專利名稱：聚酯纖維的低聚物抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚酯纖維的低聚物抑制劑，其解決了在聚酯纖維和聚酯混紡纖維，即聚酯纖維和其他纖維的組合物，織物的染色過(guò)程中和之后通常由聚酯低聚物引起的問(wèn)題。
背景技術(shù)：
聚酯纖維通常在100～150℃的高溫下浸漬于含有分散染料的染浴中進(jìn)行染色。
聚酯纖維通常含有1～5％的聚酯低聚物(以下稱“低聚物”)，即聚酯纖維生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，大多數(shù)為環(huán)狀的對(duì)苯二甲酸乙二酯。
在聚酯纖維染色操作期間，這樣的低聚物從聚酯纖維內(nèi)遷移出來(lái)到聚酯纖維的表面或進(jìn)入染浴中，在隨后的冷卻過(guò)程中粘附在聚酯纖維的表面引起各種問(wèn)題。
在筒子紗染色操作中，發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)問(wèn)題，例如用聚酯紗線過(guò)濾染浴的結(jié)果是，由于低聚物的沉積引起內(nèi)部線層的漂白，染色紗線的褪色及在染色的紗線內(nèi)層和外層之間的色調(diào)差。低聚物在染色容器內(nèi)部的沉積熟知是引起染色設(shè)備功能降低的原因。沉積在染色紗線上的低聚物在編織操作中引起問(wèn)題，例如從包裝紗線雜亂的釋放，紗線斷裂和由于在導(dǎo)輥或氣孔上雪狀沉積物引起的問(wèn)題。
上述的問(wèn)題也通常在染色及隨后的聚酯混紡織物工藝中發(fā)現(xiàn)，所述的混紡織物是聚酯纖維和其他纖維的組合物。
常規(guī)的通常采用的去除低聚物的方法用于解決由低聚物引起的問(wèn)題，在染色前沖洗聚酯纖維，用熱水機(jī)械去除低聚物，及在染色織物的還原清洗中用分散劑去除低聚物。但是用分散操作去除低聚物并不能很好的進(jìn)行，主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)從纖維內(nèi)部遷移出的低聚物具有如上所述的分子結(jié)構(gòu)。
日本專利申請(qǐng)公開(kāi)Sho-57-89683中公開(kāi)了一種方法，其中三元或更高級(jí)的醇與飽和或不飽和羥基脂肪酸的聚酯的環(huán)氧乙烷加合物，加入到染浴中以抑制低聚物移出粘附到纖維上。但是該方法不足夠有效以解決上述的問(wèn)題。
另一種熟知的方法是這樣的，其中聚酯纖維在堿性染料中進(jìn)行染色以水解聚酯纖維低聚物，解決由低聚物引起的上述問(wèn)題。但是應(yīng)用于堿性染色的染料比酸性染料更昂貴，而且由于可應(yīng)用的染料數(shù)量有限，因此顏色的變化受到了限制。
已經(jīng)完成的本發(fā)明解決了上述的在傳統(tǒng)技術(shù)中存在的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供聚酯纖維的低聚物抑制劑，可滿足如下兩個(gè)要求在聚酯纖維和聚酯混紡纖維，即聚酯纖維和其他纖維的組合物，的染色操作中，“基本上解決了低聚物引起的問(wèn)題”及“對(duì)染色織物沒(méi)有不利的影響”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)研究了在染色過(guò)程中，基本上防止低聚物從聚酯纖維和聚酯混紡纖維的遷移，所述的聚酯混紡纖維是聚酯纖維和其他纖維的組合物，最后發(fā)現(xiàn)在染浴中加入適當(dāng)?shù)孽セ衔锟梢詫?shí)現(xiàn)上述目的。所述的發(fā)現(xiàn)是本發(fā)明的基礎(chǔ)。
