專利名稱：一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法
技術領域：

本發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領域。
背景技術：
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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，其染色過程中產生的有色污水處理難度大，成本高，若直接排放會造成嚴重的環境污染。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，然后在酯化反應時或酯化反應后添加進去，經縮聚反應和熔融紡絲后得到有色纖維，專利CN1486388A、CN101338067A、CN101023121A等對此進行了詳細報道，但是此法由于只能生產單色系，且污染設備面大、不易清洗等困難，而受到較大的局限性，未能實現真正的工業化。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與熔體共混后才能進入紡絲箱體，這樣會導致熔體降解、粘度下降、雜質增加、可紡性變差，過濾器和組件周期使用時間縮短，致使更換頻率加大，更換時一會造成物料浪費，二會造成更換前后有色差，只適宜小批量、多色種生產。發明內容:
為解決上述問題，本發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。本發明是通過以下技術方案實現的:
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:經酯化、預縮聚、終縮聚后得到的聚酯熔體，在進入紡絲箱體之前，注入液態色漿，將聚酯熔體與液態色漿混合均勻后，進行熔體直接紡絲，制備有色聚酯纖維。進一步的設置在于:
所述注入液態色漿，聚酯熔體的特性粘度為0.53 0.94dL/g ;注入的液態色漿特性粘度為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。聚酯熔體與液態色漿混合均勻，經熔體管道輸送至紡絲箱體進行紡絲，物料的混合時間為10 15分鐘。所述的液態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，在氮氣流下緩緩升溫到240°C，保溫反應至酸價為10，在6.67 8.0OkPa下減壓蒸餾I小時，去除低分子物和未反應物，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 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。本發明的聚酯熔體與液態色漿混合后，采用現有的常規熔體直紡工藝進行紡絲即可獲得有色聚酯纖維。本發明的原理及有益效果如下:
(I)、關于染料的選擇: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，最終確定采用本發明所述的染料，經實驗驗證，應用于聚酯熔體直紡工藝中，具有耐300°C高溫、色牢度優良、不分解不升華、能與聚酯熔體相溶成一體等優點。(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，保證產品良好的物理力學性能，本發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)、液態色漿的制備:將篩選的染料和合成好的載體調制混合，再添加增塑劑和分散劑調制成液態色漿。常溫下保證液態色漿不分層、不沉淀，具有良好的儲存性，同時具備與高溫聚酯熔體良好的相溶性。(4)、加入方式:本發明采用在線添加液態色漿與聚酯熔體直紡工藝相結合，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，從而獲得具有優秀性能的有色聚酯纖維。(5)、本發明的一種采用原液著色體系制備有色聚酯纖維的方法，采用在線添加液態色漿與聚酯熔體直紡工藝相結合，不僅解決了采用高溫、高壓或加載體的染色方法導致的有色污水處理難度大，成本高，直接排放會造成嚴重的環境污染的問題，同時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致的能耗高，單耗高，產品批差大等難題，實現了連續工業化生產有色聚酯產品，滿足市場需求，同時產品穩定，能耗和單耗較低，有利環境保護，促進行業的可持續發展。以下通過附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。


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圖1為本發明原液著色制備有色聚酯方法的工藝流程圖。
具體實施方式
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實施例1:液態色漿的制備。(I)聚酯載體的合成:將己二酸和1，3-丁二醇混合后(己二酸質量452 ;1，3_ 丁二醇質量348)在氮氣流下緩緩升溫到240°C，保溫反應至酸價為10，在6.67 8.0OkPa下減壓蒸餾I小時去除低分子物和未反應物，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，可選擇采用本發明說明書所述的染料進行替換，在此不描述。
實施例2:采用液態色漿進行有色纖維紡絲。本發明的工藝流程·如圖1所示，采用熔體直紡工藝流程，原料經過酯化、預縮聚、終縮聚后得到的特性粘度為0.6489dL/g的聚酯熔體，在熔體進入紡絲箱體之前，在熔體管道內注入實施例1制備的特性粘度為0.6885dL/g的紅色液態色漿，聚酯熔體與紅色液態色漿混合均勻后，輸送至紡絲箱體進行紡絲。物料混合的時間為12min ;溫度控制在280°C;壓力表壓200Kpa左右。紡絲工藝參數如下:擠壓機螺桿I 5區溫度:285 290°C ;計量頭熔體溫度:285 290°C;箱體溫度:282 290°C，聯苯爐溫度:282 290°C;計量頭熔體壓力:11.0 16.0 MPa ;泵板間熔體壓力:14.0 ~ 17.0MPa ;過濾器壓力:7.5MPa ;螺桿轉速:75r / min ；計量泵:容量2X2.4cm / r，轉速298r / min。紡絲窗:風溫200°C 土 1°C，相對濕度65%±5%風速0.5 0.7m/min，卷繞速度3200m / min，油劑濃度13%。產品檢測:
經檢驗:制成的紅色聚酯纖維，纖維強度為3.2cN/dtex ;耐洗色牢度(變色、沾色)4-5級；纖維耐光色牢度6級。經濟效益計算:
采用本發明的原液著色技術生產有色聚酯纖維，以每年生產10萬噸的纖維紡前色漿著色計算，將會省去每年8.33億米的染色，每年節省1666萬噸的新鮮水和減少1666多萬噸的染色污水排放，同時節約標煤291550噸，減少二氧化硫排放4664.8噸；對于節能減排、環境保護等方面具有顯著的效益。
權利要求
1.一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟經酯化、預縮聚、終縮聚后得到的聚酯熔體，在進入紡絲箱體之前，注入液態色漿，將聚酯熔體與液態色漿混合均勻后，進行熔體直接紡絲，制備有色聚酯纖維。
2.如權利要求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色漿，聚酯熔體的特性粘度為O. 53 O. 94dL/g ;注入的液態色漿特性粘度為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色漿混合均勻，經熔體管道輸送至紡絲箱體進行紡絲，物料混合的時間為10 15分鐘。
4.如權利要求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色漿。
6.如權利要求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，在氮氣流下緩緩升溫到240°C，保溫反應至酸價為10，在6. 67 8. OOkPa下減壓蒸餾I小時，去除低分子物和未反應物，得到液狀聚酯載體。
7.如權利要求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 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領域。其特征在于，包括以下步驟經酯化、預縮聚、終縮聚后得到的聚酯熔體，在進入紡絲箱體之前，注入液態色漿，將聚酯熔體與液態色漿混合均勻后，進行熔體直接紡絲，制備有色聚酯纖維。本發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D01D5/08GK103255498SQ20131014734
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月25日 優先權日2013年4月25日
發明者張學斌, 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