CN102162151B

CN102162151B - 一种聚酯纤维

Info

Publication number: CN102162151B
Application number: CN 201010127824
Authority: CN
Inventors: 陈�峰; 藤森稔
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2010-02-21
Filing date: 2010-02-21
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2030-02-21
Also published as: CN102162151A

Abstract

本发明公开了一种中收缩性共聚酯纤维，该聚酯纤维中含有一种改性共聚酯，其含量在20％以上，该改性共聚酯是以1～30mol％的带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇为第三单体共聚而成。由这种共聚酯制成的纤维具有优良的收缩性能，双折射Δn为20×10^-3～50×10^-3的低取向未延伸丝，其沸水收缩率为30～80％，或者是双折射Δn为40×10^-3～90×10^-3的高取向未延伸丝，其沸水收缩率为5～20％，或者是双折射Δn为120×10^-3～140×10^-3的延伸或者假捻丝，其沸水收缩率为3～15％。本发明的聚酯纤维得到的纯纺织物，或与其它可纺织纤维混并、交织得到的织物，具有良好的手感和膨松感。

Description

一种聚酯纤维

技术领域

本发明涉及一种聚酯纤维，具体地说是含有与带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇共聚而成的改性共聚酯的聚酯纤维。

背景技术

人们通常所说的聚酯纤维是指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维，即由聚对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成聚酯切片经过纺丝，最后得到的纤维，是一种比较理想的纺织原材料。

沸水收缩率在20％左右的纤维称为一般收缩纤维，而沸水收缩率在35％～45％之间的纤维称为高收缩纤维。高收缩纤维一般是与常规聚酯纤维、羊毛、棉花等混纺成纱后织造，或与涤棉、纯棉纱交织，可以得到独特风格的织物。高收缩纤维还可以制造人造毛皮、人造麂皮及毛毯等，产品具有毛感柔软、绒毛致密等特点。

聚酯纤维作为结晶性高聚物纤维，其收缩性能较低，为了得到具有优良收缩性能的聚酯纤维，一般有两条途径：一是采用特殊的纺丝与拉伸工艺，如用市售的POY丝经低温拉伸，低温定形等工艺可制得沸水收缩率为15～50％的高收缩性聚酯纤维；二是采用化学改性的方法，如以新戊二醇为第三单体制取共聚酯纤维，用这种纤维制成精梳毛条纺成纱线，使其织物在180℃左右的温度下收缩，织物收缩率可达40％。

但是这些现有技术，不能改善聚酯纤维的染色性能，其织物在低温下的上染率较差。

发明内容

本发明旨在提供一种具有良好的收缩率、良好的染色性能的聚酯纤维。

本发明的技术解决方案是：

本发明聚酯纤维的成纤聚合物中含有占全部成纤聚合物重量20％以上的改性共聚酯，该改性共聚酯是以带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇为第三单体共聚而成，且第三单体结构单元的含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的1～30mol％；该聚酯纤维是双折射Δn为20×10^-3～50×10^-3的低取向未延伸长丝，其沸水收缩率为30～80％，或者是双折射Δn为40×10^-3～90×10^-3的高取向未延伸长丝，其沸水收缩率为5～20％，或者是双折射Δn为120×10^-3～140×10^-3的延伸或者假捻长丝，其沸水收缩率为3～15％。

以带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇为第三单体共聚而成的改性共聚酯，因为第三单体的加入，其分子链紧密敛集的结构发生变化，结晶度和取向度有所降低，在同等的纺丝拉伸条件下，含有改性共聚酯的聚酯纤维的无定型区增加，其剩余收缩率增加，因而其沸水收缩率可以达到较好的指标范围。

上述的第三单体结构单元的含量优选为构成低熔点改性共聚酯的二元醇成分总量的6～20mol％。在此范围内的话，含有改性共聚酯的聚酯纤维的染色性和沸水收缩率都很好。

上述的带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇第三单体为2-甲基-1，3丙二醇、2，2-二甲基-1，3丙二醇、2-甲基-1，4-丁二醇、2，3-二甲基-1，4-丁二醇或2-甲基-1，5-戊二醇，优选为2-甲基-1，3丙二醇。

