CN102585185A

CN102585185A - 一种低熔点聚酯切粒的制作方法

Info

Publication number: CN102585185A
Application number: CN2011104453897A
Authority: CN
Inventors: 刘龙敏; 赵铁侠; 刘志麟; 杨浩; 郑铮
Original assignee: XIANGLU CHEMICAL FIBRE CO Ltd XIAMEN CITY
Current assignee: XIANGLU CHEMICAL FIBRE CO Ltd XIAMEN CITY
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: CN102585185B

Abstract

本发明公开了一种低熔点聚酯切粒的制作方法，先是采用对苯二甲酸和乙二醇为原料，以摩尔比为1∶1.1～1.3配成均匀浆料打入酯化釜进行酯化反应，再将配成均匀浆料的间苯二甲酸和乙二醇打入酯化釜进行酯化反应，间苯二甲酸和乙二醇的摩尔配比为1∶11～2；其中，对苯二甲酸与间苯二甲酸的摩尔比为2～3.5∶1；以酯化水馏出量达到计算值时为反应终点依据；再经过缩聚反应阶段的加压阶段、常压阶段、低真空阶段和高真空阶段后，在搅拌器马达功率达到要求数值时，停止反应，经铸带出料，水下切料，冷却输送，干燥打包得到低熔点聚酯切粒。该方法具有制造成本低，产品性能优良，适合于纺丝用的低熔点聚酯切粒的制作方法，并可以利用聚合装置实现工业化生产。

Description

一种低熔点聚酯切粒的制作方法

技术领域

本发明属于聚酯生产技术领域，特别涉及一种适合于纺丝用的低熔点聚酯切粒的制作方法。

背景技术

低熔点聚酯按形态不同分为两大类，一是以粉末或颗粒形式存在的热熔胶，广泛应用于汽车、纺织、建筑、电缆和木材加工等；另一类是以纤维形式的热熔纤维，即纤维型粘合剂，广泛应用于非织造布生产中，由于纤维型粘合剂的加工方法简便、能耗低，与其他类型的胶粘剂相比较，具有粘接迅速、强度高、无毒害、无污染等优良性能。应用前景广泛。两类产品对原料低熔点聚酯切粒的性能要求有共同点外，也有较大的区别。热熔纤维用的低熔点聚酯切粒不仅要求具有熔点低，粘合性能好外，还需具备有良好的可纺性和下游的丝及布要有良好加工和品质性能。

现有的技术中，低熔点聚酯选用的改性酸组分常选用己二酸，壬二酸等，而改性醇组分选用1，4-丁二醇，1，6己二醇等组分。如日本专利申请特开平10-298271描述了以对苯二甲酸和己二酸、乙二醇和1，4-丁二醇为原料，在不同的摩尔配比下进行酯化和缩聚反应合成低熔点聚酯。中国的大部分专利如公开号为CN1618832A，CN101338023A，CN101367914A和CN101367915A等，均选用了1，4-丁二醇作改性剂，这种原料目前主要依靠进口，价格昂贵，而且1，4-丁二醇的反应中副反应生产四氢呋喃比例高，控制工艺条件要求较高，产品性能不稳定。另外现有技术中，虽然生产出的低熔点聚酯的熔点和粘结性能达到使用要求，但是其没有实用价值，因为其可纺性和加工性能很差，主要有纺丝中粘辊、粘卷，纺丝成形中毛丝、断丝严重，生产效率低。或者生产出的丝有竹节现象，或强度低和蓬松性差，难于达到硬质棉要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种制造成本低，产品性能优良，适合于纺丝用的低熔点聚酯切粒的制作方法，可以利用聚合装置实现工业化生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低熔点聚酯切粒的制作方法，包括酯化反应阶段和缩聚反应阶段；

在酯化反应阶段：先是采用对苯二甲酸和乙二醇为原料，以摩尔比为1∶1.1～1.3配成均匀浆料打入酯化釜进行酯化反应，酯化反应在常压～0.03Mpa下进行，温度在235～250℃，时间为1～2小时；再是将配成均匀浆料的间苯二甲酸和乙二醇打入酯化釜进行酯化反应，间苯二甲酸和乙二醇的摩尔配比为1∶1.1～2，酯化反应在常压～0.03Mpa下进行，温度230～240℃，时间1～2.5小时；其中，对苯二甲酸与间苯二甲酸的摩尔比为2～3.5∶1；反应终点判断以酯化水馏出量达到计算值时为依据，该酯化水馏出量由下列公式计算获得：酯化水量(kg)＝反应体系中酸成分总摩尔数×36×98％；

