CN109401218A - 一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，包括按重量份数计的如下原料：变色着色剂15份‑25份、聚对苯二甲酸乙二醇酯70份‑130份、纳米二氧化锆1份‑3份、分散剂1份‑3份、润滑剂0.06份‑0.18份、抗静电剂7份‑12份、苯磺酸钠5份‑8份、偶联剂0.07份‑0.21份、紫外线吸收剂0.1份‑0.3份和抗氧化剂0.1份‑0.3份，本发明还提供一种聚酯纤维的感温变色色母粒的制备方法，在感温变色色母粒中加入纳米二氧化锆，能够降低纤维的结晶温度，从而有效降低纺丝温度，保护感温变色粉体的完整性，另外，加入了抗静电剂和辅助抗静电剂，使感温变色色母粒不仅具有感温变色的功能，同时具有抗静电功能，增加了母粒的功能性，适用范围广。

Description

一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒及制备方法
技术领域
本发明属于纺织纤维材料技术领域，尤其是涉及一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒及制备方法。
背景技术
聚酯纤维因其强度大、弹性好、优良的加工性能，可纯纺也可以与各种天然纤维混纺或交织，其面料挺括且不易变形，洗后不用熨烫，从而广泛用于纺织服装、装饰和产业用领域，随着纺织工业的快速发展，目前对于聚酯纤维的染色工艺已经由纺前着色工艺代替了传统的高温、高压或加载体染色工艺，纺前染色工艺是把着色剂溶解或分散在聚酯纺丝原液中进行熔融纺丝，直接制得有色聚酯纤维的新工艺，是解决聚酯纤维染色难的最有效途径，根据纺前染色工艺的发展，根据染色工艺衍生的各种功能性聚酯纤维应运而生，其中，感温变色聚酯纤维由于其能够根据温度变化产生颜色变化，既具有趣味性又能够在一定程度上反应温度的变化的特性，在纺织业得到广泛应用。
一方面，聚酯纤维常用的纺丝温度在285℃-295℃，但是市场上存在的感温变色粉体的Tg温度为275℃左右，将其用于母粒后在纺丝过程中会因为纺丝温度过高而失效；另一方面，目前感温变色母粒的功能性单一，颜料、分散剂等原材料搭配不全，导致最终生产的聚酯纤维的色差不易控制，功能性单一。
发明内容
本发明为解决上述问题提供了一种着色效果好、多功能的用于聚酯纤维的感温变色色母粒。
本发明还提供一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，包括按重量份数计的如下原料：变色着色剂15份-25份、聚对苯二甲酸乙二醇酯70份-130份、纳米二氧化锆1份-3份、分散剂1份-3份、润滑剂0.06份-0.18份、抗静电剂7份-12份、苯磺酸钠5份-8份、偶联剂0.07份-0.21份、紫外线吸收剂0.1份-0.3份和抗氧化剂0.1份-0.3份。
进一步地，所述变色着色剂包括感温变色粉体和常用颜料着色剂，其中所述常用颜料着色剂与感温变色粉体的质量比为1％-2％。
进一步地，所述分散剂为聚乙烯蜡、N,N-乙撑双硬酯酰胺、N,N-亚乙基双油酸酰胺和离子交联聚合物中的一种或者多种。
进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸盐和硅油中的一种或者多种。
进一步地，所述抗静电剂为氧化锌、聚乙二醇或者导电炭黑中的一种。
进一步地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸偶联剂或者硅烷偶联剂中的一种或者多种。
一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将感温变色粉体与分散剂按配比共混在去离子水中，利用研磨机进行混合研磨，研磨期间定期取适量溶液，利用激光粒度仪测定感温变色粉体的粒度，当检测到感温变色粉体的粒度位于0.015um-0.025um时，停止研磨，制得感温变色粉体混合液；
(2)将常用颜料着色剂与分散剂按比例共混在去离子水中，利用研磨机进行混合研磨，研磨期间定期取适量溶液，利用激光粒度仪测定常用颜料着色剂的粒度，当检测到常用颜料着色剂的粒度位于0.015um-0.025um时，停止研磨，制得常用颜料着色剂混合液；
(3)将感温变色粉体混合液和常用颜料着色剂混合液在混合机中充分混合后，加入聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米二氧化锆、分散剂、润滑剂和偶联剂进行混合，搅拌4min，搅拌速度为100-120r/min；再次加入抗静电剂、苯磺酸钠、紫外线吸收剂和抗氧化剂，进行混合搅拌20min，搅拌速度为200-350r/min，充分搅拌后备用；
(4)将步骤(3)中制备的混合物送入到双螺杆挤出机进行熔融挤压，所述双螺杆挤出机的出料温度控制在190℃-210℃之间，螺杆转速为200-400r/min,挤出的线条放入到冷却水槽中进行冷却；
(5)将步骤(4)中的线条进行干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为20min；
(6)将步骤(5)中干燥的线条送至切粒机进行切粒处理，获得感温变色色母粒，将获得的感温变色色母粒进行冲洗，干燥后得到感温变色色母粒成品。
与现有技术相比，本发明具有的优点和有益效果是：
