CN109679076B - 一种功能聚酯产品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能聚酯领域，具体公开了一种功能聚酯的制备方法：(1)将功能粉体与二元醇混合后经研磨，制得功能粉体浆料；(2)将对苯二甲酸与二元醇混合后经酯化反应，制得聚酯低聚物；(3)将(1)中制得的功能粉体浆料和(2)中制得的聚酯低聚物混合，降压后经脱挥过程，制得功能聚酯低聚物；(4)将(3)中制得的功能聚酯低聚物经预缩聚反应和终缩聚反应，制得功能聚酯；在酯化反应过程中还加入共聚改性单体浆料，所述共聚改性单体浆料以共聚改性单体为原料进行浆料配置。本发明的制法可实现功能粉体在功能聚酯中高度均匀分散，其聚酯产品还具备阳离子染料染色、分散染料常压染色、抗菌、亲水、低熔点、高收缩、仿棉等复合功能。

Description

一种功能聚酯产品及其制备方法
技术领域
本发明属于功能聚酯制备领域，具体地说，涉及一种功能聚酯产品及其制备方法。
背景技术
目前，功能聚酯纤维的制备方法主要是母粒法。母粒法是先将功能粉体与载体树脂熔融混合得到高功能粉体含量的功能母粒，然后再将功能母粒熔体与纺丝用聚酯熔体均匀混合经纺丝过程得到功能聚酯纤维。由于母粒法制备功能聚酯纤维的过程中，功能粉体在高粘聚酯熔体中的分散主要是依靠混合设备所提供的机械剪切力，从而难以实现功能粉体在聚酯熔体中的高均匀分散，使制备得到的功能聚酯熔体的纺丝性能较差，难以纺制细旦或超细旦功能聚酯纤维。
中国申请：02111349.1提出了一种具有保健功能的化纤级聚酯树脂及其制备方法，其公开的制备方法包括酯化反应，功能粉体制浆、预配料、减压、缩聚反应和出料。该发明制备功能聚酯的方法为间歇制备方法，产品质量稳定性差；该发明方法中，将功能粉体浆料间歇式的直接倒入酯化反应釜中仅靠酯化反应釜的搅拌器进行简单的搅拌混合，不仅无法实现功能粉体的高效分散，而且在功能粉体浆料的加入过程中易因浆料载体乙二醇的高温气化而导致功能粉体的凝聚。另外，通过该法制得的功能聚酯制得的纤维产品功能性较差，无法满足生产需求。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能实现功能粉体高度均匀分散的功能聚酯的制备方法，本发明的制法可实现功能粉体在功能聚酯中高度均匀分散，其聚酯产品还具备阳离子染料染色、分散染料常压染色、抗菌、亲水、低熔点、高收缩、仿棉等复合功能。
为解决上述技术问题，本发明第一目的提出了一种功能聚酯的制备方法，包括如下步骤：
(1)将功能粉体与二元醇混合后经研磨，制得功能粉体浆料；
(2)将对苯二甲酸与二元醇混合后经酯化反应，制得聚酯低聚物；
(3)将(1)中制得的功能粉体浆料和(2)中制得的聚酯低聚物混合，降压后经脱挥过程，制得功能聚酯低聚物；
(4)将(3)中制得的功能聚酯低聚物经预缩聚反应和终缩聚反应，制得功能聚酯；
在酯化反应过程中还加入共聚改性单体浆料，所述共聚改性单体浆料为共聚改性单体的熔融物或共聚改性单体与二元醇的混合物。
现有对聚酯纤维进行改性的技术手段往往通过在纺丝过程中添加改性剂来对聚酯纤维进行改性处理，经纺丝后，改性剂游离在聚酯纤维表面或内部，但游离的改性剂在聚酯纤维上的附着性差，在对聚酯纤维后续处理过程中使得附着在纤维表面的改性剂脱离纤维，导致聚酯纤维的改性效果不甚理想。本发明通过在酯化反应过程中添加共聚物改性单体浆料，经酯化反应后共聚改性单体与聚酯低聚物发生反应，生成改性聚酯低聚物，再经后续的预缩聚和终缩聚反应后，改性聚酯低聚物聚合生成改性聚酯高聚物，共聚改性单体与功能聚酯紧密结合，在后续的纺丝或成膜过程中均不会从聚酯上脱离，因此本法相较于现有技术具有更加优良的改性效果，从而赋予了功能聚酯产品阳离子染料、分散染料常温常压染色，抗菌、亲水、低熔点、高收缩、仿棉等复合功能。根据共聚改性单体的性质，共聚改性单体浆料可在酯化反应的不同反应阶段加入。
所述共聚改性单体包括但不限于间苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、二甘醇、聚乙二醇、山梨醇、聚酰胺、聚己二酸乙二醇酯、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸锂、间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钾、2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯、[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸二乙二醇酯、间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸锂、间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钾、2-羧乙基苯基次磷酸二丙二醇酯、[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸二丙二醇酯、间苯二甲酸二丁二醇酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二丁二醇酯-5-磺酸锂、间苯二甲酸二丁二醇酯-5-磺酸钾、2-羧乙基苯基次磷酸二丁二醇酯、[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸二丁二醇酯。优选的，所述共聚改性单体包括苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、二甘醇、聚乙二醇、山梨醇、聚酰胺和聚己二酸乙二醇酯中的一种或多种。
优选的，所述共聚改性单体包括苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、二甘醇、聚乙二醇、山梨醇、聚酰胺和聚己二酸乙二醇酯中的一种或多种。本发明的制备方法中所述酯化反应温度为本领域聚酯酯化反应常用温度230～280℃，本发明通过控制聚酯低聚物的酸值范围为5～40mgKOH/g，以满足后续缩聚反应中较快的反应速率。
本发明的制备方法中功能粉体浆料与聚酯低聚物混合均匀后经过脱挥处理得到羟值不高于175mgKOH/g的功能聚酯低聚物，以满足后续预缩聚反应工序的要求。
本发明的制备方法中所述聚酯低聚物经预缩聚反应制得功能聚酯预聚物，预缩聚反应温度为本领域预缩聚反应常用温度230～290℃，本发明通过控制功能聚酯预聚物熔体的特性粘度为0.10～0.50dL/g，以满足后续终缩聚反应工序的特性粘度要求。
本发明的制备方法中所述功能聚酯预聚物经终缩聚反应制得共聚聚酯产品，本发明的制法中，终缩聚反应的温度也为本领域终缩聚反应常用温度240～300℃，本发明通过控制功能聚酯熔体的特性粘度为0.5～1.2dL/g，压滤值DF不高于0.8kPa.cm2/g，以满足后续制备高品质纤维和薄膜的应用要求。
进一步的，步骤(2)中对苯二甲酸与二元醇的醇酸摩尔比为1.05～1.4：1。
本发明中，将对对苯二甲酸和二元醇的醇酸摩尔比控制在1.05～1.4:1范围内使对苯二甲酸具有良好的成浆性，而且该醇酸摩尔比范围内酯化反应的气升量在合适的范围内，有利于酯化反应的平稳进行，并且该醇酸摩尔比范围内酯化反应过程中乙二醇的冷凝回流量小，有利于节约反应能耗。优选的，所述对苯二甲酸浆料中的醇酸摩尔比为1.1～1.2:1。
进一步的，所述二元醇包括乙二醇、丙二醇和丁二醇中的一种或多种。
本发明的制备方法为采用连续生产系统来连续生产功能聚酯。本发明的连续生产系统包括由酯化系统、预缩聚系统、终缩聚系统组成的聚酯主生产系统、功能粉体浆料连续制备系和脱挥系统组成。所述功能粉体浆料由功能粉体浆料连续制备系统制得，所述聚酯低聚物由酯化系统制得，所述功能聚酯低聚物由脱挥系统制得，所述功能聚酯预聚物由预缩聚系统制得，所述功能聚酯终聚物由终缩聚系统制得。所述脱挥系统设置于酯化系统与预缩聚系统之间。
所述的酯化系统可由1个酯化反应釜组成或两个酯化反应釜串联而成。
所述功能粉体浆料连续制备系统包括功能粉体浆料连续制备单元、功能粉体浆料供应单元。优选地，功能粉体浆料连续制备单元由1-5台研磨机串联而成。通过调节功能粉体浆料连续制备单元中研磨机的串联台数以及研磨机中研磨介质的粒径可以调控连续制备得到的功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径。功能粉体浆料供应单元由功能粉体浆料供应罐组成。功能粉体浆料供应单元一方面可以对连续制备的功能粉体浆料进行进一步的均质均化；另一方面可有效保障功能粉体浆料供应的连续性，以避免功能粉体连续制备单元的短周期故障而导致功能粉体浆料供应的中断。
进一步的，所述的脱挥过程包括闪蒸脱挥和薄膜蒸发脱挥。
进一步的，所述闪蒸脱挥的温度为210℃～250℃，压力为100～150kPa；所述薄膜蒸发脱挥的温度为220～280℃，压力为1～90kPa；
优选的，所述闪蒸脱挥的温度为220℃～240℃，压力为100～120kPa；所述薄膜蒸发脱挥过程温度为230～260℃，压力为5～20kPa。
所述闪蒸脱挥在闪蒸脱挥系统中进行，所述薄膜蒸发脱挥在薄膜蒸发脱挥系统中进行。所述闪蒸脱挥系统由闪蒸脱挥器组成，所述闪蒸脱挥器为微正压或常压反应器，通过调节功能粉体浆料在线添加均化系统的反应物压力调节单元与闪蒸脱挥系统之间的压差可调控反应物在闪蒸脱挥系统中的脱挥效率。这是因为，高温高压的聚酯低聚物与功能粉体浆料共混物进入闪蒸脱挥器，由于压力的突然降低，使得共混物中二元醇的沸点迅速降低，导致共混物在闪蒸脱挥器内沸腾气化并进行气液两相分离，脱除共混物中过量二元醇，生成羟值不高于250mgKOH/g的功能聚酯低聚物。所述的闪蒸脱挥器包括但不限于闪蒸罐、旋转闪蒸器。
所述的薄膜蒸发脱挥系统由1～3台薄膜蒸发器串联而成。薄膜蒸发器是一种通过筒体内旋转刮膜装置或者降膜装置使物料连续均匀地在加热面成膜，可在真空条件下进行降膜蒸发的新型高效蒸发器，具有传热系数大、蒸发强度高、过流时间短、操作弹性大，尤其适宜热敏性物料、高粘度物料脱气脱溶。通过由1～3台薄膜蒸发器串联而成的薄膜蒸发脱挥系统可进一步脱除闪蒸脱挥系统的羟值不高于250mgKOH/g的功能聚酯低聚物中过量的二元醇，从而使得到的功能聚酯低聚物中的二元醇的含量满足现有聚酯生产装置预缩聚系统的要求，以保障功能聚酯的连续稳定生产。适合的薄膜蒸发器包括但不限于旋转刮板式蒸发器、降膜蒸发器。
本发明的脱挥过程采用闪蒸脱挥和薄膜蒸发脱挥联合脱挥的方式，对系统中的二元醇的清除更加彻底，从而使得到的功能聚酯低聚物中的二元醇的含量满足现有聚酯生产装置预缩聚系统的要求。
进一步的，步骤(3)中包括一个混合装置，步骤(1)制得的功能粉体浆料与步骤(2)制得的聚酯低聚物在混合装置混合，所述混合装置设置在酯化系统与闪蒸系统之间，所述功能粉体浆料连续制备系统与混合装置相连。
优选的，所述混合装置包括第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道将功能粉体浆料输送至混合装置，所述第二管道将聚酯低聚物输送至混合装置，所述第三管道将聚酯低聚物和功能粉体浆料的混合物输出混合装置进行脱挥处理。
本发明中，功能粉体浆料通过第一管道输送进入混合装置，以及聚酯低聚物通过第二管道输送进入混合装置，在混合装置中功能粉体与聚酯低聚物进行搅拌、剪切等方式进行充分混合，可以实现功能粉体的高效分散，同时也避免了功能粉体浆料直接加入酯化反应釜中因浆料载体乙二醇的高温气化而导致功能粉体的凝聚。
更优选的，所述混合装置为功能粉体浆料在线添加均化系统，所述功能粉体浆料在线添加均化系统由聚酯低聚物输送计量单元、功能粉体浆料输送计量单元、反应物混合单元和反应物压力调节单元。其中聚酯低聚物输送计量单元和功能粉体浆料输送计量单元均由输送泵和流量计组成。通过流量计串级控制第一输送泵开度的控制方式以实现对聚酯低聚物和功能粉体浆料采出流量的精确控制；与此同时，将聚酯低聚物输送计量单元流量计串级控制功能粉体浆料输送计量单元流量的控制方式，可实现对聚酯低聚物和功能粉体浆料采出流量的精确比例控制。优选地，反应物混合单元包括静态混合器和/或动态混合器；反应物混合单元包括静态混合器和/或动态混合器，其中静态混合器包括但不限于SMX型混合器、SMXL型混合器、SMV型混合器；动态混合器包括但不限于剪切泵、螺杆挤出机、行星齿轮动态混合器、动静齿圈式动态混合器、球窝式动态混合器。通过反应物混合单元可实现来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料与来自酯化系统的聚酯低聚物的高效混合。反应物压力调节单元包括熔体换热器入口压力调节阀、熔体换热器和熔体换热器出口压力调节阀。反应物压力调节单元通过熔体换热器调节物料的温度以及熔体换热器进出口压力调节阀的协同，可将从功能粉体浆料在线添加均化系统输出的聚酯低聚物与功能粉体浆料共混物的压力调节至微正压，以减少共混物进行负压的薄膜蒸发脱挥系统由于压力差所产生的爆沸现象。
本发明中，功能粉体浆料在线添加均化系统通过聚酯低聚物输送计量单元将聚酯低聚物直接从酯化系统精确计量采出并与来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料均匀混合，可以实现功能粉体的高效分散，同时也避免了功能粉体浆料直接加入酯化反应釜的加入过程因浆料载体乙二醇的高温气化而导致功能粉体的凝聚。
进一步的，所述功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径≤1000nm。
本发明中将功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径控制在上述范围，可保证功能粉体在功能聚酯中呈高度均匀分散。
进一步的，所述功能粉体包括具有着色、抗菌、防辐射、抗菌、导电、导热、远红外、阻燃、负离子、荧光或磁性等功能，包括但不限于炭黑、颜料棕3、颜料蓝5、颜料蓝15、颜料蓝15:1、颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料蓝15:6、颜料蓝16、颜料蓝28、颜料蓝29、颜料蓝60、颜料紫19、颜料紫23、颜料紫29、颜料红101、颜料红102、颜料红108、颜料红112、颜料红122、颜料红146、颜料红149、颜料红170、颜料红171、颜料红172、颜料红175、颜料红176、颜料红177、颜料红178、颜料红179、颜料红185、颜料红202、颜料红207、颜料红208、颜料红214、颜料红241、颜料红242、颜料红254、颜料红255、颜料红263、颜料红264、颜料红272、颜料黄6、颜料黄13、颜料黄14、颜料黄17、颜料黄21、颜料黄37、颜料黄77、颜料黄74、颜料黄81、颜料黄97、颜料黄107、颜料黄110、颜料黄120、颜料黄129、颜料黄138、颜料黄139、颜料黄147、颜料黄148、颜料黄150、颜料黄151、颜料黄155、颜料黄168、颜料黄174、颜料黄180、颜料黄187、颜料黄192、颜料黄195、颜料黄196、颜料黄197、颜料橙34、颜料橙36、颜料橙43、颜料橙61、颜料橙64、颜料橙68、颜料橙70、颜料橙73、颜料绿5、颜料绿7、颜料绿36、颜料绿50、黄绿夜光粉(ZnS:Cu)、长余辉荧光粉(SrMgAl4O8:Eu2+Dy3+)、天蓝夜光粉(Sr2MgSi2O7)、桔黄夜光粉(Y2O2S:Eu.Mg:Ti)、黄绿光夜光粉(SrAl2O4:Eu.Dy)、蓝绿光夜光粉(Sr4A14O25:Eu.Dy)、橙红夜光粉(Y2O2S:Eu.Mg:Ti)、银、锗、氧化银、氧化亚铜、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管、氮化铝、氮化硼、碳化硅、石墨、竹炭、咖啡碳、碳化锆、氧化锆、碳化钛、碳化铪、电气石、奇冰石、蛋白石、奇怪石、层状双氢氧化物、云母、玉石、氢氧化镁、硼酸锌、四氧化三铁或氧化锡锑、氧化铟锡。优选的，所述功能粉体包括炭黑、颜料蓝15:1、颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料蓝15:6、氧化亚铜、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、石墨烯；