缩聚反应阶段分为加压阶段、常压阶段、低真空阶段和高真空阶段；在加压阶段，充氮气带压0.2～0.5Mpa下加入二甘醇和聚乙二醇2500～5000混合物，温度在220～240℃，时间0.3～1.5小时；在常压阶段，加入量占酸总质量的0.1～2％重量的复合助剂，随后再加入二氧化钛和催化剂，温度控制在235～245℃，时间为0.1～0.8小时；在低真空阶段，压力从常压平稳抽至绝对压力1kpa以下，温度控制在245～265℃，时间为0.6～1小时；在高真空阶段，继续抽真空至绝对压力80Pa以下，反应温度控制在260～280℃，时间为1～3小时。

所述醇混合物中摩尔比为二甘醇∶聚乙二醇2500～5000＝8～2.5∶1，醇混合物占原料中酸总质量成份的5～20％。

所述复合助剂为醋酸钠、3，5-二叔丁基-4-羟基膦酸二乙酯、硼酸钠的复配体，其成份醋酸钠占复配体总质量10～25％，3，5-二叔丁基-4-羟基膦酸二乙酯占复配体总质量30～70％，硼酸钠占复配体总质量20～45％。

所述二氧化钛占共聚酯总质量的0.02～0.5％。

所述催化剂为乙二醇锑，加入量为原料中酸总质量的300～600ppm。

所述低熔点聚酯切粒，特性粘度在0.55～0.85dl/g，熔点95～150℃，色度b值为1.5～4，L值为55～70，灰分为0.05～1％重量，端羧基含量为15～25mol/t，分子量分布指数D＝1.5～2.0。

本发明的一种低熔点聚酯切粒的制作方法，可以在常规的聚酯合成装置上进行，而在熔体出料后，进行水下切粒，在干燥前输送水，增加原水量的50～100％重量，防切粒的粘结成块。

本发明的有益效果是，与现有技术相比较，可以带来如下有益效果：

1、所选用的各种改性成分，均已量产工业化且价格相对便宜；

2、在酯化阶段将两种酸分开调配进料，在不同条件下有利于节能和对副反应的控制，能够得到品质良好的酯化物；

3、选用低分子量的二甘醇和有一定的分子量的聚乙二醇，使反应引入了一定的嵌段共聚，提高了玻璃化温度，更有助于改善结晶性能；

4、加入复合助剂，不仅得到热稳定作用，还得到一定的催化反应作用，对后纺加工因干燥较难还可取到防水解作用，反应的副反应小，分子量分布窄，产品品质性能平稳；

5、可以用于制备皮芯复合纤维或直接纺成热熔纤维，其可纺性和后加工性能良好。

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种低熔点聚酯切粒的制作方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明制作方法的步骤示意图；

图中符号说明：1主打浆釜；2副打浆釜；3酯化釜；4预缩聚釜；5终缩聚釜。

具体实施方式

请参见图1所示，本发明的一种低熔点聚酯切粒的制作方法，包括酯化反应阶段和缩聚反应阶段；

在酯化反应阶段：先是采用对苯二甲酸和乙二醇为原料，以摩尔比为1∶1.1～1.3配成均匀浆料打入酯化釜3进行酯化反应，即，按所需的摩尔配比准确计量原料，在主打浆釜1中将对苯二甲酸和乙二醇配成均匀浆料用螺杆泵平稳打入酯化釜3进行酯化反应，酯化反应在常压～0.03Mpa下进行，温度在235～250℃，时间为1～2小时；再是将副打浆釜2中配成均匀浆料的间苯二甲酸和乙二醇打入酯化釜3继续进行酯化反应，间苯二甲酸和乙二醇的摩尔配比为1∶1.1～2，酯化反应在常压～0.03Mpa下进行，温度230～240℃，时间1～2.5小时；其中，对苯二甲酸与间苯二甲酸的摩尔比为2～3.5∶1；反应终点判断以酯化水馏出量达到计算值时为依据，该酯化水馏出量由下列公式计算获得：酯化水量(kg)＝反应体系中酸成分总摩尔数×36×98％；

