一
第ｌ９卷 第１期 北京服装学院学报 １９９９年４月 Ｊｏｕｒｎａｌ Ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃ／ｏｔｈｉｎｇ Ｔｅｃｌｍｏｌｏｇｙ Ｖ０ｌ １９ Ｎｏ．１ Ａｐｒ．１９９９
ＰＴＡ工艺合成阳离子染料可染聚酯
２－－ 陈玉顺
北京服装学院 何进｛ 李燕立
工程系．北京ｉｏ∞２９
捕曩：阳离子染料可染聚醋是由聚醋齐聚物与第三单体ＳＩＰＥ经共聚而成．采用连续式ＰＴＡ工艺
路线生产阳离子染料可染聚醋时，聚醋齐聚物的聚合度、第＝－单体ＳＩＰＥ的播加方式和添加时机对 最终产品阳离子染料可染纤维的性能有重大影响，但通过在共聚前添加适量的ＥＧ，并控制一定
的ｐＨ值．可以获得满意的结果．
美奠词：精制对苯二甲酸｜酯化；阳离子染料可裂聚醋；共聚 中田分类号：ＴＱ３４２ ７９ ｆ一
。前 幽潦鲍 ｃｃ７ 钎维
阳离子染料可染聚酯（ｃＤＰ）对改进聚酯的染色性能是很有效的，它已成为改性聚酯的
第一大品种．在化纤工业发达的国家，ＣＤＰ纤维产量已占聚酯纤维总量的５％以上．我国有 关ＣＤＰ的研究最早始于１９７６年，由辽宁省纺科所在小试的基础上进行了中试．此后，很多 单位都开展了这方面的研究工作 －４］，但都限于以ＤＭＴ为原料的酯交换工艺路线合成
ＣＤＰ，少有关于用ＰＴＡ工艺合成ＣＤＰ的介绍 ．使用ＤＭＴ为原料合成ＣＤＰ具有副反应少、
产品质量较易控制等优点，因此国外也大多采用此法生产ＣＤＰ．但近年来，ＰＴＡ生产能力不 断扩大，价格下调，单耗也较ＤＭＴ为低，因此，采用ＰＴＡ为原料合成ＣＤＰ在经济上更显合
理．在国家组织的 八五 攻关基础上，我国在半连续式生产装置上生产ＣＤＰ已初具规模．
采用ＰＴＡ工艺时，工艺条件不同于ＤＭＴＴ艺，一旦工艺条件有误或操作不慎，均会使最终 产品质量恶化，产生所谓 珠子丝 ． 珠子丝 易断头、强力低、染色后呈棵点，这主要是与第
三单体（ＳＩＰＥ）的质量、添加方式和添加时机有关．因此，如何将半连续式工艺或间歇式工艺 的成功经验转移到连续式ＰＴＡ工艺，以形成更大规模的ＣＤＰ生产是十分有意义的．
本研究选用某聚酯厂连续生产装置不同酯化阶段的中间产物为原料，利用本院５Ｏ Ｌ间
歇式聚合装置调整第三单体添加方式及添加时机，合成切片，并经纺丝一牵伸一织袜一染色
等试验，以判断在连续生产线上生产ＣＤＰ的可能性，为连续生产装暨生产ＣＤＰ切片提供了
必要依据．
收稿日期：ｉ９９８一Ｉ Ｉ８．第一作者：男．Ｉ９５０年生，
讲师 第ｌ期 陈玉顺等：ＰＴＡＴ艺合成阳离子染料可染聚醋
１试验
Ｉ．１原料 原料Ａ：聚合度约为３的酯化齐聚物；原料Ｂ：聚合度约为６的酯化齐聚物：间苯二甲酸
双羟乙酯－５—磺酸纳（Ｓ盹一Ｏ）；磷酸三甲酯；ｐＨ调节剂．
１．２设备 ． 聚合釜：５０ Ｌ；单部位纺丝机：北京服装学院化纤机械研究所制；ＶＣ４４１牵伸机；ＲＪ－
１ １ ８０高温高压染样机；ＩＮＳＴＲＯＮ １ ２１ １万能材料试验机．
１．３性能测试 ａ．［ｒ／】：以苯酚一四氯乙烷（１：ｌ质量比）为溶剂，在２５℃下，用乌式粘度计测定；
ｈ端羧基含量：用自动电位滴定计滴定；
ｃ．熔点：用Ｄｓｃ热分析仪测定；
ｄ．二甘醇：用气相色谱法分析．
２结果与讨论
为确定连续式ＰＴＡ工艺生产ＣＤＰ切片的可能性和ＳＩＰＥ的最佳加料时机．首先从生产
线的不同位置上取出中间产物Ａ和Ｂ作为制备ＣＤＰ切片的原料．同时，由于不同位置中间 产物的聚合度不同，且均大于２，为保证反应体系的粘度，使反应能够均匀地进行，需要加入
不同量的ＥＧ，并同时加入其它助剂．在５０ Ｌ聚合釜中聚合制成ＣＤＰ切片，检测切片的物理
化学指标．然后将切片在纺丝机上进行纺丝，并对所纺原丝进行牵伸制得牵伸丝，测定纤维
的物理机械性能，以判断所制切片的纺丝性能．再将所得牵伸丝织成袜套，用阳离子染料进
行染色，判断其染色性能．
２．１聚合 表１为聚合原料配比，聚合试验工艺如下所述．
表１聚台投料配比
１ ，２ ，３ 试验是将原料Ａ或原料Ｂ以及第三单体 补加的ＥＧ，稳定剂一起加入缩聚釜 中，在搅拌下升温至２４０℃（物料在２００～２ｌＯ℃熔融成均匀液相）后抽真空，同时继续升温约
０ ５ ｈ后进入高真空．余压为７０～１３３Ｐａ，温度２８Ｏ℃左右，维持约１．５ ｈ，待体系粘度达到要求 后出料，切粒．４ 试验的不同之处在于先将原料Ｂ加入缩聚釜，在
保护下熔融后加入第三 北京服装学院学报 １９９９
单体及补加ＥＧ，以减少ＳＩＰＥ在聚合釜内的停留时间，考察第三单体停留时间与切片熔点的
关系．５ 试验为常规ＰＥＴ合成，作为比较对象．６ ，７ 试验是在原料Ｂ中加人第三单体、粘度
调节剂和ｐＨ调节剂．各试验所合成的切片质量指标见表２．
表２ ｃＤＰ切片质量指标
从上表中可见，ｌ ，２’，３ 试验中均可得到【 】符合纺丝要求的ＣＤＰ切片．但所得ＣＤＰ切 片的熔点（ ）偏低，这可能是由于第三单体、补加的ＥＧ和原辩同时加人缩聚釜，使物辩在升
温过程中停留时间较长，导致ＤＥＧ含量升高所致．据此，４Ｉ试验中，采用原料在Ｎ－保护下熔
融后，再行加人第三单体与补加ＥＧ的方法，以减少ＳＩＰＥ在高温下的停留时间．但试验结果
