用于修正着色的合成纱线和长丝的颜色色相的方法及其实施系统与流程

1.本发明属于着色的合成纤维生产领域，主要用于纺织工业，并且涉及在常规熔融纺丝程序中对这样的着色的合成纱线和纤维的颜色色相的校正。
2.特别地，本发明涉及用于在熔融纺丝程序中的挤出期间修正着色的合成纱线和长丝的颜色色相的方法，以及用于实施该方法以校正超出通常在着色的合成纱线和长丝的生产期间出现的容差的颜色色相偏差的系统。
3.本发明还涉及在用于修正颜色色相的方法中，由制造商自己在熔融纺丝程序中的挤出期间校正液体-母料组合物用于实施颜色色相校正的用途。


背景技术：

4.聚合物负载体(support)或主要聚合物是在其中分散颜色颜料和/或其他添加剂的浓缩物(称为“母料”)的介质，主要是为了在熔融纺丝程序中修正纤维和长丝的特性，生成具有不同的技术特征和针对它们被设计的应用的特定改善的产品。在本领域中，“母料”也称为“添加剂/色母粒”。根据熔融纺丝程序制造商的需要，母料可以是色母粒、添加剂浓缩物或者一种或多种添加剂和一种或多种颜色两者的浓缩物。
5.市场上有各种各样的“母料”，液体和固体，其组成取决于它们被用于做什么。
6.在这个意义上，ep0242754公开了将浓缩的组合物添加至熔融纤维和形成长丝的聚酯聚合物中，将浓缩的聚合物组合物作为固体母料用于在熔纺工艺中使热塑性树脂着色的用途。
7.出于同样的目的，在us4879335和us5106905中，将炭黑与由聚酯制成的液体载体一起使用以形成液体着色剂，作为聚酯纺丝工艺的液体母料。然而，使用这样的液体着色剂将降低纺丝聚酯的粘度，并且它在纺丝温度下，通常在280℃-300℃之间不具有所需的热稳定性，从而液体着色剂将降解成分子量较小的气体。而且，聚酯本身会变成黄颜色，并且长丝断裂率会增加。此外，它对纤维的强度、拉伸能力和耐热性引起不可接受的影响。
8.另一方面，jp49-87792和us4208318建议添加少量化学改性的金属酞菁，以使色母粒具有轻微带蓝色的色调。然而，化学改性的金属酞菁过于昂贵而无法在工业规模上使用。
9.虽然，已经报道了用于热塑性树脂着色的液体-母料组合物，但这样的制剂具有对无机颜料或炭黑的有限的适合性；此外，纺丝温度条件通常降解液体-母料，并且获得的纱线和长丝的物理特性可受到不利影响。而且，为了没有不利地影响在制造的合成纱线和/或长丝的物理和/或化学特性，可以添加在聚合物负载体中的以百分比计的液体-母料的量是非常有限的。
10.此时，例如，在本领域中没有用于获得具有不同灰色色度的合成纱线和长丝而不具有本领域中提出的问题之一的竞争性方法。这在汽车领域尤其很重要，其中对颜色容差内的特定色度的要求非常高。对具有特定颜色色相的纤维的需求正在增加，并且因此需要提供一种方法，通过该方法可以将颜色色相校正为特定颜色色相，并且在由制造商自己的
熔融纺丝程序期间也在其容差内。
11.许多因素可不利地影响熔纺工艺中的颜色色相。这样的因素可以是包括聚合物负载体的原材料的差异；包括聚合物负载体的相同原材料的不同供应商；用于将聚合物负载体着色的固体-母料中的不可预测的变化；纱线结构本身的变化，或者甚至熔纺生产线的变化等等。
12.如今，一旦检测到纱线和长丝的颜色色相的变化，没有其他补救以校正它，除了用分散在其中的固体-母料替换包括聚合物负载体的所有原材料，并且通常进一步清洁挤出机的螺杆，然后添加具有校正的颜色色相的新批次。
13.因此，有必要提供颜色色相修正方法，该方法能够在着色的合成纱线和/或长丝的生产期间校正超出那些着色的合成纱线和/或长丝的颜色色相的容差的偏差。期望该方法克服上述缺点中的至少一个。期望防止和/或降低原材料，特别是存在于挤出机中的原材料的拒绝，和/或将所有现有的原材料替换为具有颜色色度在制造商确定的容差内的新批次。
14.而且，在本领域中仍然期望制造商可以自己进行这样的颜色色相校正。需要的是纱线和/或长丝制造商自己在挤出期间可以校正着色的纱线和/或长丝的颜色色相，而不会生成大量的残留物，或甚至不需要将原材料返回给供应商。
15.因此，本领域还期望用于适合于在熔纺生产线本身中进行的颜色色相校正的方法，没有不利地影响纱线和长丝特性。


技术实现要素：

16.鉴于上述现有技术而提出本发明。
17.因此，在第一方面，本发明提供了一种用于修正着色的合成纱线和/或长丝的颜色色相的方法，其中颜色色相的这样的修正同时是对存在于着色的合成纱线和/或长丝中的至少一种着色剂的颜色色相的校正，这样的修正和/或校正是在常规熔纺程序中的挤出期间进行的。本文中，合成纱线和/或长丝涵盖在熔纺程序中已经由合成聚合物制成的纱线和/或长丝，以及在熔纺程序的挤出生产线中存在的形成熔融纤维和长丝的合成聚合物。
18.本文中，原材料包括作为聚合物负载体的热塑性树脂，固体-母料分散在其中。原材料可以任选地进一步包括分散在其中的液体-母料。这些母料尤其负责合成纱线和/或长丝的着色。
19.根据本发明的着色的合成纱线和/或长丝的颜色色相的校正方法允许在需要时将实际着色的纱线和/或长丝的色相或色度修正为目标颜色色相。“目标”颜色色相旨在意指在由着色的纱线和/或长丝的制造商确定的容差内的色相或色度。因此，本发明的校正方法旨在当其偏离超出容差时，将着色的合成聚合物纱线和/或长丝的“实际”颜色色相回归至目标颜色色相容差的限度内。可以通过使用由cie lab限定的最流行的色空间色品坐标来测量实际的颜色色相。根据cie lab，色品坐标表示为a
