CN1683617A - 改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可以在常温常压下用阳离子染色的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维,其结构式如下式I,其中,n=100~150;x=25~100;y=1~4。本发明还涉及其制备方法,即以间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠为改性剂,经过熔融共聚方法嵌入到聚对苯二甲酸丙二醇酯中,形成能够对阳离子染料有吸附作用的吸附基团作为染座。该产品可以在常温常压下就能进行阳离子染色和印花,改变了以往只能用分散染料进行染色的方式,该染色方式更加环保、色泽更加鲜艳、色牢度高,使得PTT纤维的应用领域更加广泛。

Description

改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚酯纤维及其制备方法,特别是涉及一种可以在常温常压下用阳离子染色的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丙二醇酯即PTT(以下简称PTT),PTT分子结构中的三个亚甲基的奇碳效应使得PTT纤维的回弹性和柔软性都优于晴纶纤维,并具有天然的抗静电性能。PTT纤维制成的织物手感特别柔软而且有回弹性,亲肤性能极好。因此,PTT纤维被寄予划时代纤维的期待。作为最适合衣料的纤维,PTT纤维还被广泛应用于地毯、无纺布等方面。然而PTT纤维不能采用环保效果好,染色色泽鲜艳的阳离子染料染色,只能采用分散染料染色。用分散染料染色成本高,环保效果差。色泽也没有阳离子染料染色的晴纶纤维鲜艳亮丽。如果要将其染成较深的色泽还必须在压力染缸中压染。因此,PTT纤维及其织物由于受到染色的局限性,严重地制约着该产品在国内应用领域中的发展。
发明内容
本发明第一目的是提供一种可以在常温常压下用阳离子染色的改性PTT纤维;第二目的是提供一种改性PTT纤维的制备方法。
为达到上述第一目的,本发明采用的技术方案是:一种改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维,所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的结构式如下式(I):
其中,n=100~150;
x=25~100;
y=1~4。
上述技术方案中,优选方案是所述改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的结构式(I)中,x=25~35;y=1。
为达到上述第二目的,本发明采用的技术方案是:一种改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制备方法,以间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠为改性剂,经过熔融共聚方法嵌入到聚对苯二甲酸丙二醇酯中,形成能够对阳离子染料有吸附作用的磺酸基团作为染座。
上述技术方案中的有关内容解释如下:
1、本发明所述的改性PTT的制备方法是采用在市面上购买的PTT产品,在熔融共聚过程中加入改性剂山东海化天合有机化工的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进行共聚,制得改性PTT纤维产品。本发明也可以采用厦门翔鹭石化的聚酯中间体精对苯二甲酸(PTA)和安徽渍溪立兴化工的1,3丙二醇为原料,在酯化反应后,在复聚过程中加入改性剂山东海化天合有机化工的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进行聚合,制得改性PTT纤维产品。
前一种方式具体采用以下步骤:
(1)在聚对苯二甲酸丙二醇酯中加入间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠投入真空转鼓干燥机加温干燥,并混合均匀,干燥温度120~180℃,干燥后的物料含水率符合纺丝要求;
(2)将已经均匀混合的、符合纺丝要求的物料放入已经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度258~330℃,使聚对苯二甲酸丙二醇酯与间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进入纺丝箱体,即可制得具有磺酸基团的初生纤维;
(3)将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维产品。
后一种方式具体采用以下步骤:
(1)以聚酯中间体精对苯二甲酸和1,3丙二醇为原料,通过酯化反应后,在共聚过程中加入改性剂间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进行聚合反应,制成具有磺酸基团的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯切片;
(2)将切片放入经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度258~330℃,然后进入纺丝箱体,即可制取得具有磺酸基团的初生纤维;
(3)将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维产品。
本发明工作原理是:以间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠为改性剂,经过熔融共聚方法嵌入到PTT中,形成能够对阳离子染料有吸附作用的磺酸基团作为染座,使得PTT纤维能够采用阳离子染料进行染色。
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠是最好的阳离子染色改性剂,将其以熔融共聚方法嵌入到PTT中,即保持了PTT原有的优良性能,又改善了它的染色性。改性后的PTT纤维及其织物能够采用阳离子在常温常压下进行染色而获得色泽鲜艳的PTT纤维制品,进而使得PTT纤维的应用领域更加广泛。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
1、本发明保持了原有PTT纤维的柔软性、回弹性、抗污性和天然的抗静电性。
2、本发明可以在常温常压下采用阳离子染料进行染色,解决了用分散染料染色PTT纤维色泽不鲜艳、不易上色的问题。
3、本发明用阳离子染料进行染色更加环保、色泽更加鲜艳、色牢度高。
4、本发明可以在常温常压下就能进行阳离子染色和印花,改变了以往要用压力染缸进行压染的方式,使得PTT纤维的应用领域更加广泛。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例一:
首先,将PTT中加入间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠投入真空转鼓干燥机加温干燥,并混合均匀,干燥温度120℃,干燥后的物料含水率符合纺丝要求(0.004%左右)。
其次,将已经均匀混合的、符合纺丝要求的物料放入经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度258~298℃,使PTT与间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进入纺丝箱体,即可制取得具有磺酸基团的初生纤维。
最后,将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性PTT纤维产品。该产品的结构式如下式(II):
实施例二:
