本发明专利技术公开了一种有机颜料微胶囊涤纶色丝的制备方法，包括：（1）将有机颜料微胶囊胶乳破乳、水洗后干燥，控制水的质量分数在2×10-6以下，得到固体粉末，作为有机颜料微胶囊色母料；（2）将聚酯切片干燥，控制切片水的质量分数在2×10-7以下，与步骤（1）中的有机颜料微胶囊色母料混合后，加入螺杆挤出机中，在275℃-288℃和转速50r·min-1-60r·min-1下熔融共混，采用3000m/min-3100m/min的纺速纺丝，再经冷却、上油、拉伸和卷绕处理后，得到有机颜料微胶囊涤纶色丝。该方法工艺简单、易于实施，能够得到显色效果好且强度保持较好的有机颜料微胶囊涤纶色丝。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涤纶色丝制备领域，具体涉及。
技术介绍
通过纺前着色技术，在纺丝前加入着色剂而制得的有色聚酯纤维为涤纶色丝。涤纶色丝所用着色剂一般为耐高温型颜料(能够承受300°C以上高温)，不含禁用结构和成分，生物相容性好；上述着色剂在成纤后可被完全包裹在纤维内，颜料利用率高；色丝纺丝过程具有明显的节能环保特征，即不会产生大量废气和废水，产品也无须再经印染，因而可在有效解决涤纶染色难的同时，避免印染过程所带来的高能耗、高污染等环境问题；此外，所纺涤纶色丝还具有外观好、色泽均匀、色牢度高等特点。所以涤纶色丝深受色织、针织、毛纺等行业的普遍欢迎，具有良好的发展前景。但现有的涤纶色丝制备技术中也存在一些不足，主要有所用颜料既需耐高温又需与聚酯有一定的相容性，因而可选范围较小，导致色丝颜色较为单一，难以实现色谱的多样化和系统化；颜料颗粒与聚酯相容性较差，生产过程中颜料颗粒迁移运动能力强，易形成微米级的聚集体，这不但影响生产的稳定性，而且还会导致色丝应力集中和颜料显色效率低；此外，为提高颜料颗粒在纤维内的分散性，加工过程中需加入大量的分散剂、载体等助齐U，这些物质一般都具有较强的增塑作用，会明显降低涤纶色丝的力学性能。上述缺点的普遍存在不同程度地影响了纺前着色纤维的品质。微胶囊技术始于上世纪30年代，并在70年代中期之后得到了迅猛的发展，现已广泛应用于医药、纺织、食品等诸多领域。最近十年，对颜料颗粒的微胶囊化处理也有不少报道。例如 Kawkett 、Landfester 、Bourgeat-Lami、Okuyama、Tang等人分别通过乳液、细乳液、微乳液、悬浮、微悬浮等原位聚合，实现了多种高分子材质对有机颜料颗粒的有效包覆，从而低成本地制得了一系列有机颜料微胶囊。并通过对聚合方法及工艺的系统选择和协同调节，实现了对微胶囊粒径(IOOnm-IO μ m范围内可调)、颜料含量(颜料的质量含量已可达微胶囊的30%以上)和颜料品种(主要有酞菁蓝、永固黄等)的可控和多样性。本专利技术申请人也通过原位细乳液聚合和微悬浮聚合，制得了一系列高包裹率、高颜料含量、交联程度可控的三原色微纳米级的有机颜料微胶囊,并将上述自粘性有机颜料微胶囊应用于织物的涂覆整理，发现这些有机颜料微胶囊具有与纤维基质良好的相容性，相应的后整理织物表现出良好的色深性、色牢度和柔软性。但当前，上述颜料微胶囊主要应用于纸张喷印、皮革涂覆和纺织品后整理等领域，直接用于涤纶色丝还未见有报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种工艺简单、实施容易、显色效果好且强度保持良好的微胶囊涤纶色丝的制备方法。，包括以下步骤(I)将有机颜料微胶囊胶乳破乳、水洗后干燥，控制水的质量分数在2X10—6以下，得到固体粉末，作为有机颜料微胶囊色母料；(2)将聚酯切片干燥，控制切片中水的质量分数在2X10_7以下，得到干燥的聚酯切片，与步骤(I)中的有机颜料微胶囊色母料混合后，加入螺杆挤出机中，在275°c -288°C和转速50r *min_1-60r .mirT1下熔融共混,采用3000m/min-3100m/min的纺速纺丝,再经冷却、上油、拉伸和卷绕处理后，得到有机颜料微胶囊涤纶色丝。 本专利技术采用有机颜料微胶囊色母料替代现有的颜料色母料或者颜料，可以方便地得到显色效果好且强度保持良好的微胶囊涤纶色丝。破乳、水洗、干燥等操作为常规单元操作。本专利技术方法中，破乳后的水洗抽滤，目的在于去除胶乳体系中的乳化剂、助乳化剂等有机小分子。熔融共混、螺杆挤出、冷却、上油、拉伸、卷绕等处理为熔融纺涤纶色丝中的常规工序。本专利技术根据所用原料选择了合适的共混温度为275°c -288°c，转速为50 60r · mirT1，纺速为3000-3100m/min。熔融共混的时间一般可为5-7min。