本發(fā)明涉及聚酯纖維生產(chǎn)，尤其涉及一種陽離子聚酯纖維及其制備方法。
背景技術：
1、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)存在吸濕性能、染色性能差，容易積聚靜電，易起毛等缺點。通常用磺酸鹽做改性劑改性成可用陽離子染料染色的改性聚酯(cdp)。間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉?(sipm，俗稱第三單體)與乙二醇(eg)進行酯交換反應制備間苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸鈉(sipe)溶液，再與對苯二甲酸乙二醇酯(bhet)共聚，共聚后的pet分子鏈中引入了磺酸基團，制備陽離子染料可染聚酯(cdp)。常規(guī)聚酯由于大分子鏈段屬于剛性鏈段，纖維內(nèi)部分子排列整齊緊密，染料很難進人纖維內(nèi)部，因此染色困難。同時，由于常規(guī)聚酯分子鏈上沒有可結(jié)合染料的官能團，造成染色后色牢度低，易褪色。陽離子染料可染聚酯通過共聚分子鏈上引入了間苯二甲酸-5-磺酸鈉，使聚酯纖維的染色性能得到了很大改善，用陽離子染料染色，所染織物色彩鮮艷，染料吸盡率高，大幅度減少了印染廢水的排放，是近年來改善聚酯染色性能的主要方法之一。
2、在聚對二甲酸乙二醇酯大分子中引入了sipe以后，極性基團磺酸基使得分子間的作用力增大，分子鏈的相對運動受阻，造成陽離子染料可染聚酯動力粘度過大，在縮聚過程中，脫出小分子時更加困難，使陽離子染料可染聚酯的分子量偏低，分子量分布寬，要求紡絲溫度要高一些，但紡絲溫度過高又極易產(chǎn)生熱降解，這一矛盾影響了陽離子聚酯的可紡性。分子量偏低同時使陽離子dty纖維的力學性能低于常規(guī)聚酯纖維，制約了陽離子dty纖維的應用。
3、陽離子聚酯由于間苯二甲酸-5-磺酸鈉改變了聚酯分子鏈的有序排列，同時，分子鏈側(cè)基-so3na的存在，產(chǎn)生了很大的空間位阻效應，因而，引入間苯二甲酸-5-磺酸鈉后，聚酯的結(jié)晶性能發(fā)生了很大改變?，F(xiàn)有技術在使熔體粘度下降的同時，對陽離子聚酯的熱性能和結(jié)晶性能影響較大，造成產(chǎn)品質(zhì)量不佳。在降低陽離子聚酯熔體粘度的同時，如何減少對其熱性能和結(jié)晶性能影響，對改進陽離子聚酯質(zhì)量，提高其可紡性有重要意義。因此，亟需一種新的技術方案解決以上至少一個技術問題。
技術實現(xiàn)思路
1、鑒于上述不足，本發(fā)明一個目的是提供一種陽離子聚酯纖維，可紡性更好以及力學性能更優(yōu)。本發(fā)明另一個目的是提供一種陽離子聚酯纖維的制備方法，引入1,2-辛二醇鏈段，1,2-辛二醇鏈段的加入使得分子間的相對運動引起的流動阻力減小，粘流活化能降低，剪切流動變得容易，剪切流動變得容易，表現(xiàn)為粘度進一步下降，有利于在縮聚小分子的脫出，使聚酯分子量的進一步提高，在降低陽離子聚酯熔體粘度的同時，減少對其熱性能和結(jié)晶性能影響，改進陽離子聚酯質(zhì)量，提高其可紡性。
2、為了實現(xiàn)上述技術目的，達到上述的技術要求，本發(fā)明所采用的技術方案是：
3、一種陽離子聚酯纖維，其特征在于，所述陽離子聚酯包括對苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、1,2-辛二醇鏈段和間苯二甲酸-5-磺酸鈉鏈段，所述1,2-辛二醇在所述陽離子聚酯中的摩爾含量為8.5-10.0%。
4、作為優(yōu)選的技術方案，所述間苯二甲酸-5-磺酸鈉在所述陽離子聚酯中的摩爾含量為1.5-2.0%。
5、本發(fā)明還提供一種陽離子聚酯纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
6、制備所述陽離子聚酯；
7、所述陽離子聚酯經(jīng)過熔融得到陽離子聚酯熔體，所述陽離子聚酯熔體經(jīng)過切粒得到陽離子聚酯切片，所述陽離子聚酯切片經(jīng)計量、噴絲板擠出、冷卻、上油和卷繞，得到poy絲；
8、所述poy絲經(jīng)導絲、加熱拉伸、加捻、熱定型和卷繞，得到dty絲，即所述陽離子聚酯纖維。
9、作為優(yōu)選的技術方案，當所述陽離子聚酯熔體剪切速率在1000/s-3000/s時，其粘流活化能為75.4-62.3kj／mol，所述陽離子聚酯熔體的特性粘度為0.62-0.65dl/g。
10、作為優(yōu)選的技術方案，制備所述poy絲的紡絲溫度為280-285℃，冷卻溫度為20-22℃，卷繞速度為3200-3600m/min。
11、作為優(yōu)選的技術方案，制備所述dty絲的紡絲速度為500-700m/min，定型超喂率為3.5-5.5%，卷繞超喂率為2.5-5.0%，第一熱箱溫度為180-220℃，第二熱箱溫度為150-180℃，拉伸比為1.5-1.7。
12、作為優(yōu)選的技術方案，制備所述陽離子聚酯的具體步驟如下：
13、將對苯二甲酸、乙二醇和1,2-辛二醇配成漿料，加入催化劑、消光劑和穩(wěn)定劑混合均勻后，在氮氣氛圍中加壓進行酯化反應，加壓壓力為0.3mpa，酯化反應的溫度為250-260℃，當酯化反應中的水餾出量達到理論值的95%以上時為酯化反應終點，酯化反應后加入間苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸鈉，攪拌25-30min；
14、在負壓條件下開始低真空階段的縮聚反應，該階段壓力在30-50min內(nèi)抽至絕對壓力500pa以下，反應溫度為260-270℃，反應時間為30-50min，然后繼續(xù)抽真空，進行高真空階段的縮聚反應，該階段使反應壓力進一步降至絕對壓力80pa以下，反應溫度為275-280℃，反應時間為50-90min，制得所述陽離子聚酯。
15、作為優(yōu)選的技術方案，對苯二甲酸、乙二醇、和1,2-辛二醇的摩爾比為1:（1.2-1.4）:（0.085-0.10）。
16、作為優(yōu)選的技術方案，所述催化劑的加入量為對苯二甲酸重量的0.015-0.020%，所述消光劑的加入量為對苯二甲酸重量的0.20-0.25%，所述穩(wěn)定劑的加入量為對苯二甲酸重量的0.01-0.03%；
17、所述催化劑為三氧化二銻、乙二醇銻或醋酸銻中的一種，所述消光劑為二氧化鈦，所述穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亞磷酸三甲酯中的一種。
18、作為優(yōu)選的技術方案，所述陽離子聚酯纖維的單絲纖度為0.6-1.2dtex，斷裂強度≥3.3cn/dtex，斷裂伸長率為25.0±3.0%，線密度偏差率≤1.30%，斷裂強度cv值≤6.00%，斷裂伸長cv值≤8.0%，沸水收縮率為4.0±0.5%，卷曲穩(wěn)定度≥75%，卷曲收縮率為8.0±1.0%。
19、與傳統(tǒng)的技術方案相比，本發(fā)明的有益效果是：
20、本發(fā)明的制備方法引入1,2-辛二醇鏈段，1,2-辛二醇鏈段的加入使得分子間的相對運動引起的流動阻力減小，粘流活化能降低，剪切流動變得容易，剪切流動變得容易，表現(xiàn)為粘度進一步下降，有利于在縮聚小分子的脫出，使聚酯分子量的進一步提高，在降低陽離子聚酯熔體粘度的同時，減少對其熱性能和結(jié)晶性能影響，改進陽離子聚酯質(zhì)量，提高其可紡性。
1.一種陽離子聚酯纖維，其特征在于，所述陽離子聚酯包括對苯二甲酸鏈段、乙二醇鏈段、1,2-辛二醇鏈段和間苯二甲酸-5-磺酸鈉鏈段，所述1,2-辛二醇在所述陽離子聚酯中的摩爾含量為8.5-10.0％。
2.根據(jù)權利要求1所述的陽離子聚酯纖維，其特征在于，所述間苯二甲酸-5-磺酸鈉在所述陽離子聚酯中的摩爾含量為1.5-2.0％。
3.根據(jù)權利要求1-2中任一項所述的陽離子聚酯纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據(jù)權利要求3所述的陽離子聚酯纖維的制備方法，其特征在于，當所述陽離子聚酯熔體剪切速率在1000/s-3000/s時，其粘流活化能為75.4-62.3kj/mol，所述陽離子聚酯熔體的特性粘度為0.62-0.65dl/g。
5.根據(jù)權利要求3所述的陽離子聚酯纖維的制備方法，其特征在于，制備所述poy絲的紡絲溫度為280-285℃，冷卻溫度為20-22℃，卷繞速度為3200-3600m/min。
6.根據(jù)權利要求3所述的陽離子聚酯纖維的制備方法，其特征在于，制備所述dty絲的紡絲速度為500-700m/min，定型超喂率為3.5-5.5％，卷繞超喂率為2.5-5.0％，第一熱箱溫度為180-220℃，第二熱箱溫度為150-180℃，拉伸比為1.5-1.7。
7.根據(jù)權利要求3所述的陽離子聚酯纖維的制備方法，其特征在于，制備所述陽離子聚酯的具體步驟如下：
8.根據(jù)權利要求7所述的陽離子聚酯纖維的制備方法，其特征在于，對苯二甲酸、乙二醇和1,2-辛二醇的摩爾比為1:(1.2-1.4):(0.085-0.10)。
9.根據(jù)權利要求7所述的陽離子聚酯纖維的制備方法，其特征在于，所述催化劑的加入量為對苯二甲酸重量的0.015-0.020％，所述消光劑的加入量為對苯二甲酸重量的0.20-0.25％，所述穩(wěn)定劑的加入量為對苯二甲酸重量的0.01-0.03％；
10.根據(jù)權利要求3所述的陽離子聚酯纖維的制備方法，其特征在于，所述陽離子聚酯纖維的單絲纖度為0.6-1.2dtex，斷裂強度≥3.3cn/dtex，斷裂伸長率為25.0±3.0％，線密度偏差率≤1.30％，斷裂強度cv值≤6.00％，斷裂伸長cv值≤8.0％，沸水收縮率為4.0±0.5％，卷曲穩(wěn)定度≥75％，卷曲收縮率為8.0±1.0％。