CN116695272A - 一种透气阳离子易染聚酯纤维及其制备方法 - Google Patents
一种透气阳离子易染聚酯纤维及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116695272A CN116695272A CN202310987587.9A CN202310987587A CN116695272A CN 116695272 A CN116695272 A CN 116695272A CN 202310987587 A CN202310987587 A CN 202310987587A CN 116695272 A CN116695272 A CN 116695272A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyester fiber
- acid
- dyeable polyester
- cationic dyeable
- fiber according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 title claims abstract description 35
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 title claims description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 11
- -1 amino acid salt compound Chemical class 0.000 claims description 32
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 31
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims description 11
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,6-dicarboxylic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)C=CC2=CC(C(=O)O)=CC=C21 RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 9
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 8
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 claims description 5
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- SEWCZUZXZFNNJR-UHFFFAOYSA-N 2-[6-(carboxymethyl)naphthalen-2-yl]acetic acid Chemical compound C1=C(CC(O)=O)C=CC2=CC(CC(=O)O)=CC=C21 SEWCZUZXZFNNJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 abstract description 11
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 7
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 7
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HCGFUIQPSOCUHI-UHFFFAOYSA-N 2-propan-2-yloxyethanol Chemical compound CC(C)OCCO HCGFUIQPSOCUHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- GDYYIJNDPMFMTB-UHFFFAOYSA-N 2-[3-(carboxymethyl)phenyl]acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(CC(O)=O)=C1 GDYYIJNDPMFMTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 description 3
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 235000019437 butane-1,3-diol Nutrition 0.000 description 3
