TWI554547B - Deeply Dyed Polyamide and Its Manufacturing Method - Google Patents

Deeply Dyed Polyamide and Its Manufacturing Method Download PDF

Info

Publication number
TWI554547B
TWI554547B TW104131190A TW104131190A TWI554547B TW I554547 B TWI554547 B TW I554547B TW 104131190 A TW104131190 A TW 104131190A TW 104131190 A TW104131190 A TW 104131190A TW I554547 B TWI554547 B TW I554547B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polyamine
dyeable
dyeing
preparation
deeply
Prior art date
Application number
TW104131190A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201712053A (zh
Inventor
fang-ru Zhou
li-chun You
Chun-Yong You
han-xing Xiong
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 filed Critical
Priority to TW104131190A priority Critical patent/TWI554547B/zh
Priority to US15/068,843 priority patent/US20170081471A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI554547B publication Critical patent/TWI554547B/zh
Publication of TW201712053A publication Critical patent/TW201712053A/zh

Links

Classifications

    • 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
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14—Lactams
    • C08G69/16—Preparatory processes
    • 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
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14—Lactams

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Description

可深度染色之聚醯胺及其製造方法
本發明係有關於一種聚醯胺及其製造方法，尤指一種可深度染色之聚醯胺及其製造方法。

聚醯胺(Polyamide, PA)是一種由醯胺基(-CONH-)單體重複構成一直線型的縮合聚合物，俗稱尼龍(Nylon)，由於其具有拉伸強度高、高彈性、高韌性、耐磨及吸濕性佳的特性，加上其工業處理容易，纖維獲得方便，因此被廣泛運用於紡織工業及工業纖維上，特別是運動衫、襯衫、襪子、雨衣等各式衣物之生產，更是處處可見尼龍纖維應用的蹤跡，與日常生活密不可分。除此之外，尼龍纖維亦可與其他纖維進行混紡，商業應用價值極為廣泛。
聚醯胺纖維，又稱尼龍纖維，其染色能力係取決於染料之一擴散行為、纖維－染料之親和性(Affinity)及結合方式等三樣因素。由於聚醯胺的分子結構係於分子鏈中間具有大量之碳氫鍵(-CH 2-)及醯胺基(-CONH-)，並僅於頭尾兩段具有少數具有染色性之羧基(-COOH-)與胺基(-NH 2-)官能基，因此，當聚醯胺纖維要進行染色的時候，在眾多染料當中，僅有酸性染料因帶有磺酸鈉根(-SO 3Na-)之親水性基團，可藉由離子鍵結(ionic bond)或靜電力(electrostatic force)與前述聚醯胺纖維結構中的胺基(-NH 2-)結合，進而使該聚醯胺纖維帶有較鮮艷之顏色及較佳之染著力。而其他類型的染料如：鹽基性染料、金屬錯鹽染料、分散性染料、偶氮染料等，則僅能以氫鍵(hydrogen bond)或凡德瓦爾力(Van der Waals forve)與聚醯胺纖維結合，故對聚醯胺纖維的染著力較差，且呈色也較為淺而不均。
儘管酸性染料對聚醯胺纖維具有較佳的染著力及呈色，但聚醯胺的分子結構其分子鏈僅於頭尾兩段具有少數具有染色性之羧基(-COOH-)與胺基(-NH 2-)官能基，因此實際能與酸性染料結合的區段少之又少，使聚醯胺纖維染色品質不易提升。為使聚醯胺纖維帶有更加的染著力及更為鮮明的顏色，如何使聚醯胺的分子結構中帶有更多的羧基(-COOH-)或胺基(-NH 2-)官能基是目前紡織工業中極力研究的標的。
目前紡織工業增進聚醯胺染色效果的方式，如台灣專利公開號之201104038所載，主要係利用其他聚合物與聚醯胺聚合物同時加入相容劑前驅物對其分子結構進行改質，接著加入胺基、羧基或環氧基化合物與改質後的聚醯胺聚合物共混煉以增加聚醯胺分子結構之可染色區段後，最後再以酸性染料進行染色之染色方法，然而這樣的方法產量較小，因此在染色之前，帶有胺基之改質聚醯胺聚合物還需要與未改質之聚醯胺聚合物重新熔融紡絲，無法供以產業進行大量生產之用。再者，當聚醯胺纖維越細的時候，此種改質方法對於胺基端胺基的濃度提高越有限，使得聚醯胺細絲或多條纖維難以深染，且殘吸力度及水洗牢度等染色特性表現皆不佳，染色品質不足以做為產業穩定使用。
有鑑於此，如何改善聚醯胺纖維染色不易，品質不佳的情況，是目前紡織工業急需克服之難題。
本發明之主要目的，係提供一種可深度染色之聚醯胺，其具有較佳的染色牢固程度，且可進行大量生產，品質穩定。
本發明之次要目的，係提供一種製備可深度染色之聚醯胺之製備方式，該製備方式工藝製程簡單、影響參數少，亦可縮短染整加工的時間，有效降低生產成本。
為了達到上述所指稱之各目的與功效，本發明係揭示一種製備該聚醯胺之製造方法，其步驟包含：提供一己內醯胺，加入活化劑-水，使己內醯胺開環生成6－氨基己酸後，將6－氨基己酸及多胺類混合物加溫混煉聚合後，擠壓形成母粒或直接製絲。
本發明之一實施例中，其亦揭露製備過程所述之加熱熔融步驟，其加熱熔融溫度係為200℃-270℃。
本發明之一實施例中，其亦揭露製備過程所述之開環步驟，其活化劑可為水或一鹼性物質。
本發明之一實施例中，其亦揭露所使用之胺基化學品包含：乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、一六乙烯七胺或多乙烯多胺其中之一，以及其相關衍生物。
本發明之一實施例中，其亦揭露製備過程所述之開環步驟，其所述之聚合步驟，其聚合溫度係為220℃-290℃。

