專利名稱：一種單絲用功能性高粘切片的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高粘度聚酯切片的制備方法，特別是一種單絲用功能性高粘切片 的制備方法。
背景技術：
高粘度聚酯切片廣泛應用于滌綸工業絲、工業用單絲、包裝瓶、包裝盒等眾多領 域。高粘度聚酯切片的制造一般分兩個步驟完成一是通過PTA法或DMT法(其中PTA 表示精對苯二甲酸，DMT表示對苯二甲酸二甲酯)在液相的反應條件下生產特性粘度不超過 0. 70dl/g的普通低粘度聚酯切片；二是以普通低粘度聚酯切片為原料，通過固相縮聚增粘 的方法生產特性粘度超過0. 76dl/g的高粘度聚酯切片。普通低粘度聚酯切片制備首先由原料精對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯(DMT)與 乙二醇(EG)進行酯化反應或酯交換反應，得到對苯二甲酸雙羥乙酯(BHET)，然后進行縮聚 反應，再經切粒、干燥后得到普通低粘度聚酯切片。然后再以普通低粘度聚酯切片為原料， 通過固相縮聚增粘生產出高粘度聚酯切片。一般情況下，直接酯化不需要加入催化劑，酯交 換反應需要加入酯交換催化劑，液相縮聚反應需加入縮聚催化劑，固相縮聚反應不需加入 催化劑。目前，生產工業用單絲一般用高粘度聚酯切片和調色母粒切片按一定的比例混合 使用。在單絲生產線中，混合切片經干燥、熔融、擠出、冷卻、牽伸等工序后制成具有特定顏 色的單絲。一般調色母粒切片的粘度較低，和高粘度聚酯切片混合后使原料的粘度下降，而 且混合不均勻造成調色添加劑含量不穩定，影響單絲強度和色澤的均勻性，單絲質量差。另 外，調色母粒切片及其添加費用高、產品質量穩定性差、強度低、廢品率高、轉產廢料多等諸 多因素造成生產成本高。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種不必添加調色母粒切片的單絲用功能性高 粘切片的制備方法，保障單絲強度和色澤的均勻性和單絲質量，降低生產成本。為了解決上述技術問題，本發明的一種單絲用功能性高粘切片的制備方法，包括 以下步驟
a.以二元酸和二元醇為原料，利用PTA法生產特性粘度不超過0.70dl/g的功能性低粘 度聚酯切片；
b.經連續固相縮聚反應生產特性粘度在0.76dl/g 1.2dl/g范圍的單絲用功能性高 粘切片。所述生產功能性低粘度聚酯切片的PTA法包括酯化反應和縮聚反應，其在反應時 加入調色添加劑、聚合催化劑、穩定劑，酯化溫度為250 275°C，絕對壓力0. 1 0. 3MPa, 反應時間為2. 5 4. 5小時，縮聚溫度為265 295 V，絕對壓力彡20KPa,反應時間為4. 0 7. 0小時，反應生成的功能性低粘度聚酯經切粒和干燥后成為功能性低粘度聚酯切 片。所述連續固相縮聚反應包括預結晶、結晶、預熱、縮聚、冷卻幾個階段，各階段的絕 對壓力為0. 1 0. 2MPa，預結晶的溫度為150 180°C，預結晶時間為15分鐘到1小時；結 晶的溫度為150 190°C，結晶時間為15分鐘到1小時；預熱的溫度為180 250°C，預熱 時間為4. 5 6. 5小時；縮聚的溫度為180 230°C，縮聚時間為12 18小時；冷卻的溫 度為30 80°C，冷卻時間為1.5 3. 5小時，預結晶和結晶階段的加熱介質為空氣，預熱和 縮聚階段的加熱介質為氮氣，冷卻階段的冷卻介質為空氣或氮氣。