可染丙纶的制造方法
专利汇可以提供可染丙纶的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种可染丙纶的制造方法，该方法采用普通 纤维 级聚丙烯 树脂 中加入 染色 添加剂，经共混 熔融纺丝 、牵伸、卷曲、热定型工艺过程制造可染丙纶，纺丝原料中染色添加剂的含量为8～12％，纺丝 温度 为230～290℃，其特征在于 丝束 在牵伸和热定型过程中，第一道牵伸温度为80～90℃；第二道牵伸温度为25～60℃；热定型温度为120～140℃，热定型时间为7～15min。与 现有技术 相比，本 发明 的优点在于制得的丙纶可用阳离子染料在常压下沸染，并具有更高的上染率，一般可以达到70％以上， 色牢度 达到4级以上。，下面是可染丙纶的制造方法专利的具体信息内容。
1、一种可染丙纶的制造方法，该方法采用普通纤维级聚丙烯树 脂中加入染色添加剂，经共混熔融纺丝、牵伸、卷曲、热定型工艺过 程制造可染丙纶，纺丝原料中染色添加剂的含量为8～12％，纺丝温 度为230～290℃，其特征在于丝束在牵伸和热定型过程中，第一道 牵伸温度为80～90℃；第二道牵伸温度为25～60℃；热定型温度为 120～140℃，热定型时间为7～15min。
2、根据权利要求1所述的可染丙纶的制造方法，其特征在于所 述的第二道牵伸温度为30～40℃。
3、根据权利要求1所述的可染丙纶的制造方法，其特征在于所 述的染色添加剂为对苯二甲酸、5-磺酸碱金属盐间(对)苯二甲酸 二甲酯和乙二醇共聚而成的共聚物，该共聚物的特性粘度[η]为 0.3～0.5dL/g，共聚物的熔点为200～250℃。
4、根据权利要求1所述的可染丙纶的制造方法，其特征在于所述的 纺丝头为30000～60000孔，纺丝速度为80～150m/min。
5、根据权利要求1所述的可染丙纶的制造方法，其特征在于所 述的纺丝头为1000～4000孔，纺丝速度为500～2600m/min。
技术领域
本发明涉及可染丙纶的制造方法，特别涉及通过在普通纤维级聚 丙烯树脂中加入染色改进添加剂，经共混熔融纺丝制造可染丙纶的制 造方法。
背景技术
在现有技术中，用共混改性法是较为常用的改善丙纶染色性能的 方法。它将分子上具有染色基团，并能很好地与聚丙烯树脂共混熔融 的染色添加剂掺和到聚丙烯中去，然后进行共混熔融纺丝。该方法在 技术上易于施行，且对纤维的力学性能影响较小。如日本专利申请特 开平6-25912提出将聚丙烯树脂与一定量的聚酯树脂共混熔融纺丝 制得可染丙纶。CN93114967.3、CN96105290等均提出了一种将染色 添加剂与聚丙烯树脂进行共混熔融纺丝，制得的纤维具有良好的染色 性能。但这些已有的方法所制得的可染丙纶，其良好的染色性能通常 是用分散染料染色来实现的，用阳离子染料染色并具有较高上染率的 却少见报道，而我们知道阳离子染料无论从色彩的鲜艳度、色彩的多 样性以及色牢度均要优于分散染料。
发明内容
以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：
一种可染丙纶的制造方法，该方法采用普通纤维级聚丙烯树脂中 加入染色添加剂，经共混熔融纺丝、牵伸、卷曲、热定型工艺过程制 造可染丙纶，纺丝原料中染色添加剂的含量为8～12％，纺丝温度为 230～290℃，而丝束在牵伸和热定型过程中，第一道牵伸温度为80～ 90℃；第二道牵伸温度为25～60℃，最好为30～40℃；热定型温度 为120～140℃，热定型时间为7～15min。
上述染色添加剂通常采用对苯二甲酸、5-磺酸碱金属盐间(对 苯二甲酸二甲酯和乙二醇共聚而成的共聚物，其特性粘度[η]一般 为0.3～0.5dL/g，熔点为200～250℃。
纺丝速度决定于纺丝头孔数，纺丝头为30000～60000孔时，纺 丝速度为80～150m/min；纺丝头为1000～4000孔时，纺丝速度为 500～2600m/min。
众所周知，结构紧密以及分子链上不存在可与染料分子结合的极 性基团或缺少染座是影响丙纶染色性能的两个主要原因。共混改性法 很好地解决了聚丙烯中染座缺少的问题，但由于聚丙烯结构紧密主要 是它具有较高的结晶度所致，虽然通过调整纺丝后处理工艺来降低聚 丙烯的结晶度是非常简单和容易的，但结晶度的降低势必影响纤维的 物理力学性能。
其实，影响聚丙烯结构紧密程度的不仅仅是聚丙烯的结晶度，还 与晶区中晶粒的大小直接相关，在结晶度相同的前提下，晶粒越小， 结构越紧密，其原理与堆积密度极为相似。通过试验也可以发现，通 过改变热处理温度来改变丙纶中聚丙烯晶区晶粒尺寸，而随着晶粒尺 寸变大，纤维的上染率呈明显上升的趋势。这是由于晶粒尺寸的增大 使纤维内部的自由体积增加，从而有利于染料分子的渗透和扩散。因 此，晶粒尺寸越大，纤维的染色性能越好。然而，只要结晶度不变， 晶粒尺寸的变化并不对纤维的物理力学性能产生明显的影响。传统的 共混改性法在纺丝的后处理过程中采用的工艺与常规丙纶纺丝是相 同的，这或许是为了保证纤维的物理力学性能，通常第一道和第二道 牵伸温度均为80～90℃；热定型温度为90～110℃，热定型时间为2～ 3min。本发明的关键在于调整了纤维在牵伸和热定型时的工艺参数， 使得聚丙烯的结晶主要发生在热定型过程中。聚丙烯的最佳结晶温度 为100～110℃，而染色添加剂的混入，在一定程度上破坏了纤维中大 分子的结构规整性，故其最佳结晶温度上升到120～140℃。提高热 定型温度和时间不仅使得聚丙烯的结晶度增大，而更有利于结晶速率 的上升，这将使得晶核在相对高的温度下有充分的时间长大成为较大 尺寸的晶粒。正因为如此，与现有技术相比，本发明制得的丙纶可用 阳离子染料在常压下沸染，并具有更高的上染率，一般可以达到70％ 以上，色牢度达到4级以上。
具体实施方式
测试方法：
仪器：小样染色机、721型分光光度计；
试剂：孔雀绿、阳离子染料(黄8GL、红5GN、蓝RL)、醋酸；
染液配制：浴比为1∶100；1g纤维的用量为0.2％孔雀绿或阳离子 染料5ml，配以无离子水95ml，PH值为4.5～5.5；
染色条件：70℃入染，20分钟内加热至100℃，沸染40分钟，停止 加热维持30分钟，取出样品冷却至室温后水洗；
染色残液光密度的测定：取20ml染色残液，与染色样品水洗液合并 后移入容量瓶，用分光光度计测其光密度；
染色原液光密度的测定：取20ml染色原液，移入容量瓶用与染色样 品水洗液相同量的无离子水稀释，用分光光度计测其光密度。 【实施例1～8】
染色添加剂为对苯二甲酸、5-磺酸碱金属盐间(对)苯二甲酸 二甲酯和乙二醇共聚而成的共聚物，特性粘度[η]为0.3～0.5dL/g， 熔点为200～250℃。将染色添加剂经计量单元按所需比例计量后混 入普通的聚丙烯树脂，然后在短丝纺丝设备上熔融纺丝，生产丙纶短 纤维，其规格为2.78dtex×67mm(55000孔)(实施例1～4)以及 5.56dtex×102mm(30000孔)(实施例5～8)。纺丝温度为230～290℃， 纺丝速度为80～120m/min，冷却风温为18～23℃。纤维冷却成形后 依次进行第一道牵伸、第二道牵伸、卷曲、热定型、切断和打包等工 序。各实施例纺丝原料中染色添加剂含量、第一道牵伸和第二道牵伸 的温度，热定型条件见表1，纤维的性能见表2。 表1. 染色添加剂 含量 (wt％) 一道牵伸 温度 (℃) 二道牵伸 温度 (℃) 热定型 温度 (℃) 热定型 时间 (min) 实施例1 8 80 25 120 15 实施例2 10 85 30 125 13 实施例3 10 85 30 130 13 实施例4 11 87 36 130 10 实施例5 11 87 36 135 10 实施例6 12 87 40 130 7 实施例7 12 87 40 140 7 实施例8 12 90 60 140 7 表2. 上染率(％) 断裂强度 (CN/dtex) 阳离子黄 8GL 阳离子红 5GN 阳离子蓝 RL 孔雀绿 实施例1 70.6 71.2 72.6 75.5 2.85 实施例2 72.5 73.8 75.0 78.2 3.10 实施例3 74.7 76.0 77.3 80.6 3.32 实施例4 75.2 78.5 80.0 82.0 3.28 实施例5 78.9 81.3 82.5 83.7 3.46 实施例6 80.1 82.7 83.6 86.5 3.25 实施例7 86.8 88.9 90.0 95.0 3.63 实施例8 86.7 89.1 90.2 95.0 3.60
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