專利名稱：一種有機顏料微膠囊滌綸色絲的制備方法
技術領域：
本發明涉及滌綸色絲制備領域，具體涉及一種有機顏料微膠囊滌綸色絲的制備方法。
背景技術：
通過紡前著色技術，在紡絲前加入著色劑而制得的有色聚酯纖維為滌綸色絲。滌綸色絲所用著色劑一般為耐高溫型顏料(能夠承受300°C以上高溫)，不含禁用結構和成分，生物相容性好；上述著色劑在成纖后可被完全包裹在纖維內，顏料利用率高；色絲紡絲過程具有明顯的節能環保特征，即不會產生大量廢氣和廢水，產品也無須再經印染，因而可在有效解決滌綸染色難的同時，避免印染過程所帶來的高能耗、高污染等環境問題；此外，所紡滌綸色絲還具有外觀好、色澤均勻、色牢度高等特點。所以滌綸色絲深受色織、針織、毛紡等行業的普遍歡迎，具有良好的發展前景。但現有的滌綸色絲制備技術中也存在一些不足，主要有所用顏料既需耐高溫又需與聚酯有一定的相容性，因而可選范圍較小，導致色絲顏色較為單一，難以實現色譜的多樣化和系統化；顏料顆粒與聚酯相容性較差，生產過程中顏料顆粒遷移運動能力強，易形成微米級的聚集體，這不但影響生產的穩定性，而且還會導致色絲應力集中和顏料顯色效率低；此外，為提高顏料顆粒在纖維內的分散性，加工過程中需加入大量的分散劑、載體等助齊U，這些物質一般都具有較強的增塑作用，會明顯降低滌綸色絲的力學性能。上述缺點的普遍存在不同程度地影響了紡前著色纖維的品質。微膠囊技術始于上世紀30年代，并在70年代中期之后得到了迅猛的發展，現已廣泛應用于醫藥、紡織、食品等諸多領域。最近十年，對顏料顆粒的微膠囊化處理也有不少報道。例如 Kawkett [Langmuir, 2008, 24(5) : 2140-2150]、Landfester [Macromol MaterEng, 2007, 292(10-11) : 1111-1125]、Bourgeat-Lami[Polym Int,2003，52:542-547]、Okuyama[JAPS, 2008, 108:1288-1297;Macromol Mater Eng,2007,292 (4):495-502]、Tang[JMater Chem, 2010，20:8112-8115]等人分別通過乳液、細乳液、微乳液、懸浮、微懸浮等原位聚合，實現了多種高分子材質對有機顏料顆粒的有效包覆，從而低成本地制得了一系列有機顏料微膠囊。并通過對聚合方法及工藝的系統選擇和協同調節，實現了對微膠囊粒徑(IOOnm-IO μ m范圍內可調)、顏料含量(顏料的質量含量已可達微膠囊的30%以上)和顏料品種(主要有酞菁藍、永固黃等)的可控和多樣性。本發明申請人也通過原位細乳液聚合和微懸浮聚合，制得了一系列高包裹率、高顏料含量、交聯程度可控的三原色微納米級的有機顏料微膠囊[Advanced Materials Research, 2012，441:145-149;高分子學報，2011(2) :145-150 ;紡織學報，2010，31(8) :97-102 ;紡織學報，2011，32(8) :81-86,91],并將上述自粘性有機顏料微膠囊應用于織物的涂覆整理，發現這些有機顏料微膠囊具有與纖維基質良好的相容性，相應的后整理織物表現出良好的色深性、色牢度和柔軟性。但當前，上述顏料微膠囊主要應用于紙張噴印、皮革涂覆和紡織品后整理等領域，直接用于滌綸色絲還未見有報道。

發明內容
