本發明涉及適用于紡前著色工藝的扁平滌綸纖維母粒及該母粒的制備方法。
背景技術：
扁平纖維，由于擁有較大的長寬比（通常為7.5～10.0），故而擁有良好的定向倒伏性，經織造、整理加工后可達到類似動物毛皮的效果。為了使纖維獲得更好的蓬松性和柔軟的手感，往往會對纖維進行蒸絲和定型處理。目前，市場上的扁平彩色纖維基本上有兩種工藝生產：1）化纖企業使用普通滌綸彩色母粒進行紡前著色加工工藝；2）先由化纖企業紡出白色或黑色扁平纖維，然后經印染企業進行印染加工工藝。
采用上述兩種工藝生產扁平彩色纖維存在以下三種缺陷：第一，化纖企業在生產白色、黑絲或使用普通滌綸彩色母粒生產色絲時，由于扁平絲的特殊規格造成生產扁平POY絲時毛絲、斷頭、飄絲情況嚴重，后序加工成DTY絲困難、損耗高。第二，使用普通滌綸彩色母粒生產的色絲，在后處理加工（蒸絲、定型）時，經常出現變色（即處理前后纖維顏色發生變化）和遷移，不能滿足下游客戶的需求。第三，印染企業加工扁平白絲或黑絲時，產生廢水、廢液、廢氣污染環境，且能耗高。第四，由于扁平纖維擁有較大的長寬比（通常為7.5～10.0），纖維生產時的形變很大，截面形狀保持不好，影響紡毛皮效果。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種扁平滌綸纖維母粒及其制備方法，該扁平滌綸纖維母粒適用于紡前著色工藝，可改善纖維生產時的形變很大、截面形狀保持不好的問題，同時可解決飄絲、斷頭、毛絲情況，并能夠滿足后處理色牢度要求。
為實現上述目的，本發明提供一種適用于紡前著色工藝的扁平滌綸纖維母粒，按重量份計由以下組分組成：
0～30份PBT，
40～80份瓶級PET，
0～30份著色劑，
0～5份助劑，
0.1～0.6份碳酸鈣；
所述PBT的特性粘度為1.0dl/g；
所述瓶級PET的特性粘度為0.82dl/g；
所述著色劑選自縮合偶氮顏料、酞青顏料、氨基酮類紅色溶劑染料、喹酞酮類黃色溶劑染料、苝系類綠色溶劑染料、蒽醌類藍色溶劑染料、蒽醌類紫色溶劑染料和無機顏料炭黑中的一種或幾種；
所述助劑包括有機硅烷類高分子量分散劑。
優選的，所述碳酸鈣為經過雙重表面處理的亞納米級碳酸鈣。
優選的，所述助劑由以下組分組成：
25份分散劑E525（德固賽），
2.3份2,6-二叔丁基對甲酚，
1.4份二甲基硅氧烷，
3.1份聚氧化乙烯，
1.7份三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺化銨，
1.2份二月桂酸二丁基錫，
2.4份三氧化二鋁粉，
3.6份鄰苯二甲酸二丁酯，
1.1份磺基琥珀酸二異辛脂鈉，
3.6份異構醇聚氧乙烯醚，
1.7份油酰甲胺乙磺酸鈉，
1.4份六偏磷酸鈉，
6.5份聚乙二醇。
本發明還提供上述扁平滌綸纖維母粒的制備方法，包括如下步驟：
1）按重量份取如下原料：
0～30份PBT，
40～80份瓶級PET，
0～30份著色劑，
0～5份助劑，
0.1～0.6份碳酸鈣；
2）將上述原料混勻后投入雙螺桿擠出機擠出造粒，制備成色母粒；
所述擠出造粒的具體工藝條件包括：
雙螺桿擠出機的長徑比不小于40:1，保證有良好的分散能力；擠出時的工藝溫度范圍在245～280℃；產量每小時15kg～200kg；
混勻的物料在雙螺桿中充分塑化后經雙螺桿中的分散元件剪切分散均勻，經圓孔口模擠出、水槽冷卻、拉條牽引到切粒機切成長約3mm±1mm，直徑2.5mm±1.5mm的圓柱型顆粒。
本發明的優點和有益效果在于：提供一種扁平滌綸纖維母粒及其制備方法，該扁平滌綸纖維母粒適用于紡前著色工藝，可改善纖維生產時的形變很大、截面形狀保持不好的問題，同時可解決飄絲、斷頭、毛絲情況，并能夠滿足后處理色牢度要求。
本發明方案的特點如下：
第一步，對載體進行優選。通?；w企業生產的扁平彩色滌綸纖維DTY規格為150D/144f、100D/144f、150D/192f、150D/288f等，其單絲纖度在0.5～1.0旦。由于單絲纖度較小，所以纖維的斷裂強度和斷裂伸長是造成飄絲斷頭的主要因素。母粒的載體會對纖維的斷裂強度和斷裂伸長有直接的影響。經過反復試驗，發現當母粒特性黏度在0.50～0.60dL/g時，紡絲過程中飄絲和斷頭情況得到明顯改善。為了使母粒特性黏度在0.50～0.55dL/g范圍，我們采用PBT切片與瓶級PET切片共同為載體，按特定比例，有效控制母粒特性黏度在0.50～0.60 dL/g范圍內。
