一种高吸水性聚酯面料及其制备方法与流程

本技术涉及高分子材料领域，更具体地说，它涉及一种高吸水性聚酯面料及其制备方法。

背景技术：

1、聚酯纤维是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称pet纤维，属于高分子化合物。聚酯纤维具有较佳的抗皱性和保形性，也具有较高的强度与弹性恢复能力，因此通过聚酯纤维制得的面料具有坚牢耐用、抗皱、不粘毛、耐磨等优点。

2、但是由于聚酯材料的分子链排列规整度较高，并乏有效的吸附基团，导致其吸湿性差。通常，在标准温湿度大气环境下聚酯纤维回潮仅为0.4％，因此聚酯纤维生产的面料在穿着过程中，容易产生闷热感，或者容易产生静电，从而降低聚酯纤维面料的舒适性。

3、从人体服装应用性能研究角度分析，纤维的吸水性对于其用舒适性至关重要，尤其是在运动状态下或炎热环境下对于服装的要求，因此高聚酯纤维的亲水性能是目前聚酯纤维差别化产品功能开发的重要方向之一。

4、常见的服装纤维材料cotton、毛、丝、麻等天然纤维由于存在着大量的亲水基团，又有众多的微孔，因此具有较高的吸湿性与吸水性。但高吸湿类纤维放湿时，需要吸收蒸发潜热和结合热，因此会穿着的人感到冷感，从而引起人体的不适。

5、同时天然纤维吸湿或吸水后，一般会发生溶胀现象，使得织物面料中的纤维间隙减少或者闭合，因此，容易导致水份在纤维基体材料中的传递通道被堵塞，使得水份无法及时快速地的排到外环境中，从而导致综合舒适性变差，长期以往还容易发臭。

6、一般合成的聚酯纤维虽然具有优异的排湿性能，但是对水分的亲和性能弱，在穿着过程中，特别是人体处于大量运动时，汗水只会沿着皮肤流淌，容易导致衣服粘皮肤，穿着过程不舒服，并有带有闷热感、刺痒感。因此需要进一步研究。而目前有通过加入亲水基团对pet进行改性，从而提高聚酯纤维的吸水性能，但是也导致聚酯纤维的机械性能降低，从而影响其实用效果。

技术实现思路

1、为了使pet具有较佳的吸水性，同时获得较佳的物理性能，本技术提供一种高吸水性聚酯面料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种高吸水性聚酯面料，由吸水聚酯纤维经过纺织后得到，所述吸水聚酯纤维由以下重量份的原料组成：

3、pet80-100份

4、亲水改性pbt30-50份

5、增塑剂10-20份；

6、所述亲水改性pbt由以下重量份的原料制得：

7、对苯二甲酸30-50份

8、1,4-丁二酸20-35份

9、催化剂0.1-0.5份

10、亲水改性剂10-20份

11、填料1-5份；

12、所述亲水改性剂为聚乙二醇和/或羟基丙烯酸树脂中的一种或者多种组成。

13、上述原料的组成和用量均为本技术较佳选择，其中，采用吸水聚酯纤维经过纺织后，制得的聚酯纤维面料具有较佳的吸湿性和物理性能，能够对人体排出的汗液进行吸附，同时抗皱性能、耐磨性等机械性能好。

14、通过对苯二甲酸和1,4-丁二酸作为pbt生产的主要基料，pbt具有较佳的耐磨性、耐冲击性等，催化剂能够促进其进一步进行缩聚反应，而填料则能够进一步提高抗菌性、吸湿性以及机械强度，而亲水改性剂含有亲水基团，当引入pbt的聚合体系中，使得到的亲水改性剂兼备较佳的吸水性和机械性能。进而与pet共混后，制得的吸水聚酯纤维兼备较佳吸水性

15、聚乙二醇、羟基丙烯酸树脂均含有羟基，并具有较佳的亲水性和吸水性，当在pbt的原料体系中引入羟基，使得pbt中含有亲水基团，并结合填料，使得到的亲水改性pbt具有吸水性和机械性能。当亲水改性pbt与pet复配后，制得的吸水聚酯纤维获得较佳的吸湿性和机械性能。因此，生产得到的高吸水性聚酯面料也兼备较佳的吸水性能和机械性能，当用于生产家居服、内衣、裤子等贴身衣服时，不易产生闷热感，而且人体排除的汗液容易被吸收，提高穿着服饰的舒适度。

16、优选的，所述含聚乙二醇、羟基丙烯酸树脂的重量比为1：(0.5-1.5)。

17、通过以上比例进行复配后，得到的亲水改性剂，与填料复配后，再与pbt复合改性，起到协同的亲水、吸水作用，从而使制得的亲水改性pbt的亲水性能较佳，进而使得聚酯纤维面料的吸水性能较佳。

18、优选的，所述聚乙二醇为平均分子量为200的聚乙二醇和/或平均分子量为400的聚乙二醇。

19、采用以上平均分子量聚乙二醇都能对比pbt进一步共混改性，使得到的亲水改性pbt具有吸水性和机械性能。当亲水改性pbt与pet复配后，制得的吸水聚酯纤维获得较佳的吸湿性和机械性能。