本發明提供了一種工藝簡單、實施容易、顯色效果好且強度保持良好的微膠囊滌綸色絲的制備方法。一種有機顏料微膠囊滌綸色絲的制備方法，包括以下步驟(I)將有機顏料微膠囊膠乳破乳、水洗后干燥，控制水的質量分數在2X10—6以下，得到固體粉末，作為有機顏料微膠囊色母料；(2)將聚酯切片干燥，控制切片中水的質量分數在2X10_7以下，得到干燥的聚酯切片，與步驟(I)中的有機顏料微膠囊色母料混合后，加入螺桿擠出機中，在275°c -288°C和轉速50r *min_1-60r .mirT1下熔融共混,采用3000m/min-3100m/min的紡速紡絲,再經冷卻、上油、拉伸和卷繞處理后，得到有機顏料微膠囊滌綸色絲。
本發明采用有機顏料微膠囊色母料替代現有的顏料色母料或者顏料，可以方便地得到顯色效果好且強度保持良好的微膠囊滌綸色絲。破乳、水洗、干燥等操作為常規單元操作。本發明方法中，破乳后的水洗抽濾，目的在于去除膠乳體系中的乳化劑、助乳化劑等有機小分子。熔融共混、螺桿擠出、冷卻、上油、拉伸、卷繞等處理為熔融紡滌綸色絲中的常規工序。本發明根據所用原料選擇了合適的共混溫度為275°c -288°c，轉速為50 60r · mirT1，紡速為3000-3100m/min。熔融共混的時間一般可為5-7min。冷卻時可采用常規側吹風作為冷卻手段。為取得更好發明效果，對本發明進行進一步的優選步驟(I)中，由于熔融紡絲過程溫度很高，若有機顏料不耐高溫，則容易分解失色。因此步驟(I)中所采用的有機顏料為耐高溫型的酞菁系有機顏料、喹酞酮系有機顏料、喹吖啶酮系有機顏料中的一種，具體優選為酞菁藍、酞菁綠、喹酞酮黃(顏料黃138)、喹吖啶酮紅(顏料紅122)中的一種。這些顏料可從市場直接購得。有機顏料微膠囊的壁材選用苯丙共聚物，由硬單體苯乙烯(St)與軟單體丙烯酸丁酯(BA)共聚組成，硬單體苯乙烯與軟單體丙烯酸丁酯的質量比優選為3-9:1，進一步優選為4-8:1。在此比例范圍下，共聚物具有適當的剛性，相應的微膠囊較易在高溫熔融紡絲過程中被充分地牽引拉伸，同時，與聚酯的相容性也較好。另外，上述共聚單體廉價易得，共聚產物具有較高的熱分解溫度。有機顏料微膠囊的交聯程度對色絲中顏料的分散狀態及色絲的性能都有很大影響。當有機顏料微膠囊交聯不充分時，熔融紡絲過程中微膠囊易破裂，溢出的顏料顆粒在無相容劑保護下易大規模聚集，進而影響顏料的顯色效果和色絲的力學性能。當交聯程度過大時，微膠囊內部立體網絡結構密實，在熔融擠出和牽引拉伸過程中，微膠囊較難沿受力方向取向，而主要會以球狀形式分布在微米級纖維中，這種球狀結構體不但導致顏料在投影面上的有效面積會明顯減少，進而影響顏料的顯色效果，而且還易導致纖維內部應力集中，從而降低色絲的力學強度。只有在合適的交聯程度下，一方面微膠囊既可沿纖維軸向拉伸取向，從而通過降低微膠囊相在纖維橫截面中的尺寸，最終可減弱微膠囊對纖維力學性能的損害；另一方面，微膠囊內多個棒狀顏料顆粒可沿軸向依次排列和緊密銜接，因而顏料可表現出更好的顯色效果。交聯程度可用多種方式進行表征和衡量，本體系中交聯程度主要與微膠囊在熔融紡絲牽引狀態下的拉伸程度有關，因此其交聯程度用其平衡溶脹度表征最為合適，且這種平衡溶脹度可通過改變微膠囊制備過程中交聯劑的用量來有效調控。本發明有機顏料微膠囊在常溫常壓(25°C、1個大氣壓)下的甲苯中的平衡溶脹度優選為
