一種高吸濕防黃變聚酰胺纖維及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了高吸濕防黃變聚酰胺纖維及其制造方法，該纖維中含有分散徑為2μm以下的高吸濕性化合物聚乙烯吡咯烷酮，所述纖維的成纖聚合物聚酰胺分子鏈的末端含有1.0×10-5～3.0×10-5mol/g的末端氨基以及一種含氮末端結(jié)構(gòu)，該含氮末端結(jié)構(gòu)由C2～C20的羧酸與聚酰胺聚合物分子鏈的末端氨基通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成；所述聚酰胺聚合物是以芳香族二元酸為共聚單體得到的共聚己內(nèi)酰胺或共聚己二酸己二胺。本發(fā)明的高吸濕防黃變聚酰胺纖維不僅可以有效地抑制黃變，而且具有高吸濕性能、良好的纖維白度。
【專利說明】一種高吸濕防黃變聚酰胺纖維及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高吸濕防黃變聚酰胺纖維及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酰胺纖維是強度較大的化學(xué)纖維中的一種，具有耐摩擦、耐彎曲變形、不易產(chǎn)生皺紋、不易吸水、能夠較快干燥等性能，同時聚酰胺纖維具有優(yōu)良的彈性，其彈性回復(fù)率可與羊毛媲美；具有質(zhì)輕的特點，聚酰胺纖維比重為1.14，在商業(yè)化合成纖維中，僅次于比重小于I的聚丙烯；另外還具有耐腐性、不怕蟲蛀、不怕發(fā)霉等特點，因而在衣料、地毯、毛巾、人工皮革、漁網(wǎng)、釣魚線等各種各樣的領(lǐng)域里被廣泛使用。
[0003]聚酰胺纖維雖然具有以上優(yōu)點，但也存在著一些缺點。聚酰胺纖維的主要缺點有:①聚酰胺纖維耐黃變性能差，在室外長時間受日光照射后，或者運輸過程中，纖維本身易發(fā)生黃變，影響到纖維的使用范圍、使用領(lǐng)域。另外，聚酰胺纖維發(fā)生黃變時，其強度也隨著下降，因而與聚酯纖維相比其保型性較差，其制成的織物較不夠挺拔，還有聚酰胺纖維表面光滑，有蠟狀感。針對這些缺點近年來已研究出不少改善措施，如加入耐光劑以改善耐旋光性，制成異型斷面以改善外觀及光澤，以DTY或ATY加工或與其它纖維混紡或交織，以改善手感。②聚酰胺纖維是化學(xué)合成纖維，雖然具有一定的吸濕性能，但是在對吸水性或吸濕性要求較高的領(lǐng)域中，其應(yīng)用還是受到了限制。比如，身體出汗時，衣服內(nèi)的液體的汗水以及產(chǎn)生的水蒸汽，不能被充分吸水吸濕而滯留在衣服里，特別是夏季高溫多濕的情況下，會令人很不舒服。雖然聚酰胺纖維的平衡水分率要高于聚酯纖維，但從穿著時的舒適感來講還是不能令人非常滿意的。而天然纖維如純棉雖然具有很好的吸水吸濕性，但因其保水率很高，導(dǎo)濕性能較差，應(yīng)用范圍也受到了制約。如何能使一種纖維同時具有吸水-導(dǎo)濕的高舒適性能是目前諸多纖維研究者和纖維生產(chǎn)廠家努力追求的目標(biāo)。
[0004]針對上述①的黃變問題，進行了各種各樣的研究，發(fā)現(xiàn)左右聚酰胺尼龍纖維黃變現(xiàn)象的為聚酰胺纖維中的末端氨基的含量。
[0005]纖維中的末端氨基與流通過程中所使用的包裝材料中所含有的作為抗氧化劑來使用的苯酚系列的BHT (二特丁基化對甲酚)升華所產(chǎn)生的升華物在NOx (氧化氮氣)的催化作用下，生成一系列的誘導(dǎo)體，其中的這系列中某一種誘導(dǎo)體為有色物質(zhì)，使得纖維發(fā)生黃變現(xiàn)象。
[0006]再一個就是，纖維中末端氨基與流通過程中所使用包裝材料中所含有的香蘭素(3-甲氧基-4-羥基苯甲醛)發(fā)生脫水反應(yīng)，所得物質(zhì)接下來在氧氣的作用下，最后產(chǎn)生有色的醌式構(gòu)造，從而使得纖維發(fā)生黃變現(xiàn)象。
[0007]以上兩種在流通過程中與所使用的包裝材料中的某些物質(zhì)反應(yīng)所發(fā)生的黃變現(xiàn)象，使得纖維發(fā)黃，影響了聚酰胺尼龍纖維的使用范圍及領(lǐng)域。
[0008]另外，在消費者所用階段，尼龍制品上附著的一些附著物，如洗滌用劑、臟污等一些物質(zhì)，在外界的NOx (氧化氮氣)的催化作用下，與聚酰胺尼龍纖維所含有的氨基末端基相結(jié)合，生成有色物質(zhì)，纖維發(fā)生黃變現(xiàn)象。[0009]由于以上的聚酰胺尼龍纖維的發(fā)黃問題，影響了聚酰胺尼龍纖維的使用壽命，以及可以使用的一些領(lǐng)域。比如，在衣料領(lǐng)域，聚酰胺尼龍纖維的黃變問題就影響其在外套、白色內(nèi)衣方面的使用，而不得不較多的局限使用在染色品等方面。
[0010]針對上述的由聚酰胺尼龍纖維中氨基末端基所引起的黃變問題，以往的技術(shù)是進行以下的處理。
