一种改性可降解涤纶的植物染色方法技术

本申请提供了一种改性可降解涤纶的植物染色方法，包括以下步骤：S1、将对苯二甲酸乙二酯低聚物与阳离子高分子化合物进行自由基接枝聚合反应，所得反应产物经铸带、切粒，得到阳离子改性聚酯切片；所述阳离子高分子化合物为亲水性高分子；S2、在所述阳离子改性聚酯切片中融入生物降解母粒，进行混合熔融纺丝，得到可降解阳离子改性涤纶纤维；S3、将所述可降解阳离子改性涤纶纤维与水溶性无机盐混合吸附，然后采用植物染料在低于100℃条件下进行染色，得到染色纤维。本发明专利技术的染色方法可以用植物染料对改性的涤纶纤维进行常规染色，同时该涤纶纤维可在自然条件下进行降解，从而实现面料纤维和植物染料降解。料纤维和植物染料降解。

【技术实现步骤摘要】
一种改性可降解涤纶的植物染色方法


[0001]本专利技术属于纺织印染
，具体是一种改性可降解涤纶的植物染色方法。

技术介绍

[0002]聚酯纤维具有高强度、耐磨性、抗皱、易洗快干等优异性能，在纺织服装领域被广泛应用。聚酯纤维是由多种二元醇和芳香族二元羧酸或其酯经缩聚生成的聚酯为原料、进而纺制的纤维的统称；聚对苯二甲酸乙二酯纤维是其主要品种，俗称涤纶。
[0003]聚酯纤维分子结构紧密，没有亲染料基团，无论是化工染料或者植物染料，都不容易与聚酯纤维分子直接结合，所以在常规条件下很难对聚酯纤维进行染色，而一般须在高温或有载体存在的条件下用分散性染料染色。普通涤纶染色通常采用的化学染料是分散染料，在高温熔融条件下，通过亲和力和染料分子的内外浓度差实现分散染料上染涤纶纤维。
[0004]同时，聚酯纤维作为合成纤维的第一大品种，虽然不会直接对环境造成危害，但使用量巨大、且对大气和微生物的抵抗力强，自身结晶度高，很难自然分解，其废弃物已成为全球性的环境污染。近些年对聚酯纤维的回收利用有较大增长，但依然很低，不到10％。对此，使聚酯纤维可自然降解成为比较务实、有效的解决方法，符合当前低碳社会发展趋势。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种改性可降解涤纶的植物染色方法，本专利技术的染色方法可以用植物染料对改性的涤纶纤维进行常规染色，同时该涤纶纤维可在自然条件下进行降解，从而实现面料纤维和植物染料降解，利于环保等。
[0006]本专利技术提供一种改性可降解涤纶的植物染色方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将对苯二甲酸乙二酯低聚物与阳离子高分子化合物进行自由基接枝聚合反应，所得反应产物经铸带、切粒，得到阳离子改性聚酯切片；所述阳离子高分子化合物为亲水性高分子；
[0008]S2、在所述阳离子改性聚酯切片中融入生物降解母粒，进行混合熔融纺丝，得到可降解阳离子改性涤纶纤维；
[0009]S3、将所述可降解阳离子改性涤纶纤维与水溶性无机盐混合吸附，然后采用植物染料在低于100℃条件下进行染色，得到染色纤维。
[0010]在本专利技术的实施例中，步骤S1中，所述对苯二甲酸乙二酯低聚物由对苯二甲酸和生物基乙醇反应生成对苯二甲酸乙二酯，再经低真空缩聚制备得到。
[0011]在本专利技术的实施例中，步骤S1中，所述对苯二甲酸乙二酯低聚物制备的低真空缩聚阶段中，加入稳定剂和/或催化剂，缩聚的绝对压力值在600Pa以下，温度控制在240～270℃，反应50～70min。
[0012]在本专利技术的实施例中，步骤S1中，所述阳离子高分子化合物选自酰胺基
‑
阳离子聚丙烯酰胺、羟基
‑
阳离子淀粉、壳聚糖季铵盐和聚环氧氯丙烷胺化物中的一种或多种。
[0013]在本专利技术的实施例中，步骤S1中，所述自由基接枝聚合反应的压力绝对值在100Pa
以下，温度控制在270～310℃，反应时间为80～120min。
[0014]在本专利技术的实施例中，步骤S2中，所述生物降解母粒的主要成分为脂肪族类聚乳酸和聚乳酸
‑
羟基乙酸中的一种或两种；所述阳离子改性聚酯切片与生物降解母粒的质量比55～70：30～45。
[0015]在本专利技术的实施例中，步骤S2中，所述混合熔融纺丝采用POY工艺或FDY工艺。
[0016]在本专利技术的实施例中，步骤S3中，所述水溶性无机盐中金属阳离子为钙、钾、铁和铝中的一种或多种；所述植物染料选自多酚类、卟啉类、蒽醌类和类胡萝卜素中的一种或多种。
[0017]在本专利技术的实施例中，步骤S3中，所述可降解阳离子改性涤纶纤维与水溶性无机盐在水中混合吸附，所述水溶性无机盐的用量为可降解阳离子改性涤纶纤维重量的6％以内，所述混合吸附的温度为50～90℃。
[0018]在本专利技术的实施例中，步骤S3中，所述植物染料的染色温度为70～90℃，保温总体时间为30～60min。
