專利名稱：：一種抗靜電聚酯纖維的制作方法一種抗靜電聚酯纖維技術領城本發明涉及一種抗靜電聚酯纖維。
背景技術：
：眾所周知，滌綸是疏水性的高聚物，它結構規整，既不能電離，又沒有自由電子，因此十分容易積聚靜電，造成種種后果，嚴重影響使用價值。目前，消除滌綸靜電的方法主要有兩種，一是表面處理，即在纖維及其織物的表面涂復抗靜電劑；二是基礎改性，即添加抗靜電劑在纖維內部以賦予其抗靜電性能。顯然，前者由于在加工、染整、洗滌和使用過程中，修飾在纖維表面的抗靜電劑容易失掉，故抗靜電效果往往不能持久。因此，趨向于采用后者以制取持久性的抗靜電滌綸纖維得到越來越多的關注?？轨o電劑按照使用方法可分為外部抗靜電劑(暫時型抗靜電劑)和內部抗靜電劑(混煉型抗靜電劑/永久型抗靜電劑)兩大類。外用抗靜電劑是由小分子的表面活性劑組成，含親水基團和親油基團。由于抗靜電劑和材料本身并不完全相容，因此會由材料內部遷移到樹脂表面。在一定濕度條件下，親水基團增加樹脂表面水分，使靜電荷得以散逸，從而達到降低其表面電阻率的目的。傳統抗靜電劑在不斷消耗，有一定使用時間限制。內用抗靜電劑可以通過混煉成型加工，在材料中添加足量的抗靜電劑，在表面形成一層稠密的排列，表面濃度高于內部，親水基團朝向空氣成為導電層，構成一個具導電能力的滲透網絡。相比外用抗靜電劑，內用抗靜電劑可用時間長，故稱"永久型抗靜電劑"。單一型抗靜電劑的內添加如日本專利JP47-36459系采用脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯內添加在滌綸樹脂中所制得的纖維，其抗靜電雖具有持久性，但效果不好。而在申請(專利)號為CN85107888中提到的采用聚醚類化合物和烷基磺酸鹽類化合物進行復合的抗靜電劑復配技術的滌綸纖維，此發明雖克服了采用單一型內添加抗靜電劑的不足，也提供了一種能制造出抗靜電效率高而耐久的滌綸纖維，但加工過程復雜。發明概述本發明的目的是為了克服采用單一型內添加抗靜電劑的不足，從而實現了一種抗靜電聚酯纖維，其加工過程簡單，且具有優良的耐久性抗靜電功能。一種抗靜電聚酯纖維，其特征是由90%99.5/。重量的聚酯A和一種0.5%10%重量的抗靜電劑B組成；抗靜電劑B由陰離子型抗靜電劑C和聚醚酯嵌段共聚物組成，其中聚醚酯嵌段共聚物是由親水性化合物D及熱塑性樹脂E構成，并且E與A是兩種結構不完全相同的聚酯。聚酯A與熱塑性樹脂E為聚對苯二甲酸乙二醇酯與聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯與聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯與聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸丙二醇酯與聚對苯二甲酸乙二醇酯。聚酯(A)還可以是其本身的改性共聚酯，使其具有水溶性的共聚酯、高收縮性的共聚酯等。例如陽離子可染PET共聚酯即是在PET的聚合過程中添加5-磺酸鈉間苯二甲酸乙二酯SIPE共同進行化學反應，生成一種新的聚酯?？轨o電劑B中，陰離子型抗靜電劑C是一種烷基磺酸鹽(如十五烷基磺酸鈉，十八垸基磺酸鈉等)或烷基苯磺酸鹽(如十二烷基苯磺酸鈉，十六烷基苯磺酸鈉等)，占抗靜電劑8總重的1%10%，其中烷基鏈長為C4C2C。金屬離子可以是堿金屬或堿土金屬離子，如(K，Mg等)。例十二烷基苯磺酸鉀，十八烷基磺酸鉀等。抗靜電劑B中，親水性化合物D是一種聚醚，為數均分子量為20050，000的二元醇聚醚，該二元醇聚醚是聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇。優選分子量100010，000的聚乙二醇?？轨o電劑B中，D占抗靜電劑B總重的10%60%，并且D+E占抗靜電劑B總重的90%99%?？轨o電聚酯纖維，按重量百分比計算，包括下列方面90%99.5%的聚脂(A)，和0.5%10%的一種抗靜電劑(B)組成。-該抗靜電劑(B)中B-C+D+EO(1%10%)D=(10%60%)VE-(30%89%所述抗靜電劑(B)的制備方法可以通過酯化反應或酯交換反應。