CZ9432U1 - Koncentráty sadzí na polyesterovom nosiči pre farbenie jemných tvarovaných výrobkov z polyetyléntereftalátu, najma vlákien a fólií - Google Patents

Description

Koncentráty sadzí na polyesterovom nosiči pre farbenie jemných tvarovaných výrobkov z polyetyléntereftalátu, najma vlákien a fólií

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týká koncentrátov sadzí vhodných pre farbenie polyesterových vlákien a fólií vo hmotě, pozostávajúcich zo stanoveného percenta organických sadzí a zmesi polymémeho nosiča vybraného zo skupiny zahrňujúcej polyetyléntereftalát a polybutyléntereftalát, a regulátorov viskozity, tj. přísad na úpravu tokových vlastností koncentrátu.

Doteraiší stav techniky

Farbenie polyesterových vlákien na čieme odtiene sa prevádzalo počas polykondenzácie pastami sadzí v etylénglykole. V súčasnosti stále viac sa rozšiřuje farbenie koncentrátmi sadzí, ktoré sa pripravujú dispergáciou sadzí v polyesterovom nosiči na špeciálnych hnětačích zariadeniach. Koncentráty sadzí sa potom dávkujú buď vo formě granúl ku granulátu polyesteru do násypky taviaceho zariadenia alebo vo formě taveniny do taveniny spracovávaného polyesteru počas jeho spracovania do vlákien alebo fólií, resp. iných výrobkov. Je samozřejmé, že oba materiály polymér i koncentrát - sa musia dokladné zhomogenizovať. Spracovatefské zariadenia sú len zriedka vybavené účinnými hnetacími článkami, a preto pre zabezpečenie dostatočnej homogenizácie sú potřebné koncentráty takých vlastností, ktoré túto dispergáciu koncentrátu v spracovávanom polyméri ufahčujú. Najdóležitejším parametrom je vhodná viskozita koncentrátu. Viskozita koncentrátov i pri aplikácii spracovávaného polyméru ako nosiča móže byť vel’mi vysoká, najma u jemnějších sadzí. Pri vyšších koncentráciách sadzí v koncentrátech, ktoré sú pre farbenie zvlášť ekonomicky výhodné, pretože ich cena nezávisí tak od obsahu pigmentu ako od ich vlastných výrobných nákladov, táto viskozita móže byť tak vysoká, že sa koncentrát nedostatečné rozdisperguje, čo má za následok nielen nedostatočnú farbiacu schopnosť koncentrátu, ale i zvýšenú pretrhovosť vlákien a vysoký odpad.

Za účelom zníženia viskozity sa preto v značnej miere používajú nosiče na báze polymérov, resp. kopolymérov s nižšou teplotou tavenia ako má spracovávaný polymér. Najčastejšie sa používá polybutyléntereftalát alebo jeho kopolyméry, kterých teplota tavenia je podstatné nižšia ako je spracovávaný polyetyléntereftalát. Tento spósob má však za následok zdraženie farbenia v dósledku drahých nosičov a zavádza do systému nový polymér pomeme vo vysokej koncentrácii, čo móže nepriaznivo vplývať na niektoré vlastnosti vlákien.

Zlepšenie tokových vlastností odbúraním nosiča zhodného s farbeným polymérom má nepriaznivý vplyv na výrobu vlákien a ich vlastnosti. Odbúranie musí byť riadené, pretože v podstatnej miere je spósobené přítomnou vodou, ktorej obsah sa v technickej praxi nedá udržať na potrebnej úrovni v celom objeme a čase výroby.

Podstata technického riešenia

Podstatou technického riešenia je koncentrát sadzí na polyesterovom nosiči pre farbenie jemných tvarovaných výrobkov z polyetyléntereftalátu, pozostávajúci z 10 až 40 hmotnostných dielov sadzí a z 90 až 60 hmotnostných dielov zmesi nosiča vybraného zo skupiny zahrňujúcej polyetyléntereftalát a polybutyléntereftalát a regulátorov viskozity, vybraných zo skupiny zahrňujúcej amidy mastných kyselin a ich deriváty v množstve 0,5 až 5,0 hmotnostných dielov, polyesterové vosky v množstve 1 až 10 hmotnostných dielov a estery s teplotou varu nad teplotou spracovávania polyméru v množstve 1 až 10 hmotnostných dielov. Okrem toho koncentráty výhodné obsahujú 0,1 až 2,5 hmotnostných dielov antihydrolyzantov, najma hydrolyzovatefných fosfitov alebo stericky bráněných aromatických karbodiimidov. Polyalkyléntereftalátovým nosičom je polyetyléntereftalát alebo polybutyléntereftalát. Estermi s teplotou varu nad teplotou spracovávania polyméru sú estery montánnych voskov a glykolov.

-1 CZ 9432 U1

Ako regulátory viskozity koncentrátov sa používajú amidy mastných kyselin, napr. amid kyseliny erukovej, etylénbisstearamid apod. v koncentráciách od 0,5 do 5,0 hmotnostných dielov v závislosti od molekulovej hmotnosti připadne viskozity taveniny základného nosiča, od vlastností pigmentu, najma jeho vplyvu na zvýšenie viskozity koncentrátu a jeho koncentrácie a od požadovanej viskozity koncentrátu z hradiska jeho aplikácie pre dané technologické podmienky farbenia a výroby vlákien, fólií, připadne iných výrobkov. VeFmi výhodné sú tiež estery mono alebo dikarboxylových kyselin, mastných alebo aromatických kyselin a alkoholov najma sdlhšími alifatickými reťazcami, ako sú estery montánnych voskov, distearylftalát, dioktyladipát a pod.