优选的，所述功能粉体包括炭黑、颜料蓝15:1、颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料蓝15:6、氧化亚铜、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、石墨烯中的一种或多种。
本发明还提出了一种功能聚酯，所述功能聚酯的特性粘度为0.50～1.20dL/g，压滤值DF≤0.8kPa.cm2/g。
本发明中将功能聚酯的特性粘度控制在0.5～1.2dL/g、压滤值控制在DF≤0.8kPa.cm2/g以满足后续制备高品质纤维和薄膜的应用要求。压滤值是表征功能粉体在聚合基体中分散程度的有效特征值。将功能聚酯的压滤值控制在上述范围内，可使功能粉体在聚酯基体中呈高度均匀分散，从而使得制备得到的功能聚酯可适用于制备高品质薄膜和纤维等产品。
压滤值DF的测试方法：由长径比为Φ25mm×25D的单螺杆挤出机、容积为1.2cc的熔体计量泵、熔体压力传感器和滤网面积S为3.8cm2的60-100-1400-100-20目四层组合滤网依次连接组成压滤性能测试仪；压滤性能测试工艺条件：熔体温度为295℃、熔体计量泵泵前压力设定值为6.5MPa、熔体计量泵计量流量为38g/min；先将500g聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯从压滤性能测试仪中挤出，记录平衡压力为初始压力Ps，然后将3000g功能聚酯从压滤性能测试仪中挤出，再将500g聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯从压滤性能测试仪中挤出，记录平衡压力为终止压力PT，最后按照公式:
Figure BDA0001930103900000071
计算得出压滤值DF。
本发明又提出了一种功能聚酯的纤维产品，所述纤维产品的断裂强度为2.7-3.4cN/dtex、断裂伸长率为26-34％。
优选包括原液着色、抗菌、防辐射、抗静电、荧光、远红外、导热和/或负离子中的一种或几种功能的聚酯纤维。
本发明中所述的功能聚酯中的聚酯分子为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或具有阳离子染料可染、亲水、仿棉、阻燃、低熔点或高收缩功能的共聚酯。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
(1)本发明的制备方法制得的功能聚酯的聚酯产品具备阳离子染料染色、分散染料常压染色、抗菌、亲水、低熔点、高收缩、仿棉等复合功能。
(2)本发明中通过设置一个混合装置，将聚酯低聚物与功能粉体浆料加入到混合装置中进行混合，可以实现功能粉体的高效分散，同时也避免了功能粉体浆料直接加入酯化反应釜中因浆料载体乙二醇的高温气化而导致功能粉体的凝聚。
(3)本发明的脱挥过程采用闪蒸脱挥和薄膜蒸发脱挥联合脱挥的方式，对系统中的二元醇的清除更加彻底，从而使得到的功能聚酯低聚物中的二元醇的含量满足现有聚酯生产装置预缩聚系统的要求。
(4)通过本发明的制备方法，使功能粉体在聚酯基体中高度均匀分散，从而获得的功能聚酯结构高度均一，适合用于生产高品质纤维和薄膜产品。
(5)本发明提供的功能聚酯连续制备方法，易于工业化实施，可实现功能聚酯的大规模工业化连续生产，使得功能聚酯的生产效率大幅提高、生产成本大幅降低。
附图说明
图1为本发明连续生产系统的流程图
具体实施方式
实施例1
(1)功能粉体浆料制备：将颜料红254浓度为60wt％的乙二醇基功能粉体浆料预分散料以193.3kg/h的流量连续均匀的输送至由2台研磨机串联而成的功能粉体浆料制备单元，经过研磨制备得到的颜料红254平均粒径为294nm的功能粉体浆料进入功能粉体浆料供应罐，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以193.3kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料供应罐中采出。
(2)聚酯低聚物制备：聚酯低聚物浆料包括对苯二甲酸浆料与低熔点共聚改性单体间苯二甲酸浆料组成，其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.12：1调配而成，低熔点共聚改性单体间苯二甲酸浆料由间苯二甲酸与乙二醇以质量比为4:3调配而成。对苯二甲酸浆料以2760kg/h的流量、低熔点共聚改性单体间苯二甲酸浆料以1841kg/h的流量同时连续均匀的输送至由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化系统的立式第一酯化反应釜中进行酯化反应，第一酯化反应釜反应温度为260℃，第二酯化反应釜反应温度265℃。浓度为3wt％的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到20mgKOH/g时，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以3981kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
(3)功能聚酯低聚物制备：来自酯化系统的聚酯低聚物和来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料经由剪切泵组成的反应物混合单元混合均匀后进入反应物压力调节单元调节压力至200kPa再进入由闪蒸罐组成的闪蒸脱挥系统进行闪蒸脱挥处理得到羟值为160mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中闪蒸脱挥系统的温度为230℃、压力为100kPa。来自闪蒸脱挥系统的功能聚酯低聚物进入再进入由1台降膜蒸发器组成的薄膜蒸发脱挥系统进行脱挥处理得到羟值为90mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中薄膜蒸发脱挥系统的温度为240℃、压力为10kPa。
(4)功能聚酯预聚物制备：通过低聚物泵将功能聚酯低聚物连续稳定地从薄膜蒸发脱挥系统采出并输送至预缩聚系统进行预缩聚反应。预缩聚系统由立式第一预缩聚反应釜和卧式第二预缩聚反应釜组成，其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为270℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为275℃，制得特性粘度达到0.45dL/g的功能聚酯预聚物。
(5)功能聚酯制备：通过预聚物泵连续稳定地从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成，其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃，制得特性粘度达到0.72dL/g，压滤值DF为0.35kPa.cm2/g的功能聚酯。