第二步，對原材料顏料和染料進行優選。為了滿足扁平彩色滌綸纖維的后加工色牢度，我們對目前滌綸纖維常用的顏料和染料進行模擬試驗。經過反復試驗，我們找到了一組可用于扁平彩色滌綸纖維紡前著色的顏料和染料：縮合偶氮顏料、酞青顏料、氨基酮類紅色溶劑染料、喹酞酮類黃色溶劑染料、苝系類綠色溶劑染料、蒽醌類藍色溶劑染料、蒽醌類紫色溶劑染料和無機顏料炭黑。通過組合配色，配制出客戶需要的各種顏色。
第三步，添加合適的助劑。扁平絲特殊的結構造就了其比表面積比其他纖維大很多。由于比表面積大，在流出噴絲板的過程中阻力也大，容易粘在噴絲板的毛細孔壁，從而造成纖維表面粗糙，形成毛絲、飄絲和斷頭。經過反復試驗，本發明添加合適的助劑能夠有效地改善熔體流經噴絲板毛細孔的組阻力，起到潤滑效果。
第四步，為了克服紡絲時截面形變大、“一”字形狀保持不好影響仿毛皮效果的問題，我們經過反復試驗，我們發明了一種方法，通過這種方法能夠有效保持扁平纖維“一”字異形截面。我們的方法是我們在生產母粒時加入一種經過雙重表面處理的亞納米級碳酸鈣，當碳酸鈣在纖維中的含量在0.1～0.6重量份范圍時，對扁平纖維“一”字異形截面的保持起到很好的保護作用。同時，由于碳酸鈣的折光率（1.498）稍低于PET聚酯（1.655）使纖維的透光效果更加接近動物毛皮。此外，由于碳酸鈣的加入有效地改善了紡絲時，纖維熔體固化過程的傳熱效果和形變效果，大大改善了化纖廠細旦或超細旦扁平絲的紡絲質量，有效提高了化纖廠纖維的產量和質量。
本發明可根據客戶樣品配色確定顏料和染料中的種類和份量，然后確定PBT、PET、分散劑的用量。按要求份量稱好，然后加入混料機中，充分攪拌混勻。再投入雙螺桿擠出機中擠出造粒。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
本發明具體實施的技術方案是：
本發明提供一種適用于紡前著色工藝的扁平滌綸纖維母粒，按重量份計由以下組分組成：
0～30份PBT，
40～80份瓶級PET，
0～30份著色劑，
0～5份助劑，
0.1～0.6份碳酸鈣；
所述PBT的特性粘度為1.0dl/g；
所述瓶級PET的特性粘度為0.82dl/g；
所述著色劑選自縮合偶氮顏料、酞青顏料、氨基酮類紅色溶劑染料、喹酞酮類黃色溶劑染料、苝系類綠色溶劑染料、蒽醌類藍色溶劑染料、蒽醌類紫色溶劑染料和無機顏料炭黑中的一種或幾種；
所述助劑包括有機硅烷類高分子量分散劑。
所述碳酸鈣為經過雙重表面處理的亞納米級碳酸鈣。
所述助劑由以下組分組成：
25份分散劑E525（德固賽），
2.3份2,6-二叔丁基對甲酚，
1.4份二甲基硅氧烷，
3.1份聚氧化乙烯，
1.7份三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺化銨，
1.2份二月桂酸二丁基錫，
2.4份三氧化二鋁粉，
3.6份鄰苯二甲酸二丁酯，
1.1份磺基琥珀酸二異辛脂鈉，
3.6份異構醇聚氧乙烯醚，
1.7份油酰甲胺乙磺酸鈉，
1.4份六偏磷酸鈉，
6.5份聚乙二醇。
本發明還提供上述扁平滌綸纖維母粒的制備方法，包括如下步驟：
1）按重量份取如下原料：
0～30份PBT，
40～80份瓶級PET，
0～30份著色劑，
0～5份助劑，
0.1～0.6份碳酸鈣；
2）將上述原料混勻后投入雙螺桿擠出機擠出造粒，制備成色母粒；
所述擠出造粒的具體工藝條件包括：
雙螺桿擠出機的長徑比不小于40:1，保證有良好的分散能力；擠出時的工藝溫度范圍在245～280℃；產量每小時15kg～200kg；
混勻的物料在雙螺桿中充分塑化后經雙螺桿中的分散元件剪切分散均勻，經圓孔口模擠出、水槽冷卻、拉條牽引到切粒機切成長約3mm±1mm，直徑2.5mm±1.5mm的圓柱型顆粒。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。