专利名称：分散染料可染聚丙烯纤维制造方法
技术领域：
本发明涉及一种可染聚烯烃的制造方法。具体地说，是可用分散染料进行染色的聚丙烯纤维的制造方法。用本发明可以制造分散染料可染的聚丙烯常规纤维和细旦(1.0～2.0分特)纤维。
众所周知，聚丙烯高分子链上，无极性基团，结晶度高，因此纯聚丙烯纤维难于染色，限制了聚丙烯纤维的应用范围，目前，市售有色聚丙烯纤维主要是用原液法生产，但这一方法不适应小批量生产和多变的市场要求，另一方面，该方法不能在织造时进行染、印再加工，也难于制造有良好芯吸作用的丙纶细旦丝，为克服上述缺点，纤维工作者进行了大量研究工作。《合成纤维工业》1982，(2)，P29文章中报导了将聚酯(PET)或聚苯乙烯与聚丙烯共混以改善聚丙烯纤维可染性。研究表明，含10%聚苯乙烯的可染聚丙烯纤维对1%浓度的分散蓝沸染1.5小时的上染率为30.6%，与聚丙烯纤维的上染率18%相比提高不大，而加入10%PET时，虽然上染率提高到76%，但由于PET熔点比聚丙烯熔点高出约100℃，而使纺丝、牵伸条件苛刻。
本发明的目的在于避免上述不足之处而提供一个添加两种或两种以上高分子可染组分，且其中一种为结晶性低的共聚酯，使上染率增加、可纺性提高、光泽性好、色谱丰富、用常压沸染可获深色的分散染料可染聚丙烯纤维制造方法。
本发明可以用下面措施来实现，以纯聚丙烯切片为第一组分，采用共混第二、三高分子可染组份的方法来解决上述问题。第二组份是饱和二元酸与饱和二元醇形成的共聚酯，但须控制其熔化温度在100～200℃之间，特性粘度[η]＝0.3～0.7，第三组分或是采用上述除第二组分外的一种共聚酯，或是采用聚乙烯-醋酸乙烯酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯中的一种或二种。第二、三组分加入总重量为2～15%，第二组分与第三组分重量比为0.1～10。采用的两种高聚物应与聚丙烯有适当的相容性，这些高聚物分子通过吸附、缠绕等分子间的作用，有效地降低了聚丙烯分子的结晶度，疏松了原聚丙烯纤维的结构，增大了染料分子向聚丙烯纤维内部扩散的通道，并被吸附、固定在纤维内部，从而提高上染率。由于采用的可染组分皆为高分子化合物，且有一种组分的熔化温度处在100～200℃之间，所以可纺性提高，对纺丝的条件无特殊要求，并可顺利地纺制可染丙纶细旦丝。
本发明还可以进一步详述如下，本发明所用的第二组分和第三组分中的共聚酯，可以由一种饱和二元酸与两种或两种以上的饱和二元醇反应获得，或由两种或两种以上的饱和二元酸与一种饱和二元醇反应获得，或由两种或两种以上饱和二元酸与两种或两种以上饱和二元醇反应获得，只要其溶化温度在100～200℃之间即可。纺丝原料的处理可以采用全造粒法、母粒纺丝法或直接纺丝法。全造粒法是将聚丙烯切片、与第二、三组份(二、三组份重量比为0.1～10)按前述比例全部在螺杆挤出机中共混造粒后，再去熔融纺丝。母粒纺丝法，即将第二组分和第三组分按0.1～10重量比加入到纯聚丙烯切片中，使第二、三可染组份含量为总量的40～70%(重量)，用螺杆挤出机共混挤出造成母粒，然后在纺丝前再加纯聚丙烯切片，使第二、三组分含量为总量的2～15%，再熔融纺丝。直接纺丝法即直接将纯聚丙烯切片与第二组份和第三组份充分混合，共混比例如前述，直接进入纺丝机纺丝。采用上述任一种方法均可得到分散染料可染聚丙烯常规纤维或细旦丝。
经实践证实本发明的分散染料可染聚丙烯纤维在常压下沸染时，不但可染成浅色和中等颜色，而且可以染出深色，在常压沸染1小时对Black(黑)E-EX，Blue(蓝)E-EX等十几种分散染料上染率在80%以上。在压力下染色可使上染率更高。
本发明具体实施例如下实施例1(全造粒法)将聚丙烯切片95份，熔化温度170℃的饱和共聚酯(间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二醇、丙二醇共缩聚物)3份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物2份，拌匀后在230℃左右全部经螺杆挤出机共混造粒，然后在250～260℃熔融纺丝，热盘温度70℃、热板温度120℃，牵伸4倍，得到单丝纤度为1.9分特，强度为3.5厘牛顿/分特，延伸率为30%的可染聚丙烯纤维，常压沸染1小时对分散红3B上染率为85%。
