一種用于制備有色聚酯纖維的三原色色料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于差別化聚酯產(chǎn)品中的著色劑制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于制備有色聚酯纖維的三原色色料的制備方法，將三原色原料、添加劑加入到二元醇中，進(jìn)行研磨、分散，得到色料；所述添加劑包括穩(wěn)定劑和/或分散劑；所述二元醇為乙二醇、1，3?丙二醇、1，4?丁二醇中的一種或幾種的混合物；所述穩(wěn)定劑為磷系化合物，分散劑為烷基磷酸酯鹽。本發(fā)明中制備的色漿、色油、色砂常溫下穩(wěn)定，與聚酯相容性好；有機(jī)顏料或無機(jī)顏料或有機(jī)染料均勻地分散在體系中；得到的有色纖維或制品色牢度高，顏色穩(wěn)定，批間無色差，制備過程無污染。
【專利說明】
一種用于制備有色聚酯纖維的三原色色料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于差別化聚酯產(chǎn)品中的著色劑制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于制備有色聚酯纖維的三原色色料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]經(jīng)過多年的發(fā)展，我國在面料、服用甚至工業(yè)用的染色技術(shù)領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)步，從早期的筒子染色法，到現(xiàn)在色母粒染色法，目前通常用的是浴染法、聚合過程著色法、色母粒與原料切片共混紡絲法(即色母粒著色法)。但是目前這些染色方法或多或少存在問題，如浴染法較成熟，但產(chǎn)品色牢度低，批間質(zhì)量不穩(wěn)定，批間存在色差，加工過程長、成本高，污水多，對環(huán)境污染嚴(yán)重。色母粒著色法的缺點(diǎn)是母粒需要提前干燥，釋放顏色慢，易發(fā)生與熔體混合不勻造成的色差問題，而且色母粒制備過程中的污染較大，通常是采用高粘度的切片不斷添加色粉不斷螺桿熔融造粒而來。
[0003]如果采用原液著色制備有色聚酯纖維則能克服上述問題，聚合過程中或在熔體添加相容性較好的色砂等著色法把顏(染)料的色漿、色油與低聚物一起加入聚合體系中或把顏(染)料的色砂加到熔體中，直接制備有色纖維，如專利號為CN103255498B公開的一種原液著色制備有色聚酯纖維的方法、CN105200554A公開的一種原液著色制備環(huán)保聚酯纖維的方法，顏(染)料均勻地分散在聚合物中，經(jīng)紡絲成形后著色劑即被固著在纖維中，產(chǎn)品色牢度高;批間與批內(nèi)基本無色差，生產(chǎn)靈活度高。但是現(xiàn)有的色漿、色油或色料與聚酯纖維的配合度差，造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，拉低聚酯纖維本身的質(zhì)量，而且聚酯聚合及紡絲一般在280-290°C的高溫下進(jìn)行，要求著色體系添加前穩(wěn)定，添加后在高溫下與聚酯的結(jié)合力較強(qiáng)。同時目前無法解決多色系的著色體系與聚酯的相容性問題。但是采用原液著色制備有色聚酯產(chǎn)品的關(guān)鍵是制備與聚合物相容性好耐高溫的著色體系。該體系關(guān)鍵在于選擇與聚酯相容性好的合適的顏(染)料和分散劑、穩(wěn)定劑、載體調(diào)配出均勾分散的色漿、色油、色砂。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]
本發(fā)明的目的在于:提供一種用于原液著色制備有色聚酯纖維的三原色色料的制備方法，針對聚酯纖維調(diào)配配方，借助三原色按不同比例得到不同顏色的性質(zhì)，得到易著色、著色穩(wěn)定，不易脫色、不變色的色料，批間無色差，制備過程無污染。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種用于制備有色聚酯纖維的三原色料的制備方法如下:將三原色原料、添加劑加入到二元醇中，進(jìn)行研磨、分散，得到色料;所述添加劑包括穩(wěn)定劑和/或分散劑;所述二元醇為乙二醇、I，3_丙二醇、I，4_丁二醇中的一種或幾種的混合物;所述穩(wěn)定劑為磷系化合物，分散劑為烷基磷酸酯鹽。
[0006]上述技術(shù)方案制備三原色色料，使用時，可以通過配比來得到不同顏色，選擇上述合適的二元醇、分散劑和穩(wěn)定劑克服了有機(jī)顏料難以耐受聚合反應(yīng)的290°C高溫的難題，不影響聚合反應(yīng);還克服了原料的團(tuán)聚，保證色料的質(zhì)量。得到的色料顏色穩(wěn)定性好，特別是在高溫條件下，迅速的均勻分散在聚合物中，在后續(xù)的聚酯產(chǎn)品加工過程中穩(wěn)定，不變色，批間無色差，制備過程無污染，為用三原色配置多色系的聚酯產(chǎn)品提供了基礎(chǔ)。