本發明優選酯化法，即使用對苯二甲酸、二元醇(有乙二醇、丙二醇、丁二醇中的任意一種)、聚乙二醇、催化劑、助劑進行酯化。陰離子型抗靜電劑十二垸基苯磺酸鈉(DBS)優選在酯化后聚合前加入體系中，其添加量為1%10%，聚合反應完畢即制得抗靜電劑(B)。本發明優選采用的陰離子型抗靜電劑十二烷基苯磺酸鈉(DBS)，呈白色或淡黃色粉末或顆粒狀，含量^90%。其分子結構式為上述抗靜電劑先配成抗靜電劑的二元醇(如丁二醇)調制液，其抗靜電劑含量為530%(重量百分比，后同)。陰離子型抗靜電劑調制液的制備按含量530%的比例加入抗靜劑十二烷基苯磺酸鈉(DBS)，攪拌，調制液均相后過濾備用。然后，進行酯化、聚合。具體操作如下:將二元醇(選自丁二醇、乙二醇、丙二醇)、對苯二甲酸(PTA)按摩爾比為1.151.5的比例，聚乙二醇(PEG)加入到打漿釜打漿，待打漿均勻后連續進入酯化釜，加入催化劑、助劑，在22026(TC溫度下酯化，實際出水量按理論出水量95%以上判斷酯化結束。上述酯化產物傾出冷卻后，取一定量的酯化物加入聚合釜，升溫待其熔融后，按陰離子抗靜電劑在切片中的含量為1%10%的比例加入上述備好的抗靜電劑溶液，攪拌均勻，再加入聚合催化劑及穩定劑，在25028(TC溫度下聚合，聚合結束后出料、切粒得抗靜電劑(B)。酯化和縮聚反應中所添加的催化劑可以是含鈦化合物(如鈦酸四丁酯，鈦酸四烯丙酯等)、錳化合物(如二氧化錳，醋酸錳等)、錫化合物(如正丁基錫酸，氧化亞錫等)、鍺化合物(如氧化鍺Ge02等)、鈷化合物(如氧化鈷，醋酸鈷等)、鋁化合物(如氧化鋁，醋酸鋁等)等中的一種或幾種并用。其中聚合階段還需添加一種磷穩定劑(如磷酸，亞磷酸等)。本發明中酯化階段催化劑優選鈦酸四丁酯和正丁基錫酸，其添加量分別為450PPm和420PPm。聚合階段催化劑優選鈦酸四丁酯，其添加量為450PPm，磷穩定劑優選磷酸，其添加量為l卯PPm。所述一種抗靜電聚酯纖維，抗靜電劑(B)添加量可在0.5%10%的范圍內，最多不超過10%。工藝過程則需經干燥、混合、鈁絲、拉伸等工藝。其中紡絲溫度為255295。C，巻繞速度為2500400Qm/min，得到的POY絲再進行拉伸，延伸倍率為1.61.8，巻繞速度為400600m/min,進而得到FDY絲?？杉忛L、短纖維，用作機織物、針織物或非織造布。本發明具有良好的耐久性抗靜電功能。具體實施例方式下面將通過實施例進一步對本發明進行描述，顯然本發明不僅僅局限于下述實施例。原材料及其廠家對苯二甲酸(TPA):中國揚子石化生產，聚合級；乙二醇(EG):中國揚子石化生產；丁二醇(BDO):上海凌鋒化學試劑有限公司，化學純CP;PEG2000:江蘇省海安石油化工廠；PEG20000:上海藍季科技發展有限公司；十二烷基苯磺酸鈉(DBS):國藥集團化學試劑有限公司，分析純AR;鈦酸四丁酯(TBT):江蘇強盛化工有限公司，分析純AR;正丁基錫酸(MBO):南通虹鼎化工有限公司；磷酸(PA):上海化學試劑有限公司，分析純AR。實施例l:取170克丁二醇加入調制罐，在攪拌下加入30克陰離子型抗靜電劑十二烷基苯磺酸鈉(DBS)，升溫至ll(TC得15e/。DBS的丁二醇調制液(配制方法，后同)。以聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚乙二醇(PEG2000)的共聚來說明，按酯化階段目標產物為1000克計算，聚乙二醇(PEG2000)的重量含量為20%。稱取對苯二甲酸597.6克、丁二醇486克和聚乙二醇(PEG2000)200克，打漿均勻后加入酯化釜，加熱，待溫度超過100。C后，添加入酯化階段催化劑，逐漸升溫至22023(TC，反應結束生成BHT，即得到聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚乙二醇(PEG2000)的低級共聚物。按聚合階段目標產物為100克計算，冷卻后稱106克BHT移入聚合釜中，待完全熔融后，再加入占目標產物質量分數為2%的十二烷基苯磺酸鈉(DBS)，即為13.3克的上述調制液。