[发明专利]一种原液着色制备高色牢度差别化涤纶短纤维的方法

说明书

本发明属于合成纤维生产方法领域，具体涉及涤纶纤维的生产工艺，特别是一种原液着色制备高色牢度差别化涤纶短纤维的方法。该方法主要包括如下步骤：（1）着色母粒的制备；（2）原料混合均匀酯化；（3）升高温度，缩聚得到聚酯熔体；（4）熔体纺丝得到初生纤维；（5）初生纤维经牵伸、紧张热定型、卷曲、松弛热定型；（6）丝束切断、包装。本发明提供的一种原液着色制备高色牢度差别化涤纶短纤维的方法，制备的着色母粒热稳定性和相容性均较好，在高温下颜料与聚酯的结合力较强，纤维的色牢度的高；该方法可操作性强，工艺合理，成本低廉，生产效率高，环保无污染，可实现工业化大生产。

技术领域

本发明属于合成纤维生产方法领域，具体涉及涤纶纤维的生产工艺，特别是一种原液着色制备高色牢度差别化涤纶短纤维的方法。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的提高，人们对高质量彩色面料的需求量逐年增大。虽然经过多年的发展，我国迅速成为世界第一化纤生产大国，但主要是以常规聚酯产量扩张为主，常规化、同质化现象严重，在产品开发和技术创新方面存在严重不足，产品差别化率远远低于发达国家。因此寻找合适的方法连续生产高质量的彩色聚酯纤维意义重大，有助于提高聚酯行业的差别化水平。

涤纶纤维是采用对苯二甲酸及其衍生物与乙二醇经过缩聚反应而得的一种用途广泛的化学纤维，该纤维断裂强度和弹性模量高，热定型优异，耐热性和耐光性好，是合成纤维中发展最快的品种之一。涤纶纤维分子排列规整，紧密，结晶度和取向度高，而且缺乏可染色的基团，因此，涤纶纤维染色较为困难，涤纶纤维染色设备要求高、投资多、三废处理麻烦等问题已经成为困扰其发展的关键技术问题。

对于聚酯纤维纺织品，目前采用的着色方法主要有两大类：一是采用传统的纺织工艺将聚酯纤维(纺纱)织布，采用高温、高压或加载体的染色方法，其染色过程中产生的有色污水处理难度大，成本高，若直接排放会造成严重的环境污染。二是采用聚酯纤维纺前(原液)着色，原液着色即在化学纤维的纺丝原液中，加入着色剂进行纺丝直接制成有色化学纤维的方法。该技术制备的有色纤维颜色色差小、日晒牢度高，更重要的是省略了下游的化学纤维染色环节，符合当前节能减排的发展要求，是解决一些分子排列规整、结晶度高和缺乏可染基团的难染色化学纤维着色、减少染色污染、提高色牢度、降低成本的重要手段，具有良好的发展前景。但是，现有的聚合过程着色法主要用于常规黑色丝的大批量连续化生产，其缺点是：品种单一，无法进行多色系的大批量连续化生产。因为，聚合过程着色法的关键在于选择与聚酯相容性好的合适的颜料和分散剂调配出均匀分散的有色浆料。聚酯聚合及纺丝一般在280-290℃的高温下进行，要求颜料能耐高温，且在高温下颜料与聚酯的结合力较强。而现有技术还无法解决多色系颜料的均匀分散以及与聚酯的相容性问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种可使颜料在聚酯中均匀分散，耐高温，可进行多色系的大批量连续化生产的原液着色制备高色牢度差别化涤纶短纤维的方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种原液着色制备高色牢度差别化涤纶短纤维的方法，该方法包括以下步骤:

(1)着色母粒的制备：(a)取十六烷基三甲基溴化铵分散于质量分数为25-35％的乙醇水溶液中，质量分数为1-3％，再向其中加入氨水，调节pH值为10-11，在磁力搅拌的条件下于25℃搅拌1-2h；(b)称取质量比为1：1的正硅酸乙酯和颜料加入到步骤(a)的反应液中，质量分数为1-3％，反应5-8h；(c)将步骤(b)的反应液置于砂磨机中，再加入溶液总质量的1-5％的硅烷偶联剂KH550进行研磨3-5h，然后经过微孔滤膜过滤后，洗涤，并置于85-90℃鼓风干燥箱中烘干，得到所需的着色母粒；

(2)将1-6％着色母粒、40-50％乙二醇加入到反应釜中，在温度为50-60℃下搅拌1-2h；