(1)本发明提供的这种感温变色色母粒，制备过程中有效控制了染色粉体的粒径，保证了感温变色色母粒的着色效果，制作工艺简单，分散性好；
(2)本发明通过在感温变色色母粒中加入纳米二氧化锆，由于纳米二氧化锆具有良好的热稳定性，在纺丝过程中能够降低纤维的结晶温度，从而有效降低纺丝温度，保护感温变色粉体的完整性，另外，纳米二氧化锆的分散性好，能够均匀分布在感温变色色母粒中，制得感温变色色母粒的质量高；
(3)本发明在感温变色色母粒中加入了抗静电剂和辅助抗静电剂，使感温变色色母粒不仅具有感温变色的功能，同时具有抗静电功能，增加了母粒的功能性，适用范围广。
附图说明
图1是本发明一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1所示，一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，包括按重量份数计的如下原料：变色着色剂15份-25份、聚对苯二甲酸乙二醇酯70份-130份、纳米二氧化锆1份-3份、分散剂1份-3份、润滑剂0.06份-0.18份、抗静电剂7份-12份、苯磺酸钠5份-8份、偶联剂0.07份-0.21份、紫外线吸收剂0.1份-0.3份和抗氧化剂0.1份-0.3份。
进一步地，所述变色着色剂包括感温变色粉体和常用颜料着色剂，其中所述常用颜料着色剂与感温变色粉体的质量比为1％-2％，其中感温变色粉体可以为具有同一变色温度的不同颜色的感温变色粉体或者不同变色温度的多种感温变色变色粉体的混合，常用颜料着色剂为有机染料或无机染料，有机染料为单偶氮、双偶氮、色淀、酞菁或稠环颜料等，无机染料为炭黑及铁、钛、钡、锌、镉、铅等金属氧化物或盐。
进一步地，所述分散剂为聚乙烯蜡、N,N-乙撑双硬酯酰胺、N,N-亚乙基双油酸酰胺和离子交联聚合物中的一种或者多种，能够促使颜料均匀分散不再凝聚，与颜料有较好的亲和性。
进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸盐和硅油中的一种或者多种，可以消除着色过程中其它组分对树脂颜色和稳定性的不良影响。
进一步地，所述抗静电剂为氧化锌、聚乙二醇或者导电炭黑中的一种，结合辅助抗静电剂苯磺酸钠使聚酯纤维的抗静电效果更好。
进一步地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸偶联剂或者硅烷偶联剂中的一种或者多种。
一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将感温变色粉体与分散剂按配比共混在去离子水中，利用研磨机进行混合研磨，研磨期间定期取适量溶液，利用激光粒度仪测定感温变色粉体的粒度，当检测到感温变色粉体的粒度位于0.015um-0.025um时，停止研磨，制得感温变色粉体混合液；
(2)将常用颜料着色剂与分散剂按比例共混在去离子水中，利用研磨机进行混合研磨，研磨期间定期取适量溶液，利用激光粒度仪测定常用颜料着色剂的粒度，当检测到常用颜料着色剂的粒度位于0.015um-0.025um时，停止研磨，制得常用颜料着色剂混合液；
(3)将感温变色粉体混合液和常用颜料着色剂混合液在混合机中充分混合后，加入聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米二氧化锆、分散剂、润滑剂和偶联剂进行混合，搅拌4min，搅拌速度为100-120r/min；再次加入抗静电剂、苯磺酸钠、紫外线吸收剂和抗氧化剂，进行混合搅拌20min，搅拌速度为200-350r/min，充分搅拌后备用；
(4)将步骤(3)中制备的混合物送入到双螺杆挤出机进行熔融挤压，所述双螺杆挤出机的出料温度控制在190℃-210℃之间，螺杆转速为200-400r/min,挤出的线条放入到冷却水槽中进行冷却；
(5)将步骤(4)中的线条进行干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为20min；
(6)将步骤(5)中干燥的线条送至切粒机进行切粒处理，获得感温变色色母粒，将获得的感温变色色母粒进行冲洗，干燥后得到感温变色色母粒成品。
实施例1
一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，包括按重量份数计的如下原料：感温变色粉体20份、常用颜料着色剂0.02份、聚对苯二甲酸乙二醇酯80份、纳米二氧化锆2份、聚乙烯蜡2份、硬脂酸0.1份、氧化锌10份、苯磺酸钠6份、钛酸酯偶联剂0.1份、紫外线吸收剂0.2份和抗氧化剂0.2份，将感温变色粉体和聚乙烯蜡混合在去离子水中，在研磨机中进行研磨，直至检测到感温变色粉体的粒度位于0.015um-0.025um时，停止研磨，制得感温变色粉体混合液，将常用颜料着色剂和聚乙烯蜡混合在去离子水中，在研磨机中进行研磨，直至检测到感温变色粉体的粒度位于0.015um-0.025um时，停止研磨，制得常用颜料着色剂混合液，将两种混合液进行进一步混合后，加入聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米二氧化锆、聚乙烯蜡、硬脂酸和钛酸酯偶联剂进行混合，搅拌4min，搅拌速度为100-120r/min；再次加入氧化锌、苯磺酸钠、紫外线吸收剂和抗氧化剂，进行混合搅拌20min，搅拌速度为200-350r/min，制得的混合物送入到双螺杆挤出机进行熔融挤压，双螺杆挤出机的出料温度控制在190℃-210℃之间，螺杆转速为200-400r/min,挤出的线条放入到冷却水槽中进行冷却，冷却完成后进行干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为20min，将干燥的线条送至切粒机进行切粒处理，获得感温变色色母粒，将获得的感温变色色母粒进行冲洗，干燥后得到感温变色色母粒成品，如表1所示为本发明的感温变色色母粒样本1与多种市场常规感温变色色母粒样本2的着色情况对比。