所述二元酸為對苯二甲酸，所述的二元醇為乙二醇，所得的聚酯為均聚物。所述聚合催化劑為縮聚催化劑，為金屬銻、鈦、鍺的化合物或它們的有機催化劑， 其加入量為原料中二元酸重量的0.01 0. 1%。所述調色添加劑為鈦或硅的氧化物，其中加入鈦的氧化物的量為原料中二元酸重 量的 0. 12 0. 52%。所述穩定劑為含磷化合物，加入量相當于二元酸重量的0. 001 0. 04%。所述含磷化合物是磷酸、亞磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸二甲 酯中的一種。本發明的有益效果是由于采用上述制備方法，本發明所生產的單絲用功能性高 粘切片性能穩定，品質優異，調色添加劑含量穩定并在一定范圍可調整，該切片可直接用于 拉制單絲，無需添加調色母粒切片。拉制單絲時，生產穩定，單絲的強度高、耐磨性好，單絲 表面圓潤光滑、直徑偏差小；解決下游單絲用戶以高粘度聚酯切片和調色母粒切片混合生 產單絲時，單絲的粘度下降幅度較大、單絲顏色不穩定、單絲質量差的難題；本發明還便于 下游用戶生產工藝的控制，提高單絲生產的穩定性，降低廢料的產生，從而降低下游用戶的 生產成本。
具體實施例方式本發明的一種單絲用功能性高粘切片的制備方法以二元酸和二元醇為原料，所述 的二元酸為PTA (精對苯二甲酸)，所述的二元醇為EG (乙二醇)，所得的聚酯為單絲用功能 性高粘切片。利用PTA法生產單絲用功能性高粘切片包括液相聚合和固相縮聚兩個部分。 液相聚合過程包括酯化反應和縮聚反應，其中在反應時加入聚合催化劑、調色添加劑、穩定 劑。所述的聚合催化劑為縮聚時使用的催化劑，為金屬銻的化合物或它們的有機催化劑，其 中加入量相當于原料中二元酸重量的0. 033%。聚合時所加入的調色添加劑為鈦的氧化物， 加入量相當于原料中二元酸重量的0. 35%，鈦的氧化物經研磨或攪拌分散后以EG懸浮液的 形式加入酯化階段中。所添加的穩定劑為含磷化合物，其中加入量相當于原料中二元酸重 量的0.01%。固相縮聚階段無需加入添加劑。實施例
在90噸/天的聚酯生產線中加入PTA、EG、TiO2、磷酸三乙酯、催化劑的比例為860 340 3. 0 0. 086 0.28。酯化反應溫度為250 275°C，絕對壓力0. 1 0. 3MPa，反應 時間為2. 5 4小時；縮聚溫度為265 295°C，絕對壓力彡20KPa，反應時間為4. 5 6. 5 小時，反應生成的功能性低粘度聚酯經切粒和干燥后成為功能性低粘度聚酯切片。
在90噸/天的固相縮聚生產線中以功能性低粘度聚酯切片為原料，生產單絲用功 能性高粘切片。預結晶溫度為150 160°C，時間為15分鐘到1小時；結晶溫度為170 185°C，時間為15分鐘到1小時；預熱溫度為210 230°C，時間為5 6小時；縮聚溫度為 190 210°C，時間為13 17小時；冷卻溫度為35 65°C，時間為2 3小時。預結晶和 結晶階段的加熱介質為空氣，預熱階段、縮聚階段的加熱介質和冷卻階段的冷卻介質均為 氮氣。固相縮聚生產線各反應系統的絕對壓力為0. 1 0. 2MPa。生產的單絲用功能性高粘 切片的常規性能見表1。反應生成的單絲用功能性高粘切片在單絲生產線中經干燥、270 300°C螺桿熔 融和擠出、冷卻和牽伸等工序后，得到直徑為0. 2mm和0. 35mm的造紙網用單絲。單絲的物 理性能見表2。表1單絲用功能性高粘切片的性能
權利要求