实施例2(母粒法)将聚丙烯切片50份，熔化温度170℃的饱和共聚酯(间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二醇、丙二醇共缩聚物)30份，对苯二甲酸丁二醇酯10份，聚苯乙烯10份，在250℃～260℃经螺杆挤出机造成母粒，将10份母粒与90份聚丙烯切片在270℃～280℃共混纺丝，热盘温度70℃、热板温度120℃下牵伸3倍，得到单丝纤度3.4分特，强度3.7厘牛顿/分特，延伸率为60%的可染聚丙烯纤维，常压沸染1小时对分散黄RGFL上染率为83%。
实施例3(直接纺丝法)将聚丙烯切片94份，熔化温度180℃的饱和共聚酯Ⅰ(间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二醇、丙三醇共缩聚物)2份，熔化温度150℃的饱和共聚酯Ⅱ(间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二醇、丁二醇共缩聚物)4份，在250℃～260℃直接加入纺丝泵共混纺丝，热盘温度70℃、热板温度120℃下牵伸4倍得到单丝纤度为3.06分特，强度为3.9厘牛顿/分特，延伸率为50%的可染聚丙烯纤维，常压沸染1小时对Black(黑)E-EX上染率为85%。
实施例4(全造粒法)将聚丙烯切片93份，熔化温度170℃的饱和共聚酯(间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二醇、丙二醇共缩聚物)4份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3份，在230℃左右经螺杆挤出机造粒，在250℃～260℃熔融纺丝，热盘温度70℃、热板温度120℃时牵伸4倍，得到单丝纤度为1.4分特，强度为4.2厘牛顿/分特，延伸率为28%的可染细旦聚丙烯纤维，常压沸染1小时对分散红3B上染率为82%。
本发明与现有技术相比具有如下优点本分散染料可染聚丙烯纤维，在常压下沸染时，上染率可达80%以上，该纤维在制造时，由于添加了与聚丙烯相容性适当的熔化温度低的可染组分，所以可纺性很好，对纺丝条件无特殊要求，纺制常规丙纶与细旦丙纶时，纺丝及牵伸等工艺过程均很顺利。所得纤维、织物光泽好，手感柔润，色谱丰富，色彩鲜艳，常压沸染可染成深色。用本法生产的可染丙纶细旦丝适于生产芯吸作用良好的织物。
权利要求
1.一种分散染料可染聚丙烯纤维的制造方法，由聚丙烯切片和其他高分子聚合物组成，其特征在于，在聚丙烯切片第一组分中，加入由饱和二元酸和饱和二元醇构成的一种共聚酯为第二组分，且其熔化温度为100～200℃，特性粘度为[η]=0.3～0.7，再加入第三组分为乙烯-醋酸乙烯共聚物，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚苯乙烯中的一种或二种，第二、三组分含量占总量的2～15%，第二组分与第三组分的重量之比为0.1～10，该聚丙烯纤维用分散染料染色，在常压下，沸染，可染浅色、中色及深色，纺丝工艺可采用直接共混纺丝法、母粒法和全造粒法。
2.如权利要求1所述之分散可染聚丙烯纤维的制造方法，其特征在于直接共混法纺丝是在聚丙烯切片中加入总量2～15%的第二组分和第三组分，第二组分与第三组分重量之比为0.1～10，混匀后直接去纺丝。
3.如权力要求1所述之分散可染聚丙烯纤维的制造方法，其特征在于母粒法是在聚丙烯切片中加入总量40～70%的第二组分和第三组分，第二组分与第三组分之比为0.1～10，经螺杆挤出制成母粒，然后再与纯聚丙烯切片共混，使第二组分与第三组分的总含量占总量的2～15%，送去纺丝。
4.如权利要求1所述之分散可染聚丙烯纤维的制造方法，其特征在于全造粒法是指在聚丙烯中加入总量为2～15%的第二、三组份，第二、三组份比例为0.1～10，经螺杆挤出机造粒后，再熔融纺丝。
全文摘要
本发明为添加高分子化合物制造分散染料可染聚丙烯纤维常规丝及细旦丝的方法。所添加的第二组分为饱和二元酸与饱和二元醇的共聚物，第三组分为乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚苯乙烯。该纤维可纺性良好。用分散染料染色可染浅、中及深色，上染率达80％以上，在压力下上染率提高更多。且可以进行多种颜色印染，光泽好、色彩丰富、手感好。制造的丙纶细旦丝，适于生产芯吸作用良好的织物。
文档编号D01F8/06GK1103440SQ9311496
公开日1995年6月7日 申请日期1993年12月1日 优先权日1993年12月1日
发明者周卫华, 田慕川, 付中玉, 吕美娟 申请人:北京服装学院