CN107417936A - 一种原位染色tpu发泡珠粒的加工方法 - Google Patents

一种原位染色tpu发泡珠粒的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107417936A
CN107417936A CN201710583321.2A CN201710583321A CN107417936A CN 107417936 A CN107417936 A CN 107417936A CN 201710583321 A CN201710583321 A CN 201710583321A CN 107417936 A CN107417936 A CN 107417936A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tpu
expanded beads
pressure
particles
pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710583321.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张小海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinjiang Won New Mstar Technology Ltd
Original Assignee
Jinjiang Won New Mstar Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinjiang Won New Mstar Technology Ltd filed Critical Jinjiang Won New Mstar Technology Ltd
Priority to CN201710583321.2A priority Critical patent/CN107417936A/zh
Publication of CN107417936A publication Critical patent/CN107417936A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228—Forming foamed products
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/16—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using dispersed, e.g. acetate, dyestuffs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/94—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using dyes dissolved in solvents which are in the supercritical state
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P3/00—Special processes of dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the material treated
    • D06P3/02—Material containing basic nitrogen
    • D06P3/04—Material containing basic nitrogen containing amide groups
    • D06P3/24—Polyamides; Polyurethanes
    • D06P3/26—Polyamides; Polyurethanes using dispersed dyestuffs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes

Abstract

本发明公开一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，包括如下步骤：①将分散染料粉末、分散助剂与TPU颗粒放入搅拌机中旋转搅拌，使颜料粉末、分散助剂均匀吸附在TPU颗粒的外表面；②将处理后的TPU颗粒放入高压容器中，并注入高压流体至预定温度和压力，分散染料分子随着超临界高压流体的夹带作用下不断扩散至TPU颗粒的内部，并逐渐达到颜料浓度平衡，实现TPU颗粒的原位染色，同时高压流体在TPU颗粒中达到溶解度平衡；③打开高压容器排气的阀门，迅速释放压力，使染色后的TPU颗粒膨胀发泡；④水洗取出彩色TPU发泡颗粒外表面的颜料和分散剂，干燥处理得到彩色TPU发泡颗粒材料。本发明具有节省工序、提高效率以及发泡颗粒性能佳的特点。

Description

一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法
技术领域
本发明涉及彩色TPU发泡珠粒领域，具体涉及的是一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，通过使物理吸附在TPU颗粒外表面的有机颜料在超临界流体氛围下扩散到TPU树脂基体内部,实现TPU颗粒的原位染色,通过将超临界流体快速释压,实现彩色TPU颗粒的制备。
背景技术
TPU拥有高耐磨、高弹性、抗疲劳、耐化学腐蚀等诸多优点而广泛应用于鞋材。以TPU为基材制备的彩色低密度发泡材料有望替代EVA材料发泡材料应用于高性能鞋材领域。
采用化学发泡剂制备TPU发泡材料的方法是已知的。在TPU化学发泡体系中加入合适的颜料可以赋予TPU发泡材料各种颜色，但与EVA树脂发泡材料存在相似的问题，如制备过程不环保和需要化学交联的问题等。除此之外，采用化学发泡剂制备的TPU发泡材料还存在泡孔结构粗糙、密度大、膨胀倍率低的问题，因此这种技术并没有在市场上大规模推广。
专利文献WO2005/066250A、WO2007/082838A、WO2010/136398A和CN103642200A描述了以有机溶剂或者惰性气体为物理发泡剂，通过悬浮工艺制备TPU发泡材料的方法。所制备TPU发泡材料的泡孔小且分布均匀，密度可以低至0.1－0.5g/cm3。不过，该方法涉及将TPU颗粒在温度为100－150℃的水中煮0.5－10小时，TPU树脂特别是聚酯型TPU树脂易于水解这一事实是个问题，长时间水煮易导致TPU树脂发生化学降解和黄变问题，影响了TPU发泡材料的性能和后续使用。更为重要的是，TPU树脂常用的颜料主要为有机小分子物质，有机小分子物质在高压发泡剂塑化、高温长时间水煮的环境下很容易发生界面迁移，存在颜料在发泡材料内外分布不均匀和发泡材料表面颜色褪色等问题。
专利文献ZL201410196699.3描述了以彩色TPU树脂为原料、超临界CO2为发泡剂，采用高压流体低温浸渍、短时间加热发泡等工艺来避免颜料的迁移，从而制备了染料均匀分散在聚合物表面和基体中的TPU发泡珠粒。其虽然实现了往TPU发泡珠粒中添加颜色的作用，但是现有技术仍然至少具有如下缺陷：
一.染料基本上是采用固态的色母粒，固态色母粒不论怎么颗粒小，其和TPU树脂的混合不可能达到分子级，TPU树脂在进行发泡进而形成TPU发泡珠粒过程中，这些固态色母粒并未进行同步变大，如此使得固态色母粒和TPU发泡珠粒之间形成泡孔，进而影响了彩色TPU发泡珠粒的最终性能；
二.目前在彩色TPU发泡珠粒的成型过程中，均为彼此独立并先后进行的两个步骤，即染色和发泡两个步骤，比如首先将色母粒与TPU树脂充分混合，混合均匀之后再用螺旋挤出机形成带有色母粒的TPU树脂颗粒，然后再对形成的颗粒进行发泡操作，上述这样两个独立的步骤在工序上比较复杂，降低了生产效率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，其将染色和发泡两个步骤二合一，大大节省了工序，并且还提高了TPU发泡珠粒的性能和品质。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，其中，包括如下步骤：
①将分散染料粉末、分散助剂与TPU颗粒放入搅拌机中旋转搅拌，使颜料粉末、分散助剂均匀吸附在TPU颗粒的外表面；
②将处理后的TPU颗粒放入高压容器中，并注入高压流体至预定温度和压力，分散染料分子随着超临界高压流体的夹带作用下不断扩散至TPU颗粒的内部，并逐渐达到颜料浓度平衡，实现TPU颗粒的原位染色，同时高压流体在TPU颗粒中达到溶解度平衡；
③打开高压容器排气的阀门，迅速释放压力，使染色后的TPU颗粒膨胀发泡；
④水洗取出彩色TPU发泡颗粒外表面的颜料和分散剂，干燥处理得到彩色TPU发泡颗粒材料。
进一步，在步骤①中分散染料为有机颜料，其耐温至80-180℃。
进一步，在步骤②中TPU为聚酯和聚醚型TPU树脂，当然还可以为其他类型的TPU树脂。
进一步，在步骤③中，所述高压流体为CO2或者CO2与有机溶剂的混合流体,其中有机溶剂可以为乙醇/甲醇/丁烷/戊烷等,预定温度为100-180℃,预定压力为5-20MPa,颜料在TPU颗粒中的浓度为0.01-0.8％。
进一步，在步骤④中TPU颗粒的膨胀倍率为5-10倍,泡孔结构分散均匀。
进一步，在步骤③中需要进行保压操作，保压时间为30min-2h。
进一步，在步骤②中的高压容器包括高压釜或其他形式的高压容器。
采用上述步骤后，本发明首先利用分散染料粉末以及分散助剂配合，该分散染料粉末是染色领域的常规技术，在TPU颗粒的外表面形成一个颜料层，基于分散染料其本身就是分子级别的，其会溶于超临界流体中，利用高压流体的作用会实现颜料浓度平衡，所述颜料浓度平衡是指颜料在高压流体中的浓度与颜料在TPU颗粒中的浓度一致，即浓度高的颜料会自动朝浓度低的地方移动，其原理可类比于高温物体和低温物体接触，最终达到温度平衡。本发明通过物理吸附在TPU颗粒外表面的分散染料在超临界流体氛围下扩散到TPU树脂基体内部,实现TPU颗粒的原位染色,通过将超临界流体快速释压,实现彩色TPU颗粒的制备。
与现有技术相比，本发明涉及的方法至少具有如下有益效果：
一.本发明采用分散染料粉末作为给TPU粒子上色的颜料，由于分散染料的特性，其自身即为分子状态，当颜料扩散到TPU颗粒中时，将不会影响到TPU颗粒的发泡，确保了彩色TPU珠粒的产品性能和质量。
二.本发明利用分散染料可部分溶解于高压流体的特性，在高压流体对TPU颗粒进行发泡前处理时，即可同时实现染色，从而将染色步骤直接合并在发泡步骤中，其通过高压流体的夹带作用扩散至TPU颗粒的基体中，彩色TPU颗粒通过快速泄压实现发泡,从而制备得到颜色分布均匀、泡孔尺寸分布均匀的彩色TPU发泡珠粒；如此颜料进入到TPU颗粒的过程和发泡过程实现了二合一，即染色的过程是位于发泡过程的前序步骤，如此减少了工序步骤，提升了生产效率。
三.本发明不仅首次在TPU发泡珠粒成型过程中使用了超临界染色，这是个跨领域的行为，另外其还实现了将超临界染色和超临界发泡二合一，不仅仅是跨领域的技术专用，还大大提升了生产效率，提升了整个TPU发泡珠粒的性能和品质。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
实施例1
用分散3R金黄200％染料制备TPU发泡珠粒，具体操作步骤如下：
①称取10g分散3R金黄200％染料、2g分散助剂与5kg的BASF公司的牌号为685的TPU颗粒放入搅拌机中旋转搅拌120分钟，使颜料粉末、分散助剂均匀吸附在TPU颗粒的外表面；
②将处理后的TPU颗粒放入高压容器中，并注入CO2高压流体，将温度升至120℃，压力18MPa，保压保温120分钟；
③打开高压容器排气的阀门，迅速释放压力，使染色后的TPU颗粒膨胀发泡，得到金黄色发泡的TPU粒子；
④水洗取出彩色TPU发泡颗粒外表面的颜料和分散剂，干燥处理得到彩色TPU发泡颗粒材料。
在步骤①中分散3R金黄200％染料分散染料中的一种，其耐温至80-180℃。在步骤②中TPU颗粒为聚酯和聚醚型TPU树脂。上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (6)

1.一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
①将分散染料粉末、分散助剂与TPU颗粒放入搅拌机中旋转搅拌，使颜料粉末、分散助剂均匀吸附在TPU颗粒的外表面；
②将处理后的TPU颗粒放入高压容器中，并注入高压流体至预定温度和压力，分散染料分子随着超临界高压流体的夹带作用下不断扩散至TPU颗粒的内部，并逐渐达到颜料浓度平衡，实现TPU颗粒的原位染色，同时高压流体在TPU颗粒中达到溶解度平衡；
③打开高压容器排气的阀门，迅速释放压力，使染色后的TPU颗粒膨胀发泡；
④水洗取出彩色TPU发泡颗粒外表面的颜料和分散剂，干燥处理得到彩色TPU发泡颗粒材料。
2.如权利要求1所述的一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，其特征在于，在步骤①中分散染料为有机颜料，其耐温至80-180度。
3.如权利要求1所述的一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，其特征在于，在步骤②中TPU为聚酯和聚醚型TPU树脂。
4.如权利要求1所述的一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，其特征在于，在步骤③中，所述高压流体为CO2或者CO2与有机溶剂的混合流体,其中有机溶剂可以为乙醇/甲醇/丁烷/戊烷等,预定温度为100-180℃,预定压力为5-20MPa,颜料在TPU颗粒中的浓度为0.01-0.8％。
5.如权利要求1所述的一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，其特征在于，在步骤④中TPU颗粒的膨胀倍率为5-10倍,泡孔结构分散均匀。
6.如权利要求1所述的一种原位染色TPU发泡珠粒的加工方法，其特征在于，在步骤③中需要进行保压操作，保压时间为30min-2h。
CN201710583321.2A 2017-07-18 2017-07-18 一种原位染色tpu发泡珠粒的加工方法 Pending CN107417936A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710583321.2A CN107417936A (zh) 2017-07-18 2017-07-18 一种原位染色tpu发泡珠粒的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710583321.2A CN107417936A (zh) 2017-07-18 2017-07-18 一种原位染色tpu发泡珠粒的加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107417936A true CN107417936A (zh) 2017-12-01

Family

ID=60430079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710583321.2A Pending CN107417936A (zh) 2017-07-18 2017-07-18 一种原位染色tpu发泡珠粒的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107417936A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110607065A (zh) * 2018-06-15 2019-12-24 昆山合顺通塑胶有限公司 一种碳纤维塑料及其制备方法
CN111605117A (zh) * 2019-12-23 2020-09-01 东莞市松裕塑胶皮具制品有限公司 一种二次压模成型e-tpu材质手机保护壳工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5670102A (en) * 1993-02-11 1997-09-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making thermoplastic foamed articles using supercritical fluid
CN103951965A (zh) * 2014-05-09 2014-07-30 晋江国盛鞋材有限公司 彩色tpu发泡材料、制备方法、用途以及利用该材料制备成型体、薄片、鞋材的方法
CN105121528A (zh) * 2013-03-15 2015-12-02 耐克创新有限合伙公司 装饰性泡沫及方法
CN105837848A (zh) * 2016-05-19 2016-08-10 晋江国盛新材料科技有限公司 一种tpu发泡珠粒的染色方法和用此珠粒制成成型体的方法
US20160244912A1 (en) * 2015-02-20 2016-08-25 Nike, Inc. Supercritical fluid rolled or spooled material finishing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5670102A (en) * 1993-02-11 1997-09-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making thermoplastic foamed articles using supercritical fluid
CN105121528A (zh) * 2013-03-15 2015-12-02 耐克创新有限合伙公司 装饰性泡沫及方法
CN103951965A (zh) * 2014-05-09 2014-07-30 晋江国盛鞋材有限公司 彩色tpu发泡材料、制备方法、用途以及利用该材料制备成型体、薄片、鞋材的方法
US20160244912A1 (en) * 2015-02-20 2016-08-25 Nike, Inc. Supercritical fluid rolled or spooled material finishing
CN105837848A (zh) * 2016-05-19 2016-08-10 晋江国盛新材料科技有限公司 一种tpu发泡珠粒的染色方法和用此珠粒制成成型体的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋道会等: ""超临界二氧化碳染色的现状研究"", 《化纤与纺织技术》 *
张娟等: ""超临界二氧化碳染色工艺技术研究进展"", 《染料与染色》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110607065A (zh) * 2018-06-15 2019-12-24 昆山合顺通塑胶有限公司 一种碳纤维塑料及其制备方法
CN111605117A (zh) * 2019-12-23 2020-09-01 东莞市松裕塑胶皮具制品有限公司 一种二次压模成型e-tpu材质手机保护壳工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104830047B (zh) 利用彩色tpu发泡粒子、片材制备成型体、薄片的方法
CN101985506B (zh) 一种高抗冲聚苯乙烯用白色母粒及其制备方法
CN107417936A (zh) 一种原位染色tpu发泡珠粒的加工方法
CN105820370B (zh) 一种tpu发泡珠粒成型体的上色方法
CN104499079A (zh) 一种原液着色制备黑色聚酯纤维的方法
CN108864471A (zh) 一种采用染色制得tpu发泡珠粒制成成型体的方法
CN107724114A (zh) 一种环保型高温直喷分散黑染料墨水及其制备方法
CN1262608C (zh) 表现出高着色强度特征的低粘度聚合着色剂
CN104136180A (zh) 无公害芦苇合成木材及其制备方法
CN104514157A (zh) 一种基于纤维素纳米球为分散剂的真丝绸印花用纳米墨水的制备方法
CN108017895B (zh) 色母粒、色母粒的制备方法和聚合物材料
CN107501592A (zh) 一种彩色tpu发泡珠粒的制备方法
CN102191578A (zh) 复合纤维的生产系统及方法
CN108314826A (zh) 耐强酸腐蚀的聚烯烃艳蓝色母粒及其制备方法
CN109054324B (zh) 有色微晶纤维素、增强聚乳酸3d打印材料及其制备方法
CN108546361A (zh) 一种代替喷油丝印工艺的聚丙烯流纹色母粒
CN105968941A (zh) 一种水性油墨色片颜料及其制备方法
CN110951320A (zh) 水溶性荧光着色剂、包含其的墨水及墨水制备方法
CN104031742A (zh) 一种缓释型固体芳香剂及其制备方法
CN102367326A (zh) 防雾透明pet色母粒及其制备方法
CN108395734A (zh) 一种耐水洗性强的织物染料组合物
CN113352539A (zh) 一种轻量化pp牙刷柄微发泡注塑成型工艺
CN106120408A (zh) 一种蚕丝织物的数码印花工艺
CN108003373A (zh) 一种由可发性聚苯乙烯粒子制备彩色可发性聚苯乙烯粒子的方法
CN111793320A (zh) 一种高光性改性塑料及其制备方法、应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171201