有色涤纶吊装带及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种有色涤纶吊装带及其制备方法，制备方法为：将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带；改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得的；固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应。改性聚酯工业丝在130℃的温度条件下的上染率为87.6～93.2％。有色涤纶吊装带的UV‑A透射率为1.7～3.0％。本发明专利技术的制备方法，工艺简单，成本低廉；制得的产品，染色性能高，应用前景好。

Colored polyester hoisting belt and its preparation method

The invention relates to a colored polyester lifting belt and a preparation method thereof. The preparation method is as follows: blending, dyeing, antistatic finishing, anti-ultraviolet finishing, knitting, core-piercing and stitching of the modified polyester industrial yarn to produce the colored polyester lifting belt; the modified polyester industrial yarn is prepared by solid-phase polycondensation, tacking, melting, measuring, extrusion, cooling, oiling and drawing of the modified polyester melt. The preparation methods of modified polyester before solid phase polycondensation and tackification are as follows: the mixture of terephthalic acid, ethylene glycol, dihydric alcohol with trimethylsilyl side group and hexanediol with tert-butyl side group is homogeneous, and then esterification and polycondensation are carried out successively. The dyeing rate of modified polyester industrial yarn is 87.6-93.2% at 130 C. The UV A transmittance of colored polyester lifting belt is 1.7-3.0%. The preparation method of the invention has the advantages of simple process and low cost, high dyeing performance and good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
有色涤纶吊装带及其制备方法
本专利技术属于改性聚酯纤维
，涉及一种有色涤纶吊装带及其制备方法。
技术介绍
钢丝绳是一种传统的吊装工具，由于其容易对物品造成一定程度的损伤和破坏，吊装带自上个世纪50年代开始应运而生，其逐渐替代了钢丝绳，并广泛应用于如船舶、港口、冶金、钢铁、机械、建筑工地、矿山、石油、化工、水电站、港口、码头、电力、电子、仓库、运输以及军事等领域。由于吊装带需要能够承受较大的拉力且其作业环境较为恶劣，这对其材质提出了一定的要求。聚酯工业丝具有模量高、伸长率低、耐热性好、耐酸性强和耐疲劳等的优点，成为了吊装带的常用材质。由聚酯工业丝制成的吊装带除了以上优点外，还具有以下特点：1)质地柔软，因此吊装带的使用可以减少对易受操作而受的表面损伤，特别是减少对喷漆表面的损害；2)轻便快捷，吊装带的重量是同等拉力金属吊索具的25％，因此容易携带、搬运和储藏，同时也非常易于操作；3)安全可靠，吊装带的拉伸特性接近于钢丝绳，安全系数高。目前国际上一般对吊装带进行上色，以方便区分吊装带的规格(承受吨位)，这极大地方便了辨认不同规格的吊装带，另外，大多数吊装带应用于户外，为了延长其使用寿命，对抗紫外和抗静电性能也提出了很高的要求。然而，由于涤纶属于疏水性纤维，其分子上不含有亲水性基团，其分子结构中缺少像纤维素或蛋白质纤维那样的能和染料、抗紫外剂和抗静电剂等发生结合的活性基团，导致涤纶纤维的染色性能、抗紫外和抗静电性能不佳。此外，涤纶纤维成品为部分结晶的超分子结构，其结晶部分分子链相互平行，大多呈反式构象，而无定形区则多呈顺式构象，其分子排列相当紧密，使得染料分子以及抗紫外剂和抗静电剂中的活性基团难以渗透到纤维内部，这很大程度上影响了吊装带的染色性能及抗静电和抗紫外性能。因此，开发一种染色性能优良且抗静电和抗紫外性能好的有色涤纶吊装带极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术涤纶吊装带上染率低、对设备要求高且染色成本高的缺陷，提供一种染色性能优良且抗静电和抗紫外性能好的有色涤纶吊装带及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：有色涤纶吊装带的制备方法，将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带，吊装带是一种用于装卸与起升货物时连接起升工具和货物的柔性元件，本专利技术的吊装带的制备方法与现有技术基本相同，最主要的区别在于材质，现有技术的吊装带的材质一般为普通聚酯，本专利技术的吊装带的材质为改性聚酯；所述改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得的；所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：式中，R1为-CH2-、-CH(CH3)-或-C((CH3)2)-；带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：式中，R2为-H、-CH2CH3或-C(CH3)3。本专利技术使用带三甲硅基侧基的二元醇(3-三甲硅基-1,2-丙二醇、3-三甲硅基-3-甲基-1,2-丙二醇或3-三甲硅基-3,3-二甲基-1,2-丙二醇)和带叔丁基侧基的己二醇对聚酯进行改性，带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇能够显著增大改性聚酯的空间自由体积，特别是带三甲硅基侧基的二元醇中三甲硅基和带叔丁基侧基的己二醇中的叔丁基的存在会引起主链活动性的变化，从而改变了链单元间的相互作用力，分子链单元间的距离亦会发生相应的改变，增大改性聚酯空洞自由体积。空洞自由体积的增大，一方面能够降低染料分子渗透进入改性聚酯内部的难度，提高改性聚酯的染色性能，降低染色温度，缩短染色的时间，减少能耗，提高改性聚酯(即有色涤纶吊装带)的上染率；另一方面，使得抗静电整理剂和抗紫外线整理剂中的分子活泼基团如-NH2、-OH、-COOH在热处理过程中能够扩散进入到纤维空隙中，提高了有色涤纶吊装带的抗静电及抗紫外线性能。作为优选的技术方案：如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述带三甲硅基侧基的二元醇的合成步骤如下：(1)按1:5～10:10～15的摩尔比将原料烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35～40℃的温度条件下反应5～8h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；(2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80～85℃，保温反应l0～15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到带三甲硅基侧基的二元醇，所述浓硫酸为质量浓度70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:20～40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1～0.15％；所述带三甲硅基侧基的二元醇的结构式中R1为-CH(CH3)-和-C((CH3)2)-时，所述原料烯对应为3-三甲硅基-3-甲基丙烯和3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯；所述带叔丁基侧基的己二醇的合成方法为：首先，按原料A与硫酸的摩尔比为1.5～2:1的比例将浓度为300～350g/L的原料A溶液和浓度为200～300g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至10～15℃，接着进行电解还原至原料A的浓度低于10wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯；所述带叔丁基侧基的己二醇的结构式中R2为-H、-CH2CH3和-C(CH3)3时，原料A分别对应为2,2-甲基丙醛、2,2-二甲基3-戊酮和2,24,4-四甲基3-戊酮。如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备步骤如下：(1)酯化反应；将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇配成浆料，加入催化剂、消光剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；(2)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250～260℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为270～282℃，反应时间为50～90min。如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇的摩尔比为1:1.2～2.0:0.01～0.02:0.01～0.015，所述催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％。本专利技术带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇的加入量并不限于此，本领域技术人员可实际情况进行调整，但调整幅度不宜过大，添加量过大对聚酯大分子结构的规整性破坏太大，对纤维的结晶度以及力学性能影响过大，不利于纤维的生产和应用，添加量过低，则效果(对染色性能、抗静电性能及抗紫外性能的提高作用)不明显。如上所述的有色涤纶吊装带的制备方法，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.有色涤纶吊装带的制备方法，其特征是：将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带；所述改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得的；所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：

