CN103122496A - 一种吸湿性聚酯纤维、其织物及织物的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸湿性聚酯纤维和织物，该聚酯纤维由接枝化合物和聚酯熔融纺丝而成，其中接枝化合物占聚酯纤维总量的7～40wt％。吸湿性织物由吸湿性聚酯纤维织造而成，将织物与吸湿性物质反应、碱处理，然后水洗、干燥，得到吸湿性织物。该吸湿性聚酯织物具有优异的吸湿性，在内衣、运动衣衣料有广阔的应用。

Description

一种吸湿性聚酯纤维、其织物及织物的用途

技术领域

本发明涉及一种吸湿性优良的聚酯纤维、由其织造得到的织物及织物的用途。

背景技术

聚酯由于其优异的性能，在纤维、薄膜、塑料方面有着广泛的应用。但是由于聚酯的结构规整，疏水性较强，在聚酯作为纤维使用的场合，与棉或麻等天然纤维相比，聚酯纤维的吸水性、吸湿性差的缺点就显现了出来，于是就大大限制了聚酯纤维在要求吸湿性环境下的应用。其中特别是在纺织品直接与肌肤相接触的场合，若使用吸湿性差的聚酯纤维，就会带来闷热感等不舒适的感觉，从而导致了聚酯纤维在夏装方面基本上没有应用的实际情况。目前主要是通过化学和物理改性的方法来改善普通聚酯纤维的吸湿性。

化学改性主要通过共聚的方法在分子链中引入醚键、羟基等亲水性基团。或者用亲水性整理剂对纤维进行涂层处理以改变纤维的疏水表面层性能，然而这种方法常因亲水剂与纤维结合不牢导致吸湿没有耐久性。日本专利特开昭63-85163公开了将丙烯酸或甲基丙烯酸与聚酯纤维进行接枝聚合后，用碱金属置换这些羧基而获得吸湿性的方法，但这种方法所得到纤维的吸湿速度很慢，容易降低聚酯纤维物理特性及手感，达不到实用化的目的。日本专利特开2007-70467公开了通过使用特殊的PEG与PET共聚来改善吸湿性能。如果PEG的添加量过少，不能带来高的吸湿性，所以需要较高的添加量，但是结果导致聚酯失去纤维的基本性能，而且耐热性大大降低，实用价值很低。

物理改性方法有超细化、中空多孔化和异形截面化等，都是利用了芯吸效应来提高纤维的吸湿性。其中以纤维的异形截面化应用最为广泛，如美国杜邦公司推出的Coolmax异形截面涤纶新品，其表面有四道凹槽，具有芯吸效应，从而达到吸湿的效果，但异形纤维纺丝时对喷丝板的加工工艺要求较高，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既具有较高的吸湿性能又保持了本身特性的吸湿性聚酯纤维及其织物，该织物可应用于内衣、运动衣等贴身衣物。

本发明的技术解决方案如下：

一种吸湿性聚酯纤维，该聚酯纤维由接枝化合物和聚酯熔融纺丝而成，其中接枝化合物占聚酯纤维总量的7～40wt％。接枝化合物含量小于7wt％，所得到聚酯纤维的吸湿性差，接枝化合物含量大于40wt％，所得到聚酯纤维的强度差，不利于后续的加工。

本发明中所述聚酯纤维的强度为2.0～4.7cN/dtex。纤维强度是指纤维应变拉伸时最大破断点的强度。

所述聚酯由芳香族二元羧酸或芳香族二元羧酸酯和脂肪族二元醇聚合而成，具体的可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述接枝化合物为甲酸、乙酸、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺、马来酸或马来酸衍生物。

一种吸湿性织物，主要经过下列步骤得到：

(1)将权利要求1所述吸湿性聚酯纤维进行织造得到织物，并且织物中吸湿性聚酯纤维的含量为70～100wt％；

(2)将步骤(1)得到的织物与吸湿性物质反应；

(3)将步骤(2)中反应后的织物进行碱处理，然后水洗、干燥，得到吸湿性织物。

所述吸湿性物质为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚醚类化合物，所述聚乙烯吡咯烷酮是乙烯吡咯烷酮单体通过聚合的得到的均聚体，可以是线性结构、枝状结构或交联结构。本发明的聚乙烯吡咯烷酮可以是公知的各种聚合方法如本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等方法得到的。

吸湿性织物中吸湿性物质的含量为2～15wt％。如果吸湿性物质含量过低，则达不到好的吸湿效果；如果吸湿性物质含量过高，则过量的吸湿性物质会破坏织物的耐光性、手感等。

所述织物与吸湿性物质的反应温度为80～220℃，优选130～160℃。

将步骤(1)得到的织物与吸湿性物质反应后，再进行碱处理，碱处理时用碱金属或碱土金属类处理剂，其中的碱金属或碱土金属离子与末端羧基上的氢进行置换、再进行水洗和干燥，得到性能稳定的织物。这里的碱金属或碱土金属处理剂主要有氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁，优选氢氧化钠或碳酸钠。

上述接枝化合物的含量和吸湿性物质的含量可以通过称重、傅里叶红外光谱和核磁共振谱进行测试而得到。

上述吸湿性聚酯纤维具有优异的吸湿性能，同时通过与接枝化合物共混熔融纺丝的方法保持了聚酯纤维原有的优越性，使用这种吸湿性聚酯纤维进行织造后再将所得织物与吸湿性物质反应，然后进行碱处理离子交换及其他后处理，得到吸湿性织物，可广泛的应用于内衣、运动衣等与皮肤直接接触的衣物等方面。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。另外，实施例与比较例的各指标的测定方法如下：