首先,将PTT切片中加入间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠投入真空转鼓干燥机加温干燥,并混合均匀,干燥温度140℃,干燥后的物料含水率符合纺丝要求(0.003%左右)。
其次,将已经均匀混合的、符合纺丝要求的物料放入已经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度276~320℃,使PTT与间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进入纺丝箱体,即可制取得具有磺酸基团的初生纤维。
最后,将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性PTT纤维产品。该产品的结构式如下式(III):
实施例三:
首先,将PTT切片中加入间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠投入真空转鼓干燥机加温干燥,并混合均匀,干燥温度180℃,干燥后的物料含水率符合纺丝要求(0.005%左右)。
其次,将已经均匀混合的、符合纺丝要求的物料放入已经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度284~330℃,使PTT与间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进入纺丝箱体,即可制取得具有磺酸基团的初生纤维。
最后,将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性PTT纤维产品。该产品的结构式如下式(IV):
Figure A20051005495000081
实施例四:
首先,以PTA和1,3丙二醇为原料,通过酯化反应后,在复聚过程中加入改性剂间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进行聚合反应,制成具有磺酸基团的改性PTT切片;
其次,将切片放入已经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度258~298℃,然后进入纺丝箱体,即可制取得具有磺酸基团的初生纤维;
最后,将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性PTT纤维产品。该产品的结构式如下式(V):
实施例五:
首先,以PTA和1,3丙二醇为原料,通过酯化反应后,在复聚过程中加入改性剂间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进行聚合反应,制成具有磺酸基团的改性PTT切片;
其次,将切片放入已经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度276~320℃,然后进入纺丝箱体,即可制取得具有磺酸基团的初生纤维;
最后,将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性PTT纤维产品。该产品的结构式如下式(VI):
Figure A20051005495000092
实施例六:
首先,以PTA和1,3丙二醇为原料,通过酯化反应后,在复聚过程中加入改性剂间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进行聚合反应,制成具有磺酸基团的改性PTT切片;
其次,将切片放入已经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度284~330℃,然后进入纺丝箱体,即可制取得具有磺酸基团的初生纤维;
最后,将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性PTT纤维产品。该产品的结构式如下式(VII):
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维,其特征在于:所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的结构式如下式(I):
其中,n=100~150;
x=25~100;
y=1~4。
2、根据权利要求1所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维,其特征在于:所述改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的结构式(I)中,x=25~35;y=1。
3、一种改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制备方法,其特征在于,以间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠为改性剂,经过熔融共聚方法嵌入到聚对苯二甲酸丙二醇酯中,形成能够对阳离子染料有吸附作用的磺酸基团作为染座。
4、根据权利要求3所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制备方法,其特征在于,采用以下步骤:
(1)在聚对苯二甲酸丙二醇酯中加入间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠投入真空转鼓干燥机加温干燥,并混合均匀,干燥温度120~180℃,干燥后的物料含水率符合纺丝要求;
(2)将已经均匀混合的、符合纺丝要求的物料放入已经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度258~330℃,使聚对苯二甲酸丙二醇酯与间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进入纺丝箱体,即可制得具有磺酸基团的初生纤维;
(3)将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维产品。
5、根据权利要求4所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制备方法,其特征在于:干燥温度为140℃。
6、根据权利要求3所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制备方法,其特征在于:采用以下步骤:
(1)以聚酯中间体精对苯二甲酸和1,3丙二醇为原料,通过酯化反应后,在共聚过程中加入改性剂间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠进行聚合反应,制成具有磺酸基团的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯切片;
(2)将切片放入经过预热的螺杆挤压机中加热熔融,熔融温度258~330℃,然后进入纺丝箱体,即可制取得具有磺酸基团的初生纤维;
(3)将具有磺酸基团的初生纤维平衡,拉伸,卷曲,定型可制得本发明所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维产品。
7、根据权利要求4或6所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制备方法,其特征在于:熔融温度为276~320℃。
8、根据权利要求7所述的改性聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制备方法,其特征在于:熔融温度为284~298℃。
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