酯化反应结束后，进行缩聚反应，缩聚反应阶段分为加压阶段、常压阶段、低真空阶段和高真空阶段；先向酯化釜3充氮气，然后将一半的酯化物移入预缩聚釜4中，在加压阶段，继续充氮气带压0.2～0.5Mpa下加入二甘醇和聚乙二醇2500～5000混合物，温度在220～240℃，时间0.3～1.5小时后泄至常压；在常压阶段，加入量占酸总质量的0.1～2％重量的复合助剂，随后再加入二氧化钛和催化剂，温度控制在235～245℃，时间为0.1～0.8小时；在低真空阶段，压力从常压平稳抽至绝对压力1kpa以下，温度控制在245～265℃，时间为0.6～1小时；在高真空阶段，将聚合物移入终缩釜5中继续减压至80Pa以下，反应温度控制在260～280℃，时间为1～3小时；当搅拌器马达功率达到要求数值时，停止反应，经铸带出料，水下切料，冷却输送，干燥打包得到低熔点聚酯切粒。

所述二氧化钛占共聚酯总质量的0.02～0.5％。

对所得低熔点聚酯切粒主要指标的测试方法如下：

特性粘度，色度b，L值，灰分和端羧基含量等指标测试同常规聚酯切粒测试方法，按国家标准GB/T 14190-2008进行。

熔点：采用全自动-温度形变仪测定样品的温度形变曲线(即热-机械曲线Thermomechanic Analysis简称TMA)，再从TMA曲线测得熔点。测试条件：升温速率5℃/min，记录仪走纸速率1mm/min。

分子量分布指数：采用高效凝胶渗透色谱法，Knauer凝胶渗透色谱仪。样品加入量：浓度C＝1mg/ml，20μl；Sphelen Gel凝胶柱，20～40μm柱长60cm，内径75mm；氯仿作流动相，流速1.6ml/min；7100型紫外检测器，λ＝254nm，灵敏度1/8档；泵压力＝20kg/cm²。

下表列出了5组不同实施例的原料配比、反应条件及低熔点聚酯切粒指标。

表中使用以下的物质标记：A为醋酸钠；B为3，5-二叔丁基-4-羟基膦酸二乙酯占；C为硼酸钠。

其中，步骤一是指在酯化反应阶段中，采用对苯二甲酸和乙二醇为原料，以摩尔比为1∶11～1.3配成均匀浆料打入酯化釜进行酯化反应，酯化反应在常压～0.03Mpa下进行，温度在235～250℃，时间为1～2小时的过程；步骤二是指在酯化反应阶段中，将配成均匀浆料的间苯二甲酸和乙二醇打入酯化釜进行酯化反应，间苯二甲酸和乙二醇的摩尔配比为1∶1.2～1.4，酯化反应在常压～0.03Mpa下进行，温度230～240℃，时间1～2.5小时的过程。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种低熔点聚酯切粒的制作方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种低熔点聚酯切粒的制作方法，其特征在于：包括酯化反应阶段和缩聚反应阶段：

2.根据权利要求1所述的低熔点聚酯切粒的制作方法，其特征在于：所述醇混合物中摩尔比为二甘醇∶聚乙二醇2500～5000＝8～2.5∶1，醇混合物占原料中酸总质量成份的5～20％。

3.根据权利要求1所述的低熔点聚酯切粒的制作方法，其特征在于：所述复合助剂为醋酸钠、3，5-二叔丁基-4-羟基膦酸二乙酯、硼酸钠的复配体，其成份醋酸钠占复配体总质量10～25％，3，5-二叔丁基-4-羟基膦酸二乙酯占复配体总质量30～70％，硼酸钠占复配体总质量20～45％。

4.根据权利要求1所述的低熔点聚酯切粒的制作方法，其特征在于：所述二氧化钛占共聚酯总质量的0.02～0.5％。

5.根据权利要求1所述的低熔点聚酯切粒的制作方法，其特征在于：所述催化剂为乙二醇锑，加入量为原料中酸总质量的300～600ppm。

6.根据权利要求1所述的低熔点聚酯切粒的制作方法，其特征在于：所述低熔点聚酯切粒，特性粘度在0.55～0.85dl/g，熔点95～150℃，色度b值为1.5～4，L值为55～70，灰分为0.05～1％重量，端羧基含量为15～25mol/t，分子量分布指数D＝1.5～2.0。