親水性聚酯纖維的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本
【發明內容】
涉及親水性聚酯纖維及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚酯纖維等合成纖維在吸濕性和舒適性方面常常比棉和粘膠纖維等纖維素纖維 差得多。聚酯纖維可應用于各種領域，但聚酯纖維的疏水性限制其在一些方面的應用，其中 尤其需要聚酯纖維的吸濕性。因此，人們正在探索各種親水性聚酯纖維的合成方法，以滿足 市場需求。
[0003] 美國專利文獻3400187提出了一種方法，該方法用于改進成形聚酯結構（如薄膜、 細絲或纖維等）的表面特性，如親水性和抗靜電性能。上述美國專利文獻概述了利用聚乙二 醇和堿金屬氫氧化物溶液誘導聚酯材料的親水性，特別是在織物階段。此外，使用敷貼輪分 別先后涂敷這兩種物質。
[0004] 英國專利文獻786153提出了一種方法，該方法通過使聚酯材料與氫氧化鈉/鉀的 聚乙二醇溶液在98°C_100°C的溫度下沸騰而誘導聚酯材料的親水性，特別是在織物階段。 上述英國專利披露的方法中，織物浸漬在大量的Κ0Η和聚乙二醇混合物中。將親水性混合物 應用于處理后的織物中還包括其它處理步驟，如用大量的水潤濕和清洗、干燥等。
[0005] 中國專利文獻102182063提出了一種親水性聚酯纖維的制備方法，其中包括:將帶 有親水基團的光敏聚合物溶液均勻涂在去油的聚酯纖維表面。通過浸漬或噴涂的方法進行 親水溶液涂敷，在紫外光照射下使涂層發生固化，從而使親水基團固定在聚酯纖維表面。
[0006] PCT公布的W01993/006269公開了水分散聚酯纖維和表面改性的前體纖維束，用非 常少量的苛性鈉處理未拉伸過的聚酯絲而改善剛擠出的，最好浸在紡絲油劑中的聚酯絲的 水分散性，從而使其具有親水性。
[0007] 盡管目前已知的局部處理方法多種多樣，仍有必要提供一種改進的方法，用于賦 予疏水性聚合物材料親水性，從而可以成功地解決這些已知方法的劣勢，如反應時間較長， 處理步驟過多，聚合物材料的重量減少或整理劑成本較高。
[0008] 發明目的：
[0009] 本發明的部分目的(通過至少一種【具體實施方式】實現)如下所述：
[0010] 本發明的一個目的是改善現有技術的一個或多個問題或至少提供一種有用的選 擇方案。
[0011] 本發明的第二個目的是提供一種簡便、經濟的親水性聚酯纖維的制備方法。
[0012] 本發明的第三個目的是提供一種親水性聚酯纖維的制備方法，該方法與傳統工藝 相比，需要的處理時間大大減少。
[0013] 本發明的第四個目的是提供一種親水性聚酯纖維的制備方法，其中在纖維處理的 最后階段賦予疏水性聚酯纖維親水性，而現有方法中在上游加入親水性混合物，從而使下 游設備接觸到堿，這將引起腐蝕。
[0014]以下描述將使本發明的其他目的和優勢進一步明確，但并不意圖限制本發明的范 圍。
[0015] 定義：
[0016] 本發明所使用的術語"疏水性聚合物"指的是一種具有抗濕性或缺乏與水的親和 力或有排斥水且不吸水傾向的聚合物。
[0017] 本發明所使用的術語"親水性"指的是材料對水具有很強的親和力或易吸水或是 易被水潤濕的傾向。本發明中通過下沉時間確定聚酯纖維的親水性。
[0018] 本發明所使用的術語"下沉時間"指緊密纖維團完全下沉在水面上所需的時間。
[0019] 本發明所使用的術語"芯吸高度"指的是在一種給定的織物中、在規定時間內通過 毛細管作用上升的水位。
[0020] 本發明所使用的術語"持久"指一種纖維用洗滌劑清洗幾次，且經過幾個月的儲存 后，仍保持未水性。
[0021] 本發明所使用的術語"纖維"為一種通稱，指形成紡織品基本要素的各種類型物質 中的任何一種，其特征在于，其長度為其直徑的至少100倍。
[0022] 本發明所使用的術語"紗線"指織物或其他紡織制造中使用的一束連續纖維或纖 維絲。
[0023]貫穿本說明書中的單詞"包括"，或其變形都被理解為意指包含一種所述元素、整 數或步驟、或一組元素、整數或步驟，但不包括其他任何一種元素、整數或步驟，或一組元 素、整數或步驟。
[0024] 使用"至少"或"至少一種"的表達方式表明使用一個或多個要素、成分或數量，因 為在本發明的實施方式中使用其可能用于取得一個或多個預期的目的或結果。
【發明內容】
[0025] 根據本說明書內容，本發明公開了一種親水性聚酯纖維的制備方法，所述方法包 含下列步驟；
[0026] 在預定時間內，利用一種混合物處理經過拉伸并退火的聚酯纖維，從而獲得處理 過的聚酯纖維，該混合物包括預定重量比例的至少一種堿和至少一種親水性聚合物；
[0027]在一個受熱環境中，在80°C_160°C之間的溫度范圍內，固化處理過的聚酯纖維6- 15分鐘，以獲得親水性聚酯纖維。