無
第一圖：其係為可深度染色之聚醯胺之製備流程圖。
為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：
在本發明中，針對目前聚醯胺纖維無法深度染色的技術限制，提供一種帶胺基聚醯胺粒子的製備方法。藉由此發明，可生產出能與酸性染料高度結合之聚醯胺粒子，且產量大、殘吸力度及水洗牢度等染色特性表現皆佳，品質穩定，能提供給產業進行大量生產之用，於技術上有顯著之突破。
相較於其他需要先將聚醯胺與聚醯烴共聚合後加入相容劑前驅物對其分子結構進行改質，而後加入胺基、羧基或環氧基化合物的聚醯胺製備過程，之後，再依所需加入一定比例之未改質之聚醯胺，以進行後段之抽絲及染整製程，本發明揭示一種步驟簡便、品質較佳的製備過程。其係利用己內醯胺作為聚醯胺纖維之主要材料，在己內醯胺開環聚合的過程中直接加入胺基進行共聚合，並擠壓成可深度染色的母粒。
以下針對本發明之聚醯胺及製備過程中所包含之材料、性質及其製備參數進行進一步之說明：
本發明提供可深染之聚醯胺纖維，其組成包括一重量百分比80%-99.99%之己內醯胺；及一重量百分比0.01%-20%之胺基化學品。
本發明所提供之尼龍材料係為己內醯胺，己內醯胺係為一環狀結構之分子，在工業製程中藉由活化劑和分子量穩定劑的協同作用下進行開環、聚合作用，獲得線形高分子聚己內醯胺，也就是一般所知的聚醯胺-6。聚醯胺-6與其他一般的聚醯胺材料相比，其塑化點及熔點較低，可採用連續聚合切片紡絲工藝和連續聚合直接紡絲工藝製得纖維。
本發明所提供之胺基化學品，主要選用具有兩個或多個主要的多胺類化合物。該些多胺類化合物能提供帶有活性之胺基，使己內醯胺進行開環聚合反應的過程中能接合上與酸性染劑接合之胺基，讓聚醯胺分子帶有深度染色之能力。適合的乙烯烷酸乙烯酯共聚物之實例包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺及其他多乙烯多胺其中之一，以及其相關衍生物。的多胺類化合物。該些多胺類化合物能提供帶有活性之胺基，使己內醯胺進行開環聚合反應的過程中能接合上與酸性染劑接合之胺基，讓聚醯胺分子帶有深度染色之能力。適合的乙烯烷酸乙烯酯共聚物之實例包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺及其他多乙烯多胺其中之一，以及其相關衍生物。
接著，以下搭配發明圖示第一圖的流程圖說明可深染聚醯胺纖維之製備方法，其步驟如下：
步驟S11：加熱熔融一己內醯胺；
步驟S13：加入活化劑使己內醯胺開環生成6－氨基己酸；
步驟S15：加入多胺類化合物；
步驟S17：將該6－氨基己酸及該胺基化合物進行聚合；及
步驟S19：擠壓形成一母粒或直接製絲。
如圖示S11之步驟，本發明提供之可深染聚醯胺的製備方法中，所進行之加熱熔融步驟，係將己內醯胺放置於一熔融器具，如：熔融鍋，在一熔融溫度200℃-270℃的條件下進行加熱熔融，以獲得熔融狀態之己內醯胺。
如圖示S13之步驟，本發明提供之可深染聚醯胺的製備方法中，需先於重量百分比80%-99.99%之己內醯胺中添加一活化劑以協助己內醯胺單體進行開環，生成6－氨基己酸，其化學反應式如下所示：










