CN102251308B - 一种有色消光涤纶长丝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有色消光涤纶长丝的制备方法，该方法是：首先将聚酯切片预结晶后粉碎成粉末，在该粉末中混入颜料、消光剂，然后进行干燥、固相聚合后加入分散剂，经熔融挤压后制得聚酯母粒；所得聚酯母粒经熔融挤压后与聚酯母体的熔体相混合，再经喷丝成丝束，将丝束通过吹风冷却成型，经油轮上油、牵伸、卷绕后即制得所述涤纶长丝。本发明较大地节省了制造成本；在母粒制备过程中为防止聚酯过度降解，将聚酯进行固相聚合增加了聚酯的粘度，使得后续的纺丝操作容易且提升了长丝的产品质量；母粒制备过程还添加了醚类、多元醇类或酯类化合物作为分散剂，使得颜料和消光剂容易分散不凝聚，从而大大提高了长丝的可纺性，改善了长丝后续的加工性。
Description
技术领域
本发明涉及一种有色消光涤纶长丝的制备方法。
背景技术
涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（EG）为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶长丝，是用涤纶做成长度为千米以上的长丝，长丝卷绕成团。
涤纶长丝作为纺织工业的重要原料在很大程度上缓解了天然纤维的短缺，其已成为化学纤维中产量最大的合纤品种，广泛应用于衣着、装饰、家用纺织品、产业用纺织品和国防、工业工程等各个方面。涤纶长丝既可纯纺织造，也可以与棉、毛、丝、麻等天然纤维以及其它化学纤维混纺交织，能够加工出花色繁多、易洗易干、免烫等性能理想的仿毛、仿棉、仿丝和仿麻等织物。现有技术中的有色消光涤纶织物大多是在涤纶长丝形成后再染色，其染色难度大，成本较高且不环保。中国专利“彩色阻燃消光中空涤纶长丝的制备方法”，申请号200910303607.6，申请日2009-06-24，该篇专利解决了涤纶染色难度大的问题。但是按照该发明中的方法制备涤纶长丝的成本较高，在添加了色母粒和消光剂后造成涤纶长丝的可纺性变差，导致产品质量变差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的有色消光涤纶长丝的制备方法。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种有色消光涤纶长丝的制备方法，其特点为，该制备方法包括以下步骤，（1）聚酯母粒的制备：首先将聚酯切片进行预结晶，然后粉碎成粒径为40～60μm的聚酯粉末；在温度60℃以下的条件下，混入颜料、消光剂TiO
2
，按质量百分比，其中所述的颜料为15%～25%、消光剂TiO
2
为15%～25%、聚酯粉末为50%～70%；然后进行干燥，干燥温度为110～200℃，真空度残压为30～100mmHg，干燥时间为4～10小时；所得干燥混合物在温度180～210℃、真空度残压0～10mmHg的条件下保温10～20小时后加入所述干燥混合物总量的80ppm～1200ppm的分散剂，混合均匀，然后经加热熔融挤压造粒即制得所述聚酯母粒，所述分散剂为醚类化合物、多元醇类化合物以及酯类化合物的一种或多种的组合；
（2）所述涤纶长丝的制备：将步骤（1）中制备的所述聚酯母粒经熔融挤压和过滤后与聚酯母体熔体相混合，按质量百分比，其中所述聚酯母粒为4%～6%、所述聚酯母体熔体为94%～96%，混合后所得熔体经喷丝成丝束，将丝束通过吹风冷却成型，冷却后的丝束经过油轮上油，然后再经牵伸、卷绕后即制得所述有色消光涤纶长丝的成品，所述冷却吹风时的温度为20～25℃、风速为0.4～0.7米/分钟；
步骤（1）中所述聚酯切片和（2）中所述聚酯母体中所述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
步骤（1）中所述分散剂优选为分子量为150～250的聚环氧乙烷或分子量为200～450的多元醇的一种或两种的组合。
根据本发明的一个具体实施例，所采用的分散剂为季戊四醇，其加入量为步骤（1）中所述干燥混合物总量的80ppm～200ppm。
根据本发明的又一个具体实施例，步骤（1）中所采用的分散剂为丙烯酸甲酯。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：本发明的涤纶长丝的制备方法是，首先制备出含有颜料和消光剂的聚酯母粒，然后将该聚酯母粒经熔融挤压和过滤后混入到聚酯母体的熔体中，最后送至纺丝组件经喷丝冷却制得涤纶长丝。如此，在实际生产操作过程中较大地节省了制造成本；本发明还添加了醚类、多元醇类或酯类化合物，使得颜料和消光剂容易分散不凝聚，大大改善了聚酯母粒的性能，延缓了纺丝时聚酯熔体趋向诱导结晶的发生且降低了结晶程度，使得后续纺丝过程操作容易，大大提高了长丝的可纺性，改善了长丝后续的加工性且提升了长丝的产品质量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但是本发明不限于此实施例。
实施例：黑色消光涤纶长丝的制备
（1）聚酯母粒的制备：首先在温度为170℃的条件下，将聚酯切片进行25分钟预结晶。然后将其冷却至常温后并加入到磨粉机中粉碎成粒径为40μm的聚酯粉末，将该聚酯粉末通入密闭的混料机中并混入碳黑粉末颗粒、消光剂二氧化钛，混合均匀，按质量比，碳黑粉末颗粒：二氧化钛：聚酯粉末=15：15：70，混料温度小于60℃，搅拌速度为35转/分。在回转式干燥设备内将上述步骤得到的聚酯粉末进行干燥，干燥温度170℃、干燥时间10小时、干燥真空度≤50mmHg。将所得干燥混合物在温度200℃、真空度残压10mmHg的条件下保温12小时后加入所述干燥混合物总量的200ppm的季戊四醇，混合均匀，然后经双螺杆设备加热熔融挤压造粒即制得所述聚酯母粒。
本技术领域的人员应该了解，步骤（1）中的分散剂季戊四醇也可以与颜料碳黑粉末颗粒以及消光剂二氧化钛同时加入，然后经过干燥再固相聚合、加热熔融挤压制得聚酯母粒。
（2）涤纶长丝的制备：将步骤（1）中制备的聚酯母粒经单螺杆设备熔融挤压和过滤后与聚酯母体熔体充分混合，按质量百分比，其中聚酯母粒为4%～6%、聚酯母体熔体为94%～96%，混合后所得熔体送至温度为288℃的纺丝箱体进行过滤混合，由纺丝熔体计量泵计量，然后经纺丝组件喷出，采用环吹冷却方式成型，环吹冷却风的温度为21℃，风压为70Pa，冷却后的丝束经过油嘴上油，油剂浓度10%,然后再经牵伸、卷绕后即制得黑色消光涤纶长丝，其中纺丝速度为2700m/min。
表一为聚酯母粒制备过程中添加不同分散剂对涤纶长丝可纺性的影响：
从表一的数据中可看出，添加了分散剂后，对涤纶长丝的可纺性有较大改善。尤其是采用多元醇和酯类化合物作为分散剂时，不论在长丝的断裂强度方面还是断裂伸长方面都有很大提高。
表一
| 分散剂种类 | 三甘醇 | 丙三醇 | 多元醇 | 酯类化合物 | 无添加剂 |
| 纺丝组件更换周期 | 7天 | 14天 | 30天 | 45天 | 3～7天 |
| 纺丝速度 米/分 | 2600～2700 | 2600～2700 | 2800～3200 | 3000～3600 | 2500～2700 |
| POY断裂强度 cn/dtex | 2.1～2.3 | 2.1～2.3 | 2.3～2.4 | 2.3～2.5 | 2.0～2.2 |
| POY断裂伸长 % | 105～115 | 110～120 | 120～140 | 120～150 | 100～115 |
| 有色、消光比较 | — | — | 良好 | 优良 | — |
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种有色消光涤纶长丝的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
（1）、聚酯母粒的制备：首先将聚酯切片进行预结晶，然后粉碎成粒径为 40~60 μm的聚酯粉末；在温度 60℃以下的条件下，混入颜料、消光剂 TiO2，按质量百分比，其中所述的颜料为 15％~ 25％、消光剂TiO2为15％~ 25％、聚酯粉末为 50%~ 70%；然后进行干燥，干燥温度为110~ 200℃ ，真空度残压为 30~ 100mmHg，干燥时间为4 ~ 10小时；所得干燥混合物在温度180 ~ 210 ℃ 、真空度残压 0~10mmHg 的条件下保温 10~ 20 小时后，加入所述干燥混合物总量的80ppm~ 1200ppm 的分散剂，混合均匀，然后经加热熔融挤压造粒即制得所述聚酯母粒，所述分散剂为醚类化合物、多元醇类化合物以及酯类化合物的一种或多种的组合；
（2）、所述涤纶长丝的制备：将步骤（1）中制备的所述聚酯母粒经熔融挤压和过滤后与聚酯母体熔体相混合，按质量百分比，其中所述聚酯母粒为4％~ 6 ％、所述聚酯母体熔体为 94％~ 96%，混合后所得熔体经喷丝成丝束，将丝束通过吹风冷却成型，冷却后的丝束经过油轮上油，然后再经牵伸、卷绕后即制得所述有色消光涤纶长丝的成品，所述吹风冷却时的温度为 20~25 ℃、风速为 0.4~0.7米/分钟；
步骤（1）中所述聚酯切片和（2）中所述聚酯母体中所述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
2.根据权利要求 1 所述的有色消光涤纶长丝的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述分散剂为数均分子量为 150 ~ 250 的聚环氧乙烷。
3.根据权利要求 1 所述的有色消光涤纶长丝的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述分散剂为分子量为 200 ~450 的多元醇。
4.根据权利要求 1 所述的有色消光涤纶长丝的制备方法，其特征在于：所述分散剂为季戊四醇。
5.根据权利要求 4 所述的有色消光涤纶长丝的制备方法，其特征在于：所述季戊四醇的加入量为步骤（1）中所述干燥混合物总量的80ppm~ 200ppm。
6.根据权利要求 1 所述的有色消光涤纶长丝的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述分散剂为丙烯酸甲酯。
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