[0011]在聚酰胺尼龍聚合物聚合的階段，通過添加酸性物質(zhì)，讓末端氨基在聚合階段被反應(yīng)掉，從而減少聚合物中末端氨基的含量，從而達到抑制纖維發(fā)黃。但是，在聚合階段來抑制末端氨基的反應(yīng)方式，使得聚合物中的末端氨基的含量不易控制，末端氨基含量過量減少會導(dǎo)致在織物染色階段，不易上色，影響發(fā)色性，從而影響纖維的使用。還有就是，添加進去的過量的未反應(yīng)小分子物質(zhì)會在纖維階段影響纖維物質(zhì)；在聚合階段的控制方式，會比較大幅度的增加聚合成本，從而影響了纖維的本身在市場上的競爭力。
[0012]在織物階段通過后處理加工方式來抑制黃變問題的話，通過在后處理工序，對聚酰胺尼龍織物進行有機酸或有機酸酐(例如，醋酸或醋酸酐)處理，抑制一部分末端氨基來保證纖維不發(fā)黃，保留一部分氨基末端基來保證織物的染色性能。在實際對氨基末端基的處理上，存在誤差較大，制品性能不能很好控制的問題，后處理加工方式也不是一個良好的處理方式。
[0013]再有就是，對所使用的包裝材料進行處理、篩選或改進，比如通過不使用香蘭素、苯酚系列抗氧化劑BHT，來保證聚酰胺尼龍纖維不發(fā)生發(fā)黃問題。但是，此種方式費用巨大、可行性差，而且不能根本上解決聚酰胺纖維黃變問題。
[0014]就上述處理方式所出現(xiàn)的問題，研究開發(fā)一種低成本，工藝簡單且既不影響聚酰胺纖維性能又能很好的解決黃變問題的技術(shù)變得十分必要。
[0015]針對上述②的吸濕性能不足的問題，隨著現(xiàn)如今的日常穿著的多樣化和個性化以及制造高檔日常用服裝的要求越來越高，同時聯(lián)想將來，未來衣著用織物將朝著舒適、健康的大方向發(fā)展，其中擁有天然纖維程度的良好吸濕性能的織物就是其中的重要指標(biāo)織物之一。聚酰胺纖維本身雖然具有一定的吸濕性能，但是為了達到市場良好的吸濕目標(biāo)，賦予聚酰胺纖維更高的吸濕性能顯得非常必要。
[0016]綜上所述，同時綜合有黃變抑制性能、天然纖維程度的吸濕性能的聚酰胺纖維的開發(fā)就顯得非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明的目的是提供一種具有高吸濕性且防黃變的聚酰胺纖維。具體地說是:通過導(dǎo)入吸濕成分來提高聚酰胺纖維的吸濕性能，并通過控制末端氨基含量來達到防止黃變且使其具有良好染色性能的聚酰胺纖維及其制造方法。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種高吸濕防黃變聚酰胺纖維，其含有分散徑為2μπι以下的高吸濕性化合物聚乙烯吡咯烷酮，且纖維的成纖聚合物聚酰胺分子鏈的末端含有1.0X 10_5?3.0X 10_5mol/g的末端氨基含量以及如下所示含氮末端結(jié)構(gòu):
【權(quán)利要求】
1.一種高吸濕防黃變聚酰胺纖維，其特征在于:所述纖維中含有分散徑為2μπι以下的高吸濕性化合物聚乙烯吡咯烷酮，所述纖維的成纖聚合物聚酰胺分子鏈的末端含有1.0X 10_5~3.0X 10_5mol/g的末端氨基以及如下式所示含氮末端結(jié)構(gòu):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸濕防黃變聚酰胺纖維，其特征在于:所述纖維中聚乙烯吡咯烷酮的含量為I~20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高吸濕防黃變聚酰胺纖維，其特征在于:所說C2~C2tl的羧酸為乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸或癸二酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高吸濕防黃變聚酰胺纖維，其特征在于:所述芳香族二元酸為對苯二甲酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高吸濕防黃變聚酰胺纖維，其特征在于:所述纖維的吸濕率差Λ MR為3~8%。
6.一種權(quán)利要求1所述的高吸濕防黃變聚酰胺纖維的制造方法，其特征在于:向以芳香族二元酸為共聚單體得到的聚酰胺聚合物共聚己內(nèi)酰胺或共聚己二酸己二胺與高吸濕化合物聚乙烯吡咯烷酮形成的共混物中連續(xù)添加C2~C2tl的羧酸，進入螺桿擠出機中混合熔融、擠壓紡絲、卷取成纖，得到高吸濕防黃變聚酰胺纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述高吸濕防黃變聚酰胺纖維的制造方法，其特征在于:C2~C2tl的羧酸的添加量為聚酰胺聚合物分子鏈的末端氨基摩爾含量的50~150%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述高吸濕防黃變聚酰胺纖維的制造方法，其特征在于:所述聚乙烯吡咯烷酮的K值為20~70，吸濕率差A(yù)MR為3.5~7.0%。
【文檔編號】C08G69/48GK103882549SQ201210565024
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月24日
【發(fā)明者】趙鎖林, 藤森稔 申請人:東麗纖維研究所（中國）有限公司