Ako antihydrolyzanty sa osvedčujú hydrolyzovatePné termostabilizátory na báze fosfitov, napr. styrenizovaný trifenylfosfát, alkylovaný trifenylfosfit, stabilizátory zo skupiny stéricky bráněných aromatických karbodiimidov a iné látky podobných vlastností.

Příklady uskutočnenia

Příklad 1

Do kužePovej miešačky ku 77 kg mletého polyetyléntereftalátu sa za miešania přidali 3 kg práškového polyalkylénéteresteru (STEPE 19 zVÚP Prievidza). Po 15 min. sa za miešania a odsávania vsypalo 20 kg pigmentu RUSS XPB 090 perličkovaného a po 15 minutách sa zmes za miešania sušila 3 h suchým horúcim vzduchom (180° C). Zmes sa potom hnietila na prevádzkovom dvojvretenovom hnetacom zariadení ZSK 53 fy Wemer-Pfleiderer. Vzorka sa vyhodnotila v porovnaní so štandardom, tj. koncentrátom pozostávajúcim z nosiča a pigmentu bez regulátora viskozity.

Index toku pri 290 °C a závaží 2,35 kg u vzorky bol 80,7 g/10 min, u Standardu 17,3 g/10 min.

Příklad 2

Rovnakým spósobom ako v příklade 1 sa postupovalo pri výrobě koncentrátu na báze polybutyléntereftalátu (Celanex 2000 od fy Hoechst). Přidalo sa 1 % hmotnostně etylénbisstearamidu a 30 % hmotnostných Pigmentu RUSS XPB 090. Index toku pri závaží 2,35 kg ateplote 290 °C bol 27,03 g/10 min, zatiaFčo u Standardu, tj. koncentrátu na báze nosiča a pigmentu bez regulátora viskozity, len 4,35 g/10 min.

Příklad 3

Do turbulentnej miešačky o objeme 50 1 sa nasypalo 6650 g vysušeného mletého polyetyléntereftalátu s LVČ 62. Za miešania sa přidalo 300 g etylénbisstearamidu a 50 g styrenizovaného trifenolfosfitu (A06 od fy ISTROCHEM). Po 5 min miešania sa přidalo 3000 g jemných sadzí PIGMENT RUSS XPB 090 od fy Degussa. Po 10 min miešania sa predzmes hnietila na dvojvretenovom hnetacom zariadení typu ZDSK-28 od fy Wemer-Pfleiderer. Takto připravený granulovaný koncentrát sa porovnával z hradiska tokových vlastností so štandardným koncentrátom, připraveným za rovnakých podmienok, avšak namiesto 3 % hmotnostných amidu sa použili 3 % hmotnostně metylsilikónového oleja. Index toku štandardného koncentrátu a koncentrátom podFa tohto technického riešenia pri teplote 290 °C a pri róznych závažiach

ukazuje nasledovná tabuFka:
Koncentrát	štandardný	podFa technického riešenia
závažie, kg	index toku pri teplote 290 °C v g/10 min
2,35	0	32,1
4,80	2,2	435,6
7,35	48,68	nemerateFné.

-2CZ 9432 Ul

Příklad 4

Postupovalo sa rovnakým spósobom ako v příklade 3 stým rozdielom, že namiesto etylénbisstearamidu sa použil vosk Hoechstwachs v množstve 5 % hmotnostných a 20 % hmotnostných sadzí typu Pigment RUSS XPB 090. Index toku bol pri závaží 2,35 kg ateplote 290 °C 71,78 oproti 21,3 u Standardu, tj. koncentrátu pozostávajúceho zrovnakého množstva polymémeho nosiča a pigmentu bez regulátora viskozity.

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Koncentráty sadzí na polyesterovom nosiči pre farbenie jemných tvarovaných výrobkov z polyetyléntereftalátu vyznačujúce sa tým, že pozostávajú z 10 až 40 hmotnostných dielov sadzí a z 90 až 60 hmotnostných dielov zmesi nosiča, vybraného zo skupiny zahmujúcej polyetyléntereftalát a polybutyléntereftalát, aregulátorov viskozity, vybraných zo skupiny zahmujúcej amidy mastných kyselin a ich deriváty v množstve 0,5 až 5,0 hmotnostných dielov, polyesterové vosky v množstve 1 až 10 hmotnostných dielov a estery s teplotou varu nad teplotou spracovávania polyméru v množstve 1 až 10 hmotnostných dielov.
2. 2. Koncentráty sadzí na polyesterovom nosiči podPa nároku 1, vyznačujúce s a tým, že obsahujú 0,1 až 2,5 hmotnostných dielov antihydrolyzantov, najma hydrolyzovatePných fosfitov alebo stericky bráněných aromatických karbodiimidov.
3. 3. Koncentráty sadzí na polyesterovom nosiči podPa nároku 1, vyznačujúce s a tým, že estermi s teplotou varu nad teplotou spracovávania polyméru sú estery montánnych voskov a glykolov.