專利名稱：一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，屬于聚酯纖維制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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對于聚酯纖維紡織品，目前采用的著色方法主要有兩大類:
一是采用傳統(tǒng)的紡織工藝將聚酯纖維(紡紗)織布，采用高溫、高壓或加載體的染色方法，其染色過程中產(chǎn)生的有色污水處理難度大，成本高，若直接排放會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。二是采用聚酯纖維紡前(原液)著色，有聚合過程著色法、切片干法著色法、染料與原料切片共混紡絲法、色母粒與原料切片共混紡絲法等，通常用的是聚合過程著色法和色母粒與原料切片共混紡絲法。聚合過程著色是先把顏料分散在乙二醇中做成漿液，然后在酯化反應(yīng)時(shí)或酯化反應(yīng)后添加進(jìn)去，經(jīng)縮聚反應(yīng)和熔融紡絲后得到有色纖維，專利CN1486388A、CN101338067A、CN101023121A等對此進(jìn)行了詳細(xì)報(bào)道，但是此法由于只能生產(chǎn)單色系，且污染設(shè)備面大、不易清洗等困難，而受到較大的局限性，未能實(shí)現(xiàn)真正的工業(yè)化。目前常用的著 色方法是色母粒與原料切片共混紡絲法，此方法需要事先將色母粒干燥再注入螺桿擠壓機(jī)與熔體共混后才能進(jìn)入紡絲箱體，這樣會(huì)導(dǎo)致熔體降解、粘度下降、雜質(zhì)增加、可紡性變差，過濾器和組件周期使用時(shí)間縮短，致使更換頻率加大，更換時(shí)一會(huì)造成物料浪費(fèi)，二會(huì)造成更換前后有色差，只適宜小批量、多色種生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容:
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種不影響熔體性能和可紡性、以及纖維色差小的原液著色制備有色聚酯纖維的方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟:經(jīng)酯化、預(yù)縮聚、終縮聚后得到的聚酯熔體，在進(jìn)入紡絲箱體之前，注入液態(tài)色漿，將聚酯熔體與液態(tài)色漿混合均勻后，進(jìn)行熔體直接紡絲，制備有色聚酯纖維。進(jìn)一步的設(shè)置在于:
所述注入液態(tài)色漿，聚酯熔體的特性粘度為0.53 0.94dL/g ;注入的液態(tài)色漿特性粘度為0.40 0.95dL/g ;熔體溫度控制在275 290°C之間；注入壓力控制在180 230Kpa。聚酯熔體與液態(tài)色漿混合均勻，經(jīng)熔體管道輸送至紡絲箱體進(jìn)行紡絲，物料的混合時(shí)間為10 15分鐘。所述的液態(tài)色漿包括按重量百分比的下述組成:染料18 22，聚酯載體55 73，增塑劑4 12，分散劑4 14。所述的液態(tài)色漿的制備方法如下:按照配方組成將染料與聚酯載體充分混合研磨，再將分散劑和增塑劑分別加入，再充分研磨成漿狀，待其分散均勻后即得到液態(tài)色漿。所述的聚酯載體采用下述方法制備而得:將己二酸和1，3- 丁二醇混合后，在氮?dú)饬飨戮従徤郎氐?40°C，保溫反應(yīng)至酸價(jià)為10，在6.67 8.0OkPa下減壓蒸餾I小時(shí)，去除低分子物和未反應(yīng)物，得到液狀聚酯載體。
所述的己二酸可選擇其他脂肪族飽和或不飽和二元酸代替，所述1，3- 丁二醇可選擇其他多元醇代替。所述染料為酯溶性染料。所述的酯溶性染料優(yōu)選為:C.1.溶劑黃16、56、93、130、160、163 ；C.1.溶劑紫8、9、13、36 ；C.1.溶劑紅 45、52、111、135、179、230 ；C.1.溶劑藍(lán) 4、5、6、35、36、38、59、78、97、104 ；C.1.溶劑綠 3、5、28 ;C.1.溶劑橙 60、63 ;C.1.溶劑黑 3;C.1.分散黃 201、64、54 ;C.1.分散橙47,32 ；C.1.分散紫31,26 ； 60 ；C.1.分散紅60、86、45的任意一種。所述增塑劑為烷基磺酸苯酯。所述分散 劑為十二烷基硫酸鈉。本發(fā)明的聚酯熔體與液態(tài)色漿混合后，采用現(xiàn)有的常規(guī)熔體直紡工藝進(jìn)行紡絲即可獲得有色聚酯纖維。本發(fā)明的原理及有益效果如下:
