一種低色差聚酯超柔超細絲及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬聚酯制備技術領域，涉及一種低色差聚酯超柔超細絲及其制備方法，特 別是一種縮聚催化劑采用乙二醇鎂和乙二醇銻的混合物以及聚酯切片經水與溶洗劑在120 ~130°C，0.2~0.3MPa條件下煮泡、洗滌的低色差聚酯超柔超細絲及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種性能優良的聚合物，PET以其模量高、強度高、 挺括、保形性好、純凈衛生、阻隔性能好等，被廣泛應用于纖維、瓶包裝、薄膜和片材等領域， 產量逐年遞增，行業地位顯著提升。
[0003] PET屬于對稱性的直鏈大分子，分子鏈不含有側鏈基團，規整性非常好，這種結構 的玻璃化轉變溫度較高，需要在很高的溫度下染色，促進染料分子向纖維內部的擴散。另 外，PET的分子鏈規整，結晶性好，分子鏈排列緊密，并且分子鏈上沒有與染料分子發生作用 的極性基團，使聚酯纖維的上色更加困難。由于它分子中沒有親水基團，吸濕性很差，這導 致滌綸的染色比較困難。滌綸分散染料染色主要高溫高壓染色法方法
[0004] 聚酯纖維中的低聚物是一種低分子量的酯或醚，主要是指聚合度小于10的齊聚 物、二甘醇，是以副產物的形式產生。其中齊聚物分為線性齊聚物和環狀齊聚物，其中以環 狀聚體特別是環狀三聚體居多，齊聚物主要涉及到異相成核、紡絲加工、染色等，對聚酯的 性能及后道加工造成一定的不良影響。對苯二甲酸乙二醇酯聚合物(PET)大約含低聚物3-4%，當纖維表面出現低聚物就會給染色和后加工帶來麻煩。低聚物的擴散出來最容易發生 在染色時的控溫升溫和保溫階段。當降溫時，和染料一樣由于低聚物在水中的溶解度隨溫 度降低急劇減小，因此會結晶析出，析出的染料和低聚物附著在纖維表面極不容易洗去，從 而給染色及后加工帶來很多麻煩，染色過程中，聚集的染料和低聚物粘附在纖維表面，出現 染料色點、斑漬、色花等現象。沉積在染色機的管道和閥門中，阻礙液流循環，導致染色困 難。消除低聚物關鍵在于消除齊聚物環狀三聚物和二甘醇，一方面是在聚合過程中減少低 聚物的產生，另一方面是在染色前或染色中去除。
[0005] 聚酯產能的急劇擴張以及國際形勢的變化，人們對衣著的舒適感、功能性、多樣化 和安全性有了更高的要求，滌綸22dtex/48f、22dtex/72f、33dtex/72f等超柔超細旦滌綸產 品，其織物以特別柔軟細膩的手感，舒適透氣，易于護理且外觀的質感較好的優越性，越來 越得到用戶的青睞。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種低色差聚酯超柔超細絲及其制備方法，是一種縮聚催化 劑采用乙二醇鎂和乙二醇銻的混合物的聚酯以及低色差聚酯超柔超細絲及其制備方法。本 發明采用乙二醇鎂和乙二醇銻的混合物為縮聚催化劑，將熱降解減少到最低，以及聚酯切 片經水與溶洗劑在130°C，0.3MPa條件下煮泡、洗滌;減少齊聚物、二甘醇含量對聚酯超柔超 細絲染色的的影響。
[0007] 本發明的一種低色差聚酯超柔超細絲，為所述聚酯為對苯二甲酸和乙二醇經酯化 和在乙二醇鎂和乙二醇銻的混合物催化作用下縮聚、造粒和溶洗后紡絲制得；
[0008] 所述產業用聚酯的切片中，齊聚物質量百分比含量小于0.5%，二甘醇的質量百分 比含量小于0.5%;
[0009] 所述乙二醇鎂的分子式為Mg (OCH2CH2OH) 2;
[0010] 所述溶洗是指造粒后的切片經水與溶洗劑在120~130°C與0.2~0.3MPa條件下煮 泡和洗滌。
[0011] 所述低色差聚酯超柔超細絲由聚酯溶洗后紡絲而得，所述低色差聚酯超柔超細絲 斷裂強度2 3.8cN/dtex，斷裂伸長率為35.0 ± 3.0 %，單絲纖度為0.20~0.50dtex，色差Δ E 小于0.200,超柔超細聚酯纖維的柔軟性主要由于其單絲纖度很細，并且復絲總纖度也較而 體現的，其織物具有特別柔軟細膩的手感，光澤柔和、舒適透氣。