一種單絲用功能性高粘切片的制備方法，其特征在于包括以下步驟a. 以二元酸和二元醇為原料，利用PTA法生產特性粘度不超過0.70dl/g的功能性低粘度聚酯切片；b.經連續固相縮聚反應生產特性粘度在0.76dl/g～1.2 dl/g范圍的單絲用功能性高粘切片。
2.根據權利要求1所述的單絲用功能性高粘切片的制備方法，其特征在于所述生產功 能性低粘度聚酯切片的PTA法包括酯化反應和縮聚反應，其在反應時加入調色添加劑、聚 合催化劑、穩定劑，酯化溫度為250 275°C，絕對壓力0. 1 0. 3MPa，反應時間為2. 5 4. 5小時，縮聚溫度為265 295°C，絕對壓力彡20KPa,反應時間為4. 0 7. 0小時，反應生 成的功能性低粘度聚酯經切粒和干燥后成為功能性低粘度聚酯切片。
3.根據權利要求1所述的單絲用功能性高粘切片的制備方法，其特征在于所述連續 固相縮聚反應包括預結晶、結晶、預熱、縮聚、冷卻幾個階段，各階段的絕對壓力為0. 1 0. 2MPa，預結晶的溫度為150 180°C，預結晶時間為15分鐘到1小時；結晶的溫度為 150 190°C，結晶時間為15分鐘到1小時；預熱的溫度為180 250°C，預熱時間為4. 5 6. 5小時；縮聚的溫度為180 230°C，縮聚時間為12 18小時；冷卻的溫度為30 80°C， 冷卻時間為1. 5 3. 5小時，預結晶和結晶階段的加熱介質為空氣，預熱和縮聚階段的加熱 介質為氮氣，冷卻階段的冷卻介質為空氣或氮氣。
4.根據權利要求1所述的單絲用功能性高粘切片的制備方法，其特征在于所述二元酸 為對苯二甲酸，所述的二元醇為乙二醇，所得的聚酯為均聚物。
5.根據權利要求2所述的單絲用功能性高粘切片的制備方法，其特征在于所述聚合催 化劑為縮聚催化劑，為金屬銻、鈦、鍺的化合物或它們的有機催化劑，其加入量為原料中二 元酸重量的0. 01 0. 1%。
6.根據權利要求2所述的單絲用功能性高粘切片的制備方法，其特征在于所述調色添 加劑為鈦或硅的氧化物，其中加入鈦的氧化物的量為原料中二元酸重量的0. 12 0. 52%。
7.根據權利要求2所述的單絲用功能性高粘切片的制備方法，其特征在于所述穩定劑 為含磷化合物，加入量相當于二元酸重量的0. 001 0. 04%。
8.根據權利要求7所述的單絲用功能性高粘切片的制備方法，其特征在于所述含磷化 合物是磷酸、亞磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸二甲酯中的一種。
全文摘要
本發明公開了一種單絲用功能性高粘切片的制備方法，其以二元酸和二元醇為原料，利用PTA法生產特性粘度不超過0.70dl/g的功能性低粘度聚酯切片，再經連續固相縮聚生產特性粘度在0.76dl/g～1.2dl/g范圍的單絲用功能性高粘切片，本發明所生產的單絲用功能性高粘切片性能穩定，品質優異，調色添加劑含量穩定并在一定范圍可調整，該切片可直接用于拉制單絲，無需添加調色母粒切片，本發明還便于下游用戶生產工藝的控制，提高單絲生產的穩定性，降低廢料的產生，從而降低下游用戶的生產成本。
文檔編號C08G63/80GK101935394SQ20101024372
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月3日 優先權日2010年8月3日
發明者何杞有, 關海云, 葉衛, 李勇軍, 梁春景, 洪達想, 羅偉, 莫梅英, 譚巨德, 黃永灼 申請人:廣東開平春暉股份有限公司