(I)、關(guān)于染料的選擇:由于考慮需要與高溫聚酯熔體混合，因此，溫度、粘度、壓力等因素均會(huì)影響到制備的有色聚酯纖維的性能，通過對染料的耐高溫性能、色牢度、與聚酯熔體的相溶性，以及染料的分解性和升華等因素，最終確定采用本發(fā)明所述的染料，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，應(yīng)用于聚酯熔體直紡工藝中，具有耐300°C高溫、色牢度優(yōu)良、不分解不升華、能與聚酯熔體相溶成一體等優(yōu)點(diǎn)。(2)、載體的選擇:載體的選擇，要考慮具有較高的染料吸收能力，同時(shí)使載體與染料及熔體相融性好，有利于染料的均勻分散，保證著色性好；使載體粘度與熔體粘度適當(dāng)，保證產(chǎn)品良好的物理力學(xué)性能，本發(fā)明最終確定采用己二酸和1，3-丁二醇制備的液狀聚酯載體，有效的兼顧了上述要求。(3)、液態(tài)色漿的制備:將篩選的染料和合成好的載體調(diào)制混合，再添加增塑劑和分散劑調(diào)制成液態(tài)色漿。常溫下保證液態(tài)色漿不分層、不沉淀，具有良好的儲(chǔ)存性，同時(shí)具備與高溫聚酯熔體良好的相溶性。(4)、加入方式:本發(fā)明采用在線添加液態(tài)色漿與聚酯熔體直紡工藝相結(jié)合，在聚酯熔體輸送至紡絲箱體的過程中，通過對溫度、壓力的合理控制，從而獲得具有優(yōu)秀性能的有色聚酯纖維。(5)、本發(fā)明的一種采用原液著色體系制備有色聚酯纖維的方法，采用在線添加液態(tài)色漿與聚酯熔體直紡工藝相結(jié)合，不僅解決了采用高溫、高壓或加載體的染色方法導(dǎo)致的有色污水處理難度大，成本高，直接排放會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染的問題，同時(shí)也解決了切片干法著色法、染料與原料切片共混紡絲法、色母粒與原料切片共混紡絲法等間歇方法導(dǎo)致的能耗高，單耗高，產(chǎn)品批差大等難題，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)有色聚酯產(chǎn)品，滿足市場需求，同時(shí)產(chǎn)品穩(wěn)定，能耗和單耗較低，有利環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。以下通過附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


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圖1為本發(fā)明原液著色制備有色聚酯方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
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實(shí)施例1:液態(tài)色漿的制備。(I)聚酯載體的合成:將己二酸和1，3-丁二醇混合后(己二酸質(zhì)量452 ;1，3_ 丁二醇質(zhì)量348)在氮?dú)饬飨戮従徤郎氐?40°C，保溫反應(yīng)至酸價(jià)為10，在6.67 8.0OkPa下減壓蒸餾I小時(shí)去除低分子物和未反應(yīng)物，得到液狀聚酯載體。(2)按以下配方稱取材料:
名稱重量百分比
染料(C.1.分散紅60)20
聚酯載體65
增塑劑(烷基磺酸苯酯)9
分散劑(十二烷基硫酸鈉)6
將上述份量的染料與聚酯載體充分混合研磨，再將上述份量的分散劑和增塑劑分別加入，再充分研磨成漿狀，待其分散均勻后即得到液態(tài)色漿，特性粘度:0.6885dL/g。為了制備不同顏色的聚酯纖維，可選擇采用本發(fā)明說明書所述的染料進(jìn)行替換，在此不描述。
實(shí)施例2:采用液態(tài)色漿進(jìn)行有色纖維紡絲。本發(fā)明的工藝流程·如圖1所示，采用熔體直紡工藝流程，原料經(jīng)過酯化、預(yù)縮聚、終縮聚后得到的特性粘度為0.6489dL/g的聚酯熔體，在熔體進(jìn)入紡絲箱體之前，在熔體管道內(nèi)注入實(shí)施例1制備的特性粘度為0.6885dL/g的紅色液態(tài)色漿，聚酯熔體與紅色液態(tài)色漿混合均勻后，輸送至紡絲箱體進(jìn)行紡絲。物料混合的時(shí)間為12min ;溫度控制在280°C;壓力表壓200Kpa左右。紡絲工藝參數(shù)如下:擠壓機(jī)螺桿I 5區(qū)溫度:285 290°C ;計(jì)量頭熔體溫度:285 290°C;箱體溫度:282 290°C，聯(lián)苯爐溫度:282 290°C;計(jì)量頭熔體壓力:11.0 16.0 MPa ;泵板間熔體壓力:14.0 ~ 17.0MPa ;過濾器壓力:7.5MPa ;螺桿轉(zhuǎn)速:75r / min ；計(jì)量泵:容量2X2.4cm / r，轉(zhuǎn)速298r / min。紡絲窗:風(fēng)溫200°C 土 1°C，相對濕度65%±5%風(fēng)速0.5 0.7m/min，卷繞速度3200m / min，油劑濃度13%。產(chǎn)品檢測:
經(jīng)檢驗(yàn):制成的紅色聚酯纖維，纖維強(qiáng)度為3.2cN/dtex ;耐洗色牢度(變色、沾色)4-5級(jí)；纖維耐光色牢度6級(jí)。經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算:
