KR800000102B1 - 양이온 염료(Cation dyes)에 가염성인 폴리에스텔 섬유의 제조방법 - Google Patents
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Description
본 발명은 텔레푸탈산(TPA)과 에틸렌 글리콜(EG)로 폴리에스텔 섬유(P.E섬유)를 제조함에 있어서 양이온 염료와 이온 결합할 수 있는 공지의 개질제인 5-소듐 설포디메칠 이소푸탈레이트(H3COOC
-COOCH3)(이하 DMS라고함)를 슬러리 상태로 TPA와 EG의 혼합슬러리에 혼합하여 직접 에스텔화시킴을 특징으로 하는 양이온 염료에 가염성인 폴리에스텔 섬유의 신규한 제조방법에 관한 것이다.
양이온 염료에 가염성인 P.E섬유 제조법으로서 공지된 것중 그 하나는 디메칠 테레푸탈레이트(이하 DMT)와 상기 개질제 DMS를 혼합하여 150℃ 내외로 용융시켜 저장하여 두고, 반응 시작단계에서 소정량의 DMT+EG용융혼합물을 펌핑투입하고, 이어 150℃내외로 가열된 EG를 소정량 펌핑투입하여 DMT, EG, DMS가 함께 반응조에 들어있는 상태에서 반응시키면 다음과 같은 반응이 일어난다.
DMT+EG → BHET+MA ↑
DMS+EG → DES+MA ↑
여기서 BHET: 비스하이드록시 에칠테레프탈레이트(bishydroxyethyl Terephthalate)
DES: 5-소듐 설포비스(베타-하이드록시 에틸) 이소푸탈레이트{5-Sodium Sulfobis(β-hydroxyethyl) iso phthalate}
MA: 메틸 알코올(Methyl alcohol)
이때 발생하는 MA를 분리 회수한후 BHET와 DES 혼합반응물을 중축합 반응조(PC조)에 옮겨 통상의 방법으로 중축합 방사하는 방법이다.
여기서 기체상태로 발생하는 다량의 MA의 영향으로 BHET가 비산하여 정류탑을 폐쇄할 우려가 있고 또 MA는 폭발성 물질이므로 장치설계상 MA의 유출회수장치와 방폭 설비를 필수로 하고 원단위가 높아 TPA 공법으로 전환되고 있다.
또 하나는 통상의 PE사 제조방법과 같이 TPA+EG → BHET+H2O↑의 반응에 의해 일단 BHET를 만들어 PC조에 옮겨 놓은후 별도의 반응장치에 의해 DMS+EG → DES+MA↑의 반응을 시켜 MA를 분리 회수하고 상온에서의 DES의 유동성을 높이기 위해 EG를 추가하여 35-40%의 EG 용액으로 만든후 펌프에 의해 상기의 BHET를 옮겨놓은 PC조에 첨가 투입하여 이하 통상의 방법으로 중축합방사하는 방법이다. 이때는 DMS를 DES로 전환시키는 별도의 반응장치, MA를 분리 회수하는 장치등이 추가로 필요하며, DES를 35-40% EG 용액으로하여 액상으로 취급하기 때문에 부피가 커지고 원단위가 높아지며 또 DES가 산성이기 때문에 소염제로 기 투입되어 있는 TiO2(의료용 PE사는 대부분 TiO2첨가됨)를 응집시켜 TiO2의 분산성을 악화시켜 방사 작업성을 악화시키는등 부작용이 많았다.
본 발명은 TPA 공법에 DMT 공법용 개질제인 DMS를 사용하여 양이온 염료에 가염성인 PE 섬유를 제조함에 있어 상술한 바와같은 공지의 제조법을 개량한 것으로 이하 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 소정량의 TPA, EG, DMS를 상온에서 혼합하여 슬러리화시키고 이 슬러리를 240℃-265℃로 유지된 통상의 직접 에스텔화 반응조에 통상의 방법으로 제조된 BHET를 뱃취량의 20-50%가 되도록 잔류시킨 상태에서 상기 혼합 슬러리를 소량씩 연속적으로 가하면 다음과 같은 반응이 동시에 동일 반응기내에서 이루어진다.
TPA+EG → BHET+H2O
DMS+EG → DES+MA
이때는 연속적으로 투입된 소량의 DMS가 기 잔류되어 있던 BHET의 자체촉매(Self Catalyst)작용에 의해 투입 즉시 DES로 전환되므로 MA의 발생량은 무시할 정도이고 따라서 DMS 및 TPA는 무난하게 DES 및 BHET로 전환된다. 반응이 계속됨에 따라 DE 반응조의 수위가 상한수위에 도달하면 반응을 중지시키고 BHET와 DES의 혼합물을 PC 반응조로 옮겨 하한수위에 도달할때까지 이송한후 다시 상기의 반응을 재개하며 중축합 반응조(PC)에 옮겨진 BHET와 DES의 혼합물은 270°-290℃로 온도를 유지하여 통상의 방법으로 중합, 방사시키므로서 양이온 염료에 가연성인 PE사가 얻어진다.
본 발명은 TPA 공법에 DMS를 직접 사용하므로서 별도의 장치로 제조된 DES의 EG 용액을 사용하는 종래의 방법에 비하여 다음과 같은 장점을 가진다.
첫째 DES를 쓰면 EG를 다량으로 반응조에 투입하기 때문에 부반응이 일어나 디에틸렌글리콜(DEG)의 생성을 유발하여 연화점을 낮추므로 물성이 나빠지나 본 발명은 이를 극복할 수 있으며,
둘째 DMS는 중성물질이기 때문에 TiO2분산성이 악화될 우려가 없고,
세째 DMS를 DES로 변환시키기 위한 별도의 장치가 불필요하므로 장치의 간소화를 기하여 투자비 절감 운전비 절감을 기할수 있으며,
네째 DMS를 DES로 전환시 첨가된, 망간, 칼슘계등의 반응촉매가 불순물로 작용하여 방사작업성을 악화시키는 부작용을 피할수가 있다.
[실시예 1]
교반기, 정류관, 콘덴서, 슬러리 투입구 및 온도계가 달린 용량 1ℓ의 스테인레스 플라스크에 BHET 200g을 넣고 255℃까지 가열하여 15분동안에 용융시킨다. TPA 200g과 85g으로 슬러리를 만들고, 여기에 DMS 12g, Sb2O30.1g을 첨가 혼합한후 이를 255℃로 유지시킨 플라스크에 3시간 30분동안 소량씩 연속적으로 투입 직전 에스텔화 반응을 시키고 부생하는 물 및 메타놀은 콘덴서를 통해 제거한다음, TiO22.5g, 소듐 아세테이트(NaOAC) 0.26g을 투입한다. 다시, 반응물을 30분동안에 280℃까지 승온시키면서 트리메틸 포스페이트(Trimethyphosphate) 0.12g을 첨가하고 서서히 진공을 걸어 0.2Torr하에서 3시간동안 증축합시킨다. 이렇게하여 얻은 중합물은 Ⅳ가 0.45 연화점 : 258℃, 말단기 33meg/kg의 물성을 가지며 색상은 백색으로 양호하였다.
[실시예 2]
교반기, 정류관, 콘덴서, 슬러리투입구, 온도계 및 첨가제 투입구가 달린 용량 25ℓ의 250℃로 예열되어 있는 반응조에 BHET 10kg을 넣고 가열 255℃까지 30분동안에 승온 용융시긴다. TPA 7kg, EG 3kg으로 슬러리를 만들고 여기에 DMS 510g, Sb2O367g을 투입혼합한후 이를 255℃로 유지시킨 반응조에 3시간 30분 동안에 걸쳐 소량씩 연속적으로 투입하면서 DE 반응을 시키고, 부생하는 물 및 메타놀은 콘덴서를 통해 제거한다. DE 반응이 끝나면 TiO2106g, NaOAc 11g을 첨가한다. 반응물중 10kg을 축중합조로 옮기고 계속하여 DE 반응조는 새로운 슬러리를 투입하여 DE 반응시킴과 동시에 축중합조의 반응물은 280℃까지 30분동안에 승온시키면서 트리메틸포스페이트 0.3g을 첨가하고 서서히 진공을 걸어 0.2Torr하에서 3시간동안 축중합시킨다. 이렇게하여 얻은 중합물은 실시예 1의 것과 동수준의 것이었다.
[실시예 3]
실시예 2에서 얻은 중합물을 60멧쉬로 분쇄하여 하기의 조건으로 염색하고 일반 폴리에스터 중합물을 60멧쉬로 분쇄하여 동일조건으로 염색한 것과 비교한바 표 1과 같이 염색성이 양호하였다.
1) 염료 : 아이젠 카리온 퓨어블루(Aizen Cathilon pure Blue) 5% 용액 1ml
2) 아세틱 애시드(빙초산) 용액(45%) : 15ml
3) 소듐 아세테이트 : 3g
4) 중합물 : 7g
5) 물 : 300ml
6) 염색온도 : 100℃
7) 염색시간 : 1시간(60분)
[표 1]
색차계 : 일본 광학공업(주) 제 CS-K6B
[실시예 4]
실시예 2에서 얻은 중합물을 소형방사기로 방사 및 연신후 편물을 만들어 실시예 3의 조건으로 염색한다. 그 염색성이 표 2와 같이 우수하였다.
[표 2]
Claims (1)
- 본문에 상술한 바와같이 공지의 5-소듐 설포 디메칠 이소푸탈레이트(DMS)를 사용하여 TPA법으로 양이온 염료에 가염성인 PE섬유를 제조함에 있어서, 반응조에 통상의 방법으로 제조된 BHET를 20-50% 잔류시켜 BHET가 자체촉매로 작용토록하고 TPA+DMS+EG의 슬러리를 소량씩 연속적으로 등량 첨가하여 DE반응을 진행시킴을 특징으로 하고 이를 통상의 방법으로 중합, 방사시키는 양이온 염료에 가염성인 PE섬유의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR780003427A KR800000102B1 (ko) | 1978-11-15 | 1978-11-15 | 양이온 염료(Cation dyes)에 가염성인 폴리에스텔 섬유의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR780003427A KR800000102B1 (ko) | 1978-11-15 | 1978-11-15 | 양이온 염료(Cation dyes)에 가염성인 폴리에스텔 섬유의 제조방법 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR800000102B1 true KR800000102B1 (ko) | 1980-03-07 |
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| KR780003427A KR800000102B1 (ko) | 1978-11-15 | 1978-11-15 | 양이온 염료(Cation dyes)에 가염성인 폴리에스텔 섬유의 제조방법 |
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| KR (1) | KR800000102B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100456729B1 (ko) * | 2001-09-27 | 2004-11-10 | 주식회사 효성 | 카치온 염료 가염성 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트코폴리머의 제조방법 |
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1978
- 1978-11-15 KR KR780003427A patent/KR800000102B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100456729B1 (ko) * | 2001-09-27 | 2004-11-10 | 주식회사 효성 | 카치온 염료 가염성 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트코폴리머의 제조방법 |
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