CN105801887B - 一种制备聚合物连续色卡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备聚合物连续色卡的方法，包括：（1）将三原色的着色剂分别与聚合物进行混合后，得到各自的初料混合物；（2）所述初料混合物分别经过高精度过滤器过滤后，分别输送入单色聚合物的静态混合器中，得到各自对应的三原色聚合物熔体；（3）根据目标颜色的需要分别注入控制量的三原色聚合物的熔体，混合，得到目标颜色的聚合物色卡。本发明克服了直接利用着色剂配色再注入聚合物中得到的目标颜色不稳定、混合不均匀导致颜色难以控制的难题，同时该方法能够制备得到连续的色卡，控制稳定，操作简单，工艺参数易于控制，批次之间无色差，可以完全数字化控制，各种目标颜色重复性好。

Description

一种制备聚合物连续色卡的方法

技术领域

本发明属于制备多色系高分子材料连续色卡的技术领域，更具体地，本发明特别涉及一种制备聚合物连续色卡的方法。

背景技术

随着高分子材料的不断发展，人们日常生活中应用越来越广泛，但是大部分高分子材料本身的颜色都比较单一，要不是透明无色，要么是单纯的白色，但是单一的颜色无法满足各方面的需求，如我们日常生活中的服用面料，其就需要比较多的颜色，而往往做成了聚合物以后对其进行染色或着色的过程都比较复杂，要不就是做成面料或制品以后进行着色，这些方法流程长，颜色稳定性差，过程中造成了污水，对环境污染严重，而且往往后续染色条件苛刻能耗高，特别是做各种色系的连续色卡难以实现。

早期将高分子加工成面料或制品后再进行筒子染色，该工艺要求苛刻，同时过程中为了达到比较均一的颜色需要多次套色，工艺流程长，能耗高，往往形成污水，造成环境污染，同时批次间颜色差别大，不稳定。目前常用的色母粒（浆）着色法，也单纯的是将各色着色剂调节成需要的目标颜色然后在做成色母粒（浆）与高分子聚合物进行着色，如专利号为CN105200554A公开的一种原液着色制备环保聚酯纤维的方法，但是该过程颜色难以控制，由于本身在着色剂调配成目标颜色后再与高分子聚合物制备成色母粒或与高分子聚合物着色其相容性，混合均匀性，颜色的耐温性都是影响得到所需目标颜色的关键因素，而且这些因素在前面难以控制，后续主要靠经验。如果采用色母粒着色法很难得到连续的聚合物色卡，只是随机的离散型，每种颜色的重复性差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用原液着色制备三原色聚合物应用于配置聚合物连续色卡的方法，操作简单，操控性强，可以全数字化配色，颜色混合均匀，各色稳定性好，同一色聚合物批间产品无色差，可以得到连续聚合物色卡，配色容易，颜色丰富。

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种制备聚合物连续色卡的方法，一种制备聚合物连续色卡的方法，包括：（1）将三原色的着色剂分别与聚合物进行混合后，得到各自的初料混合物；所述的聚合物可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）一种或几种的混合物；所述着色剂与所述聚合物的质量比为1-5:100-250；三原色着色的聚合物可以相同也可以不同；（2）所述初料混合物分别经过高精度过滤器过滤后，分别输送入单色聚合物的静态混合器中，得到各自对应的三原色聚合物熔体；（3）根据目标颜色的需要分别注入控制量的三原色聚合物的熔体，混合，得到目标颜色的聚合物色卡，同时可以根据实际需要配置多条管线和多个高效混合的动态混合器从而同时得到多种颜色的产品。所述的三原色为红、黄、蓝或红、蓝、绿；所述的着色剂为色油、色砂或色母粒。

上述技术方案通过分开配制三原色的聚合物熔体，再通过控制配比量，得到不同颜色，这样，得到的颜色更稳定，配色更容易，批次间无色差，更容易得到预期的颜色。传统的方法先制成预期颜色的着色剂，再与聚合物混合相容，会导致真实颜色与预期颜色误差大，批次间误差也大，颜色不稳定，同一预期颜色的着色剂会出现不同颜色，工艺参数控制困难，上述方案克服了上述缺陷，工艺控制也简单。

上述方案中，选用与着色剂相容性好、又稳定的聚合物，按照合适的配比相混合，着色效果好，与真实颜色之间无色差，三原色的聚合物熔体按预定比例混合后，得到预期的颜色无色差，不同批次间无色差，颜色稳定。

作为优选，所述三原色着色剂与聚合物在双螺杆混合机中混合，所述双螺杆混合机的双螺杆温度高出所加入的聚合物熔点10℃-20℃，避免过低的温度聚合物难以熔融，过高的温度引起聚合物的降解以及着色剂的分解，而且在该温度范围内，着色剂与聚合物的相容性更好，不会出现色差，得到三原色的聚合物熔体也不会出现沉淀。如果是两者或以上的聚合物混合物，则高出其熔点平均值5℃-10℃。

作为优选，所述步骤（3）中，注入控制量的三原色聚合物的熔体通过高效动态混合器混合，所述高效动态混合器的速度为1000-2000转/min，其转速的大小采用根据高分子聚合物的耐温性，抗剪切力程度等来选择调节。

作为优选，所述的高精度过滤器过滤精度为大于500目,过滤效果会影响最后得到色卡的质量，小于500目的话，配色困难，不同三原色的聚合物熔体混合比例难以把控，颜色不稳定，更优选的是大于650目，同时根据聚合物的应用领域可以采用更高的过滤精度。

作为优选，步骤（1）中，着色剂与聚合物先在温度为45-60℃下进行初混合，混合更彻底，颜色误差小，后期三原色的聚合物熔体混合比例更容易把握，批次间无色差。

作为优选，所述初料混合物在所述静态混合器中的混合时间不超过1小时，混合温度为35-55℃。此方案中的混合时间和混合温度，与步骤（1）中着色剂与聚合物进行混合的混合温度相关，相互配合，使得聚合物与着色剂的融合性更好，预期颜色与实际得到的颜色色差小，批次间无色差。

作为优选，所述步骤（3）中，三原色聚合物的熔体的注入通过微量计量阀门控制，所述的微量计量阀门控制精度0.3%-0.6%，该微量计量阀门的开度由配色电脑的控制系统进行控制，根据目标颜色对各种三原色的量进行调节。

作为优选，所述的单色聚合物静态混合器的液位控制与前面的螺杆进料形成连锁控制；所述的三原色到高效混合的动态混合器的管线长度几乎一致。

作为优选，所述步骤（3）中，入控制量的三原色聚合物的熔体，混合后，经过第二高精度过滤器，得到目标颜色的聚合物色卡，不经过第二高精度过滤器的话，对色差无影响，但是要得到三原色以外的其它颜色，会影响三原色的聚合物熔体之间的配比，采用第二高精度过滤器后，批次间所采用的配比一致，不需要每次都调试。

作为优选，所述第二高精度过滤器的过滤精度为650-750目。

本发明的有益效果为：

本发明提供了一种制备聚合物连续色卡的方法，该方法克服了直接利用着色剂配色再注入聚合物中得到的目标颜色不稳定、混合不均匀导致颜色难以控制的难题，同时该方法能够制备得到连续的色卡，控制稳定，操作简单，工艺参数易于控制，批次之间无色差，可以完全数字化控制，各种目标颜色重复性好。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明做进一步说明。

实施例1：

将红色着色剂色砂与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）按质量比为2：100，在温度为50℃下初混合后注入一个双螺杆混合机进行混合后，双螺杆温度为260℃-275℃（PET的熔点为250℃到255℃），本实施例为265℃，之后经过一个600目的高精度过滤器，储存于红色聚合物静态混合器中30min,温度保持在45℃，该静态混合器有稳定液位与双螺杆混合机的螺杆的进料量形成连锁控制；将黄色着色剂色砂与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）按质量比为2：100，注入一个双螺杆混合机进行混合后，双螺杆温度为270℃，之后经过一个600目的高精度过滤器，储存于黄色聚合物静态混合器中30min,温度保持在40℃，该静态混合器有稳定液位与螺杆的进料量形成连锁控制；将蓝色着色剂色砂与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）按质量比为2：100，注入一个双螺杆混合机进行混合后，双螺杆温度为260℃，之后经过一个600目的高精度过滤器，储存于蓝色聚合物静态混合器中30min,温度保持在40℃，该静态混合器有稳定液位与螺杆的进料量形成连锁控制。

在配色电脑控制下分别根据目标颜色打开三个控制精度0.6%的微量计量的阀门的开度，三股熔体输送进入高效混合的动态混合器，三股熔体按照2:1:1量在转速为1000转/min下进行混合，得到紫色聚合物色卡。

实施例2：

将红色着色剂色砂与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）按质量比为5：250，在温度为45℃下初混合后注入一个双螺杆混合机进行混合后，双螺杆温度为234℃-244℃（PBT的熔点为224℃），本实施例为240℃，之后经过一个650目的高精度过滤器，储存于红色聚合物静态混合器中50min,温度保持在35℃，该静态混合器有稳定液位与双螺杆混合机的螺杆的进料量形成连锁控制；将黄色着色剂色砂与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）按质量比为1：100，注入一个双螺杆混合机进行混合后，双螺杆温度为265℃，之后经过一个650目的高精度过滤器，储存于黄色聚合物静态混合器中30min,温度保持在50℃，该静态混合器有稳定液位与螺杆的进料量形成连锁控制；将蓝色着色剂色砂与聚乳酸（PLA）按质量比为2：100，注入一个双螺杆混合机进行混合后，经过一个600目的高精度过滤器，储存于蓝色聚合物静态混合器中55min,温度保持在55℃，该静态混合器有稳定液位与螺杆的进料量形成连锁控制，双螺杆温度为200℃。

在配色电脑控制下分别根据目标颜色打开三个控制精度0.4%的微量计量的阀门的开度，三股熔体输送进入高效混合的动态混合器，三股熔体按照100:80:80量在转速为1500转/min下进行混合，得到深灰色聚合物色卡。

实施例3：

将红色着色剂色砂与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）按质量比为3：100:100，在温度为60℃下初混合后注入一个双螺杆混合机进行混合后，双螺杆温度高出所加入的聚合物熔点5℃-10℃（PBT的熔点为224℃，PTT的熔点为 285℃），本实施例双螺杆温度为262℃，之后经过一个600目的高精度过滤器，储存于红色聚合物静态混合器中20min,温度保持在55℃，该静态混合器有稳定液位与双螺杆混合机的螺杆的进料量形成连锁控制；将黄色着色剂色砂与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）按质量比为2：100，注入一个双螺杆混合机进行混合后，双螺杆温度为260℃，之后经过一个600目的高精度过滤器，储存于黄色聚合物静态混合器中45min,温度保持在35℃，该静态混合器有稳定液位与螺杆的进料量形成连锁控制；将蓝色着色剂色砂与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）按质量比为2：200，注入一个双螺杆混合机进行混合后，双螺杆温度为235℃，之后经过一个600目的高精度过滤器，储存于蓝色聚合物静态混合器中30min,温度保持在40℃，该静态混合器有稳定液位与螺杆的进料量形成连锁控制。

在配色电脑控制下分别根据目标颜色打开三个控制精度0.3%的微量计量的阀门的开度，三股熔体输送进入高效混合的动态混合器，三股熔体按照3:2:1量在转速为2000转/min下进行混合，经过过滤精度为650-750目的第二高精度过滤器，得到橙色聚合物色卡，本实施例的过滤精度为700目。

应该理解以上的叙述对于如权利要求所阐述的本发明仅仅是示例和说明性的，并非对其加以限制。根据本文所披露的本发明的内容，本发明的其它实施方案对于本领域的技术人员来说是显而易见的。应该指出的是本说明书和实施例仅应被看做为示例，本发明的实际范围和精神应由权利要求确定。

Claims (3)

1.一种制备聚合物连续色卡的方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将三原色的着色剂分别与聚合物进行混合后，得到各自的初料混合物；所述聚合物是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）之中的一种或几种的混合物；所述着色剂与所述聚合物的质量比为1-5:100-250；（2）所述初料混合物分别经过高精度过滤器过滤后，分别输送入单色聚合物的静态混合器中，得到各自对应的三原色聚合物熔体；（3）根据目标颜色的需要分别注入控制量的三原色聚合物的熔体，混合，得到目标颜色的聚合物色卡；

步骤（1）中，所述着色剂与聚合物在双螺杆混合机中混合，所述双螺杆混合机的双螺杆温度高出所加入的聚合物熔点10℃-20℃；

步骤（1）中，着色剂与聚合物先在温度为45-60℃下进行初混合；

所述初料混合物在所述静态混合器中的混合时间不超过1小时，混合温度为35-55℃；

所述的高精度过滤器过滤精度大于500目；

所述步骤（3）中，注入控制量的三原色聚合物的熔体，混合后，经过第二高精度过滤器，得到目标颜色的聚合物色卡；所述第二高精度过滤器的过滤精度为650-750目。

2.如权利要求1所述的一种制备聚合物连续色卡的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，注入控制量的三原色聚合物的熔体通过高效动态混合器混合，所述高效动态混合器的速度为1000-2000转/分钟。

3.如权利要求1所述的一种制备聚合物连续色卡的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，三原色聚合物的熔体的注入通过微量计量阀门控制，所述的微量计量阀门控制精度0.3%-0.6% 。