專利名稱：經(jīng)改質(zhì)聚酯及低溫易染且色牢度佳的聚酯纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酯纖維(polyester fiber)，特別是涉及一種低溫易染(easy dyeability)且色牢度(colorfastness)佳的聚酯纖維，其是由經(jīng)改質(zhì)聚酯所制成。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)上已大量且廣泛地運(yùn)用聚酯纖維，特別是將其應(yīng)用在衣料制作上。然而，除了單純使用聚酯纖維之外，聚酯纖維也可與棉、羊毛、丙烯酸(acrylic)纖維依照不同比例進(jìn)行混紡(blending)，以制得不同用途的混紡紡織品。此外，由于聚酯纖維具有良好的伸度(elongation)、干熱收縮率(hot air shrinkage)、耐熱性(heat resistance)、耐化學(xué)品性質(zhì)以及手感(hand feeling)等性質(zhì)，因此，聚酯纖維可制成各種不同產(chǎn)品。
然而，當(dāng)進(jìn)一步使聚酯纖維進(jìn)行染色時(shí)，卻無(wú)法獲得具有深染(deepdyeable)效果及良好色牢度的聚酯纖維，這是因?yàn)榫埘ダw維在延伸假捻(textured)過(guò)程中，纖維內(nèi)的分子由于受到拉伸而在Y軸方向形成順向排列，且分子晶格也會(huì)沿著Y軸方向成長(zhǎng)，最后形成分子排列緊密且具高結(jié)晶度的纖維，使得染料不易滲入纖維內(nèi)部，加上聚酯纖維為疏水性纖維，且并未具有可與染料反應(yīng)的基團(tuán)，因此，用于一般聚酯纖維的染料只能選擇分散性染料(dispersing dye)，且必須于130℃的高溫及3kg/cm2的高壓下進(jìn)行染色。
再者，若針對(duì)含有聚酯纖維的混紡布進(jìn)行染色時(shí)，則會(huì)因?yàn)榈诙N纖維分子的物理性質(zhì)的限制，而無(wú)法于高溫高壓下進(jìn)行染色，為了改善此種缺點(diǎn)，通常會(huì)于染色制程中加入導(dǎo)染劑(carrying agent)或膨松劑(swelling agent)，以降低染色溫度及壓力。但是在運(yùn)用上述導(dǎo)染劑或膨松劑的染色制程中，所排放的廢水卻容易造成環(huán)境的污染，因此，基于環(huán)保因素，導(dǎo)染劑或膨松劑無(wú)法繼續(xù)被使用。
為了使聚酯纖維可于較低溫度及常壓下進(jìn)行染色，一般運(yùn)用下列兩種方式來(lái)改善用于制備聚酯纖維的聚酯的改質(zhì)方法，以及添加固色劑的后加工處理方法。于聚酯的改質(zhì)方法中，較常使用的改質(zhì)劑大概可分為以下三種(1)利用陽(yáng)離子染料染色時(shí)，可添加金屬磺酸鹽類(metal sulfonate，-SO3M)；(2)利用酸性染料染色時(shí)，可添加含胺基(amino group)的化合物；以及(3)利用分散性染料染色時(shí)，可添加二羧酸類(dicarboxylic acids)、烷雙醇類(alkanediol)或兩者的組合。
而于添加固色劑的后加工處理方法中，則是利用硅烷(silane)或是碳化二亞胺(carbodiimide)，使纖維浸泡于含有上述固色劑的溶液中，以增加纖維的色牢度。
例如，美國(guó)專利公告第4,403,094號(hào)揭示一種可深染的聚酯纖維，是包含主要由對(duì)苯二甲酸亞乙酯(ethylene terephthalate)及-SO3M基團(tuán)所構(gòu)成的重復(fù)單元(recurring unit)，M為堿金屬。美國(guó)專利公告第5,135,697號(hào)則提及一種聚酯共聚物，是由包含對(duì)苯二甲酸(terephthalic acid)或?qū)Ρ蕉姿岫柞?dimethyl terephthalate)、乙二醇(ethylene glycol)、己二酸(adipic acid)及季戊四醇(pentaerythritol)的混合物所制備而得。
