DE102006043888A1 - Masterbatch und Verfahren zur Herstellung von kationisch anfärbbaren Polyester/Copolyester-Filamenten oder -fasern sowie Verwendung des Verfahrens - Google Patents

Masterbatch und Verfahren zur Herstellung von kationisch anfärbbaren Polyester/Copolyester-Filamenten oder -fasern sowie Verwendung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Polyester-Masterbatch für die Herstellung von kationisch anfärbbaren Polyestern und/oder Copolyestern, der 3 bis einschließlich 30 Mol-% einer Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung bezogen auf den mindestens einen Polyester und/oder Copolyester des Polyester-Masterbatchs enthält.

Description

  • Vorliegende Erfindung betrifft einen Masterbatch zur Herstellung von kationisch anfärbbaren Polyesten/Copolyesten, sowie ein Verfahren zur Herstellung von kationisch anfärbbaren Polyestern/Copolyestern. Weiterhin betrifft vorliegende Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Kationisch anfärbbare (cationic dyeable, CD) Polyester (CD-PE) oder Copolyester (CD-CoPE) bzw. daraus hergestellte Filamente oder Fasern werden weltweit durch Einbau von 1,3–2,5 Mol-% des 5-Sulfoisophthalsäure-bis-(2-hydroxyethyl)ester-Na-Salz (SSIPA) in die Polyesterketten hergestellt. Bei der Direktveresterung (z.B. gereinigte Terephthalsäure (PTA) + Ethylenglykol (EG)) überwiegt der Einsatz der erwähnten Verbindung während bei der Umesterung (z.B. Di methylterephthalat (DMT) + Ethylenglykol (EG)) auch Dimethyl-5-sulphoisophthalsäure-Natriumsalz eingesetzt werden kann, wie es beispielsweise in DE 198 28 805 B4 beschrieben ist.
  • Bekannt ist auch der Zusatz von Additiven, z.B. Polyethylenglykol zur Verbesserung der Anfärbbarkeit.
  • Die hergestellten kationischen oder basisch abfärbbaren Polyesterfilamente können drucklos und carrierfrei mit basischen Farbstoffen (z.B. BRLN von Sandoz/Clariant) angefärbt werden.
  • Vergleichsweise müssen Homo-PET-Filamente im Hochtemperaturverfahren gefärbt werden; d.h. mit Carrier unter Druck bei Temperaturen >100 °C.
  • CD-PET-Chips werden weltweit vorwiegend auf Batchanlagen produziert. Nur zwei Hersteller produzieren auf kleinen kontinuierlich arbeitenden Linien mit 60 tato Kapazität.
  • Bekannt ist bei der PET-Produktion der Zusammenhang von Kapazität und Herstellkosten. Batchanlagen mit der kleinsten Kapazität haben die höchsten Herstellkosten während kontinuierlich arbeitende Anlagen (CP) mit Kapazitäten von 600 bis 1000 tato am günstigsten produzieren.
  • Als gravierender Nachteil bzw. Erschwernis beim Spinnen von CD-Filamenten hat sich die stark verkürzte Düsenstandzeit, wie auch eine schlechtere Spinnperformance, herausgestellt. Während die Düsen beim Homo-PET-Spinnen mehr als vier Wochen einwandfrei laufen, muss beim Spinnen von unmattierten CD-Chips mit Standzeiten von zwei Wochen gerechnet werden.
  • Besonders problematisch ist die Herstellung von TiO2-mattierten CD-Chips nach dem Direktveresterungsverfahren. Auch bei optimaler Prozessführung lässt sich die Bildung von TiO2-Agglomeraten nicht vollständig vermeiden. Die Folge ist, dass die Düsenstandzeit beim Spinnen von mattierten CD-Chips gegenüber unmattierten CD-Chips nochmals stark auf eine Woche absinkt.
  • Die Ursache der schlechteren Spinnperformance beim CD-Spinnen stammt vermutlich von einer thermischen Schädigung der SSIPA-Verbindung beim Polykondensationsprozess. Der steile Viskositätsanstieg deutet auch auf eine leichte Vernetzungsreaktion hin.
  • Somit ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, bei der Produktion von kationisch anfärbbaren Polyestern und/oder Copolyestern die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme, wie z.B. die sehr kurzen Standzeiten bei der Produktion sowie die schlechte Verarbeitungsperformance bei gleichzeitiger Verringerung der Herstellungskosten zu vermeiden und eine Verbesserung der genannten Punkte anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch den Polyesterbatch mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Mit Patentanspruch 22 werden Verwendungsmöglichkeiten des Verfahrens gegeben. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungsmöglichkeiten dar.
