[发明专利]一种阳离子可染聚酯POY丝的制备方法

说明书

本发明涉及一种阳离子可染聚酯POY丝的制备方法，首先将间苯二甲酸二甲酯‑5‑苯磺酸钠、乙二醇、催化剂和防醚剂混合后进行酯交换反应，反应结束后加入乙二醇和配合物离子调节剂进行调制，再将对苯二甲酸、乙二醇、催化剂、稳定剂和消光剂混合后进行酯化反应，然后将酯交换反应后调制制得的产物加入已达到酯化反应反应终点的反应体系中进行缩聚反应制得纺丝熔体，最后纺丝熔体经计量、挤出、冷却、上油和卷绕制得阳离子可染聚酯POY丝。本发明方法减少了生产过程中的杂质的产生，从而降低了纺丝组件和过滤器的压力升，延长了其使用周期，保证了整个生产流程的连续性和安全性，有很好的经济价值和推广价值。

技术领域

本发明属于聚酯纺丝领域，具体涉及一种阳离子可染聚酯POY丝。

背景技术

由于PET纤维具有高结晶度、高取向度和高玻璃化温度等特性，在常压无载体存在的情况下染料难扩散到PET分子中去，染色困难，因此，PET纤维的染色需在高温高压或有载体存在的情况下进行。阳离子染料可染PET切片(CDP)是在PET的大分子链中引入第三组分使之与其形成的共聚物，其克服了涤纶不易染色的缺点，目前已经成为继大有光和半消光PET切片之后又一重要的PET品种，其中第三组分一般含有强酸性的磺酸钠基团-SO₃Na，磺酸钠基团可与阳离子染料发生化学反应，且对其具有亲和性，使染料易于固定在纤维上，染色后的织物具有色泽鲜亮、色谱齐全、上染率高和洗涤后不易褪色掉色等优点，能够充分满足现代生活多样化的需求，因此，近年来阳离子染料可染PET得到迅速发展。

然而由于CDP熔体中第三组分的加入，其表观黏度较大，生产过程中产生的杂质也相应增多，造成部分纺丝组件的压力以及过滤器的压差上升速度较快，同时在管道内壁有炭化结焦物生成，这些炭化结焦物粘附于管道内壁，容易造成管路系统的堵塞，且不易被清除，给管道疏通工作带来非常大的困难，另外，在生产该种纤维的过程中过滤器使用周期大幅降低，一般只有一周，而其他某些纺丝组件的使用周期一般只有10天，因而就需要频繁地进行清洗和更换纺丝组件，这样不仅会增加运行成本，而且还会影响整个生产流程的连续性和安全性。

因此，亟需研究出一种能够有效减少聚酯生产过程中杂质的产生的阳离子可染聚酯POY丝的制备方法。

发明内容

在阳离子可染聚酯POY丝的生产过程中，为了提高阳离子可染聚酯POY丝的上染率往往会加入带有磺酸基-SO₃^-的第三组分，磺酸基-SO₃^-的结构特征为：1)磺酸-SO₃^-基有三个氧原子，既可以从不同的方向上连接金属离子形成结构维数比较高的的配合物，也可以作为氢键的受体在不同的方位上同时接受三个氢键，形成发散性的氢键；2)磺酸基具有较强的吸电子能力，能够降低苯环上π电子密度，能使其金属配合物的电功能性质加强，容易形成孔状配合物；3)磺酸基的配位度可调。磺酸基-SO₃^-与金属离子共有十多种不同的配位方式，能与金属和过渡金属进行配位。

阳离子可染聚酯POY丝聚合阶段往往会加入Sb系催化剂(乙二醇锑或氧化锑)，加入量一般为对苯二甲酸万分之几，而在结焦物中Sb的含量却非常高，很明显，这些Sb应该全部来源于催化剂中，金属Sb的富集是由于Sb系催化剂中的锑离子容易与第三组分和/或多聚体中的磺酸基-SO₃^-通过配位键的方式结合形成配位化合物导致的，一旦锑离子与磺酸基-SO₃^-以配合作用方式被富集起来就会导致纺丝熔体中杂质增多，在熔体管道内壁生成炭化结焦物，造成管路系统的堵塞，这种炭化结焦物的难溶性给管道疏通工作带来非常大的困难，同时部分组件压力、过滤器压差上升速度较快，严重影响了过滤器和某些组件的使用周期，过滤器的使用周期只为一周，组件的使用周期只为10天左右。清洗次数和组件更换频度的增加，不仅仅会增加运行成本，而且还会影响整个生产流程的连续性和安全性。因此，减少这种杂质的产生成为阳离子可染聚酯POY丝纺丝的关键所在。