于臺(tái)灣專利公告第371682號(hào)中，提及一種制造聚酯纖維的方法，包括在含有對(duì)苯二甲酸或其烷酯及(C2-3)烷二醇的混合物中，加入2-甲基-1，3-丙二醇(2-methyl-1，3-propanediol)并進(jìn)行聚合反應(yīng)，所得的聚酯共聚物經(jīng)紡絲而制得聚酯纖維。但是上述專利的聚酯纖維還是必須于130℃的染色溫度下進(jìn)行染色，才可獲得不錯(cuò)的染色性。
由上述可知，針對(duì)改善聚酯纖維的染色制程條件以及增進(jìn)染色后的各項(xiàng)機(jī)械性質(zhì)與染色性質(zhì)，仍存在需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了改進(jìn)聚酯纖維的染色操作條件，并增進(jìn)染色后的各項(xiàng)機(jī)械性質(zhì)及色牢度，本發(fā)明提供一種用于制備聚酯纖維的經(jīng)改質(zhì)聚酯，其為對(duì)苯二甲酸、乙二醇以及改質(zhì)劑的反應(yīng)產(chǎn)物，該改質(zhì)劑為由下列化學(xué)式(I)所示的化合物 于式(I)中，x及y為相同或不同的整數(shù)，且滿足1≤x+y≤6的關(guān)系式。
由于纖維經(jīng)延伸后，會(huì)形成分子排列緊密且具備高結(jié)晶度的纖維，會(huì)致使染液不易滲入纖維內(nèi)部，而必須令染液的溫度升高，纖維內(nèi)部的非結(jié)晶區(qū)才會(huì)開始軟化，使得染液開始吸附在纖維表層。當(dāng)染液溫度繼續(xù)上升時(shí)，纖維內(nèi)部的結(jié)晶鏈段的振動(dòng)頻率開始增快，而致使纖維內(nèi)部產(chǎn)生許多間隙，才可讓染液完全滲入纖維內(nèi)部，以完成染色制程。
所以，本發(fā)明于制備經(jīng)改質(zhì)聚酯的過(guò)程中，加入由上述式(I)所示化合物的改質(zhì)劑，所制得的經(jīng)改質(zhì)聚酯會(huì)因?yàn)槌尸F(xiàn)非對(duì)稱的化學(xué)結(jié)構(gòu)，而致使該經(jīng)改質(zhì)聚酯的結(jié)晶性變差，進(jìn)而降低經(jīng)改質(zhì)聚酯的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(glass transition temperature)及熔融溫度(melting temperature)。當(dāng)將該經(jīng)改質(zhì)聚酯進(jìn)一步制成纖維時(shí)，可有效降低纖維的分子排列的緊密程度，并使染液容易滲入纖維內(nèi)部，因此，無(wú)需再將染液溫度提升，而可于較低溫下(＜110℃)便可完成染色制程。
最后，本發(fā)明提供一種低溫易染且色牢度佳的聚酯纖維，該聚酯纖維是借由使上述經(jīng)改質(zhì)聚酯進(jìn)行紡紗所制得。
因此，本發(fā)明提供一種經(jīng)改質(zhì)聚酯，為對(duì)苯二甲酸、乙二醇以及改質(zhì)劑的反應(yīng)產(chǎn)物，該改質(zhì)劑為由下列化學(xué)式(I)所示的化合物 于式(I)中，x及y為相同或不同的整數(shù)，且滿足1≤x+y≤6的關(guān)系式。
優(yōu)選地，該改質(zhì)劑為于式(I)中x＝1及y＝1的化合物，也就是烷氧基化1，3-二羥基-2-甲基丙烷(1，3-dihydroxy-2-methylpropane alkoxylate)，如下式(II)的化合物所示 本發(fā)明的經(jīng)改質(zhì)聚酯是利用一般制造聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)的酯化及聚合方法所制得。在本發(fā)明的具體例中，首先混合對(duì)苯二甲酸、乙二醇，以及一由上述式(II)所示化合物的改質(zhì)劑，再加熱以進(jìn)行酯化反應(yīng)，而于反應(yīng)過(guò)程中會(huì)生成雙(2-羥基乙基對(duì)苯二甲酸酯)[bis(2-hydroxyethyl terephthalate)]，以及對(duì)苯二甲酸與烷氧基化l，3-二羥基-2-甲基丙烷進(jìn)行酯交換反應(yīng)后的產(chǎn)物。當(dāng)酯化反應(yīng)完成后，接著進(jìn)行聚合反應(yīng)，加入觸媒(catalyst)、消光劑(delustrant)及安定劑(thermostablizer)等添加物，在聚合反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)槽的真空度會(huì)逐漸被建立，最后當(dāng)真空度到達(dá)0.8～1.5torr，維持反應(yīng)溫度及真空度，直至反應(yīng)槽中的攪拌功率到達(dá)設(shè)定值，就會(huì)獲得粘度符合要求的經(jīng)改質(zhì)聚酯。
