[发明专利]一种聚酯聚合黑色原液着色方法

说明书

技术领域

本发明属于原液着色领域，特别涉及一种聚酯聚合黑色原液着色方法。

背景技术

聚酯黑丝的用量在中国高达60-70万吨/年，目前聚酯黑丝主要来自两种技术，一是纺丝原液着色（即：色母粒法），40-50万吨/年；二是筒子染色，20-30万吨/年。前者由于炭黑粒子分散困难，可纺性差，炭黑加入量受限制，导致黑度不够；而后者则成本高昂，且产生大量污水。聚酯聚合黑色原液着色技术，系在聚酯的生产过程中加入炭黑，即在“小分子、低粘度”的状态下加入炭黑，理论上其在炭黑分散性、炭黑加入量以及生产成本上都颇具优势。聚酯聚合黑色原液着色技术是通过研磨、表面处理、加入稳定剂、配浆等一系列工程，将炭黑与乙二醇制作成一定配比的浆料，然后注入聚合反应系统。采用炭黑加入工艺，在经济效益上、产品性能上和环保等方面各方面均有无可比拟的优势。

炭黑颗粒有很强的表面活性，极易团聚，而且黑度越高，颗粒越小，分散越难。由于纤维的单纤截面都很小，有的仅有十几个微米，因此炭黑在纤维上的原液着色是炭黑着色应用最难的领域，至今世界上还没有成熟的聚酯聚合黑色原液着色技术，更没有规模化、连续化的生产线。目前全世界聚酯产量高达5000万吨/年，其中黑丝的用量与日俱增，聚酯聚合原液着色技术的研发成功，不论从品质上、成本上、还是环保上都极具意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚酯聚合黑色原液着色方法，该方法生产成本低，产品质量好、黑度高，聚酯聚合过程中浆料混合良好，具有良好的应用前景。

本发明的一种聚酯聚合黑色原液着色方法，包括：

本聚合系统为三釜工艺流程：将精对苯二甲酸PTA和乙二醇MEG投入浆料罐，经搅拌均匀后通过浆料泵连续送入酯化釜进行酯化反应，生成的酯化物经过酯化物管道进入预聚釜；同时在酯化物管道上注入分散剂和炭黑浆料，并经浆料分散器充分混合后与酯化物一起进入预聚釜，酯化物管道保持230-240℃，压力3.5-4.0Kg，炭黑浆料中的炭黑浓度为10wt%；将预聚釜出来的预聚物通过预过滤器过滤；送到终聚釜，进一步聚合即得到黑色聚酯；其中，聚酯产品中的炭黑的重量百分比含量为1.5-2.0%，分散剂的重量百分比含量为1.5-2.0‰。

所述浆料分散器包括分流板、4-6个混合室、搅拌叶、挡板和转轴，混合室之间由分流板隔开，转轴贯穿通过混合室，位于混合室内部的转轴上焊接有搅拌叶，搅拌叶周围设有挡板，分流板上设有微孔。（如图2所示）

所述预过滤器过滤中过滤芯孔洞为30微米。

所述预过滤器的周期为15-20天。

有益效果

本发明生产成本低，产品质量好、黑度高，聚酯聚合过程中浆料混合良好，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明技术工艺流程图；其中，1为MEG，2为PTA，3为回收乙二醇，4为PTA浆料罐，5为酯化釜，6为水，7为催化剂，8为炭黑浆料，9为预聚釜，10为水，11为终聚釜，12为过滤器，13为水，14为聚酯熔体，15为浆料分散器；

图2是浆料分散器的示意图；其中，1为物料，2为分流板，3为混合室，4为搅拌叶，5为挡板，6为转轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

炭黑浆料主要技术指标：

1.含炭量10-20%

2.含分散剂量1-2%

3.D50小于0.5微米，D99小于3.0微米

4.真空过滤透过率1300-1500ml以上

5.静置三个月不分层、不沉淀

6.日产量60吨

实施例1

将精对苯二甲酸和乙二醇混合后进入酯化釜进行酯化，在预聚釜前的酯化物管线上加入分散剂和炭黑浆料（炭黑浓度10wt%）并在浆料分散器中调匀，系统压力3.5Kg，系统温度230℃，进入预聚釜预聚后经过滤器过滤，周期为20天，最后在终聚釜中终聚得到聚酯；其中，聚酯产品中的炭黑重量百分比含量为1.5%，分散剂的重量百分比含量为1.5‰。

浆料分散器包括分流板、6个混合室、搅拌叶、挡板和转轴，混合室之间由分流板隔开，转轴贯穿通过混合室，位于混合室内部的转轴上焊接有搅拌叶，搅拌叶周围设有挡板，分流板上设有微孔。