本发明聚酯纤维的成纤聚合物中含有占全部成纤聚合物重量20％以上的改性共聚酯，其它成分可以是普通聚酯、尼龙6或尼龙66，其结合形态可以是复合纺丝、混纤等，改性共聚酯的重量比例要求20％以上。

本发明中所述的收缩率评价方法具体如下：首先取十米(一米一圈，十圈)纱线，然后在温度：20℃湿度：65％RH的环境里调温调湿12小时以上。

在测长台上挂上定荷重测定试样纱线的原长L₀。

(FDY荷重：D×0.05×圈数×2DTY荷重：D×0.1×圈数×2)

其中，D为纱线的纤度，单位Den。

将试样纱线用纱布包好放置在100℃的沸水中加热处理30分钟。

处理后的纱线从纱布中取出，然后在温度：20℃湿度：65％RH的环境里调温调湿12小时以上，自然干燥。

再次在测长台上挂上定荷重测定试样纱线的长度L。

沸水收缩率(％)＝[(L₀-L)/L₀]×100

L₀：沸水处理前试样长度(mm)

L：沸水处理后试样长度(mm)

双折射Δn评价方法是使用Nikon ECLIPSE E600 POL型偏光显微镜观察纤维再通过公式计算得出。具体作法：使用刀片切取2～3cm的纤维试样，纤维断面为斜45°。

在偏光显微镜下观察纤维中单丝，调整纤维单丝在视野中的位置，读出纤维的直径D(μm)。

调节显微镜，使得试样在视野内通过光线角度变化而发生颜色变化，当视野中的试样呈现黑色时，读出显微镜上显示的θ角读数。同时观察试样斜45°面的形态，有黑色条纹时记录岛数(有一个黑色条纹算一个岛，没有则记为0)

通过公式计算：双折射＝R/D

R＝(180χ+θ)×546.5/180

χ：岛数

θ：分析角

D：纤维单丝直径(μm)

546.5：偏光显微镜光源波长(mμ)。

具体实施方式

实施例1：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2-甲基-1，3丙二醇为第三单体进行共聚合，2-甲基-1，3丙二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的6mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的低取向未延伸长丝的双折射Δn为20×10^-3～30×10^-3，沸水收缩率为30～50％。

实施例2：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2，2-二甲基-1，3丙二醇为第三单体进行共聚合，2，2-二甲基-1，3丙二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的10mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的低取向未延伸长丝的双折射Δn为30×10^-3～40×10^-3，沸水收缩率为40～60％。

实施例3：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2-甲基-1，4-丁二醇为第三单体进行共聚合，2-甲基-1，4-丁二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的15mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的低取向未延伸长丝的双折射Δn为40×10^-3～50×10^-3，沸水收缩率为50～80％。

实施例4：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2，3-二甲基-1，4-丁二醇为第三单体进行共聚合，2，3-二甲基-1，4-丁二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的7mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的高取向未延伸长丝的双折射Δn为40×10^-3～60×10^-3，沸水收缩率为5～10％。

实施例5：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2-甲基-1，5-戊二醇为第三单体进行共聚合，2-甲基-1，5-戊二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的12mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的高取向未延伸长丝的双折射Δn为60×10^-3～80×10^-3，沸水收缩率为8～15％。

实施例6：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2-甲基-1，3丙二醇为第三单体进行共聚合，2-甲基-1，3丙二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的18mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的高取向未延伸长丝的双折射Δn为70×10^-3～90×10^-3，沸水收缩率为12～20％。

实施例7：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2，2-二甲基-1，3丙二醇为第三单体进行共聚合，2，2-二甲基-1，3丙二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的8mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，再经过延伸或者假捻加工，所得的延伸或者假捻长丝的双折射Δn为120×10^-3～130×10^-3，沸水收缩率为3～8％。

实施例8：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2-甲基-1，4-丁二醇为第三单体进行共聚合，2-甲基-1，4-丁二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的13mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，再经过延伸或者假捻加工，所得的延伸或者假捻长丝的双折射Δn为125×10^-3～135×10^-3，沸水收缩率为6～12％。

实施例9：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2-甲基-1，3丙二醇为第三单体进行共聚合，2-甲基-1，3丙二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的20mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，再经过延伸或者假捻加工，所得的延伸或者假捻长丝的双折射Δn为130×10^-3～140×10^-3，沸水收缩率为9～15％。

