CN102704032A - 阳离子再生着色涤纶短纤维的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

阳离子再生着色涤纶短纤维的生产工艺，涉及涤纶短纤的生产工艺技术领域。本发明经酯化，形成酯化物，经共聚，让三单体和聚酯的分子链重新排列形成改性高分子聚合物，再通过过滤，使再生PET中不可避免的杂质去除，然后通过结晶，使液态改性高分子聚合物将慢慢转变为固态高分子聚合物形成晶体，最后，通过纺丝形成阳离子再生着色涤纶短纤维。本发明利用了阳离子失去最外层的电子以达到相对稳定结构的离子形式，增强了对颜色的吸附效果。内部颜色的着色度高，并且相当强固。所以颜色的稳定性极高，产品不掉色。

Description

阳离子再生着色涤纶短纤维的生产工艺
技术领域
本发明涉及涤纶短纤的生产工艺技术领域。
背景技术
传统的涤纶短纤生产工艺是在普通涤纶聚酯原料中加入色母粒进行混纺，形成具有色彩的有色涤纶短纤维，但这种有色涤纶短纤维的色彩不鲜艳，由于聚酯大分子链排列规整性好，自身结构紧密，染色困难，必须在高温高压条件下用分散染料才能实现深染色，但是在高温高压条件下链接到大分子链上的色母官能团易断裂，降低了染色效果，同时，还会消耗大量电力、人工，对环境保护的压力大，这也是多年来限制着色纤维发展的主要原因。
另，随着采用PET进行包装的饮料瓶的大量应用，也造成使了废弃物回收利用和环境污染的负担，这也是目前急待解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提出一种可充分利用废旧涤纶短纤维、无需通过后续印染可使着色鲜艳、光泽度好的阳离子再生着色涤纶短纤维的生产工艺。
本发明包括以下步骤：
1）酯化：将甲醇或乙醇与羧酸混合反应，取得酯化物；
2）共聚：将上述酯化物和再生的PET片材、三单体（间苯二甲酸二甲酯-5-黄酸钠）、色母粒混合共聚反应形成共聚物；
3）过滤：将共聚物进行过滤，去除杂质；
4）结晶：将去除杂质的共聚物经结晶箱结晶，形成半凝固的高分子聚合物；
5）纺丝：将半凝固的高分子聚合物通过喷丝板，再通过卷绕加入纺丝油剂，制成再生涤纶短纤维。
本发明经酯化，形成酯化物，经共聚，让三单体和聚酯的分子链重新排列形成改性高分子聚合物，再通过过滤，使再生PET中不可避免的杂质去除，然后通过结晶，使液态改性高分子聚合物将慢慢转变为固态高分子聚合物形成晶体，最后，通过纺丝形成阳离子再生着色涤纶短纤维。
本发明将阳离子官能团链接到大分子链的同时，引入具有间位结构的间苯二甲酸二乙二醇酯衍生物，开发阳离子复合功能短纤维，其可以在常压条件下实现深染色，同时不会影响纤维本身性能。本发明利用了阳离子失去最外层的电子以达到相对稳定结构的离子形式，增强了对颜色的吸附效果。内部颜色的着色度高，并且相当强固。所以颜色的稳定性极高，产品不掉色。
本发明优点：
1、充分利用了废旧的PET，不但使涤纶短纤维的生产成本降低，还大大地保护了环境，节省了石油资源。
2、通过本发明生产的着色涤纶短纤维色泽鲜艳、光泽度好，无需通过高温印染来提高鲜艳度，大大节约了能耗，也节省了人工、物力资源。
3、本发明产品还可在常压条件下实现深染色，可广泛应用在各类再生有色涤纶短纤维的生产，并可将纺成的纤维进一步制成各类有色纱线和无纺布。
另外，本发明所述步骤1）中，反应的温度为250±5℃。
步骤2）中，所述共聚反应的温度条件为280℃，真空度为50Pa。
步骤2）中，所述PET︰三单体︰酯化物的质量比为1000︰1︰100，所述色母粒占酯化物、再生的PET片材和三单体总质量的2～3％。
步骤3）中，将250℃的共聚物进行过滤。
步骤3）中，所述过滤的过滤网为250目。
步骤4）中，结晶箱的温度为280℃、压力为35Mpa。
步骤5）中，将半凝固的高分子聚合物通过温度为260℃的喷丝板，在压力为35 MPa挤出机、纺丝速度为1000米/分钟、牵引速度为1100米/分钟条件下挤出。
具体实施方式
一、涤纶短纤维生产工艺步骤：
1、酯化：将甲醇或乙醇与羧酸混合反应，所述反应温度为250℃，反应时间为4小时，待反应结束后去水，取酯化物待用。
2、共聚：将制成的酯化物和再生的PET片材、三单体（间苯二甲酸二甲酯-5-黄酸钠）、色母粒进行混合，在280℃温度和真空度50Pa的条件下进行共聚反应形成共聚物。
其中，PET︰三单体︰酯化物的质量比为1000︰1︰100，色母粒的投入量占酯化物、再生的PET片材和三单体总质量的2～3％。
3、过滤：将250℃的共聚物通过预热至250℃、250目的过滤器中进行过滤，去除杂除，取滤过物。
4、计量：通过一对等模数的高精度齿轮，对滤过物进行计量挤出。每分钟25转到30转，为50CC计量泵，工作温度260℃。
5、结晶：在结晶箱体温度为280℃、压力为35Mpa的条件下，将液态改性高分子聚合物将慢慢转变为固态高分子聚合物形成晶体的过程。         
6、纺丝：将结晶体通过温度为260℃的喷丝板形成长丝，控制喷丝的进料压力为35 MPa挤出机、纺丝速度为1000米/分钟、牵引速度为1100米/分钟条件下。
将长丝通过卷绕加入纺丝油剂，在半成品表面形成油保护层，再将丝条切断形成短纤维。
二、产品特点：
外观：色泽鲜艳、光泽度好。
内在质量 ：
利用了阳离子失去最外层的电子以达到相对稳定结构的离子形式，增强了对颜色的吸附效果。内部颜色的着色度高，并且相当强固。所以颜色的稳定性极高，产品不掉色。
具体指标如下表：
序号 特征 分析指标值
1 外观 白色洁净粉末
2 酸值 KOH含量：≤0.4mg/ g
3 皂化值 KOH含量：375-381 mg/ g
4 硫酸钠含量 ＜400 ppm
5 铁含量 ≤5 ppm
6 水份 ≤0.5%