- OGRCRHSHBFQRKO-UHFFFAOYSA-N heptane-1,4-diol Chemical compound CCCC(O)CCCO OGRCRHSHBFQRKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 3
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 3
- UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N L-homoserine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N -2-Amino-4-hydroxybutanoic acid Natural products OC(=O)C(N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCTDTIVXPASFMB-UHFFFAOYSA-N 3-(2,2-dihydroxyethoxycarbonyl)benzoic acid Chemical compound OC(O)COC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 HCTDTIVXPASFMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OLUWXTFAPJJWPL-YFKPBYRVSA-N 6-hydroxy-l-norleucine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCCCO OLUWXTFAPJJWPL-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- NELAVKWPGRMFEQ-UHFFFAOYSA-N octane-1,4-diol Chemical compound CCCCC(O)CCCO NELAVKWPGRMFEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/78—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
- D01F6/84—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G63/685—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen
- C08G63/6854—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G63/685—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen
- C08G63/6854—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/6856—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
- Y02P70/62—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product related technologies for production or treatment of textile or flexible materials or products thereof, including footwear
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
本发明公开了一种透气阳离子易染聚酯纤维及其制备方法，通过对聚酯纤维进行共聚改性，破坏其分子本有的刚性和规整性，增强分子链的活动能力，使染料分子能够在更低的温度下进入纤维内部，实现充分均匀的上色。同时，所述改性纤维中含有烷基侧链，通过控制烷基侧链的长度可保证织物的染色牢度，含有的氨基侧链可使织物获得良好的吸湿透气性，在实际应用中具有更好的使用感。
Description
技术领域
本发明涉及纺织领域，尤其涉及一种透气阳离子易染聚酯纤维及其制备方法。
背景技术
由芳香族二元酸和脂肪族二元醇共聚而得到的聚酯，具有断裂强度和弹性模量高、回弹性适中、热定形性能优异、耐热性高等优点，被广泛地应用于树脂、纤维、薄膜等领域。但由于其结构具有高度立体规整性，分子链排列紧密，导致纤维染色性差、吸湿性差、易燃烧、易产生静电等问题，限制了其进一步发展于应用。
现有聚酯纤维中，聚对苯二甲酸乙二酯（PET）纤维大分子具有较大的刚性和规整性，无定型PET的玻璃化转变温度（Tg）约为79℃，取向并结晶的成品PET纤维的Tg则升至125℃左右；又因PET大分子链上缺少可与染料结合的官能团，因此，PET纤维只能采用分散在染料在高温高压下染色。这种染色方式不仅难以获得染色均一、色度牢固的纤维，其所需能源和染料用量均较大，不符合现在环保的发展理念，由此，可在常压下使用阳离子染料进行染色的聚酯成为新的需求。
株式会社晓星公司的中国专利CN101298493A公开了一种可在大气压力下用阳离子染料染色的共聚酯聚合物及其制造方法和其制得的共聚酯纤维，该聚合物包含了占总二元酸组分的1-20mol%的二元脂肪酸以及占二元酸组分的1.0- 2.0mol%的具有金属磺酸盐的间苯二甲酸双羟乙酯，且聚合物末端羧基浓度为30-50当量/吨。该共聚酯聚合物所制得的纤维可在大气压及100℃或更低的温度下用阳离子染料染色，但该纤维在纺丝时易出现熔融断头现象，织得的面料透气性不佳。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种透气阳离子易染聚酯纤维及其制备方法，所述纤维含有的聚酯聚合物通过改性，使得纤维在常压下即可实现阳离子易染，且透气性有较大的提升。
一种透气阳离子易染聚酯纤维，组成该纤维的聚合物的聚合单体包含芳香族二元羧酸、二元醇和具有如式I结构的氨基酸盐类化合物：
其中，R1为亚苯基、亚烷基、烯基的一种，且亚烷基和烯基的主链碳原子数不超过4；M为一价碱金属。
作为所述聚合物的第三聚合单体，式I所示氨基酸盐类化合物中含有的R1为亚烷基时，其主链碳原子数不宜过多。发明人发现，当所用氨基酸盐类化合物中的亚烷基或烯基主链过长时，所得聚合物分子链易交联，导致上色困难。
在本发明的一些实施方式中，所述芳香族二元羧酸为对苯二甲酸、对苯二乙酸、间苯二甲酸、间苯二乙酸、2,6-萘二甲酸、2,6-奈二乙酸中的一种。
在本发明的一些实施方式中，所述二元醇为端羟基烷基醇中的一种。
在本发明的一些实施方式中，所述端羟基烷基醇的结构如式II所示：
其中，R2为碳原子数1-3的亚烷基，R3为碳原子数1-3的烷基。发明人在实验中发现，当使用含有支链的二元烷基醇时，染料更易进入分子内部。其原因可能是烷基侧链的存在，增大了所述聚合物分子链之间的间距。但烷基侧链的碳原子数一旦超过3，所得纤维虽能实现常压下阳离子染色，但色度不牢固，经过多次水洗暴晒就会褪色。这可能是由于太长的烷基侧链影响到聚合物分子的结晶性。因此，所用端羟基烷基醇中所含烷基侧链碳原子数为1-3。
在本发明的一些实施方式中，组成所述阳离子易染聚酯纤维的聚合物的制备方法包括如下步骤：
S1：先将芳香族二元羧酸溶于装有有机溶剂的反应容器，然后投入二元醇并混合均匀，加入酸催化剂，于250-280℃反应；
S2：待S1中的酯化率达到45-55%时，降温至200-230℃，向其中再次添加二元醇后，缓慢加入一定量的具有式I结构的氨基酸盐类化合物，投加时间控制在1-1.5h，从而制得所述聚合物。
在本发明的一些实施方式中，所述S1中芳香族二元羧酸与二元醇的摩尔比为1:1.15-1.20。本发明中采用直接酯化法制备所述改性聚酯纤维，按理论值计算，所述二元羧酸与二元醇的摩尔比应不低于2.0，高于2.0时，产物为对应的酯化单体；低于2.0时，酯化产物是聚合度较低的齐聚物。但在实际情况中，酯化单体会同时发生缩合-聚合反应，最终获得的酯化产物为酯化单体的多聚体。因此，在本发明中的第一步酯化聚合反应中，控制所用二元羧酸与二元醇的摩尔比为1:1.15-1.20。
在本发明的一些实施方式中，所述S1中的有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰三胺中的至少一种；酸催化剂为浓硫酸、浓盐酸中的一种，且酸催化剂的使用质量浓度为90-98%。
在本发明的一些实施方式中，所述S2中添加的二元醇的种类与S1中所用二元醇的种类一致，且投加量占S1中使用芳香族二元羧酸摩尔量的0.15-0.3倍。
在本发明的一些实施方式中，所述S2中氨基酸盐类化合物的投加量与所用芳香族二元羧酸的摩尔比为0.5-0.6:1。
本发明中，在进行第一步酯化聚合后，再向体系中投入一定量的二元醇和氨基酸盐类化合物。氨基酸盐类化合物含有的氨基可在一定程度上抑制体系中醇羟基之间的脱水缩合反应，从而促进反应向酯化方向进行，利于提高所述聚合物的纯度。因为氨基还会与体系中的羧基反应，为了让体系在反应过程中持续性地存在氨基，本发明使用的氨基酸盐类化合物的投加量与芳香族二元羧酸的摩尔比为0.5-0.6，且采用缓慢投加的形式。不过，当所述聚合物中含有的酰胺基占比过大，则分子间具有较大作用力，结晶性增强，最终制得的纤维的吸湿透气性反而会大幅下降，即使具有烷基侧链，染料分子也由于分子间的作用力增强而无法进入纤维内部，无法实现有效的常压易染。若所述氨基酸盐类化合物用量较少，体系中的酰胺基不足以使所得纤维的稳定性提升。因此，所用氨基酸盐类化合物的投加量不宜超过所用芳香族二元酸摩尔量的0.5-0.6倍这一范围。
在本发明的一些实施方式中，所述阳离子易染纤维是由所述聚合物经过切片、干燥、纺丝、定型制备所得。具体步骤可参考现有纺织技术，也可按照以下方式进行：首先将所述聚合物制成切片在温度130℃～145℃下干燥3.5～5.0小时，完成干燥后进行纺丝，使用三叶、十字、五叶等异形截面喷丝板。首先在短纤纺丝生产线上生产经卷绕、上油工艺制成短纤丝束，纺丝速度850m/min、纺丝温度控制在255℃～278℃，然后，短纤丝束经落桶平衡24小时以后，集束进行拉伸、蒸汽热定型工艺，拉伸温度为142℃～150℃，热定型温度110℃～135℃，然后经链板干燥工艺后切断，定重、打包制成所述阳离子易染聚酯纤维。
