醇酯重复单元。

在没有相反表示的情况下，“聚对苯二甲酸丁二醇酯”(PBT)是指包括含有至少70％摩尔对苯二甲酸丁二醇酯重复单元的均聚物和共聚物以及含有至少70％摩尔均聚物或共聚聚酯的聚合物组合物。优选的聚对苯二甲酸丁二醇酯类含有至少85％摩尔，更优选至少90％摩尔，进而更优选至少95％摩尔或至少98％摩尔，最优选约100％摩尔的对苯二甲酸丁二醇酯重复单元。

为了方便起见，在文中提到“PTT”、“PBT”或“PET”存在时，分别指代聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

聚酯，例如聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的制造方法已为本领域技术人员熟知，为简洁起见，在本说明书中略去进一步描述。

术语“纱线”是指用于纺织或编织的天然或合成材料(例如羊毛、尼龙、或聚酯)的捻线的连续束。纱线，例如，全拉伸纱线(FDY)、部分取向的纱线(POY)、定型纱线(SAY)、拉伸变形纱线(DTY)、空气变形纱线(ATY)、复合型纤维和混纺纱线等。

除非另有说明，所有的百分比、份数、比例等均以重量计。

化学纤维材料的制备

除非另外指出，否则按照如下方法制备实施例中样品和对照品。

纺丝的制备包括将至少一种聚酯粒，例如PTT聚酯切片，和至少另外一种聚酯粒，例如PBT聚酯切片，以不同配比，例如10/90、20/80、30/70，40/60，50/50、60/40、70/40、80/20和90/10，经物理混合后投入螺杆挤出机的进料口。物料在挤出机内经剪切熔融后，得到混合的聚酯熔体，例如PTT/PBT混合聚酯熔体，用泵将混合的聚酯熔体输送至纺丝组件。

混合的聚酯熔体可单独经过纺丝组件，集束成条后制成长纤维，或经切断制成短纤维。

混合的聚酯熔体也可与其他聚酯纤维材料的熔体共同制成复合型纤维。此时，采用至少两台挤出机。例如，在其中一台挤出机中，采用上述方法，将至少一种聚酯粒，例如PTT聚酯切片，和至少另外一种聚酯粒，例如PBT聚酯切片，以不同配比，经物理混合后投入螺杆挤出机的进料口。物料经挤出机内的剪切熔融后，得到均匀混合的聚酯熔体，例如PTT/PBT混合聚酯熔体。另一台挤出机中，使用另一种或多种聚酯粒，例如PET聚酯切片，投入螺杆挤出机的进料口，物料经挤出机内的剪切熔融后，得到均匀的聚酯熔体，例如PET聚酯熔体。得到的混合的聚酯熔体和单一的聚酯熔体进一步共同经过纺丝组件，制成复合型纤维，例如双组分复合长丝。

对照品的制备与上述方法基本相同，区别在于制备混合的聚酯熔体时，进料采用经物理混合的不同种聚酯，而制备对照品时，进料仅单独采用一种聚酯。例如单独采用PTT聚酯切片，投入螺杆挤出机的进料口。该单一聚酯物料在挤出机内经剪切熔融后，得到对照品聚酯熔体，用泵将对照品聚酯熔体输送至纺丝组件。

对照品聚酯熔体可单独经过纺丝组件，集束成条后制成长纤维，或经切断制成短纤维。对照品聚酯熔体也可采用上述方法，与其他聚酯纤维材料的熔体共同制成复合型纤维。

基本物特的表征

除非另外指出，否则按照如下方法测定实施例中样品和对照品的相应参数。

采用GB/T14344-2008方法测试样品的断裂强度(“Tenacity@break/cN/dtex”)、断裂伸长率(“Elongation@break/％”)和杨氏模量(Young′s Modulus/cN)。

采用如下方法进行纤维沸缩％的测试，绕取一定长度的纤维，首尾打结，挂重张力测长度，然后放入95-100℃沸水煮30分钟，取出来晾干后再测一次长度，计算缩率，即为纤维沸缩％。

