尹夢巖


摘 要:聚酯的染色性能和人們的生活息息相關》文章針對通過共聚改善了對苯二甲酸乙二醇酯(PET)染色性能領域,簡要介紹了PET的染色,并對國內外該領域申請情況進行了分析,對國內重點申請人的相關技術進行了分析。
關鍵詞:聚對苯二甲酸乙二醇酯;染色;共聚
1 概述
1.1 PET的染色
PET分子具有規(guī)整性和對稱性的結構,結晶度高,親水性差,且不含親燃料的易染色基團,因此染色困難。只能用分散性染料,在高溫高壓下(120-130℃、0.13MPa)進行染色[1]。
1.2 PET的染色改性研究
為解決PET纖維染色困難的問題,通常從改變PET分子鏈的結構或聚集態(tài)結構兩方面出發(fā),引入染料分子接受基或增大容納染料分子的空間的方法,主要包括共聚改性、共混改性法、纖維加工改性法和纖維表面改性法等[2]。共聚改性主要是添加第三單體和/或第四單體,第三單體主要包括1,3-間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(SIPM),第四單體可以為聚乙二醇和/或帶側鏈的脂肪族二元醇如2,2-二甲基丙二醇等。共混改性相比于共聚改性,更加簡單易行.一般將PET和易染色切片共混,可以改善PET的染色性能。
2 通過共聚改善PET染色專利技術分析
2.1 數據庫的選擇和檢索
根據數據庫收集的文獻量及分布特點,對中文和外文數據庫進行了選擇。其中,中文專利數據庫選擇CNABS數據庫,考慮到DWPI數據庫關鍵詞更為準確,西文專利數據庫選擇了DWPI主要的檢索方式為關鍵詞為主,分類號為輔。
2.2 國內外專利技術的整體情況
可以看到,該領域的專利申請量一直較為平穩(wěn)。直到2000年左右,申請量有著突然的增多。2009年有一定的降幅,2012年又到了一高峰,這主要是中國的貢獻。
再來看該領域專利的國家分布情況,從圖2可以看出,日本是該領域絕對的強國,基本一個國家坐擁該領域約一半的申請量,這和日本該領域的研究起步早和對專利的重視是分不開的。這也提示我們檢索該領域的案子,日本是必須檢索的,必要的時候使用FI-FT分類號。
2.3 國內專利分析
經分析,國內該領域的申請量主要集中在江蘇、浙江以及上海,這三個省份占了全國幾乎全部的申請量,這和三個省份衣物制造業(yè)和眾多的研究機構、學校是分不開的。江蘇的比如吳江鷹翔萬信化纖有限公司、東麗纖維研究所(中國),浙江的如浙江臺華新材料股份有限公司、浙江理工大學,上海的如東華大學,均對所在地區(qū)貢獻較大。
該領域內申請人為公司或研究機構的申請量為141件,其中江蘇鷹翔化纖股份有限公司、東麗纖維研究所(中國)有限公司均以17件的申請量高居榜首,東華大學15件,總共占申請量的34.75%。
江蘇鷹翔化纖股份有限公司200910102103.8的專利申請采用了1,2-丙二醇改性PTT、PET共聚纖維,通過主鏈上側甲基的引入,提高了聚酯的染色能力;201110167517.6的專利申請采用了丁二酸改性滌綸低彈網絡纖維,制備得到的變形絲均勻性。其余的類似,用二元酸如己二酸、鄰苯二甲酸、2,6-萘二酸、間苯二甲酸或二元醇如1,4-丁二醇、1,3-丙二醇以及1,5-戊二醇和PET或PET/PTT共聚纖維共聚來改善PET纖維的可染性能。
東麗纖維研究所(中國)有限公司200810018626.X的專利申請采用了生物制乙二醇、對苯二甲酸二甲酯單體、間苯二甲酸乙二酯-5-磺酸堿金屬鹽和PEG1000共聚,可以陽離子染料常壓深染; 200910035632.0的專利申請采用了帶側鏈且碳原子數為6以下的脂肪族二元醇結構單元和聚乙二醇結構單元,制得的成品在常溫常壓下針對分散染料具有良好的染色性;201010180053.8的專利申請采用了2-甲基-1,3-丙二醇改性聚酯;申請?zhí)枮?01010220511.6的專利申請采用了結構為HO-(XO)a-M-O-(YO)b-H的脂肪族二元醇改性聚酯,而且使用熔融共混法避免了在縮聚過程中因為共聚二元醇的揮發(fā)而造成的C2-4的二元醇回收工序的投資;其余專利申請類似。
東華大學01112901.8的專利申請采用了PET、聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚丁二醇三元共聚;200610028411.7的專利申請采用了玉米基乙二醇和聚對苯二甲酸(PTA),制備得到的聚對苯二甲酸多組分二元醇(PDT)共聚酯染色性能優(yōu)于常規(guī)的PET纖維; 200710040570.3的專利申請采用了對苯二甲酸、二乙醇、間苯二元酸烷烴酯磺酸鈉(或鉀)及含有側鏈的脂肪族二元醇(或其烷氧化物)四組分共聚而成。常壓下的陽離子染料和分散性染料均可以染成深色,為市場化的PARSTER聚酯。
另外,在這些申請中,江蘇鷹翔化纖股份有限公司授權0件,東麗纖維研究所(中國)有限公司授權4件,授權率23.53%,東華大學授權7件,授權率46.67%,高居榜首。當然,這和東華大學專業(yè)的研究機構,如纖維材料改性國家重點實驗室等的存在是分不開的。
3 結束語
綜上所述,該領域我國起步較晚,發(fā)展較快,在該領域內有著自己的技術。檢索時需要特別留意東麗纖維研究所(中國)有限公司以及東華大學的申請,并需要留意東華大學相應的非專利文獻。不過,該領域內技術最為成熟的還是日本,中國的很多研究方案均是日本早就研究過的。在進行相關檢索的時候,對日本的文獻要進行詳細的檢索,避免可能的新穎性文件。同時,該領域和市場聯系緊密,技術成果轉化快,相信中國在該領域的申請量還會持續(xù)增加。
參考文獻
[1]張野,等.陽離子染料可染聚酯制備及技術進展[J].遼寧化工,2014,43(10):1260+1265.
[2]許少少.深染聚酯纖維的研制[D].上海:東華大學,2014.