上述之該活性劑可為一水或是一鹼性物質，其中，該鹼性物質可為鹼金屬或鹼土金屬。進行開環製程時，於己內醯胺單體中混入重量百分比1%-3%的活性劑，並於溫度210℃-250℃的條件下進行開環，以獲得6－氨基己酸單體。
如圖示S15之步驟，將上述步驟已完成開環步驟之6－氨基己酸單體，導入連續聚合管內，加入重量百分比0.01%-20%之胺基化學品，該些胺基化學品物能提供帶有活性之胺基，使己內醯胺進行開環聚合反應的過程中能接合上與酸性染劑接合之胺基，讓聚醯胺分子帶有深度染色之能力。適合的乙烯烷酸乙烯酯共聚物之實例包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺及其他多乙烯多胺其中之一，以及其相關衍生物。
如圖示S17之步驟，於上述步驟加入胺基化合物之6－氨基己酸單體，於連續聚合管中將聚合溫度控制於220℃-290℃以進行聚合反應，連續聚合管一般由3～5節直管組成，以利於排水和保證一定的傳熱面積，管內裝有擋板，並具有平板形、斜形、圓弧形、錐形、螺旋形等多種形式，使管內物料均勻流動，縮小管壁和中心處物料在管內停留時間的差異。
如圖示S19之步驟，將上述步驟已完成聚合步驟之6－氨基己酸聚合物，透過一擠壓機具，如：雙螺桿擠出機(Screw extruder)，以進行擠壓抽絲，或經由水冷卻之後，將擠壓出之物質切成小段製備成尼龍粒子。
以下，以具體實施之範例作為此發明套組織技術內容、特徵及成果之闡述之用，並可據以實施，但本發明之保護範圍並不以此為限。
【可深度染色之聚醯胺製備過程】
提供重量百分比98%的己內醯胺至熔融鍋內，以熔融溫度230℃進行後，導入預聚合器放置，並將溫度控制於270℃。而後於預聚合器加入重量百分比2%的水做為活化劑之用，進行開環反應使己內醯胺開環形成6－氨基己酸後，導入連續聚合管內進行聚合反應。於連續聚合管內加入胺基化合物進行共聚合，使聚合體內的胺基含量增加為可深染聚醯胺，連續聚合之溫度為270℃，最後將共聚合完成之聚合體導入雙螺桿擠出機以進行擠壓抽絲，或經由水冷卻之後，將擠壓出之物質切成小段製備成尼龍粒子，已完成可深度染色之聚醯胺之製備。
【可深度染色聚醯胺產品性質測試】
透過表一所附之檢測項目，測試本發明所提供之可深度染色聚醯胺之染色效果：


表一：可深度染色聚醯胺汙染牢度及變退色牢度測試結果
藉由上述檢驗結果證明，經由本發明之製造方法所製備出的可深度染色之聚醯胺，其無論於水洗條件下、耐水條件下、耐汗條件下或摩擦條件下，其變退色之染色牢度以及汙染牢度，除少數項目之耐鹼度染色牢度為第4及之外，其餘項目皆係為4-5級之高等評價，相較於現有技術下一般聚醯胺物質之染色牢度大多為3-4級到4及之間的評價，且紅色染料之染色效果尤其不理想之情況相比，可明顯看出本發明可深度染色之聚醯胺，其染色之牢固程度之優異。除此之外，本發明之可深度染色聚醯胺，
其染色深度及印花艷度，亦較現有一般聚醯胺物質來的優秀，特別是本發明之染色深度不僅均勻，且僅須使用少許染料即可達到較現有技術下更為深度之染色，加上本發明可克服現有技術下尼龍染色容易染色不均勻甚至暈開之情況，上述種種優勢，皆顯見本發明對於尼龍染色領域之突破性。
綜上所述，利用本發明之組成物成分及製備方式所製成之聚醯胺纖維，不僅具有較低的染色溫度，且聚醯胺纖維上的胺基與染料上之陽離子基團以共價鍵結進行接合，因此在染色後的牢固程度，也較現有技術優秀。且工藝製程簡單，影響參數少，僅需要將組成物進行單次熔融混煉即可獲得目標聚醯胺纖維， 亦可縮短染整加工的時間，有效降低生產成本。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

Claims (5)

