[发明专利]一种常温常压分散染料深染低收缩的聚酯切片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种常温常压分散染料深染低收缩的聚酯切片及其制备方法，其各原料按重量份的构成为：对苯二甲酸45～70份；间苯二甲酸5～25份；己二酸1～10份；乙二醇10～30份；聚乙二醇5～30份；催化剂0.01～0.3份；热稳定剂0.02～1.0份；抗氧化剂0.01～1.0份；成核剂0.1～3.0份；防醚剂0.01～1.5份。本发明优选多元改性单体并优化工艺流程，采用一酯化、二酯化、预缩聚、终缩聚间歇四釜制流程，以及通过合理调控空间位阻较大的二元酸和二元醇的共聚结构，提高了共聚酯的结晶性能，生产出的聚酯切片解决了目前EDDP切片改性单体聚合不均、产品色相差以及在染色后发生严重收缩的问题。

技术领域

本发明涉及一种常温常压分散染料深染低收缩的聚酯切片及其制备方法，属于差别化聚酯切片制造领域。

背景技术

常规聚酯纤维采用分散性染料染色时，一般采用高温高压或热熔两种染色方法。这种染色过程不仅造成能耗大且染料浪费严重，也降低了分散染料的色泽鲜艳度以及耐日晒牢度等级。为了改善聚酯的染色条件，通过引入其他单体的共聚改性方法得到阳离子染料易染聚酯切片(ECDP)和分散性染料常压可染的聚酯切片(EDDP)。ECDP通常在主链中通过引入间苯二甲酸-5-磺酸钠(SIPM)，其磺酸基团对阳离子染料具有亲和力，促进了聚酯的染色；但其SIPM的单体价格贵、工艺较为复杂等因素提高了ECDP切片的成本。然而，EDDP切片在主链中加入间苯二甲酸(IPA)和聚乙二醇(PEG)后可以进行常压的深染，染色色谱齐全，且其原料易得、价格适中等优点使其在下游应用中具有更大的优势的经济效益。

EDDP织物在经受高温处理时会起皱，尤其和普通涤纶进行混纤染色时，高温条件导致织物起皱更严重。EDDP纤维在染色后高收缩，主要是因为加入的刚性IPA降低了分子链的规整性，结晶速率明显低于常规聚酯。EDDP在纺丝过程中，未结晶部分的无定形区在拉伸的过程中得到取向，而在加热染色的过程中，取向的未结晶区域，发生了解取向现象，造成EDDP纤维的严重收缩。研究发现，降低聚酯分子链的规整性、增大分子链间的间隔都有利于聚酯的染色。当加入大量的IPA单体时，会加重EDDP纤维的收缩性。目前，通过提高聚酯纤维的结晶速率是控制聚酯纤维的收缩有效途径：一是通过在分子链中引入柔性结构的聚醚类和脂肪链能够明显的增大分子链的柔性，提高其结晶性。脂肪链能够明显提高聚酯切片的结晶速率，但共聚后的吸湿性较差，限制了其较大含量的添加应用。而聚醚类分子链中的醚键，在高温且长时间的聚合过程中很容易发生降解，降低了聚酯切片的纺丝性能；此外，聚醚类与PAT、IPA之间的反应速率小，竞聚到聚酯主链上的难度较大，造成产品中游离状态的聚醚类会严重影响纺丝的强度。二是通过在聚酯合成中加入成核剂，既可以降低聚酯分子链改性的复杂性和经济性，也可以更为有效地提高聚酯分子链的结晶速率，降低其纺丝过程中无定型区域的取向的比例。

发明内容

本发明旨在通过配方创新、工艺流程创新制备一种常温常压分散染料深染低收缩的聚酯切片，该聚酯切片具有添加单体的共聚均匀性好、玻璃化转变温度适中、熔点适中、常温常压下分散染料能够深染且收缩性低的特点。本发明研究了多元改性的聚合机理、凝聚态结构调控机理，并通过对工艺的改进以及通过添加成核剂的方式，满足了常温常压分散染料能够深染且染色后收缩低的性能，满足了高档、特殊丝领域的用途，且整体使用效能优异。

为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种常温常压分散染料深染低收缩的聚酯切片，其各原料按重量份的构成为：

进一步地，所述聚乙二醇分子量控制范围为400～4000，其中聚乙二醇优选为由PEG600和PEG4000按照质量比1:10～30复配而成。

进一步地，所述热稳定剂为磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三苯酯(TPP)、三(壬基酚)亚磷酸酯(TNP)、丁基三苯基溴化膦(TBP)和三乙基磷酸酯(TEPA)中的至少一种，所述热稳定剂优选为由TMP、TPP和TEPA按照质量比1～2:0.5～1.5:0.5～1.5复配而成。