(6)功能聚酯纤维产品制备：将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝，制得基体为低熔点共聚酯的原液着色红色低熔点聚酯纤维，该原液着色红色低熔点聚酯纤维单丝纤度为1.54dtex、断裂强度为2.8cN/dtex、断裂伸长率为30％。
实施例2
(1)功能粉体浆料制备：将颜料蓝15:3浓度为40wt％的乙二醇基功能粉体浆料预分散料以290kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体浆料制备单元，经过研磨制备得到颜料蓝15:3平均粒径为143nm的功能粉体浆料进入功能粉体浆料供应罐，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以290kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料供应罐中采出。
(2)聚酯低聚物制备：聚酯低聚物浆料包括对苯二甲酸浆料与高收缩共聚改性单体新戊二醇浆料组成，其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.05:1调配而成、高收缩共聚改性单体新戊二醇浆料由新戊二醇与乙二醇以重量比8:2调配而成。对苯二甲酸浆料以4516kg/h的流量、高收缩共聚改性单体新戊二醇浆料以152.5kg/h的流量同时连续均匀的输送至由立式第一酯化反应釜和立式第二酯化反应釜组成的酯化系统的立式第一酯化反应釜中进行酯化反应，第一酯化反应釜反应温度为260℃，第二酯化反应釜反应温度265℃。浓度为3wt％的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到第二酯化反应釜中。当聚酯低聚物的酸值达到20mgKOH/g时，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以4041kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
(3)功能聚酯低聚物制备：来自酯化系统的聚酯低聚物和来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料经由球窝式动态混合器组成的反应物混合单元混合均匀后进入反应物压力调节单元调节压力至200kPa再进入由闪蒸罐组成的闪蒸脱挥系统进行闪蒸脱挥处理得到羟值为105mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中闪蒸脱挥系统的温度为230℃、压力为100kPa。来自闪蒸脱挥系统的功能聚酯低聚物进入由1台降膜蒸发器组成的薄膜蒸发脱挥系统进行脱挥处理得到羟值为65mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中薄膜蒸发脱挥系统的温度为260℃、压力为20kPa。
(4)功能聚酯预聚物制备：通过低聚物泵将功能聚酯低聚物连续稳定地从薄膜蒸发脱挥系统采出并输送至预缩聚系统进行预缩聚反应。预缩聚系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成，其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为265℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为270℃，制得特性粘度达到0.20dL/g的功能聚酯预聚物。
(5)功能聚酯制备：通过预聚物泵连续稳定地从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成，其中终缩聚反应釜的反应温度为275℃，制得特性粘度达到0.74dL/g，压滤值DF为0.41kPa.cm2/g的功能聚酯。
(6)功能聚酯纤维产品制备：将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝，制得基体为高收缩共聚酯的原液着色蓝色高收缩聚酯纤维，该原液着色蓝色高收缩聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.1cN/dtex、断裂伸长率为29％。
实施例3
(1)功能粉体浆料制备：将抗菌剂掺铜氧化锌浓度为30wt％的乙二醇基功能粉体浆料预分散料以255kg/h的流量连续均匀的输送至由5台研磨机串联而成的功能粉体浆料制备单元，经过研磨制备得到的抗菌剂掺铜氧化锌平均粒径为99nm的功能粉体浆料进入功能粉体浆料供应罐，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以255kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料供应罐中采出。
(2)聚酯低聚物制备：聚酯低聚物浆料包括对苯二甲酸浆料与仿棉共聚改性单体聚酰胺浆料组成，其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.12:1调配而成、仿棉共聚改性单体聚酰胺浆料由聚酰胺在230℃熔融调配而成。酯化系统由立式第一酯化反应釜、卧室三分室结构第二酯化反应釜组成，对苯二甲酸浆料以4142kg/h的流量连续均匀的输送至立式第一酯化反应釜、仿棉共聚改性单体聚酰胺浆料以375kg/h的流量直接注入注入到卧式第二酯化反应釜的第二室、浓度为3wt％的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到卧式第二酯化反应釜的第三室。第一酯化反应釜反应温度为265℃，第二酯化反应釜反应温度250℃。当聚酯低聚物的酸值达到12mgKOH/g，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以3958kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
(3)功能聚酯低聚物制备：来自酯化系统的聚酯低聚物和来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料经由球窝式动态混合器组成的反应物混合单元混合均匀后进入反应物压力调节单元调节压力至300kPa再进入由闪蒸罐组成的闪蒸脱挥系统进行闪蒸脱挥处理得到羟值为130mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中闪蒸脱挥系统的温度为240℃、压力为100kPa。来自闪蒸脱挥系统的功能聚酯低聚物进入由2台旋转刮板式蒸发器组成的薄膜蒸发脱挥系统进行脱挥处理得到羟值为56mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中薄膜蒸发脱挥系统的温度为250℃、压力为30kPa。
(4)功能聚酯预聚物制备：通过低聚物泵将功能聚酯低聚物连续稳定地从薄膜蒸发脱挥系统采出并输送至预缩聚系统进行预缩聚反应。预缩聚系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成，其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为260℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为265℃。制得特性粘度达到0.20dL/g的功能聚酯预聚物。
(5)功能聚酯制备：通过预聚物泵连续稳定地从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成，其中终缩聚反应釜的反应温度为270℃，制得特性粘度达到0.72dL/g，压滤值DF为0.23kPa.cm2/g的功能聚酯。