实施例10：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2，2-二甲基-1，3丙二醇为第三单体进行共聚合，2，2-二甲基-1，3丙二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的10mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的低取向未延伸长丝的双折射Δn为20×10^-3～35×10^-3。沸水收缩率为30～55％。

实施例11：

以对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2-甲基-1，4丁二醇为第三单体进行共聚合，2-甲基-1，4丁二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的15mol％。将这种共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的低取向未延伸长丝的双折射Δn为30×10^-3～45×10^-3，沸水收缩率为40～65％。

实施例12：

对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2，2-二甲基-1，3丙二醇为第三单体进行共聚合，2，2-二甲基-1，3丙二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的10mol％。将种改性共聚酯和尼龙6进行复合熔融纺丝，改性共聚酯和尼龙6的质量比为80∶20。所得的低取向未延伸长丝的双折射Δn为40×10^-3～60×10^-3，沸水收缩率为35～50％。

实施例13：

对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2-甲基-1，4丁二醇为第三单体进行共聚合，2-甲基-1，4丁二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的15mol％。将种改性共聚酯和尼龙66进行复合熔融纺丝，改性共聚酯和尼龙66的质量比为50∶50。所得的低取向未延伸长丝的双折射Δn为30×10^-3～45×10^-3，沸水收缩率为40～65％。

实施例14：

对苯二甲酸和乙二醇酯为聚合单体，2-甲基-1，3丙二醇为第三单体进行共聚合，2-甲基-1，3丙二醇结构单元含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的20mol％。将种改性共聚酯和尼龙6进行复合熔融纺丝，改性共聚酯和尼龙6的质量比为20∶80。再经过延伸或者假捻加工，所得的延伸或者假捻长丝的双折射Δn为130×10^-3～140×10^-3，沸水收缩率为9～15％。

比较例1：

将纯对苯二甲酸乙二醇酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的低取向未延伸长丝的双折射Δn为30×10^-3～35×10^-3，沸水收缩率为30～35％。

比较例2：

将纯对苯二甲酸乙二醇酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的高取向未延伸长丝的双折射Δn为90×10^-3～110×10^-3，沸水收缩率为4～8％。

比较例3：

将纯对苯二甲酸乙二醇酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，再经过延伸或者假捻加工，所得的延伸或者假捻长丝的双折射Δn为130×10^-3～140×10^-3，沸水收缩率为3～8％。

比较例4：

将纯高收缩共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的低取向未延伸长丝的双折射Δn为25×10^-3～35×10^-3，沸水收缩率为50～60％。

比较例5：

将纯高收缩共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，所得的高取向未延伸长丝的双折射Δn为50×10^-3～60×10^-3，沸水收缩率为10～15％。

比较例6：

将纯高收缩共聚酯制成纺丝切片进行熔融纺丝，再经过延伸或者假捻加工，所得的延伸或者假捻长丝的双折射Δn为130×10^-3～140×10^-3，沸水收缩率为6～10％。

Claims

1.一种聚酯纤维，其特征在于：该聚酯纤维的成纤聚合物中含有占全部成纤聚合物重量20％以上的改性共聚酯，该改性共聚酯是以带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇为第三单体共聚而成，且第三单体结构单元的含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的1～30mol％；该聚酯纤维是双折射Δn为20×10^-3～50×10^-3的低取向未延伸长丝，其沸水收缩率为30～80％，或者是双折射Δn为40×10^-3～90×10^-3的高取向未延伸长丝，其沸水收缩率为5～20％，或者是双折射Δn为120×10^-3～140×10^-3的延伸或者假捻长丝，其沸水收缩率为3～15％。

2.根据权利要求1所述的聚酯纤维，其特征在于：第三单体结构单元的含量为构成改性共聚酯的二元醇成分总量的6～20mol％。

3.根据权利要求1或2所述的聚酯纤维，其特征在于：所述带侧链且碳原子数为6以下的脂肪族二元醇第三单体为2-甲基-1，3-丙二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，4-丁二醇、2，3-二甲基-1，4-丁二醇或2-甲基-1，5-戊二醇。