采用AATCC 135方法测量缩水率(％)。

采用ASTMD3107方法测量试样受力时伸长(“Fabric stretch/％”)；织物经染色后，采用ASTMD3107方法测量其染色后弹性(Stretch after dyeing/％)。

采用如下方法测量卷曲度。将样品和对照品进行绕取，取下已绕取的丝条，头尾打结。然后加7.5g(例如对于5550dtex丝条)初负荷在丝条底部，量取初始长度Cb，精确到1mm。在初负荷上再轻轻地加上500g重负荷，平衡45秒后，测长度Lb，精确到1mm。去掉重负荷，将丝条悬挂在架子上，将架子放入121℃烘箱中干燥30分钟。从烘箱中取出丝条冷却至室温，然后在恒温恒湿环境(温度21℃，湿度65％)放置2小时。然后测其长度Ca，精确到1mm。再轻轻地加上重负荷，平衡45秒后测长度La，精确到1mm。去掉重负荷，平衡10分钟后测长度Cc，精确到1mm。

将上述测量值带入如下公式计算收缩率％CS、加热前卷曲率％CCb、加热后卷曲率％CCa。

收缩率％CS＝(Lb-La)/La*100％；

卷曲率％包括CCb＝(Lb-Cb)/Lb*100％(加热前)和CCa＝(La-Ca)/La*100％(加热后)。

抗起毛起球特性的表征

除非另外指出，否则采用GB/T 4802.3 ICI 7200/14400的方法评价实施例中样品和对照品的抗起毛起球特性。

染色性能的表征

色深(“Color Shade”)采用人眼观察评价方法。

对色牢度(“Color fastness”)的评价采用AATCC 8/ATTCC 61方法，分别测量色变、沾色程度、干摩擦牢度和湿摩擦牢度。

采用分光光度计测量实施例中样品和对照片的染色强度％(“Dyeing Str”)。根据库贝尔卡一蒙克方程(Kubelka-Munk equation)，K/S＝(1-Rλ)²/2Rλ，其中K为染色织布吸收光线的常数；S为染色织布散射光线的常数；R是染色织布的反射比，以相对比例表达。其中K/S值越大，表示颜色越深；K/S值越小，表示颜色越浅。

采用仪器LabScan XE Spectrophotometer仪器对经染色后的样品的L，a，b值进行测量。

以下所给出的实施例仅仅是为了举例说明本申请，并不旨在对其构成限制。虽然在此描述了合适的方法和材料，但可以在本申请的实践或试验中使用类似或等同于在此说明的方法和材料。所有的份数、百分数等都基于重量，除非另外指出。

实施例：

实施例1：PBT/PTT混合聚酯化学纤维的制备和物性测试

1.1均匀组分的单组份长丝的制备和性能表征

将聚对苯二甲酸丙二醇酯(市售商品名

特性粘度为1.02)切片与聚对苯二甲酸丁二醇酯切片(特性粘度为1.10)，以不同比例物理混合，将混合的聚酯切片从进料口投入挤出机。挤出机为单螺杆挤出机，分为三个温区，混合的聚酯原料在挤出机中经加热、剪切，熔融后通过纺丝组件，由喷丝板挤出，集束后经第一拉伸辊和第二拉伸辊拉伸，最终经卷绕成型制成全拉伸纱线(FDY)样品。

单独采用聚对苯二甲酸丙二醇酯切片作为原料投入挤出机，作为对照的聚对苯二甲酸丙二醇酯全拉伸纱线。单独采用聚对苯二甲酸丁二醇酯切片作为原料投入挤出机，作为对照的聚对苯二甲酸丁二醇酯全拉伸纱线。所述全拉伸纱线规格均为75D/72f(纱线粗细为75旦尼尔，喷丝孔数为72孔)。样品和对照品工艺参数如表1所示。

表1含有不同PBT/PTT配比的单组份长丝样品和对照品工艺参数

经观察，可以获得条干均匀的全拉伸纱线(FDY)样品。

进一步地，对上述全拉伸纱线的性能进行分析，所得结果如表2所示。

表2含有不同PBT/PTT配比的单组份长丝样品和对照品的性能

将上述所得的部分全拉伸纱线(FDY)样品和对照品进一步编织成袜，并进行袜筒染色。染色采用100℃保持45min的条件，具体升温、降温及后处理程序经过如下步骤：在室温下，以1℃/min速率，升温至40℃并保持10min，后继续以1℃/min速率，升温至70℃并保持10min，最后以1℃/min速率，升温至100℃保持45min，后采用2-3℃/min降温至80℃，在80℃温度下，经1g/L纯碱处理10min，再经1g/L中性洗涤液处理10min，最后室温水洗5min完成染色。染料采用浙江德欧化工制造有限公司，分散艳蓝E-4R，1.2％浓度经相同染色工艺，对部分实验样和对照样所取得的色深进行测量，结果如表3所示。

表3含有不同PBT/PTT配比的单组份长丝样品和对照品的染色性能

上述色深结果显示，混合聚酯化学纤维材料具有更好的染色效果，色深值更高，且不同聚酯较大比例混合时，即混合比例接近50/50时，染色加深的效果更明显，此时染色效果优于不同聚酯较小比例混合时，即混合比例远离50/50时的染色效果。

1.2双组份复合长丝的制备和性能表征

与实施例1中1.1部分所述的制备方法类似，将聚对苯二甲酸丙二醇酯(市售商品名

特性粘度为1.02)切片与聚对苯二甲酸丁二醇酯切片(特性粘度为1.10)，以不同比例物理混合，将混合的聚酯切片从进料口投入挤出机。挤出机为单螺杆挤出机，分为三个温区，混合的聚酯原料在挤出机中经加热、剪切，熔融。

区别在于，所得混合聚酯的熔体，与在另一挤出机中经加热、剪切和熔融的PET熔体共挤，再经纺丝组件，由喷丝板挤出。依此方法，将混合聚酯与PET以50/50比例，一并制成双组分复合长丝。所述双组分复合长丝为全拉伸纱线(FDY)样品。

单独采用聚对苯二甲酸丙二醇酯切片作为原料投入挤出机，依上述方法制成比例为50/50的PTT与PET双组分复合长丝的全拉伸纱线样品作为对照。单独采用聚对苯二甲酸丁二醇酯切片作为原料投入挤出机，依上述方法制成比例为50/50的PBT与PET双组分复合长丝的全拉伸纱线样品作为对照。所述双组分复合长丝为全拉伸纱线(FDY)对照品。

上述双组分复合长丝的全拉伸纱线样品和对照品采用如表4所示的参数，规格均为75D/36f。

表4双组分复合长丝样品和对照品的工艺参数

进一步地，对上述双组分复合长丝样品的性能进行分析，所得结果如表5所示。

表5双组分复合长丝样品和对照品的性能

1.3机织布的制备和性能表征

将上述获得的双组分复合长丝(实验样1-2-1、实验样1-2-2、实验样1-2-3和实验样1-2-4)与PET纱线，共同编织成织布。

织布的编织方法：经向采用规格为75D/72f的PET拉伸变形纱线，纬向采用上述获得的规格为75D/36f的双组分复合长丝与规格为150D/288f的PET拉伸变形纱线，两者比例为3∶1。

对照则单独采用聚对苯二甲酸丙二醇酯切片作为原料投入挤出机，依上述方法制成PTT与PET双组分复合长丝，其中PET与PTT的比例为60/40。再采用与上述相同的织物编织方法，将所得的双组分复合长丝的全拉伸纱线混合编织，制成织布，作为对照织布。

对所得制成织物进行物性分析，结果如表6所示。

表6双组分复合长丝样品和对照片制成织物的物性

1.4双组分复合长丝纱线织物的染色后弹性

采用上述获得的部分75D双组分复合长丝样品(实验样1-2-2和实验样1-2-4)和对照品(对照样1-2-5和对照样1-2-6)作为纬向纱线。另选规格为150D的PET拉伸变形纱线作为经向纱线，分别以不同机织密度对上述经向和纬向纱线进行纺织，以获得松紧度不同的织物样品，所述样品规格均为3/2RH Twill。

对所获得的织物样品进行染色，测量其在染色后的弹性，如下表7所示。

表7染色后的弹性

综合上述实验结果可以发现，本申请的混合聚酯化学纤维材料，虽然经物理混合不同种的聚酯进行投料，但可以获得均匀的物料，并制得条干均匀的纤维。其纺织速度等工艺参数是工业上可接受的，与现有常见纺织材料的参数相当。本申请的混合聚酯化学纤维材料，可以取得良好的染色效果，同时其强度、弹性、收缩特性等物理性质也是可接受的。

实施例2：PTT混合不同聚酯的样品及性能

参照采用实施例1中的方法，制得PTT/PBT混合聚酯化学纤维和PTT/PET混合聚酯化学纤维。以单独使用PTT的化学纤维作为对照。采用相同加工工艺制备上述三种化学纤维材料的纱线，并将其进一步制成织物。织物规格均为40s(40支)。

对所得织物进行染色，染色均在90℃温度下进行，升温、降温和后处理程序参照实施例1中步骤。染料采用3％的深蓝色(Navy Blue)。染色后经整理获得经染色的织物。染色效果如图1所示。

针对上述PTT/PBT混合聚酯化学纤维、PTT/PBT混合聚酯化学纤维以及单独使用PTT的对照进行断裂强度、断裂伸长率、煮沸宽度收缩，起毛起球评级，染色强度的测量，结果如表8所示。

表8不同聚酯混合样品的特性

样品	实验样2-1	实验样2-2	对照样2-3
				纤维组成	PTT/PBT配比50/50	PTT/PET配比50/50	单独使用PTT
断裂强度(cN/Tex)	13.3	21.6	16
				断裂伸长率％	33	28.7	49.2
纤维沸缩％	11.7	15.1	8.7
				起球起毛评级	2	3	2-3
染色强度％	100％	70％	18％

综上可以看出，在纯PTT中以物理混合的方式，添加一定比例的其他聚酯，可以明显改善染色强度，同时在其他物性，如强度、收缩性、抗起毛起球方面，也取得了较优的性能，工业上是可接受的，具有极高的可行性。

特别地，与PTT中混入PET相比较而言，在PTT中混入PBT取得了相对更优的染色深度。

实施例3：混合聚酯化学纤维的染色性能

3.1本申请混合聚酯化学纤维材料的染色色泽

参照实施例1中的工艺制备PBT/PTT混合配比为40/60的混合聚酯化学纤维材料，所得混合聚酯化学纤维材料经纺纱制成单组份纱线、再经织袜和袜筒染色，获得混合聚酯化学纤维材料的染色样品。

袜筒染色采用95℃，保持45min。升温、降温及后处理程序参照实施例1中的步骤。染料浓度为2％。

采用相同工艺，但不使用PBT/PTT混合聚酯，而是分别单独使用PBT和PTT，作为对照。经相同的纺纱、织袜和袜筒染色工艺，得到纯PBT染色对照品和纯PTT染色对照品。

对染色样品和对照品，进行L、a和b值进行测量，所得结果如表9所示。

表9染色色泽

综上，可以发现，相较于纯PBT对照品和纯PTT对照品，混合聚酯化学纤维的染色样品取得了较优的染色色泽。在上述任何颜色中，混合聚酯染色样品的L值均较低；在部分颜色中，混合聚酯染色样品具有较高的a值，在部分颜色中，混合聚酯染色样品具有较高的b值。

3.2本申请混合聚酯化学纤维材料在不同染色工艺下的染色结果

参照实施例1中的方法，制备实验样1-3-1、实验样1-3-2、实验样1-3-3和实验样1-3-4的机织布；进行高压染色，获得高压染色样品3-2-1、高压染色样品3-2-2、高压染色样品3-2-3和高压染色样品3-2-4。

高压染色采用如下方法：染料在60℃是加入，随后以1.5℃/min的速率提高温度至98℃，保持15min，后进一步以0.7℃/min的速率提高温度至135℃并保持45min，最后以2℃/min速率冷却至80℃，完成染色。

采用对照样1-2-5双组分复合长丝和对照样1-2-6双组分复合长丝，以相同的方式制成机织布，并采用相同条件进行高压染色，分别得到PBT高压染色对照品和PTT高压染色对照品。

所得的混合聚酯化学纤维的高压染色样品、PBT高压染色对照品和PTT高压染色对照品，色深结果如表10所示。染色效果如图2所示。

表10高压染色的色深

参照实施例1中的方法，分别制备PBT与PTT配比为80/20和60/40混合聚酯化学纤维材料。将所得的混合聚酯化学纤维材料再以50/50的配比与PET纱线，一起纺制成双组分复合长丝。

分别单独使用PBT和PTT，与PET以50/50配比一起纺制成双组分复合长丝作为对照。

将上述双组分复合长丝纱线样品和对照，经针织，织成织袜，再经袜筒染色，对所得样品和对照品进行常压进行染色。染色方法与实施例1中袜筒染色方法相同。所得结果如图3所示，色深如表11所示。

表11常压染色的色深

混合聚酯化学纤维组成(PBT-PTT)	0/100	60/40	80/20	100/0
					双组分复合长丝组成(PET/PBT-PTT)	50(0/50)	50/(30/20)	50/(40/10)	50/5(0/0)
色深	2.5	4.5	4.0	3.5

综上，在常压(100℃)条件下，混合聚酯化学纤维材料即可获得良好的染色，无需在高压(135℃)下进行染色；而对照品在常温常压下无法获得良好染色。

此外，上述结果显示无论在常压条件下染色还是高压条件下染色，混合聚酯化学纤维材料均展示更优的染色效果，更高的色深值。同时，当两者以接近平均的较大比例混合时，染色效果的加强作用要优于两者以不平均的较小比例的混合。例如比例为50/50的混合效果，显著优于40/60；比例为40/60的效果显著优于30/70或70/30。

据信，将PTT与PBT进行物理混合后投料，可以影响整个熔体体系的结晶，当稳定结晶程度降低时，更易染色，在相对较温和条件下，例如，常压或较低温度下，即可形成良好的染色效果。当两者较大比例混合时，相对于小比例混合，将更大程度降低稳定结晶，因此，当两者较大比例混合时，染色效果更佳。

在纺织染色领域，使用分散染料进行染色的时候，采用低于100℃的染色温度，则无需加压。而如果化学纤维材料要求更高的染色温度，则需要加压设备。高温和高压，不仅增加了工艺上的复杂性，也增加了成本，同时对纤维的性能也会带来不良影响。因此混合聚酯化学纤维在较低温度和常压下所取得的显著优于对照组的染色效果，可以解决纺织材料的染色困难。同时，由于获得良好染色效果，不必经历高温高压的染色条件，因而也可以避免纺织材料的其他性能由于经历高温高压而受到损害。

3.3本申请混合聚酯化学纤维材料的染色色牢度

采用与实施例1中方法的制备PBT/PTT配比为50/50的混合聚酯化学纤维材料。将混合聚酯化学纤维材料的熔体制成短纤维。以70/30的比例，将竹纤维短纤维与上述PBT/PTT混合聚酯的短纤维混纺制成混纺纱线样品(以下简称“70/30竹纤/混聚酯混纺纱线”)。

采用纯PTT纱线作为对照，将相同的竹纤维短纤维与纯PTT纱线以70/30比例混纺制成混纺纱线样品(以下简称“70/30竹纤/PTT纱线混纺纱线”)。

将上述70/30竹纤/混聚酯混纺纱线与70/30竹纤/PTT纱线混纺纱线，以相同方法，织成针织织物(以下分别简称“70/30竹纤/混聚酯混纺纱线针织织物”和“70/30竹纤/PTT混纺纱线针织织物”)，规格均为30s(30支)。

对所得针织织物，分别采用110℃和100℃进行染色，升温、降温及后处理程序参照实施例1中的步骤。采用AATCC 8/ATTCC 61方法评价经染色的针织织物的色牢度，结果如下表12所示。

表12色牢度

上述结果显示，本申请的混合聚酯化学纤维材料制成的纺织材料具有良好的色牢度，与现有的PTT纺织材料的色牢度基本相当。

本领域通常要求纺织材料的色变＞＝4，沾色程度＞＝3，由此可知，本申请的纺织材料的色牢度可以满足要求。

实施例4：混合聚酯化学纤维混纺织物的性能

本领域常见混纺织物材料，不同纺织材料具有不同手感。采用不同纺织材料，例如，手感极佳的羊毛、具有蓬松感但手感粗糙腈纶、具有糯感的尼龙以及本申请的混合聚酯化学纤维材料制成混纺纱线，评价其性能。相较于前述现有的织物材料，如羊毛、腈纶和尼龙等，混合聚酯化学纤维材料手感适中。

4.1混纺织物的制备

采用与实施例1中方法的制备PBT/PTT配比为50/50的混合聚酯化学纤维材料。将混合聚酯化学纤维材料的熔体制成短纤维(以下简称“混合聚酯纤维”)。

根据表13的纱线组成制备混纺纱线，并将混纺纱线进一步制成混纺织物，规格均为公支数42Nm。

表13混纺织物的纱线组成

混纺织物	混纺纱线组成
		样品4-1-1	50％羊毛，50％PBT/PTT混合聚酯纤维(PBT与PTT混合配比为50/50)
对照品4-1-2	50％羊毛，25％腈纶，25％尼龙
		对照品4-1-3	50％羊毛，50％PET

