一種改性共聚酯切片及纖維的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性共聚酯切片的制備工藝，包括下列步驟：（1）將對苯二甲酸和乙二醇混合，加入催化劑，在0.20~0.35MPA的壓力和230~250℃溫度下，進(jìn)行酯化反應(yīng)；（2）酯化反應(yīng)結(jié)束后將得到的混合物再進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到乙二醇/對苯二甲酸的低聚物；（3）將液態(tài)脂肪族二元醇與對苯二甲酸酯化，得到液態(tài)脂肪族二元醇/對苯二甲酸的低聚物；并將此低聚物加入到乙二醇/對苯二甲酸的低聚物中，制得常溫常壓分散染料可染的改性共聚酯切片。同時，本發(fā)明還公開了另外一種改性共聚酯切片的制備工藝。另外，本發(fā)明還公開了一種改性共聚酯纖維的制備工藝。本發(fā)明保證共聚酯組份穩(wěn)定，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，纖維織物回彈性良好，且色彩鮮艷，手感柔軟，抗起毛球。
【專利說明】一種改性共聚酯切片及纖維的制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改性共聚酯切片及纖維的制備工藝，屬于化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酯纖維作為產(chǎn)量最大的合成纖維，在解決人們穿衣問題上確實起了重大的作用。由于常規(guī)聚酯分子結(jié)構(gòu)的高度規(guī)整性，在染色性方面存在不足，因此需對其染色改進(jìn)，主要有常溫常壓陽離子可染聚酯(E⑶P)，與高溫高壓陽離子可染(⑶P)，以及分散染料可染聚酯。
[0003]上述染色改良聚酯已應(yīng)用多年，但仍存不足，如第四添加劑聚乙二醇(PEG)的耐熱性差，聚乙二醇(PEG)添加到連續(xù)聚合系統(tǒng)中的問題是，聚乙二醇(PEG)起泡而堵塞真空系統(tǒng)，對大型連續(xù)聚酯聚合裝置有相當(dāng)不利的影響?，F(xiàn)有的常溫常壓陽離子可染聚酯(ECDP)織物，在高溫?zé)岫ㄐ蜅l件下，織物回彈性變差，使織物不夠柔軟。
[0004]針對上述不足，有專利對第四單體提出某些改進(jìn)，如使用帶側(cè)鏈的脂肪族二元醇為第四單體，間苯二甲酸磺酸鈉為第三單體的改性共聚酯，纖維常溫常壓染色陽離子可染。但低分子的脂肪族二元醇通常與乙二醇有相近的沸點，會隨乙二醇進(jìn)入聚合裝置乙二醇系統(tǒng)，造成系統(tǒng)的乙二醇組成比例紊亂；并且，在聚酯聚合條件下，副反應(yīng)較復(fù)雜，結(jié)果是，共聚酯組份難以準(zhǔn)確控制，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種織物回彈性能好、共聚酯組分穩(wěn)定、產(chǎn)品性能穩(wěn)定的改性共聚酯切片的制備工藝。
[0006]同時，本發(fā)明還公開了一種改性共聚酯纖維的制備工藝。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種改性共聚酯切片的制備工藝，包括下列步驟:
(1)將對苯二甲酸和乙二醇混合，加入催化劑，在0.20~0.35 MPA的壓力和230-250°C溫度下，進(jìn)行酯化反應(yīng)；
(2)酯化反應(yīng)結(jié)束后將得到的混合物再進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到乙二醇/對苯二甲酸的低聚物；
(3)將液態(tài)脂肪族二元醇與對苯二甲酸酯化，得到液態(tài)脂肪族二元醇/對苯二甲酸的低聚物；并將液態(tài)脂肪族二元醇/對苯二甲酸的低聚物加入到乙二醇/對苯二甲酸的低聚物中，在270~290°C下進(jìn)行共聚反應(yīng)，最終制得常溫常壓分散染料可染的改性共聚酯切片。
[0008]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步限定為，步驟(3)中，液態(tài)脂肪族二元醇與對苯二甲酸的摩爾比為1.1~1.4:1，酯化壓力為0.0~0.25MPA。
[0009]進(jìn)一步地，所述液態(tài)脂肪族二元醇為2-甲基1、3丙二醇。
[0010]本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為:一種改性共聚酯切片的制備工藝，包括下列步驟:(1)將對苯二甲酸和乙二醇混合，加入催化劑，在0.20~0.35 MPA的壓力和230-250°C溫度下，進(jìn)行酯化反應(yīng)；
(2)酯化反應(yīng)結(jié)束后，向得到的混合物加入間苯二甲酸乙二醇酯磺酸鹽后再進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到乙二醇/對苯二甲酸/間苯二甲酸乙二醇酯磺酸鹽低聚物；
(3)將液態(tài)脂肪族二元醇與對苯二甲酸酯化，得到液態(tài)脂肪族二元醇/對苯二甲酸的低聚物；并將液態(tài)脂肪族二元醇/對苯二甲酸的低聚物加入到乙二醇/對苯二甲酸/間苯二甲酸乙二醇酯磺酸鹽低聚物中，在270~290°C下進(jìn)行共聚反應(yīng)，最終制得常溫常壓陽離子染料可染的改性共聚酯切片。
[0011]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步限定為，步驟(3)中，液態(tài)脂肪族二元醇與對苯二甲酸的摩爾比為1.1~1.4:1，酯化壓力為0.0~0.25MPA。
[0012]進(jìn)一步地，所述液態(tài)脂肪族二元醇為2-甲基1、3丙二醇。
[0013]本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為:一種改性共聚酯纖維的制備工藝，取權(quán)利要求1中制備的常溫常壓分散染料可染聚酯切片，利用紡絲技術(shù)制得常溫常壓分散染料可染聚酯纖維。
[0014]本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為:，取權(quán)利要求4中制備的常溫常壓陽離子可染聚酯切片，利用紡絲技術(shù)制得常溫常壓陽離子可染聚酯纖維。
[0015]有益效果:本發(fā)明所述的一種改性共聚酯切片及纖維的制備工藝，以液態(tài)脂肪族二元醇為第四單體，間苯二甲酸乙二醇酯磺酸鹽為第三單體，共聚合制備聚酯切片，保證共聚酯組份穩(wěn)定，產(chǎn) 品性能穩(wěn)定，并對聚酯聚合裝置乙二醇系統(tǒng)無不利影響，方便品種的更換；利用本發(fā)明的聚酯制得聚酯纖維具有良好的分散染料可染性和常溫常壓陽離子染料可染性能，在高溫?zé)岫ㄐ蜅l件下，織物回彈性良好，且色彩鮮艷，手感柔軟，抗起毛球；本發(fā)明針對液態(tài)脂肪族二元醇的特性，革新了的聚合工藝流程，以保證共聚酯組份穩(wěn)定，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為實施例1所述的改性共聚酯切片及纖維的制備工藝流程圖；
圖2為實施例2所述的改性共聚酯切片及纖維的制備工藝流程圖；
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中共聚酯切片及纖維的制備工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。
[0018]下述實施例中，對苯二甲酸簡寫為PTA;乙二醇簡寫為EG;2_甲基1、3丙二醇簡寫為MPDO ；間苯二甲酸乙二醇-5-酯磺酸鹽簡寫為SIPE。乙二醇/對苯二甲酸低聚物簡寫為BHET ;2-甲基1、3丙二醇/對苯二甲酸低聚物簡寫為BHMPOT ;共聚物簡寫為MPDO-⑶P。
[0019]實施例1:
一種常溫常壓分散染料可染聚酯切片及纖維的制備工藝，其工藝流程圖如圖1所示，按如下步驟進(jìn)行:
(I)采用20 L間歇式聚合設(shè)備，將I mol的PTA，1.4 mol的MPDO和相當(dāng)于PTA重量0.013 Wt %的乙二醇銻同時加入，在壓力為(λ 20 MPA~0.35 ΜΡΑ，溫度為230~250°C的的條件下，攪拌約2.0小時，進(jìn)行酯化反應(yīng)。
[0020](2)出水達(dá)到理論量后，減壓，再抽真空約40分鐘，體系達(dá)低真空后，泄真空至常壓，放出產(chǎn)物，即為2-甲基1、3丙二醇/對苯二甲酸低聚物ΒΗΜΡ0Τ。此低聚物ΒΗΜΡ0Τ，聚合度約3~4，基本無游離的2-甲基1、3丙二醇。
[0021](3)采用300 L間歇式聚合設(shè)備，將I mol的PTA，L 30 mol的EG，相當(dāng)于PTA重量0.013 wt %的乙二醇銻同時加入，在壓力為0.20 MPA~0.35 MPA，溫度為230~250°C的條件下，攪拌約3.5小時，進(jìn)行酯化反應(yīng)。
[0022](4)出水達(dá)到理論量后，減壓，再抽真空，真空度達(dá)到2~3 mm HG后，泄真空至常壓，得到乙二醇/對苯二甲酸低聚物，簡寫為BHET。
[0023](5)在其中加入相當(dāng)于PTA重量:T 6%的改性低聚物ΒΗΜΡ0Τ，繼續(xù)升溫至280~290°C，抽真空至60 pa以下，攪拌，達(dá)一定粘度要求出料，得2-甲基1、3丙二醇含量確定的常溫常壓分散染料可染聚酯切片，此共聚酯切片常溫常壓分散染料可染。
[0024]當(dāng)改性低聚物BHMPOT添加量為6%，共聚酯中2_甲基1、3丙二醇的含量為3.48%/聚合物(wt%)，縮聚抽出物中2-甲基1、3丙二醇含量2.0%(wt%) ,2-甲基1、3丙二醇含量穩(wěn)定。
[0025](6)利用紡絲技術(shù)將步驟(5)中制得的常溫常壓分散染料可染聚酯切片制成可染聚酯纖維，纖維手感柔軟，抗起毛球。
[0026]實施例2:
一種常溫常壓分散染料可染聚酯切片及纖維的制備工藝，其工藝流程圖如圖1所示，按如下步驟進(jìn)行:
(I)采用3M3間歇式聚合設(shè)備，將Imol的PTA，1.4 mol的MPDO和相當(dāng)于PTA重量
0.013 wt%的乙二醇銻同時加入，在壓力為0.20MPA~0.35 MPA，溫度為230~250°C的條件下，攪拌約4.0小時，進(jìn)行酯化反應(yīng)。
[0027](2)出水達(dá)到理論量后，減壓，抽真空約1.4小時，體系達(dá)低真空后，泄真空至常壓，放出產(chǎn)物至BHMPOT保溫(溫度約265°C )儲槽，即為2-甲基1、3丙二醇/對苯二甲酸低聚物BHMPOT。此低聚物BHMPOT，聚合度約3~4，基本無游離的2-甲基1、3丙二醇。
[0028](3)將上述改性低聚物ΒΗΜΡ0Τ，通過計量泵，以乙二醇/對苯二甲酸低聚物重量流量3.3飛.5%的比例，加入到5釜連續(xù)聚合的終縮聚釜前的管道中，一同進(jìn)入終縮聚釜，進(jìn)一步完成縮聚合反應(yīng)，得到2-甲基1、3丙二醇含量確定的常溫常壓分散染料可染聚酯切片。
[0029](4)常溫常壓分散染料可染聚酯切片切?；蜻B接到后道長絲、短絲紡絲工序，得常溫常壓分散染料可染的聚酯纖維，并且，2-甲基1、3丙二醇只存在于終縮聚釜抽出物中，只須對此部分EG/MPD0抽出物提純處理，對其他四釜的抽出物無影響。
[0030]實施例3:
一種常溫常壓陽離子可染聚酯切片及纖維的制備工藝，其工藝流程圖如圖2所示，按如下步驟進(jìn)行:
(I)采用20 L間歇式聚 合設(shè)備，將I mol的PTA，1.4 mol的MPDO和相當(dāng)于PTA重量0.013 wt %的乙二醇銻同時加入，在壓力為0.20 MPA~0.35 MPA，溫度為230~250°C的條件下，攪拌約2.0小時，進(jìn)行酯化反應(yīng)。
[0031](2)出水達(dá)到理論量后，減壓，再抽真空約40分鐘，體系達(dá)到低真空后，泄真空至常壓，放出產(chǎn)物，即為2-甲基1、3丙二醇/對苯二甲酸低聚物BHMPOT。此低聚物ΒΗΜΡ0Τ，聚合度約3~4，基本無游離的2-甲基1、3丙二醇。
[0032](3)采用300 L間歇式聚合設(shè)備，將I mol的PTA，L30 mol的EG和相當(dāng)于PTA重量0.013 wt %的乙二醇銻同時加入，在壓力為0.20 MPA~0.35 MPA，溫度為230~250°C的條件下，攪拌約3.5小時，進(jìn)行酯化反應(yīng)。
[0033](4)出水達(dá)到理論量后，減壓，降溫至225°C，再將液體間苯二甲酸乙二醇_5_酯磺酸鹽，以對苯二甲酸重量的8.0- 14.0%的比例，加入其中，升溫至260°C，緩慢抽真空，進(jìn)步完成預(yù)縮聚合反應(yīng)。真空度達(dá)到2~3 mm HG后，泄真空至常壓，得到乙二醇/對苯二甲酸低聚物/間苯二甲酸乙二醇-5-酯磺酸鹽低聚物，簡寫為S-BHET。
[0034](5)在其中加入PTA重量3~6%的改性低聚物ΒΗΜΡ0Τ，繼續(xù)升溫至275~290°C，抽真空至60 pa以下，攪拌，達(dá)一定粘度要求出料，得2-甲基1、3丙二醇含量確定的常溫常壓陽離子可染聚酯切片，此共聚酯常溫常壓陽離子染料可染。當(dāng)改性低聚物BHMPOT添加量6%，共聚酯中2-甲基1、3丙二醇的含量為3.48%/聚合物(wt%)，縮聚抽出物中2-甲基1、
3丙二醇含量2.0%(wt%)，2-甲基1、3丙二醇含量穩(wěn)定。
[0035](6)利用紡絲技術(shù)將步驟(5)中制得的常溫常壓陽離子可染聚酯切片制成常溫常壓陽離子染料可染聚酯纖維，纖維手感柔軟，抗起毛球
實施例4:
一種常溫常壓陽離子可染聚酯切片及纖維的制備工藝，其工藝流程圖如圖2所示，按如下步驟進(jìn)行:
Cl)采用3M3間歇式聚合設(shè)備，將Imol的PTA，1.4 mol的MPDO和相當(dāng)于PTA重量
0.013 wt %的乙二醇銻同時加入，在壓力為0.20 MPA~(λ 35MPA，溫度為230~250°C的條件下，攪拌約4.0小時，進(jìn)行酯化反應(yīng)。
[0036](2)出水達(dá)到理論量后，減壓，抽真空約1.4小時，體系達(dá)低真空后，泄真空至常壓。放出產(chǎn)物至BHMPOT保溫儲槽，保溫儲槽的溫度約為265°C，即為2-甲基1、3丙二醇/對苯二甲酸低聚物BHMPOT。此低聚物BHMPOT，聚合度約3~4，基本無游離的2-甲基1、3丙二醇。
[0037](3)將液體間苯二甲酸乙二醇-5-酯磺酸鹽，以乙二醇/對苯二甲酸低聚物重量流量8.0-14.0%的比例，加入到5釜連續(xù)聚合的第一預(yù)縮聚釜前的管道中，進(jìn)一步完成預(yù)縮聚合反應(yīng)。
[0038](4)將上述改性低聚物ΒΗΜΡ0Τ，通過計量泵，以乙二醇/對苯二甲酸低聚物重量流量3.3~6.5%的比例，加入到5釜連續(xù)聚合的終縮聚釜前的管道中，一同進(jìn)入終縮聚釜，進(jìn)一步完成縮聚合反應(yīng)，得2-甲基1、3丙二醇含量確定的共聚酯切片。并且，2-甲基1、3丙二醇只存在于終縮聚釜抽出物中，只須對此部分EG/MPD0抽出物提純處理，對其他四釜的抽出物無影響
(5)共聚酯切片切?；蜻B接到后道長絲、短絲紡絲工序，得常溫常壓染陽離子可染的聚酯纖維。
[0039]實施例5:一種常溫常壓陽離子可染聚酯纖維的制作工藝，按如下步驟進(jìn)行，取實施例3所得到的MPDO/SIPE改性聚酯切片，在真空轉(zhuǎn)鼓，按65 °C (保溫1.5hr) /1.5hr/95 °C (保溫1.5hr) 1.5hr/135°C (保溫14.5hr)的程序干燥，。再經(jīng)螺桿熔融擠出(溫度265~295°C),紡絲速度700" 4000 m/min，牽伸倍率2.5~3.8下，得FDY長絲。
[0040]所得常溫常壓陽離子可染聚酯纖維在常溫常壓條件下，陽離子染料染色良好，色澤鮮艷，手感柔軟。
[0041]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種 變化。
【權(quán)利要求】
1.一種改性共聚酯切片的制備工藝，其特征在于，包括下列步驟: (1)將對苯二甲酸和乙二醇混合，加入催化劑，在0.20~0.35 MPA的壓力和230-250°C溫度下，進(jìn)行酯化反應(yīng)； (2)酯化反應(yīng)結(jié)束后將得到的混合物再進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到乙二醇/對苯二甲酸的低聚物； (3)將液態(tài)脂肪族二元醇與對苯二甲酸酯化，得到液態(tài)脂肪族二元醇/對苯二甲酸的低聚物；并將液態(tài)脂肪族二元醇/對苯二甲酸的低聚物加入到乙二醇/對苯二甲酸的低聚物中，在270~290°C下進(jìn)行共聚反應(yīng)，最終制得常溫常壓分散染料可染的改性共聚酯切片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性共聚酯切片的制備工藝，其特征在于，步驟(3)中，液態(tài)脂肪族二元醇與對苯二甲酸的摩爾比為1.1~1.4:1，酯化壓力為0.(T0.25MPA。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性共聚酯切片的制備工藝，其特征在于，所述液態(tài)脂肪族二元醇為2-甲基1、3丙二醇。
4.一種改性共聚酯切片的制備工藝，其特征在于，包括下列步驟: (1)將對苯二甲酸和乙二 醇混合，加入催化劑，在0.20~0.35 MPA的壓力和230-250°C溫度下，進(jìn)行酯化反 應(yīng)； (2)酯化反應(yīng)結(jié)束后，向得到的混合物加入間苯二甲酸乙二醇酯磺酸鹽后再進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到乙二醇/對苯二甲酸/間苯二甲酸乙二醇酯磺酸鹽低聚物； (3)將液態(tài)脂肪族二元醇與對苯二甲酸酯化，得到液態(tài)脂肪族二元醇/對苯二甲酸的低聚物；并將液態(tài)脂肪族二元醇/對苯二甲酸的低聚物加入到乙二醇/對苯二甲酸/間苯二甲酸乙二醇酯磺酸鹽低聚物中，在270~290°C下進(jìn)行共聚反應(yīng)，最終制得常溫常壓陽離子染料可染的改性共聚酯切片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改性共聚酯切片的制備工藝，其特征在于，步驟(3)中，液態(tài)脂肪族二元醇與對苯二甲酸的摩爾比為1.1~1.4:1，酯化壓力為0.(T0.25MPA。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改性共聚酯切片的制備工藝，其特征在于，所述液態(tài)脂肪族二元醇為2-甲基1、3丙二醇。
7.一種改性共聚酯纖維的制備工藝，其特征在于，取權(quán)利要求1中制備的常溫常壓分散染料可染聚酯切片，利用紡絲技術(shù)制得常溫常壓分散染料可染聚酯纖維。
8.一種改性共聚酯纖維的制備工藝，其特征在于，取權(quán)利要求4中制備的常溫常壓陽離子可染聚酯切片，利用紡絲技術(shù)制得常溫常壓陽離子可染聚酯纖維。
【文檔編號】C08G63/183GK103665350SQ201210362071
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】成康生 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化儀征化纖股份有限公司