(1)吸湿参数

ΔMR是指穿衣服时，衣服内的湿气排出而使人体感到舒适的指标。ΔMR是以30℃、90％RH的吸湿率(MR₂)减去20℃、65％RH的吸湿率(MR₁)得到的差值(ΔMR(％)＝MR₂-MR₁)。ΔMR越大，吸湿能力越强，穿着时的舒适性越好。

MR₁、MR₂的计算公式如下：

MR₁(％)＝(W₁-W₃)/W₃，MR₂(％)＝(W₂-W₃))/W₃

W₁：在20℃×65％RH的气氛中放置24小时后试验片的质量(g)

W₂：在30℃×90％RH的气氛中放置24小时后试验片的质量(g)

W₃：在绝干状态下试验片的质量(g)

各实施例及比较例的具体数值见表1。

实施例1

将一定量的聚酯原料对苯二甲酸二甲酯和乙二醇、催化剂、助剂加入第一反应槽，进行4～6小时的反应，将反应得到的反应产物移入第二反应槽，20分钟后开始减压、升温。温度由250℃升至290℃、压力降至40Pa。90分钟后达到最终反应温度、压力。到达一定的搅拌程度后，向反应体系导入氮气回至常压，停止聚合反应。聚合物呈条状吐出，在水槽中冷却后切片。将得到的切片干燥使其水分率保持在50ppm。

将20wt％接枝化合物醋酸乙烯酯与80wt％聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯进行混合，在270℃的纺丝温度下熔融纺丝，从纺丝组件部吐出，以3000m/分的牵引速度卷取。得到的纤维经过普通的织造工艺织成布，再与添加12wt％的吸湿性物质聚乙烯吡咯烷酮发生反应，然后将织物进行碱处理，水洗、干燥后制得吸湿性聚酯织物，该吸湿性聚酯纤维的强度为4.5cN/dtex，所得到织物的吸湿参数ΔMR为3.2％。

实施例2～实施例10

改变接枝化合物、吸湿性物质的种类和量，其他同实施例1制备吸湿性聚酯纤维和吸湿性织物，具体参数及结果见表1。

比较例1

将普通方法制得的聚酯进行熔融纺丝，得到聚酯纤维，然后将该纤维浸入丙烯酸的水溶液中进行接枝聚合，接枝聚合得到的聚酯纤维再进行碱处理，得到吸湿性聚酯纤维。该吸湿性聚酯纤维的强度为1.8cN/dtex。所得制品的吸湿参数ΔMR为5％。

比较例2

将普通方法制得的聚酯进行熔融纺丝，得到聚酯纤维，然后将该纤维精炼，反复水洗之后浸入丙烯酸的水溶液在聚酯表面接枝聚合导入亲水性基团，将上述聚酯纤维使用碱金属进行末端处理，得到吸湿性聚酯纤维。该吸湿性聚酯纤维的强度为2.5cN/dtex，所得制品的吸湿参数ΔMR为3.5％。

比较例3

将普通方法制得的聚酯进行熔融纺丝、织造，制得聚酯织物，将该织物浸入丙烯酸/醋酸的混合溶液，使用微波进行加热处理，之后反复水洗并将织物使用碱金属进行末端处理，得到吸湿性聚酯织物。该吸湿性聚酯纤维的强度为1.9cN/dtex，所得制品的吸湿参数ΔMR为6.5％。

Claims (10)

1.一种吸湿性聚酯纤维，其特征是：所述聚酯纤维由接枝化合物和聚酯熔融纺丝而成，其中接枝化合物占聚酯纤维总量的7～40wt％。

2.根据权利要求1所述的吸湿性聚酯纤维，其特征是：所述聚酯纤维的强度为2.0～4.7cN/dtex。

3.根据权利要求1所述的吸湿性聚酯纤维，其特征是：所述聚酯由芳香族二元羧酸或芳香族二元羧酸酯和脂肪族二元醇聚合而成。

4.根据权利要求1所述的吸湿性聚酯纤维，其特征是：所述接枝化合物为甲酸、乙酸、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺、马来酸或马来酸衍生物。

5.一种吸湿性织物，其特征是：经过下列步骤得到：

(1)将权利要求1所述吸湿性聚酯纤维进行织造得到织物，并且织物中吸湿性聚酯纤维的含量为70～100wt％；

(2)将步骤(1)得到的织物与吸湿性物质反应；

(3)将步骤(2)中反应后的织物进行碱处理，然后水洗、干燥，得到吸湿性织物。

6.根据权利要求5所述的吸湿性织物，其特征是：所述吸湿性物质为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚醚类化合物。

7.根据权利要求5或6所述的吸湿性织物，其特征是：所述吸湿性织物中含有2～15wt％的吸湿性物质。

8.根据权利要求5或6所述的吸湿性织物，其特征是：所述步骤(2)中的反应温度为80～220℃。

9.根据权利要求5或6所述的吸湿性织物，其特征是：所述步骤(2)中的反应温度为130～160℃。

10.一种权利要求5所述吸湿性织物在制作内衣、运动衣上的应用。