【技术特征摘要】
1.有色涤纶吊装带的制备方法，其特征是：将改性聚酯工业丝进行合股、染色、抗静电整理、抗紫外线整理、编织、穿芯和缝合制得有色涤纶吊装带；所述改性聚酯工业丝是通过将改性聚酯熔体进行固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得的；所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：式中，R1为-CH2-、-CH(CH3)-或-C((CH3)2)-；带叔丁基侧基的己二醇的结构式如下：式中，R2为-H、-CH2CH3或-C(CH3)3。2.根据权利要求1所述的有色涤纶吊装带的制备方法，其特征在于，所述带三甲硅基侧基的二元醇的合成步骤如下：(1)按1:5～10:10～15的摩尔比将原料烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35～40℃的温度条件下反应5～8h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；(2)将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80～85℃，保温反应l0～15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到带三甲硅基侧基的二元醇，所述浓硫酸为质量浓度70％的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:20～40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1～0.15％；所述带三甲硅基侧基的二元醇的结构式中R1为-CH(CH3)-和-C((CH3)2)-时，所述原料烯对应为3-三甲硅基-3-甲基丙烯和3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯；所述带叔丁基侧基的己二醇的合成方法为：首先，按原料A与硫酸的摩尔比为1.5～2:1的比例将浓度为300～350g/L的原料A溶液和浓度为200～300g/L的稀硫酸溶液混合加入阴极电解池中，然后，将混合液冷却至10～15℃，接着进行电解还原至原料A的浓度低于10wt％，最后进行冷却结晶、分离和提纯；所述带叔丁基侧基的己二醇的结构式中R2为-H、-CH2CH3和-C(CH3)3时，原料A分别对应为2,2-甲基丙醛、2,2-二甲基3-戊酮和2,24,4-四甲基3-戊酮。3.根据权利要求2所述的有色涤纶吊装带的制备方法，其特征在于，所述固相缩聚增粘前改性聚酯的制备步骤如下：(1)酯化反应；将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和带叔丁基侧基的己二醇配成浆料，加入催化剂、消光剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，当酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上时为酯化反应终点；(2)缩聚反应；酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250～260℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹立新，邵义伟，杨超明，
申请(专利权)人：江苏恒力化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32