4.2混纺织物的手感

上述混纺织物的手感进行分析。采用AATCC 202标准测试方法分析混纺织物样品和对照品的韧性，光滑度和柔软度，结果如下表14至表16所示。

表14混纺织物的韧性

上述韧性结果显示，混纺织物样品4-1-1更具韧性。本申请的混合聚酯化学纤维材料可以给混纺织物带来更优的韧性值。

根据ASTM最低要求，采用5份样本，基于D.F值和0.050显著性水平，关键值Tc＝2.306，认为：

混纺织物样品4-1-1与混纺织物对照品4-1-2在韧性上具有统计学上的显著差异，因其T＝5.886＞Tc。

混纺织物样品4-1-1的混纺织物对照品4-1-3在韧性上具有统计学上的显著差异，因其T＝5.652＞Tc。

混纺织物对照品4-1-2与混纺织物对照品4-1-3在韧性上不具有统计学上的显著差异，因其T＝0.445＜Tc。

表15混纺织物的柔软性

上述柔软性结果显示，混纺织物样品4-1-1具有更高的柔软度，更为柔软。本申请的混合聚酯化学纤维材料可以给混纺织物带来更优的柔软性。

混纺织物样品4-1-1与混纺织物对照品4-1-2在柔软度上具有统计学上的显著差异，因其T＝4.887＞Tc。

混纺织物样品4-1-1的混纺织物对照品4-1-3在柔软度上具有统计上的显著差异，因其T＝4.788＞Tc。

混纺织物对照品4-1-2与混纺织物对照品4-1-3在柔软度上不具有统计学上的显著差异，因其T＝0.138＜Tc。

表16混纺织物的光滑性

上述柔软性结果显示，混纺织物样品4-1-1具有更高的光滑性，更为光滑。申请的混合聚酯化学纤维材料可以给混纺织物带来更优的光滑性。

混纺织物样品4-1-1与混纺织物对照品4-1-2在光滑性上具有统计学上的显著差异，因其T＝4.086＞Tc。

混纺织物样品4-1-1的混纺织物对照品4-1-3在光滑性上具有统计上的显著差异，因其T＝3.604＞Tc。

混纺织物对照品4-1-2与混纺织物对照品4-1-3在光滑性上不具有统计学上的显著差异，因其T＝0.160＜Tc。

综合上述结果，可以发现，相较于现有纺织材料，本申请的混合聚酯化学纤维材料实现了更优的韧性、光滑性、柔软性，其手感更好。

4.3混纺织物的抗起毛起求特性

对本实施例中混纺织物样品4-1-1、混纺织物对照品4-1-2和混纺织物对照品4-1-3的抗起毛起求特性进行评价。采用相同的条件，分别将混纺织物样品4-1-1、混纺织物对照品4-1-2和混纺织物对照品4-1-3制成织物片和成衣织物，并对所得织物片和成衣的抗起球抗起毛起球特性进行评价，测量其在不同翻转数下的起球起毛评级值，结果见表17。

表17混纺织物的起球起毛评级

混纺织物样品4-1-1的起球起毛特性与两个对照品相当。综上可知，本申请的混合聚酯化学纤维材料，具有良好的抗起球起毛特性，与现有常见纺织材料的抗起球起毛特性相当，是可接受的。

4.4混纺织物的尺寸稳定性

采用AATCC 135的方法评价本实施例中混纺织物样品4-1-1、混纺织物对照品4-1-2和混纺织物对照品4-1-3的织物片的尺寸稳定性，在下述条件下测量缩水率，结果如表18所示。

表18尺寸稳定性

采用实施例3中的方法制备70/30竹纤/混聚酯混纺纱线针织织物，并评价其尺寸稳定性。采用AATCC 135的方法测量70/30竹纤/混聚酯混纺纱线针织织物缩水率(fabricshrinkage％)，采用ISO 3005：1978评价70/30竹纤/混聚酯混纺纱线针织织物经气蒸(free-steaming)后的尺寸收缩(fabric shrinkage％)，结果如表19所示。

表19尺寸稳定性

采用实施例3中的方法制备70/30竹纤/混聚酯混纺纱线与70/30竹纤/PTT纱线混纺纱线，并评价其收缩性能。将70/30竹纤/混聚酯混纺纱线与70/30竹纤/PTT纱线混纺纱线制成织片，织片规格为44s/2(44支/2股)，分别在100℃保持30min和100℃保持45min两种染色条件下处理，后测量经水洗(平铺晒干)的收缩。

表20收缩性能

上述收缩结果均可以满足工业上的要求，且与现有纺织材料相比，本申请的混合聚酯化学纤维材料可以实现较少的收缩。因此，本申请的混合聚酯化学纤维具有良好的尺寸稳定性，具有极高的工业可行性。

实施例5：混合聚酯化学纤维材料的低聚体含量

参照实施例1中方法制得PTT与PBT以60/40的比例混合聚酯化学纤维材料，并采用NMR核磁共振的方法测量混合聚酯化学纤维中低聚体含量，与单独使用PTT树脂的对照品和单独使用PBT树脂的对照品中所含的低聚体含量进行比较，结果显示在表21。

表21低聚体含量

纤维材料	低聚体含量(wt％)
		100％PTT树脂对照品	2.5
100％PBT树脂对照品	0.7
		PTT/PBT比例为60/40的混合聚酯样品	1.8

由表21结果可知，本申请的混合聚酯化学纤维材料，具有较低的低聚体含量。低聚体在加工过程中会倾向于迁移到表面，进而可能造成设备污染。因此，本申请的混合聚酯化学纤维的较低低聚体含量，将有助于改善加工过程中设备污染问题，提高了加工可行性。

基于上述结果可知，本申请的混合聚酯化学纤维材料具有更优的着色性能，其在较低的温度和常压下即可实现染色，所得色泽优良，且色牢度较好。同时，其他特性指标在工业上也是可接受的。