待混合均勻后，加入聚合階段催化劑，邊升溫至25(TC,邊緩慢抽真空。最終壓力表讀數在300Pa以下即可。待反應結束后，吐出、切粒，即得到抗靜電劑(B)。按100份重量份計算，由5%的抗靜電劑(B)與95%的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)進行紡絲。所得FDY纖維長絲放置標準環境(常溫20。C，空氣濕度為40%)24小時后測得比電阻為3.60xl08歐姆，厘米。纖維經延伸后，延伸絲的筒編織物經20次標準洗滌后，自然晾干，同以上條件測得比電阻為3.87xl()8歐姆厘米。實施例2:以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚乙二醇(PEG2000)的共聚來說明，按酯化階段目標產物為1000克計算，聚乙二醇(PEG2000)的重量含量為40%。稱取對苯二甲酸448.2克，乙二醇251.1克和聚乙二醇(PEG2000)400克。聚合階段，加入占目標產物質量分數為4%的十二烷基苯磺酸鈉(DBS)。同實施例l方法制得抗靜電劑(B)。按100份重量份計算，由3%的抗靜電劑(B)與97%的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)進行紡絲。所得FDY纖維長絲放置標準環境(常溫20。C，空氣濕度為40%)24小時后測得比電阻為6.78xl09歐姆，厘米。纖維經延伸后，延伸絲的筒編織物經20次標準洗滌后，自然晾干，同以上條件測得比電阻為7.12xl(f歐姆厘米。實施例3:以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚乙二醇(PEG2000)的共聚來說明，按酯化階段目標產物為iooo克計算，聚乙二醇(PEG2000)的重量含量為60%。稱取對苯二甲酸298.8克，乙二醇167.4克和聚乙二醇(PEG2000)600克。聚合階段，加入占目標產物質量分數為6%的十二垸基苯磺酸鈉(DBS)。同實施例l方法制得抗靜電劑(B)。按100份重量份計算，由1%的抗靜電劑(B)與99%的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)進行紡絲。所得FDY纖維長絲放置標準環境(常溫20。C，空氣濕度為40%)24小時后測得比電阻為7.10xl09歐姆《厘米。纖維經延伸后，延伸絲的筒編織物經20次標準洗滌后，自然晾干，同以上條件測得比電阻為8.21xl(f歐姆厘米。實施例4:以聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚乙二醇(PEG20000)的共聚來說明，按酯化階段目標產物為1000克計算，聚乙二醇(PEG20000)的重量含量為40%。稱取對苯二甲酸448.2克，丁二醇364.5克和聚乙二醇(PEG2000)400克。聚合階段，加入占目標產物質量分數為6%的十二烷基苯磺酸鈉(DBS)。同實施例l方法制得抗靜電劑(B)。按100份重量份計算，由5%的抗靜電劑(B)與95%的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)進行紡絲。所得FDY纖維長絲放置標準環境(常溫20。C，空氣濕度為40%)24小時后測得比電阻為1.57xl08歐姆.厘米。纖維經延伸后，延伸絲的筒編織物經20次標準洗滌后，自然晾干，同以上條件測得比電阻為1.69xl()8歐姆厘米對比例l:按100份重量份計算，將由94%的聚乙二醇2000和6%的十二烷基苯磺酸鈉組成的復配抗靜電劑，按1比99的重量比直接與PBT進行紡絲。所得FDY纖維長絲放置標準環境(常溫20。C，空氣濕度為40%)24小時后測得比電阻為1.54xl(^歐姆厘米。纖維經延伸后，延伸絲的筒編織物經20次標準洗滌后，自然晾干，同以上條件測得比電阻為3.68xl0"歐姆厘米。