冷却时可采用常规侧吹风作为冷却手段。为取得更好专利技术效果，对本专利技术进行进一步的优选步骤(I)中，由于熔融纺丝过程温度很高，若有机颜料不耐高温，则容易分解失色。因此步骤(I)中所采用的有机颜料为耐高温型的酞菁系有机颜料、喹酞酮系有机颜料、喹吖啶酮系有机颜料中的一种，具体优选为酞菁蓝、酞菁绿、喹酞酮黄(颜料黄138)、喹吖啶酮红(颜料红122)中的一种。这些颜料可从市场直接购得。有机颜料微胶囊的壁材选用苯丙共聚物，由硬单体苯乙烯(St)与软单体丙烯酸丁酯(BA)共聚组成，硬单体苯乙烯与软单体丙烯酸丁酯的质量比优选为3-9:1，进一步优选为4-8:1。在此比例范围下，共聚物具有适当的刚性，相应的微胶囊较易在高温熔融纺丝过程中被充分地牵引拉伸，同时，与聚酯的相容性也较好。另外，上述共聚单体廉价易得，共聚产物具有较高的热分解温度。有机颜料微胶囊的交联程度对色丝中颜料的分散状态及色丝的性能都有很大影响。当有机颜料微胶囊交联不充分时，熔融纺丝过程中微胶囊易破裂，溢出的颜料颗粒在无相容剂保护下易大规模聚集，进而影响颜料的显色效果和色丝的力学性能。当交联程度过大时，微胶囊内部立体网络结构密实，在熔融挤出和牵引拉伸过程中，微胶囊较难沿受力方向取向，而主要会以球状形式分布在微米级纤维中，这种球状结构体不但导致颜料在投影面上的有效面积会明显减少，进而影响颜料的显色效果，而且还易导致纤维内部应力集中，从而降低色丝的力学强度。只有在合适的交联程度下，一方面微胶囊既可沿纤维轴向拉伸取向，从而通过降低微胶囊相在纤维横截面中的尺寸，最终可减弱微胶囊对纤维力学性能的损害；另一方面，微胶囊内多个棒状颜料颗粒可沿轴向依次排列和紧密衔接，因而颜料可表现出更好的显色效果。交联程度可用多种方式进行表征和衡量，本体系中交联程度主要与微胶囊在熔融纺丝牵引状态下的拉伸程度有关，因此其交联程度用其平衡溶胀度表征最为合适，且这种平衡溶胀度可通过改变微胶囊制备过程中交联剂的用量来有效调控。本专利技术有机颜料微胶囊在常温常压(25°C、1个大气压)下的甲苯中的平衡溶胀度优选为6.2-16. 4。在此状态下，多个颜料颗粒可被有效地束缚在微胶囊内，同时整个微胶囊又能沿着受力方向被拉伸成长线条状，进而促使其中的棒状颜料颗粒可沿此方向有序排列和规则取向。因而最终可在减少对纤维性能劣化影响的同时达到颜料颗粒显色的最大化。有机颜料微胶囊的平均粒径优选为100-650nm，进一步优选为300_400nm，粒径分布指数Span值优选小于I. 2。所述有机颜料微胶囊的平均粒径为100_650nm，粒径分布指数Span值小于I. 2。当微胶囊的粒径过小(〈IOOnm)时,会大大增加对准纳米尺寸颜料颗粒包覆的难度,且小粒径微胶囊在熔融纺丝过程中沿径向拉伸取向的程度会较低 ，不利于强化颜料颗粒的显色效果。当微胶囊的粒径过大(>650nm)时,大尺寸的微胶囊相易成为微米级漆纟仑色丝中的结构缺陷，从而会明显降低色丝的力学性能。进一步优选有机颜料微胶囊的平均粒径为300-400nm，在此粒径下，微胶囊制备容易，且在熔融纺丝过程中，易在剪切外力作用下，沿径向有序拉伸。而粒径分布指数Span值控制在I. 2以下是为了减少宽粒径分布，特别是其中的大粒径部分微胶囊颗粒对色丝品质的劣化影响。上述微胶囊粒径的调控主要可通过改变原位聚合体系均质化强度、乳化剂用量和配比等方法来实现。Span值=(D9tl-Dltl本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机颜料微胶囊涤纶色丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将有机颜料微胶囊胶乳破乳、水洗后干燥，控制水的质量分数在2×10？6以下，得到固体粉末，作为有机颜料微胶囊色母料；（2）将聚酯切片干燥，控制切片中水的质量分数在2×10？7以下，得到干燥的聚酯切片，与步骤（1）中的有机颜料微胶囊色母料混合后，加入螺杆挤出机中，在275℃？288℃和转速50r·min？1？60r·min？1下熔融共混，采用3000m/min？3100m/min的纺速纺丝，再经冷却、上油、拉伸和卷绕处理后，得到有机颜料微胶囊涤纶色丝。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戚栋明，陈智杰，赵晓丽，徐杰，申兴从，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：
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