優(yōu)選地，基于對(duì)苯二甲酸的用量，改質(zhì)劑的用量范圍介于2至10摩爾百分比之間。
當(dāng)改質(zhì)劑的用量范圍少于2摩爾百分比時(shí)，會(huì)致使該經(jīng)改質(zhì)聚酯的熔融溫度及玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度相對(duì)地變高，并使進(jìn)一步紡絲所制得的聚酯纖維的分子順向度(orientation)變高，也就是纖維分子排列緊密，而讓染液不易滲入纖維內(nèi)部。相反地，當(dāng)改質(zhì)劑的用量范圍多于l0摩爾百分比時(shí)，則會(huì)使所制得的聚酯纖維的物理性質(zhì)受到破壞，甚至使聚酯纖維無(wú)法達(dá)到商業(yè)使用上的基本要求。
優(yōu)選地，該經(jīng)改質(zhì)聚酯具有大于0.5dl/g的極限粘度，更優(yōu)選地，該經(jīng)改質(zhì)聚酯具有介于0.5與0.7dl/g之間的極限粘度。當(dāng)該極限粘度低于0.5dl/g時(shí)，會(huì)致使經(jīng)改質(zhì)聚酯不易進(jìn)行紡絲制程；相反地，當(dāng)該極限粘度遠(yuǎn)高于0.7dl/g時(shí)，會(huì)使經(jīng)改質(zhì)聚酯的制造成本增加，并讓所制得的聚酯纖維的結(jié)晶度變高，使得染料不易滲入纖維內(nèi)部。
優(yōu)選地，該經(jīng)改質(zhì)聚酯具有介于50與80℃之間的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度，以及介于230與250℃之間的熔融溫度。
再者，本發(fā)明提供一種低溫易染且色牢度佳的聚酯纖維，該聚酯纖維是借由上述的經(jīng)改質(zhì)聚酯進(jìn)行紡紗制程而制得。
本發(fā)明的聚酯纖維與一般的聚酯纖維相同，可利用一般混紡制程，與各種纖維材料進(jìn)行混紡。優(yōu)選地，上述的聚酯纖維可進(jìn)一步與選自于由下列所構(gòu)成的族群的材料棉、丙烯酸纖維、羊毛以及蠶絲進(jìn)行混紡，以制得混紡產(chǎn)品。而在本發(fā)明的具體例中，上述的聚酯纖維是與棉進(jìn)行混紡，并制得混紡布。
優(yōu)選地，所獲得的聚酯纖維以及利用其進(jìn)行混紡的產(chǎn)品在低于130℃的溫度下完成染色；以及更優(yōu)選地，在低于110℃的溫度下完成染色。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明圖1是比較圖，說(shuō)明實(shí)施例1～3的聚酯纖維與比較例的聚酯纖維在不同染色溫度下進(jìn)行染色所測(cè)得的K/S值比較。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將就以下實(shí)施例來(lái)作進(jìn)一步說(shuō)明，但應(yīng)了解的是，所述實(shí)施例只為例示說(shuō)明的用途，而不應(yīng)被解釋為本發(fā)明實(shí)施的限制。
實(shí)施例[化學(xué)品]以下實(shí)施例及比較例是利用下列化學(xué)品進(jìn)行經(jīng)改質(zhì)聚酯的制備及聚酯纖維的染色測(cè)試。
1.對(duì)苯二甲酸由臺(tái)灣中美和公司所制造，品名為PTA。
2.乙二醇由臺(tái)灣東聯(lián)公司所制造，品名為EG。
3.改質(zhì)劑(由下式(II)所示化合物)由臺(tái)灣盤亞股份有限公司所制造，為2-甲基-1，3-丙二醇與環(huán)氧乙烷的反應(yīng)產(chǎn)物 4.觸媒(Sb2O3)由SICA公司所制造，品名為三氧化二銻。
5.消光劑(TiO2)由SACHTLEBEN公司所制造，品名為二氧化鈦。
6.增白劑(Co(Ac)2)由臺(tái)灣美琪瑪公司所制造，品名為醋酸鈷。
7.安定劑(H3PO4)由臺(tái)灣友發(fā)公司所制造，品名為磷酸。
8.高能量分散染料由Dystar公司所制造，品名為Dianix Navy XF。
9.低能量分散染料由Dystar公司所制造，品名為Dianix OrangeUNSE。
一、經(jīng)改質(zhì)聚酯的物理性質(zhì)以下實(shí)施例及比較例中所制得的經(jīng)改質(zhì)聚酯是借由下列測(cè)試方法來(lái)評(píng)估其物理性質(zhì)1.極限粘度以德國(guó)LAUDA公司所制造且品名為UBBELOHDEVISCOMETER的粘度計(jì)，并利用比例為60/40的酚/1，1，2，2-四氯乙烷的溶劑將樣品濃度調(diào)配為0.4％(W/V)，于約30℃的溫度下進(jìn)行測(cè)量，再利用以下公式計(jì)算，就可得到極限粘度極限粘度＝1/4×(Rv-1)/C+3/4×(1n Rv)/C[Rv為樣品溶液流動(dòng)時(shí)間/溶劑流動(dòng)時(shí)間；C為樣品溶液的濃度]2.熔融溫度(Tm)及玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)利用美國(guó)PERKIN ELMER公司所制造且品名為DSC7的差示掃描量熱器(differential scanningcalorimeter)進(jìn)行測(cè)量。
二、聚酯纖維的物理性質(zhì)以下實(shí)施例及比較例中所制得的聚酯纖維是借由下列測(cè)試方法來(lái)評(píng)估其物理性質(zhì)1.強(qiáng)度(tenacity，g/d)依照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法ASTM D3822進(jìn)行測(cè)量而獲得，當(dāng)測(cè)試值為4～6g/d時(shí)，該聚酯纖維具有最適宜的強(qiáng)度。
2.伸度(elongation，％)依照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法ASTM D3822進(jìn)行測(cè)量而獲得，當(dāng)測(cè)試值為30～40％時(shí)，該聚酯纖維具有最適宜的伸度。
3.干熱收縮率(hot air shrinkage，％)依照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法InventaAV-PES 1504進(jìn)行測(cè)量而獲得，當(dāng)測(cè)試值為6～12％時(shí)，該聚酯纖維具有最適宜的干熱收縮率。
4.強(qiáng)度(strength)是將樣品中的反射率(reflectance)轉(zhuǎn)換成Kubelta-Munk系數(shù)值(以下簡(jiǎn)稱為「K/S值」)，依照CIE L*a*b ColorDifference標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)量而獲得，當(dāng)K/S值越高，表示聚酯纖維于染色后的吸色越深。
5.色度強(qiáng)度(chromatic strength)依照CIE L*a*b Color Difference標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)量而獲得K/S值，再經(jīng)由以下公式計(jì)算而得到色度強(qiáng)度 當(dāng)色度強(qiáng)度越高時(shí)，表示聚酯纖維于染色后的深染效果越佳。
6.耐水洗色牢度(colorfastness to laundering)將實(shí)施例及比較例中所制得的聚酯纖維分別與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龍(NYLON)及棉(COTTON)結(jié)合而制備成各個(gè)樣品布，并依據(jù)AATCC-612A標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)試。耐水洗色牢度分為九個(gè)等級(jí)，數(shù)值越高代表耐水洗色牢度越佳。
7.耐光色牢度(colorfastness to light)依據(jù)AATCC 16E標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)試。數(shù)值越高代表耐光色牢度越佳。
8.耐熱色牢度(colorfastness to heat)將實(shí)施例及比較例中所制得的聚酯纖維分別與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)及棉(COTTON)結(jié)合而制備成各個(gè)樣品布，并依據(jù)AATCC 117標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)試。耐熱色牢度分為九個(gè)等級(jí)，數(shù)值越高代表耐熱色牢度越佳。
<實(shí)施例1>
一、經(jīng)改質(zhì)聚酯的制備將34.5kg的對(duì)苯二甲酸、15.3kg的乙二醇以及2.4kg的上述改質(zhì)劑(三個(gè)反應(yīng)物的摩爾比為1∶1.187∶0.063)同時(shí)加入漿料槽中，經(jīng)攪拌混合后制成漿料。將上述漿料置入200公升的酯化反應(yīng)槽，將反應(yīng)槽的熱媒溫度設(shè)定為270℃，于氮?dú)獬涮钕?，再將壓力設(shè)定為2kg/cm2，以進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)中生成的水會(huì)在精餾塔被分離，而當(dāng)反應(yīng)槽內(nèi)部溫度升至250℃，所有的水會(huì)被蒸餾分離，此時(shí)精餾塔頂溫度會(huì)下降，也就是表示酯化反應(yīng)已中止。
將560g的觸媒(2％Sb2O3乙二醇溶液)、80g的安定劑(5％H3PO4乙二醇溶液)、840g的消光劑(20％TiO2乙二醇溶液)及20g的增白劑(10％Co(Ac)2乙二醇溶液)加入上述反應(yīng)槽中，并將溫度設(shè)定在290℃，以進(jìn)行聚合反應(yīng)，此時(shí)真空度會(huì)開始被建立，當(dāng)真空度到達(dá)1torr時(shí)，反應(yīng)槽的攪拌功率會(huì)到達(dá)設(shè)定值，就可停止聚合反應(yīng)，并獲得經(jīng)改質(zhì)聚酯。
二、聚酯纖維的制作將上述經(jīng)改質(zhì)聚酯予以壓出制粒，并將其放入真空干燥機(jī)中干燥，第一階段溫度控制在80℃歷經(jīng)2小時(shí)，第二階段溫度控制在110℃歷經(jīng)1小時(shí)，第三階段控制在120℃，并控制干燥全程時(shí)間約24小時(shí)，再利用一般紡絲制程進(jìn)行紡絲，可獲得聚酯纖維。
<實(shí)施例2>
一、經(jīng)改質(zhì)聚酯的制備除了將乙二醇的用量改變?yōu)?5.1kg以及上述改質(zhì)劑的用量改變?yōu)?.0kg，也就是將三個(gè)反應(yīng)物的摩爾比改變?yōu)?∶1.168∶0.082之外，其余添加物及其用量、酯化及聚合反應(yīng)的條件皆與實(shí)施例1相同，也獲得經(jīng)改質(zhì)聚酯。
二、聚酯纖維的制作除了使用實(shí)施例2的經(jīng)改質(zhì)聚酯之外，其余干燥及紡絲制程條件皆與實(shí)施例1相同，最后也獲得聚酯纖維。
<實(shí)施例3>
一、經(jīng)改質(zhì)聚酯的制備除了將乙二醇的用量改變?yōu)?4.9kg以及上述改質(zhì)劑的用量改變?yōu)?.6kg，也就是將三個(gè)反應(yīng)物的摩爾比改變?yōu)?∶1.154∶0.096之外，其余添加物及其用量、酯化及聚合反應(yīng)的條件皆與實(shí)施例1相同，也獲得經(jīng)改質(zhì)聚酯。
二、聚酯纖維的制作除了使用實(shí)施例3的經(jīng)改質(zhì)聚酯之外，其余干燥及紡絲制程條件皆與實(shí)施例1相同，最后也獲得聚酯纖維。
<比較例>
一、聚酯的制備除了不使用改質(zhì)劑、將對(duì)苯二甲酸的用量維持在34.5kg以及將乙二醇的用量改變?yōu)?6.1kg(二反應(yīng)物的摩爾比為1∶1.25)之外，其余添加物及其用量、酯化及聚合反應(yīng)的條件皆與實(shí)施例1相同，也獲得經(jīng)改質(zhì)聚酯。
二、聚酯纖維的制作除了使用比較例的聚酯之外，其余干燥及紡絲制程條件皆與實(shí)施例1相同，最后也獲得聚酯纖維。
〔聚酯的物理性質(zhì)測(cè)試〕依據(jù)上述物理性質(zhì)測(cè)試方法來(lái)測(cè)定實(shí)施例1～3的經(jīng)改質(zhì)聚酯及比較例的聚酯的極限粘度、熔融溫度及玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度，并將結(jié)果整理于下表1中。
表1

a.未添加改質(zhì)劑<結(jié)果>
于表1中，將比較例與實(shí)施例1～3進(jìn)行比較，可知隨著改質(zhì)劑的用量增加，聚酯的熔融溫度及玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度將會(huì)隨著降低，由此可見(jiàn)，實(shí)施例1～3借由在酯化及聚合反應(yīng)中，額外加入改質(zhì)劑來(lái)進(jìn)行反應(yīng)，所制得的經(jīng)改質(zhì)聚酯確實(shí)具有較低的熔融溫度及玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度。
〔聚酯纖維的物理性質(zhì)及染色測(cè)試〕1.聚酯纖維的物理性質(zhì)測(cè)試依據(jù)上述物理性質(zhì)測(cè)試方法來(lái)測(cè)定實(shí)施例1～3的聚酯纖維及比較例的聚酯纖維的強(qiáng)度、伸度及干熱收縮率，其結(jié)果整理于下表2中。
表2

<結(jié)果>
于表2中，將比較例與實(shí)施例1及2進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)實(shí)施例1及2的聚酯纖維的物理性質(zhì)皆與比較例相近，由此可知，實(shí)施例1及2于反應(yīng)中加入適量的改質(zhì)劑，仍然可維持聚酯纖維的物理性質(zhì)而不會(huì)破壞聚酯纖維的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例3的聚酯纖維的物理性質(zhì)較差，主要是因?yàn)楦馁|(zhì)劑的用量增加，致使經(jīng)改質(zhì)的聚酯的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度降低，進(jìn)而使經(jīng)由紡絲所制得的聚酯纖維的結(jié)晶度變差，并讓纖維的分子排列較為松散，因此導(dǎo)致物理性質(zhì)變差。然而，實(shí)施例3的物理性質(zhì)雖未落入最適宜的范圍，但是仍為產(chǎn)業(yè)上可應(yīng)用的范圍。
2.聚酯纖維的染色測(cè)試分別將比較例及實(shí)施例1～3的聚酯纖維進(jìn)行紡紗及織布，以制成四種不同的胚布，再進(jìn)行以下染色測(cè)試(1)于不同染色溫度下進(jìn)行染色所測(cè)得的K/S值比較將分別由比較例及實(shí)施例1～3所制得的胚布放入同一染缸，于相同的染色條件(壓力、時(shí)間等)下，利用高能量分散染料，分別于不同染色溫度下進(jìn)行染色，最后依據(jù)上述K/S值的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，所得的結(jié)果如圖1所示。
<結(jié)果>
于圖1中，將比較例及實(shí)施例1～3進(jìn)行比較，可知實(shí)施例1～3的聚酯纖維的K/S值于90℃以上的溫度下便急遽增加，這表示染料會(huì)在90℃以上的溫度下大量滲入聚酯纖維中，而使得K/S值(也就是吸色程度)增加。然而，比較例的聚酯纖維的K/S值并未大幅提升且必須在130℃以上的溫度下才會(huì)獲得優(yōu)選的K/S值。而且，在不同染色溫度下，實(shí)施例1～3的聚酯纖維的K/S值皆較比較例為佳。如此更證明實(shí)施例1～3的聚酯纖維于較低染色溫度下便可獲得良好的吸色程度。
(2)耐水洗色牢度、耐光色牢度及耐熱色牢度的測(cè)試令比較例制得的胚布于高溫高壓下進(jìn)行染色，而實(shí)施例1～3制得的胚布則于100或110℃的溫度及相對(duì)應(yīng)的壓力下進(jìn)行染色(除了溫度及壓力不同之外，其余染色條件皆相同)。再將上述染色后的四胚布分別依據(jù)上述測(cè)試方法進(jìn)行耐水洗色牢度、耐光色牢度及耐熱色牢度的測(cè)試，所得的結(jié)果整理于下表3中。
表3

<結(jié)果>
于表3中，將比較例與實(shí)施例1～3進(jìn)行比較可知，實(shí)施例1～3不需在高溫及高壓下進(jìn)行染色，只要于100或110℃的溫度及相對(duì)應(yīng)的壓力下進(jìn)行染色，就可獲得與比較例相當(dāng)?shù)哪退瓷味取⒛凸馍味燃澳蜔嵘味取?br> (3)利用不同染料進(jìn)行染色所測(cè)得的色度強(qiáng)度的比較選取以下四種不同升華能量的染料(由Dystar公司所制造)，令比較例制得的胚布于高溫高壓下進(jìn)行染色，而實(shí)施例1～3制得的胚布則于100或110℃的溫度及相對(duì)應(yīng)的壓力下進(jìn)行染色(除了溫度及壓力不同之外，其余染色條件皆相同)。再將上述染色后的四胚布分別依據(jù)上述測(cè)試方法進(jìn)行色度強(qiáng)度的測(cè)試，所得的結(jié)果整理于下表4中。
表4

<結(jié)果>
于表4中可知，實(shí)施例1～3只需于100或110℃的溫度及相對(duì)應(yīng)的壓力下進(jìn)行染色就可獲得較比較例為佳的色度強(qiáng)度。
〔混紡布的染色測(cè)試〕
1.混紡布的制作(1)應(yīng)用例依據(jù)65∶35的比例，令實(shí)施例2制得的聚酯纖維與棉進(jìn)行混紡，以制得混紡布。
(2)比較應(yīng)用例依據(jù)65∶35的比例，令比較例制得的聚酯纖維與棉進(jìn)行混紡，以制得混紡布。
2.染色測(cè)試令應(yīng)用例及比較應(yīng)用例的混紡布分別依據(jù)以下A及B方法進(jìn)行染色，染色后的混紡布再依據(jù)上述測(cè)試方法測(cè)試色度強(qiáng)度及耐水洗色牢度，所得的結(jié)果如表5所示。
A方法(i)第一階段將上述應(yīng)用例及比較應(yīng)用例的混紡布于常溫下分別置入含有1％的D.Blue XF分散染料(由Dystar公司所制造)的溶液中，接著，分別將染液溫度升高至100及130℃，再歷經(jīng)45分鐘的時(shí)間，然后開始降低溫度至常溫。
(ii)第二階段將完成第一階段染色的兩混紡布分別置入包含0.9％的R.Red RB分散染料(由Dystar公司所制造)的溶液中，再分別將染液溫度升高至60℃，并歷經(jīng)60分鐘的時(shí)間，最后使染液溫度降至常溫，就完成染色。
B方法(i)第一階段將上述應(yīng)用例及比較應(yīng)用例的混紡布于常溫下分別置入含有1％的D.Blue XF分散染料與0.2％的3BL直接染料(由日本化藥公司所制造)的溶液中，接著，分別將染液溫度升高至100及130℃，再歷經(jīng)45分鐘的時(shí)間。
(ii)第二階段將第一階段的溶液溫度降低至80℃，而后維持20分鐘，最后再將溶液溫度降低至常溫，就完成染色。
表5

<結(jié)果>
于表5中可知，以色度強(qiáng)度而言，無(wú)論是利用A或B方法，應(yīng)用例的色度強(qiáng)度皆較比較應(yīng)用例為佳，此顯示以實(shí)施例2的聚酯纖維與棉所制得的混紡布在染色后可獲得不錯(cuò)的深染效果。以耐水洗色牢度而言，應(yīng)用例的耐水洗色牢度也較比較應(yīng)用例為佳，更顯示應(yīng)用例的混紡布在染色后不會(huì)因水洗而褪色。
因此，依據(jù)上述各項(xiàng)物理性質(zhì)及染色測(cè)試，可證明實(shí)施例1～3的聚酯纖維確實(shí)具有產(chǎn)業(yè)上可利用范圍的物理性質(zhì)，且只需于110℃以下的染色溫度便可完成染色，同時(shí)獲得不錯(cuò)的色牢度。
綜上所述，本發(fā)明提供一種經(jīng)改質(zhì)聚酯，其為對(duì)苯二甲酸、乙二醇以及改質(zhì)劑的反應(yīng)產(chǎn)物，且該改質(zhì)劑為由上述式(I)所示的化合物。此外，本發(fā)明也利用該經(jīng)改質(zhì)聚酯進(jìn)一步制得聚酯纖維。本發(fā)明的聚酯纖維只需于110℃以下的染色溫度便可完成染色，同時(shí)獲得不錯(cuò)的色牢度以及物理性質(zhì)。因此，本發(fā)明的聚酯纖維確實(shí)具有低溫易染性以及不錯(cuò)的色牢度。
惟以上所述，只為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，也就是大凡依本發(fā)明權(quán)利要求及發(fā)明說(shuō)明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)改質(zhì)聚酯，其特征在于該經(jīng)改質(zhì)聚酯為對(duì)苯二甲酸、乙二醇以及改質(zhì)劑的反應(yīng)產(chǎn)物，該改質(zhì)劑為由下列化學(xué)式(I)所示的化合物 式(I)中，x及y為相同或不同的整數(shù)，且滿足1≤x+y≤6的關(guān)系式。
2.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)改質(zhì)聚酯，其特征在于該改質(zhì)劑為式(I)中x＝1及y＝l的化合物。
3.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)改質(zhì)聚酯，其特征在于基于對(duì)苯二甲酸的用量，該改質(zhì)劑的用量范圍是介于2至10摩爾百分比之間。
4.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)改質(zhì)聚酯，其特征在于該經(jīng)改質(zhì)聚酯具有大于0.5dl/g的極限粘度。
5.如權(quán)利要求4所述的經(jīng)改質(zhì)聚酯，其特征在于該經(jīng)改質(zhì)聚酯具有介于0.5與0.7dl/g之間的極限粘度。
6.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)改質(zhì)聚酯，其特征在于該經(jīng)改質(zhì)聚酯具有介于50與80℃之間的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度。
7.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)改質(zhì)聚酯，其特征在于該經(jīng)改質(zhì)聚酯具有介于230與250℃之間的熔融溫度。
8.一種低溫易染且色牢度佳的聚酯纖維，其特征在于該聚酯纖維是通過(guò)使如權(quán)利要求1所述的經(jīng)改質(zhì)聚酯進(jìn)行紡紗而制得。
9.如權(quán)利要求8所述的低溫易染且色牢度佳的聚酯纖維，其特征在于該聚酯纖維進(jìn)一步與選自于棉、丙烯酸纖維、羊毛與蠶絲的材料進(jìn)行混紡，以制得混紡產(chǎn)品。
10.如權(quán)利要求8或9所述的低溫易染且色牢度佳的聚酯纖維，其特征在于該聚酯纖維在低于110℃的溫度條件下進(jìn)行染色。
全文摘要
本發(fā)明提供一種經(jīng)改質(zhì)聚酯，為對(duì)苯二甲酸、乙二醇以及改質(zhì)劑的反應(yīng)產(chǎn)物，該改質(zhì)劑為由下列化學(xué)式(I)所示的化合物式(I)中，x及y為相同或不同的整數(shù)，且滿足1≤x+y≤6的關(guān)系式。本發(fā)明另提供一種由上述經(jīng)改質(zhì)聚酯所制得的低溫易染且色牢度佳的聚酯纖維。
文檔編號(hào)C08G63/78GK1772788SQ20041008833
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月10日
發(fā)明者吳汝瑜, 褚智偉, 鐘振祥 申請(qǐng)人:遠(yuǎn)東紡織股份有限公司