6.2-16. 4。在此狀態下，多個顏料顆粒可被有效地束縛在微膠囊內，同時整個微膠囊又能沿著受力方向被拉伸成長線條狀，進而促使其中的棒狀顏料顆粒可沿此方向有序排列和規則取向。因而最終可在減少對纖維性能劣化影響的同時達到顏料顆粒顯色的最大化。有機顏料微膠囊的平均粒徑優選為100-650nm，進一步優選為300_400nm，粒徑分布指數Span值優選小于I. 2。所述有機顏料微膠囊的平均粒徑為100_650nm，粒徑分布指數Span值小于I. 2。當微膠囊的粒徑過小(〈IOOnm)時,會大大增加對準納米尺寸顏料顆粒包覆的難度,且小粒徑微膠囊在熔融紡絲過程中沿徑向拉伸取向的程度會較低 ，不利于強化顏料顆粒的顯色效果。當微膠囊的粒徑過大(>650nm)時,大尺寸的微膠囊相易成為微米級漆纟侖色絲中的結構缺陷，從而會明顯降低色絲的力學性能。進一步優選有機顏料微膠囊的平均粒徑為300-400nm，在此粒徑下，微膠囊制備容易，且在熔融紡絲過程中，易在剪切外力作用下，沿徑向有序拉伸。而粒徑分布指數Span值控制在I. 2以下是為了減少寬粒徑分布，特別是其中的大粒徑部分微膠囊顆粒對色絲品質的劣化影響。上述微膠囊粒徑的調控主要可通過改變原位聚合體系均質化強度、乳化劑用量和配比等方法來實現。Span值=(D9tl-Dltl)/D5tl，其中D9(l、D10和D5tl分別表示由粒徑小的一側開始的質量累積相當于總重量的90%、10%和50%時所對應的粒徑大小。所述的有機顏料微膠囊中有機顏料的質量百分含量為> 20%,優選為20%_40%，進一步優選為30%-40%。這是為了降低達到相同色絲色度時所用有機顏料微膠囊色母料的量，從而節約資源和成本，并減少壁材物質對滌綸纖維品質的影響。有機顏料微膠囊膠乳可采用硫酸鎂水溶液破乳。所述的硫酸鎂水溶液的濃度并沒有嚴格的限制，考慮破乳時間不宜過長以影響制備效率，優選硫酸鎂水溶液的濃度為
O.5mol/L_l· Omol/L。步驟(I)中，所述的干燥可采用本領域常用的干燥方式，如熱空氣干燥、真空干燥等，如可用160-180°C的減濕熱空氣吹拂5h-8h，或在125°C _135°C下真空干燥8h_14h。步驟(2)中，由于有機顏料微膠囊色母料中大量非聚酯物質的加入會不同程度地破壞聚酯大分子排列的規整性，使得聚酯凝聚態結構產生缺陷，從而影響色絲的各項宏觀性能。因此，色母料的添加量必須限定在一定范圍內，目前常規滌綸色絲生產中色母料的添加量一般須控制在5wt%以內，而其中實際的顏料含量又在I. 5wt%以下。但由于常規色絲制備過程中色絲內顏料顆粒易聚集，因此即使色母料含量在5%的上限，相應色絲的Κ/S值仍不高，即常規工藝下較難得到色深性好的深色色絲。而具有一定交聯程度的微膠囊色母料用于滌綸色絲的制備，實現的是顏料顆粒在滌綸纖維基體內在整體均勻穩定分散情況下的亞微米級可控聚集。這不但可提高亞微米級顏料顆粒的顯色效果，而且還可提高顏料的加入量上限，從而可便捷地制得相應的深色色絲。通過實驗發現，微膠囊色母料加入量在9wt%范圍內時，所紡滌綸色絲不但具有較高的Κ/S值，而且力學強度也尚可接受。因此，所述的有機顏料微膠囊色母料的加入量為干燥的聚酯切片質量的1%_9%，進一步優選為6%-9%。步驟(2)中，若滌綸色絲過細，則顏料及其助劑所產生的微相缺陷對色絲的性能劣化影響會較突出。因此，為保證滌綸色絲的力學性能，色絲的細度不易過小，優選有機顏料微膠囊滌綸色絲的細度范圍為36dtex/72f-144dtex/72f。步驟(2)中，所述的聚酯優選為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。聚酯切片需經高溫(160°c -170°c)連續干燥，以控制其中的水質量分數在2X10_6以下。高溫熔融狀態下，少量水分的存在會顯著加速聚酯大分子的斷裂，進而會因為聚酯分子量的下降而導致滌綸絲力學性能的劣化。步驟(2)中，熔融共混的溫度設定在275°C _288°C。