表明，切片熔点并无明显变化，为此６ ，７ 试验对物料配方进行了调整．从表中可以看出：６ ， ７ 试验所得切片熔点大幅度提高，这主要是由于物料配方的调整改变了反应体系的ｐＨ值，
使ＤＥＧ生成反应得到了抑制，从而提高了ＣＤＰ切片的熔点．
２．２纺丝及牵伸
本试验分别对３’， ，７ 切片在纺丝机上进行了试纺．为便于比较．纺丝均采用相同的工 艺参数，以考察切片的可纺性能．
切片干燥工艺参数： 纺丝工艺参数： 真空： ３００Ｐａ， 螺杆温度： １区２５０℃，２区２８７℃，３区２８５℃；
干燥温度：ｌ３０℃； 泵供量： ２５ ｇ／ｍｉｎ；
干燥时间：ｌ２ ｈ． 纺丝速度： ３６０ ｍ／ｍｉｎ；
后拉伸倍数：４倍；
热盘温度： ６０℃； 热板温度： １ｌ０Ｅ．
纺丝过程中，上述３个样品试纺顺利，卷绕成型良好，说明纺丝可纺性良好，表明按上述 聚合方法所得ＣＤＰ切片可基本满足纺丝的要求．但采用相同配比聚合而成的３ ． 切片所
纺之丝在牵伸时存在性能上的差异：３’切片所纺之丝牵伸顺利，４ 切片所纺之丝牵伸时毛丝
较多．且断丝截面成刀切状；这说明用较高聚合度的原料与ＳＩＰＥ合成ＣＤＰ聚醋时，反应系
统起始粘度相对较大，第三单体在此体系内分散较差，可能有小的珠子存在，造成纤维结构
的不均匀性．７ 切片与４ 切片合成工艺基本相同，区别之处在于前者加人了必要的助剂，使
聚合物熔体均匀性得到了改善，这是ＣＤＰ生产的关键． ２．３纤维性能
所纺纤维物理机械性能及所得纤维织袜后采用阳离子红Ｘ－５ＧＮ及阳离子黄Ｘ一８ＧＬ进 第１期 陈玉顺等：ＰＴＡ．Ｅ艺合成阳离子染料可染聚酯 ｌ９
行的染色实验结果见表３．由表３可知，３ ，４ 切片所得纤维的强力不高，这是由于３ ， 切片
采用真空烘箱干燥，干燥后切片含水率高且不均匀所致．７ 切片采用小型真空转鼓干燥，干 燥效果明显提高，纤维强力增加．
表３纤维物理机械性能
３ 结论 采用阳离子￣Ｘ－ＳＧＬ的上染牢
ＰＴＡ经酯化后的中间产物是齐聚物，在与ＳＩＰＥ共聚时应注意两者间的相溶性．补加适
量的ＥＧ是非常必要的．当选用聚合度较高的酯化中间产物作原料时，若原料酯化不当，会 对纤维性能有不良影响，倘若添加合适的助剂，则可改善上述不良情况．还可调整ＣＤＰ切片
的熔点．
参考文献
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Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ Ｏｉｌ ｔｈｅ ＣＤＰ ｂｙ ＰＴＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ
Ｃｈｅｎ Ｙｕｓｈｕｎ Ｈｅ Ｊｉｎｇｚｈａｎｇ Ｌｉ Ｙａｎｌｉ
（Ｄｅｌｘｍｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｉｂｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｌｏｔｈｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｂ￣ｉｊｉｎｇ １０００２９）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｔｉｏｎｉｃ ｄｙａｂｌｅ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ（ＣＤＰ）ｉｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｆｏｎ ｆｒｏｍ ＳＩＰＥ ａｎｄ ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｖ ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｆｔＯＢ ｏｆ ＰＴＡ ａｎｄ ＥＧ ｗｉｔｈ ｄｉｆｉｅｒｅｎｔ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅｓ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＣＤＰ ｆｉｂｅｒｓ ａｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ
ｆｅｅｄｉｎｇ ｍａｌｍｅｌ￣３ ａｎｄ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ ｏｆ ＳＩＰＥ．Ｂｙ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＥＧ ａｔ ｔｈｅ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｌｉｏｎ，ｔｈｅ ｓａｔｉｓｆｉｅｄ ｒｅｓｕｌｔ ｃａｎ ｂｅ ａｔｔａｉｎｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＴＡ；ｅｓｔｅｆｉｆｉｃａ廿ｏｎ；ＣＤＰ；ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｆｉ
ｏｎ