  1. 一種製備可深度染色聚醯胺之製備方式，其步驟包含：
    加熱熔融一己內醯胺；
    加入一活化劑使該己內醯胺開環生成一6－氨基己酸；
    加入胺基化合物；
    將該6－氨基己酸及該胺基化合物進行聚合；及
    擠壓形成一母粒，其染色牢度大於4級。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可深度染色之聚醯胺之製備方式，其所述之加熱熔融步驟，其加熱熔融溫度係為200℃-270℃。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之製備可深度染色聚醯胺之製備方式，其中該活化劑可為水或一鹼性物質。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之製備可深度染色聚醯胺之製備方式，其中該胺基化合物係選自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、一六乙烯七胺或多乙烯多胺其中之一，以及其相關衍生物。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之製備可深度染色聚醯胺之製備方式，其所述之聚合步驟，其聚合溫度係為220℃-290℃。
TW104131190A 2015-09-21 2015-09-21 Deeply Dyed Polyamide and Its Manufacturing Method TWI554547B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104131190A TWI554547B (zh) 2015-09-21 2015-09-21 Deeply Dyed Polyamide and Its Manufacturing Method
US15/068,843 US20170081471A1 (en) 2015-09-21 2016-03-14 Polyamide capable of being deeply dyed and method for preparing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104131190A TWI554547B (zh) 2015-09-21 2015-09-21 Deeply Dyed Polyamide and Its Manufacturing Method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI554547B true TWI554547B (zh) 2016-10-21
TW201712053A TW201712053A (zh) 2017-04-01

Family

ID=57848349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104131190A TWI554547B (zh) 2015-09-21 2015-09-21 Deeply Dyed Polyamide and Its Manufacturing Method

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20170081471A1 (zh)
TW (1) TWI554547B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3445230B1 (en) * 2016-04-19 2024-03-13 Medidata Solutions, Inc. Method and system for measuring perspiration
CN115124714B (zh) * 2021-03-24 2023-07-04 杭州聚合顺新材料股份有限公司 亲水性两性离子改性聚酰胺及其制备方法和应用
CN114230834B (zh) * 2021-11-01 2023-03-03 昆山运城塑业有限公司 一种高印刷牢固度的bopa薄膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201104038A (en) * 2009-07-28 2011-02-01 Jen-Taut Yeh Deep dyeing process of polyamide and polyolefin
TW201502164A (zh) * 2013-07-09 2015-01-16 Chain Yarn Co Ltd 聚醯胺－６共聚物及其製備方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201104038A (en) * 2009-07-28 2011-02-01 Jen-Taut Yeh Deep dyeing process of polyamide and polyolefin
TW201502164A (zh) * 2013-07-09 2015-01-16 Chain Yarn Co Ltd 聚醯胺－６共聚物及其製備方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170081471A1 (en) 2017-03-23
TW201712053A (zh) 2017-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI554547B (zh) Deeply Dyed Polyamide and Its Manufacturing Method
JP2019524939A (ja) レーザー焼結粉末用ポリアミドブレンド
TWI648309B (zh) 聚醯胺混合物
CN108164995A (zh) 高强度、易电镀的聚酰胺复合材料及其制备方法
CN103409854A (zh) 一种碳纤维的生产方法
TW201504340A (zh) 發泡成形體
TWI716550B (zh) 聚醯胺彈性體組成物及由該組成物所成之纖維及成形體
JP2017031246A (ja) 発泡成形体
JP5839290B2 (ja) 黄変抑制ポリアミド繊維及びその製造方法
KR20190126911A (ko) 낮은 수축율을 갖는 스티렌계 코폴리머 배합물
CN110698848A (zh) 高韧性免喷涂聚酰胺66/6材料及其制备方法
CN105622928B (zh) 支链聚酰胺及其制备方法
CN104292391A (zh) 一种不饱和酸酐接枝氯化聚乙烯熔融生产法
JP6921078B2 (ja) 改善されたポリマー調製
CN110551390B (zh) 高韧性免喷涂聚酰胺6材料及其制备方法
CN107163904B (zh) 由高分子量聚酰胺树脂-低分子量聚酰胺树脂-接枝聚烯烃树脂组成的热熔胶及其制备方法
CN1214349A (zh) 共聚酰胺和聚酰胺的组合物、制造方法及用途
CN100447179C (zh) 尼龙6/聚甲亚胺分子复合材料及其制备方法
KR20130085247A (ko) 사이클릭 부틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 고분자량 폴리에틸렌 수지를 용융방사하여 고강도 폴리에틸렌 섬유를 제조하는 방법
JP7188706B2 (ja) ポリアミドコポリマー、調製プロセス、及びそれらから製造される成形部品
CN110922751A (zh) 一种耐酸碱尼龙扎带材料的制备方法
TWI738137B (zh) 具有低熔點之吸濕性聚醯胺纖維及其製造方法
JP5066700B2 (ja) ポリアミド及びポリオレフィンの濃い染め製造プロセス
CN110330690A (zh) 一种硅氧烷系动态交联剂及其应用
CN112239537A (zh) 长效耐高温嵌段聚酰胺组合物和纤维及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees