CN106751582A - 一种聚酯‑聚乙烯双组份纤维用着色母料及其制备方法 - Google Patents

一种聚酯‑聚乙烯双组份纤维用着色母料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚酯‑聚乙烯双组份纤维用着色母料及其制备方法，属于热轧粘合法生产非织布的化学纤维技术领域。本发明的着色母料包括PET载体40～50份，防粘剂0.5～1份，颜料50～70份，稳定剂0.5～1份，偶联剂0.5～1份；所述PET载体包括特定粘度为0.60～0.62dL/g 的PET载体A，特定粘度为0.64～0.66dL/g 的PET载体B，本发明通过对原料的选择以及配方的特定设计，在着色母料着色效果及可纺性的同时，实现了防粘功能，减少了停机、清洁、换网频率，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本，尤其适合大规模生产。

Description

一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种着色母料，尤其涉及一种聚酯-聚丙烯双组份纤维用着色母料及其制备方法，属于热轧粘合法生产非织布的化学纤维技术领域。
背景技术
聚酯（PET）纤维是世界合成纤维“五大纶”之一，俗称涤纶。产量居合成纤维之首位。涤纶具有许多优良的纺织性能和服用性能，用途广泛，可以纯纺织造，也可与棉、毛、丝、麻等天然纤维和其他化学纤维混纺交织，制成花色繁多、坚牢挺括、易洗易干、免烫和洗可穿性能良好的仿毛、仿棉、仿丝、仿麻织物。涤纶织物适用于男女衬衫、外衣、儿童衣着、室内装饰织物和地毯等。由于涤纶具有良好的弹性和蓬松性，也可用作絮棉。在工业上高强度涤纶可用作轮胎帘子线、运输带、消防水管、缆绳、渔网等，也可用作电绝缘材料、耐酸过滤布和造纸毛毯等。用涤纶制作无纺织布可用于室内装饰物、地毯底布、医药工业用布、絮绒、衬里等。色母料用于PET切片熔融纺丝，用量极大。
以PET为芯材的PET/PE双组份纤维是广泛用于妇、婴卫生用品，成人失禁用品，医用卫生护垫等的热轧黏合成非织布的纤维，为了保证分散性，该纤维完全是用相应的母料着色。
由于熔融喷丝工艺温度高、速度快、丝径极细（单根小于1μm），因此对着色母料的要求很高。国内生产的母料用于喷丝，经常出现喷丝板堵塞、断丝多、喷丝板换板周期短，丝在喷丝过程中变色，纤维在油剂中，日光变色等技术问题。因此，现在国内企业基本上使用进口色母料着色。
使用进口的着色母料不断丝，虽然解决了着色问题，但现在PET/PE双组份纤维在热轧黏合成布过程中，仍然存在纤维粘网、粘辊，致使频繁停机清洁、甚至换网，生产效率下降，产品质量不易控制，维护成本高，经济效益下降等一系列的问题，没有从根本上完全解决PET-PE双组分纤维生产上存在的一系列问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中PET-PE双组分纤维使用的着色母料不能满足生产需要，造成的生产、维护成本高，产品质量不稳定等一系列问题，提供一种新的聚脂-聚乙烯双组份纤维用着色母料，通过对载体树脂、颜料等的特定选择，实现了不仅母料着色效果好，喷丝流畅不断丝，喷丝板换板周期长的目的，还赋予了纤维防粘的功能。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：PET载体40～50份，防粘剂0.5～1份，颜料50～70份，稳定剂0.5～1份，偶联剂0.5～1份；所述PET载体包括特性粘度为0.60～0.62dL/g 的PET载体A，特性粘度为0.64～0.66dL/g 的PET载体B。
为了更好地实现本发明，所述PET载体为纤维级PET粉料，熔点范围为255～265℃，水分含量≤0.1%，细度为20～30目。
进一步地，所述防粘剂为PPA，每份所述PPA包括氟树脂0.04份，载体甲0.2～0.4份，载体乙0.6～0.8份，硬脂酸盐0.01份。
所述颜料为金红石钛白粉、镉黄、群青、钴兰、酞菁蓝、酞菁绿中的至少一种。
所述颜料的平均粒径为0.15～0.18μm。
所述颜料为在1400目滤网条件下，压滤值≤0.03Bar/g的颜料。
所述稳定剂为硬脂酸盐。
所述偶联剂为硅油。
本发明还提供所述聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：包括全密封系统的负压送料、自动计量、常温混料、挤出、干燥、自动包装步骤，所述挤出工序采用螺杆和螺筒之间间隙较标准值调小60%的双螺杆挤出机进行挤出；进一步地，所述双螺杆挤出机螺杆的长径比为20～24。
本发明的有益效果：
（1）本发明针对现有技术中的母料在用于PET-PE双组分纤维的着色过程中，存在喷丝不流畅、常堵喷丝板，断丝及在成布生产中出现的纤维粘网、粘辊，致使频繁停机清洁、甚至换网，生产效率下降，产品质量不易控制，维护成本高，经济效益下降等一系列的问题，采用了如下技术手段：