(6)功能聚酯纤维产品制备：将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝，制得基体为仿棉共聚酯的抗菌仿棉聚酯纤维，该抗菌仿棉聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.0cN/dtex、断裂伸长率为28％。
实施例4
(1)功能粉体浆料制备：将远红外剂碳化钛浓度为20wt％的乙二醇基功能粉体浆料预分散料以285.5kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体浆料制备单元，经过研磨制备得到的远红外剂碳化钛平均粒径为135nm的功能粉体浆料进入功能粉体浆料供应罐，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料输送计量单元以285.5kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料供应罐中采出。
(2)聚酯低聚物制备：聚酯低聚物浆料包括对苯二甲酸浆料与阻燃共聚改性单体2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯浆料组成，其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.12:1调配而成、阻燃共聚改性单体2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯浆料由2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯与乙二醇以重量比4:6调配而成。酯化系统由立式第一酯化反应釜和卧室三分室结构第二酯化反应釜组成，对苯二甲酸浆料以4394kg/h的流量连续均匀的输送至酯化系统的立式第一酯化反应釜、阻燃共聚改性单体2-羧乙基苯基次磷酸二乙二醇酯浆料以595.5kg/h的流量直接注入到卧式第二酯化反应釜的第二室、浓度为3wt％的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到卧式第二酯化反应釜的第三室。第一酯化反应釜反应温度为270℃，第二酯化反应釜反应温度为245℃。当聚酯低聚物的酸值达到25mgKOH/g，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以4406kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
(3)功能聚酯低聚物制备：来自酯化系统的聚酯低聚物和来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料经由剪切泵组成的反应物混合单元混合均匀后进入反应物压力调节单元调节压力至400kPa再进入由闪蒸罐组成的闪蒸脱挥系统进行闪蒸脱挥处理得到羟值为180mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中闪蒸脱挥系统的温度为230℃、压力为120kPa。来自闪蒸脱挥系统的功能聚酯低聚物进入由2台旋转刮板式蒸发器组成的薄膜蒸发脱挥系统进行脱挥处理得到羟值为95mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中薄膜蒸发脱挥系统的温度为260℃、压力为50kPa。
(4)功能聚酯预聚物制备：通过低聚物泵将功能聚酯低聚物连续稳定地从薄膜蒸发脱挥系统采出并输送至预缩聚系统进行预缩聚反应。预缩聚系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成，其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为270℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为275℃，制得特性粘度达到0.20dL/g的功能聚酯预聚物。
(5)功能聚酯制备：通过预聚物泵连续稳定地从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成，其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃，制得特性粘度达到0.72dL/g，压滤值DF为0.28kPa.cm2/g的功能聚酯
(6)功能聚酯纤维产品制备：将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝，制得基体为阻燃共聚酯的远红外阻燃聚酯纤维，该远红外阻燃聚酯纤维单丝纤度为1.54dtex、断裂强度为3.4cN/dtex、断裂伸长率为32％。
实施例5
(1)功能粉体浆料制备：将消光剂二氧化钛浓度为60wt％的乙二醇基功能粉体浆料预分散料以329kg/h的流量连续均匀的输送至由3台研磨机串联而成的功能粉体浆料制备单元，经过研磨制备得到的消光剂二氧化钛平均粒径为112nm的功能粉体浆料进入功能粉体浆料供应罐，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料输送计量单元以329kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料供应罐中采出。
(2)聚酯低聚物制备：聚酯低聚物浆料包括对苯二甲酸浆料与阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠浆料组成，其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.15:1调配而成、阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠浆料由间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠与乙二醇以重量比4:6调配而成。酯化系统由立式第一酯化反应釜和卧室三分室结构第二酯化反应釜组成，对苯二甲酸浆料以4637kg/h的流量连续均匀的输送至立式第一酯化反应釜、阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠浆料以260.7kg/h的流量连续均匀的注入卧室第二酯化反应釜的第二室、浓度为3wt％的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到卧式第二酯化反应釜的第三室。第一酯化反应釜反应温度为270℃，第二酯化反应釜反应温度为240℃。当聚酯低聚物的酸值达到20mgKOH/g，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以4277kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
(3)功能聚酯低聚物制备：来自酯化系统的聚酯低聚物和来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料经由剪切泵组成的反应物混合单元混合均匀后进入反应物压力调节单元调节压力调节至200kPa再进入由闪蒸罐组成的闪蒸脱挥系统进行闪蒸脱挥处理得到羟值为230mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中闪蒸脱挥系统的温度为220℃、压力为100kPa。来自闪蒸脱挥系统的功能聚酯低聚物进入由1台旋转刮板式蒸发器组成的薄膜蒸发脱挥系统进行脱挥处理得到羟值为165mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中薄膜蒸发脱挥系统的温度为250℃、压力为60kPa。