Claims (8)

1.阳离子再生着色涤纶短纤维的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
1）酯化：将甲醇或乙醇与羧酸混合反应，取得酯化物；
2）共聚：将上述酯化物和再生的PET片材、三单体、色母粒混合共聚反应形成共聚物；
3）过滤：将共聚物进行过滤，去除杂质；
4）结晶：将去除杂质的共聚物经结晶箱结晶，形成半凝固的高分子聚合物；
5）纺丝：将半凝固的高分子聚合物通过喷丝板，再通过卷绕加入纺丝油剂，制成再生涤纶短纤维。
2.根据权利要求1所述生产工艺，其特征在于所述步骤1）中，反应的温度为250±5℃。
3.根据权利要求1所述生产工艺，其特征在于所述步骤2）中，所述共聚反应的温度条件为280℃，真空度为50Pa。
4.根据权利要求1或2所述生产工艺，其特征在于所述步骤2）中，所述PET︰三单体︰酯化物的质量比为1000︰1︰100，所述色母粒占酯化物、再生的PET片材和三单体总质量的2～3％。
5.根据权利要求1所述生产工艺，其特征在于所述步骤3）中，将250℃的共聚物进行过滤。
6.根据权利要求1或5所述生产工艺，其特征在于所述步骤3）中，所述过滤的过滤网为250目。
7.根据权利要求1所述生产工艺，其特征在于所述步骤4）中，结晶箱的温度为280℃、压力为35Mpa。
8.根据权利要求1所述生产工艺，其特征在于所述步骤5）中，将半凝固的高分子聚合物通过温度为260℃的喷丝板，在压力为35 MPa挤出机、纺丝速度为1000米/分钟、牵引速度为1100米/分钟条件下挤出。
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