CN110903617A - 水性超细纤维用pet色母粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性超细纤维用PET色母粒，其原料按质量百分比计包括：载体30～80％、着色剂10～50％、分散剂3～15％、增容剂3～15％、滑爽剂3～10％、抗静电剂3～20％、改性无机填料0.5～20％、抗氧剂0.1～1％。本发明的水性超细纤维用PET色母粒保证了超细纤维纺丝和无纺布加工等性能并有效解决终产品的着色和色迁移问题；且本发明的水性超细纤维用PET色母粒成本较低，着色剂与载体作用强，着色效果好，生产制备工艺简单，对环境污染较小，在纺丝过程中具有较好的相容性和流动性，不易发生断丝，终产品色相稳定，无色迁移。

Description

水性超细纤维用PET色母粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种水性超细纤维用PET色母粒及其制备方法。

背景技术

超细纤维合成革被认为是第三代合成革技术，是合成纤维向高仿真化发展的典型代表。由于其能够模拟真皮纤维的结构，相关的研发和工业化应用工作广受关注。超细纤维合成革的制备需要经过含浸、烘干、减量、染色、水洗等工艺过程，以最终获得类似于真皮胶原纤维结构，进而制得高仿真的超纤革制品。通常，按照减量方式的不同，超细纤维可分为甲苯减量型和碱减量型两种，即所谓的“油性”(甲苯碱量型)和“水性”(碱减量型)超纤。“水性”超纤由于制造过程中使用的溶剂为水，对环境的影响更小，因此近年来受到极大的关注，按照所使用的无纺布基材的不同，水性超纤又可分为锦纶型和涤纶型。

涤纶型“水性”超纤中，由于聚酯(PET)分子结构的影响故而不易染色。一方面，传统的水溶性染料无法有效吸附在PET分子上，分散型染料具备一定的染色能力，其虽能与纤维及聚氨酯形成分子间作用力(范德华力)，但终产品也易发生色迁移等问题。另一方面，由于水性超纤的应用较油性超纤起步晚，目前缺少针对于水性超纤体系的PET色母粒，而使用通用型PET色母粒，由于其针对于普通涤纶纤维，在双组份的水性超纤纺丝过程中易出现相容性、分散性和均匀性差，发生断丝，在减量开纤后颜色无法达到要求等问题。

基于上述情况，本发明提出了一种水性超细纤维用PET色母粒及其制备方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性超细纤维用PET色母粒及其制备方法。本发明的水性超细纤维用PET色母粒，通过在纺丝阶段加入该色母粒，可以在保证超细纤维无纺布加工等性能的前提下，解决终产品的着色和色迁移问题。同时，该色母粒成本较低，着色效果好，生产制备工艺简单，对环境污染较小。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种水性超细纤维用PET色母粒，其原料按质量百分比计包括：

载体30～80％、着色剂10～50％、分散剂3～15％、增容剂3～15％、滑爽剂3～10％、抗静电剂3～20％、改性无机填料0.5～20％、抗氧剂0.1～1％。

本发明的水性超细纤维用PET色母粒保证了超细纤维纺丝和无纺布加工等性能并有效解决终产品的着色和色迁移问题；且本发明的水性超细纤维用PET色母粒成本较低，着色剂与载体作用强，着色效果好，生产制备工艺简单，对环境污染较小，在纺丝过程中具有较好的相容性和流动性，不易发生断丝，终产品色相稳定，无色迁移。

优选的，所述水性超细纤维用PET色母粒的原料按质量百分比计包括：

载体45～65％、着色剂20～40％、分散剂7～11％、增容剂7～11％、滑爽剂5～8％、抗静电剂8～15％、改性无机填料6.5～14％、抗氧剂0.35～0.75％。

优选的，所述载体为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、磺酸化聚酯和苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯-对苯二甲酸多元醇酯共聚物中的任意一种或几种，且所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、磺酸化聚酯和苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯-对苯二甲酸多元醇酯共聚物的熔点均在230～260℃，使用前均须在100～120℃烘干2～4小时。