(4)功能聚酯预聚物制备：通过低聚物泵将功能聚酯低聚物连续稳定地从薄膜蒸发脱挥系统采出并输送至预缩聚系统进行预缩聚反应。预缩聚系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成，其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为260℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为270℃，制得特性粘度达到0.10dL/g的功能聚酯预聚物。
(5)功能聚酯制备：通过预聚物泵连续稳定地从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成，其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃，制得特性粘度达到0.50dL/g，压滤值DF为0.15kPa.cm2/g的功能聚酯。
(6)功能聚酯纤维产品制备：将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝，制得基体为阳离子染料可染共聚酯的光学遮蔽阳离子染料可染聚酯纤维，功能聚酯的该光学遮蔽阳离子染料可染聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为2.8cN/dtex、断裂伸长率为29％。
实施例6
(1)功能粉体浆料制备：将防紫外辐射剂掺铝氧化锌浓度为15wt％的乙二醇基功能粉体浆料预分散料以380.7kg/h的流量连续均匀的输送至由4台研磨机串联而成的功能粉体浆料制备单元，经过研磨制备得到的防紫外辐射剂掺铝氧化锌平均粒径为82nm的功能粉体浆料进入功能粉体浆料供应罐，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料输送计量单元以380.7kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料供应罐中采出。
(2)聚酯低聚物制备：聚酯低聚物浆料包括对苯二甲酸浆料与分散染料常压可染共聚改性单体己二酸二乙二醇酯浆料组成，其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.08:1调配而成、分散染料常压可染共聚改性单体己二酸二乙二醇酯浆料由己二酸二乙二醇酯与乙二醇以重量比6:4调配而成。酯化系统由立式第一酯化反应釜和卧室三分室结构第二酯化反应釜组成，对苯二甲酸浆料以4098kg/h的流量连续均匀的输送至立式第一酯化反应釜、分散染料常压可染共聚改性单体己二酸二乙二醇酯浆料以761.5kg/h的流量连续均匀的注入卧室第二酯化反应釜的第二室、浓度为3wt％的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到卧式第二酯化反应釜的第三室。第一酯化反应釜反应温度为270℃，第二酯化反应釜反应温度为250℃。当聚酯低聚物的酸值达到15mgKOH/g，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以4307kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
(3)功能聚酯低聚物制备：来自酯化系统的聚酯低聚物和来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料经由剪切泵组成的反应物混合单元混合均匀后进入反应物压力调节单元调节压力至300kPa再进入由闪蒸罐组成的闪蒸脱挥系统进行闪蒸脱挥处理得到羟值为210mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中闪蒸脱挥系统的温度为220℃、压力为100kPa。来自闪蒸脱挥系统的功能聚酯低聚物进入由2台旋转刮板式蒸发器组成的薄膜蒸发脱挥系统进行脱挥处理得到羟值为150mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中薄膜蒸发脱挥系统的温度为270℃、压力为60kPa。
(4)功能聚酯预聚物制备：通过低聚物泵将功能聚酯低聚物连续稳定地从薄膜蒸发脱挥系统采出并输送至预缩聚系统进行预缩聚反应。预缩聚系统由立式第一预缩聚反应釜和立式第二预缩聚反应釜组成，其中第一预缩聚反应釜的反应物温度为270℃、第二预缩聚反应釜的反应物温度为275℃，制得特性粘度达到0.19dL/g的功能聚酯预聚物。
(5)功能聚酯制备：通过预聚物泵连续稳定地从第二预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成，其中终缩聚反应釜的反应温度为280℃，制得特性粘度达到0.72dL/g，压滤值DF为0.19kPa.cm2/g的功能聚酯。
(6)功能聚酯纤维产品制备：将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝，制得基体为分散染料常压可染共聚酯的防紫外辐射分散染料常压可染聚酯纤维，该防紫外辐射分散染料常压可染聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.3cN/dtex、断裂伸长率为32％。
实施例7
(1)功能粉体浆料制备：将导电剂氧化铟锡浓度为20wt％的乙二醇基功能粉体浆料预分散料以580kg/h的流量连续均匀的输送至由4台研磨机串联而成的功能粉体浆料制备单元，经过研磨制备得到的导电剂氧化铟锡平均粒径为65nm的功能粉体浆料进入功能粉体浆料供应罐，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料输送计量单元以580kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料供应罐中采出。
(2)聚酯低聚物制备：聚酯低聚物浆料包括对苯二甲酸浆料与亲水共聚改性单体聚乙二醇浆料组成，其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与乙二醇以醇酸摩尔比1.10:1调配而成、亲水共聚改性单体聚乙二醇浆料由聚乙二醇在80℃熔融调配而成。酯化系统由立式第一酯化反应釜和卧室三分室结构第二酯化反应釜组成，对苯二甲酸浆料以4212kg/h的流量连续均匀的输送至立式第一酯化反应釜、亲水共聚改性单体聚乙二醇浆料以300kg/h的流量连续均匀的注入卧室第二酯化反应釜的第二室、浓度为3wt％的催化剂乙二醇锑溶液以54.8kg/h的流量连续均匀的注入到卧式第二酯化反应釜的第三室。第一酯化反应釜反应温度为270℃，第二酯化釜反应温度为250℃。当聚酯低聚物的酸值达到14mgKOH/g，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以3942kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
(3)功能聚酯低聚物制备：来自酯化系统的聚酯低聚物和来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料经由剪切泵组成的反应物混合单元混合均匀后进入反应物压力调节单元调节压力至200kPa再进入由闪蒸罐组成的闪蒸脱挥系统进行闪蒸脱挥处理得到羟值为175mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中闪蒸脱挥系统的温度为230℃、压力为100kPa。来自闪蒸脱挥系统的功能聚酯低聚物进入由2台旋转刮板式蒸发器组成的薄膜蒸发脱挥系统进行脱挥处理得到羟值为92mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中薄膜蒸发脱挥系统的温度为260℃、压力为20kPa。
(4)功能聚酯预聚物制备：通过低聚物泵将功能聚酯低聚物连续稳定地从薄膜蒸发脱挥系统采出并输送至预缩聚系统进行预缩聚反应。预缩聚系统由立式预缩聚反应釜组成，其中预缩聚反应釜的反应物温度为270℃，制得特性粘度达到0.20dL/g的功能聚酯预聚物。
(5)功能聚酯制备：通过预聚物泵连续稳定地从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成，其中终缩聚反应釜的反应温度为275℃，制得特性粘度达到0.72dL/g，滤值DF为0.14kPa.cm2/g的功能聚酯。
(6)功能聚酯纤维产品制备：将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝，制得基体为亲水共聚酯的抗静电亲水聚酯纤维，该抗静电亲水聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.4cN/dtex、断裂伸长率为33％。
实施例8
(1)功能粉体浆料制备：将防紫外辐射剂掺锌二氧化钛浓度为30wt％的丙二醇基功能粉体浆料预分散料以231.7kg/h的流量连续均匀的输送至由4台研磨机串联而成的功能粉体浆料制备单元，经过研磨制备得到的防紫外辐射剂掺锌二氧化钛平均粒径为78nm的功能粉体浆料进入功能粉体浆料供应罐，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料输送计量单元以231.7kg/h的流量连续稳定地从功能粉体浆料供应罐中采出。
(2)聚酯低聚物制备：聚酯低聚物浆料包括对苯二甲酸浆料与阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠浆料组成，其中对苯二甲酸浆料由对苯二甲酸与丙二醇以醇酸摩尔比1.10:1调配而成、阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠浆料由间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠与丙二醇以重量比4:6调配而成。酯化系统由立式第一酯化反应釜和卧室三分室结构第二酯化反应釜组成，对苯二甲酸浆料以4545kg/h的流量连续均匀的输送至立式第一酯化反应釜、阳离子染料可染共聚改性单体间苯二甲酸二丙二醇酯-5-磺酸钠浆料以349.2kg/h的流量连续均匀的注入卧室第二酯化反应釜的第二室、浓度为10wt％的催化剂钛酸四异丙酯溶液以18.8kg/h的流量连续均匀的注入到卧式第二酯化反应釜的第三室。第一酯化反应釜反应温度为250℃，第二酯化反应釜反应温度为230℃。当聚酯低聚物的酸值达到10mgKOH/g，通过由输送泵和流量计组成的功能粉体浆料在线添加均化系统的功能粉体浆料输送计量单元以4271kg/h的流量连续稳定地从第二酯化反应釜采出。
(3)功能聚酯低聚物制备：来自酯化系统的聚酯低聚物和来自功能粉体浆料连续制备系统的功能粉体浆料经由球窝式动态混合器组成的反应物混合单元混合均匀后进入反应物压力调节单元调节压力至200kPa再进入由闪蒸罐组成的闪蒸脱挥系统进行闪蒸脱挥处理得到羟值为96mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中闪蒸脱挥系统的温度为250℃、压力为100kPa。来自闪蒸脱挥系统的功能聚酯低聚物进入由1台降膜蒸发器组成的薄膜蒸发脱挥系统进行脱挥处理得到羟值为65mgKOH/g的功能聚酯低聚物，其中薄膜蒸发脱挥系统的温度为250℃、压力为5kPa。
(4)功能聚酯预聚物制备：通过低聚物泵将功能聚酯低聚物连续稳定地从薄膜蒸发脱挥系统采出并输送至预缩聚系统进行预缩聚反应。预缩聚系统由立式预缩聚反应釜组成，其中预缩聚反应釜的反应物温度为250℃，制得特性粘度达到0.40dL/g的功能聚酯预聚物。
(5)功能聚酯制备：通过预聚物泵连续稳定地从预缩聚反应釜采出并输送至终缩聚系统进行终缩聚反应。终缩聚系统由卧式终缩聚反应釜组成，其中终缩聚反应釜的反应温度为260℃，制得特性粘度达到0.95dL/g，压滤值DF为0.16kPa.cm2/g的功能聚酯。
(6)功能聚酯纤维产品制备：将功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝，制得基体为阳离子染料可染共聚酯的防紫外辐射阳离子染料可染聚酯纤维，该防紫外辐射阳离子染料可染聚酯纤维单丝纤度为1.16dtex、断裂强度为3.2cN/dtex、断裂伸长率为27％。
对比例1
本对比例采用母粒法制得的功能聚酯及纤维产品，具体制备方法如下：
将特性粘度为0.65dL/g的聚酯熔体通过熔体出料泵以3750kg/h的流量连续稳定地从终缩聚反应釜采出经熔体管道输送至动态混合器。颜料蓝15:3浓度为30wt％的功能母粒熔体通过单螺杆挤出机以326.1kg/h的流量注入动态混合器。聚酯熔体与功能母粒熔体经动态混合器均匀混合得到的功能聚酯熔体通过熔体管道直接输送至纺丝位进行纺丝，制得原液着色蓝色聚酯纤维，其中功能聚酯的压滤值DF为1.05kPa.cm2/g。
该原液着色蓝色聚酯纤维的单丝纤度为0.77dtex、断裂强度为2.3cN/dtex、断裂伸长率为15％。
对比例2
本对比例采用申请号02111349.1的方法制备颜料蓝15:3含量为2.4wt％、特性粘度为0.65dL/g的功能聚酯，然后将制得的功能聚酯进行纺丝制得原液着色蓝色聚酯纤维，其中功能聚酯的压滤值DF为0.96kPa.cm2/g。
该原液着色蓝色聚酯纤维的单丝纤度为0.77dtex、断裂强度为2.5cN/dtex、断裂伸长率为20％。
实验例
将如上实施例1～8以及对比例1所制备的功能聚酯及功能纤维产品进行性能测试，测试项目如下：
(1)功能粉体浆料中功能粉体平均粒径(μm)，测试方法：采用动态光散射粒度仪测试功能粉体粒径。
(2)功能聚酯压滤值DF(kPa.cm2/g)，测试方法：由长径比为Φ25mm×25D的单螺杆挤出机、容积为1.2cc的熔体计量泵、熔体压力传感器和滤网面积S为3.8cm2的60-100-1400-100-20目四层组合滤网依次连接组成压滤性能测试仪；压滤性能测试工艺条件：熔体温度为295℃、熔体计量泵泵前压力设定值为6.5MPa、熔体计量泵计量流量为38g/min；先将500g聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯从压滤性能测试仪中挤出，记录平衡压力为初始压力Ps，然后将3000g功能聚酯从压滤性能测试仪中挤出，再将500g聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯从压滤性能测试仪中挤出，记录平衡压力为终止压力PT，最后按照公式:
Figure BDA0001930103900000171
计算得出压滤值DF。
(3)功能聚酯纤维线密度(dtex)，测试方法：参照GB/T 14343-2008；
(4)功能聚酯纤维断裂强度(cN/dtex)，测试方法：参照GB/T14344-2008；
(5)功能聚酯纤维断裂伸长(％)，测试方法：参照GB/T 14344-2008。测试结果见表1。
表1：
Figure BDA0001930103900000172
由表1中的数据可知，采用本发明的功能聚酯制备方法所制备的功能聚酯的压滤值DF均不高于0.8kPa.cm2/g，而且相比于对比例1和对比例2制备的功能聚酯具有更低的压滤值，其纤维产品的性能更好，表明本发明的功能聚酯制备方法所制备的功能聚酯具有更高的功能粉体分散均匀性。
原因在于，虽然本发明实施例1和对比例1、对比2制备功能聚酯所采用的颜料蓝15:3的添加量均相同，但与对比例1相比，实施例1中颜料蓝15:3以连续制备的功能粉体浆料的形式加入到聚酯低聚物中均匀混合后再经薄膜蒸发脱挥处理和缩聚反应得到功能聚酯；对比例1中颜料蓝15:3以母粒的形式加入到终缩聚反应制备得到的聚酯熔体中得到功能聚酯。由于母粒法制备功能聚酯的过程中，功能粉体在高粘聚酯熔体中的分散主要是依靠混合设备所提供的机械剪切力，从而难以实现功能粉体在聚酯熔体中的高度均匀分散，使制备得到的功能聚酯熔体的纺丝性能较差。
与对比例2相比，实施例1采用连续聚合制备方法制备功能聚酯，其中由功能粉体浆料连续制备系统制得的乙二醇基颜料蓝15:3浆料经功能粉体浆料在线添加均化系统以精确比例注入功能聚酯连续生产系统中，并经由剪切泵组成的反应物混合单元实现在线注入连续生产系统中的乙二醇基颜料蓝15:3浆料与来自酯化系统的聚酯低聚物的高效均匀混合，从而可有效避免颜料蓝15:3的凝聚，实现颜料蓝15:3在聚酯低聚物中的高度均匀分散。而对比例2采用间歇聚合制备方法制备功能聚酯，间歇制备的乙二醇基颜料蓝15:3浆料待酯化反应结束后，通过酯化反应釜的加料口慢慢的倒入酯化反应釜中仅通过酯化反应釜的搅拌器进行简单的搅拌混合，这样不仅无法实现颜料蓝15:3的高效分散，而且在乙二醇基颜料蓝15:3浆料的加入过程中易因浆料载体乙二醇的高温气化而导致颜料蓝15:3的凝聚。此外，由于对比例2采用间歇聚合制备方法制备功能聚酯，在出料过程中由于制得的功能聚酯在高温缩聚釜中停留时间长短不一，料头与料尾之间存在较大特性粘度差；而且间歇聚合工艺的生产工艺控制稳定性较差，导致不同生产釜所制备的功能聚酯的性能指标中也存在较大的差异。因此对比例2所制备的功能聚酯的质量稳定性和颜料蓝15:3的分散性相对较差，从而导致对比例2所制备的功能聚酯所纺制的纤维的力学性能劣化。采用相同的颜料蓝15:3添加量，制备的相同线密度的功能聚酯纤维，实施例1所制备的功能聚酯纤维的断裂强度为3.2cN/dtex，而对比例2所制备的功能聚酯纤维的断裂强度仅为2.5cN/dtex。
实验例2
本实验例用来比较实施例1-8制得的纤维产品和对比例2制得的纤维产品采用一浴一步套染工艺，用耐碱性分散染料染色，其浸染温度和上染率，见表2。
表2：
浸染温度(℃) 上染率(％)
实施例1 85 92
实施例2 90 94
实施例3 95 96
实施例4 90 95
实施例5 88 92
实施例6 90 93
实施例7 80 90
实施例8 90 95
对比例1 125 85
对比例2 130 86
从以上实验数据可知，本发明的方法制得的功能聚酯的纤维产品上染率达到90％以上的浸染温度为＜100℃，在常温常压下即可实现。而对比例1和对比例2达到85％的上染率的浸染温度＞120℃，这是因为本发明在功能聚酯的过程中，在酯化反应阶段加入了能赋予功能聚酯常温常压染色性能的间苯二甲酸浆料。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，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、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (9)

1.一种功能聚酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将功能粉体与二元醇混合后经研磨，制得功能粉体浆料；
(2)将对苯二甲酸与二元醇混合后经酯化反应，制得聚酯低聚物；
(3)将(1)中制得的功能粉体浆料和(2)中制得的聚酯低聚物混合，降压后经脱挥过程，制得功能聚酯低聚物；
(4)将(3)中制得的功能聚酯低聚物经预缩聚反应和终缩聚反应，制得功能聚酯；
在酯化反应过程中还加入共聚改性单体浆料，所述共聚改性单体浆料为共聚改性单体与二元醇的混合物，所述共聚改性单体与二元醇的质量比为0.66～4:1；所述共聚改性单体包括苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、二甘醇、聚乙二醇、山梨醇、聚酰胺和聚己二酸乙二醇酯中的一种或多种；
步骤(2)中对苯二甲酸与二元醇的醇酸摩尔比为1.05～1.4：1；
所述的脱挥过程包括闪蒸脱挥和薄膜蒸发脱挥；所述闪蒸脱挥的温度为210℃～250℃，压力为100～150kPa；所述薄膜蒸发脱挥的温度为220～280℃，压力为1～90kPa；
功能粉体浆料与聚酯低聚物混合均匀后经过脱挥处理得到羟值不高于175mgKOH/g的功能聚酯低聚物，所述功能粉体浆料中功能粉体的平均粒径≤1000nm；
上述制备方法为采用连续生产系统来连续生产功能聚酯，连续生产系统包括由酯化系统、预缩聚系统、终缩聚系统组成的聚酯主生产系统、功能粉体浆料连续制备系统和脱挥系统组成；所述功能粉体浆料由功能粉体浆料连续制备系统制得，所述聚酯低聚物由酯化系统制得，所述功能聚酯低聚物由脱挥系统制得，功能聚酯预聚物由预缩聚系统制得，功能聚酯终聚物由终缩聚系统制得；所述脱挥系统设置于酯化系统与预缩聚系统之间；
所述功能粉体浆料连续制备系统包括功能粉体浆料连续制备单元、功能粉体浆料供应单元；功能粉体浆料连续制备单元由1-5台研磨机串联而成；
所述步骤(3)中包括一个混合装置，步骤(1)制得的功能粉体浆料与步骤(2)制得的聚酯低聚物在混合装置混合，所述混合装置设置在酯化系统与闪蒸系统之间，所述功能粉体浆料连续制备系统与混合装置相连；所述混合装置包括第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道将功能粉体浆料输送至混合装置，所述第二管道将聚酯低聚物输送至混合装置，在混合装置中功能粉体与聚酯低聚物进行搅拌、剪切方式进行充分混合，所述第三管道将聚酯低聚物和功能粉体浆料的混合物输出混合装置进行脱挥处理；所述混合装置为功能粉体浆料在线添加均化系统，所述功能粉体浆料在线添加均化系统由聚酯低聚物输送计量单元、功能粉体浆料输送计量单元、反应物混合单元和反应物压力调节单元组成。
2.根据权利要求1所述的一种功能聚酯的制备方法，其特征在于，所述共聚改性单体与二元醇的质量比为0.66～1.5:1。
3.根据权利要求1所述的一种功能聚酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)中对苯二甲酸与二元醇的醇酸摩尔比为1.1～1.2:1。
4.根据权利要求1所述的一种功能聚酯的制备方法，其特征在于，所述二元醇包括乙二醇、丙二醇和丁二醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种功能聚酯的制备方法，其特征在于，所述闪蒸脱挥的温度为220℃～240℃，压力为100～120kPa；所述薄膜蒸发脱挥的温度为230～260℃，压力为5～20kPa。
6.根据权利要求1所述的一种功能聚酯的制备方法，其特征在于，所述功能粉体包括炭黑、颜料蓝15:1、颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料蓝15:6、氧化亚铜、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、石墨烯中的一种或多种。
7.一种功能聚酯，其特征在于，所述功能聚酯的特性粘度为0.50～1.20dL/g，压滤值DF≤0.8kPa.cm2/g；
所述功能聚酯为权利要求1-6任意一种方法制得的功能聚酯。
8.一种功能聚酯的纤维产品，其特征在于，所述纤维产品的断裂强度为2.7-3.4cN/dtex、断裂伸长率为26-34％；所述纤维产品为权利要求7所述功能聚酯制得的纤维产品。
9.根据权利要求8所述的功能聚酯的纤维产品，其特征在于，所述纤维产品为包括原液着色、抗菌、防辐射、抗静电、荧光、远红外、导热和/或负离子中的一种或几种功能的聚酯纤维。
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