這是因為色母料與聚酯熔融混合過程中，既要保證體系有較好的流動性，以使色母料能與聚酯混合均勻。同時又須保證復合熔體有一定的粘度，以利后續紡絲，因此需要選擇合適的溫度。常規滌綸色絲生產中通常采用熔融共混溫度為278°C左右。經過反復調整和試驗，本發明微膠囊色絲體系中最終優選溫度區間為275°C -288°C。此溫度區間略高于常規滌綸色絲紡制溫度，這是因為微膠囊色母料可以耐受較高的溫度，同時較高的溫度可使體系獲得比常規滌綸色絲熔體更好的流動性、均勻性和紡絲品質。
步驟(2)中，螺桿的轉速影響聚酯熔體的流動性，過低的轉速不利于色母料與聚酯的均勻混合，而過高的轉速易導致聚酯熔體紡絲時，產生飄絲等現象。綜合考慮色絲的取向度、結晶度和顏料顆粒分散的均勻性，經試驗，優選轉速為5(T60r · mirT1，紡絲速度為3000-3100m/min，該速率略低于常規滌綸色絲紡絲速度。所述的有機顏料微膠囊膠乳可采用現有的原位細乳液聚合制備微膠囊法進行制備，一般包括將有機顏料、助乳化劑、聚合單體苯乙烯以及丙烯酸丁酯混合攪拌均勻得到顏料/單體混合液；在顏料/單體混合液中加入油溶性交聯劑二乙烯基苯(DVB)和引發劑偶氮二異丁氰(AIBN)，攪拌均勻后再加入乳化劑和去離子水，預乳后，通過超聲分散制得顏料/單體細乳化液；將顏料/單體細乳化液在氮氣氣氛和一定溫度下進行聚合，反應結束后冷卻，得到有機顏料微膠囊膠乳。具體可參見文獻[Ting Wen, XianweiMengj Zhengyuan Li，Jun Ren，Fangqiong Tang. Pigment-based tricolor ink particlesvia mini-emulsion polymerization for chromatic electrophoretic displays. J MaterChem, 2010，20:8112-8115]所述的制備方法得到有機顏料微膠囊。并可根據需要選擇具有適當粒徑和交聯程度的有機顏料微膠囊，直接用于本發明中滌綸色絲的制備。所述的助乳化劑選用十六烷。所述的乳化劑選用十二烷基硫酸鈉(SDS)。所述的二乙烯苯(DVB)的用量為有機顏料微膠囊質量的I. 0%-3. 0%時，有機顏料微膠囊在常溫常壓下的甲苯中的平衡溶脹度可在6. 2-16. 4。所述的聚合反應的溫度為70°C -80°C。由于有機顏料具有較強的親油性，可通過原位聚合將其高效地包覆在苯丙共聚乳膠粒內，從而可獲得典型的“石榴狀”微膠囊結構。因此，所述的有機顏料微膠囊具有典型的“石榴狀”形態結構特征，有機顏料顆粒被包覆在有機顏料微膠囊壁材內。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果(I)本發明所用有機顏料微膠囊的制備技術成熟易行，微膠囊的粒徑、交聯程度和顏料含量可在較大范圍內便捷調控。因此最終色絲內顏料顆粒的聚集程度和聚集大小可根據顯色效果的需要進行設計和定制。(2)本發明預先將一定量的有機顏料顆粒高效穩定地包覆在具有一定交聯結構的聚合物乳膠粒內，從而可形成顏料顆粒聚集程度可控的微膠囊結構。其中，微膠囊壁材的存在，不但可有效避免紡絲過程中顏料顆粒在熔體中的大規模聚集，而且還能較好保持顏料顆粒原有的聚集尺寸。此外，經微膠囊處理后，顏料顆粒不直接與聚酯基體相接觸，因而那些與聚酯基體相容性較差的耐高溫型顏料也可用于滌綸色絲的制備，因而本發明方法可拓寬有機顏料的選擇范圍。(3)本發明色絲紡制過程中，具有適當交聯結構的微膠囊在強剪切和強牽引作用下可發生一定程度的可控拉伸，從而使微膠囊內的多個棒狀顏料顆粒可沿纖維拉伸方向進行有序排列和規則取向。這種顏料顆粒在色絲內的可控排列和聚集，可使滌綸色絲具有更好的顯色效果和力學性能。(4)本發明所用微膠囊的苯丙共聚物壁材與滌綸纖維基質有一定的相容性，體系不需再外加分散劑。因而可較好地避免常規色絲生產過程中由分散劑帶來的增塑效應、應力集中、力學性能下降等問題。(5)本發明制備的微膠囊滌綸色絲，相對于普遍滌綸色絲具有色深性好、對滌綸力 學性能損傷小、健康環保，成本上升有限等優點，特別適用于醫用布、針織內衣、色織、商標織造、領帶、汽車面料、裝飾面料、鞋帽繡花等對色絲要求較高的領域。


圖I為本發明有機顏料微膠囊滌綸色絲的生產流程示意圖；圖2為實施例8中無交聯有機顏料微膠囊色母粒制備色絲的縱截面示意圖；圖3為實施例11中低度交聯有機顏料微膠囊色母粒制備色絲的縱截面示意圖；圖4為實施例9中高度交聯有機顏料微膠囊色母粒制備色絲的縱截面示意圖；圖5為實施例13所用有機顏料微膠囊的典型透射電鏡(TEM)照片；圖6為實施例21所用有機顏料微膠囊的典型TEM照片；圖7為實施例22所用有機顏料微膠囊的典型TEM照片；圖8為三原色有機顏料微膠囊實施例I所用酞菁藍BGNCF微膠囊、實施例23所用顏料黃138微膠囊及實施例24所用顏料紅122微膠囊的粒徑分布圖(DLS)；圖9為實施例I所用有機顏料酞菁藍BGNCF、實施例I所制有機顏料微膠囊滌綸色絲(簡稱微膠囊滌綸色絲)和對比例5所制常規滌綸原絲(簡稱滌綸原絲)的熱失重(TGA)曲線。
具體實施例方式實施例I 24將有機顏料(按有機顏料微膠囊中有機顏料的含量添加)、助乳化劑十六烷O. 5g、聚合單體苯乙烯(St)以及丙烯酸丁酯(BA) I. Og混合攪拌均勻得到顏料/單體混合液；在顏料/單體混合液中加入油溶性交聯劑二乙烯基苯(DVB)和引發劑偶氮二異丁氰(AIBN)
2.0g，攪拌均勻后再加入乳化劑十二烷基硫酸鈉(SDS) I. 5g和去離子水余量(以混合物總量IOOg計)，預乳化IOmin后，通過超聲分散制得顏料/單體細乳化液；將顏料/單體細乳化液在氮氣氣氛下于73°C、150rpm剪切攪拌速率下聚合6小時，反應結束后冷卻，得到一系列包裹有機顏料顆粒在交聯型苯丙共聚物乳膠粒內的有機顏料微膠囊膠乳(簡稱顏料微膠囊膠乳)，測試結果見表I。其余原料用量按表I。向有機顏料微膠囊膠乳內加入O. 5mol/L的硫酸鎂水溶液，破乳后水洗抽濾5次，在真空烘箱中于135°C干燥10h，控制水質量分數在2X10_6以內，再經研磨得到的固體粉末，即微膠囊粉末，以此作為有機顏料微膠囊色母料(簡稱微膠囊色母料)。將PET切片在165°C下干燥塔內連續干燥8h，使得切片干燥后水質量分數在2X10_7，取100. Og與有機顏料微膠囊色母料(用量按表I)混合后加入螺桿擠出機中，在設置溫度 275°C -288°C (各段溫度分別為275°C，275°C，278°C，282°C，288°C，284°C，280°C，275°C，模頭溫度為275°C)和轉速50r · mirT1下熔融共混7min，采用3000m/min的紡速紡絲，再經過冷卻、上油、拉伸和卷繞處理后得到有機顏料微膠囊滌綸色絲。測試有機顏料微膠囊滌綸色絲的Κ/S值與斷裂強度，結果如表2所示。表I:
有機顏料微膠囊
硬單#交聯劑.平後丨粒徑分 實施例W機顏&軟單 DVB/丄$ 布指數料體 BA,%，臟X (Span___g!量比百分比&/nm 值)/wt%m/g
16:i—2.58.3—350 —1.0336.2^6.0
24:1—2.58.4—345 ^0.8236.1^6.0
3——8:1—— 2.5 8.8— 350 0.85 35.8 6.0
43:1— 2.5357 0.9135.96.0
59:1—2.57.5 —3401.8936.0—6.0
66:1— I16.4—354^0.9836.2—6.0
76:1— 36.2358 0.7836.9—6.0
86:1— 0340— 0.86^37.26.0 —
96:1 52.2348— 0.8337.16.0 —
10——6:1—— — 2.5 6.7 ~ 301 0.97 35.8 6.0
11B(菁藍——6:1—— — 2.5 7.4 ~ 398 0.84 37.5 6.0
12BGNCF —6:1— — 2.5 8.1 ~ 210 0.98 37.3 6.0
13—6:1— — 2.5 7.8 — 612 1.05 38.6 6.0
14—6:1— — 2.5 6.8 — 1250 0.81 35.4 6.0
...................IS....................................6:1.................... —......2:5............................357........... —.....0:80............. ^20Λ.............................6:0
................... ....................................6:1.................... —.2:5...............................7:3—..........348.......... —0:95..............................37 j^.............6:0.............
176:1 — 2.5 6.8— 360 0.88 37.2 1.0
186:1 — 2.5 6.9— 355 0.91 37.8 3.0 ..................19................. ..................6:"l.................... — 2:5...............................7:3—..........367........... .............................36j^.............7:0............
20...................................6:1.................... —.2:5...............................7:0—..........343........... —0:g5..............................36J^.............9:0.............
.................21...................6:1.................... — 2:5...............................8:8—..........254.......... —.I .:06...............................9^0^.............6:0............
22_ 6:1 — 2.5 9.3— 212 0.82 2.4 6.0
輝料苗
236:1 2.5 9.5 314 1.04 36.8 6.0 __138________
SfifcLirr
24,Λ &I 2.5 8.3 268 0.95 34.2 6.0 __122________注DVB和有機顏料的含量均以有機顏料微膠囊膠乳的質量為參考。
對比例I取以酞菁藍BGNCF為顏料的市售常規色母料(常州市龍馬高分子技術有限公司產)，其中顏料質量含量為37. 1%,干燥至水質量分數在2 X 10 6后取6. Og與干燥至水質量分數在2X 10_7的PET切片IOOg混合，加入螺桿擠出機中，在設置溫度275°C -288°C (各段溫度分別為275 V，275 V，278 V，282 V，288 V，284 V，280 V，275 V，模頭溫度為 275 V )和轉速50r · mirT1下熔融共混7min，采用3000m/min的紡速紡絲，再經過冷卻、上油、拉伸和卷繞處理后得到常規滌綸色絲。測試其Κ/S值與斷裂強度，結果如表2所示。對比例2取以顏料黃138為顏料的市售常規色母料(常州市龍馬高分子技術有限公司產)，其中顏料質量含量為36. 8%,干燥至水質量分數在2X 10 6后取6. Og與干燥至水質量分數在2X 10_7的PET切片IOOg混合，加入螺桿擠出機中，在設置溫度275°C -288°C (各段溫度分別為275 V，275 V，278 V，282 V，288 V，284 V，280 V，275 V，模頭溫度為 275 V )和轉速 60r *min_1下熔融共混5min,采用3100m/min的紡速紡絲,再經過冷卻、上油、拉伸和卷繞處理后得到常規滌綸色絲。測試其Κ/S值與斷裂強度，結果如表2所示。對比例3取以顏料紅122為顏料的市售常規色母料(常州市龍馬高分子技術有限公司產)，其中顏料質量含量為34. 2%,干燥至水質量分數在2X 10 6后取6. Og與干燥至水質量分數在2X 10_7的PET切片IOOg混合，加入螺桿擠出機中，在設置溫度275°C -288°C (各段溫度分別為275 V，275 V，278 V，282 V，288 V，284 V，280 V，275 V，模頭溫度為 275 V )和轉速55r *min_1下熔融共混6min,采用3000m/min的紡速紡絲,再經過冷卻、上油、拉伸和卷繞處理后得到常規滌綸色絲。測試其Κ/S值與斷裂強度，結果如表2所示。對比例4將苯丙共聚物(其中，硬單體St :軟單體BA=6 :1，質量比)干燥至水質量分數在2 X 10_6后取6. Og,與干燥至水質量分數在2 X 10_7后的PET切片IOOg混合，加入螺桿擠出機中，在設置溫度 275 °C -288 °C (各段溫度分別為275°C，275°C，278°C，282°C，288°C，284°C，280°C，275°C，模頭溫度為275°C)和轉速50r · mirT1下熔融共混7min，采用3000m/min的紡速紡絲，再經過冷卻、上油、拉伸和卷繞處理后得到含有苯丙共聚物的滌綸原絲。測試其斷裂強度，結果如表2所示。對比例5取干燥至水質量分數在2X 10_7后的PET切片100g，加入螺桿擠出機中，在設置溫度 275 °C -288 °C (各段溫度分別為275 °C，275 °C，278 °C，282°C，288 °C，284°C，280°C，275°C，模頭溫度為275°C)和轉速50r · mirT1下熔融共混7min，采用3000m/min的紡速紡絲，再經過冷卻、上油、拉伸和卷繞處理后得到常規滌綸原絲。測試其斷裂強度，結果如表2所示。實施例f 24，對比例廣5中涉及的表征方法說明通過激光粒度儀(日本Holiba公司的LB-550)測量有機顏料微膠囊的粒徑大小及其分布，得到其平均體積粒徑值和粒徑分布指數Span值。通過透射電鏡(日本JEOL公司JSM-1200EX T20)觀察有機顏料微膠囊的形態結構。
通過SF600X測色光譜儀(美國datacolor公司生產)測試漆纟侖色絲所制紗線的K/S值。通過YG023自動強伸儀(常州第二紡織機械廠制)測試滌綸色絲所制紗線斷裂強度。采用茶袋法測量有機顏料微膠囊的平衡溶脹度，具體過程室溫常壓下，將干燥的有機顏料微膠囊粉末置于濾紙袋內， 浸入甲苯溶劑中放置72小時，取出濾紙袋，等無溶劑下滴后稱重，其質量與加入濾紙袋中的干燥的有機微膠囊粉末的質量之比即為平衡溶脹度，平衡溶脹度可體現微膠囊囊壁壁材的交聯程度，一般平衡溶脹度越小，說明微膠囊囊壁壁材的交聯程度越高。表2
權利要求
1.一種有機顏料微膠囊滌綸色絲的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將有機顏料微膠囊膠乳破乳、水洗后干燥，控制水的質量分數在2X IO-6以下，得到固體粉末，作為有機顏料微膠囊色母料； (2)將聚酯切片干燥，控制切片中水的質量分數在2X10—7以下，得到干燥的聚酯切片，與步驟(I)中的有機顏料微膠囊色母料混合后，加入螺桿擠出機中，在275°C -288°C和轉速50r · min_1-60r · mirT1下熔融共混,采用3000m/min-3100m/min的紡速紡絲，再經冷卻、上油、拉伸和卷繞處理后，得到有機顏料微膠囊滌綸色絲。
2.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，有機顏料微膠囊中的有機顏料為酞菁系有機顏料、喹酞酮系有機顏料、喹吖啶酮系有機顏料中的一種。
3.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，有機顏料微膠囊的壁材為苯丙共聚物，由硬單體苯乙烯與軟單體丙烯酸丁酯共聚組成，硬單體苯乙烯與軟單體丙烯酸丁酯的質量比為3-9:1。
4.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，有機顏料微膠囊在常溫常壓下的甲苯中的平衡溶脹度為6. 2-16. 4。
5.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，有機顏料微膠囊的平均粒徑為100nm-650nm,粒徑分布指數Span值小于I. 2。
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，有機顏料微膠囊的平均粒徑為 300nm-400nm。
7.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，有機顏料微膠囊中有機顏料的質量百分含量為20%-40%。
8.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，有機顏料微膠囊色母料的加入量為干燥的聚酯切片質量的1%_9%。
9.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的有機顏料微膠囊滌綸色絲的細度范圍為36dtex/72f-144dtex/72f。
10.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述的有機顏料微膠囊膠乳的制備方法包括將有機顏料、助乳化劑、聚合單體苯乙烯以及丙烯酸丁酯混合攪拌均勻得到顏料/單體混合液；在顏料/單體混合液中加入油溶性交聯劑二乙烯基苯和引發劑偶氮二異丁氰，攪拌均勻后再加入乳化劑和去離子水，預乳后，通過超聲分散制得顏料/單體細乳化液；將顏料/單體細乳化液在氮氣氣氛下進行聚合，反應結束后冷卻，得到有機顏料微膠囊膠乳。
全文摘要
本發明公開了一種有機顏料微膠囊滌綸色絲的制備方法，包括(1)將有機顏料微膠囊膠乳破乳、水洗后干燥，控制水的質量分數在2×10-6以下，得到固體粉末，作為有機顏料微膠囊色母料；(2)將聚酯切片干燥，控制切片水的質量分數在2×10-7以下，與步驟(1)中的有機顏料微膠囊色母料混合后，加入螺桿擠出機中，在275℃-288℃和轉速50r·min-1-60r·min-1下熔融共混，采用3000m/min-3100m/min的紡速紡絲，再經冷卻、上油、拉伸和卷繞處理后，得到有機顏料微膠囊滌綸色絲。該方法工藝簡單、易于實施，能夠得到顯色效果好且強度保持較好的有機顏料微膠囊滌綸色絲。
文檔編號D01F1/10GK102877154SQ20121034185
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者戚棟明, 陳智杰, 趙曉麗, 徐杰, 申興從 申請人:浙江理工大學