本發(fā)明的聚酯纖維低聚物抑制劑(在本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中指“低聚物抑制劑”)特征在于，所述的組合物含有一種或多種酯化合物，其選自多元醇與“烷基或烯基脂肪酸”的環(huán)氧乙烷加合物的酯化合物，該酯化合物由多元醇和含有“烷基或烯基脂肪酸”的動(dòng)物或植物脂肪和油的環(huán)氧丙烷加合物的酯交換反應(yīng)得到。
上述由低聚物引起的問(wèn)題可通過(guò)將低聚物抑制劑加入到染浴中可基本上解決，有效地抑制低聚物從聚酯纖維的移出。
優(yōu)選的加入一摩爾多元醇中以形成環(huán)氧丙烷加合物的環(huán)氧丙烷的摩爾數(shù)為1～30。
優(yōu)選多元醇為丙三醇，優(yōu)選的“烷基或烯基脂肪酸”的碳原子數(shù)為8～22。
對(duì)于其中大量低聚物移出的染色過(guò)程，例如束流染色、在140℃或更高溫度下的高溫染色或染料親合力聚酯纖維的染色，特別優(yōu)選將本發(fā)明的低聚物抑制劑和“聚酯-聚醚嵌段共聚物”混合物以99～50∶1～50重量比加入到染浴中，所述的共聚物由一種或多種對(duì)苯二甲酸和間苯二甲酸、低級(jí)烷撐二醇，及一種或多種聚烷撐二醇及聚烷撐二醇單醚得到。
實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式如下的描述顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，盡管本發(fā)明并不限制于這些實(shí)施方式的范圍。
本發(fā)明的低聚物抑制劑含有一種或多種酯化合物，所述的酯化合物選自多元醇與“烷基或烯基脂肪酸”的環(huán)氧丙烷加合物的酯化合物，該酯化合物由多元醇和含有“烷基或烯基脂肪酸”的動(dòng)物或植物油和脂肪的環(huán)氧丙烷加合物的酯交換反應(yīng)得到。
多元醇與“烷基或烯基脂肪酸”的環(huán)氧丙烷加合物的酯化合物，其由多元醇和含有“烷基或烯基脂肪酸”的動(dòng)物或植物油和脂肪的環(huán)氧丙烷加合物的酯交換反應(yīng)得到，可以熟知的酯化過(guò)程生產(chǎn)。例如優(yōu)選酯化合物通過(guò)如下方法生產(chǎn)，將聚烷撐二醇，其為丙三醇的環(huán)氧丙烷加合物，作為上述的多元醇和作為上述“烷基或烯基脂肪酸”的烷基脂肪酸的環(huán)氧丙烷的加合物，加入1L的帶有熱電偶、回流冷凝器及攪拌器的反應(yīng)器中，在160～250℃惰性氣流中使它們反應(yīng)而得到。
優(yōu)選多元醇的環(huán)氧丙烷加合物(以下稱PO)為二羥甲基丙烷的PO加合物、季戊四醇的PO加合物、山梨醇的PO加合物、山梨聚糖的PO加合物及丙三醇的PO加合物。通過(guò)將環(huán)氧丙烷加入丙三醇中得到的丙三醇的PO加合物是更優(yōu)選的。
環(huán)氧乙烷(以下稱EO)的加合物對(duì)于抑制低聚物的遷移并不有效(以下在本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中稱低聚物抑制劑效應(yīng))，由于它們具有高的HLB值因此具有極大的水溶性，因此與PO加合物相比它們對(duì)聚酯的親核性更小。
優(yōu)選的加入到上述多元醇PO加合物中的PO摩爾數(shù)為每摩爾多元醇為1～30摩爾。每摩爾醇含有大于30摩爾PO的PO加合物對(duì)染浴中染料的分散有不利的影響，干擾預(yù)期的纖維染色。
本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的“烷基或烯基脂肪酸”是烷基脂肪酸或烯基脂肪酸，它們的實(shí)例為辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、油酸和山萮酸。重要的是，“烷基或烯基脂肪酸”優(yōu)選具有8～22個(gè)碳原子，更優(yōu)選烷基脂肪酸具有10～18個(gè)碳原子。
在多元醇和“烷基或烯基脂肪酸”的PO加合物的反應(yīng)中生產(chǎn)的上述的酯化合物，是單酯化合物、二酯化合物和三酯化合物。更優(yōu)選三酯化合物，因?yàn)樗鼈兣c單酯和二酯化合物相比，對(duì)聚酯纖維具有更更高的親合力，具有非常優(yōu)異的低聚物抑制劑效應(yīng)。
通常由非離子乳化劑代表的乳化劑被加入到染浴中以將染料分散于水中。本發(fā)明的低聚物抑制劑與這樣的非離子乳化劑優(yōu)選的重量比為10～90∶90～10。本發(fā)明的低聚物抑制劑小于10wt％時(shí)不能達(dá)到充分的低聚物抑制劑效應(yīng)，而本發(fā)明的低聚物抑制劑大于90wt％則不能達(dá)到預(yù)期的織物的染色水平。
對(duì)于其中有大量低聚物遷移出來(lái)的染色過(guò)程，例如束流染色、在140℃或更高溫度下的高溫染色或染料親合力聚酯纖維的染色，特別優(yōu)選將本發(fā)明的低聚物抑制劑和“聚酯-聚醚嵌段共聚物”混合物以99～50∶1～50重量比加入到染浴中，所述的共聚物由一種或多種對(duì)苯二甲酸和間苯二甲酸、低級(jí)烷撐二醇，及一種或多種聚烷撐二醇及聚烷撐二醇單醚得到。
在“聚酯-聚醚嵌段共聚物”，其由一種或多種對(duì)苯二甲酸和間苯二甲酸、低級(jí)烷撐二醇，及一種或多種聚烷撐二醇和聚烷撐二醇單醚得到，中提及的“一種或多種對(duì)苯二甲酸和間苯二甲酸”，是從對(duì)苯二甲酸或間苯二甲酸得到的一種或多種重復(fù)組成單元?！巴閾味肌笔菑木弁閾味嫉玫降闹貜?fù)組成單元。而且，“一種或多種聚烷撐二醇和聚烷撐二醇單醚”是從聚烷撐二醇和聚烷撐二醇單醚得到的一種或多種重復(fù)組成單元。
“由一種或多種對(duì)苯二甲酸和間苯二甲酸、低級(jí)烷撐二醇，及一種或多種聚烷撐二醇和聚烷撐二醇單醚得到的聚酯-聚醚的嵌段共聚物”可用熟知的酯化方法生產(chǎn)。例如，將對(duì)苯二甲酸、低級(jí)烷撐二醇和聚烷撐二醇加入1L帶有熱電偶、回流冷凝器及攪拌器的反應(yīng)器中，在160～250℃惰性氣流中使它們反應(yīng)而得到所述的共聚物。
低級(jí)烷撐二醇的實(shí)例為乙二醇、丙二醇、四亞甲基二醇和季戊四醇。
優(yōu)選的聚烷撐二醇是具有400～12000重均分子量的那些，更優(yōu)選為600～6000，例如聚乙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物及聚丙二醇。優(yōu)選的聚烷撐二醇單醚是單甲基醚例如聚乙二醇和聚丙二醇單乙基醚和單苯基醚。其中，聚乙二醇的單醚是更優(yōu)選的，用于改進(jìn)染浴中的染料分散。
優(yōu)選的用于聚酯纖維的染色方法是其中將聚酯纖維浸漬于染浴中的那些。染色技術(shù)為筒子紗染色、束流染色和在140℃或更高溫度的高溫染色。任何可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的方法都可采用沒(méi)有限制。
實(shí)施例用如下的實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限制于這些實(shí)施例的范圍。
聚酯纖維采用筒子紗染色方法進(jìn)行染色，該方法由染色、還原清洗、潤(rùn)滑和干燥組成。
在實(shí)施例中采用的染色參數(shù)和遷移低聚物的測(cè)試步驟描述如下。A.染色參數(shù)染色設(shè)備筒子紗染色設(shè)備HUHT-250-350(Nichihan Seisakusho)紗線樣品細(xì)紗，聚酯纖維100％，60/3染料AP黑EZ300(5.5％owf)，MP黃3GSL(0.7％owf)低聚物抑制劑2g/L染料分散劑MARVELIN B-10(Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.，Ltd.)，0.5g/L染色浴的pH5(用乙酸和乙酸鈉進(jìn)行控制)
紗線與染色浴的比1∶12染色時(shí)間和溫度130℃laim，50分鐘還原清洗還原劑次硫酸鹽，2.0g/L氫氧化鈉2.0g/L分散劑MARVELIN S-1000(Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.，Ltd.)1.0g/L潤(rùn)滑油用于染色的筒子紗潤(rùn)滑油(Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.，Ltd.)9％owf注油的溫度和時(shí)間80℃，20分鐘染色設(shè)備筒子紗染色設(shè)備HUHT-250-350(Nichihan Seisakusho)脫水時(shí)間5分鐘干燥溫度和時(shí)間100℃，1小時(shí)上述提及的“g/L”是指每1L水的試劑克數(shù)。
在上述的染色試驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)的低聚物抑制劑的配方如下。
實(shí)施例1PO(3)甘油三月桂酸酯加合物20份具有9.7 HLB的非離子醚表面活性劑20份水60份實(shí)施例2PO(3)甘油單月桂酸酯加合物20份具有9.7 HLB的非離子醚表面活性劑20份水60份實(shí)施例3PO(10)甘油三月桂酸酯加合物20份具有9.7 HLB的非離子醚表面活性劑20份水60份實(shí)施例4PO(6)甘油可可脂肪酸三酯加合物20份具有9.7 HLB的非離子醚表面活性劑20份水60份實(shí)施例5PO(6)甘油可可脂肪酸三酯加合物20份具有9.7 HLB的非離子醚表面活性劑16份聚酯-聚醚嵌段共聚物7份水60份對(duì)比實(shí)施例1失水山梨糖醇單月桂酸酯的聚氧乙烯加合物40份水60份對(duì)比實(shí)施例2EO/PO(50∶50)聚醚單硬脂酸酯28份可可脂肪酸和聚氧乙烯的單酯12份水60份對(duì)比實(shí)施例3具有9.7 HLB的非離子醚表面活性劑40份水60份對(duì)比實(shí)施例4EO(30)硬脂氨基醚加合物40份水60份對(duì)比實(shí)施例5EO(18)苯乙烯化的酚加合物40份水60份上述具有9.7 HLB的非離子表面活性劑是Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.，Ltd.生產(chǎn)的ACTINOL HC-18。
實(shí)施例5中的聚酯-聚醚嵌段共聚物是ES-200，是由Takamatsu oil& Fat Co.，Ltd生產(chǎn)的對(duì)苯二甲酸、乙二醇和聚乙二醇的共聚物。
PO(x)的丙三醇加合物是其中x摩爾的PO加到1摩爾丙三醇中得到的那些。
EO(30)硬酯氨基醚的加合物是其中30摩爾EO加入1摩爾硬酯氨基醚得到的那些。及EO(18)苯乙烯酚加合物是其中18摩爾EO加入1摩爾苯乙烯酚中的那些。
B.遷移低聚物的試驗(yàn)步驟低聚物和油的百分?jǐn)?shù)用上述參數(shù)染色的筒子紗樣品(細(xì)紗，聚酯100％，60/3)被分離為內(nèi)紗層、中間紗層和外紗層。然后每一個(gè)紗線樣品用Soxhlet提取器和正己烷提取2小時(shí)。然后從提取物中除去溶劑，殘余的提取物在通常溫度下用正己烷溶解以溶解紗上的油并分離低聚物，所述的低聚物不溶于正己烷。分離的低聚物量計(jì)算為每一紗線樣品重的百分?jǐn)?shù)。另一方面，溶解在正己烷烴中的油量也被確定計(jì)算為每一紗線樣品重量的百分?jǐn)?shù)。
