一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，其特征在于，具体步骤为：一、有色母粒的制备，以有色初级粉体，有色颜料和环状聚对苯二甲酸丁二醇酯为原料，采用熔融共混的方法，在195～210℃熔融温度下，进行挤出造粒，制备得到有色功能母粒；二、熔体直纺在线添加有色丝的制备得到有色丝。本发明通过聚酯熔体中均匀分散的催化剂对CBT的开环，降低分子中环状化合物以及低分子量化合物的产生，避免纺丝困难；同时在线添加工艺具有工艺可变性好，小批量，功能化，差别化容易，对于开发多功能，多色彩的有色丝新产品具有明显的优势。
【专利说明】
一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及纺织生产技术领域，具体的说，是一种熔体直纺在线添加有色丝的制 造方法。
【背景技术】
[0002] 有色涤纶丝，由聚酯切片和色母粒（色粉)经过高温熔融纺丝得到，具有无需染色 特点，缩短纺织产品的生产过程，解决了染色过程中产生的环境污染问题，还可避免染色加 工对纤维性能的损伤。同时有色涤纶丝具有耐皂洗、日晒、摩擦等牢度性能好;并且不同颜 色的有色涤纶丝丰富了纺织企业的选择性，成为受到市场终端产品青睐的首选丝线材料。
[0003] 中国专利申请号200710190753.3涉及一种熔体直纺生产有色涤纶长丝的技术，属 化纤生产技术领域。其所要解决的技术问题是:提供一种成本低、产量高、工艺简单、色差易 于控制且织物色牢度好的熔体直纺生产方法。其技术要点:在聚酯熔体进入纺丝箱体之前， 注入经干燥、熔融、过滤、计量后的改性原料，与聚酯熔体一起经高效静态混合器充分均匀 混合后，共同进入纺丝箱体进行纺丝。这种方法使得母粒容易渗入纤维内部，其生产出的有 色涤纶长丝产品质量高，色牢度好，耐水洗、抗磨性等性能良好;且工艺简单，设备投资不 大，添加原料易于控制，便于实现自动化控制；另外，采用本技术的方法，还可避免环境污 染。
[0004] 中国专利申请号201520551827.1涉及一种涤纶Ρ0Υ有色丝的生产线，包括依次设 置的聚酯切片原料仓、高压输送栗、干燥预结晶箱、螺杆挤压机和缠绕机，还包括带有显示 屏的控制面板，在所述聚酯切片原料仓上设有振动检测器，在所述高压输送栗上设有第一 流量检测器，在所述干燥预结晶箱上设有温度检测器、湿度检测器，在所述螺杆挤压机上设 有第二流量检测器，在所述缠绕机与所述螺杆挤压机之间设有导丝报警器;其能够解决现 有技术中的不足之处，整体监控方便，同时报警起来及时，通知工作人员及时。
[0005] 中国专利申请号201110451882. X涉及一种涤纶有色丝的生产方法，包括以下步 骤：以白色涤纶预取向丝、阳离子燃料可染涤纶和黑丝涤纶预取向丝三种原丝为原料，依次 经过导丝器、第一罗拉、第一热箱、加捻器、第二罗拉、网络喷嘴、第三罗拉、上油辊、拉伸和 卷绕成型，所说的白色涤纶预取向丝、阳离子燃料可染涤纶和黑丝涤纶预取向丝的质量比 为2:2:3。其涤纶有色丝的生产方法，具有如下技术效果:生产出的涤纶有色丝涤纶有色丝 性能良好，质量稳定，具有三种混合色彩，产品线密度和强度高，卷曲性能和稳定度使得织 物富有弹性，手感良好。
[0006] 中国专利申请号200810244591.1涉及有色丝自动混合装置，该混合装置包括软兜 (1)、操作臂（2)和工作台（3)，工作台（3)的中央设置软兜（1)，在工作台（3)上位于软兜（1) 外围呈十字型安装四只操作臂（2)。工作时，将需要混合的刷丝装满软兜，启动操作臂按一 定顺序对软兜反复挤压或放松，即模仿双手掌的合拢或张开，使软兜内刷丝被移动错位，完 成揉搓混合动作。机械方式代替手工混丝，模拟双手的揉搓动作，使不同颜色或材质的纤维 丝在不产生紊乱的状态下反复、充分混合，逐步达到均匀分布的要求，降低工人劳动强度， 提高工作效率。
[0007] 中国专利申请号201310478850.8涉及一种抗蠕变聚酯的有色丝及其制备方法，包 括抗蠕变聚酯高粘切片的制备和抗蠕变聚酯的有色丝的制备;将聚酯通过固相缩聚增粘， 然后与含氟环氧化合物进行共混反应得到所述抗蠕变聚酯高粘切片;所得抗蠕变聚酯高粘 切片经计量混合黑色母粒、挤出、冷却、上油、拉伸和卷绕制得抗蠕变聚酯的有色丝。所得抗 蠕变聚酯的有色丝具有一定的抗蠕变性能、抗水解性能及性能稳定性，可长时间使用于高 温高湿环境中，在汽车安全带、军用箱包布、吊装带等领域有巨大的前景。
[0008] 中国专利申请号201110263686. X涉及一种差别化涤纶有色丝的生产方法，先将功 能性聚酯切片在144°C~146°C的温度下预结晶20min-60min，然后在149°C~151°C的温度 下干燥4-6h，干燥后的功能性聚酯切片的含水率<17ppm，再将色母粒干燥1-2h，然后将干 燥的色母粒与干燥的功能性聚酯切片充分混合后，加入到螺杆挤压纺丝机中，通过螺杆挤 压纺丝机的喷丝板进行纺丝，然后经卷绕落桶后进入后加工得到差别化涤纶有色丝。在功 能性聚脂切片中加入色母粒纺成有色丝，在螺杆挤压机前将色母粒与功能性聚酯切片采取 动态混合或静态混合的方式均匀混合，再采用喷丝板进行色丝的生产。该工艺提高了产品 的色牢度及稳定性能，降低了生产成本，减少了环境污染。
[0009] 中国专利申请号200920107461.3涉及一种大有光有色丝，是由多条带有颜色的单 丝组成的丝束，单丝杂乱排列，单丝的横截面形状为三叶形，单丝内均匀分布有反光颗粒， 丝束的横截面形状为圆形。通过在单丝内分布反光颗粒，并结合三叶形单丝杂乱排列后形 成的一个立体丝束反射空间，使三个叶片之间起到相互反射的作用，将不同方向照射的光 有效地向外反射，大大提高了成品的反射视觉效果，反光效果好、反射率高、亮度强，避免了 以往普通亮光丝反射效果较差的缺点，而单丝自身所带有的颜色，更是在亮光的照射下反 射出特有的光亮和色彩，非常适合织造各种颜色鲜艳、装饰性强的服装。