[0007]所述的三原色為紅、黃、藍(lán)或紅、藍(lán)、綠。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案如下:
所述的二元醇為乙二醇、I，3_丙二醇、I，4_丁二醇中的一種或幾種。
[0009]所述的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等一種或幾種。
[0010]所述添加劑還包括載體，所述載體為石蠟、甘油的一種或兩者混合物通過載體進(jìn)行包覆得到與聚酯良好相容性的色砂，滿足對不同狀態(tài)色料的需要，不加載體得到的為色漿或者色油，加入載體，得到色砂，該技術(shù)方案中的石蠟和甘油或者其混合物，不僅作為包覆載體，還可以促進(jìn)三原色原料的穩(wěn)定，提高色料的耐高溫性能，與聚酯的結(jié)合性好，利于色料在聚酯中的均勻分散。三原色原料可以是有機(jī)顏料或無機(jī)顏料或有機(jī)染料，具體選擇，可以是:
所述的三原色有機(jī)顏料為顏料紅254、顏料紅185—種或兩種。
[0011]所述的三原色有機(jī)顏料為顏料黃138、顏料黃191一種或兩種。
[0012]所述的三原色有機(jī)顏料為顏料藍(lán)153。
[0013]所述的三原色有機(jī)顏料為顏料綠7。
[0014]所述的三原色無機(jī)顏料為顏料紅101、顏料紅102—種或兩種。
[0015]所述的三原色無機(jī)顏料為顏料黃53、顏料黃164—種或兩種。
[0016]所述的三原色無機(jī)顏料為顏料藍(lán)36。
[0017]所述的三原色無機(jī)顏料為顏料綠17。
[0018]所述的三原色有機(jī)染料為染料紅315、染料紅407—種或兩種。
[0019]所述的三原色有機(jī)染料為染料黃59、染料黃220—種或兩種。
[0020]所述的三原色有機(jī)染料為染料藍(lán)225;三原色有機(jī)染料為染料綠25。
[0021]染料和顏料理化性質(zhì)不同，起作用的方式也不一樣，所以在選擇染料或者是顏料作為三原色原料，所使用到的二元醇、穩(wěn)定劑和分散劑的量也不同，而且二元醇、穩(wěn)定劑和分散劑添加的多少，不僅僅影響其本身的功能是否實(shí)現(xiàn)完全，而且會彼此影響，影響所得到的色料在后續(xù)與聚酯作用過程中的分散性、高溫穩(wěn)定性，具體為:
所述三原色原料為染料，所述染料為所述二元醇的質(zhì)量的50%-80%;所述添加劑的添加量為所述三原色原料和所述二元醇總質(zhì)量的I %?2%。
[0022]所述三原色原料為顏料，所述顏料為所述二元醇的質(zhì)量的50%_60%;所述添加劑的添加量為所述三原色原料和所述二元醇總質(zhì)量的0.5%?1.5%。將上述涉及到的組分在常溫常壓下研磨得到了色漿、色油和色砂。
[0023]將該方法制備的有色色漿或色油添加到聚酯低聚物中，混合后進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到三原色聚酯熔體可切粒得到切片，也可直接紡絲生產(chǎn)有色聚酯纖維，另外也可將本發(fā)明制備得到的色油或色砂添加到聚酯熔體中均混合后直接切粒得到有色切片或直接紡絲得到有色纖維。
[0024]本發(fā)明通過選擇合適的有機(jī)/無機(jī)三原色顏料或有機(jī)三原色染料，選者合適的分散劑或穩(wěn)定劑，選擇合適的載體，調(diào)配出顏料/染料均勻分散的三原色有色色料，該有色料具有如下特點(diǎn):
1、該三原色有色色料中包含與聚酯的相容性好、熱穩(wěn)定性好的多色系有機(jī)顏料。本發(fā)明中選用的顏料/染料在液態(tài)分散介質(zhì)中進(jìn)行分散后或在載體存在下進(jìn)行包覆，與聚酯的相容性好，能夠均勻地分散在聚合體系或聚酯熔體中，從而得到顏料均勻分散的有色聚酯產(chǎn)品。選用合適的分散劑和穩(wěn)定劑克服了三原色原料的團(tuán)聚、有機(jī)顏料難以耐受聚合反應(yīng)的290°C高溫的難題，不影響聚酯本身的聚合反應(yīng)以及大分子結(jié)構(gòu)，不影響聚合反應(yīng)。
[0025]2、該三原色有色色料顏色穩(wěn)定性好，特別是在高溫條件下，迅速的均勻分散在聚合物中，在后續(xù)的聚酯產(chǎn)品加工過程中穩(wěn)定，不變色，為用三原色配置多色系的聚酯產(chǎn)品提供了基礎(chǔ)。
[0026]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明中制備的色漿、色油、色砂常溫下穩(wěn)定，與聚酯相容性好;有機(jī)顏料或無機(jī)顏料或有機(jī)染料均勻地分散在體系中；得到的有色纖維或制品色牢度高，顏色穩(wěn)定，批間無色差，制備過程無污染。該方法具有如下特點(diǎn):
(I)原料選擇:選用三原色的有機(jī)/無機(jī)顏料或有機(jī)染料，不分解不升華，選用的各種顏色在合適的分散劑、穩(wěn)定劑或載體調(diào)配下制備得到三原色色漿、色油和色砂與聚酯的相容性好，耐溫高，著色強(qiáng)，且不影響聚酯本身的聚合反應(yīng)。而且所得的三原色產(chǎn)品穩(wěn)定性好，不變色，為用三原色配置多色系的聚酯產(chǎn)品提供了基礎(chǔ)。
[0027](2)制備方法:本發(fā)明介紹的著色劑采用物理方法制備，通過添加比例和組分的控制進(jìn)行調(diào)節(jié)，得到三原色色漿、色油和色砂，該制備過程設(shè)備簡單，工序簡潔，制備條件不苛刻，總體生產(chǎn)成本低，無污染。
[0028](3)系列化產(chǎn)品:本發(fā)明介紹的三原色色漿、色油可以添加低聚物中經(jīng)過后續(xù)的聚合反應(yīng)得到三原色聚酯產(chǎn)品，也由本發(fā)明介紹的三原色色砂可以添加在聚酯熔體中直接得到三原色聚酯產(chǎn)品，顏色無色差，不變色、脫色，穩(wěn)定性好。
[0029](4)采用本發(fā)明生產(chǎn)的色漿、色油或色砂直接在聚酯聚合或成纖過程中著色，不再需要染整后處理，縮短了流程，解決了印染過程中廢水對環(huán)境的污染，促進(jìn)企業(yè)保護(hù)環(huán)境；省去了色母粒干燥所需干燥裝置，同時避免了制備色母料過程中的能耗和污染嚴(yán)重的難題，節(jié)約了成本，有利于解決色母粒著色法釋放顏色慢，與熔體混合不勻造成的色差問題，特別是在紡細(xì)旦絲領(lǐng)域應(yīng)用更廣。本發(fā)明的方法既適合大批量連續(xù)化生產(chǎn)同時對需求較小的有色品種生產(chǎn)處理靈活，具有廣闊的發(fā)展前景。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0031]
實(shí)施例1:
在Il內(nèi)投入5kg有機(jī)顏料紅254，再加入9kg乙二醇，添加0.07kg磷酸三丁酯作為穩(wěn)定劑，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的紅色色漿。
[0032]紅色漿料添加到PET中，經(jīng)過混合后，進(jìn)入預(yù)縮聚釜、終縮聚釜反應(yīng)獲得特性粘度為0.70dl/g的紅色聚酯熔體(顏料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.80 %)，經(jīng)過熔體管道送入紡絲箱體進(jìn)行紡絲得到強(qiáng)度為3.2cN/dtex，伸長率為20%的有色PET纖維，耐光色牢度>5級。
[0033]實(shí)施例2:
在釜內(nèi)投入4.5kg有機(jī)顏料黃191，再加入9kgl，3-丙二醇，添加0.15kg磷酸三丁酯作為穩(wěn)定劑，0.15g烷基磷酸酯鹽，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的黃色色漿。
[0034]實(shí)施例3:
在Il內(nèi)投入6kg有機(jī)顏料藍(lán)153，再加入1kg丁二醇作為分散介質(zhì)，添加0.16kg聚磷酸鈉作為穩(wěn)定劑，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的藍(lán)色色漿。
[0035]實(shí)施例4:
在釜內(nèi)投入5kg有機(jī)顏料綠7，再加入8kgl，3-丙二醇作為分散介質(zhì)，添加0.13kg磷酸三乙酯作為穩(wěn)定劑，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的藍(lán)色色漿。
[0036]實(shí)施例5:
在Il內(nèi)投入5kg無機(jī)顏料紅101，再加入9kgl，4-丁二醇，添加0.15kg膦羧酸作為穩(wěn)定劑，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的紅色色漿。
[0037]實(shí)施例6:
在Il內(nèi)投入4kg有機(jī)染料紅8，再加入6kg乙二醇作為分散介質(zhì)，添加0.02kg磷酸三丁酯，0.1g硬脂酰胺，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的藍(lán)色色漿。
[0038]實(shí)施例7:
在釜內(nèi)投入3.5kg有機(jī)顏料紅185，再加入7kg乙二醇，添加0.2kg磷酸酯作為穩(wěn)定劑，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的紅色色油。將色油添加到聚酯熔體中均混合后，紡絲得到有色聚酯纖維。
[0039]實(shí)施例8:
在釜內(nèi)投入4kg有機(jī)顏料紅254，再加入5kgl，4-丁二醇，添加0.135kg磷酸三丁酯作為穩(wěn)定劑，再加入石蠟0.28kg，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的紅色色砂。將紅色色砂添加到聚對苯二甲酸丙二醇酯中，混合后進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到三原色聚酯熔體，紡絲生產(chǎn)有色聚酯纖維；
實(shí)施例9:
在釜內(nèi)投入3kg有機(jī)顏料紅254，再加入5kgl，4-丁二醇，添加0.08kg磷酸三丁酯作為穩(wěn)定劑，再加入甘油0.8kg，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的紅色色砂。紅色色砂添加到PBS、PBT熔體中，經(jīng)過混合后，得到特性粘度為0.65dl/g的紅色聚酯熔體(顏料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8%)，紅色聚酯熔體經(jīng)過熔體管道送入紡絲箱體紡絲得到強(qiáng)度為
3.0cN/dtex，伸長率為15%的紅色聚酯纖維，耐光色牢度>4級。
[0040]實(shí)施例10:
在Il內(nèi)投入5kg有機(jī)顏料紅254，再加入9kg乙二醇，添加0.07kg磷酸三丁酯作為穩(wěn)定劑，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的紅色色漿。
[0041 ] 在釜內(nèi)投入4.5kg有機(jī)顏料黃191，再加入9kgl，3_丙二醇，添加0.15kg磷酸三丁酯作為穩(wěn)定劑，0.15g烷基磷酸酯鹽，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的黃色色漿。
[0042I在爸內(nèi)投入6kg有機(jī)顏料藍(lán)153，再加入1kg 丁二醇作為分散介質(zhì)，添加0.16kg聚磷酸鈉作為穩(wěn)定劑，在研磨機(jī)中進(jìn)行常溫常壓下充分研磨分散，得到均勻分散的藍(lán)色色漿。
[0043]將上面得到的紅色色漿、黃色色漿、藍(lán)色色漿按質(zhì)量比為2:1:1混合，加入到PET、PBT熔體中，經(jīng)過混合后，得到特性粘度為0.70dl/g的紫色聚酯熔體，紫色聚酯熔體經(jīng)過熔體管道送入紡絲箱體紡絲得到紫色聚酯纖維，耐光色牢度>4級。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制備有色聚酯纖維的三原色色料的制備方法，其特征在于:將三原色原料、添加劑加入到二元醇中，進(jìn)行研磨、分散，得到色料;所述添加劑包括穩(wěn)定劑和/或分散劑；所述二元醇為乙二醇、I，3_丙二醇、I，4_丁二醇中的一種或幾種的混合物;所述穩(wěn)定劑為磷系化合物，分散劑為烷基磷酸酯鹽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三原色色料的制備方法，其特征在于:所述添加劑還包括載體，所述載體為石蠟、甘油的一種或兩者混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三原色色料的制備方法，其特征在于:所述三原色原料為染料，所述染料為所述二元醇的質(zhì)量的50%-80%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三原色色料的制備方法，其特征在于:所述三原色原料為顏料，所述顏料為所述二元醇的質(zhì)量的50%-60%。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三原色色料的制備方法，其特征在于:所述添加劑的添加量為所述三原色原料和所述二元醇總質(zhì)量的I %?2%。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三原色色料的制備方法，其特征在于:所述添加劑的添加量為所述三原色原料和所述二元醇總質(zhì)量的0.5%?1.5%。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三原色色料的制備方法，其特征在于:所述載體的添加量為所述三原色原料、所述二元醇和所述添加劑總質(zhì)量的3%?10%。8.—種用權(quán)利要求1或2所述方法所得到的色料制備有色聚酯纖維的方法，將色料添加到聚酯中，混合后進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到三原色聚酯熔體，紡絲生產(chǎn)有色聚酯纖維;或者將色料添加到聚酯熔體中均混合后，紡絲得到有色聚酯纖維;所述聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)中的一種或幾種。
【文檔編號】D01F1/06GK105839215SQ201610219757
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】張濤, 甘勝華, 趙磊, 李書潤, 張合杰, 何貴平
【申請人】浙江納美新材料股份有限公司