选择特定的PET载体切片并进行磨粉预处理。由于PET载体生产着色母料在加入颜料和助剂以后，或多或少会改变其特性粘度。本发明通过不同特性粘度的两种载体进行特定比例的混合使用，以保证母料的特性粘度重新调整回喷丝级的PET特性粘度范围内，从而保证其可纺性。具体来说，PET切片的特性粘度[η]，是表征PET分子量大小的关键性技术指标，[η]的高低决定了PET切片成纤维及成品的性能，也决定了切片的应用范围。PET着色母料是一种复杂的混合物，同时含有大量的颜料和各种助剂，所含的颜料和助剂，会对PET的特性粘度[η]产生如下的影响：
1）母粒中的颜料会使PET母粒的特性粘度[η]值上升；
2）母粒中的其他助剂，例如分散剂（硅油）会降低母粒的特性粘度[η]；
3）母粒中颜料含量比例相同的情况下，不同种类的颜料，对母粒的特性粘度的影响是不一样的，有的使[η]上升得多，有的使[η]上升得少。
因此，必须针对具体的颜料、配方，通过试验，设计、调整载体的特性粘度，使母料的特性粘度，在纺丝级的PET特性粘度范围之内，从而确保母粒的可纺性，这也是本发明的创新处之一。
本发明还通过添加防粘剂，以解决产品成布生产过程中的粘网、粘辊的技术问题；
综上，本发明通过对原料的选择、预处理以及配方的特定设计，在保证着色母料着色效果及可纺性的同时，实现了防粘功能，减少了停机、清洁、换网频率，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本，尤其适合大规模生产。
（2）本发明中，防粘剂为PPA，PPA为含氟聚合物材料，每份所述PPA包括氟树脂0.04份，载体甲 0.2～0.4份，载体乙 0.6～0.8份，硬脂酸盐0.01份，由于氟树脂的用量极小，如果直接于混料步骤加入，势必会造成混合不均匀的问题，本发明通过将含氟聚合物先进行预处理制成PPA，再按比例和颜料、树脂等混合，提高其分散性，保证其防粘的效果。
（3）本发明中，颜料为控制平均粒径和最大粒径的金红石钛白粉、镉黄、群青、钴兰、酞菁蓝、酞菁绿中的至少一种，具体选择以及配比根据实际需要进行调整，前述颜料具有优良的耐热性和分散性，防止因颜料耐热性不好造成的纤维色变，分散性不好造成的喷丝困难、丝条易断等问题。
（4）本发明的着色母料制备方法中，所述挤出工序采用螺杆和螺筒之间间隙较标准（30～50丝）调小60%的双螺杆挤出机进行挤出，以加强对物料的剪切力，提高物料的分散效果。
（5）本发明的偶联剂为硅油，硅油具有偶联和分散的双重功能，可避免现有技术中采用常规聚乙烯蜡作为分散剂造成的断丝问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，包括PET载体A 30份，PET载体B 10份，金红石钛白粉R249 65份，硅油1份，PPA 1份，硬脂酸锌1份。
本实施例中，PET载体A的特性粘度为0.60dL/g，PET载体B的特性粘度为0.64 dL/g。
本实施例中，PET载体为纤维级PET粉料，其熔点为255～265℃，水分含量为0.081%，细度为25目。
本实施例中，PPA的配方为：氟树脂F-2 0.04份，载体甲 0.2，载体乙 0.75，硬质酸锌0.01份。
本实施例中，金红石钛白粉R249的平均粒径为0.16μm，其在1400目滤网条件下的压滤值为 0.017Bar/g 。
实施例2
一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，包括PET载体A 35份，PET载体B 15份，金红石钛白粉R108 70份，硅油0.5份， PPA 1份，硬脂酸锌1份。
本实施例中，PET载体A的特性粘度为0.62dL/g，PET载体B的特性粘度为0.66dL/g。
本实施例中，PET载体为纤维级PET粉料，其熔点为255～265℃，水分含量为0.078%，细度25目。
本实施例中，PPA的配方为：氟树脂F-2 0.04份，载体甲 0.3份，载体乙 0.65份，硬质酸锌0.01份。
本实施例中，金红石钛白粉R249的平均粒径为0.15μm，其在1400目滤网条件下的压滤值为 0.192Bar/g 。
实施例3
一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，包括PET载体A 45份，PET载体B 5份，酞菁绿35份，镉黄15份，硅油1份， PPA 0.5份，硬脂酸锌0.5份。
本实施例中，PET载体A的特性粘度为0.61dL/g，PET载体B的特性粘度为0.65dL/g。
本实施例中，PET载体为纤维级PET粉料，其熔点为255～265℃，水分含量为0.085%，细度20目。
本实施例中，PPA的配方为：氟树脂F-2 0.04份，载体甲 0.35份，载体乙0.6份，硬质酸锌0.01份。
本实施例中，颜料的平均粒径为0.17μm，其在1400目滤网条件下的压滤值为0.028Bar/g。
实施例4
一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，包括PET载体A 38份，PET载体B 12份，群青65份，镉黄5份，硅油0.8份， PPA 0.9份，硬脂酸锌0.6份。
本实施例中，PET载体A的特性粘度为0.60dL/g，PET载体B的特性粘度为0.65dL/g。
本实施例中，PET载体为纤维级PET粉料，其熔点为255～265℃，水分含量为0.079%，细度30目。
本实施例中，PPA的配方为：氟树脂F-2 0.04份，载体甲0.25份，载体乙0.75份，硬质酸锌0.01份。
本实施例中，颜料的平均粒径为0.15μm，其在1400目滤网条件下的压滤值为0.024 Bar/g。
实施例5
一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，包括PET载体A 38份，PET载体B 2份，金红石钛白粉R108 15份，酞菁绿50份，镉黄5份，硅油1份， PPA 1份，硬脂酸锌1份。
本实施例中，PET载体A的特性粘度为0.60dL/g，PET载体B的特性粘度为0.66dL/g。
本实施例中，PET载体为纤维级PET粉料，其熔点为255～265℃，水分含量为0.065%，细度25目。
本实施例中，PPA的配方为氟树脂F-2 0.04份，载体甲 0.4份，载体乙 0.55份，硬质酸锌0.01份。
本实施例中，颜料的平均粒径为0.15μm，其在1400目滤网条件下的压滤值为0.021 Bar/g。
实施例6
本例为实施实例1～5的着色母料的制备方法，在全密封的自动生产控制系统中包括以下步骤：
A、负压送料：
原材料由0.3Mpa的负压送入各材料储存料斗；
B、自动计量
各料斗按设计配方的质量份计量后，输送到混料机；
C、混料
常温混料10～15min，由系统设定后，自动控制混料时间；
D、挤出
采用的挤出机，螺块与螺筒间的间隙由标准值的30～50丝，调至20丝±2丝，以加大对物料的剪切，提高分散效果，并提高了效率，其中，挤出机温度160℃～170℃，螺杆的长径比为24；
E、水环切粒、干燥、包装即可。
采用上述制备方法，制备实施例1～5的着色母料，用于聚丙烯-聚乙烯的双组份纤维着色，其技术指标如下：
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，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，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：包括以下按重量份计的原料： PET载体40～50份，防粘剂0.5～1份，颜料50～70份，稳定剂0.5～1份，偶联剂0.5～1份；所述PET载体包括特性粘度为0.60～0.62dL/g 的PET载体A，特定粘度为0.64～0.66dL/g 的PET载体B。
2.如权利要求1所述的一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：所述PET载体为纤维级PET粉料粉料，其熔点为255～265℃，水分含量≤0.1%，细度为20～30目。
3.如权利要求1所述的一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：所述防粘剂为PPA，每份所述PPA包括氟树脂0.04份，载体甲 0.2～0.4份，载体乙0.6～0.8份，硬脂酸盐0.01份。
4.如权利要求1所述的一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：所述颜料为金红石钛白粉、镉黄、群青、钴兰、酞菁蓝、酞菁绿中的至少一种。
5.如权利要求1或4所述的一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：所述颜料的平均粒径为0.15～0.18μm。
6.如权利要求5所述的一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：所述颜料为在1400目滤网条件下，压滤值≤0.03Bar/g的颜料。
7.如权利要求1所述的一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：所述稳定剂为硬脂酸盐。
8.如权利要求3所述的一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于所述PP甲载体为LLDPE粒料，熔指1-10g/10min,载体乙为LLDPE粉料，熔指35-65g/10min。
9.如权利要求1所述的一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料，其特征在于：所述偶联剂为硅油。
10.如权利要求1所述的一种聚酯-聚乙烯双组份纤维用着色母料的制备方法，其特征在于：包括全密封系统的负压送料、自动计量、常温混料、挤出、干燥、自动包装步骤，所述挤出工序采用螺杆和螺筒之间间隙较标准值调小60%的双螺杆挤出机进行挤出；所述双螺杆挤出机螺杆的长径比为20～24。
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