CN112176447B - 有色聚酯纤维及其制备方法 - Google Patents

有色聚酯纤维及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112176447B
CN112176447B CN202011124255.0A CN202011124255A CN112176447B CN 112176447 B CN112176447 B CN 112176447B CN 202011124255 A CN202011124255 A CN 202011124255A CN 112176447 B CN112176447 B CN 112176447B
Authority
CN
China
Prior art keywords
colored polyester
mass
parts
pigment
surfactant
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.)
Active
Application number
CN202011124255.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112176447A (zh
Inventor
杜长森
吕仕铭
徐利伟
吕品
冯淑芹
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.)
Suzhou Sunmun Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Sunmun Technology Co 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 Suzhou Sunmun Technology Co ltd filed Critical Suzhou Sunmun Technology Co ltd
Priority to CN202011124255.0A priority Critical patent/CN112176447B/zh
Publication of CN112176447A publication Critical patent/CN112176447A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112176447B publication Critical patent/CN112176447B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181—Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183—Terephthalic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/04—Pigments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种有色聚酯纤维的制备方法，包括下述步骤：(a)将多元酸、多元醇以及催化剂充分混合后，进行酯化反应；(b)在步骤(a)酯化反应进行过程中，添加液体着色剂充分混合反应后，进行缩聚反应，得到着色聚酯熔体；(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体进行纺丝，得到有色聚酯纤维；其中，所述液体着色剂的制备方法为：将表面活性剂A和表面活性剂B分散在含有季戊四醇的乙二醇溶液中，添加表面改性的颜料，经过分散、研磨、过滤工艺得到液体着色剂。本发明制备的有色聚酯纤维色泽均匀，耐水洗牢度好。

Description

有色聚酯纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚酯纤维，具体涉及一种原液着色聚酯纤维及其制备方法，属于精细化工技术领域。
背景技术
我国将含聚对苯二甲酸乙二酯组分大于85％的合成纤维称为聚酯纤维，商品名为涤纶。聚酯纤维经过纺丝过程中拉伸和定形作用，分子排列整齐呈线状直链，结晶度高，取向性好，分子间空隙小，染料不易渗入；大分子链上没有羟基、氨基等极性官能团，只有极性较小的酯基，因此聚酯纤维作为纺织材料具有较差的染色性。染料分子只有在高温高压条件下才能进入纤维内部进行染色，该工艺存在设备要求高、废水排放量大等问题。原液着色是在纤维纺丝前加入着色剂直接纺出有色纤维的工艺，原液着色省去了后续染色工序，减少了因染色、清洗等工艺而产生的“三废”污染和巨大能耗，有利于推进纤维生产过程中的节能减排，具有良好的发展前景。
聚酯是由多元酸和多元醇缩聚而得的聚合物，聚酯合成工艺有直接酯化法和酯交换法，由于直接酯化法具有原料消耗低、反应时间短等优势，成为主要合成工艺。直接酯化法主要反应过程为：首先用高纯度对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应生成酯和水，然后将生成的酯再进行缩聚反应得到聚酯和乙二醇，其中缩聚包括预缩聚和终缩聚。聚酯纤维原液着色工艺中，着色剂可以选择在酯化反应前、酯化反应后预缩聚反应前、预缩聚反应后终缩聚反应前、终缩聚反应后纺丝前等不同工艺段添加。如公开号为CN107723831的中国专利揭示了一种原液着色聚酯纤维及其制备方法，是将着色母液添加到聚酯低聚物中，混合均匀后进入缩聚系统中依次经过预缩聚反应、终缩聚反应得到着色聚酯熔体，此方法是在酯化反应后预缩聚反应前添加着色剂。然而在酯化反应后添加着色剂存在一定的缺陷：缩聚反应产物是聚酯和乙二醇，需要将生成的乙二醇排出，但是添加乙二醇基着色剂增加了乙二醇的排放压力，不利于缩聚反应的发生；在酯化反应前添加着色剂也存在一定的缺陷：对颜料的耐温性能要求较高。