*
和b
*
。
20.根据本发明：
[0021]-a
*
和/或b
*
是指在着色的合成纱线和/或长丝中测量的实际颜色坐标值，那些值应在目标颜色色相容差内；然而，出于本领域以上解释的原因中的至少一个，实际颜色色相偏离超出容差，因此应将原材料替换为具有“校正的”颜色色相的新批次，以将实际颜色色相回归至目标颜色色相容差内；
[0022]-a
t*
和/或b
t*
是指在容差的限度内的颜色坐标值，即在着色的合成纱线和/或长丝中给出目标颜色色相的目标颜色坐标值，或在着色的合成纱线和/或长丝的容差的限度内提供颜色色相的目标颜色坐标值；
[0023]-am
*
和/或bm
*
是指目的是校正颜色色相，一旦已经修正着色的合成纱线和/或长丝，测量的颜色坐标值。
[0024]
用于在常规熔纺程序中将着色的合成纱线和/或长丝的颜色色相修正和/或校正为目标色相的方法特征在于所述方法包括以下步骤：
[0025]-存储包括容差的限度的目标颜色色相的颜色坐标a
t
*和/或b
t
*；
[0026]-测量所述着色的合成纱线和/或长丝中的颜色坐标a*和/或b*，以确定实际颜色色相；
[0027]-比较存储的目标颜色色相坐标与测量的实际颜色色相坐标，即δa和/或δb，以确定，若有的话，是否差异超出所述目标颜色色相容差的限度；
[0028]-制备包括液体聚合物载体和分散在其中的至少一种着色剂的至少一种校正液体-母料组合物，其前提是选择所述着色剂中的一种与存在于待校正其颜色色相的着色的合成纱线和/或长丝中的相同；
[0029]-将观察的颜色坐标差异，即δa和/或δb，转化为所制备的校正液体-母料组合物的剂量；
[0030]-在所述着色的合成纱线和/或长丝的挤出期间添加这样的剂量以将所述实际颜色色相向所述目标颜色色相校正，从而产生将所述实际颜色色相修正为在所述目标颜色色相容差内的校正的颜色色相；以及任选地
[0031]-通过对新获得的着色的合成纱线和/或长丝中的颜色坐标am*和/或bm*进行新的测量来验证所校正且着色的合成纱线和/或长丝中的校正的颜色色相，以确保所述校正的颜色色相在目标颜色色容差的限度内。
[0032]
本发明的方法涉及校正着色的合成纱线和/或长丝的实际颜色色相，校正包括将实际颜色色相修正为在由制造商自己确定的目标颜色色相容差的限度内的目标颜色色相。特别地，本发明的方法涉及校正超出目标颜色色相容差的小偏差。通常，容差是一个范围，在该范围内，对于健康人眼是无法察觉的颜色色相结果的变化的。因此，限定这样的容差的范围不构成本发明的部分。通常，健康人眼可察觉到超出容差范围的限度的偏差。本发明的方法校正具有超出目标颜色色相容差范围的限度的实际颜色色相的纱线和/或长丝中的偏差。
[0033]
本领域技术人员将理解，取决于由制造商确定的要求和/或取决于待使用的着色的合成纱线和/或长丝的具体技术领域，容差可以是不同的。
[0034]
在实施方式中，本发明的方法适用于校正超出容差的限度的颜色色相的偏差，表示为δa和/或δb，在|3|的值内，优选在小于|1|的值内。
[0035]
有利地，本发明的方法能够以高灵敏度校正颜色色相的偏差，表示为δa和/或δb。
[0036]
在实施方式中，该方法能够校正颜色色相的偏差，表示为δa和/或δb，低至|0.1|，实际上低至|0.08|，或低至|0.05|。
[0037]
因此，提供了高灵敏度的方法，该方法适用于校正超出颜色色相的容差的非常低
的偏差。
[0038]
本发明不旨在保护熔纺工艺，而是保护用于在常规熔纺工艺中的挤出期间将已经着色的合成纱线和/或长丝的颜色色相向目标颜色色相修正的方法。
[0039]
在现有技术中，颜色色相的校正通常导致纱线和/或长丝中的同色异谱(metameric)问题。因此，这样的校正不解决制造商的主要问题，因此他们需要将包括存在于纱线和/或长丝中用于对它们着色的固体母料的所有原材料替换为具有校正的颜色色相的新批次。
[0040]
令人惊讶地，本发明的第一方面的方法适用于在熔纺生产线本身中进行这样的校正，没有不利地影响由此校正的纱线和长丝特性，并且在校正后没有生成同色异谱问题。
[0041]
有利地，本发明的方法允许由制造商自己校正实际颜色色相偏差，而无需替换原材料(主要聚合物)，也无需替换负责着色纱线和/或长丝的母料(液体或固体)。
[0042]
常规熔纺工艺的通常解释将是将聚合物颗粒(主要聚合物)熔融，然后通过纺丝头挤出。计量泵控制向纺丝头的熔融液体的流量，在纺丝头中，熔融液体在挤出前被过滤，以确保去除任何未熔融的颗粒，这可能引起弱点。骤冷空气在纤维出现时对纤维进行冷却。然后可以添加润滑剂来纺丝冷却的长丝和纤维，因为合成纤维不导电，并且因此静电可能是有问题的。卷绕速度是纤维中聚合物对齐的关键要素，它将影响所得纤维的强度。熔纺具有多种益处；在大规模下，熔融聚合物被直接送入挤出机，进行颗粒产生和熔融的步骤。形成具有期望粘度的熔融物溶液所需的温度优选是在熔融方法期间不引起聚合物热降解的温度。熔纺工艺可以包括通过将母料颗粒(固体)添加至主要聚合物中，并且任选地，通过进一步添加液体-母料连同固体-母料，将合成聚合物纱线和/或长丝着色。
[0043]