有益效果：与现有技术相比，本发明所制备的聚合物，聚醚醇含量少；由于分子中烷基侧链的存在，增大了分子链键的斥力，使其最终制得的纤维具有常压可染性，无需高温高压，阳离子染料分子即可进入纤维内部，与羧基产生离子结合；即使与现有聚酯纤维分子相比，所述阳离子易染纤维包含的聚合物分子的规整性被破坏，但通过控制二元醇和氨基酸盐类化合物的结构，即可实现所需结晶性，使得所得阳离子易染纤维不仅具有阳离子染料易染性，还具有更好的染色牢度。另外，羧基和酰胺基的存在也提高了所述纤维的吸湿透气性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。需要说明的是，下面的实施例及对比例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
（一）实施例1
S1：先将对苯二甲酸溶于装有二甲基亚砜的反应容器，然后投入异丙二醇并混合均匀，加入98%浓硫酸，于250℃反应；对苯二甲酸与异丙二醇的摩尔比为1:1.15；
S2：待S1中的酯化率达到45-55%时，降温至200℃，向其中再次添加对苯二甲酸摩尔量0.15倍的异丙二醇后，再缓慢加入具有式I-1结构的氨基酸盐类化合物（CAS号为1270342-69-2的氨基酸化合物与氢氧化钠溶液反应所得），投加量为对苯二甲酸摩尔量的0.5倍，投加时间控制在1-1.5h，从而制得所述阳离子易染聚酯纤维包含的聚合物。
（二）实施例2
S1：先将间苯二乙酸溶于装有二甲基亚砜的反应容器，然后投入1,3-丁二醇并混合均匀，加入98%浓硫酸，于265℃反应；间苯二乙酸与1,3-丁二醇的摩尔比为1:1.15；
S2：待S1中的酯化率达到45-55%时，降温至200℃，向其中再次添加间苯二乙酸摩尔量0.15倍的1,3-丁二醇后，再缓慢加入具有式I-2结构的氨基酸盐类化合物（L-高丝氨酸钠，购自山东君泰药业有限公司的L-高丝氨酸与氢氧化钠溶液反应所得），投加量为间苯二乙酸摩尔量的0.5倍，投加时间控制在1-1.5h，从而制得所述阳离子易染聚酯纤维包含的聚合物。
（三）实施例3
S1：先将2,6-萘二甲酸溶于装有二甲基亚砜的反应容器，然后投入1,4-庚二醇并混合均匀，加入98%浓硫酸，于280℃反应；2,6-萘二甲酸与1,4-庚二醇的摩尔比为1:1.2；
S2：待S1中的酯化率达到45-55%时，降温至230℃，向其中再次添加2,6-萘二甲酸摩尔量0.3倍的1,4-庚二醇后，再缓慢加入具有式I-3结构的氨基酸盐类化合物（2-氨基-6-羟基己酸钠，购自上海源叶生物科技有限公司的2-氨基-6-羟基己酸与氢氧化钠溶液反应所得），投加量为2,6-萘二甲酸摩尔量的0.6倍，投加时间控制在1-1.5h，从而制得所述阳离子易染聚酯纤维的聚合物。
（四）实施例4
S1：先将2,6-萘二甲酸溶于装有二甲基亚砜的反应容器，然后投入异丙二醇并混合均匀，加入98%浓硫酸，于280℃反应；2,6-萘二甲酸与异丙二醇的摩尔比为1:1.2；
S2：待S1中的酯化率达到45-55%时，降温至230℃，向其中再次添加2,6-萘二甲酸摩尔量0.15倍的异丙二醇后，再缓慢加入具有式I-4结构的氨基酸盐类化合物（CAS号为1220452-05-0的氨基酸化合物与氢氧化钠溶液反应所得），投加量为2,6-萘二甲酸摩尔量的0.6倍，投加时间控制在1-1.5h，从而制得所述阳离子易染聚酯纤维包含的聚合物。
（五）实施例5
与实施例1操作类似，不同之处在于所用二元醇为1,4-辛二醇。
（六）实施例6
与实施例1操作类似，不同之处在于所用氨基酸盐类化合物的投加量为对苯二甲酸摩尔量的0.4倍。
（七）实施例7
与实施例1操作类似，不同之处在于所用氨基酸盐类化合物的投加量为对苯二甲酸摩尔量的0.7倍。
对比例1
与实施例1操作类似，不同之处在于所用氨基酸盐类化合物（CAS号为108437-96-3的氨基酸化合物与氢氧化钠溶液反应所得）的结构如式I-5：
对比例2
与实施例1操作类似，不同之处在于不添加氨基酸盐类化合物。将实施例1-7及对比例1-2所得聚合物按照如下步骤纺丝制成所述阳离子易染纤维：首先将所述聚合物制成切片在温度130℃～145℃下干燥3.5～5.0小时，完成干燥后进行纺丝，使用三叶、十字、五叶等异形截面喷丝板。首先在短纤纺丝生产线上生产经卷绕、上油工艺制成短纤丝束，纺丝速度850m/min、纺丝温度控制在255℃～278℃，然后，短纤丝束经落桶平衡24小时以后，集束进行拉伸、蒸汽热定型工艺，拉伸温度为142℃～150℃，热定型温度110℃～135℃，然后经链板干燥工艺后切断，定重、打包制成成品纤维。产品规格为1.56dtex/38mm，其纤维体积比电阻为0.85×10 10 Ω.cm。该纤维经纺纱(50s)，织成针织及机织面料。
将所得机织面料按照如下工艺条件进行染色：采用阳离子染料红X-GRL（250%）配成染液，pH=4.5，按照浴比（织物重量与染液体积的比值）50/1将样品于50℃放入染浴，以2℃/min升温至70℃，保持10min，继而再以1℃/min升温至100℃并保持30min，后降温至70℃完成染色，再进行热水洗涤、皂洗、水洗、烘干。其中皂洗条件为添加G-281 2g/L，于70℃处理15min。