[0010] 中国专利申请号201520551799.3涉及一种用于涤纶Ρ0Υ有色丝的流水生产线，包 括依次设置的聚酯切片原料仓、高压输送栗、干燥预结晶箱、螺杆挤压机和缠绕机，还包括 控制面板，所述控制面板带有第一显示屏、第二显示屏和第三显示屏，所述控制面板包括控 制模块、第一数据存储模块、第二数据存储模块、2G/3G/4G通信模块、定时模块、备用蓄电池 模块、无线发射器、APP/APK模块;所述控制模块与所述APP/APK模块连接，所述APP/APK模块 与所述2G/3G/4G通信模块连接，所述第三显示屏为独立设置，所述第三显示屏的内部带有 无线接收器和通信接收器，在所述第三显示屏的顶端带有警报器;本装置能够解决现有技 术中的不足之处，整体监控方便，同时报警起来及时，通知工作人员及时。
[0011]中国专利申请号201010123030.3涉及一种具有高吸湿性能的高吸湿有色纤维，包 括：占总重量60%~90%的有色聚酯主成分和占总重量10%~40%的水溶性聚酯副成分， 其中有色聚酯主成分中色母粒的含量在0.1%~50%之间，所述的高吸湿有色纤维的横截 面形状为"米"字形，其中的"米"字由有色聚酯主成分构成，"米"字之间的瓣状沟槽由水溶 性聚酯副成分构成。其优点是:上述高吸湿有色纤维织布后再经后整理水溶后，水溶性聚酯 副成分将溶解于碱水中，在有色纤维的表面会出现多道清晰的瓣状沟槽，具有很强的吸湿 性能，且有色纤维织物无需另外染色，使有色纤维织物穿着更加舒适、环保。
[0012]中国专利申请号201080035727.3涉及一种荧光有色纤维，所述荧光有色纤维被标 记有第一发光物质并且至少一定程度上由粘合剂构成，涉及包括有色纤维的薄片并且涉及 具有所述有色纤维的文件。此外，还涉及制造荧光有色纤维的方法，制造带荧光有色纤维的 薄片的方法以及制造带荧光有色纤维的文件的方法。荧光有色纤维为有价证券或保险文件 提供了一种特殊的放伪造并且可简单制造的防伪特征。
[0013] 中国专利申请号201210094824.0涉及改性阳离子有色纤维的生产工艺，涉及纺织
技术领域，特别是人造纤维的生产加工工艺技术领域。其将改性色母粒切片与改性阳离子 切片混合后，经热熔后通过喷丝板喷丝，直接形成有色纤维，避免了传统的高温高压染色带 来的高耗能、高污染现象。本工艺避免了在生产过程中产生的高污染，并降低了因高温、高 压带来的能源消耗，大大节约了印染成本，从而提高效益。
[0014] 中国专利申请号200920039326.X涉及一种皮芯型有色纤维，用于卫材产品，安全、 环保。所述皮芯型有色纤维，包括皮层和芯层，芯层着色。所述芯层包覆于皮层内。皮层优选 为透明颜色，以利于芯层的颜色可以透过皮层呈现出来。符合要求的材质很多，如PE等。所 述皮芯型有色纤维的截面可为各种形状，优选为圆形。作为优选方案，所述皮层为PE，芯层 为PP。作为优选，皮芯型有色纤维的纤度为1.5-7dtex。采用皮芯型的复合纤维结构，芯层为 有色纤维，被皮层包覆，将这种纤维用于卫材产品，染料不会与人体直接接触，十分安全、环 保。同时，采用芯层和皮层材料经特定的喷丝组件直接制得皮芯型有色纤维，工艺简单、易 于实现。
[0015]中国专利申请号200910048276.6涉及一种负离子涤纶有色纤维及其制备和应用， 组分包括:涤纶负离子母粒，涤纶色母粒，涤纶成纤聚脂切片，其重量比为：1~10:1~10:80 ~98; (1)将涤纶成纤聚脂切片进行真空干燥，将负离子粉体与切片共混，熔体挤出，冷却， 并切粒；（2)将涤纶负离子母粒，涤纶色母粒和涤纶成纤聚脂切片抽真空，加热保温，（3)进 挤压机加热熔融、压缩；（4)送入分配管、静态混合器和计量栗，形成融体细流，冷却，包覆， 纺丝即得。本方法的负离子有色纤维柔软富有弹性，风格与毛织物相近，保持了涤纶轻便柔 顺的特点，可以发射负离子且具有各种不同的颜色；制备方法操作简单，生产工艺容易实 现，降低印染成本，适合于工业化生产。
[0016] 中国专利申请号201210419736.3涉及一种低熔点聚酯皮芯复合有色纤维及其生 产方法。纤维包括芯材和皮材，芯材包括纤维级PET和色母粒，皮材包括低熔点聚酯，所述色 母粒包括如下重量份的组分:纤维级TOT65~80重量份、瓶级PET5~20重量份、分散剂5~15 重量份和色粉3~15重量份。其使用的色母粒采用纤维级PBT，辅以瓶级PET作为载体，相比 纤维级PET，在相同温度下，具有更好的熔体流动性，增加了两者之间的混合效果且改善了 纺丝性能；从芯部分上色，外表覆上透明的低熔点聚酯，而制成的皮芯结构的复合纤维，具 有高色牢度，使用中不褪色;方法工艺过程简单，适合工业化生产。
[0017] 中国专利申请号201410742846.2涉及一种耐热的有色涤纶高强丝，所述的耐热的 有色涤纶高强丝包括最上层的聚酯纤维层、中间层的合成纤维层和最下层的棉纤维层组合 而成，所述聚酯纤维层是聚酯切片，所述合成纤维层是聚酰胺纤维，所述的聚酯纤维层占耐 热的有色涤纶高强丝总体分量的45%-51%，所述的合成纤维层占耐热的有色涤纶高强丝 总体分量的1〇%_15%，所述的棉纤维层占耐热的有色涤纶高强丝总体分量的38%-41%。 其提供一种耐热的有色涤纶高强丝，具有弹性好、手感好、质量稳定、耐热、拉力强等优点。
[0018] 中国专利申请号201410743627.6涉及一种弹性好的有色涤纶高强丝，所述的弹性 好的有色涤纶高强丝包括最上层的再生纤维素纤维层、中间层的增稠剂和最下层的天然植 物纤维层组合而成，所述再生纤维素纤维层是铜氨纤维，所述天然植物纤维层是天丝，所述 的再生纤维素纤维层占弹性好的有色涤纶高强丝总体分量的15%-20%，所述的增稠剂占 弹性好的有色涤纶高强丝总体分量的19%_25%，所述的天然植物纤维层占弹性好的有色 涤纶高强丝总体分量的60%-65%。其提供一种弹性好的有色涤纶高强丝，具有强度高、耐 热好和弹性强等优点。
