專利名稱：常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚酯化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片 及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
聚酯纖維由于其物美價(jià)廉已成為全球第一大化纖面料纖維，但是由于其化學(xué)結(jié)構(gòu) 規(guī)整，易于結(jié)晶，結(jié)晶度較大，其取向度也較高，染料難以進(jìn)入纖維無(wú)定形區(qū)，且聚酯大分子 上不具備染座，從而造成其染色性差。只有通過改性后形成共聚酯才能從根本上解決聚酯 纖維的染色性能。通常的改進(jìn)方法是在聚酯中添加聚酯染色改性劑間苯二甲酸磺酸鹽(S成分)制 備而得陽(yáng)離子可染共聚酯，從而解決其染色問題，而其中所添加的間苯二甲酸磺酸鹽的含 量越高，織物的可染性能越好，越鮮艷，色牢度越好。但在該情況下，因存在磺酸酯基所導(dǎo)致 的增稠效果，就會(huì)使得聚合物的聚合度不上升反而只是熔融粘度上升，最終導(dǎo)致紡絲過濾 器升壓速度快，紡絲過程中斷絲現(xiàn)象嚴(yán)重，紡絲操作性顯著下降等現(xiàn)象。又有相關(guān)的專利和 文獻(xiàn)采用添加聚乙二醇共聚聚酯作為可塑劑，盡管能減弱因磺酸基而引起的增稠作用，適 當(dāng)提高聚酯的聚合度，但這樣又會(huì)使得聚酯的耐光性變差。目前市場(chǎng)上泛使用的陽(yáng)離子可 染聚酯的切片中，聚酯染色改性劑(S成分)的添加量普遍低于2. ，主要原因是當(dāng)切片 中S元素成分的含量在聚酯中超過2. 后，紡絲時(shí)斷頭嚴(yán)重；另外，常規(guī)的陽(yáng)離子可染 共聚酯切片都是有光切片，紡織的纖維產(chǎn)生讓人不舒服的亮度和反光，因此，需要在其中加 入消光劑以改善織物的視覺效果，而消光劑二氧化鈦加入在含有S成分的聚酯中因?yàn)樗嵝?偏高，會(huì)導(dǎo)致二氧化鈦嚴(yán)重自聚，使紡絲過程中斷頭現(xiàn)象嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有很好的可紡性和染色性的常壓陽(yáng)離子可染的共 混聚酯及其生產(chǎn)方法。主要是解決目前用共聚方式制備常壓陽(yáng)離子聚酯中所出現(xiàn)的二氧化鈦嚴(yán)重自聚、 熔體的過濾性差、紡絲中容易出現(xiàn)斷頭、聚酯熔點(diǎn)下降嚴(yán)重等問題。本發(fā)明采用共混的方法，可以有效地解決二氧化鈦嚴(yán)重自聚、熔體的過濾性差、紡 絲中容易出現(xiàn)斷頭、聚酯熔點(diǎn)下降嚴(yán)重等問題，而且可以有效和明顯改變共聚的常壓陽(yáng)離 子聚酯的熔點(diǎn)，從而改善紡絲的工藝條件。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片，以含高染色改性劑成分的聚酯樹脂與高 Ti02含量的高特性黏度聚酯樹脂以及改性助劑按下列占共混聚酯總量的重量百分比進(jìn)行 共混制得含高染色改性劑成分的聚酯樹脂10 90%高Ti02含量的高特性黏度聚酯樹脂10 90%
改性助劑0 15%;其中所述的含高染色改性劑成分的聚酯樹脂，其染色改性劑中含有的S元素成分 占含有高染色改性劑成分的聚酯樹脂重量的0. 1 10襯％;所述的高打02含量的高特性黏 度聚酯樹脂，其Ti02含量占高Ti02含量的高特性黏度聚酯樹脂重量的0. 01 5wt%，特性 黏度為0. 5 1. 5dL/g。所得到的聚酯的特性黏度在0. 5 0. 8dL/g，熔點(diǎn)Tm在220 265°C。所述的改性助劑是鈰類的抗紫外劑、磷系的阻燃劑、IR系列抗氧劑中的一種或者 幾種。一種常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片的生產(chǎn)方法，包括下列步驟(1)將含高染色改性劑成分的聚酯樹脂切片、高Ti02含量的高特性黏度聚酯樹脂 切片，分別進(jìn)行干燥，干燥溫度為80 120°C，干燥后切片的含水量在lOOppm以下。(2)混溶造粒將上述干燥后的含高染色改性劑成分的聚酯樹脂切片、高Ti02含 量的高特性黏度聚酯樹脂切片、以及改性助劑投入雙螺桿擠出機(jī)中混合擠出、造粒，得到一 種常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯，其中各成分的重量百分比如下含高染色改性劑成分的聚酯樹脂10 90%高Ti02含量的高特性黏度聚酯樹脂10 90%改性助劑0 15%;所述混合擠出、造粒工藝參數(shù)為雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度，一區(qū)200士5°C ；二 區(qū)260士5°C ；三區(qū)270士5°C ；四區(qū)270士5°C ；五區(qū)270士5°C ；六區(qū)270士5°C ；七區(qū) 270士5°C ；八區(qū)270士5°C ；九區(qū)260士5°C ；螺桿壓力0. 01 0. 6Mpa ；螺桿轉(zhuǎn)速40 220rpm ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速50 150rpm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是將含高染色改性劑(S成分)的聚酯樹脂， 和高Ti02含量的高特性黏度聚酯樹脂切片，以及改性助劑混合、擠出，即可得到一種常壓陽(yáng) 離子可染的共混聚酯切片；該常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片中的S元素成分以及Ti02， 分散均勻，無(wú)明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象，有著較好的可紡性和染色性；該常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯 切片制備方法工藝簡(jiǎn)單，無(wú)特殊要求，適于工業(yè)化生產(chǎn)，且成本低廉，清潔無(wú)污染，符合環(huán)境 要求。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明的一種常壓陽(yáng)離子可染 的共混聚酯切片及制備方法不局限于實(shí)施例，凡根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以下實(shí)施例進(jìn)行 的簡(jiǎn)單修改、等同變換或修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍以內(nèi)。實(shí)施例1選用特性黏度為0. 50dL/g，S元素成分含量8. 0wt%的含高染色改性劑成分的聚 酯切片500g，以及特性黏度為0. 65dL/g，Ti02成分含量1. 0襯％的高Ti02含量的高特性黏 度聚酯切片1500g，先將切片放在各自得熱風(fēng)干燥箱，80°C條件下，干燥4 5小時(shí)；再放入 真空干燥箱，120°C條件下，干燥12 36小時(shí)，干燥后的切片的含水量在lOOppm以下；將上 述干燥后的切片投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗，螺桿1輸送高S元素成分含量的PET母粒，螺 桿2輸送高IV和高Ti02含量的PET切片，進(jìn)行雙螺桿混合擠出、造粒。
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混溶造粒工藝參數(shù)為雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度，一區(qū)200°C ；二區(qū)260°C ；三區(qū) 270°C ；四區(qū)270°C ；五區(qū)270°C ；六區(qū)270°C ；七區(qū)270°C ；八區(qū)270°C ；九區(qū)260°C ；螺 桿壓力0. 2Mpa ；螺桿轉(zhuǎn)速160rpm ；；經(jīng)水浴冷卻后，在切粒機(jī)轉(zhuǎn)速為80rpm切粒速度下切 割成粒。測(cè)試表明，所得常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片中的S元素成分含量為2. 0wt%, Ti02含量為0. 75wt%，特性黏度為0. 52dL/g。所得的常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片通過紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲成型。對(duì)所得常壓陽(yáng) 離子可染的共混聚酯纖維測(cè)試表明，纖維強(qiáng)度為3. lCN/dtex。實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，共混擠出時(shí)加入0. 的抗氧化劑IR1010 ；將含高染色改 性劑成分的聚酯切片干燥后，與抗氧化劑IR1010 —起放入高速混合器進(jìn)行5 15分鐘的 高速攪拌，再投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗1，通過螺桿1輸送。 其他實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同。測(cè)試表明，所得常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片中的S元素成分含量為2. 0wt%, Ti02含量為0. 75wt%，特性黏度為0. 53dL/g。所得的常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片通過紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲成型。對(duì)所得常壓陽(yáng) 離子可染的共混聚酯纖維測(cè)試表明，纖維強(qiáng)度為3. 2CN/dtex。實(shí)施例3在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，共混擠出時(shí)加入0. 7wt%的抗紫外劑氧化鈰；將含高染色改 性劑成分的聚酯切片干燥后，與抗氧化劑IR1010 —起放入高速混合器進(jìn)行5 15分鐘的 高速攪拌，再投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗1，通過螺桿1輸送。其他實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同。測(cè)試表明，所得常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片中的S元素成分含最為2. 0wt%, Ti02含量為0. 75wt%，特性黏度為0. 525dL/g。所得的常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片通過紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲成型。對(duì)所得常壓陽(yáng) 離子可染的共混聚酯纖維測(cè)試表明，纖維強(qiáng)度為3. OCN/dtex。實(shí)施例4在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，共混擠出時(shí)加入1. 0wt%的磷系阻燃劑；在將含高染色改性 劑成分的聚酯切片干燥后，與抗氧化劑IR1010 —起放入高速混合器進(jìn)行5 15分鐘的高 速攪拌，再投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗1，通過螺桿1輸送。 其他實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同。測(cè)試表明，所得常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片中的S元素成分含量為2. 0wt%, Ti02含量為0. 75wt%，特性黏度為0. 53dL/g。所得的常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片通過紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲成型。對(duì)所得常壓陽(yáng) 離子可染的共混聚酯纖維測(cè)試表明，纖維強(qiáng)度為3. lCN/dtex。實(shí)施例5在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，共混擠出時(shí)加入0. lwt%的抗氧化劑IR1010和1. 0襯％的 磷系阻燃劑；將含高染色改性劑成分的聚酯切片干燥后，與抗氧化劑IR1010 —起放入高速 混合器進(jìn)行5 分鐘的高速攪拌，再 入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗1，通過螺桿1輸送。
其他實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)施例1相同。測(cè)試表明，所得常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片中S元素成分含量為2.0wt%， Ti02含量為0. 75wt%，特性黏度為0.引dL/g。所得的常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片通過紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲成型。對(duì)所得常壓陽(yáng) 離子可染的共混聚酯纖維測(cè)試表明，纖維強(qiáng)度為3. 2CN/dtex。表1實(shí)施例1 5常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片的具體工藝表 上述表格中IV是指聚酯的特性黏度，單位dL/g ；S是指在含高染色改性劑的聚酯中S元素含量，單位；Ti02是指在高Ti02含量的高特性黏度聚酯中Ti02的含量，單位；
M是指共混過程中的投入量，單位g ；Tm是指聚酯的熔點(diǎn)，單位。C。
權(quán)利要求
一種常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯，其特征是以含高染色改性劑成分的聚酯樹脂、高TiO2含量的高特性黏度聚酯樹脂以及改性助劑按下列占共混聚酯總量的重量百分比進(jìn)行共混制得含高染色改性劑成分的聚酯樹脂 10～90％高TiO2含量的高特性黏度聚酯樹脂 10～90％改性助劑 0～15％；其中所述的含高染色改性劑成分的聚酯樹脂，其染色改性劑中含有的S元素成分占含有高染色改性劑成分的聚酯樹脂重量的0.1～10wt％；所述的高TiO2含量的高特性黏度聚酯樹脂，其TiO2含量占高TiO2含量的高特性黏度聚酯樹脂重量的0.01～5wt％，特性黏度為0.5～1.5dL/g。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯，其特征是該共混聚酯的特性 黏度為0. 5 0. 8dL/g,熔點(diǎn)Tm為220 265°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯，其特征是所述改性助劑是鈰 類的抗紫外劑、磷系的阻燃劑、IR系列抗氧劑中的一種或者幾種。
4.一種常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯的生產(chǎn)方法，其特征是(1)將含高染色改性劑成分的聚酯樹脂切片、高TiO2含量的高特性黏度聚酯樹脂切片， 分別進(jìn)行干燥，于燥溫度為80 120°C，干燥后切片的含水量在IOOppm以下。(2)混溶造粒將上述干燥后的含高染色改性劑成分的聚酯樹脂切片、高TiO2含量的 高特性黏度聚酯樹脂切片、以及改性助劑投入雙螺桿擠出機(jī)中混合擠出、造粒，得到一種常 壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯，其中各成分的重量百分比如下含高染色改性劑成分的聚酯樹脂10 90%高TiO2含量的高特性黏度聚酯樹脂10 90%改性助劑0 15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯的生產(chǎn)方法，其特征是所 述的雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度為195 275°C，螺桿壓力為0. 01 0. 6Mpa,螺桿轉(zhuǎn)速為40 220rpm，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速為50 150rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種常壓陽(yáng)離子可染的共混聚酯切片及其生產(chǎn)方法，它是以含高染色改性劑成分的聚酯樹脂與高TiO2含量的高特性黏度聚酯樹脂以及改性助劑按一定的重量百分比進(jìn)行共混而制成的陽(yáng)離子共混聚酯。本發(fā)明的產(chǎn)品不僅具有持久、優(yōu)良的染色性能，而且熱穩(wěn)定性高、可紡性好，由其制造的纖維織物可用陽(yáng)離子染料常壓沸染，染色牢度高，色彩鮮艷，色譜齊全。
文檔編號(hào)B29C47/92GK101891937SQ200910203569
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者李旭, 柏立軍 申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司