液体着色剂是将着色剂分散在液体介质中形成的分散体，液体着色剂可以进行熔体直纺，大大降低了生产成本，成为聚酯纤维原液着色领域一种极具发展前景的着色剂。公开号为US3002942的专利揭示了一种在乙二醇介质中，通过分散剂分散颜料制备乙二醇基颜料色浆及将该色浆用于聚酯原液纺丝的方法，该乙二醇基色浆在聚酯完成酯交换后，直接加入聚酯反应体系中进行着色。以溶剂作为载体制备的液体着色剂中，提升颜料颗粒的长时间分散稳定性是影响其应用性能的关键技术指标。在溶剂型液体着色剂中，使用具有特殊结构的表面活性剂实现颜料的分散是常用的制备方法，如公开号为US5308395的专利，揭示了一种用于塑料的液体着色剂的制备方法，该液体着色剂包括着色剂和载体，其中载体含有至少一种有机松香酯和至少一种表面表活性剂，优选地表面活性剂有聚12-羟基硬脂酸、聚酯衍生物、聚(低级亚烷基)亚胺与聚酯反应获得的表面活性剂；也有对颜料进行改性以提高其在液体中提高分散性能的报道，如公开号为US4879335的美国专利揭示了一种炭黑液体着色剂及其聚酯纤维的制备方法：炭黑先用过氧化物氧化处理、加碱中和、过滤干燥，然后再与液体分散介质(如液体聚酯)混合，得到可以用于聚酯纤维的液体着色剂。
然而现有技术制备的液体着色剂储存稳定性和与聚酯相容性不能很好的满足聚酯熔体直纺工艺的需要，存在液体着色剂储存一段时间后出现分层、絮凝、返粗，熔体纺丝时堵塞喷丝孔、可纺性差等问题，使制备的有色聚酯纤维色泽不均匀、耐洗牢度差等现象。
通常情况下，颜料是不溶于水或有机溶剂的。通过将颜料和表面活性剂等原材料，在水中经分散、研磨、干燥等工艺，制备在液体中具有较好分散效果的颜料，是一种常见的颜料表面改性工艺。如美国专利US6440207中，揭示了一种通过将有机颜料、至少占颜料质量1％的芳香族烷氧基聚醚等原料，经分散、研磨、喷雾干燥或冷冻干燥等工艺得到一种可以在液体中具有良好分散效果的颜料的方法，然而，该颜料主要用于涂料和油墨领域，尚未见可以用于聚酯纤维着色的表面改性颜料的报道。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种有色聚酯纤维的制备方法，在该制备方法中，首先对颜料进行了表面改性，并将表面改性后的颜料配置成液体着色剂，最后在酯化前添加液体着色剂，制备的有色聚酯纤维色泽均匀、耐洗牢度高。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种有色聚酯纤维的制备方法，包括下述步骤：
(a)将多元酸、多元醇以及催化剂充分混合后，进行酯化反应；
(b)在步骤(a)酯化反应进行过程中，添加液体着色剂充分混合反应后，进行缩聚反应，得到着色聚酯熔体；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体进行纺丝，得到有色聚酯纤维；
其中，所述液体着色剂的制备方法为：将表面活性剂A和表面活性剂B分散在含有季戊四醇的乙二醇溶液中，添加表面改性的颜料，经过分散、研磨、过滤工艺得到液体着色剂。
进一步地，以液体着色剂总质量为100份计算，所述液体着色剂包括如下质量份数的组分：表面活性剂A为1～3份、表面活性剂B为1～3份、季戊四醇为2～5份、表面改性的颜料为10～40份、余量为乙二醇。
进一步地，所述表面活性剂A为具有通式(I)结构的化合物：
Figure BDA0002733073440000041
其中，R1为含碳数在10～20之间的烷基；M为Na、K、NH4和H中的一种，优选地M为Na。表面活性剂A的制备方法可参考文献Gemini surfactants A new class of self-assembling molecules。
进一步地，所述表面活性剂B为具有通式(II)结构的化合物：
Figure BDA0002733073440000042
其中，R2为含碳数在1～18之间的烷基；n为5～20之间的整数；Y为Na、K和NH4中的一种，优选地Y为Na。表面活性剂B是烷基酚聚氧乙烯醚与顺酐酯化反应后，与亚硫酸钠磺化反应得到。
进一步地，所述表面改性的颜料由以下方法制得：将市场上购买的普通商品化原颜料加入聚合物树脂、脂肪醇聚氧乙烯醚和水的混合液中形成颜料混合液，颜料混合液经分散、研磨、过滤和喷雾干燥工艺后，制得表面改性的颜料；
其中颜料混合液中各组分的量为：原颜料5～40质量份、聚合物树脂占原颜料质量百分比的5～20％、脂肪醇聚氧乙烯醚占原颜料质量百分比的2～10％、余量为水，颜料混合液总质量为100份。
进一步地，颜料为具有优异的耐热稳定性，包括但不限于颜料紫23、颜料棕26、颜料红122、颜料黄192；所述聚合物树脂的单体至少包括马来酸酐、马来酸酐衍生物、丙烯酸和丙烯酸衍生物中的至少一种。聚合物树脂作为颜料的表面改性剂对颜料进行改性，所用聚合物树脂可以通过市场采购而得，本发明中，优选为巴斯夫公司的丙烯酸聚合物，商品牌号为巴斯夫公司的
Figure BDA0002733073440000053
ADP-1200或
Figure BDA0002733073440000051
ADP-1230，或者克雷威利公司的马来酸酐聚合物，商品牌号为
Figure BDA0002733073440000052
17352H；所用脂肪醇聚氧乙烯醚，一般为含有4-18个碳的一元醇对其摩尔数6-20倍的环氧乙烷开环产物，本发明中，优选商品型号为O-15型、O-20型、O-25型、O-30型等四种型号的平平加。