以上优选的载体的特点是熔点在230～260℃左右，具有较高的流动性和较低的熔融粘度，载体在使用前需在100～120℃烘干2～4小时。

优选的，所述着色剂为酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红、镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、群青、钴蓝和钴紫中的任意一种或几种，且所述酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红、镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、群青、钴蓝和钴紫的粒径均在1μm以下，目数均在1500目以上。

以上优选的着色剂的特点是粒径小，结构低，粒径在1μm以下，目数在1500目以上，具有较好的着色力。

优选的，所述分散剂为硬脂酸钠、硬脂酸钙、超细TAS-2A粉、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯低分子蜡和极性改性蜡中的任意一种或几种，且所述硬脂酸钠、硬脂酸钙、超细TAS-2A粉、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯低分子蜡和极性改性蜡的熔点均低于230℃。

以上优选的分散剂的特点是与载体和着色剂均具有较好的相容性，熔点应低于230℃。

优选的，所述增容剂为马来酸酐接枝增容剂，接枝率为1～3％。

优选的，所述滑爽剂为油酸酞胺、芥酸酞胺和季戊四醇四硬脂酸酯中的任意一种或几种；所述抗静电剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺和丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物中的任意一种或几种。

优选的，所述改性无机填料为经氨基改性修饰的硅藻土、碳酸钙和气相二氧化硅中的任意一种或几种，且所述经氨基改性修饰的硅藻土、碳酸钙和气相二氧化硅的目数均为1500目以上。

优选的，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

本发明还提供一种所述的水性超细纤维用PET色母粒的制备方法，包括下列步骤：

A、按照组分及其百分比要求配料，使用研磨机预先对着色剂进行研磨，研磨后着色剂粒度需<1.0μm，然后将分散剂加至研磨后的着色剂中混合，使分散剂均匀地润湿着色剂颗粒表面层，形成一层润湿分散层；

B、将经过事先干燥处理的载体、增容剂、抗静电剂、改性无机填料送入高速混合机中，搅拌30～60min；再加入滑爽剂和步骤A处理后的着色剂，搅拌时间为30～60min，充分搅拌后备用；

C、将步骤B制备的混合料送入双螺杆挤出机进行熔融挤压，双螺杆挤出机内温度控制在230～260℃，螺杆转速为100～400r/min，挤出多根色母条，将多根有色线条通过水槽冷却；

D、将步骤C中冷却后的色母条输送至切粒机进行切粒处理，将色母条切断为色母粒，将获得的色母粒放入清水中冲洗；

E、将步骤D得到的色母粒于100～120℃进行烘干冷却后，得到所述水性超细纤维用PET色母粒。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明的水性超细纤维用PET色母粒保证了超细纤维纺丝和无纺布加工等性能并有效解决终产品的着色和色迁移问题；且本发明的水性超细纤维用PET色母粒成本较低，着色剂与载体作用强，着色效果好，生产制备工艺简单，对环境污染较小，在纺丝过程中具有较好的相容性和流动性，不易发生断丝，终产品色相稳定，无色迁移。

本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。

下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。

实施例1：

一种水性超细纤维用PET色母粒，其原料按质量百分比计包括：

载体30～80％、着色剂10～50％、分散剂3～15％、增容剂3～15％、滑爽剂3～10％、抗静电剂3～20％、改性无机填料0.5～20％、抗氧剂0.1～1％。

优选的，所述水性超细纤维用PET色母粒的原料按质量百分比计包括：

载体45～65％、着色剂20～40％、分散剂7～11％、增容剂7～11％、滑爽剂5～8％、抗静电剂8～15％、改性无机填料6.5～14％、抗氧剂0.35～0.75％。

优选的，所述载体为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、磺酸化聚酯和苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯-对苯二甲酸多元醇酯共聚物中的任意一种或几种，且所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、磺酸化聚酯和苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯-对苯二甲酸多元醇酯共聚物的熔点均在230～260℃，使用前均须在100～120℃烘干2～4小时。

优选的，所述着色剂为酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红、镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、群青、钴蓝和钴紫中的任意一种或几种，且所述酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红、镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、群青、钴蓝和钴紫的粒径均在1μm以下，目数均在1500目以上。

优选的，所述分散剂为硬脂酸钠、硬脂酸钙、超细TAS-2A粉、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯低分子蜡和极性改性蜡中的任意一种或几种，且所述硬脂酸钠、硬脂酸钙、超细TAS-2A粉、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯低分子蜡和极性改性蜡的熔点均低于230℃。

优选的，所述增容剂为马来酸酐接枝增容剂，接枝率为1～3％。

优选的，所述滑爽剂为油酸酞胺、芥酸酞胺和季戊四醇四硬脂酸酯中的任意一种或几种；所述抗静电剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺和丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物中的任意一种或几种。

优选的，所述改性无机填料为经氨基改性修饰的硅藻土、碳酸钙和气相二氧化硅中的任意一种或几种，且所述经氨基改性修饰的硅藻土、碳酸钙和气相二氧化硅的目数均为1500目以上。

优选的，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

本发明还提供一种所述的水性超细纤维用PET色母粒的制备方法，包括下列步骤：

A、按照组分及其百分比要求配料，使用研磨机预先对着色剂进行研磨，研磨后着色剂粒度需<1.0μm，然后将分散剂加至研磨后的着色剂中混合，使分散剂均匀地润湿着色剂颗粒表面层，形成一层润湿分散层；

B、将经过事先干燥处理的载体、增容剂、抗静电剂、改性无机填料送入高速混合机中，搅拌30～60min；再加入滑爽剂和步骤A处理后的着色剂，搅拌时间为30～60min，充分搅拌后备用；

C、将步骤B制备的混合料送入双螺杆挤出机进行熔融挤压，双螺杆挤出机内温度控制在230～260℃，螺杆转速为100～400r/min，挤出多根色母条，将多根有色线条通过水槽冷却；

D、将步骤C中冷却后的色母条输送至切粒机进行切粒处理，将色母条切断为色母粒，将获得的色母粒放入清水中冲洗；

E、将步骤D得到的色母粒于100～120℃进行烘干冷却后，得到所述水性超细纤维用PET色母粒。

实施例2

20％的炭黑、10％的群青、5％的聚乙烯低分子蜡、2.5％的季戊四醇四硬脂酸酯混合，使用研磨机碾磨至着色剂粒度约为1.0μm。将50％的载体树脂、5％的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、4％的脂肪醇聚氧乙烯醚、3％的改性硅藻土、0.5％的受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物混合搅拌30～60min，然后加入处理过的着色剂混合，送入高速混合机中搅拌时间为30～60min，制备的混合料送入双螺杆挤出机进行熔融挤压，双螺杆挤出机内温度控制在230～260℃，螺杆转速为100～400r/min，挤出多根有色线条，将多根有色线条放入水槽冷却，冷却后的色母条输送至干燥器内进行干燥处理，干燥温度控制在100～120℃，干燥30～60min，烘干后输送至切粒机进行切粒处理，将色母条切断为色母粒，将获得的色母粒放入清水中冲洗，再次于100～120℃烘干冷却后得到色母粒产品。

通过上述配方和工艺制备的色母粒熔点在230～260℃左右，通过增强着色剂与载体的作用力，其着色效果好，色母粒的压力升指数(△P值/Mpa/kg)为0.6Mpa/kg，含水率为0.10％，在纺丝过程中具有较好的流动性，与纺丝液具有良好的相容性，且不易发生断丝，能有效地进行定岛超纤纺丝，终产品色相稳定，无色迁移。

实施例3

20％的炭黑、5％的氧化铁红、5％的钴蓝、2％的聚乙烯低分子蜡、4.5％的极性改性蜡混合，使用研磨机碾磨至着色剂粒度约为1.0μm。将57％的载体树脂、5％的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、1％的气相二氧化硅、0.5％的受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物混合搅拌30～60min，然后加入处理过的着色剂混合，送入高速混合机中搅拌时间为30～60min，制备的混合料送入双螺杆挤出机进行熔融挤压，双螺杆挤出机内温度控制在250～260℃，螺杆转速为100～400r/min，挤出多根有色线条，将多根有色线条放入水槽冷却，冷却后的色母条输送至干燥器内进行干燥处理，干燥温度控制在100～120℃，干燥30～60min，烘干后输送至切粒机进行切粒处理，将色母条切断为色母粒，将获得的色母粒放入清水中冲洗，再次于100～120℃烘干冷却后得到色母粒产品。