[0012] 在聚酯纖維染色及后加工中，影響表面低聚物析出的因素很多，主要有溫度和時 間等因素。提高染色溫度將加劇低聚物的迀移，特別是當有某些助劑或染料存在時，迀移速 度提高更快。染液循環持續的時間越長，低聚物從纖維內向外迀移的量增加，經常冷熱循環 以及一些助劑、染料的存在會大大加劇低聚物的的移出與沉積。同時熱定形的溫度和時間 對低聚物迀移速度和迀移量有很大影響。對合成纖維染整加工來說熱定形是一個極其重要 的工序，其主要目的是消除織物上已有的皺痕和提高織物的尺寸穩定性以及改善織物的強 力、手感、起毛起球和表面平整等性能。但是，在色織物定形過程中經常發生這樣的現象，即 熱定形后的織物表面容易出現色斑和條花，勻染性和摩擦牢度也顯著下降，尤其是對于超 細滌綸織物，影響尤為嚴重，低聚物在熱作用下由內向外的迀移是主要原因之一。現有的技 術都集中在染色環節來解決低聚物對染色的影響，這只是一種治標的方法，只有從源頭上 解決才是治本的根本。
[0013] 采用乙二醇鎂與乙二醇銻混合物作為縮聚催化劑，乙二醇鎂屬于比較溫和的一 類，其熱降解系數很小，在反應過程中引發的副反應較少，減少了在加工過程中低聚物的產 生。引起熱降解的主要因素是高溫和催化劑，高溫是反應強度過高，導致降解加速，產生了 端羧基，同時也使環狀齊聚物增加;催化劑則與催化劑的降解反應常數相關，在縮聚過程 中，催化劑的作用不僅在于能催化生成主反應，從而影響反應的速率與產量，同時還能催化 熱降解和醚鍵生成，增加環狀齊聚物和二甘醇的含量。
[0014] 如上所述的一種低色差聚酯超柔超細絲的線密度偏差率<0.5%，斷裂強度CV值 <3.0%，斷裂伸長CV值<8.0%，條干不勻率CV <2.00%，沸水收縮率7.5±0.5%，含油率 1.00±0.20%。
[0015]如上所述的一種低色差聚酯超柔超細絲，所述乙二醇鎂和乙二醇銻的混合物中， 乙二醇鎂與乙二醇銻質量比為2~3:1。
[0016]本發明還提供了一種低色差聚酯超柔超細絲的制備方法，一種低色差聚酯超柔超 細絲的制備方法，為對苯二甲酸和乙二醇經酯化和在乙二醇鎂和乙二醇銻的混合物催化作 用下縮聚制得聚酯，再經切粒得到聚酯切片，然后將聚酯切片溶洗后即制得聚酯；再經計 量、擠出、冷卻、上油和高速卷繞，制得低色差聚酯纖維超柔超細絲;主要工藝為：
[0017] ⑴催化劑乙二醇鎂的制備：
[0018]在單室電解槽內加乙二醇，支持電解質為氯化鎂，金屬鎂塊為陽極，陰極為石墨； 通直流電，起始電壓6~IOVV，陰極電流密度為150~200mA，50~60°C時電解IO~12小時，電 解結束后取出電極，得白色懸濁液;減壓過濾，白色固體用無水乙醇洗滌，干燥后得到乙二 醇儀；
[0019] (2)聚酯的制備，包括酯化反應和縮聚反應：
[0020] 所述酯化反應：
[0021 ]采用對苯二甲酸和乙二醇作為原料，加入防醚劑，配成均勻漿料后進行酯化反應， 得到酯化產物；酯化反應在氮氣氛圍中加壓，壓力控制在常壓~〇.3MPa，溫度在250~260 °C，酯化水餾出量達到理論值的90%以上為酯化反應終點；
[0022]所述縮聚反應：
[0023] 包括縮聚反應低真空階段和縮聚反應高真空階段：
[0024] 所述縮聚反應低真空階段，在酯化產物中加入催化劑和穩定劑，在負壓的條件下 開始縮聚反應，該階段壓力由常壓平穩抽至絕對壓力500Pa以下，溫度控制在260~270°C， 反應時間為30~50分鐘;所述催化劑為乙二醇鎂和乙二醇銻的混合物；
[0025] 所述縮聚反應高真空階段，經所述縮聚反應低真空階段后，繼續抽真空，使反應壓 力降至絕對壓力小于l〇〇Pa，反應溫度控制在275~280°C，反應時間50~90分鐘；
[0026]制得聚酯，經切粒得到聚酯切片；
[0027] (3)溶洗
[0028] 所述聚酯切片經水與溶洗劑在120~130°C與0.2~0.3MPa