进一步地，步骤(a)中所述多元酸包括但不限于对苯二甲酸、间苯二甲酸、丁二酸、戊二酸和己二酸中的至少一种，优选为对苯二甲酸；所述多元醇包括但不限于乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇和己二醇中的至少一种，优选为乙二醇；所述催化剂包括但不限于钛类催化剂、锑类催化剂、铝类催化剂、锡类催化剂以及锗类催化剂中的至少一种，优选为催化剂以环保型的钛类催化剂为主，更优选为钛酸四丁酯。
进一步地，步骤(b)中所述缩聚反应分为预缩聚反应和终缩聚反应，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为240～265℃的条件下反应60～90min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为245～270℃的条件下反应90～180min，步骤(c)中所述纺丝是在250～300℃进行，卷绕速度为2000～4000m/min。
本发明还提供了一种有色聚酯纤维，所述有色聚酯纤维由上述制备方法制备而成。
本发明的有益效果是：
1)首先使用聚合物树脂对颜料进行表面改性，得到改性的颜料，使用具有特定结构的两种表面活性剂，使颜料能够在乙二醇中稳定分散，且与聚酯具有良好的相容性，熔体纺丝时减少出现堵塞喷丝孔的风险，可纺性良好，制备的有色聚酯纤维色泽均匀、耐洗牢度高；
2)酯化前添加液体着色剂对颜料耐高温性能要求较高，酯化后添加液体着色剂不利于聚酯的合成，选择在酯化反应进行过程中添加液体着色剂，一方面缩短了颜料在高温下的时间，另一方面液体着色中的乙二醇可以继续参加酯化反应，能够将颜料均匀分散在酯中；液体着色剂中还有少量的季戊四醇，可以与对苯二甲酸发生反应，使聚酯支链化，降低熔体粘度提高熔体的流动性能，利于颜料的分散。
附图说明
图1是传统有色聚酯纤维合成工艺中液体着色剂的添加时机：①酯化反应前添加、②酯化反应后预缩聚反应前添加、③预缩聚反应后终缩聚反应前添加、④终缩聚反应后纺丝前添加；
图2是本发明有色聚酯纤维合成工艺中液体着色剂的添加时机：酯化反应进行过程中添加。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述具体实施例和对比例所采用的表面活性剂A和表面活性剂B化学结构如下所述：
表面活性剂A为具有通式(I)结构的化合物：
Figure BDA0002733073440000071
表面活性剂A1中，R1为C15H31，M为Na；
表面活性剂A2中，R1为C10H21，X为K；
表面活性剂A3中，R1为C20H41，X为NH4。
表面活性剂B为具有通式(II)结构的化合物：
Figure BDA0002733073440000072
表面活性剂B1中，R2为C9H19，n为13，Y为Na；
表面活性剂B2中，R2为C18H37，n为5，Y为K；
表面活性剂B3中，R2为CH3，n为20，Y为NH4。
具体实施例1
表面改性颜料的制备
将质量份数为25份的颜料紫23加入到质量份数为2.5份的
Figure BDA0002733073440000073
ADP-1200、质量份数为1.25份O-15型平平加和质量份数为71.25份水的混合液中，经分散、研磨、过滤、喷雾干燥，得到表面改性的颜料紫23。
液体着色剂的制备
将质量份数为2份的表面活性剂A1和质量份数为2份的表面活性剂B1分散在含有质量份数为3份的季戊四醇的乙二醇(乙二醇的质量份数为68份)溶液中，添加质量份数为25份的表面改性的颜料紫23，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应进行过程中，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合反应后，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为250℃的条件下反应80min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为260℃的条件下反应130min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在270℃进行纺丝，通过2000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
具体实施例2
表面改性颜料的制备
将质量份数为5份的颜料棕26加入到质量份数为1份的
Figure BDA0002733073440000081
17352H、质量份数为0.5份O-25型平平加和质量份数为93.5份水的混合液中，经分散、研磨、过滤、喷雾干燥，得到表面改性的颜料棕26。
液体着色剂的制备
将质量份数为3份的表面活性剂A2和质量份数为3份的表面活性剂B2分散在含有质量份数为5份的季戊四醇的乙二醇(乙二醇的质量份数为79份)溶液中，添加质量份数为10份的表面改性的颜料棕26，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应进行过程中，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合反应后，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为240℃的条件下反应90min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为270℃的条件下反应90min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在250℃进行纺丝，通过4000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
具体实施例3
表面改性颜料的制备
将质量份数为40份的颜料红122加入到质量份数为6份的
Figure BDA0002733073440000091
ADP-1230、质量份数为0.8份O-20型平平加和质量份数为53.2份水的混合液中，经分散、研磨、过滤、喷雾干燥，得到表面改性的颜料红122。
液体着色剂的制备
将质量份数为1份的表面活性剂A3和质量份数为2份的表面活性剂B3分散在含有质量份数为2份的季戊四醇的乙二醇(乙二醇的质量份数为55份)溶液中，添加质量份数为40份改性的颜料红122，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应进行过程中，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合反应后，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为265℃的条件下反应60min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为245℃的条件下反应180min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在300℃进行纺丝，通过3000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
具体实施例4
表面改性颜料的制备
将质量份数为30份的颜料黄192加入到质量份数为1.5份的
Figure BDA0002733073440000101
17352H、质量份数为2.5份O-30型平平加和质量份数为66份水的混合液中，经分散、研磨、过滤、喷雾干燥，得到表面改性的颜料黄192。
液体着色剂的制备
将质量份数为2份的表面活性剂A1和质量份数为1份的表面活性剂B2分散在含有质量份数为4份的季戊四醇的乙二醇(乙二醇的质量份数为63份)溶液中，添加质量份数为30份改性的颜料黄192，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应进行过程中，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合反应后，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为260℃的条件下反应70min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为250℃的条件下反应160min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在280℃进行纺丝，通过2000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
对比实施例5(使用不同的颜料表面改性剂)
表面改性颜料的制备
将质量份数为25份的颜料紫23，加入到质量份数为2.5份的壬基酚聚氧乙烯醚分散剂、质量份数为1.25份O-15型平平加和质量份数为71.25份水的混合液中，经分散、研磨、过滤、喷雾干燥，得到表面改性的颜料紫23。
液体着色剂的制备
将质量份数为2份的表面活性剂A1和质量份数为2份的表面活性剂B1分散在含有质量份数为3份的季戊四醇的乙二醇(乙二醇的质量份数为68份)溶液中，添加质量份数为25份的改性的颜料紫23，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应进行过程中，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合反应后，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为250℃的条件下反应80min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为260℃的条件下反应130min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在270℃进行纺丝，通过2000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
对比实施例6(只使用表面活性A1，未用表面活性剂B1)
表面改性颜料的制备
将质量份数为25份的颜料紫23，加入到质量份数为2.5份的
Figure BDA0002733073440000111
ADP-1200、质量份数为1.25份O-15型平平加和质量份数为71.25份水的混合液中，经分散、研磨、过滤、喷雾干燥，得到表面改性的颜料紫23。
液体着色剂的制备
将质量份数为4份的表面活性剂A1分散在含有质量份数为3份的季戊四醇的乙二醇(乙二醇的质量份数为68份)溶液中，添加质量份数为25份改性的颜料紫23，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应进行过程中，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合反应后，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为250℃的条件下反应80min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为260℃的条件下反应130min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在270℃进行纺丝，通过2000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
对比实施例7(只使用表面活性B1，未用表面活性剂A1)
表面改性颜料的制备
将质量份数为25份的颜料紫23，加入到质量份数为2.5份的
Figure BDA0002733073440000121
ADP-1200、质量份数为1.25份O-15型平平加和质量份数为71.25份水的混合液中，经分散、研磨、过滤、喷雾干燥，得到表面改性的颜料紫23。
液体着色剂的制备
将质量份数为4份的表面活性剂B1分散在含有质量份数为3份的季戊四醇的乙二醇(乙二醇的质量份数为68份)溶液中，添加质量份数为25份改性的颜料紫23，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应进行过程中，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合反应后，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为250℃的条件下反应80min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为260℃的条件下反应130min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在270℃进行纺丝，通过2000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
对比实施例8(液体着色剂在酯化反应后添加)
表面改性颜料的制备
将质量份数为25份的颜料紫23加入到质量份数为2.5份的
Figure BDA0002733073440000131
ADP-1200、质量份数为1.25份O-15型平平加和质量份数为71.25份水的混合液中，经分散、研磨、过滤、喷雾干燥，得到改性的颜料紫23。
液体着色剂的制备
将质量份数为2份的表面活性剂A1和质量份数为2份的表面活性剂B1分散在含有质量份数为3份的季戊四醇的乙二醇(乙二醇的质量份数为68份)溶液中，添加质量为25份改性的颜料紫23，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应结束后，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为250℃的条件下反应80min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为260℃的条件下反应130min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在270℃进行纺丝，通过2000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
对比实施例9(液体着色剂中未添加季戊四醇)
表面改性颜料的制备
将质量份数为25份的颜料紫23加入到质量份数为2.5份的
Figure BDA0002733073440000132
ADP-1200、质量份数为1.25份O-15型平平加和质量份数为71.25份水的混合液中，经分散、研磨、过滤、喷雾干燥，得到改性的颜料紫23。
液体着色剂的制备
将质量份数为2份的表面活性剂A1和质量份数为2份的表面活性剂B1分散在质量份数为71份的乙二醇溶液中，添加质量份数为25份改性的颜料紫23，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应进行过程中，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合反应后，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为250℃的条件下反应80min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为260℃的条件下反应130min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在270℃进行纺丝，通过2000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
对比实施例10(原颜料未进行表面改性)
液体着色剂的制备
将质量份数为2份的表面活性剂A1和质量份数为2份的表面活性剂B1分散在含有质量份数为3份的季戊四醇的乙二醇(乙二醇的质量份数为68份)溶液中，添加质量份数为25份的颜料紫23，经过分散、研磨、过滤等工艺得到液体着色剂。
有色聚酯纤维的制备
(a)将摩尔比为1:1.2的对苯二甲酸和乙二醇，以及占对苯二甲酸质量百分比为0.2％的钛酸四丁酯充分混合后，进行酯化反应；
(b)当步骤(a)酯化反应进行到90％时，添加占对苯二甲酸和乙二醇总质量百分比为2％的液体着色剂充分混合反应后，进行预缩聚和终缩聚反应，得到着色聚酯熔体，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为250℃的条件下反应80min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为260℃的条件下反应130min；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体过滤后在270℃进行纺丝，通过2000m/min的卷绕速度得到有色聚酯纤维。
液体着色剂性能测试
(1))粒径分布测试
以英国马尔文仪器有限公司的Zetasizer Nano Zs90型纳米粒度和Zeta电位仪测试该组合物粒径分布，测试实施例1-4和对比实施例5-10制备的液体着色剂，测试结果中，以D50表示所测颗粒中50％的粒子都能通过的最小粒径，以D90表示所测颗粒中90％的粒子都能通过的最小粒径，以D50和D90表示粒径分布。