[0019]与现有技术相比，本专利技术在形成对苯二甲酸乙二酯聚酯切片时引入亲水性阳离子高分子，作为第三单体共聚接枝，进而得到阳离子改性聚酯切片；而且随着这些结构的变化，在改性涤纶里加入生物可降解材质，纺丝得到可降解阳离子改性涤纶纤维；最后，对制成的可降解阳离子改性涤纶纤维或制品，通过混合水溶性无机盐进行植物染色前金属阳离子嫁接，这些助剂可有效吸附于纤维分子上，形成相对应的离子配位键，常规染色条件下在植物染料分子与纤维之间形成离子键或共价键的结合，使植物染料固着于纤维上，达到最终上染纤维的目的。本专利技术所提供的可降解改性涤纶植物染色工艺，融入可降解材质和涤纶阳离子改性，改变涤纶的结晶度和取向度，增大了涤纶分子之间的间隙，一定程度降低涤纶的强力，通过这些关键工艺不仅使植物染料上染涤纶纤维成为现实，而且能提高涤纶的降解速率，同时植物染料分子又是可降解生物质，该染色纤维最终废弃后可实现自然生物降解，实现人与环境绿色循环。
具体实施方式
[0020]下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]本专利技术提供了一种改性可降解涤纶的植物染色方法，包括以下步骤：
[0022]S1、将对苯二甲酸乙二酯低聚物与阳离子高分子化合物进行自由基接枝聚合反应，所得反应产物经铸带、切粒，得到阳离子改性聚酯切片；所述阳离子高分子化合物为亲水性高分子；
[0023]S2、在所述阳离子改性聚酯切片中融入生物降解母粒，进行混合熔融纺丝，得到可降解阳离子改性涤纶纤维；
[0024]S3、将所述可降解阳离子改性涤纶纤维与水溶性无机盐混合吸附，然后采用植物染料在低于100℃条件下进行染色，得到染色纤维。
[0025]本专利技术的染色方法可以用植物染料对改性的涤纶纤维进行常规染色，同时该涤纶
纤维可在自然条件下进行降解，从而实现面料纤维和植物染料降解，利于环保和应用。
[0026]本专利技术实施例先制备得到对苯二甲酸乙二酯低聚物；作为优选，用对苯二甲酸(PTA)和生物基乙二醇(EG)为原料单体，通过酯化或者酯交换反应生成对苯二甲酸乙二酯，其经过一定的缩聚反应生成聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
[0027]在本专利技术的一些实施例中，以对苯二甲酸和生物基乙二醇为原料，在氮气条件下经酯化反应，制得对苯二甲酸乙二酯。所述的生物基乙二醇主要是其制备原料属于可再生，原料来源：自然界中的碳水化合物，无论是淀粉基的多糖类作物，例如，玉米、小麦、土豆、地瓜、甜菜等高产作物；还是单糖或多糖类农作物，例如，甜高粱、菊芋和木薯等，均可以作为生物基乙二醇原料。具体地，所述对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1：1～1.5，反应温度为230～270℃，压力为常温常压，反应终点以水的馏出量达到理论值的90％以上。
[0028]本专利技术实施例在形成聚酯切片时引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性可降解涤纶的植物染色方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将对苯二甲酸乙二酯低聚物与阳离子高分子化合物进行自由基接枝聚合反应，所得反应产物经铸带、切粒，得到阳离子改性聚酯切片；所述阳离子高分子化合物为亲水性高分子；S2、在所述阳离子改性聚酯切片中融入生物降解母粒，进行混合熔融纺丝，得到可降解阳离子改性涤纶纤维；S3、将所述可降解阳离子改性涤纶纤维与水溶性无机盐混合吸附，然后采用植物染料在低于100℃条件下进行染色，得到染色纤维。2.根据权利要求1所述的改性可降解涤纶的植物染色方法，其特征在于，步骤S1中，所述对苯二甲酸乙二酯低聚物由对苯二甲酸和生物基乙醇反应生成对苯二甲酸乙二酯，再经低真空缩聚制备得到。3.根据权利要求2所述的改性可降解涤纶的植物染色方法，其特征在于，步骤S1中，所述对苯二甲酸乙二酯低聚物制备的低真空缩聚阶段中，加入稳定剂和/或催化剂，缩聚的绝对压力值在600Pa以下，温度控制在240～270℃，反应50～70min。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的改性可降解涤纶的植物染色方法，其特征在于，步骤S1中，所述阳离子高分子化合物选自酰胺基
‑
阳离子聚丙烯酰胺、羟基
‑
阳离子淀粉、壳聚糖季铵盐和聚环氧氯丙烷胺化物中的一种或多种。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓柯，金子恒，文雁君，李林正，刘益红，
申请(专利权)人：河南中大恒源生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：