对完成染色的织物进行以下性能测试：
色牢度：按照GB/T 5713—2013进行耐水色牢度的测试；按照GB/T 3922—2013进行耐汗渍色牢度的测试；按照GB/T 3920—2008进行耐摩擦色牢度的测试；按照GB/T3921—2008进行耐皂洗色牢度的测试；按照GB/T 8427—2008进行耐光色牢度的测试；
透气性：按照ASTM D737—1996进行织物的透气性测试。
实施例1-7及对比例1-2的性能测试数据见表1-1、表1-2：表1-1 实施例1-4所得聚酯聚合物制得纤维的性能数据
表1-2 实施例5-7及对比例1-2所得聚酯聚合物制得纤维的性能数据
由表1-1及表1-2的数据可知，本发明制备的改性阳离子可染聚酯纤维具有优秀的常压染色率，且在在水洗、汗渍、摩擦、皂洗和光照下，仍然具有合格的色牢度，透气性也达到200mm/s以上。如果所用端羟基烷基二元醇的烷基链太长（实施例5），所得改性聚酯纤维的上染率有轻微降低，色牢度也均变弱；作为第三聚合单体，当所用-氨基酸盐类化合物的摩尔量过低或过高都对所述改性聚酯纤维的透气率和色牢度有消极影响。而且，氨基酸盐类化合物的结构变化也会对所述改性聚酯纤维的最终性能有较大的影响（对比例1）。将对比例2的数据与实施例1-7的数据对比发现，氨基酸盐类化合物的投加对聚酯纤维的透气性、常压易染性及色牢度有极大的积极作用。本发明提供的透气阳离子易染纤维在纺织业具有广阔的应用前景。
Claims (10)
1.一种透气阳离子易染聚酯纤维，其特征在于，组成该纤维的聚合物的聚合单体包含芳香族二元羧酸、二元醇和具有如式I结构的氨基酸盐类化合物：
其中，R1为亚苯基、亚烷基、烯基的一种，且亚烷基或烯基的主链碳原子数不超过4；M为一价碱金属。
2.根据权利要求1所述阳离子易染聚酯纤维，其特征在于，所述芳香族二元羧酸为对苯二甲酸、对苯二乙酸、间苯二甲酸、间苯二乙酸、2,6-萘二甲酸、2,6-奈二乙酸中的一种。
3.根据权利要求1所述阳离子易染聚酯纤维，其特征在于，所述二元醇为端羟基烷基醇中的一种。
4.根据权要求3所述阳离子易染聚酯纤维，其特征在于，所述端羟基烷基醇具有如式II的结构：
其中，R2为碳原子数1-3的亚烷基，R3为碳原子数1-3的烷基。
5.根据权利要求1所述阳离子易染聚酯纤维，其特征在于，所述聚合物的制备方法包括如下步骤：
S1：先将芳香族二元羧酸溶于装有有机溶剂的反应容器，然后投入二元醇并混合均匀，加入酸催化剂，于250-280℃反应；
S2：待S1中的酯化率达到45-55%时，降温至200-230℃，向其中再次添加二元醇后，再缓慢加入具有式I结构的氨基酸盐类化合物，投加时间控制在1-1.5h，从而制得所述聚合物。
6.根据权利要求5所述阳离子易染聚酯纤维，其特征在于，所述S1中芳香族二元羧酸与二元醇的摩尔比为1:1.15-1.20。
7.根据权利要求5所述阳离子易染聚酯纤维，其特征在于，所述S1中的有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰三胺中的至少一种；酸催化剂为浓硫酸、浓盐酸中的一种，且酸催化剂的使用质量浓度为90-98%。
8.根据权利要求5所述阳离子易染聚酯纤维，其特征在于，所述S2中添加的二元醇的种类与S1中所用二元醇的种类一致，且投加量占S1中使用芳香族二元羧酸摩尔量的0.15-0.3倍。
9.根据权利要求5所述阳离子易染聚酯纤维，其特征在于，所述S2中氨基酸盐类化合物的投加量与所用芳香族二元羧酸的摩尔比为0.5-0.6:1。
10.根据权利要求1-9任一项所述阳离子易染聚酯纤维，其特征在于， 由所述聚合物经过切片、干燥、纺丝、定型制得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310987587.9A CN116695272A (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种透气阳离子易染聚酯纤维及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310987587.9A CN116695272A (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种透气阳离子易染聚酯纤维及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116695272A true CN116695272A (zh) | 2023-09-05 |
Family