20、优选的，所述平均分子量为200的聚乙二醇、平均分子量为400的聚乙二醇的重量比为1：(1-2)。

21、当采用以上平均分子量聚乙二醇进行复合，起到协同的作用，从而使得到的亲水改性pbt具有吸水性和机械性能。

22、优选的，所述羟基丙烯酸树脂由以下重量份的原料制得：

23、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.1-0.5份

24、含羟基丙烯酸酯单体5-10份

25、过硫酸铵0.01-0.05份

26、溶剂2-5份。

27、通过含羟基丙烯酸酯单体进行自聚，再引入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进一步反应，并在过硫酸铵和溶剂的作用下，得到羟基丙烯酸树脂，该羟基丙烯酸树脂含有大量的羟基，因此，对水具有较佳的亲和性，同时具有一定的吸收作用，并且与填充料的相容性好，因此，用于与pbt进行共混改性，从而得到的吸水聚酯纤维具有较佳的吸收性和机械性能等，从而得到的聚酯面料具有较佳的吸水性、吸湿性以及抗邹性等，从而减少聚酯面料的服饰闷热，容易滋生细菌等。

28、优选的，所述含羟基丙烯酸酯单体为聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或者多种组成。

29、采用以上一种或者多种含羟基丙烯酸酯单体，能够进行自聚，并且与配合γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，从而制得的羟基丙烯酸树脂，用于亲水改性pbt的原料体系中，从而获得吸水聚酯纤维具有较佳的吸水性和机械性能。故此，使得聚酯面料获得较佳的吸水性能。减少生产的服饰产生闷热感，提高其实用性。

30、优选的，所述聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的重量比为(1-3)：(0.5-1)：1组成。

31、当聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯进行复配时，起到协同作用，从而使制得的羟基丙烯酸树脂用于pbt原料体系中，使制得的聚酯面料具有较佳的吸水性和机械性能。

32、优选的，所述填料为中空二氧化硅和/或纳米氧化锌。

33、中空二氧化硅、纳米氧化锌均起到一定的补强作用，并且还就要抗均性和一定的吸湿作用，因此当其与吸水聚酯纤维的原料体系进行复配后，起到较佳的抗菌性、吸湿性以及机械性能。减少出现聚酯面料闷热、滋生细菌、容易褶皱等现象，提高其实用性。

34、优选的，所述中空二氧化硅的粒径为1-5微米；纳米氧化锌10-30nm。

35、以上粒径选择均为本技术较佳选择，在该粒径范围内，使得中空二氧硅、纳米氧化锌兼备较佳的抗菌性能、补强性能以及吸水性能。从而使得聚酯面料获得较佳的抗菌性、吸湿性以及机械性能。

36、第二方面，本技术提供一种高吸水性聚酯面料的制备方法，包括以下步骤：

37、按照重量份计，称取对苯二甲酸、1,4-丁二酸混合均匀，抽真空，加热至210-230℃，常压反应60-80min，减压酯化30-40min，蒸馏，收集蒸馏物，得到酯化物；将亲水改性剂加热至180-200℃，减压除去小分子物质，得到干燥亲水改性剂，备用。

38、按照重量份计，将得到的所有酯化物加热至240-250℃，缩聚1-2h，得到预聚物，再加入填料、亲水改性剂与预聚物混合均匀，得到亲水改性pbt；

39、按照重量份计，称取pet、亲水改性pbt、增塑剂进行混合均匀，熔融挤出，拉丝，得到吸水聚酯纤维；

40、将若干个吸水聚酯纤维经过纺织后，得到高吸水性聚酯面料。

41、上述工艺中，先将对苯二甲酸、1,4-丁二酸进行反应酯化，再进一步缩聚，当缩聚当一定程度加入亲水改性剂和填料，使得到的高吸水性聚酯面料；亲水改性剂经过高温和减压处理，脱出杂质和小分子物质，避免夹带杂质，使得到的吸水聚酯纤维兼备较佳的吸水性、抗菌性以及机械性能。

42、综上所述，本技术具有以下有益效果：

43、1、聚乙二醇、羟基丙烯酸树脂均含有羟基，并具有较佳的亲水性和吸水性，当在pbt的原料体系中引入羟基，使得pbt中含有亲水基团，并结合填料，使得到的亲水改性pbt具有吸水性和机械性能。当亲水改性pbt与pet复配后，制得的吸水聚酯纤维获得较佳的吸湿性和机械性能。因此，生产得到的高吸水性聚酯面料也兼备较佳的吸水性能和机械性能，当用于生产家居服、内衣、裤子等贴身衣服时，不易产生闷热感，而且人体排除的汗液容易被吸收，提高穿着服饰的舒适度。

44、2、通过含羟基丙烯酸酯单体进行自聚，再引入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进一步反应，并在过硫酸铵和溶剂的作用下，得到羟基丙烯酸树脂，该羟基丙烯酸树脂含有大量的羟基，因此，对水具有较佳的亲和性，同时具有一定的吸收作用，并且与填充料的相容性好，因此，用于与pbt进行共混改性，从而得到的吸水聚酯纤维具有较佳的吸收性和机械性能等，从而得到的聚酯面料具有较佳的吸水性、吸湿性以及抗邹性等，从而减少聚酯面料的服饰闷热，容易滋生细菌等。