由图1可见,与常规涤纶长丝相比,有近0.2% 的DEG通过化学反应进入了PET大分子主链中,增加了PET的柔性,使其染色性能得到大幅提高。
3 涤纶中DEG含量测试方法
DEG测定的方法有很多,如Kirby采用化学滴定测定,该方法极其复杂且费时。近十几年来,多采用气相色谱法测定DEG。气相色谱是采用气体为流动相的一种色谱方法。该方法的使用是先用某种溶液将聚酯降解(皂化、水解、醇解、胺解、肼解),使乙二醇和DEG游离出来,然后进行气相色谱分析。王怀功等采用肼解法可快速方便地测定出PET切片的DEG含量,并在行业中得到推广。
由DEG的生成机理以及PET纤维染色机理分析可知,要控制涤纶染色的均匀性和稳定性,必须控制大分子内DEG含量,即精确检测出链内有多少醚键,才有效控制染色性能的稳定。但气相色谱法是先将PET中的链内DEG与链端DEG降解成游离的DEG,然后利用气相色谱柱将DEG分离出,测其含量。此方法并不能准确的测出PET 高分子的链内DEG,这势必对研究DEG如何影响涤纶染色性能造成一定的偏差,不能达到精确控制DEG含量,进而不能保证染色的稳定性。
核磁共振指具有磁矩的原子核在静磁场中,受到电磁波的激发而产生的共振跃迁现象。利用核磁共振仪,可以准确测出分子中原子的位置,从而推测出分子的化学结构。如果对PET进行核磁共振测试,可准确测出大分子链内DEG的含量。但由于DEG的含量很少,在一般的核磁共振仪中信号很弱,很难检测,可以使用高频核磁共振仪,更好的检测DEG含量,达到控制涤纶染色稳定性的目的。
4 结语
分析了DEG生成机理以及其对涤纶染色性能的影响。PET中DEG有3种形式:游离DEG、链内DEG与链端DEG,其中链内DEG含量的多少对涤纶染色均匀性及稳定性起到重要作用。在配料时人为地加入了DEG质量分数0.29%,DEG 参与反应进入主链,提高了纤维上染率,使55 dt-ex/144 f FDY涤纶长丝的染色一等品率由85%提高到95% 。最终熔体DEG质量分数为1.3%,比常规PET熔体中的DEG质量分数高0.1%。鉴于PET链内DEG对涤纶染色性能的重要作用,建议采用核磁共振仪尤其是高频核磁共振仪精密检测其含量,到达准确控制涤纶染色的稳定性。
参考文献
1 马文宁.问苯二甲酸与二甘醇对PET共聚改性的研究[J].合成纤维工业,2003,26(4):5~7
2 曾晓玲.聚酯二甘醇波动对直纺长丝的影响[J].合成技术及应用,2004,19(4):48~50
3 杨毓坤.聚酯生产中Ti02对二甘醇生成的影响[J].聚酯工业,2000,13(4):22~23
4 沙望波,刘景煌,高金枝.添加二甘醇对改善涤纶染色性及可纺性的作用[J].化纤与纺织技术,2006,(3):16~23
5 廖忠东.二甘醇对染色性能的影响[J].聚酯工业,2006,19(1):33-39
6 华裕农.气相色谱法测定二甘醇方法的改进[J].合成技术及应用,1995,1O(4):45~48
7 王怀功,张富刚.气相色谱法分析PET中DEG[J].聚酯工业,2000,13(4):24-26