[0019] 中国专利申请号201410743336.7涉及一种防霉的有色涤纶高强丝，所述的防霉的 有色涤纶高强丝包括最上层的分散纤维层、中间层的粘胶长丝和最下层的化学纤维层组合 而成，所述分散纤维层是木质纤维，所述化学纤维层是聚氯乙烯纤维，所述的分散纤维层占 防霉的有色涤纶高强丝总体分量的60%-70%，所述的粘胶长丝占防霉的有色涤纶高强丝 总体分量的9%_16%，所述的化学纤维层占防霉的有色涤纶高强丝总体分量的20%-25%。 提供一种防霉的有色涤纶高强丝，具有光滑凉爽、透气、抗静电、防紫外线，色彩绚丽和防霉 等优点。
[0020] 中国专利申请号201510297066.6涉及一种有色涤纶工业丝的生产方法，该方法采 用切片纺一步法生产路线，PET熔体经熔体管道时，通过熔体管道上的注射口添加色油以及 助剂到PET熔体中，再经熔体管道中多个新型静态混合器使色油和PET熔体均匀混合，混合 PET熔体再分配至纺丝箱体及各个纺位。通过本方法得到的有色高强涤纶工业丝色泽均匀、 色泽鲜艳，周期短，能耗低。
[0021] 中国专利申请号200810123780.3涉及一种有色涤纶单丝的加工方法，其特征是将 聚脂切片干燥脱水、保温、升温，进行固相缩聚（增粘），切片粘度达到0.8DEL/G-1.0DEL/G; 采用切片纺生产方法进行纺丝生产;在缩聚过程中添加有色母粒，并充分与干燥切片均匀 混合;在纺丝过程中，从喷丝板喷出的复丝经过环吹风冷却，在牵伸前进行分丝形成单丝； 工艺简单，操作方便，成本较低，适合大规模生产，单丝丝条干均匀，断裂强度高，耐用性好。 [0022]中国专利申请号201110425927.6涉及一种有色涤纶短纤维的生产工艺，所述生产 工艺采用再生PET料为原料，依次经过前处理、转鼓干燥、熔融纺丝、冷却成型、卷绕、牵伸、 卷曲、上油、热定型、切断后得到成品，其中转鼓干燥为先将再生PET料干燥7.5h-8.5h，再加 入色母粒和色粉，色母粒最终质量分数为2%-10%，总干燥时间为9.5h-10.5h;熔融纺丝中 螺杆挤压机的螺杆和纺丝箱箱体温度均为265°C_275°C，喷丝板孔径为0.2mm，孔数为3500， 喷丝板的布局为14圈；通过环吹风冷却成型，环吹风温为22°C_26°C，环吹风速为4.0m/s-5.0m/s;总牵伸倍数为3.0-3.2倍;热定型温度为168°〇172°(：，热定型时间为131^11-171^11。 生产工艺可降低成本，有利于环保，制得的成品线密度较小、色牢度高、手感滑爽。
[0023]中国专利申请号201110380139. X涉及一种有色涤纶微细旦纤维的制造方法，其特 征在于包括以下步骤：（a)将涤纶和有色母粒切片配制；（b)经过结晶干燥机进行干燥；（c) 干燥后通过螺杆挤压机进行熔融，得到混合熔体；（d)将混合熔体通过涤纶纺丝计量栗控制 熔体的体积；（e)将混合熔体经纺丝组件进行纺丝；（f)将纺丝后丝束经过风冷冷却；（g)将 冷却后的丝束通过油剂计量栗计量的油剂上油；（h)将上油后的丝束通过全自动高速卷绕 机进行卷绕成丝饼；（i)将卷绕后的丝饼放置在平衡间进行平衡；（j)将平衡后的丝饼在常 用的加弹机上进行加弹。本方法直接在纺丝过程中实现上色，色牢度、耐日晒牢度、热固牢 度好，色泽均匀、显色性好，且保证了纺丝特征。
[0024]中国专利申请号200910048275.1涉及一种纳米珍珠有色涤纶纤维的制备方法，包 括：（1)将珍珠进行剪切与研磨后获得粗珍珠粉，然后将粗珍珠粉与水混合，经过高压粉碎， 得到粒径为50~100纳米的珍珠粉的水分散液，加入热稳定剂，抗氧化剂和乳化剂，干燥处 理；（2)与相容剂在常温下混合均匀后，再将混合物加入到涤纶切片中，经双螺杆挤出机造 粒；（3)将纳米珍珠涤纶切片与涤纶切片和有色母粒共混进行纺丝。该方法在常规纺丝设备 上即可完成，丝束条干均匀，色泽分布均匀，织物平整，具有光泽柔和的特点，应用于服装领 域，装饰领域和产业领域，同时共混色母粒可以制备具有各种色泽的纤维，制得的纤维对人 体具有良好的营养、保健作用。
[0025]中国专利申请号97105904.7涉及一种阻燃涤纶及阻燃有色涤纶纤维的制造方法， 属人造防火阻燃长丝技术，用于制造阻燃涤纶及阻燃有色涤纶纤维。其特征是该方法包括 用苯膦化二氯经直接氧化得阻燃剂中间体、含磷聚合物型阻燃剂的制备、阻燃母粒或阻燃 有色母粒的制备及无色阻燃涤纶纤维或阻燃有色涤纶纤维纺制四个步骤。具有工艺简单， 不需溶剂处理无污染，阻燃母粒熔点高达190~260°C，能直接与PET共混在各种纺丝机上纺 制阻燃无色和有色涤纶纤维等优点。
【发明内容】
[0026] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种熔体直纺在线添加有色丝的制 造方法。
[0027] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0028] -种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，具体步骤为：
[0029] 一有色母粒的制备
[0030] 以有色初级粉体，有色颜料和环状聚对苯二甲酸丁二醇酯为原料，采用熔融共混 的方法，在195~210°C熔融温度下，进行挤出造粒，制备得到有色功能母粒；
[0031] 所述的有色初级粉体在有色功能母粒中的质量分数为6~25% ;
[0032] 所述的有色颜料在有色功能母粒中的质量分数为2~5% ;
[0033] 环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT在常温下为白色固体颗粒，当温度达到190°C时会 变成水一样的液体，在相同的粘度下PBT的粘度为其5000倍。且CBT与PBT、PET、PTT具有良好 的相容性，润湿性能强。当加热到220°C时即可发生原位聚合，即生成PBT材料。
[0034] 在线添加过程中有色的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT母粒熔点低，粘度低，进入 主熔体管道后利于与聚酯熔体混合分散，同时提高颜料以及无机添加组分在聚酯熔体中的 分散，同时聚酯聚合过程中添加的催化剂可以催化CBT开环聚合，通过CBT开环聚合后，得到 聚对苯二甲酸丁二酯，其与聚酯具有相似的分子结构，相容性好，避免了有色组分添加过程 中的相分离现象，造成纺丝困难；同时CBT开环过程可控，通过聚酯熔体中均匀分散的催化 剂对CBT的开环，降低分子中环状化合物以及低分子量化合物的产生，避免纺丝困难；同时 在线添加工艺具有工艺可变性好，小批量，功能化，差别化容易，对于开发多功能，多色彩的 有色丝新产品具有明显的优势。
[0035]二熔体直纺在线添加有色丝的制备
[0036]采用熔体直纺在线添加管道注入的纺丝，以步骤一制备得到的有色功能母粒为管 道注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过管道注入系统使有色功能母粒熔体注入到主 熔体中，然后通过管道静态混合器进行混合，再经熔体管道输送，再经纺前过滤，进入到纺 丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却，上油，牵伸，卷绕得到熔体直纺在线添加有色丝； [0037]所述的有色功能母粒与常规聚酯的比例比为1:6~1:11;
[0038] 所述的熔体直纺在线添加有色丝的卷绕速度为3500~4500米/分钟，环吹风风速 为0.35~0.5米/分钟，环吹风温度为25~28°C，环吹风风筒长度为120~165厘米，拉伸倍数 为1.8~2.2倍。
[0039] 在线添加栗前注入系统，不仅可以起到大容量的聚酯聚合的在线添加改性，同时 也满足小批量，多批次产品的改性，同时由于注入的功能熔体在管线中停留时间短，因此降 解少，对主熔体的影响较低，满足后期的纺丝的改性。
[0040] 所述的有色初级粉体的制备方法，其具体步骤为：
[0041]以玉石粉，天然石膏，灵芝浸出液为原料，先把天然石膏和玉石粉按比例加入球磨 机中，采用干粉球磨机的方法，进行研磨制备得到混合矿物粉体，使玉石粉和天然石膏进行 充分的混合，并且在研磨过程中玉石粉，天然石膏中的矿物成充分接触和置换，控制研磨后 粉体的平均粒径为15~20微米。然后把研磨后混合矿物粉体浸渍在灵芝浸出液中，浸渍时 间为10~20天，然后取出自然晾干，得到预处理混合矿物粉体，再把预处理后的混合矿物粉 体在氮气气氛中，1000~1200°C条件下高温煅烧，煅烧时间为2~3h，然后在提高温度为 1500~1800°C煅烧2~3h，最后在2200~2500°C条件下进行急促煅烧15~20min，煅烧完后 以液氮为冷却源采取急速冷却，在5~10s冷却到室温得到功能粉体，然后筛分出平均粒径 为0.2~5.0微米的有色初级粉体。
[0042] 所述的有色初级粉体的原料的质量分数如下： 成分 质量分数％ 玉石粉 6~9.5%
[0043] 天然石膏 2.8~3.5% 灵芝提取液 余量《
[0044] 所述的干法球磨过程中填充量为65~75%，锆株粒径为3~5mm，研磨转速为3000 ~4500rpm，研磨时间3~4h，控制研磨温度为40~45°C ;
[0045] 玉石粉和天然石膏都是非常优异的天然矿物材料，其优异的远红外发射，负离子 发射，物理磁疗等功能被应用在医疗保健等领域;玉石粉体含有人体所需的硒、锌、镍、钴、 锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素，其散发的启动波和人体细胞的启动波是同一种 波动状态，人体细胞随着从玉石散发出的波动产生共鸣和共振，使人体细胞组织更具活力， 并促进血液循坏、增强新陈代谢、及进排除体内废物，对人体健康与保健具有优异的效果； 同时天然石膏具有优异的天然灵气，并具有吸附空气中的甲醛等活性分子，提升周边空气 质量，降低活性氧原子的含量；同时天然粉体经l〇〇〇°C以上的高温烧制具有疏松多孔的结 构，其分子细密多孔，质地坚硬。具有强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌 驱虫，同时与人体接触能去湿吸汗，促进人体血液循环和新陈代谢，缓解疲劳；
[0046] 灵芝提取液是含有多种对人体有益的元素和物质，通过天然粉体在提取液中的浸 渍，使有益的元素和矿物成分能够在天然粉体中的沉积与吸附，从而固定在矿物材料中，微 量的稀有元素既可以作为催化剂作用，促进天然矿物成分的煅烧，同时还可以提高煅烧后 矿物成分的活性，对于提升材料的远红外发射和负离子功能具有非常大的作用；
[0047] 采用干粉球磨机的方法，把天然的矿物材料进行研磨，是矿物材料中的矿物成充 分接触和置换，避免了后期煅烧难度，降低粉体反应接触面积，提高煅烧过程中活性程度， 利于矿物成分的充分接触和置换，使矿物成分相互掺杂，提高表面活性，进一步提升材料的 远红外发射效果和保健作用；
[0048] 采用多级逐步煅烧的过程，实现粉体的充分煅烧和活化，尤其是利于矿物成分置 换后材料的煅烧生产更高活性的远红外发射和负离子发射功能的矿物粉体材料；
[0049] 采用液氮急速冷却技术，使材料急速冷却，能够最大程度的保留才中的活性能量， 使高温煅烧的部分能量转换为持久的远红外和负离子发射功能晶体，同时急速冷却能够使 材料内部应力大规模的集中，并使材料冷却过程中自爆粉碎，产生微粉，避免了需要后续的 再粉碎过程，而导致远红外和负离子发射功能在研磨过程中的转移，同时在急速冷却过程 中，自爆粉碎过程产生具有尖端效应的不规则矿物粉体，而不规则矿物粉体的微纳米尖端 效应具有极高的表面活性，不仅可以吸收自由基，能够湮灭人体皮肤表面的活性自由基，纺 织皮肤衰老，同时还可以催化产生对人体有益的负离子，并且尖端效应还可催化甲醛等有 害气体的降解；同时尖端效应可以作为静电的聚集点，可以累积一定的微静电，通过微量释 放局部集中的静电，可以起到针灸的效果，能够刺激人体表面的细胞，促进人体表面的血液 循环，提升人体血液健康，起到保健作用。
[0050] 与现有技术相比，本发明的积极效果是：
[0051] 聚酯由于其本身极性，只能以分散染料进行染色，因此本身的色牢度较差，而本技 术方案通过采用容易直纺在线添加的方式，开发具有有色的涤纶色丝，解决涤纶纤维染色 问题，同时分散染料本身的染色过程中工业用水量大，能耗大，对环境污染大，同时多种色 丝的匹配也提高了纤维的使用性能;本发明通过采用具有保健功能的功能粉体，开发具有 抗菌，负离子发射和远红外发射等保健功能粉体，实现纤维的多功能开发，既满足了涤纶纤 维的染色需求，同时也满足了涤纶纤维的保健和功能需求，在服用，家纺以及工业用纤维领 域应用前景广阔。
【附图说明】
[0052]图1本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0053]以下提供本发明一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法的【具体实施方式】。
[0054] 实施例1
[0055] -种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，具体步骤为：
[0056] 一有色母粒的制备
[0057]以有色初级粉体，有色颜料和环状聚对苯二甲酸丁二醇酯为原料，采用熔融共混 的方法，在195~210°C熔融温度下，进行挤出造粒，制备得到有色功能母粒；
[0058]所述的有色初级粉体在有色功能母粒中的质量分数为6% ;
[0059] 所述的有色颜料在有色功能母粒中的质量分数为2% ;
[0060] 环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT在常温下为白色固体颗粒，当温度达到190°C时会 变成水一样的液体，在相同的粘度下PBT的粘度为其5000倍。且CBT与PBT、PET、PTT具有良好 的相容性，润湿性能强。当加热到220°C时即可发生原位聚合，即生成PBT材料。
[0061] 在线添加过程中有色的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT母粒熔点低，粘度低，进入 主熔体管道后利于与聚酯熔体混合分散，同时提高颜料以及无机添加组分在聚酯熔体中的 分散，同时聚酯聚合过程中添加的催化剂可以催化CBT开环聚合，通过CBT开环聚合后，得到 聚对苯二甲酸丁二酯，其与聚酯具有相似的分子结构，相容性好，避免了有色组分添加过程 中的相分离现象，造成纺丝困难；同时CBT开环过程可控，通过聚酯熔体中均匀分散的催化 剂对CBT的开环，降低分子中环状化合物以及低分子量化合物的产生，避免纺丝困难；同时 在线添加工艺具有工艺可变性好，小批量，功能化，差别化容易，对于开发多功能，多色彩的 有色丝新产品具有明显的优势。
[0062] 二熔体直纺在线添加有色丝的制备
[0063] 采用熔体直纺在线添加管道注入的纺丝，以步骤一制备得到的有色功能母粒为管 道注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过管道注入系统使有色功能母粒熔体注入到主 熔体中，然后通过管道静态混合器进行混合，再经熔体管道输送，再经纺前过滤，进入到纺 丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却，上油，牵伸，卷绕得到熔体直纺在线添加有色丝；
[0064] 所述的有色功能母粒与常规聚酯的比例比为1:6。
[0065] 所述的熔体直纺在线添加有色丝的卷绕速度为3500~4500米/分钟，环吹风风速 为0.35~0.5米/分钟，环吹风温度为25~28°C，环吹风风筒长度为120~165厘米，拉伸倍数 为1.8~2.2倍。
[0066]所述的有色初级粉体的制备方法，其具体步骤为：
[0067]以玉石粉，天然石膏，灵芝浸出液为原料，先把天然石膏和玉石粉按比例加入球磨 机中，采用干粉球磨机的方法，进行研磨制备得到混合矿物粉体，使玉石粉和天然石膏进行 充分的混合，并且在研磨过程中玉石粉，天然石膏中的矿物成充分接触和置换，控制研磨后 粉体的平均粒径为15~20微米。然后把研磨后混合矿物粉体浸渍在灵芝浸出液中，浸渍时 间为10~20天，然后取出自然晾干，得到预处理混合矿物粉体，再把预处理后的混合矿物粉 体在氮气气氛中，1000~1200°C条件下高温煅烧，煅烧时间为2~3h，然后在提高温度为 1500~1800°C煅烧2~3h，最后在2200~2500°C条件下进行急促煅烧15~20min，煅烧完后 以液氮为冷却源采取急速冷却，在5~10s冷却到室温得到具有远红外发射，负离子发射以 抗菌等功能的功能粉体，然后筛分出平均粒径为0.2~5.0微米的有色初级粉体。
[0068] 所述的有色初级粉体的原料的质量分数如下： 成分 质量分数％ 玉石粉 6%
[0069] 天然石膏 3% 灵芝提取液 91%。
[0070] 所述的干法球磨过程中填充量为65~75%，锆株粒径为3~5mm，研磨转速为3000 ~4500rpm，研磨时间3~4h，控制研磨温度为40~45°C。
[0071] 实施例2
[0072] -种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，具体步骤为：
[0073] 一有色母粒的制备
[0074] 以有色初级粉体，有色颜料和环状聚对苯二甲酸丁二醇酯为原料，采用熔融共混 的方法，在195~210°C熔融温度下，进行挤出造粒，制备得到有色功能母粒；
[0075] 所述的有色初级粉体在有色功能母粒中的质量分数为14% ;
[0076] 所述的有色颜料在有色功能母粒中的质量分数为3% ;
[0077] 环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT在常温下为白色固体颗粒，当温度达到190°C时会 变成水一样的液体，在相同的粘度下PBT的粘度为其5000倍。且CBT与PBT、PET、PTT具有良好 的相容性，润湿性能强。当加热到220°C时即可发生原位聚合，即生成PBT材料。
[0078] 在线添加过程中有色的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT母粒熔点低，粘度低，进入 主熔体管道后利于与聚酯熔体混合分散，同时提高颜料以及无机添加组分在聚酯熔体中的 分散，同时聚酯聚合过程中添加的催化剂可以催化CBT开环聚合，通过CBT开环聚合后，得到 聚对苯二甲酸丁二酯，其与聚酯具有相似的分子结构，相容性好，避免了有色组分添加过程 中的相分离现象，造成纺丝困难；同时CBT开环过程可控，通过聚酯熔体中均匀分散的催化 剂对CBT的开环，降低分子中环状化合物以及低分子量化合物的产生，避免纺丝困难；同时 在线添加工艺具有工艺可变性好，小批量，功能化，差别化容易，对于开发多功能，多色彩的 有色丝新产品具有明显的优势。
[0079] 二熔体直纺在线添加有色丝的制备
[0080] 采用熔体直纺在线添加管道注入的纺丝，以步骤一制备得到的有色功能母粒为管 道注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过管道注入系统使有色功能母粒熔体注入到主 熔体中，然后通过管道静态混合器进行混合，再经熔体管道输送，再经纺前过滤，进入到纺 丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却，上油，牵伸，卷绕得到熔体直纺在线添加有色丝；
[0081] 所述的有色功能母粒与常规聚酯的比例比为1:8;
[0082] 所述的熔体直纺在线添加有色丝的卷绕速度为3500~4500米/分钟，环吹风风速 为0.35~0.5米/分钟，环吹风温度为25~28°C，环吹风风筒长度为120~165厘米，拉伸倍数 为1.8~2.2倍。
[0083] 在线添加栗前注入系统，不仅可以起到大容量的聚酯聚合的在线添加改性，同时 也满足小批量，多批次产品的改性，同时由于注入的功能熔体在管线中停留时间短，因此降 解少，对主熔体的影响较低，满足后期的纺丝的改性。
[0084] 所述的有色初级粉体的制备方法，其具体步骤为：
[0085]以玉石粉，天然石膏，灵芝浸出液为原料，先把天然石膏和玉石粉按比例加入球磨 机中，采用干粉球磨机的方法，进行研磨制备得到混合矿物粉体，使玉石粉和天然石膏进行 充分的混合，并且在研磨过程中玉石粉，天然石膏中的矿物成充分接触和置换，控制研磨后 粉体的平均粒径为15~20微米。然后把研磨后混合矿物粉体浸渍在灵芝浸出液中，浸渍时 间为10~20天，然后取出自然晾干，得到预处理混合矿物粉体，再把预处理后的混合矿物粉 体在氮气气氛中，1000~1200°C条件下高温煅烧，煅烧时间为2~3h，然后在提高温度为 1500~1800°C煅烧2~3h，最后在2200~2500°C条件下进行急促煅烧15~20min，煅烧完后 以液氮为冷却源采取急速冷却，在5~10s冷却到室温得到具有远红外发射，负离子发射以 抗菌等功能的功能粉体，然后筛分出平均粒径为0.2~5.0微米的有色初级粉体。
[0086] 所述的有色初级粉体的原料的质量分数如下： 成分 质量分数％ 玉石粉 8%
[0087] 天然石膏 3 2% 灵芝提取液 88.8%
[0088] 所述的干法球磨过程中填充量为65~75%，锆株粒径为3~5mm，研磨转速为3000 ~4500rpm，研磨时间3~4h，控制研磨温度为40~45°C。
[0089] 实施例3
[0090] -种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，具体步骤为：
[0091] 一有色母粒的制备
[0092] 以有色初级粉体，有色颜料和环状聚对苯二甲酸丁二醇酯为原料，采用熔融共混 的方法，在195~210°C熔融温度下，进行挤出造粒，制备得到有色功能母粒；
[0093] 所述的有色初级粉体在有色功能母粒中的质量分数为25% ;
[0094] 所述的有色颜料在有色功能母粒中的质量分数为5% ;
[0095] 环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT在常温下为白色固体颗粒，当温度达到190°C时会 变成水一样的液体，在相同的粘度下PBT的粘度为其5000倍。且CBT与PBT、PET、PTT具有良好 的相容性，润湿性能强。当加热到220°C时即可发生原位聚合，即生成PBT材料。
[0096] 在线添加过程中有色的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT母粒熔点低，粘度低，进入 主熔体管道后利于与聚酯熔体混合分散，同时提高颜料以及无机添加组分在聚酯熔体中的 分散，同时聚酯聚合过程中添加的催化剂可以催化CBT开环聚合，通过CBT开环聚合后，得到 聚对苯二甲酸丁二酯，其与聚酯具有相似的分子结构，相容性好，避免了有色组分添加过程 中的相分离现象，造成纺丝困难；同时CBT开环过程可控，通过聚酯熔体中均匀分散的催化 剂对CBT的开环，降低分子中环状化合物以及低分子量化合物的产生，避免纺丝困难；同时 在线添加工艺具有工艺可变性好，小批量，功能化，差别化容易，对于开发多功能，多色彩的 有色丝新产品具有明显的优势。
[0097] 二熔体直纺在线添加有色丝的制备
[0098]采用熔体直纺在线添加管道注入的纺丝，以步骤一制备得到的有色功能母粒为管 道注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过管道注入系统使有色功能母粒熔体注入到主 熔体中，然后通过管道静态混合器进行混合，再经熔体管道输送，再经纺前过滤，进入到纺 丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却，上油，牵伸，卷绕得到熔体直纺在线添加有色丝； [0099]所述的有色功能母粒与常规聚酯的比例比为1:11;
[0100] 所述的熔体直纺在线添加有色丝的卷绕速度为3500~4500米/分钟，环吹风风速 为0.35~0.5米/分钟，环吹风温度为25~28°C，环吹风风筒长度为120~165厘米，拉伸倍数 为1.8~2.2倍。
[0101] 所述的有色初级粉体的制备方法，其具体步骤为：
[0102] 以玉石粉，天然石膏，灵芝浸出液为原料，先把天然石膏和玉石粉按比例加入球磨 机中，采用干粉球磨机的方法，进行研磨制备得到混合矿物粉体，使玉石粉和天然石膏进行 充分的混合，并且在研磨过程中玉石粉，天然石膏中的矿物成充分接触和置换，控制研磨后 粉体的平均粒径为15~20微米。然后把研磨后混合矿物粉体浸渍在灵芝浸出液中，浸渍时 间为10~20天，然后取出自然晾干，得到预处理混合矿物粉体，再把预处理后的混合矿物粉 体在氮气气氛中，1000~1200°C条件下高温煅烧，煅烧时间为2~3h，然后在提高温度为 1500~1800°C煅烧2~3h，最后在2200~2500°C条件下进行急促煅烧15~20min，煅烧完后 以液氮为冷却源采取急速冷却，在5~10s冷却到室温得到具有远红外发射，负离子发射以 抗菌等功能的功能粉体，然后筛分出平均粒径为0.2~5.0微米的有色初级粉体。
[0103] 所述的有色初级粉体的原料的质量分数如下： 成分 质量分数％ 玉石粉 9.5%
[0104] 天然石膏 3.5% 灵芝提取液 87%。
[0105] 所述的干法球磨过程中填充量为65~75%，锆株粒径为3~5mm，研磨转速为3000 ~4500rpm，研磨时间3~4h，控制研磨温度为40~45°C。
[0106] 实施例4
[0107] -种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，具体步骤为：
[0108] 一有色母粒的制备
[0109] 以有色初级粉体，有色颜料和环状聚对苯二甲酸丁二醇酯为原料，采用熔融共混 的方法，在195~210°C熔融温度下，进行挤出造粒，制备得到有色功能母粒；
[0110] 所述的有色初级粉体在有色功能母粒中的质量分数为10% ;
[0111] 所述的有色颜料在有色功能母粒中的质量分数为4% ;
[0112] 环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT在常温下为白色固体颗粒，当温度达到190°C时会 变成水一样的液体，在相同的粘度下PBT的粘度为其5000倍。且CBT与PBT、PET、PTT具有良好 的相容性，润湿性能强。当加热到220°C时即可发生原位聚合，即生成PBT材料。
[0113] 在线添加过程中有色的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT母粒熔点低，粘度低，进入 主熔体管道后利于与聚酯熔体混合分散，同时提高颜料以及无机添加组分在聚酯熔体中的 分散，同时聚酯聚合过程中添加的催化剂可以催化CBT开环聚合，通过CBT开环聚合后，得到 聚对苯二甲酸丁二酯，其与聚酯具有相似的分子结构，相容性好，避免了有色组分添加过程 中的相分离现象，造成纺丝困难；同时CBT开环过程可控，通过聚酯熔体中均匀分散的催化 剂对CBT的开环，降低分子中环状化合物以及低分子量化合物的产生，避免纺丝困难；同时 在线添加工艺具有工艺可变性好，小批量，功能化，差别化容易，对于开发多功能，多色彩的 有色丝新产品具有明显的优势。
[0114] 二熔体直纺在线添加有色丝的制备
[0115] 采用熔体直纺在线添加管道注入的纺丝，以步骤一制备得到的有色功能母粒为管 道注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过管道注入系统使有色功能母粒熔体注入到主 熔体中，然后通过管道静态混合器进行混合，再经熔体管道输送，再经纺前过滤，进入到纺 丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却，上油，牵伸，卷绕得到熔体直纺在线添加有色丝；
[0116] 所述的有色功能母粒与常规聚酯的比例比为1:9;
[0117] 所述的熔体直纺在线添加有色丝的卷绕速度为3500~4500米/分钟，环吹风风速 为0.35~0.5米/分钟，环吹风温度为25~28°C，环吹风风筒长度为120~165厘米，拉伸倍数 为1.8~2.2倍；
[0118] 有色初级粉体的制备方法同实施例2
[0119] 实施例5
[0120] -种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，具体步骤为：
[0121] -有色母粒的制备
[0122] 以有色初级粉体，有色颜料和环状聚对苯二甲酸丁二醇酯为原料，采用熔融共混 的方法，在195~210°C熔融温度下，进行挤出造粒，制备得到有色功能母粒；
[0123] 所述的有色初级粉体在有色功能母粒中的质量分数为19% ;
[0124] 所述的有色颜料在有色功能母粒中的质量分数为4% ;
[0125] 环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT在常温下为白色固体颗粒，当温度达到190°C时会 变成水一样的液体，在相同的粘度下PBT的粘度为其5000倍。且CBT与PBT、PET、PTT具有良好 的相容性，润湿性能强。当加热到220°C时即可发生原位聚合，即生成PBT材料。