  • Erfindungsgemäß wird ein Polyester-Masterbatch für die Herstellung von kationisch anfärbbaren Polyestern und/oder Copolyestern bereitgestellt, der 3 bis ein schließlich 30 Mol-% einer Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung bezogen auf den mindestens einen Polyester und/oder Copolyester des Polyestermasterbatchs enthält.
  • Bevorzugt ist es, wenn die Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung in einer Konzentration von >5 bis einschließlich 30 Mol-%, bevorzugt 10 bis einschließlich 25 Mol-%, ganz besonders bevorzugt 18 bis einschließlich 23 Mol-% im Polyestermasterbatch enthalten ist.
  • Vorteilhaft ist ebenso, wenn die Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung 5-Sulfoisophthalsäure-bis-(2-hydroxylethyl)esternatriumsalz (SSIPA) ist.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Polyesterbatch mindestens einen Zusatzstoff enthält. Dazu können alle bekannten Additive für die CD-Chipsproduktion verwendet werden, vorteilhafterweise ist jedoch mindestens ein Zusatzstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Antioxidantien, Aufhellern, Inhibitoren, Mastikationshilfsmitteln, Polyethylenglykolen und/oder Mischungen hieraus, jedoch keine Pigmente, insbesondere kein TiO2 zugesetzt. Die Zusatzstoffe sind im Masterbatch bevorzugt in einer Konzentration von 10–15 Mol-% enthalten.
  • Ebenso unterliegt der mindestens eine Polyester und/oder Copolyester des Polyester-Masterbatchs keiner besonderen Beschränkung. Bevorzugt ist jedoch der mindestens eine Polyester und/oder Copolyester ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylenterephthalat (PPT), Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder Mischungen und/oder Mischungen hieraus. Bei Mischungen ist es dabei weiter bevorzugt, wenn diese PET als Basisstoff – d.h. als Hauptbestandteil – enthalten und weitere Polyester zugemischt sind.
  • Um eine bequeme Verarbeitungs- und/oder Verpackungsmöglichkeit des Polyesterbatches zu garantieren, ist es von Vorteil, wenn der Polyestermasterbatch in Form von Chips vorliegt.
  • Prinzipiell ist der Polyestermasterbatch dadurch herstellbar, dass eine Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung zu Monomeren für die Polyester- und/oder Copolyesterherstellung zugegeben wird und anschließend eine Polymerisation durchgeführt wird. Jedoch ist aber auch eine nachträgliche Einarbeitung von Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindungen in bereits vor- und/oder nachkondensierte Polyester und/oder Copolyester möglich. Selbstverständlich sind die Polyester und/oder Copolyester dabei durch alle bekannten Polymerisationsmethoden zugänglich.
  • Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der Polyestermasterbatches jedoch durch Direktveresterung mindestens eines Diols mit mindestens einer Dicarbonsäure in Gegenwart einer Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung. Dabei unterliegen die Diole bzw. die Dicarbonsäure keiner besonderen Beschränkung; alle dem Fachmann bekannten Verbindungen zur Herstellung von Polyestern können dabei verwendet werden.
  • In einer alternativen Ausführungsform wird der Polyestermasterbatch bevorzugt dadurch hergestellt, dass mindestens ein Dicarbonsäureester in Gegenwart mindestens eines Diols sowie einer Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung umgeestert wird. Auch hier unterliegt weder der Dicarbonsäureester sowie das Diol keiner besonderen Beschränkung.
  • In einer weiteren Alternative ist es ebenso möglich, dass der Polyestermasterbatch bevorzugt durch Ring öffnende Polymerisation mindestens eines Lactons in Gegenwart einer Sulfoisophthalsäurenatrium-Verbindung hergestellt wird. Dabei unterliegt auch das Lacton keiner besonderen Beschränkung und alle möglichen Verbindungen, die dem Fachmann zur Polyesterdarstellung bekannt sind, können verwendet werden.
  • Der Polyestermasterbatch kann sowohl in einem Batch-Prozess als auch in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden.