紗線的染色能力用分光比色計(jì)CLR-7100F(Shimazu Seisakusho)將內(nèi)層顏色設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試染色紗線的中間層和外層的色差。
潤(rùn)滑性染色紗線樣品的潤(rùn)滑性用針織試驗(yàn)機(jī)KS-2(Sugihara TestingMachine Co.，Ltd.)進(jìn)行試驗(yàn)。
低聚物遷移試驗(yàn)的數(shù)據(jù)顯示于表1中。
表1

如表1所示，幾乎沒(méi)有低聚物從其中加入了實(shí)施例低聚物抑制劑的染浴中遷移出來(lái)。在染色的聚酯紗線的內(nèi)層與外層之間幾乎沒(méi)有色差，而且具有滿意的潤(rùn)滑性，表明實(shí)施例的低聚物抑制劑對(duì)聚酯紗線樣品的染色能力沒(méi)有不利的影響。
工業(yè)應(yīng)用的可能性本發(fā)明提供聚酯的低聚物抑制劑，在聚酯纖維和聚酯混紡纖維即聚酯纖維和其他纖維的組合物的染色操作中，其滿足兩個(gè)要求“基本上解決由低聚物引起的問(wèn)題”和“對(duì)染色織物沒(méi)有不利的影響”。
另外，本發(fā)明提供的低聚物抑制劑不增加染色工藝的步驟，因?yàn)榈途畚镆种苿﹥H在加入染浴中時(shí)是有效的，即其可應(yīng)用于纖維染色工藝中，容易操作而且而且不需要特別的去除低聚物的處理步驟。
權(quán)利要求
1.聚酯纖維低聚物抑制劑，包括一種或多種酯化合物，選自多元醇與“烷基或烯基脂肪酸”的環(huán)氧丙烷加合物的酯化合物；該酯化合物由多元醇和含有“烷基或烯基脂肪酸”的動(dòng)物或植物油和脂肪的環(huán)氧丙烷加合物的酯交換反應(yīng)得到。
2.如權(quán)利要求1的聚酯纖維低聚物抑制劑，其中在多元醇的環(huán)氧丙烷加合物中，每一摩爾多元醇加入的環(huán)氧丙烷的摩爾數(shù)為1～30。
3.如權(quán)利要求1或2的聚酯纖維低聚物抑制劑，其中多元醇為三元醇，酯化合物是三酯。
4.如權(quán)利要求3的聚酯纖維低聚物抑制劑，其中三元醇是丙三醇。
5.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)的聚酯纖維低聚物抑制劑，其中“烷基或烯基脂肪酸”含有8～22個(gè)碳原子。
6.聚酯纖維低聚物抑制劑，包括如權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)限定的低聚物抑制劑，和“聚酯-聚醚嵌段共聚物”，以99～50∶1～50重量摻合，所述的共聚物由至少一種對(duì)苯二甲酸和間苯二甲酸；低級(jí)烷撐二醇；及至少一種聚烷撐二醇及聚烷撐二醇單醚得到。
全文摘要
本發(fā)明提供在聚酯纖維和聚酯混紡纖維染色過(guò)程中，基本上解決由低聚物引起的問(wèn)題，沒(méi)有對(duì)纖維染色能力產(chǎn)生不利的影響，所述的聚酯混紡纖維是聚酯纖維和其他纖維的組合物。本發(fā)明的聚酯纖維低聚物抑制劑包括一種或多種酯化合物，選自多元醇與烷基或烯基脂肪酸的環(huán)氧丙烷加合物的酯化合物，該酯化合物由多元醇和“含有烷基和/或烯基脂肪酸的動(dòng)物或植物油和脂肪的環(huán)氧丙烷加合物的酯交換反應(yīng)得到。
文檔編號(hào)D06M13/00GK1484720SQ01821649
公開(kāi)日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2001年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月20日
發(fā)明者勘藤芳弘, 本莊章 申請(qǐng)人:松本油脂制藥株式會(huì)社