[0028] 所述處理聚酯纖維的方法步驟包括：用噴涂方法和浸漬方法中的至少一種將混合 物均勻地涂于所述聚酯纖維的表面上。
[0029] 所述混合物可以為一種溶液或分散體系形式。
[0030] 根據纖維重量的不同，涂于聚酯纖維表面上的堿和親水性聚合物各自的重量比例 可以在0.02-1.0%之間。
[0031 ]所述堿可以是氫氧化鉀和氫氧化鈉中的至少一種。
[0032]所述親水性聚合物可以是選自由聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇縮水甘油醚及 聚乙二醇二甲醚所組成的聚合物群組中的至少一種。
[0033] 本發明另一方面提供了一種親水性聚酯纖維，其特征在于，下沉時間在1秒至5分 鐘的范圍內。
[0034] 此外，本發明提供了一種紗線，其特征在于，包括本發明的親水性聚酯纖維。
[0035] 此外，本發明提供了一種織物，其特征在于，包括本發明的紗線，所述織物的特征 在于，30分鐘內的芯吸高度為至少2厘米。
【具體實施方式】
[0036] 本發明提供了一種親水性聚酯纖維的制備方法，從而克服了已知方法的劣勢，其 中在特定的成纖階段，用一種堿及親水性聚合物的混合物來處理所述疏水性聚酯纖維。
[0037] 本發明一方面提供了一種親水性聚酯纖維的制備方法，所述方法包括在預定時間 內，用一種混合物處理疏水性聚酯纖維，以獲得處理過的聚酯纖維，所述混合物包括預定重 量比例的至少一種堿和至少一種親水性聚合物；固化處理后的聚酯纖維，以獲得親水性聚 酯纖維。
[0038]本發明方法中，疏水性聚酯纖維可以包括紡織工業中所用的任何已知聚酯聚合物 或共聚物，例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯。本發明方法中，在預定時間內，用一種混合物處理 疏水性聚酯纖維，所述混合物包括預定重量比例的至少一種堿和至少一種親水性聚合物。 混合物的濃度、處理時間和處理條件在很大程度上取決于需要賦予疏水性聚酯纖維的親水 性程度。
[0039]本發明方法中，疏水性聚酯纖維的處理包括均勻地將混合物涂敷在纖維表面上， 從而在纖維表面上形成一層混合物或其涂層。可以采用常規的涂敷方法將所述混合物涂于 聚酯纖維的表面，例如浸漬、噴涂等。根據本發明的優選實施方式之一，通過噴涂方法將所 述混合物涂于聚酯纖維的表面上。
[0040] 本發明中所用的混合物包括至少一種堿和至少一種親水性聚合物。本發明所用堿 為Κ0Η和NaOH中的至少一種。本發明所用親水性聚合物選自由聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚乙 二醇縮水甘油醚及聚乙二醇二甲醚所組成的群組中的至少一種聚合物。本發明首選親水性 聚合物是聚乙二醇聚合物，其平均分子量范圍在100-10000之間。將堿和親水性聚合物在過 量水中混合，以獲得所述混合物。所獲得的混合物可以為一種溶液或分散體系形式。
[0041] 本發明方法中，在成纖階段，特別是在纖維拉伸或退火期間，對疏水性聚酯纖維進 行處理，而現有方法中通常是在早期階段即聚合物制備過程中或熔融紡絲或織物制造后期 進行處理。
[0042] 本發明方法中，使聚酯纖維(紡紗中得到的未拉伸纖維束)通過拉伸區，以形成拉 伸過的帶褶皺的聚酯纖維。然后，將混合物通過噴嘴噴至拉伸線上拉伸過的聚酯纖維上作 為退火后表面處理。混合物的濃度、處理時間和處理條件取決于聚酯纖維所需的親水性程 度。本發明所用混合物包括預定重量比例的堿和親水性聚合物，從而在聚酯纖維表面形成 均勻的混合物涂層。根據纖維重量的不同，堿和親水性聚合物各自的重量比例可以在0.02- l.Owt%之間。通常在6分鐘-15分鐘內將混合物噴涂于聚酯纖維的表面上。然后，使如此獲 得的處理過的聚酯纖維通過一個起皺器，從而使處理過的聚酯纖維上出現褶皺(波紋）。 [0043]然后，干燥并固化處理過的聚酯纖維，以除去多余的水分，并牢固地將混合物組分 固定在疏水性聚酯纖維表面。通常在80°C_160°C之間的溫度范圍內，固化處理過的聚酯纖 維6_15分鐘。
[0044]為了確定用本發明方法制得的聚酯纖維的親水性，測定了親水性聚酯纖維的下沉 時間。為此，在40°C下用AATCC清潔劑WOB 1993(不含無熒光增白劑、不含磷)清洗本親水性 聚酯纖維10分鐘，并用流動水沖洗。然后，將洗過的纖維在75°C的烘箱中干燥1小時。然后， 用手拉開干燥的纖維，并將其制成一個直徑約1.5英寸的小球。將小球置于23°C、RH=65% 的條件下24小時。然后使小球從1厘米的高度處下降到一個充滿水的燒杯中。測定小球完全 浸入水中的時間。本發明方法中的親水性聚酯纖維的下沉時間在1秒至5分鐘的范圍內。
[0045] 本發明制得的親