本申请的混合聚酯化学纤维材料具有较优的工艺性能，良好的工业可行性，可节约材料成本。其可以直接用于现有纺织材料的加工工艺，可以与其他纺织材料的现有加工设备兼容，可以节约加工成本。本申请的混合聚酯化学纤维材料在身骨，手感、柔软度、光滑度、尺寸稳定性等方面也取得了良好的技术效果。

本申请的混合聚酯化学纤维材料不需要在高温高压条件下即可实现良好的染色效果，因此当与其他纺织材料混纺，特别是与其他染色条件温和的纺织材料混纺时，可以避免高温高压染色过程对于纺织纤维的损伤，进而有利于混纺材料取得良好的物性。

本申请的混合化学纤维材料具有良好的应用前景，其与现有的其他种类的纺织材料，例如羊毛，具有良好的兼容性，可以与现有的其他种类的纺织材料共同加工成织物，以获得良好的复合性能。

本申请的上述实施方案是为了进行举例说明。但并不是穷举，也并不意味着将本申请限定于所公开的这些严格形式。本领域技术人员可根据本文公开的内容对所述实施方案进行许多变化和改进，这是显而易见的。

Claims

1.一种化学纤维材料，其使用至少一种聚酯与至少另外一种聚酯作为原料，在纺丝前对所述至少一种聚酯与所述至少另外一种聚酯进行物理混合。

2.权利要求1所述的化学纤维材料，所述一种聚酯与所述另外一种聚酯以1/99～99/1的比例物理混合。

3.权利要求2所述的化学纤维材料，所述至少一种聚酯为芳香族聚酯。

4.权利要求3所述的化学纤维材料，所述至少另外一种聚酯为芳香族聚酯。

5.权利要求4所述的化学纤维材料，所述芳香族聚酯为聚亚烷基对苯二酸酯。

6.权利要求5所述的化学纤维材料，所述聚亚烷基对苯二酸酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和/或聚对苯二甲酸己二醇酯。

7.权利要求2所述的化学纤维材料，所述至少一种聚酯为聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述至少另外一种聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯与所述聚对苯二甲酸丁二醇酯以40/60～60/40的比例物理混合。

8.一种包含权利要求1所述的化学纤维材料的纱线。

9.一种权利要求8所述的纱线，所述纱线为均匀组份的单组份长丝。

10.一种权利要求8所述的纱线，所述纱线为双组分复合长丝。

11.一种权利要求8所述的纱线，所述化学纤维材料为短纤维。

12.一种权利要求11所述的纱线，所述纱线为混纺纱线，其还包括其他纤维材料。

13.一种权利要求12所述的纱线，所述其他纤维材料为羊毛纤维、尼龙纤维、棉纤维、腈纶纤维和/或粘胶纤维。

14.一种包含权利要求1所述的化学纤维材料的织物和/或其他制品。

15.一种纺织材料的制备方法，其使用至少一种聚酯与至少另外一种聚酯作为原料，对不同的聚酯进行物理混合，并将所得混合物料制成纺织材料。

16.权利要求15所述的制备方法，其中还包括将所述物理混合得到的所述混合物料经加热、挤出得到所述混合物料的熔体，将所述熔体制成所述化学纤维材料。

17.权利要求16所述的制备方法，其中还包括使所述熔体经过纺丝组件制成所述化学纤维材料。

18.权利要求17所述的制备方法，所述熔体经过纺丝组件之前，对所述不同的聚酯不进行额外的熔融共混。

19.一种由权利要求18所述的方法制备的纺织材料。

20.一种包含权利要求19所述的纺织材料的织物和/或其他制品。

21.一种纺织材料的染色方法，所述方法包括在至少一种聚酯中，通过物理混合加入至少另外一种聚酯作为原料，所述至少一种聚酯和所述至少另外一种聚酯经物理混合得到混合物料，将所述混合物料的熔体制成纺织材料，而后在常压下和/或在低于130℃的温度下对所述纺织材料进行染色处理。

22.权利要求21的纺织材料染色方法，其在100℃下进行染色处理。

23.权利要求22的纺织材料染色方法，其在90℃下进行染色处理。