ID=87839679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310987587.9A Pending CN116695272A (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种透气阳离子易染聚酯纤维及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116695272A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117343301A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-01-05 | 安徽国风新材料股份有限公司 | 一种低熔点阳离子染料易着色pet树脂及其制备方法和应用 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1324415A (zh) * | 1998-08-28 | 2001-11-28 | 伊斯曼化学公司 | 含有新戊二醇的聚酯及由其形成的纤维 |
| CN1402653A (zh) * | 1999-12-02 | 2003-03-12 | 纳幕尔杜邦公司 | 酯化催化剂组合物及其应用 |
| CN1429290A (zh) * | 2000-05-12 | 2003-07-09 | 伊斯曼化学公司 | 共聚酯和由其形成的纤维状材料 |
| CN102352042A (zh) * | 2011-07-19 | 2012-02-15 | 苏州大学 | 侧链功能化修饰的生物可降解型两亲性聚酯 |
| CN103469347A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-25 | 东华大学 | 一种降解后pH呈中性的脂肪族聚酯类纳米纤维的制备方法 |
| CN104532391A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-22 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种高上染率聚酯纤维及其制备方法 |
| CN104892933A (zh) * | 2014-03-04 | 2015-09-09 | 上海凯赛生物技术研发中心有限公司 | 聚酰胺改性聚酯及其制备方法以及由该聚酰胺改性聚酯制得的纤维 |
| CN109161981A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-08 | 深圳市心版图科技有限公司 | 一种透气导湿面料的制备方法 |
| CN110938197A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-31 | 中国纺织科学研究院有限公司 | 一种含磺酸钠基团共聚酯的制备方法 |
| CN111825838A (zh) * | 2019-04-16 | 2020-10-27 | 上海凯赛生物技术股份有限公司 | 一种聚酯酰胺及其制备方法和纤维 |
| CN115233331A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-25 | 连云港杜钟新奥神氨纶有限公司 | 一种生物基氨纶纤维及其制备方法 |
-
2023
- 2023-08-08 CN CN202310987587.9A patent/CN116695272A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1324415A (zh) * | 1998-08-28 | 2001-11-28 | 伊斯曼化学公司 | 含有新戊二醇的聚酯及由其形成的纤维 |
| CN1330735A (zh) * | 1998-08-28 | 2002-01-09 | 伊斯曼化学公司 | 共聚多酯粘合纤维 |
| CN1402653A (zh) * | 1999-12-02 | 2003-03-12 | 纳幕尔杜邦公司 | 酯化催化剂组合物及其应用 |
| CN1429290A (zh) * | 2000-05-12 | 2003-07-09 | 伊斯曼化学公司 | 共聚酯和由其形成的纤维状材料 |
| CN102352042A (zh) * | 2011-07-19 | 2012-02-15 | 苏州大学 | 侧链功能化修饰的生物可降解型两亲性聚酯 |
| CN103469347A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-25 | 东华大学 | 一种降解后pH呈中性的脂肪族聚酯类纳米纤维的制备方法 |
| CN104892933A (zh) * | 2014-03-04 | 2015-09-09 | 上海凯赛生物技术研发中心有限公司 | 聚酰胺改性聚酯及其制备方法以及由该聚酰胺改性聚酯制得的纤维 |
| CN104532391A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-22 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种高上染率聚酯纤维及其制备方法 |