有利地，本发明的第一方面的方法能够直接由制造商自己将已经着色的合成纱线和/或长丝的颜色色相校正为不同等级的色相。
[0044]
出乎意料的是，本发明的作者已经发现观察到的颜色坐标的差异，表示为δa和/或δb，可以与校正液体-母料组合物的预先设计的剂量相关联，这种关系基本上是线性的，参见图1和2。基本上线性的关系允许在工业规模上缩放该方法，并且最重要的是允许由制造商自己校正颜色色相。
[0045]
因此，本发明的作者还已经设计了校正液体-母料组合物，该校正液体-母料组合物在挤出形成纱线和/或长丝的着色的合成聚合物期间使用用于校正实际颜色色相超出容差的偏差以回归至目标颜色色相容差内。校正液体-母料组合物应包括与存在于原材料中的基本上相同的至少一种着色剂，该原材料包括主要聚合物以及负责对纱线和/或长丝着色的固体和/或液体-母料组合物。
[0046]
该校正液体-母粒组合物包括至少一种着色剂，该着色剂优选地尽可能为负责对合成纱线和/或长丝着色的相同着色剂，这一事实允许克服现有技术的具体同色异谱问题。
[0047]
如本文所用，“负责对着色的合成纱线和/或长丝着色的相同着色剂”意指具有相同颜色索引(c.i.)的着色剂。将颜色索引定义为国际颜色索引(color index international)。国际颜色索引是由英国染色家学会(society of dyers and colorist)和美国纺织化学家和染色家协会(american association of textile chemists and colorist)共同维护的参考数据库。它目前包含13,000个颜色索引通用名称下列出的超过27,000个单独产品。它仅在万维网(world-wide web)上发布。该索引用作制造的颜色产品
的通用参考数据库，并且由制造商和消费者，诸如艺术家和装饰者使用。优选地，相同的着色剂意指具有相同c.i.值的着色剂。
[0048]
着色剂(染料和颜料两者)使用双重分类列出，其使用颜色索引通用名称(主要标识符)和颜色索引构成编号。这些编号在巴西和各个其他国家都以c.i.或ci作为前缀。由于将字体用于显示信息，此缩写有时被认为是cl。每个颜色索引参考下都呈现了市场上可获得的产品的详细记录。对于每个产品名称，国际颜色索引都列出了制造商、物理形式和主要用途，具有由制造商提供的意见以指导潜在客户。
[0049]
一旦识别出超出目标颜色色相容差的实际颜色色相偏差，则对已在熔融纺丝程序中制备的着色的合成纱线和/或长丝进行颜色坐标，即a
*
和/或b
*
的测量。在此步骤中，着色的合成纱线和/或长丝是离开喷丝头后的合成纱线和/或长丝(参见图3)。
[0050]
因此，可以在变形或未变形的合成纱线和/或长丝中进行颜色坐标的测量。通过使用用于进行读取颜色色相坐标(a
*
和/或b
*
)的装置进行测量。优选的测量装置为分光光度计。优选的分光光度计为datacolor 650分光光度计。分光光度计的主要特点和功能为施照体条件、背景和大小差异、固定照明/视角、光谱传感器、色空间、色差测量、光谱反射率图显示、数据通信和数据存储等。
[0051]
使用第一方面的方法，解决了制造商替换或向供应商返还负责颜色的原材料和/或清洁挤出机螺杆的需要，从而大幅度降低了废物材料的残留物，并为制造商自己提供了更通用的方法。
[0052]
此外，实际颜色色相的校正可以用与所需色相校正具有线性关系的剂量来进行，这一事实提供了适用于制造商的实用且可靠的方法。
[0053]
可通过将至少一种着色剂分散在液体聚合物载体中来制备校正液体-母料组合物，以产生具有在目标颜色色相容差内的校正的颜色色相的纱线和/或长丝。
[0054]
着色剂可以是任何一种，其前提是选择在校正液体-母料组合物中包括的至少一种着色剂与负责对已经着色的纱线和/或长丝着色的着色剂相同。在优选的实施方式中，在校正液体-母料组合物中包括的至少一种着色剂具有与在着色的纱线和/或长丝中包括的着色剂中的一种的颜色索引值相同的颜色索引值(c.i.)。
[0055]
选择液体聚合物载体以与用于制备纱线和长丝的纤维的原材料相容，即与用于在熔纺中对纤维着色的母料的主要聚合物和/或载体聚合物在聚合物上相容。在聚合物上相容意指聚合物可以均匀混合。
[0056]
优选地，液体聚合物载体在熔融纺丝程序的挤出生产线中采用的温度下是稳定的。优选的液体聚合物载体是耐热液体石蜡，更优选饱和烃组合物，仍更优选高耐热惰性油的混合物。优选的油具有液体黄色的外观，活性含量为99.5
±
0.5％，粘度(40℃)为45
±
10mm2/s，以及密度(20℃)为0.915
±
0.01g/ml等。
[0057]
校正液体-母料组合物可以包括分散剂。分散剂可以是山梨聚糖三油酸酯或聚氧乙烯/peg(20)山梨聚糖单硬脂酸酯等。
[0058]
校正液体-母料组合物可以包括抗结块剂。抗结块剂可以选自由以下组成的组：磷酸三钙、粉末状纤维素、硬脂酸镁、碳酸氢钠、亚铁氰化钠、磷酸钙、硅酸钠、二氧化硅、滑石粉、硬脂酸等。
[0059]
有利地，通过使用在本发明的第一方面中限定的方法来校正颜色色相，使如果在
本领域的熔纺工艺中的挤出期间原位进行校正会出现的同色异谱问题最小化。校正允许在目标颜色色相容差内回归着色的纱线和/或长丝的实际颜色色相，因此通过健康人眼无法将新着色的纱线和/或长丝的校正的颜色色相与目标颜色色相区分开。
[0060]
因此，本发明的方法进一步适用于解决纤维中的同色异谱问题，特别是用于汽车领域。
[0061]
校正液体-母料组合物可以以一种或若干种校正液体-母料组合物供应。
[0062]
在实施方式中，校正液体-母料组合物包括一种着色剂，也称为单一着色剂分散体。
[0063]
在另一种实施方式中，校正液体-母料组合物包括着色剂的混合物。
[0064]
在还另一种实施方式中，校正液体-母料组合物可以是若干种校正液体-母料组合物的混合物，其中，每一种仅包括一种着色剂，该混合物是适用于校正超出颜色色相容差的偏差的校正组合物。
[0065]
为了以高准确度控制色相程度，优选具有单独校正液体-母料组合物的若干个剂量的剂量混合物。
[0066]
可以在挤出期间以相对于纱线和/或长丝的总重量按重量计等于或低于3％的量，将校正-液体-母料组合物添加至着色的合成纱线和/或长丝的熔融聚合物物质中。优选地，以相对于纱线和/或长丝的总重量按重量计等于或低于1％、仍更优选按重量计在0.1％至0.6％之间的量添加校正液体-母料组合物。在其中主要聚合物和分散在那里的母料是粘性流体的熔融物质的挤出区域中添加校正-液体-母料组合物。所使用的低百分比实现了合成纱线和长丝的物理特性不受校正液体-母料组合物的添加不利影响的目标。
[0067]
在实施方式中，校正液体-母料组合物的制备包括：
[0068]-制备至少一种着色剂在液体聚合物载体中的分散体，其前提是选择着色剂中的至少一种与存在于期望待校正其颜色色相的着色的合成纱线和/或长丝中的相同。
[0069]
在校正-液体-母料组合物中包括的着色剂可以选自有机颜料、无机颜料或溶剂染料，并且着色剂被进一步选择具有与存在于着色的合成纱线和/或长丝中的着色剂中的一种的颜色索引值相同的颜色索引值。
[0070]
优选的着色剂为具有以下的结构的颜料：ftalocianine、蒽醌(antraquinone)、喹吖酮、ftalocianine、blue ultramar、炭黑、二氧化钛。这样的颜料的实例包括以下的颜色索引(c.i.)：颜料绿7(有机)、颜料黄147(有机)、颜料红202(有机)、颜料蓝15:3(有机)、颜料蓝29(无机)、颜料黑7(无机)或颜料白6(无机)等。
[0071]
液体聚合物载体浓度可以为相对于校正液体-母料组合物的总重量按重量计在60％至99％之间，优选按重量计在70％至99％之间，更优选按重量计在90％至95％之间。
[0072]
选择优选的液体聚合物载体以具有非常低的润滑性、高热稳定性并且在熔纺条件中不生成气体。
[0073]
着色剂浓度可以为相对于校正液体-母料组合物的总重量按重量计在1％至40％之间，优选按重量计在1％至30％之间，更优选按重量计在5％至10％之间。
[0074]
在实施方式中，可以通过使用常规cowles搅拌器和球磨机制备校正液体-母料组合物。因此，例如，可以在cowles搅拌器中添加液体聚合物载体，然后添加一种或多种着色剂；并将所得混合物搅拌在30min至1小时之间的时间段。可以将获得的分散体移至球磨机并再次搅拌在20min至5小时之间的时间段。
[0075]
可以存在于着色的合成纱线和/或长丝中的总母料量期望为按重量计等于或低于10％、优选按重量计低于6％。如本文所解释的，此总量可以是校正液体-母料组合物的浓度加上先前添加并存在于着色的合成纱线和/或长丝中用于在熔纺工艺中聚合物负载体着色目的的固体和/或液体-母料的浓度的总和。
[0076]
通过本发明的内容，技术人员将理解存在于着色的合成纱线和/或长丝中的固体或液体-母料本身不构成本发明的部分。技术人员意识到这些固体或液体-母料可以包括分散在固体聚合物载体中的多于一种着色剂和/或添加剂。固体聚合物载体可以是聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚对苯二甲酸丙二酯(ptt)、聚乳酸(pla)、聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯或共聚酯(copet)。添加剂通常是润滑剂、抗静电剂、增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、相容剂、阻燃剂以及其混合物。
[0077]
聚合物负载体或主要聚合物可以是热塑性树脂，其选自聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)、聚对苯二甲酸丙二酯(ptt)或聚乳酸(pla)、聚乙烯，优选聚酯或聚酰胺。本领域技术人员还意识到许多其他合成聚合物适用于形成合成纱线和/或长丝。
[0078]
在第二方面，本发明提供了适用于进行在本发明的第一方面中限定的方法的系统。
[0079]
因此，根据第二方面，本发明提供了一种系统，所述系统用于通过使用第一方面中限定的所述方法和校正-液体-母料组合物在常规熔融纺丝工艺中挤出期间将着色的合成纱线和/或长丝的颜色色相修正为包括容差的限度的目标颜色色相，所述系统包括：
[0080]-挤出装置，所述挤出装置被适配并被配置成在熔融纺丝工艺中生产着色的合成纱线和/或长丝，所述挤出装置包括：
[0081]
ο挤出机，所述挤出机被配置并被适配成在使用中接收聚合物负载体以及负责着色所述聚合物负载体的固体和/或液体母料组合物；
[0082]
ο聚合物供应装置，所述聚合物供应装置被配置并被适配成在使用中将所述聚合物负载体供应至与所述聚合物供应装置耦连的所述挤出机；
[0083]
ο母料供应装置，所述母料供应装置被配置并被适配成在使用中将所述固体和/或液体母料组合物供应至与所述母料供应装置耦连的所述挤出机；
[0084]
并且其特征在于，所述系统进一步包括：
[0085]-便携式装备，所述便携式装备包括：
[0086]
ο容纳装置，所述容纳装置被配置并被适配成容纳校正液体-母料组合物；
[0087]
ο校正供应装置，所述校正供应装置与所述容纳装置相关联并被配置成在使用中将所述校正液体-母料组合物的剂量供应至与所述校正供应装置耦连的所述挤出机；
[0088]-色度读出装置，所述色度读出装置与所述挤出机相关联，用于读出所述着色的合成纱线和/或长丝的实际颜色-色相-坐标，即a*、b*，以将它们与存储的目标-颜色-色相-坐标，即a
t
*、b
t
*比较，以确定，若有的话，超出目标颜色色相容差的限度的颜色-色相-坐标的差异，即δa和/或δb，以及
[0089]-电子处理器装置，所述电子处理器装置与借助于所述色度读出装置超出所述颜色-色相-坐标的容差的限度的这样的差异，即δa、δb相关联，用于生成容纳在所述便携式装备中的校正液体-母料组合物的剂量-指示信号，并进一步操作地连接至所述校正供应装置以在使用中，在所述着色的合成纱线和/或长丝的挤出期间，将所述校正液体-母粒组合
物的剂量供应至所述挤出装置；
[0090]
并且，所述挤出装置进一步被配置并被适配成在使用中接收所述校正液体-母料组合物的剂量，用于将所述着色的合成纱线和/或长丝的实际颜色色相修正为在容差的限度内的目标颜色色相，产生可接受的校正的颜色色相。
[0091]
有利地，颜色-色相-坐标的差异(δa，δb)由于它们之间的基本上线性的关系(如图1和2所示)，可以容易地被转化为校正液体母料组合物的剂量，从而提供了用于由制造商自己在熔纺工艺期间校正实际颜色色相的系统。无需过多的实验，创作技术软件领域的技术人员可以编写一个或多个计算机程序以促进校正液体-母料组合物的选择和配给，以将实际颜色色相的纱线和/或长丝改变为校正的颜色色相的纱线和长丝。
[0092]
在实施方式中，所述系统包括：
[0093]-挤出机组件，所述挤出机组件被适配并被配置成在熔融纺丝工艺中生产着色的合成纱线和/或长丝，所述挤出机组件包括：
[0094]
ο挤出机，所述挤出机被配置并被适配成在使用中接收聚合物负载体以及负责着色所述聚合物负载体的固体和/或液体母料组合物；
[0095]
ο聚合物供应设备，所述聚合物供应设备被配置并被适配成在使用中将所述聚合物负载体供应至与所述聚合物供应设备耦连的所述挤出机；
[0096]
ο母料供应设备，所述母料供应设备被配置并被适配成在使用中将所述固体和/或液体母料组合物供应至与所述母料供应设备耦连的所述挤出机；
[0097]
其中，所述系统进一步包括：
[0098]-便携式装备，所述便携式装备包括：
[0099]
ο容纳设备，所述容纳设备被配置并被适配成容纳校正液体-母料组合物；
[0100]
ο校正供应设备，所述校正供应设备与所述容纳装置相关联并被配置成在使用中将所述校正液体-母料组合物的剂量供应至与所述校正供应设备耦连的所述挤出机；
[0101]-色度读出设备，所述色度读出设备用于读出所述着色的合成纱线和/或长丝的实际颜色-色相-坐标，即a*、b*，以将它们与存储的目标-颜色-色相-坐标，即a
t
*、b
t
*比较，以确定，若有的话，超出目标颜色色相容差的限度的颜色-色相-坐标的差异，即δa、δb，以及
[0102]-电子处理器设备，所述电子处理器设备与借助于所述色度读出设备超出所述颜色-色相-坐标的容差的限度的这样的差异，即δa、δb相关联，用于生成容纳在所述便携式装备中的校正液体-母料组合物的剂量-指示信号，并进一步操作地连接至所述校正供应设备以在使用中，在所述着色的合成纱线和/或长丝的挤出期间，将所述校正液体-母粒组合物的剂量供应至所述挤出装置；
[0103]
并且其中，所述挤出组件进一步被配置并被适配成在使用中接收所述校正液体-母料组合物的剂量，用于将所述着色的合成纱线和/或长丝的实际颜色色相修正为在容差的限度内的目标颜色色相，产生可接受的校正的颜色色相。
[0104]
校正供应装置，其可以是校正供应设备，被配置成在使用中向挤出机供应校正液体-母料组合物的一个或若干个剂量。
[0105]
校正供应装置或校正供应设备可以是料斗等。
[0106]
在实施方式中，校正供应装置或校正供应设备定位于邻近喷丝板的位置。由于距离喷丝板最近的是校正供应装置或设备的位置，更优选为使用能够超过该位置处的压力的
泵。在实施方式中，校正供应装置或设备可以是能够超过挤出机中耦连校正供应装置或设备的位置处所需压力的泵。
[0107]
在另一种实施方式中，校正供应装置或校正供应设备定位于邻近母料或聚合物供应装置或聚合物供应设备的位置。
[0108]
在图4.2中所示的实施方式中，便携式装备包括若干个容纳装置或若干个容纳设备，每一个独立地被配置并被适配成在其中容纳一种校正液体-母料组合物。优选地，这些校正-液体-母料组合物中的每一种都仅包括分散在液体聚合物载体中的一种着色剂。便携式装备进一步包括母料-混合装置，其可以是母料混合-设备，其被配置并被适配成混合若干个剂量以将该剂量的混合物供应至与其耦连的挤出机。在此实施方式中，可以是电子处理器设备的电子处理器装置进一步操作地连接至母料混合装置，以在使用中生成混合物的剂量-指示信号，以供应至与其耦连的挤出机。
[0109]
在另外方面，本发明还涉及在常规熔纺工艺中的挤出期间校正-液体-母料组合物用于将着色的合成纱线和/或长丝的颜色-色相校正在容差的限度内的用途，该组合物是如本发明的第一方面中所限定的。
[0110]
本发明的方法和系统提供了以下优点中的至少一种：
[0111]-批次至批次的再现性，即健康人眼无法察觉批次至批次的差异；
[0112]-对于制造商的最大灵活性，原位校正超出容差的偏差，并任选地以准确的方式将液体母料组合物添加至挤出机；
[0113]-简单且低成本的技术；
[0114]-技术可以适用于中等和小生产；
[0115]-颜色变化的细化；
[0116]-最大地不存在不合规格的颜色；
[0117]-最大颜色坚牢度；
[0118]-最大的机械特性。
[0119]
定义
[0120]
根据本发明的范围，除了明度和饱和度之外，术语“色相”或“色相颜色”旨在意指颜色领域中已知的三种颜色属性之一。这三种要素放在一起创建了已知的三维立体。色相形成立体的外缘，以明度为中心轴线，以及以饱和度为水平辐条。色相是用于在颜色世界中分类红色、黄色、蓝色等的术语。此外，虽然黄色和红色是两种完全不同的色相，但将黄色和红色混合在一起产生橙色，有时也称为黄-红色，将黄色和绿色混合产生黄-绿色，将蓝色和绿色混合产生蓝-绿色等。这些色相的连续产生色轮。
[0121]
根据本发明的范围，l
*a*b*
色空间(也称为cie lab)是目前用于测量物体颜色的最流行的色空间之一，并且几乎广泛用于所有领域。它是由cie定义的统一色空间之一。在此色空间中，l
*
表示明度，以及术语“a
*”和“b
*”是色品坐标。“a
*”和“b
*”在色品图中表示，由本领域的具有常识的人员所知。在图中，a
*
和b
*
表示颜色方向： a
*
为红色方向，-a
*
为绿色方向， b
*
为黄色方向，以及-b
*
为蓝色方向。中心是无色的；随着a
*
和b
*
值的增加以及点从中心移出，颜色的饱和度增加。在l
*a*b*
色空间中，色差可以表示为单个数值δe
*
ab，它表示色差的大小，但不表示颜色以何种方式不同。
[0122]
δe*ab由以下方程定义：
[0123][0124]
使用分光光度计进行测量并将结果显示在光谱反射率图上，可以看出纱线和长丝的颜色的性质和在色空间中的位置。
[0125]
根据本发明的范围，术语“同色异谱”旨在意指当两种颜色在一种光源下看起来相同但在另一种光源下不同时。对于同色异谱物体，两种物体颜色的光谱反射率特征不同，但在一种光源下产生的三刺激值相同，并且在另一种光源下则彼此不同。如果人看两个样本的光谱反射率曲线，他可以立即看出它们是不同的。然而，在标准施照体a下测量的l
*a*b*
值彼此不同。这示出了即使两个样本具有不同的光谱反射率特征，它们在日光(标准施照体d65)下看起来将是相同的颜色。为了评价同色异谱，有必要在具有非常不同的光谱功率分布的两种或更多种施照体，诸如标准施照体d65、标准施照体a和标准施照体f11下测量样本。
[0126]
在本发明中，当颜色坐标的差异δa和/或δb对于健康人眼是可察觉到的时，同色异谱将存在。
附图说明
[0127]
图1为示出以下的图：根据实施例1的颜色坐标a*相对于基于着色的纱线的重量按重量计0.03％、0.06％、0.12％和0.20％的着色剂百分比增加的变化。此图示出了颜色坐标a*相对于包含着色剂百分比的校正-液体-母料组合物的剂量的变化之间的基本上线性的关系。参见表4至7，其中包括着色剂百分比与校正-液体母料剂量的相关。
[0128]
图2为示出以下的图：根据实施例1的颜色坐标b*相对于基于着色的纱线的重量按重量计0.03％、0.06％、0.12％和0.20％的着色剂百分比增加的变化。此图示出了颜色坐标b*相对于包含着色剂百分比的校正液体-母料组合物的剂量的变化之间的基本上线性的关系。参见表4至7，其中包括着色剂百分比与校正-液体母料剂量的相关。
[0129]
图3描绘了熔融纺丝系统的示意视图，其中，挤出装置1被配置并被适配成在使用中接收在与便携式装备2耦连的挤出机10中挤出合成纱线和/或长丝期间，便携式装备2的校正液体-母粒组合物的剂量。在此实施方式中，便携式装备2定位于邻近喷丝板的位置。然而，便携式装备2可以沿挤出机10定位在任何其他位置。
[0130]
图4.1描绘了本发明的便携式装备2的实施方式的详细视图，示出了作为容纳装置20的一个储器，该储器被配置并被适配成在其中容纳校正-液体-母料组合物。便携式装备2包括耦连至容纳装置20的校正供应装置21，用于在使用中将校正-组合物的剂量供应至挤出装置1。
[0131]
图4.2描绘了本发明的便携式装备2的另一种实施方式的详细视图，示出了作为容纳装置20的三个储器，每一个储器独立地被配置并被适配成在其中容纳校正液体-母料组合物。便携式装备2包括耦连至容纳装置20的校正供应装置21。在此实施方式中，便携式装备2进一步包括耦连至校正供应装置21的作为母料-混合装置22的静态混合器，用于混合容纳在储器中的若干剂量的校正液体-母料组合物，用于在使用中将剂量的混合物供应至挤出装置1。
[0132]
图5为示出电子处理器装置4的处理器操作方案，其操作地连接至色度读出装置3以生成包含在便携式装备2中的校正液体-母料组合物的剂量-指示信号。电子处理器装置4
与色度读出装置3相关联，用于在使用中将其剂量供应至挤出装置1。
具体实施方式
[0133]
在下文中，参照图3-5详细描述了实施本发明的最佳方式。
[0134]
存在各种各样的挤出装备，并且选择使用哪种挤出装备将取决于待挤出的产品的特征和特性。优选的装备是同向旋转双螺杆挤出机，其特征在于其螺杆在相同方向上旋转的事实。此种挤出装备将大量机械能(称为剪切力)传递给材料，使大量着色剂和/或添加剂得以分散。为了保证良好的生产率和最优的产品品质，螺杆的配置是必不可少的。螺杆由不同组装的元件构成，其根据它们的几何学和位置，分配、分散或运输材料。
[0135]
熔纺的起始点是呈碎片、颗粒或团块形式的热塑性聚合物(也称为合成聚合物、主要聚合物或聚合物负载体)，它们通过聚合物供应设备11诸如进料器或类似物添加至挤出机10，在其中它们被熔融形成粘性流体物质。粘性物质借助于容积泵配给到过滤系统和称为喷丝头的带孔的板(图3)。熔融聚合物在高压下被迫通过喷丝孔，获得一系列长丝，这些长丝一起将形成纱线。通过受控的空气流实施在喷丝板出口处的粘胶物质的冷却，然后用上浆油乳液润滑长丝，并且最后缠绕在线轴上。
[0136]
通常，热塑性聚合物包括分散在其中的固体和/或液体-母料，其借助于重力系统，或借助于侧向挤出机以粘胶形式添加到挤出区域中，用于形成具有期望特性的纤维。为了这样的目的，可以将母料供应设备12诸如料斗(图3)或侧向挤出机(未展示)或类似物耦连至挤出机组件1。
[0137]
挤出机10中的温度分布可以根据如由技术人员使用和确定的挤出机10的尺寸、熔融物质存在的时间或所用挤出装备类型的独特性来修正。
[0138]
在此实施方式中，借助于在邻近喷丝头的位置的便携式装备2添加校正-液体-母料组合物(图3)。在此位置，在压力下将校正-液体-母料组合物添加至挤出机10。优选地，校正供应设备21包括变频驱动器和计量泵(未示出)，其被配置并被适配成在压力下将校正液体-母料组合物的剂量从储器20供应至与其耦连的挤出机10(图4.1和4.2)。
[0139]
图4.2示出了便携式装备2，其进一步包括多于一个容纳设备20(储器)，每一个容纳设备独立地被配置并被适配成在其中容纳校正-液体-母料组合物；液体-母料混合设备22被配置并被适配成混合被容纳在容纳设备20中的若干剂量的校正-液体-母料组合物，并且在使用中将混合物供应至与其耦连的挤出组件1。优选的液体-母料混合设备22是静态混合器。
[0140]
将色度读出设备3用于读出在熔纺工艺中获得的着色的合成纱线和/或长丝中的实际颜色色相坐标(a
*
，b
*
)。
[0141]
为了速度和可靠性，优选使用计算机软件程序将这些测量值与存储的目标-颜色-色相-坐标(a
t*
，b
t*
)比较，以确定超出目标颜色色相容差的限度的颜色色相坐标的偏差(δa，δb)。这些偏差与用于校正颜色色相偏差的校正液体-母料组合物的剂量具有线性关系并使实际颜色色相回归至目标颜色色相容差值(图1和2)。
[0142]
为了速度和可靠性，优选地使用计算机软件程序，通过与校正液体-母粒组合物的剂量的线性关系与这些偏差相关联的电子处理器设备4，在使用中生成待供应至挤出组件1的剂量的剂量-指示信号。被配置并被适配成在使用中接收便携式装备2的校正液体-母料组合物的剂量的挤出组件1，允许在挤出着色的合成聚合物以形成纤维和/或长丝期间，将
用于校正着色的合成纱线和/或长丝的实际颜色色相的剂量添加至挤出机10。纱线和/或长丝的所得校正的颜色色相在目标颜色色相容差内。
[0143]
优选的色度读出设备3为分光光度计。分光光度计测量纱线颜色的差异。纱线和/或长丝可以为变形或不变形的。优选的分光光度计为datacolor 650分光光度计，其主要特点包括以下：
[0144]
datacolor 650/600/400仪器规格
[0145][0146]
通过模型650表征
[0147][0148]
*在23℃ /-1℃下进行测量。
[0149]
**软件必须能够5nm报告
[0150]
***能够测量规则、总和漫透射率
[0151]
****包括样品观察器组件
[0152]
已将标准施照体用于确定颜色坐标。
[0153]
用于确定颜色坐标(a
*
，b
*
)、目标颜色坐标(a
t*
，b
t*
)、修正的颜色坐标(a
m*
，b
m*
)或颜色坐标的差异(δa，δb)的标准施照体为标准施照体d65、标准施照体a和标准施照体f11。
[0154]
根据公知常识，将“标准施照体d65”定义为具有6504k的相关色温的平均日光(包括紫外线波长区)；应该用于测量将被包括紫外线辐射的日光照明的样本。
[0155]
根据公知常识，将“标准施照体源a”定义为具有2856k的相关色温的白炽光；应该用于测量将被白炽灯照明的样本。
[0156]
根据公知常识，“标准施照体f11”表示4000
°
开尔文色温、cri 83的窄三频(tri-band)荧光。tl84表示philips窄三频荧光灯(4000
°
开尔文，类似于cie施照体f11)，通常在欧洲的marks&spencer商店中找到。在实践中，cie f11和philips tl84施照体是相似的。使
用f11和tl84计算的颜色值差异在绝对值上应该非常接近，并且在差异上会一致。
[0157]
实施例
[0158]
在下文中，将参考实施例和附图更详细和特别地公开本发明，然而这些实施例和附图不旨在限制本发明。
[0159]
实施例
[0160]
实施例1：在用本发明的方法的熔融纺丝工艺中通过使用校正液体-母料组合物的修正系统
[0161]
聚合物负载体为具有分散在其中的固体-母料的聚酯。
[0162]
通过配给固体母料实施灰色聚酯纱线的纺丝。固体母料是为了大量着色用于制造装饰轿车座椅的织物的线而开发的。该汽车行业对颜色的要求非常高，并且不能容许批次之间的偏差。
[0163]
用以下颜料制备固体-母料(固体-m)：颜料黑7、颜料蓝29、颜料绿7、颜料白6、颜料红202。固体-m总计包含按重量计16.4％的颜料。为了获得最终颜色，此种固体-m的剂量是基于聚酯总重量的2.5％。这意味着“在纤维上”贡献的着色剂的量将为0.41％(16.4x2.5/100)。
[0164]
挤出的纱线通过空气变形。然后，由此纱线针织织物。将此织物放置于datacolor 650分光光度计的样品固持器中。在分光光度计中进行平均读数以确定坐标l*、a*和b*。所用三种施照体中每一种的结果是下表1所示的：
[0165][0166]
作为准备用于颜色校正的液体母料(液体-m)，制备下文表2中示出的组合物并准备使用。
[0167][0168]
对每种颜料以递增方式进行四种不同的校正以证明本发明方法的校正能力。
[0169]
在挤出期间将以下剂量的液体-母料(l-m)添加至着色的纱线中，如表3中所示：
[0170]
[0171]
对于每种颜色，以下包括纱线上的总颜料百分比以及为校正颜色色相而添加的校正-液体-m的颜料百分比，和已经包含在着色的纱线中的固体-m的颜料百分比，如表4-7中所示：
[0172][0173][0174][0175][0176]
每次剂量后，收集相应的纱线，并制备结构与第一次制成的针织织物相同的针织织物。将织物的每一种放置于分光光度计的样品固持器中并进行读数。
[0177]
通过与着色的纱线的初始样品(由聚酯聚合物和按重量计2.5％的固体-m制成)相比，如下在表8-11中，分别得到的黄色、红色、绿色和蓝色的色差结果。在每个表中，第一次测量为仅具有固体母料的组合物，随后是还包括液体母料的组合物，随后是两种组合物之
间的色差(在三种不同的施照体下评估)。
[0178]
[0179]
[0180]
[0181][0182]
可以看出，δa的最大差是蓝色-m-l，随后是绿色-m-l，以及变化最小的是黄色-m-l。并且δb的最大差是黄色-m-l，随后是蓝色-m-l，以及变化最小的是绿色-m-l。
[0183]
图1和图2更详细地示出了坐标“a*”和坐标“b*”的变化，作为液体母料组合物的剂量的结果。两幅图中可以看出，行为几乎是线性的。黄色-l-m和绿色-l-m两者都可以看出它们的效果非常有选择性：黄色-l-m实际上只影响坐标b，以及绿色-l-m实际上只影响坐标a。在红色-l-m和蓝色-l-m的情况下，颜色变化以非常重要的方式影响两个坐标。在许多情况下，这些偏差可能是期望的。
[0184]
不过，如果只需要校正一个坐标，则可以根据以下指示，将两种校正液体母粒组合物组合起来完成：为了在坐标“b”没有任何变化下对坐标“a”正向校正，足够的是在所需的红色-l-m中配给小比例的黄色-l-m。通常，红色量的1/10的黄色将是校正的；并且为了在坐标“a”没有任何变化下对坐标“b”负向校正，足够的是在所需的蓝色-l-m中配给类似量的红色-l-m。
[0185]
实施例2：在熔融纺丝工艺中通过使用校正液体-母料组合物的校正系统
[0186]
聚合物负载体为具有分散在其中的固体母料和液体母料的聚酯。如实施例1中制备固体-m。用惰性油和38％wt.的颜料绿(p.g.7)的混合物制备液体-m。
[0187]
通过配给2.5％wt.固体母料和0.079％wt.液体母粒实施纺丝聚酯纱线。挤出的纱线通过空气变形。然后，由此纱线针织织物。将此织物放置于datacolor 650分光光度计的样品固持器中。在分光光度计中进行平均读数以确定坐标l、a
*
和b
*
。施照体d65 10度的结果包括在下表12中。坐标a
*
和b
*
的这些读数不在期望目标色相颜色坐标的容差内，参见目标色相颜色行。
[0188]
为了将实际颜色色相校正为目标颜色色相，在挤出期间，将剂量为0.237％wt.的绿色-l-m作为校正-液体-母料添加至熔融聚酯物质中。挤出的纱线通过空气变形。然后，由此纱线针织织物。将此织物放置于datacolor 650分光光度计的样品固持器中。对校正的样品进行平均读数，以验证颜色色相在容差的限度内。
[0189]
在样品的颜色色相校正后，校正的色相颜色对应于目标颜色色相(a*:-3.05(-0.59-2.46),b*:0.45(0.82-0.37))。校正不生成同色异谱，并且健康人眼无法察觉颜色色相差异(若有的话)。
[0190][0191][0192]
本发明不限于以上实施方式。以下为权利要求书。