  • Erfindungsgemäß wird ebenso ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von kationisch anfärbbaren Polyester und/oder Copolyester unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Polyestermasterbatches bereitgestellt, bei dem die folgenden Schritte durchlaufen werden:
    • a) Aufschmelzen und Erzeugen eines Schmelzestroms mindestens eines ersten Polyesters und/oder Copolyesters,
    • b) Aufschmelzen und Erzeugen eines Schmelzstroms des oben beschriebenen Polyester-Masterbatches und
    • c) Zusammenführen und Homogenisierung mindestens eines Teils des Schmelzestroms des ersten Polyesters und/oder Copolyesters aus Schritt a) mit dem Schmelzestrom des Polyester-Masterbatches aus Schritt b), wobei die Relation der Schmelzströme so eingestellt wird, dass ein kationisch anfärbbarer Polyester und/oder Copolyester entsteht, des sen Gehalt an Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung 1 bis 3 Mol-% beträgt.
  • Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass durch Einsatz des Polyestermasterbatches bei kontinuierlichen Prozessen eine Erhöhung der Flexibilität bei der Prozessführung möglich ist. Somit lassen sich die Herstellungskosten von kationisch anfärbbaren Polyestern senken.
  • Bevorzugt beträgt die Endkonzentration der Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung 1,3 bis 2,5 Mol-%.
  • Ebenso war es überraschend, dass beispielsweise bei Spinnversuchen mit den Polyestermasterbatchchips eine verbesserte Verarbeitungsperformance, z.B. Spinnperformance und deutlich erhöhte Düsenstandzeiten erreicht werden können. Die mögliche Ausmischung des Polyestermasterbatch mit Chips oder Schmelze aus einer kontinuierlichen Prozessführung, die mit kurzer Verweilzeit und schonenden Bedingungen hergestellt worden sind, kompensiert die Schädigung der CD-Chips und führt zu besseren Gesamteigenschaften der Mischung und zu Düsenstandzeiten von drei Wochen bei der Produktion von unmattierten Filamenten und höheren Vollspulenausbeuten. Dies entspricht einer ca. 1½-fachen Standzeit als bei dem im Stand der Technik gängigen Verfahren.
  • Bei mattierten CD-PE-Filamenten, die beispielsweise TiO2 enthalten, kann eine optimale Verteilung der eingebrachten Zusatzstoffe über das erfindungsgemäße Verfahren erreicht werden. Hier konnte ebenfalls überraschend festgestellt werden, dass beim Vermischen des Polyestermasterbatches mit dem mindestens einen Polyester und/oder Copolyester keine neuen Agglomera te gebildet werden. Somit ist auch hier eine deutliche Verbesserung der Düsenstandzeit bei der Herstellung von mattierten CD-Filamenten möglich. Die Düsenstandzeit konnte hier bis auf 2,5 bis 3 Wochen, d.h. ca. der 2½-fachen Standzeit als bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrensweisen verbessert werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Konzentration der Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung im Polyestermasterbatch durch Zugabe mindestens eines aufgeschmolzenen oder granulierten Polyesters und/oder Copolyesters herabgesetzt, bevorzugt auf einen Wert von 0,5 bis 10 Mol-% Damit lässt sich auf vorteilhafte Weise eine Endkonzentration an Salz im Polyester von 1 bis 3 Mol-% bevorzugt von 1,3 bis 2,5 Mol-% erreichen.
  • Weiterhin ist es dabei bevorzugt, wenn 10 bis 30 Gew.-% des Gesamtvolumens des Schmelzestroms des mindestens einen ersten Polyesters und/oder Copolyesters aus Schritt a) des Verfahrens abgezweigt und dem Schmelzestrom des Polyester-Masterbatches (Schritt b)) zugeführt, mit diesem homogenisiert und anschließend analog Verfahrensschritt c) mit dem Restvolumenstrom des mindestens einen ersten Polyesters und/oder Copolyesters zusammengeführt und homogenisiert wird, wobei die Relation der Schmelzeströme analog Verfahrensschritt c) eingestellt wird. Eine derartige Verfahrensführung bringt den Vorteil mit sich, dass der Masterbatch stufenweise verdünnt wird und somit eine optimale Durchmischung der Sulfo-isophthalsäurenatriumsalz-Verbindung, die im Polyester-Masterbatch enthalten ist und der ggf. im Masterbatch und/oder ggf. in mindestens einem Polyester und/oder Copolyester aus dem Schritt a) enthaltenen weiteren Zusatz stoffe, ermöglicht wird.
  • In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens wird die Gesamtheit des Schmelzestroms des mindestens eines ersten Polyesters und/oder Copolyesters (Schritt a)) mit dem Schmelzestrom des unverdünnten Polyestermasterbatches (Schritt b)) zusammengefügt und homogenisiert. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sie bereits mit relativ geringem apparativem Aufwand ausgeführt werden kann, was ebenso zur Senkung der Produktionskosten beiträgt.
  • Vorteilhafterweise enthält der mindestens eine erste Polyester und/oder Copolyester aus Schritt a) mindestens einen weiteren Zusatzstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pigmenten, Antioxidantien, Weichmachern, Inhibitoren, Polyethylenglykolen und/oder Mischungen hieraus. Die jeweilige Konzentration des jeweiligen Zusatzstoffes im mindestens einen Polyester und/oder Copolyester ist dabei so ausgewählt, dass sich der vom Fachmann gewünschte Effekt des jeweiligen eingesetzten Zusatzstoffes ergibt.
  • Ganz besonders bevorzugt enthält der mindestens eine erste Polyester und/oder Copolyester des Schrittes a) Titandioxid, beispielsweise in einer Konzentration von 0,003 bis 2,5 Mol-% Gerade bei titandioxidhaltigen Polyestern und/oder Copolyestern kann durch eine derartige Verfahrensführung überraschenderweise eine deutlich verbesserte Düsenstandzeit gegenüber Verfahren, wie sie aus dem Stand der Technik beschrieben sind, erzielt werden.
  • Weiter ist es bevorzugt, wenn im Anschluss an Schritt c) eine Filtration der resultierenden Polyester- und/oder Copolyester-Schmelze durchgeführt wird. Der vorteilhafte Effekt dabei ist, dass eventuell vorhandene Agglomerate abgetrennt werden können. Die Filtration kann beispielsweise über einen Schmelzefilter erfolgen.
  • Ebenso ist es von Vorteil, wenn im Anschluss an Schritt c) eine weitere Durchmischung der Polyester- und/oder Copolyester-Schmelze durchgeführt wird. Dabei sind alle dem Fachmann bekannten Durchmischungsmöglichkeiten für Polyester geeignet, beispielsweise statische Mischer oder aktiv betriebene Mischer.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird im Anschluss an Schritt c) eine direkte formgebende Weiterverarbeitung der Polyester- und/oder Copolyester-Schmelze durchgeführt. Erfindungsgemäß werden dabei alle dem Fachmann bekannten Weiterverarbeitungsverfahren eingeschlossen. Bevorzugt sind die formgebenden Weiterverarbeitungsmöglichkeiten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schmelzspinnverfahren zur Herstellung von Polyesterfilamenten, -fasern und/oder Granulierverfahren. Dadurch ist eine extrem günstige Verfahrensführung sowohl unter ökonomischen als auch ökologischen Gesichtspunkten gegeben.
  • Eine erfindungsgemäße Anwendungsmöglichkeit des Verfahrens ist die Herstellung von Formteilen. Durch das Verfahren können beliebige Formteile hergestellt werden, bevorzugt sind jedoch Formteile aus der Gruppe bestehend aus Fäden, Filamente, Folien, Flaschen, Chips oder Flakes. Da über das erfindungsgemäße Verfahren nun auch kostengünstig Chips oder Flakes hergestellt werden können, ergibt sich somit auch eine Reduktion der Herstellungskosten der Fäden durch ein beispielsweises anschließendes Extruderspinnen.
  • Zum näheren Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Folgenden auf die Beispiele 1 und 2, in denen auch Bezug auf die beigefügte Figur genommen wird, verwiesen, ohne die Erfindung jedoch auf die dort näher beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränken zu wollen.
  • Beispiel 1: Herstellung von kationisch anfärbbaren PET und Weiterverarbeitung über ein Spinnverfahren durch direktes Verfahren
  • Konfiguration und Verfahren der Spinnanlage
  • PET wurde auf einer Produktionsmaschine mit dem CD-Masterbatch modifiziert zu vororientiertem Garn (preoriented yarn, POY) versponnen und weiter zu ausgezogenem Gewebegarn (drawn textured yarn, DTY) verarbeitet. Produziert wurde der POY Titer 133 f34. Der SSIPA-Gehalt im Filamentgarn wurde für diese Produktion auf 1,8 Mol-% eingestellt.
  • Das Spinnmaschinenkonzept ist in der Figur schematisch dargestellt:
    Kristallisiertes und getrocknetes PET-Granulat 1 wird im Hauptstrom-Extruder 2 aufgeschmolzen. Der Hauptstrom-Extruder 2 ist Schmelze ausgangsseitig mit einem dynamischen Mischer 6, Fabrikat Barmag Typ 3 DD, ausgerüstet. Die für den gewünschten Gehalt an SSIPA der im modifizierten Produkt benötigte Menge an kristallisierten und getrockneten Polyester-Masterbatch-Granulat 3 wird in einem Seitenstromextruder 4 aufgeschmolzen. Über eine Zahnrad-Dosierpumpe 5 mit drehzahlgeregeltem Antrieb wird die so erhaltene Schmelze dem 3 DD Mischer 6 eingangsseitig zudosiert. Im 3 DD Mischer 6 erfolgt die erforderliche intensive Einmischung des Additivs in den Polymerstrom. Die so modifizierte PET-Schmelze wird in einem kontinuierlichen Schmelzefilter 7 filtriert und über die Schmelzeverteilung 8 dem Spinnbalken 9 zugeführt. Jeder der drei Spinnbalken dieser Maschine besitzt vier 6-fädige Spinnpositionen 10 mit jeweils einer 6-fach Zahnrad-dosierpumpe 11 pro Spinnposition. Vor jedem Spinnbalken ist in der Schmelzeleitung ein statischer Mischer (Typ Kenics) 12 installiert. Die drehzahlgeregelten Spinnpumpen 11 dosieren die Schmelze zu jedem der sechs Düsenpakete 10 einer Spinnposition. Der Aufbau der Düsenpakete 10 entspricht dem für Polyester-POY üblichen Standard. Das Design der Schmelzeverteilung sichert gleiche Verweilzeiten der modifizierten Schmelze ab Eingang des dynamischen Mischers 12 bis zu jedem der 72 Düsenpakete in der für die Reaktion des SSIPA mit dem Polyester notwendigen Höhe. Die ersponnenen Polyester-CD-POY-Fäden werden mittels Querstromblasung 13 abgekühlt, am Ausgang des Blasschachtes präpariert und über zwei kalte Galetten 14 in S-Umschlingung den Wicklern 15 zugeführt und aufgespult.
  • Versuchsergebnis POY-Herstellung
  • Für die Produktion des mittels Masterbatch modifizierten und dadurch kationisch anfärbbaren Polyester-POY wird die gleiche Maschineneinstellung mit der üblichen Polyester-POY-Aufwindegeschwindigkeit von ca. 3000 m/min wie bei der Verarbeitung von konventionell modifizierten PET verwendet. Die textilphyiskalischen Werte des so produzierten kationisch anfärbbaren POY entsprechen denen, die bei der Herstellung von konventionell modifizierten POY auf der gleichen Maschine erreicht werden.
  • Weiterverarbeitung
  • Das nach dem oben beschriebenen Verfahren produzierte kationisch anfärbbare POY wurde auf einer Strecktexturiermaschine FK6/1000 zu DTY weiterverarbeitet. Die angewandte Strecktexturiertechnologie entspricht jener, die bei der Verarbeitung von konventionell modifiziertem Polyester-POY angewandt wird. Die textilphysikalischen Werte des so hergestellten kationisch anfärbbaren Polyester-DTY entsprechen denen des konventionell modifizierten Produkts. Die färberische Prüfung des erfindungsgemäß produzierten DTY erfolgte nach dem betrieblichen Standard über die Bewertung von Strickschläuchen. Das Färbeergebnis des mit Masterbatch modifizierten Garnes weist keine Unterschiede der Farbaufnahme zwischen dem Garn von verschiedenen Spinnpositionen auf. Die erzielte Farbgleichmäßigkeit ist exzellent und entspricht der mit konventionell modifiziertem Garn ausgewiesenen Farbgleichmäßigkeit. Die Resultate der Farbechtheitstests sind gleich denen mit konventionell modifiziertem Garn erzielten Werten. Dabei ist die Waschbeständigkeit besser als jene, die mit dispersionsgefärbtem, unmodifiziertem PES-Garn erreicht wird. Die Farbaufnahme des Garns der beschriebenen Produktion entspricht der gewählten oben genannten Einstellung des Additivgehalts.
  • Beispiel 2: Herstellung von kationisch färbbarem PET über „Meltconditioning Technology"
  • Beim Spinnversuch auf einer Pilotproduktionsanlage wurde die „Meltconditioning Technology" (MC) angewandt.
  • Getrocknetes PET-Granulat wird auf einem Extruder aufgeschmolzen und der MC-Anlage zugeführt. Mit einer Dosierpumpe wird ein Teilstrom von ca. 25 Gew.-% einem 2-Wellenextruder zugeführt, dem gleichzeitig getrocknete Polyester-Masterbatch-Chips mit einem Gehalt von 20 Mol-% SSIPA zudosiert werden.
  • Im 2-Wellenextruder wird der Polyester-Masterbatch aufgeschmolzen und intensivst mit der PET-Schmelze vermischt. In der Mischung hat das SSIPA noch eine Konzentration von ca. 5 Mol-%.
  • Mit einer zweiten Dosierpumpe wird diese Vormischung dem Hauptstrom zudosiert und über statische Mischer homogenisiert und der Spinnmaschine zugeführt. Die Konzentration des SSIPA in der Endmischung beträgt 2,0 Mol-%.
  • Die Ausspinnung zu POY, das Texturieren und die Anfärbetests wurden unter gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Es wurden homogen anfärbende Strickstrümpfe mit exzellenter Farbgleichmäßigkeit erzeugt.

Claims (23)

  1. Polyester-Masterbatch für die Herstellung von kationisch anfärbbaren Polyestern und/oder Copolyestern, enthaltend 3 bis einschließlich 30 Mol-% einer Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung bezogen auf den mindestens einen Polyester und/oder Copolyester des Polyester-Masterbatchs.
  2. Polyester-Masterbatch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung in einer Konzentration von >5 bis einschließlich 30 Mol-%, bevorzugt 10 bis einschließlich 25 Mol-%, ganz besonders bevorzugt 18 bis einschließlich 23 Mol-% enthalten ist.
  3. Polyester-Masterbatch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung 5-Sulfoisophthalsäure-bis-(2-hydroxyethyl)esternatriumsalz (SSIPA) ist.
  4. Polyester-Masterbatch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zusatzstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Antioxidatien, Aufhellern, Inhibitoren, Mastikationshilfsmittel, Polyethylenglykolen und/oder Mischungen hieraus enthalten ist, jedoch keine Pigmente, insbesondere TiO2.
  5. Polyester-Masterbatch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Polyester und/oder Copolyester ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylenterephthalat (PPT), Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder Mischungen hieraus.
  6. Polyester-Masterbatch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er in Form von Chips vorliegt.
  7. Polyester-Masterbatch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, herstellbar durch Direktveresterung mindestens eines Diols mit mindestens einer Dicarbonsäure in Gegenwart einer Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung.
  8. Polyester-Masterbatch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, herstellbar durch Umesterung mindestens eines Dicarbonsäureesters in Gegenwart mindestens eines Diols sowie einer Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung.
  9. Polyester-Masterbatch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, herstellbar durch Ring öffnende Polymerisation mindestens eines Lactons in Gegenwart einer Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung.
  10. Polyester-Masterbatch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, herstellbar über ein Batch-Verfahren.
  11. Polyester-Masterbatch nach einem der Ansprüche 1 bis 9, herstellbar über ein kontinuierliches Verfahren.
  12. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von kationisch anfärbbarem Polyester und/oder Copolyester unter Verwendung eines Polyester-Masterbatches nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durch folgende Schritte: a) Aufschmelzen und Erzeugen eines Schmelzestroms mindestens eines ersten Polyesters und/oder Copolyester, b) Aufschmelzen und Erzeugen eines Schmelzestroms des Polyester-Masterbatches nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und c) Zusammenführen und Homogenisierung mindestens eines Teils des Schmelzestroms des ersten Polyesters und/oder Copolyesters aus Schritt a) mit dem Schmelzestrom des Polyester-Masterbatches aus Schritt b), wobei die Relation der Schmelzströme so eingestellt wird, dass ein kationisch anfärbbarer Polyester und/oder Copolyester entsteht, dessen Gehalt an Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung 1 bis 3 Mol-% beträgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Sulfoisophthalsäurenatriumsalz-Verbindung im Polyester-Masterbatch durch Zugabe mindestens eines aufgeschmolzenen oder granulierten Polyesters und/oder Copolyesters herabgesetzt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass 10 bis 30 Gew.-% des Gesamtvolumens des Schmelzestroms des mindestens einen ersten Polyesters und/oder Copolyesters aus Schritt a) abgezweigt und dem Schmelzestrom des Polyester-Masterbatches (Schritt b)) zugeführt, mit diesem homogenisiert und anschließend analog Verfahrensschritt c) mit dem Restvolumenstrom des mindestens einen ersten Polyesters und/oder Copolyesters zusammengeführt und homogenisiert wird, wobei die Relation der Schmelzeströme analog Verfahrensschritt c) eingestellt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtheit des Schmelzestroms des mindestens einen ersten Polyesters und/oder Copolyesters (Schritt a)) mit dem Schmelzestrom des unverdünnten Polyester-Masterbatch (Schritt b)) zusammengefügt und homogenisiert wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Polyester und/oder Copolyester in Schritt a) mindestens einen weiteren Zusatzstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pigmenten, Antioxidantien, Weichmachern, Inhibitoren, Polyethylenglykolen und/oder Mischungen hieraus enthält.