通过上述配方和工艺制备的色母粒熔点在230～260℃左右，通过增强着色剂与载体的作用力，其着色效果好，色母粒的压力升指数(△P值/Mpa/kg)为0.9Mpa/kg，含水率为0.10％，且在纺丝过程中具有较好的流动性，与纺丝液具有良好的相容性，且不易发生断丝，能有效地进行定岛超纤纺丝，终产品色相稳定，无色迁移。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水性超细纤维用PET色母粒，其特征在于，其原料按质量百分比计包括：

载体30～80％、着色剂10～50％、分散剂3～15％、增容剂3～15％、滑爽剂3～10％、抗静电剂3～20％、改性无机填料0.5～20％、抗氧剂0.1～1％。

2.根据权利要求1所述的水性超细纤维用PET色母粒，其特征在于，所述水性超细纤维用PET色母粒的原料按质量百分比计包括：

载体45～65％、着色剂20～40％、分散剂7～11％、增容剂7～11％、滑爽剂5～8％、抗静电剂8～15％、改性无机填料6.5～14％、抗氧剂0.35～0.75％。

3.根据权利要求1所述的水性超细纤维用PET色母粒，其特征在于，所述载体为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、磺酸化聚酯和苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯-对苯二甲酸多元醇酯共聚物中的任意一种或几种，且所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、磺酸化聚酯和苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯-对苯二甲酸多元醇酯共聚物的熔点均在230～260℃，使用前均须在100～120℃烘干2～4小时。

4.根据权利要求1所述的水性超细纤维用PET色母粒，其特征在于，所述着色剂为酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红、镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、群青、钴蓝和钴紫中的任意一种或几种，且所述酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红、镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、群青、钴蓝和钴紫的粒径均在1μm以下，目数均在1500目以上。

5.根据权利要求1所述的水性超细纤维用PET色母粒，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸钠、硬脂酸钙、超细TAS-2A粉、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯低分子蜡和极性改性蜡中的任意一种或几种，且所述硬脂酸钠、硬脂酸钙、超细TAS-2A粉、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯低分子蜡和极性改性蜡的熔点均低于230℃。

6.根据权利要求1所述的水性超细纤维用PET色母粒，其特征在于，所述增容剂为马来酸酐接枝增容剂，接枝率为1～3％。

7.根据权利要求1所述的水性超细纤维用PET色母粒，其特征在于，所述滑爽剂为油酸酞胺、芥酸酞胺和季戊四醇四硬脂酸酯中的任意一种或几种；所述抗静电剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺和丙三醇单硬脂酸酯与烷基磺酸钠复配物中的任意一种或几种。

8.根据权利要求1所述的水性超细纤维用PET色母粒，其特征在于，所述改性无机填料为经氨基改性修饰的硅藻土、碳酸钙和气相二氧化硅中的任意一种或几种，且所述经氨基改性修饰的硅藻土、碳酸钙和气相二氧化硅的目数均为1500目以上。

9.根据权利要求1所述的水性超细纤维用PET色母粒，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的水性超细纤维用PET色母粒的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

A、按照组分及其百分比要求配料，使用研磨机预先对着色剂进行研磨，研磨后着色剂粒度需<1.0μm，然后将分散剂加至研磨后的着色剂中混合，使分散剂均匀地润湿着色剂颗粒表面层，形成一层润湿分散层；

B、将经过事先干燥处理的载体、增容剂、抗静电剂、改性无机填料送入高速混合机中，搅拌30～60min；再加入滑爽剂和步骤A处理后的着色剂，搅拌时间为30～60min，充分搅拌后备用；

C、将步骤B制备的混合料送入双螺杆挤出机进行熔融挤压，双螺杆挤出机内温度控制在230～260℃，螺杆转速为100～400r/min，挤出多根色母条，将多根有色线条通过水槽冷却；

D、将步骤C中冷却后的色母条输送至切粒机进行切粒处理，将色母条切断为色母粒，将获得的色母粒放入清水中冲洗；

E、将步骤D得到的色母粒于100～120℃进行烘干冷却后，得到所述水性超细纤维用PET色母粒。