| CN109161981A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-08 | 深圳市心版图科技有限公司 | 一种透气导湿面料的制备方法 |
| CN111825838A (zh) * | 2019-04-16 | 2020-10-27 | 上海凯赛生物技术股份有限公司 | 一种聚酯酰胺及其制备方法和纤维 |
| CN110938197A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-31 | 中国纺织科学研究院有限公司 | 一种含磺酸钠基团共聚酯的制备方法 |
| CN115233331A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-25 | 连云港杜钟新奥神氨纶有限公司 | 一种生物基氨纶纤维及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117343301A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-01-05 | 安徽国风新材料股份有限公司 | 一种低熔点阳离子染料易着色pet树脂及其制备方法和应用 |
| CN117343301B (zh) * | 2023-12-06 | 2024-02-02 | 安徽国风新材料股份有限公司 | 一种低熔点阳离子染料易着色pet树脂及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4082731A (en) | Method for producing a high modulus polyester yarn | |
| CN116695272A (zh) | 一种透气阳离子易染聚酯纤维及其制备方法 | |
| CN111304781B (zh) | 一种吸湿排汗ecdp纤维的制备方法 | |
| US3542737A (en) | Polymeric polyesters containing alkylor alkenylsuccinic acids | |
| KR950015128B1 (ko) | 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체 및 그로부터 형성된 필라멘트 | |
| CN102585187B (zh) | 一种改性共聚酯及其制备方法和应用 | |
| US6998461B2 (en) | Modified polyester fiber and process for producing the same | |
| US5178950A (en) | Process for producing cationic dye-dyeable polyester fiber with high strength and polyester resin composition used therefor | |
| CN1362548A (zh) | 阳离子染料易染共聚酯切片或纤维及制备方法 | |
| CN112760740B (zh) | 生物基2,5-呋喃二甲酸基共聚酯纤维及其制法与应用 | |
| JPS5928672B2 (ja) | 改質ポリエステル繊維 | |
| CN111662440A (zh) | 一种基于抗菌易染亲水聚酯纤维面料的校服制备工艺 | |
| CN1064416C (zh) | 可染细旦聚丙烯纤维的制造方法 | |
| KR0125969B1 (ko) | 이염성 폴리에스테르 섬유의 제조방법 | |
| KR0132280B1 (ko) | 폴리에테르에스테르 블록공중합체의 제조방법 | |
| KR930005109B1 (ko) | 이염성 폴리에스터 섬유의 제조방법 | |
| CN115785420B (zh) | 一种酸性可染共聚酯及其制备方法 | |
| KR930005110B1 (ko) | 염기성 염료 가염성 폴리에스터 섬유의 제조방법 | |
| CN114057612B (zh) | 一种以间苯二甲酸-5-磺酸钠直接酯化法制备间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠的方法 | |
| CN113373545B (zh) | 一种易着色dty丝 | |
| CN115819743B (zh) | 一种酸性可染嵌段共聚酯及其制备方法 | |
| KR910005544B1 (ko) | 염기성 염료 가염성 개질 폴리에스테르 섬유의 제조방법 | |
| JPH04285656A (ja) | ポリエステル樹脂組成物及びポリエステル繊維 | |
| KR930011325B1 (ko) | 염색이 용이한 폴리에스테르 섬유의 제조방법 | |
| KR820000725B1 (ko) | 이염성 포리에스텔 섬유의 제조법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230905 |