  17. Verfahren nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine weitere Zusatzstoff TiO2 ist.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an Schritt c) eine Filtration der resultierenden Polyester- und/oder Copolyester-Schmelze durchgeführt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an Schritt c) eine weitere Durchmischung der Polyester- und/oder Copolyester-Schmelze durchgeführt wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an Schritt c) in einem Direktverfahren eine Form gebende Weiterverarbeitung der resultierenden Polyester- und/oder Copolyester-Schmelze durchgeführt wird.
  21. Verfahren nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Form gebende Weiterverarbeitung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schmelzspinnverfahren zur Herstellung von Polyesterfilamenten, -fasern und/oder Granulierverfahren.
  22. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 21 zur Herstellung von Formteilen.
  23. Verwendung nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Fäden, Filamenten, Folien, Flaschen, Chips und Flakes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107829165A (zh) * 2017-06-02 2018-03-23 吴江佳力高纤有限公司 一种etd高收缩型弹力双色纤维及其制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101949066A (zh) * 2010-07-13 2011-01-19 江苏盛虹化纤有限公司 一种超细涤纶低弹丝及其生产工艺
KR20190076960A (ko) * 2016-09-09 2019-07-02 에스터 인더스트리즈 리미티드 텍스타일 적용을 위한 개질된 폴리에스테르 마스터 배치 및 그의 제조 방법
CN112063018B (zh) * 2020-08-26 2022-05-20 浙江恒逸石化研究院有限公司 改性二氧化钛及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900527A (en) * 1973-04-16 1975-08-19 Monsanto Co Production of basic dyeable polyester from terephthalic acid
US3936389A (en) * 1973-06-14 1976-02-03 Monsanto Company Bis glycol ester of sodium sulfo isophthalic acid from its dimethyl ester
JPS59152924A (ja) * 1983-02-18 1984-08-31 Mitsubishi Rayon Co Ltd 改質ポリエステルの製造方法
DE19828805B4 (de) * 1998-06-27 2006-01-19 Zentes Unitex Gmbh Verfahren zur Herstellung von "kationisch anfärbbarem Polyester"

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06228819A (ja) * 1993-02-01 1994-08-16 Teijin Ltd 濃染性ポリエステル繊維の製造方法
JPH07316925A (ja) * 1994-05-20 1995-12-05 Mitsubishi Rayon Co Ltd 改質ポリエステル繊維の製造方法
US6117550A (en) * 1997-10-22 2000-09-12 Prisma Fibers, Inc. Acid dye stain-resistant fiber-forming polyamide composition containing masterbatch concentrate containing reagent and carrier

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900527A (en) * 1973-04-16 1975-08-19 Monsanto Co Production of basic dyeable polyester from terephthalic acid
US3936389A (en) * 1973-06-14 1976-02-03 Monsanto Company Bis glycol ester of sodium sulfo isophthalic acid from its dimethyl ester
JPS59152924A (ja) * 1983-02-18 1984-08-31 Mitsubishi Rayon Co Ltd 改質ポリエステルの製造方法
DE19828805B4 (de) * 1998-06-27 2006-01-19 Zentes Unitex Gmbh Verfahren zur Herstellung von "kationisch anfärbbarem Polyester"

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107829165A (zh) * 2017-06-02 2018-03-23 吴江佳力高纤有限公司 一种etd高收缩型弹力双色纤维及其制备方法

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