表1实施例1的着色情况对比
实施例2
一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，包括按重量份数计的如下原料：感温变色粉体20份、常用颜料着色剂0.02份、聚对苯二甲酸乙二醇酯80份、纳米二氧化锆2份、聚乙烯蜡2份、硬脂酸0.1份、氧化锌10份、钛酸酯偶联剂0.1份、紫外线吸收剂0.2份和抗氧化剂0.2份，与实施例1相比，不添加辅助抗静电剂苯磺酸钠，根据实施例1的步骤制备感温变色色母粒，利用实施例1和实施例2制备的感温变色色母粒进行聚酯纤维的纺织，如表2所示为实施例1和实施例2生产的母粒制备的聚酯纤维布抗静电作用对比。
表2实施例1制备的母粒制备的聚酯纤维布与实施2制备的母粒制备的聚酯纤维布抗静电作用对比
本发明通过在感温变色色母粒中加入纳米二氧化锆，由于纳米二氧化锆具有良好的热稳定性，在纺丝过程中能够降低纤维的结晶温度，从而有效降低纺丝温度，保护感温变色粉体的完整性，另外，纳米二氧化锆的分散性好，能够均匀分布在感温变色色母粒中，制得感温变色色母粒的质量高，另外在感温变色色母粒中加入了抗静电剂和辅助抗静电剂，使感温变色色母粒不仅具有感温变色的功能，同时具有抗静电功能，增加了母粒的功能性，适用范围广。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，其特征在于：包括按重量份数计的如下原料：变色着色剂15份-25份、聚对苯二甲酸乙二醇酯70份-130份、纳米二氧化锆1份-3份、分散剂1份-3份、润滑剂0.06份-0.18份、抗静电剂7份-12份、苯磺酸钠5份-8份、偶联剂0.07份-0.21份、紫外线吸收剂0.1份-0.3份和抗氧化剂0.1份-0.3份。
2.根据权利要求1所述的一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，其特征在于：所述变色着色剂包括感温变色粉体和常用颜料着色剂，其中所述常用颜料着色剂与感温变色粉体的质量比为1％-2％。
3.根据权利要求1所述的一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯蜡、N,N-乙撑双硬酯酰胺、N,N-亚乙基双油酸酰胺和离子交联聚合物中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸盐和硅油中的一种或者多种。
5.根据权利要求1所述的一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，其特征在于：所述抗静电剂为氧化锌、聚乙二醇或者导电炭黑中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸偶联剂或者硅烷偶联剂中的一种或者多种。
7.一种用于聚酯纤维的感温变色色母粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将感温变色粉体与分散剂按配比共混在去离子水中，利用研磨机进行混合研磨，研磨期间定期取适量溶液，利用激光粒度仪测定感温变色粉体的粒度，当检测到感温变色粉体的粒度位于0.015um-0.025um时，停止研磨，制得感温变色粉体混合液；
(2)将常用颜料着色剂与分散剂按比例共混在去离子水中，利用研磨机进行混合研磨，研磨期间定期取适量溶液，利用激光粒度仪测定常用颜料着色剂的粒度，当检测到常用颜料着色剂的粒度位于0.015um-0.025um时，停止研磨，制得常用颜料着色剂混合液；
(3)将感温变色粉体混合液和常用颜料着色剂混合液在混合机中充分混合后，加入聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米二氧化锆、分散剂、润滑剂和偶联剂进行混合，搅拌4min，搅拌速度为100-120r/min；再次加入抗静电剂、苯磺酸钠、紫外线吸收剂和抗氧化剂，进行混合搅拌20min，搅拌速度为200-350r/min，充分搅拌后备用；
(4)将步骤(3)中制备的混合物送入到双螺杆挤出机进行熔融挤压，所述双螺杆挤出机的出料温度控制在190℃-210℃之间，螺杆转速为200-400r/min,挤出的线条放入到冷却水槽中进行冷却；
(5)将步骤(4)中的线条进行干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为20min；
(6)将步骤(5)中干燥的线条送至切粒机进行切粒处理，获得感温变色色母粒，将获得的感温变色色母粒进行冲洗，干燥后得到感温变色色母粒成品。
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