采用本發(fā)明的原液著色技術(shù)生產(chǎn)有色聚酯纖維，以每年生產(chǎn)10萬噸的纖維紡前色漿著色計(jì)算，將會(huì)省去每年8.33億米的染色，每年節(jié)省1666萬噸的新鮮水和減少1666多萬噸的染色污水排放，同時(shí)節(jié)約標(biāo)煤291550噸，減少二氧化硫排放4664.8噸；對于節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等方面具有顯著的效益。
權(quán)利要求
1.一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟經(jīng)酯化、預(yù)縮聚、終縮聚后得到的聚酯熔體，在進(jìn)入紡絲箱體之前，注入液態(tài)色漿，將聚酯熔體與液態(tài)色漿混合均勻后，進(jìn)行熔體直接紡絲，制備有色聚酯纖維。
2.如權(quán)利要求I所述的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于所述注入液態(tài)色漿，聚酯熔體的特性粘度為O. 53 O. 94dL/g ;注入的液態(tài)色漿特性粘度為O.40 O. 95dL/g ;熔體溫度控制在275 290°C之間；注入壓力控制在180 230Kpa。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于聚酯熔體與液態(tài)色漿混合均勻，經(jīng)熔體管道輸送至紡絲箱體進(jìn)行紡絲，物料混合的時(shí)間為10 15分鐘。
4.如權(quán)利要求I所述的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于所述的液態(tài)色漿包括按重量百分比的下述組成染料18 22，聚酯載體55 73，增塑劑4 12，分散劑4 14。
5.如權(quán)利要求4所述的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于所述的液態(tài)色漿的制備方法如下按照配方組成將染料與聚酯載體充分混合研磨，再將分散劑和增塑劑分別加入，再充分研磨成漿狀，待其分散均勻后即得到液態(tài)色漿。
6.如權(quán)利要求4所述的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于所述的聚酯載體采用下述方法制備而得將己二酸和1，3-丁二醇混合后，在氮?dú)饬飨戮従徤郎氐?40°C，保溫反應(yīng)至酸價(jià)為10，在6. 67 8. OOkPa下減壓蒸餾I小時(shí)，去除低分子物和未反應(yīng)物，得到液狀聚酯載體。
7.如權(quán)利要求4所述的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于所述染料為酯溶性染料。
8.如權(quán)利要求7所述的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于所述的酯溶性染料為C. I.溶劑黃16、56、93、130、160、163 ;C. I.溶劑紫8、9、13、36 ;C. I.溶劑紅45、52、111、135、179、230 ；C. I.溶劑藍(lán) 4、5、6、35、36、38、59、78、97、104 ；C. I.溶劑綠 3、5、28 ；C. I.溶劑橙 60、63 ；C. I.溶劑黑 3 ;C. I.分散黃 201、64、54 ；C. I.分散橙 47、32 ；C. I.分散紫31,26 ； 60 ；C. I.分散紅60、86、45的任意一種。
9.如權(quán)利要求4所述的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于所述增塑劑為烷基磺酸苯酯。
10.如權(quán)利要求4所述的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于所述分散劑為十二烷基硫酸納。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，屬于聚酯纖維制備技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，包括以下步驟經(jīng)酯化、預(yù)縮聚、終縮聚后得到的聚酯熔體，在進(jìn)入紡絲箱體之前，注入液態(tài)色漿，將聚酯熔體與液態(tài)色漿混合均勻后，進(jìn)行熔體直接紡絲，制備有色聚酯纖維。本發(fā)明不影響熔體性能和可紡性，制備的有色纖維色差小。
文檔編號(hào)D01D5/08GK103255498SQ20131014734
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者張學(xué)斌, 崔桂新, 鄭小佳, 甘勝華 申請人:紹興中紡院江南分院有限公司, 上海聚友化工有限公司