[0126] 在线添加过程中有色的环状聚对苯二甲酸丁二醇酯CBT母粒熔点低，粘度低，进入 主熔体管道后利于与聚酯熔体混合分散，同时提高颜料以及无机添加组分在聚酯熔体中的 分散，同时聚酯聚合过程中添加的催化剂可以催化CBT开环聚合，通过CBT开环聚合后，得到 聚对苯二甲酸丁二酯，其与聚酯具有相似的分子结构，相容性好，避免了有色组分添加过程 中的相分离现象，造成纺丝困难；同时CBT开环过程可控，通过聚酯熔体中均匀分散的催化 剂对CBT的开环，降低分子中环状化合物以及低分子量化合物的产生，避免纺丝困难；同时 在线添加工艺具有工艺可变性好，小批量，功能化，差别化容易，对于开发多功能，多色彩的 有色丝新产品具有明显的优势。
[0127] 二熔体直纺在线添加有色丝的制备
[0128] 采用熔体直纺在线添加管道注入的纺丝，以步骤一制备得到的有色功能母粒为管 道注入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过管道注入系统使有色功能母粒熔体注入到主 熔体中，然后通过管道静态混合器进行混合，再经熔体管道输送，再经纺前过滤，进入到纺 丝组件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却，上油，牵伸，卷绕得到熔体直纺在线添加有色丝；
[0129] 所述的有色功能母粒与常规聚酯的比例比为1:8;
[0130] 所述的熔体直纺在线添加有色丝的卷绕速度为3500~4500米/分钟，环吹风风速 为0.35~0.5米/分钟，环吹风温度为25~28°C，环吹风风筒长度为120~165厘米，拉伸倍数 为1.8~2.2倍。
[0131] 有色初级粉体的制备方法同实施例1。
[0132] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为 本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，其特征在于，具体步骤为： 一、 有色母粒的制备 以有色初级粉体，有色颜料和环状聚对苯二甲酸丁二醇酯为原料，采用熔融共混的方 法，在195~210°C熔融温度下，进行挤出造粒，制备得到有色功能母粒； 二、 熔体直纺在线添加有色丝的制备 采用熔体直纺在线添加管道注入的纺丝，以步骤一制备得到的有色功能母粒为管道注 入原料，以常规聚酯熔体为主熔体，通过管道注入系统使有色功能母粒熔体注入到主熔体 中，然后通过管道静态混合器进行混合，再经熔体管道输送，再经纺前过滤，进入到纺丝组 件，进行熔融纺丝，经环吹风冷却、上油，牵伸，卷绕得到熔体直纺在线添加有色丝。2. 如权利要求1所述的一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，其特征在于，在所述 的步骤一中，所述的有色初级粉体在有色功能母粒中的质量分数为6~25%。3. 如权利要求1所述的一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，其特征在于，在所述 的步骤一中，所述的有色颜料在有色功能母粒中的质量分数为2~5%。4. 如权利要求1所述的一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，其特征在于，在所述 的步骤一中，所述的有色初级粉体的原料的质量百分数如下： 玉石粉 6~9.5 % 天然石膏 2.8~3.5 % 灵芝提取液 余量。5. 如权利要求1所述的一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，其特征在于，在所述 的步骤一中，以玉石粉，天然石膏，灵芝浸出液为原料，先把天然石膏和玉石粉按比例加入 球磨机中，采用干粉球磨机的方法，进行研磨制备得到混合矿物粉体，使玉石粉和天然石膏 进行充分的混合，并且在研磨过程中玉石粉，天然石膏中的矿物成充分接触和置换，控制研 磨后粉体的平均粒径为15~20微米;然后把研磨后混合矿物粉体浸渍在灵芝浸出液中，浸 渍时间为10~20天，然后取出自然晾干，得到预处理混合矿物粉体，再把预处理后的混合矿 物粉体在氮气气氛中，1000~1200°C条件下高温煅烧，煅烧时间为2~3h，然后在提高温度 为1500~1800°C煅烧2~3h，最后在2200~2500°C条件下进行急促煅烧15~20min，煅烧完 后以液氮为冷却源采取急速冷却，在5~10s冷却到室温得到功能粉体，然后筛分出平均粒 径为0.2~5.0微米的有色初级粉体。6. 如权利要求1所述的一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，其特征在于，在所述 的步骤二中，所述的有色功能母粒与常规聚酯的比例比为1:6~1:11。7. 如权利要求1所述的一种熔体直纺在线添加有色丝的制造方法，其特征在于，在所述 的步骤二中，所述的熔体直纺在线添加有色丝的卷绕速度为3500~4500米/分钟，环吹风风 速为0.35~0.5米/分钟，环吹风温度为25~28°C，拉伸倍数为1.8~2.2倍。
【文档编号】D01D5/08GK106087100SQ201610410537
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月12日 公开号201610410537.4, CN 106087100 A, CN 106087100A, CN 201610410537, CN-A-106087100, CN106087100 A, CN106087100A, CN201610410537, CN201610410537.4
【发明人】谌建国, 刘智敏, 鲁传旺, 陈文阳, 李艺龙
【申请人】福建百宏聚纤科技实业有限公司