(2)储存稳定性测试
将实施例1-4和对比实施例5-10制备的液体着色剂在25℃下密闭放置90天后，目测观察有无出现明显颜料沉淀、絮凝等严重影响稳定性的情况。√表示未见颜料沉淀、絮凝等情况；○表示可见颜料沉淀、絮凝，但需要仔细观察才可以发现；×表示明显可见颜料的沉淀、絮凝情况。
有色聚酯纤维性能测试
(1)有色聚酯纤维耐水洗测试
分别取10克实施例1-4和对比实施例5-10制备的有色聚酯纤维，与150克去离子水一起放入带冷凝回流管的烧瓶中，于95℃下加热1小时，取出纤维，看溶液是否变色。√表示未见变色；○表示略有变色，但不明显；×表示溶液有明显变色。
(2)有色聚酯纤维色泽均匀度
观察实施例1-4和对比实施例5-10制备的有色聚酯纤维的色泽均匀度，√表示色泽均匀无瑕疵；○表示可见色泽不均匀有瑕疵，但需要仔细观察才可以发现；×表示明显色泽不均匀，有明显的瑕疵。
按照上述测试方法对实施例1-4和对比实施例5-10制备的液体着色剂和有色聚酯纤维进行测试，测试结果如表1所示。
表1：测试结果
Figure BDA0002733073440000161
由此可见，本发明实施例1-4制备得到的液体着色剂储存稳定性好，本发明实施例1-4制备得到的有色聚酯纤维，其耐水性性能佳且色泽均匀性好，由对比实施例6、7和10制得的液体着色剂储存稳定性较差，由对比实施例5-10制备得到的有色聚酯纤维，其耐水性性能均较差且色泽都不均匀。
应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种有色聚酯纤维的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(a)将多元酸、多元醇以及催化剂充分混合后，进行酯化反应；
(b)在步骤(a)酯化反应进行过程中，添加液体着色剂充分混合反应后，进行缩聚反应，得到着色聚酯熔体；
(c)将步骤(b)得到的着色聚酯熔体进行纺丝，得到有色聚酯纤维；
其中，所述液体着色剂的制备方法为：将表面活性剂A和表面活性剂B分散在含有季戊四醇的乙二醇溶液中，添加表面改性的颜料，经过分散、研磨、过滤工艺得到液体着色剂；
所述表面活性剂A为具有通式(I)结构的化合物：
Figure FDA0003884814580000011
其中，R1为含碳数在10～20之间的烷基；M为Na、K、NH4和H中的一种；
所述表面活性剂B为具有通式(II)结构的化合物：
Figure FDA0003884814580000012
其中，R2为含碳数在1～18之间的烷基；n为5～20之间的整数；Y为Na、K和NH4中的一种；
所述表面改性的颜料由以下方法制得：将原颜料加入聚合物树脂、脂肪醇聚氧乙烯醚和水的混合液中形成颜料混合液，颜料混合液经分散、研磨、过滤和喷雾干燥工艺后，制得表面改性的颜料；
所述聚合物树脂的单体包括马来酸酐、马来酸酐衍生物、丙烯酸和丙烯酸衍生物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的有色聚酯纤维的制备方法，其特征在于：以液体着色剂总质量为100份计算，所述液体着色剂包括如下质量份数的组分：表面活性剂A为1～3份、表面活性剂B为1～3份、季戊四醇为2～5份、表面改性的颜料为10～40份、余量为乙二醇。
3.根据权利要求1所述的有色聚酯纤维的制备方法，其特征在于：所述颜料混合液中各组分的量为：原颜料5～40质量份、聚合物树脂占原颜料质量百分比的5～20％、脂肪醇聚氧乙烯醚占原颜料质量百分比的2～10％、余量为水，颜料混合液总质量份数为100份。
4.根据权利要求1所述的有色聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(a)中所述多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、丁二酸、戊二酸和己二酸中的至少一种；所述多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇和己二醇中的至少一种；所述催化剂为钛类催化剂、锑类催化剂、铝类催化剂、锡类催化剂以及锗类催化剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的有色聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(a)中所述多元酸为对苯二甲酸，所述多元醇为乙二醇，所述催化剂为钛酸四丁酯。
6.根据权利要求1所述的有色聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(b)中所述缩聚反应分为预缩聚反应和终缩聚反应，其中预缩聚反应在压力不大于1000Pa和温度为240～265℃的条件下反应60～90min，终缩聚反应在压力不大于300Pa和温度为245～270℃的条件下反应90～180min，步骤(c)中所述纺丝是在250～300℃进行，卷绕速度为2000～4000m/min。
7.一种有色聚酯纤维，其特征在于：所述有色聚酯纤维由权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备而成。
