專利名稱：常溫常壓陽離子可染改性聚酯長絲及生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種常溫常壓陽離子可染的改性聚酯長絲及其生產該 長絲的方法。
背景技術：
聚酯纖維具有物理機械性能好，彈性模量高，耐熱性能好，易洗快 干，抗皺性強和成本較低等優(yōu)點，在合成纖維中應用最廣。
雖然聚酯具有優(yōu)良的物理力學性能和綜合服用性能，但是普通聚酯 的分子鏈緊密斂集，結晶度和取向度較高，極性較小，缺乏親水性，在 聚酯的曲折長鏈分子間沒有可適當容納染料分子的間隙，因此染料粒子 不易透入纖維，其染色性差，可使用染料的種類少，聚酷纖維只能采用 分散染料載體染色、高溫染色及熱熔染色等方法。為了改善普通聚酯的 染色問題，近幾年國內外出現(xiàn)了陽離子可染的改性聚酯及用其生產的聚 酯長絲或短絲，但是該改性纖維的染色條件與普通聚酯的染色條件基本
相同，屬于高溫加壓染色， 一般的染色溫度在130度左右，而且是在較 高的壓力下染色。像棉、毛、麻和絹等天然纖維的染色溫度較低，在高 溫及高壓的染色處理條件下，會產生嚴重的黃變及強度的大幅下降，使 得聚酯與天然纖維等混紡或混用方面受到很大的限制。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種適合常溫常壓染色的改性聚酯長絲及 其生產該長絲的方法。
本發(fā)明的技術解決方案是
一種常溫常壓陽離子可染改性聚酯長絲，其特征是該長絲是常溫 常壓可染的聚酯長絲，該聚酯長絲的橫截面為圓形或異型，單絲纖度為
1.5 5. 0旦。
當橫截面為異型時，異型度為1.5 4。
聚酯成分為改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，其中改性基團有聚乙二 醇和間苯二甲酸磺酸鹽，其中聚乙二醇的聚合度為600 40000，重量比 率為3% 15%，間苯二甲酸磺酸鹽的比率為1%摩爾 6%摩爾。
本發(fā)明產品生產時，將上述改性聚酯切片在110°C 150°C的干燥溫 度下，干燥5h 20h，使得聚酯切片的水分小于80mmp。
將上述干燥切片進行熔融紡絲，可得到所述的常溫常壓可染的改性 聚酯長絲。主要的加工條件如下將干燥后的改性聚酯切片經過螺桿熔 融擠壓，螺桿有3 5段，各段的溫度為270。C 300。C，然后經計量泵 精確計量后送入紡絲組件，通過圓形或異型噴絲板擠出定形、側吹風冷 卻固化，再經給油處理及羅拉的拉伸、網(wǎng)絡噴嘴，最后通過巻繞裝置巻 繞定形，可以通過高速巻取直接得到成品高取向聚酯長絲(FDY)，巻取 速度為3800 5500m/min;或者通過中高速巻取得預取向聚酯長絲
(POY)，巻取速度為2000 3800m/min，再將預取向長絲進行假捻加工 制得高彈絲或低彈絲，加工條件第一熱箱溫度為14(TC 18(TC，第二 熱箱的溫度為常溫 16(TC，延伸倍率為1. 4 2. 5。噴絲板吐出孔的形狀 為圓形、扁平或三葉 八葉形。
由于改性聚酯中加入了聚乙二醇(PEG)和間苯二甲酸磺酸鹽(SSIA) 成分，使聚酯長絲的染色性能得到了大幅的提升，同時使聚酯長絲的柔 軟性也得到提升。引入的間苯二甲酸磺酸鹽基團上的金屬離子易于陽離 子染料中的陽離子交換，使得染料分子以離子鍵的形式牢牢地結合在聚 酯分子上，染色性能得以提高；同時引入的聚乙二醇(PEG)成分，能 破壞PET分子鏈的規(guī)整性，降低PET的結晶速度和結晶度，柔軟性能提 升，同時聚酯長絲的光澤也變得柔和。
發(fā)明的聚酯長絲具有陽離子常溫常壓可染的特性，可以較好的與 棉、毛、絲等天然纖維及適合低溫染色的尼龍等化纖混用或混紡加工， 也可以進行單獨加工，加工得到編物或織物具有很好的染色效果，而且 光澤和手感方面也有改善，可以增加聚酯纖維在衣料方面的使用范圍， 以獲得風格多樣的服用面料。
用所得聚酯長絲的編物或織物在98。CX30min的染色條件下，以對 質中為2。/。owf的陽離子染料進行染色，染料的上染率為97%以上，染色 堅牢度在4級以上；以對質中為10%owf的陽離子染料進行深色染色時， 染料的上染率也在90%以上，染色堅牢度也都在3 4級以上。
上染率測定方法測試儀器分光光度計。測試方法染色前的染
液用分光光度計測試，染液的吸收率為A，染色結束后的染液用分光光 度計測試，染液的吸收率為B，則上染率為(A-B) /AX100%。 染色堅牢度測定方法-.
A) 洗滌堅牢度根據(jù)TRS 2006A中A-2的測試標準肥皂5g/L， 液量100ml，容量550士50ml，溫度50土2。C，旋轉時間為30min。處理 后的樣品以不高于6(TC的環(huán)境中干燥，試驗片試驗前后顏色的變化和添 付布的污染與灰色分級卡進行比較區(qū)分等級。
B) 耐光堅度
a) 試料的制作①試料布的埸合選取lcmX6cm以上的試驗片1塊。
②試料紗的埸合在長邊方向以均一的厚度平行的 巻進lcmX6cm以上的厚紙。
b) 測試條件及判斷根據(jù)TRS 2008A的測試標準試樣在溫度為
63±3°C，濕度為50%以下的條件下，經過紫外線的照射，因判斷級別 不同，分別照射3h 40h，光照射過樣品和未照射樣品的顏色變化 與藍色標準分級卡的光照射部和未照射部色的變化進行比較，對變 退色的程度進行等級區(qū)分。
異型度的測定方法纖維截面在顯微鏡下放大到合適倍率，拍下照 片后打印，測定截面的外接圓的半徑R和內切圓的半徑r，異形度就是 R/r， 一般測定5組后取平均。
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施例方式
實施例l:
將改性聚酯切片在12(TC的干燥條件下用轉鼓干燥機干燥llh，水 分為52ppm，干燥后切片投入螺桿擠出機，經過螺桿擠出機的熔融擠壓 成為可紡絲的聚酯熔體，通過圓形吐出孔的噴絲板擠出定形、側吹風冷 卻固化，再經給油處理及1和2兩羅拉間的延伸、網(wǎng)絡噴嘴，最后通過 巻取裝置巻取得成品。螺桿擠出機的熔融擠壓過程設有5段加熱區(qū)，各 區(qū)的加熱溫度設定為270°C、 275°C、 280°C、 285°C、 290°C;紡絲箱體 溫度設定為290。C。 1羅拉的速度為1700m/min，熱輥的溫度為IO(TC， 羅拉與熱輥上繞7. 5圈，2羅拉的速度為4500m/min，熱輥的溫度為125 °C，羅拉與熱輥上繞6.5圈。最后以4500m/min的速度高速巻取，得到 成品高取向聚酯長絲(FDY)。
所采用的改性聚酯成分為改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，其中改性 基團主要有聚乙二醇和間苯二甲酸磺酸鹽，其中聚乙二醇的聚合度為 800，重量比率為6%，間苯二甲酸磺酸鹽的比率為3%摩爾。
成品物性聚酯長絲的橫截面為圓形，纖度為84T，單絲纖度1.5T， 強度為2. 75cN/dtex，伸度為29. 5%， U% (H)(條干不勻率)為0. 55， 沸收為8.5。用該纖維做成織物或編物后，手感柔軟，常溫常壓可染， 染色堅牢度為3 4級，耐光堅牢度為4級。
實施例2:
將改性聚酯切片在13(TC的干燥條件下用轉鼓干燥機干燥8h，水分
為43ppm，干燥后切片投入螺桿擠出機，經過螺桿擠出機的熔融擠壓成 為可紡絲的聚酯熔體，通過圓形吐出孔的噴絲板擠出定形、側吹風冷卻 固化，再經給油處理及1和2兩羅拉間的延伸、網(wǎng)絡噴嘴，最后通過巻 取裝置巻取得成品。螺桿擠出機的熔融擠壓過程設有3段加熱區(qū)，各區(qū) 的加熱溫度設定為270°C、 280°C、 285°C;紡絲箱體溫度設定為287°C 。 l羅拉的速度為1800m/min，熱輥的溫度為10(TC,羅拉與熱輥上繞7. 5 圈，2羅拉的速度為4500m/min，熱輥的溫度為125°C，羅拉與熱輥上繞 6.5圈。最后以4500m/min的速度高速巻取，得到成品高取向聚酯長絲 (FDY)。
所采用的改性聚酯成分為改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，其中改性 基團主要有聚乙二醇和間苯二甲酸磺酸鹽，其中聚乙二醇的聚合度為 8000，重量比率為7%，間苯二甲酸磺酸鹽的比率為5%摩爾。
成品物性聚酯長絲的橫截面為圓形，纖度為84T，單絲纖度1. 5T， 強度為2. 95cN/dtex，伸度為25. 5%， U% (H)(條干不勻率)為0. 50， 沸收為7.5。用該纖維做成織物或編物后，手感柔軟，常溫常壓可染， 染色堅牢度為3 4級，耐光堅牢度為4級。
實施例3:
將改性聚酯切片在13(TC的干燥條件下用預結晶干燥機干燥15h， 水分為45ppm，干燥后切片投入螺桿擠出機，經過螺桿擠出機的熔融擠 壓成為可紡絲的聚酯熔體，通過三角吐出孔的噴絲板擠出定形、側吹風 冷卻固化，再經給油處理及網(wǎng)絡噴嘴，最后通過巻取裝置巻取得成品。 螺桿擠出機的熔融擠壓過程設有5段加熱區(qū)，各區(qū)的加熱溫度設定為 270°C、 285°C、 280°C、 285°C、 290°C;紡絲箱體溫度設定為285°C。以 2800m/min的速度中速巻取，得到預取向聚酯長絲(POY);再經過假捻 低彈加工，1熱箱溫度為160°C， 2熱箱的溫度為140°C,延伸倍率為
1.65。
所采用的改性聚酯成分為改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，其中改性 基團主要有聚乙二醇和間苯二甲酸磺酸鹽，其中聚乙二醇的聚合度為 4000，重量比率為10%，間苯二甲酸磺酸鹽的比率為2%摩爾。
成品物性聚酯長絲的橫截面為三葉，異型度為2.0，纖度為84T， 單絲數(shù)為36，強度為3. 12cN/dtex，伸度為25. 5%， U% (H)(條干不 勻率)為0.60，沸收為9. 1。用該纖維做成織物或編物后，手感柔軟且 常溫常壓可染，染色堅牢度和耐光堅牢度都為4級。
實施例4:
將改性聚酯切片在13(TC的干燥條件下用預結晶干燥機干燥15h， 水分為45ppm，干燥后切片投入螺桿擠出機，經過螺桿擠出機的熔融擠 壓成為可紡絲的聚酯熔體，通過六角吐出孔的噴絲板擠出定形、側吹風 冷卻固化，再經給油處理及網(wǎng)絡噴嘴，最后通過巻取裝置巻取得成品。 螺桿擠出機的熔融擠壓過程設有5段加熱區(qū)，各區(qū)的加熱溫度設定為 270°C、 285°C、 280°C、 285°C、 290°C;紡絲箱體溫度設定為290°C。以 3000m/min的速度中速巻取，得到預取向聚酯長絲(POY);再經過假捻 高彈加工，1熱箱溫度為160°C，2熱箱的溫度為常溫，延伸倍率為1. 60。
所采用的改性聚酯成分為改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，其中改性 基團主要有聚乙二醇和間苯二甲酸磺酸鹽，其中聚乙二醇的聚合度為 20000，重量比率為14%，間苯二甲酸磺酸鹽的比率為5%摩爾。
成品物性聚酯長絲的橫截面為六葉，異型度為1.7，纖度為84T， 單絲數(shù)為24，強度為3. 53cN/dtex，伸度為23. 8%， U% (H)(條干不 勻率)為0.43，沸收為14.3。用該纖維做成織物或編物后，手感柔軟 且常溫常壓可染，染色堅牢度和耐光堅牢度都為4級。
權利要求
1、一種常溫常壓陽離子可染改性聚酯長絲，其特征是該長絲是常溫常壓可染的聚酯長絲，該聚酯長絲的橫截面為圓形或異型，單絲纖度為1.5～5.0旦。
2、 根據(jù)權利要求l所述的常溫常壓陽離子可染改性聚酯長絲，其 特征是當橫截面為異型時，異型度為1.5 4。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的常溫常壓陽離子可染改性聚酯長絲，其特征是聚酯成分為改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯，其中改性基團有聚乙二醇和間苯二甲酸磺酸鹽，其中聚乙二醇的聚合度為600 40000， 重量比率為3% 15%，間苯二甲酸磺酸鹽的比率為1%摩爾 6%摩爾。
4、 一種權利要求1所述的常溫常壓陽離子可染改性聚酯長絲的生 產方法，其特征是將改性聚酯切片經過干燥、熔融擠壓，通過噴絲板 擠出定形、側吹風冷卻固化，再經給油處理及羅拉的拉伸、網(wǎng)絡噴嘴， 最后通過巻繞裝置巻繞定形，得預取向聚酯長絲或高取向聚酯長絲。
5、 根據(jù)權利要求4所述的常溫常壓陽離子可染改性聚酯長絲的生產方法，其特征是噴絲板吐出孔的形狀為圓形、扁平或三葉 八葉形。
6、 根據(jù)權利要求4所述的常溫常壓陽離子可染改性聚酯長絲的生產方法，其特征是得到的預取向長絲再經過假捻加工得高彈絲或低彈絲；加工條件:第一熱箱溫度為14(TC 18(TC，第二熱箱的溫度為常溫 160°C，延伸倍率為1. 4 2. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種常溫常壓陽離子可染改性聚酯長絲及生產該長絲的方法，該長絲是常溫常壓陽離子可染的聚酯長絲，該聚酯長絲的橫截面為圓形或異型，單絲纖度為1.5～5.0旦。生產方法主要包括將改性聚酯切片干燥、熔融擠壓，通過異形噴絲板擠出定形、側吹風冷卻固化，再經給油處理及網(wǎng)絡噴嘴，最后通過卷繞裝置卷繞定形得到成品或半成品，半成品再經過延伸加工。本發(fā)明產品具有常溫常壓陽離子可染的特點，可以較好的與棉、毛、絲等天然纖維及適合低溫染色的尼龍等纖維混用或混紡，具有很好的染色效果，而手感柔軟，可以獲得風格多樣的服用面料。
文檔編號D01F6/62GK101377025SQ200710131388
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權日2007年8月30日
發(fā)明者佐藤正幸, 倪春健, 單伯軍 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司