對比例2:按100份重量份計算，將由97%的聚乙二醇2000和3%的十二垸基苯磺酸鈉組成的復配抗靜電劑按1比99的重量比直接與PET進行紡絲。所得FDY纖維長絲放置標準環境(常溫20。C，空氣濕度為40%)24小時后測得比電阻為3.12xl()8歐姆厘米。纖維經延伸后，延伸絲的筒編織物經20次標準洗滌后，自然晾干，同以上條件測得比電阻為4.87xl012歐姆厘米。對比例3:按100份重量份計算，直接將由十二烷基苯磺酸鈉與PET按3比97的重量比直接進行紡絲。所得FDY纖維長絲放置標準環境(常溫20°C，空氣濕度為40%)24小時后測得比電阻為2.33xl0"歐姆-厘米。纖維經延伸后，延伸絲的筒編織物經20次標準洗滌后，自然晾干，同以上條件測得比電阻為7.75xl0"歐姆厘米。實施例與對比例的實施如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>各性能參數測定方法體積比電阻采用ADVANTEST株式會社7K/《〉亍X卜生產的f-夕/b超高抵抗/微少電流計進行測定。比電阻測試環境為常溫20。C，空氣濕度40%。纖維長絲或織物放置該環境下24小時后再測試其比電阻，測試電壓為500V。纖維長絲織物抗靜電永久性測定按照JISC9606標準洗滌法洗滌20次，JISC9606標準洗滌法如下按JISK3371規定采用中性皂粉，皂液濃度為l克/升，浴比為30比l，開始水溫為40。C，洗滌5分鐘，脫水；再按同樣的浴比，水溫為30。C，洗滌2分鐘，脫水，共重復兩次；再換成清水，水溫為40。C，漂洗2次，每次10分鐘。權利要求1、一種抗靜電聚酯纖維，其特征是由90％～99.5％重量的聚酯A和一種0.5％～10％重量的抗靜電劑B組成；抗靜電劑B由陰離子型抗靜電劑C和聚醚酯嵌段共聚物組成，其中聚醚酯嵌段共聚物是由親水性化合物D及熱塑性樹脂E構成，并且E與A是兩種結構不完全相同的聚酯。2、根據權利要求l所述的一種抗靜電聚酯纖維，其特征是:聚酯A與熱塑性樹脂E為聚對苯二甲酸乙二醇酯與聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯與聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯與聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸丙二醇酯與聚對苯二甲酸乙二醇酯。3、根據權利要求1或2所述一種抗靜電聚酯纖維，其特征是--抗靜電劑B中，陰離子型抗靜電劑C是一種垸基磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽，占抗靜電劑8總重的1%10%，其中垸基鏈長為C4C20。4、根據權利要求1或2所述一種抗靜電聚酯纖維，其特征是-.抗靜電劑B中，親水性化合物D是一種聚醚，為數均分子量為20050,000的二元醇聚醚，該二元醇聚醚是聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁—醇。5、根據權利要求1或2所述一種抗靜電聚酯纖維，其特征是抗靜電劑B中，D占抗靜電劑B總重的10%60%,并且D+E占抗靜電劑B總重的90%99%。全文摘要本發明公開了一種抗靜電聚酯纖維，由90％～99.5％重量的聚酯A和一種0.5％～10％重量的抗靜電劑B組成；抗靜電劑B由陰離子型抗靜電劑C和聚醚酯嵌段共聚物組成，其中聚醚酯嵌段共聚物是由親水性化合物D及熱塑性樹脂E構成，并且E與A是兩種結構不完全相同的聚酯。所得纖維的體積比電阻為10⁷～10¹¹歐姆·厘米，可紡成長、短纖維，用作機織物、針織物或非織造布，并具有耐久性的抗靜電性能，其織物經20次標準洗滌后比電阻值基本不變。文檔編號D01F1/02GK101555636SQ200810023618公開日2009年10月14日申請日期2008年4月9日優先權日2008年4月9日發明者健吳,本田圭介,旭李申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司