CN202011124255.0A 2020-10-20 2020-10-20 有色聚酯纤维及其制备方法 Active CN112176447B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011124255.0A CN112176447B (zh) 2020-10-20 2020-10-20 有色聚酯纤维及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011124255.0A CN112176447B (zh) 2020-10-20 2020-10-20 有色聚酯纤维及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112176447A CN112176447A (zh) 2021-01-05
CN112176447B true CN112176447B (zh) 2022-12-20

Family

ID=73923076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011124255.0A Active CN112176447B (zh) 2020-10-20 2020-10-20 有色聚酯纤维及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112176447B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113373545B (zh) * 2021-05-26 2022-07-29 杭州叶茂纺织有限公司 一种易着色dty丝
CN114561031B (zh) * 2022-03-29 2024-01-05 苏州世名科技股份有限公司 一种高颜料含量色母粒及其制备方法和应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006019553A1 (de) * 2006-04-27 2007-10-31 Clariant International Limited Wasserbasierende Pigmentpräparation
CA2654641A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Sachtleben Chemie Gmbh Pigment and polymeric materials matted therewith
CN102532939B (zh) * 2011-12-16 2014-11-12 江南大学 一种水性自分散纳米有机颜料粉体的制备方法
CN105463601B (zh) * 2014-08-26 2019-08-13 中国石油化工股份有限公司 一种腈纶颜料色浆、制备方法及其应用
CN107723831B (zh) * 2016-08-10 2020-04-24 中国纺织科学研究院有限公司 一种原液着色聚酯纤维及其制备方法
CN110922575A (zh) * 2019-10-21 2020-03-27 苏州世名科技股份有限公司 一种有色导电聚酯纤维及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112176447A (zh) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1831028B (zh) 常压阳离子可染聚酯、其纤维制品及其制造方法
CN112176447B (zh) 有色聚酯纤维及其制备方法
CN104499079B (zh) 一种原液着色制备黑色聚酯纤维的方法
CN105442078B (zh) 一种原液着色制备有色聚酯纤维的方法
CN102251308B (zh) 一种有色消光涤纶长丝的制备方法
CN113956686B (zh) 一种炭黑分散体及其制备方法和应用
CN105200554B (zh) 一种原液着色制备环保聚酯纤维的方法
CN114045048B (zh) 一种改性炭黑及其制备方法和应用
CN106978639B (zh) 一种聚酯纤维原液着色用液态着色剂及其制备方法
CN101338067B (zh) 一种黑色聚酯切片和黑色聚酯切片的制备方法
CN105986329A (zh) 一种原液着色聚丙烯腈纤维及其制备方法
CN111088575A (zh) 一种仿醋酸纤维易撕布及其生产方法和用途
CN107723831B (zh) 一种原液着色聚酯纤维及其制备方法
CN108315836A (zh) 一种原液着色制备高色牢度差别化涤纶短纤维的方法
CN115160833A (zh) 一种炭黑阻燃颜料的改性方法及改性炭黑阻燃颜料和应用
CN111286805A (zh) 熔体直纺制备钛基消光聚酯纤维的方法和制品
US6793689B2 (en) Dyed cellulosic moulded bodies
CN104480562B (zh) 一种高上染率聚酯纤维poy丝及其制备方法
CN103031755B (zh) 用于涤纶原液着色的乙二醇基颜料分散体及其制备方法
CN114561031B (zh) 一种高颜料含量色母粒及其制备方法和应用
CN104532391A (zh) 一种高上染率聚酯纤维及其制备方法
CN104499084B (zh) 一种高上染率聚酯纤维fdy丝及其制备方法
TW200417639A (en) Modified polyester fiber and method for producing the same
CN113896912A (zh) 一种液体色母料及其应用
WO2008122986A2 (en) An efficient and cost-effective process for production of coloured thermoplastic polymer

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant