CN101310051B

CN101310051B - 高卷曲双组分纤维

Info

Publication number: CN101310051B
Application number: CN2006800423974A
Authority: CN
Inventors: J·V·库里安; G·费尼维西; H·B·森卡拉
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: Ruixun Co ltd
Priority date: 2005-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2026-09-19
Also published as: CN101310051A; KR101314878B1; KR20080048080A; EP1937878A2; WO2007035740A2; CA2623086A1; US20080143009A1; US20070065664A1; DE602006017861D1; EP1937878B1; US8758660B2; US7357985B2; WO2007035740A3; JP2009509065A; JP5527971B2

Abstract

一种双组分纤维，其中(a)第一组分包含约90-100％重量聚(对苯二甲酸丙二醇酯)且(b)第二组分为聚合物组合物，所述组合物包含(i)聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和(ii)包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。包含所述双组分纤维的纱、纤维、织物和地毯，以及制备所述双组分纤维、纱、织物和地毯的方法。

Description

高卷曲双组分纤维

发明领域

本发明涉及包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的双组分纤维及其制备方法。

发明背景

聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(也称作“PTT”)作为用于织物、地板、包装和其他最终用途的聚合物已受到了很多关注。织物和地板纤维具有优异的物理、化学和可染性性质。

已知导致其在纤维中的使用价值增加的非常理想的卷曲收缩率性质可通过双组分纤维实现，其中所述两种组分具有不同取向度(如不同固有粘度所示)，或者所述两种组分为不同聚合物种类。

例如，US3671379和US6692687公开了双组分聚酯纺织纤维，其中一种组分为聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，另一种组分为聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。

US20040222544A1描述了双组分纤维的制备，其中两种组分均包含具有不同物理性质的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。US6641916教导了并行或偏心皮芯双组分纤维的制备，其中各组分包含不同的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)组合物，其中至少一种所述组合物包含分散在聚(对苯二甲酸丙二醇酯)中的苯乙烯聚合物。

JP11-189925描述了皮芯纤维的制备，所述纤维包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)皮组分和聚合物掺合物芯组分，所述聚合物掺合物包含占纤维总重量为0.1-10％重量的基于聚苯乙烯的聚合物。该申请的芯包含聚苯乙烯，皮不包含聚苯乙烯。实施例1描述了具有聚(对苯二甲酸丙二醇酯)皮以及聚苯乙烯和聚(对苯二甲酸丙二醇酯)掺合物芯的纤维的制备，所述纤维的总聚苯乙烯为纤维重量的4.5％。

JP2002-56918A公开了皮芯或并行双组分纤维，其中一种组分(A)包含至少85摩尔％聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，另一种组分包含(B)至少85摩尔％的与0.05-0.20摩尔％三官能团的共聚单体共聚的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)；或者所述另一种组分包含(C)至少85摩尔％的不与三官能团的共聚单体共聚的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，其中(C)的固有粘度比(A)小0.15-0.30。公开了所得双组分纤维在130℃压力着色。

上述参考文献没有公开其中两种组分均包含大量相同聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的并行或皮芯双组分纤维，其也没有公开含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的双红分纤维还包含基于聚醚的组分。

需要制备具有优异卷曲收缩率、可染性和柔软度的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纤维。本文描述的发明实现了这些目的。

发明概述

本发明涉及一种双组分纤维，其中(a)第一组分包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)且(b)第二组分为聚合物组合物，所述组合物包含(i)聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和(ii)包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。

优选第一组分包含占第一组分聚合物重量为约60-100％重量的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，更优选约90-100％重量。

优选第一组分和第二组分的重量比为至少约30∶70，更优选至少约40∶60。

优选第一组分和第二组分的重量比高达约70∶30，更优选高达约60∶40。

在一个优选实施方案中，所述双组分纤维为并行双组分纤维。

在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维为皮芯双组分纤维。

在一个优选实施方案中，所述包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物为聚(亚烷基醚)二醇。优选聚(亚烷基醚)二醇的亚烷基基团包含2-10个碳原子。在一个优选实施方案中，所述聚(亚烷基醚)二醇为聚(三亚甲基醚)二醇。在另一个优选实施方案中，所述聚(亚烷基醚)二醇为聚(四亚甲基醚)二醇。在另一个优选实施方案中，所述聚(亚烷基醚)二醇为聚乙二醇。

在另一个优选实施方案中，所述包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物为由聚(亚烷基醚)二醇和至少一种其他聚合物或单体单元制备的共聚物。优选所述包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物为聚醚酯共聚物。更优选所述聚醚酯共聚物为(a)选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)及其共聚物和掺合物的聚酯；和(b)选自聚(三亚甲基醚)二醇、聚(亚丙基醚)二醇、聚(四亚甲基醚)二醇及其共聚物和掺合物的聚(亚烷基醚)二醇的共聚物。在一个优选实施方案中，所述聚醚酯共聚物为聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和聚(三亚甲基醚)二醇的共聚物。在另一个优选实施方案中，所述聚醚酯共聚物为聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(三亚甲基醚)二醇的共聚物。在另一个优选实施方案中，所述聚醚酯共聚物为聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(四亚甲基醚)二醇的共聚物。

在另一个优选实施方案中，所述包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物为聚三亚甲基醚酯酰胺。

优选第二组分包含约0.1-约30％重量包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。

在一个优选实施方案中，第二组分包含占用于第二组分的聚合物重量为约99.9-约70％重量的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，和占用于第二组分的聚合物重量为约0.1-约30％重量的包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。在一个更优选的实施方案中，(a)第一组分包含约95-100％重量聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，且不含包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物；且(b)第二组分包含占用于第二组分的聚合物重量为约99.5-约80％重量的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，和占用于第二组分的聚合物重量为约0.5-约20％重量的包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。在一个更优选的实施方案中，(a)第一组分包含约98-100％重量聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，且不含包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物；且(b)第二组分包含占用于第二组分的聚合物重量为约97.5-约85％重量的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，和占用于第二组分的聚合物重量为约2.5-约15％重量的包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。

优选所述双组分纤维的卷曲收缩率为约10％-约90％。更优选所述双组分纤维的卷曲收缩率为约55％-约90％。

在一个优选实施方案中，用于第一组分和第二组分的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)相同。

所述双组分纤维可为连续长丝或短纤维形式。短纤维的长度可为约0.2-6英寸(约0.5-约15cm)，更优选约0.5-约3英寸(约1.3-约7.6cm)。

本发明还涉及包含所述双组分纤维的纱和织物。优选实施方案为织造织物、针织物和非织造织物。

本发明还涉及由本发明双组分纤维(例如长丝或短纤维)制备的地毯。

本发明还涉及制备所述双组分纤维的方法，所述方法包括：(a)提供包含约90-100％重量聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的第一组分；(b)提供聚合物组合物作为第二组分，所述组合物包含(i)聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和(ii)包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物；和(c)纺和加工第一组分和第二组分形成所述双组分纤维。

本发明双组分纤维和织物相对于其他双组分纤维和织物的优势包括明显更好的卷曲性质、手感更软、上色率更高和能在大气压力下染色。特别值得一提的是高卷曲收缩率为约10％-约85％。

附图简述

图1示出了用于本发明方法中的侧向流动冷却熔融纺丝装置。

图2示出了用于本发明方法中的辊设置实例。

图3为透射电子显微照片(放大5千倍)，其示出了本发明具有“橡树果状”结构的双组分纤维的横截面。示出的分散相为包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。

图4为具有对称形状的对照双组分纤维的TEM显微照片TEM图像(放大5千倍)，其中两种组分均为聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。

发明详述

如果没有相反说明，否则通过引用将本文提及的所有公开、专利申请、专利和其他参考文献结合到本文以用于所有目的，如同对其进行了具体阐述。

除非另外定义，本文所使用的所有科技术语具有如本发明所属领域中的普通技术人员所共知的相同含义。在矛盾的情况下，以包括定义的本说明书为准。

除明确注明外，商标以大写字母标示。

本发明描述了合适的方法和材料，但类似于或相当于本发明所述方法和材料的方法和材料可用于实施或检验本发明。

除非另有说明，否则所有百分数、份和比率等均基于重量。

当量、浓度或其他值或参数以范围、优选的范围或上限优选值和下限优选值列出时，其应理解为明确公开了由任何一对任何上限范围或优选值与任何下限范围或优选值形成的所有范围而不论这些范围是否单独公开了。当本文中列举数值范围时，除非另有指出，这样的范围意在包括其端点及范围内所有整数和分数。本发明的范围不限于限定范围时所提到的具体值。

本文使用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”或其任意其他变化都旨在涵盖非排他的包含范围。例如，包括一系列元素的工艺、方法、物品或装置并非必需仅限于这些元素，而是也可包括未明确列出的、或者这些工艺、方法、物品或装置所固有的其它元素。此外，除非作明确相反意思表示，否则“或者”指“相容或”而非“异或”。例如，如果以下任一成立，则条件A或B满足：A成立(或存在)并且B不成立(或不存在)、A不成立(或不存在)并且B成立(或存在)、以及A和B都成立(或存在)。

采用“一”描述本发明的元件或组分。这样做仅仅是为了方便起见，对本发明有个总体了解。应将本说明理解成包括一个或至少一个，并且单数也包括复数含义，除非清楚地表示其相反意思。

本文的原料、方法和实施例仅仅是示意性的，除非特别指明否则不构成限定。

在描述本发明和/或要求本发明保护范围的过程中，术语“共聚物”用于指包含两种或多种单体的聚合物。

本文使用的“双组分纤维”指本领域所认知的含义，即沿纤维长度方向包含一对彼此紧密相粘的聚合物组合物的纤维，从而使纤维横断面为例如并行、皮芯或可产生有用卷曲性的其他合适横截面。

本发明双组分纤维的第一组分包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(“也称作PTT”)。优选PTT占第一组分聚合物重量为约60-100％重量。优选第一组分包含占第一组分聚合物重量为至少约75％重量的PTT，更优选至少约85％重量，更优选至少约90％重量，更优选至少约95％重量，最优选至少约98％重量。

在没有相反说明的情况，就第一或第二组分述及的“聚(对苯二甲酸丙二醇酯)”(PTT)包括均聚物和包含至少70摩尔％对苯二甲酸丙二醇酯重复单元的共聚物。优选聚(对苯二甲酸丙二醇酯)包含至少85摩尔％，更优选至少90摩尔％，更优选至少95或至少98摩尔％，最优选约100摩尔％对苯二甲酸丙二醇酯重复单元。

共聚物的实例包括利用三种或多种各自具有两个成酯基团的反应物制备的共聚多酯。例如，可使用的共聚(对苯二甲酸丙二醇酯)中，用于制备该共聚多酯的共聚单体选自以下：具有4-12个碳原子的直链、环状和支链脂族二羧酸(例如丁二酸、戊二酸、己二酸、十二烷二酸和1，4-环己二甲酸)；除对苯二甲酸外且具有8-12个碳原子的芳族二羧酸(例如间苯二甲酸和2，6-萘二甲酸)；具有2-8碳原子的直链、环状和支链脂族二元醇(除1，3-丙二醇外，例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇和1，4-环己二醇)。共聚多酯中的共聚单体通常为约0.5-约15摩尔％，可多达30摩尔％。

PTT可与占第一组分聚合物重量多达约40％重量的其他聚合物混合，优选所述聚合物为聚酯且不是包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物(不会显著影响纤维性能的非常少的量除外)。优选第一组分包含占第一组分聚合物重量多达约40％重量，更优选多达约25％重量，更优选多达约15，更优选多达约10％重量，更优选多达约5％重量，最优选多达约2％重量的其他聚合物。实例为由例如上述其他二元醇制备的聚酯。

用于本发明的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的固有粘度为约0.6dl/g-约2.0dl/g。优选固有粘度为至少约0.8dl/g，更优选至少约0.9dl/g，更优选至少0.95dl/g。优选固有粘度为约1.5dl/g或更小，更优选约1.2dl/g或更小，更优选1.1dl/g或更小，最优选1.05dl/g或更小。

聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和用于制备聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的优选制备方法如US5015789、US5276201、US5284979、US5334778、US5364984、US5364987、US5391263、US5434239、US5510454、US5504122、US5532333、US5532404、US5540868、US5633018、US5633362、US5677415、US5686276、US5710315、US5714262、US5730913、US5763104、US5774074、US5786443、US5811496、US5821092、US5830982、US5840957、US5856423、US5962745、US5990265、US6232511、US6235948、US6245844、US6255442、US6277289、US6281325、US6297408、US6312805、US6325945、US6331264、US6335421、US6350895、US6353062、US6437193和US6538076；H L Traub，″Synthese und textilchemische Eigenschaftendes PoIy-Trimethyleneterephthalats″，Dissertation Universitat Stuttgart(1994)；和S Schauhoff，“聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)制备的最新进展(New Developments in the Production of Poly(trimethyleneterephthalate)(PTT))”，Man-Made Fiber Year Book(1996年9月)所述。用作本发明聚酯的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)可以

商标购自E I du Pont de Nemours and Company，Wilmington，Del.。

第二组分为包含(i)PTT和(ii)包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物的聚合物组合物。优选以PTT和所述聚合物的掺合物的形式提供所述组合物。

PTT一般用于描述第一组分，可包含与本文其他地方所述相同的其他聚合物和共聚单体等。

优选第二组分包含占用于第二组分的聚合物重量为约99.9-约70％重量，更优选约99.5-约80％重量，最优选约97.5-约85％重量的PTT。

优选第二组分包含约0.1-约30％重量包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物，更优选约0.5-约20％重量，最优选约2.5-约15％重量。

虽然本发明双组分纤维的第二组分一般描述为包含99.9-约70％重量PTT的优选实施方案，应当注意的是PTT可与占所述组分聚合物重量多达约40％重量的其他聚合物(优选聚酯)混合。实例为由例如上述其他二元醇制备的聚酯。因此，当存在此类其他聚合物时，优选第二组分包含占第二组分聚合物重量为约99.9-约70％重量的聚酯，更优选约99.5-约80％重量，最优选约97.5-约85％重量的聚酯。在这种情况下，优选第二组分的聚酯部分包含多达约40％重量，更优选多达约25％重量，更优选多达约15％重量，更优选多达约10％重量，更优选多达约5％重量，最优选多达约2％重量除PTT外的其他聚酯。

用于第二组分的PTT可具有与用于第一组分的PTT相同或不同的性质。因此，上文针对PTT的概述适用于用于第二组分的PTT。优选在第一和第二组分中使用相同的PTT(即第一组分的PTT和第二组分的PTT具有相同的化学结构和物理性质。)。实际上，本发明的主要优势在于可制备高卷曲收缩率的双组分纤维，其中第一组分和第二组分均包含大量相同的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，第二组分与第一组分的区别仅在于加入了少量包含聚(亚烷基醚)重复单元的聚合物。因此，本发明该实施方案通过消除存储和使用两种PTT或者改变用于一种组分中的PTT的性质的需要，而使得用于纤维制备的PTT存储方便和使用简单。(类似地，如果存在另一种聚酯，则优选在两种组分中使用等量该聚酯。)

在本发明一个优选实施方案中，包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物为聚(亚烷基醚)二醇。

优选所述聚(亚烷基醚二醇)包含2-10个碳原子的亚烷基，更优选2-5个碳原子的亚烷基。优选其通过相应亚烷基二醇(例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇和1，4-环己二醇)缩聚制备。优选所述聚(亚烷基醚二醇)为聚(四亚甲基醚)二醇(“PO4G”)、聚(三亚甲基醚)二醇(“PO3G”)和聚乙二醇(“PEG”)及其掺合物和共聚物，最优选PO3G和PO4G。

US2520733、US3326985、US5015789、US5276201、US5284979、US5334778、US5364984、US5364987、US5633362、US5686276、US5821092、US5962745、US6140543、US6232511、US6235948、US6277289、US6284930、US6297408、US6331264、US6342646、US6720459、US7074969、US20020007043A1、US20040152925A1、US20040225161A1、US20040225162A1、US20040225163A1、US20040225107A1、US20040260125A1、US20050069997A1和US20050020805A1；和美国专利申请号11/204713和11/204731(均为2005年8月18提交)公开了PO3G的制备方法和用于制备PO3G的1，3-丙二醇。

用于实施本发明的PO3G可包含少量来自脂族或芳族二酸或二酯的重复单元，例如对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，优选二酸，例如US6608168描述的二酸。其通过1，3-丙二醇反应物和约10-约0.1摩尔％脂族或芳族二酸或二酯缩聚制备。

例如US20040030095A1描述的聚(三亚甲基-亚乙基醚)二醇为合适PO3G的实例。优选聚(三亚甲基-亚乙基醚)二醇通过约50-约99摩尔％(优选约60-约98摩尔％，更优选约70-约98摩尔％)1，3-丙二醇和约50-约1摩尔％(优选约40-约2摩尔％，更优选约30-约2摩尔％)乙二醇的酸催化缩聚制备。

优选用于本发明的聚(亚烷基醚二醇)的数均分子量为至少约200，更优选至少约500，更优选至少约1000，最优选至少1500，优选高达约5000，优选高达约3500，更优选高达约3000，最优选高达约2500。

在本发明另一个优选实施方案中，包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物为由聚(亚烷基醚)二醇和至少一种其他聚合物或单体单元制备的共聚物。优选这些共聚物由(A)至少一种二醇或聚(亚烷基醚)二醇和(B)至少一种其他聚合物或单体单元制备。优选聚醚酯共聚物(“PEE”)。最优选为(a)选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)及其共聚物和掺合物的聚酯；和(b)选自聚(三亚甲基醚)二醇、聚(亚丙基醚)二醇、聚(四亚甲基醚)二醇及其共聚物和掺合物的聚(亚烷基醚)二醇(优选包含C₂-C₁₀亚烷基醚重复单元)的共聚物。在优选实施方案中，(a)PEE为如US6599625、US6905765和US20050282966A1所述的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和聚(三亚甲基醚)二醇的共聚物，(b)PEE为如US6562457、US6905765和US20050282966A1所述的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(三亚甲基醚)二醇的共聚物，和(c)PEE为聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(四亚甲基醚)二醇的共聚物。

就利用聚(三亚甲基醚)二醇制备的PEE而言，优选PEE包含约90-约60％重量聚亚烷基醚酯(作为软链段)和约10-约40％重量聚酯(作为硬链段)。优选硬链段和软链段的摩尔比为至少约2.0，优选高达约4.5。优选PEE的固有粘度为至少约1.4dl/g，优选高达约2.4dl/g。优选通过提供以下物质并使其反应以制备PEE：(a)聚(亚烷基醚)二醇(例如聚(三亚甲基醚)二醇或聚(四亚甲基醚)二醇)，(b)1，3-丙二醇或1，4-丁二醇，和(c)二羧酸、酯、酰氯或酸酐。也可通过使聚(亚烷基醚)二醇(例如聚(三亚甲基醚)二醇或聚(四亚甲基醚)二醇)和聚酯(例如聚丁二醇酯或聚丙二醇酯(例如PTT))反应制备PEE。优选二羧酸、酯、酰氯或酸酐为芳族二羧酸或酯，更优选选自对苯二甲酸二甲酯、联苯甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯和萘二甲酸二甲酯；对苯二甲酸、联苯甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和萘二甲酸；及其混合物。最优选为对苯二甲酸和对苯二甲酸二甲酯。

其他聚(亚烷基醚)二醇，例如本身可用作包含聚亚烷基醚重复单元(例如来自乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇和1，4-环己二醇等)的聚合物的聚(亚烷基醚)二醇，可用于制备合适的PEE。

多种分子量的聚(亚烷基醚)二醇(例如聚(三亚甲基醚)二醇或聚(四亚甲基醚)二醇)可用于制备PEE。优选聚(亚烷基醚)二醇的最小数均分子量(M_n)为至少约200，优选至少约500，更优选至少约1000，更优选至少约1500，最优选至少约2000。优选M_n的最大值为约5000，更优选约4000，最优选约3500。

通常可利用电子显微法检测第二组分的软链段。例如，图3为本发明双组分纤维的显微照片，其中第二组分为聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和聚(四亚甲基醚)二醇的掺合物。第二组分中可见的白“球”为聚(四亚甲基醚)二醇。球的直径为约100-200nm。图4不存在该第二相，图4为其中两种组分均为聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的双组分纤维的电子显微照片。图3和4中可见少量黑“球”；其为二氧化钛聚集体。

PEE可包含约95-约5％重量(优选约90-约50％重量，更优选至少约70％重量)聚(亚烷基醚)酯软链段和约5-约95％重量(优选约10-约50％重量，更优选多达约30％重量)亚烷基酯硬链段。

包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物的另一个实例为如US6590065所述的聚三亚甲基醚酯酰胺。优选聚酰胺链段的平均摩尔质量为至少约300，更优选至少约400。优选其平均摩尔质量高达约5000，更优选高达约4000，最优选高达约3000。

优选聚三亚甲基醚酯酰胺包含1至平均多达约60个聚亚烷基醚酯酰胺重复单元。优选平均为至少约5个，更优选至少约6个聚亚烷基醚酯酰胺重复单元。优选平均多达约30个，更优选多达约25个聚亚烷基醚酯酰胺重复单元。

聚三亚甲基醚链段的平均摩尔质量为至少约800，更优选至少约1000，更优选至少约1500。优选其平均摩尔质量高达约5000，更优选高达约4000，最优选高达约3500。

用于形成软链段的聚醚二醇为聚三亚甲基醚二醇。至少40％重量聚亚烷基醚重复单元为聚三亚甲基醚重复单元。优选至少50％重量，更优选至少约75％重量，最优选约85-100％重量，用于形成软链段的聚醚二醇为聚三亚甲基醚二醇。

优选聚酰胺链段(也有时称作硬链段)的重量百分数为至少约10％，最优选至少约15％，优选高达约60％，更优选高达约40％，最优选高达约30％。优选聚三亚甲基醚链段(也有时称作软链段)的重量百分数高达约90％，更优选高达约85％，优选至少约40％，更优选至少约60％，最优选至少约70％。

包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物可为上述聚合物的掺合物，例如两种或多种聚(亚烷基醚)二醇、PEE和/或聚三亚甲基醚酯酰胺的掺合物。

一种或两种组分的PTT可利用共聚单体和添加剂或其混合物制备。共聚单体或添加剂可包含在一种或两种组分中。在其他情况，双组分纤维不包含一种或多种共聚单体或添加剂(或者一种或多种共聚单体或添加剂以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。某些用于PTT的更重要的共聚单体和添加剂如下所述，但该讨论是示例性的，不应认为构成限定。

如US20060135734A1所述，一种或两种组分的PTT可包含占用于形成PTT的1，3-丙二醇和二酸或酯(例如对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯)的总摩尔数为约0.01-约0.2摩尔％的多官能团重复单元，所述多官能团重复单元来自包含三个或多个羧酸类基团或羟基的多官能团反应物。各组分中的多官能团重复单元可以相同量或不同量存在，可相同也可不同。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不包含该类PTT(或者其以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

优选所述多官能团反应物选自具有至少三个羧基的多羧酸、具有至少三个羟基的多元醇或其混合物。优选所述多官能团反应物为具有3-4个羧基，更优选具有3个羧基的多羧酸。优选所述多官能团反应物为具有3-4个羟基，更优选具有3个羟基的多元醇。在一个实施方案中，所述多官能团反应物包括选自苯均三酸、均苯四酸、均苯四酸二酐、二苯甲酮四甲酸酐、偏苯三酸酐、苯四甲酸酸酐、苯连三酸、偏苯三酸、1，1，2，2-乙烷四甲酸、1，2，2-乙烷三甲酸、1，3，5-戊烷三甲酸、1，2，3，4-环戊烷甲酸及其混合物的多羧酸。在另一个实施方案中，所述多官能团反应物包括选自甘油、季戊四醇、2-(羟甲基)-1，3-丙二醇、三羟甲基丙烷及其混合物的多元醇。最优选所述多官能团反应物包括苯均三酸。

也可结合三官能团共聚单体(例如偏苯三酸)以控制粘度。

在一种或两种组分中，PTT可包含苯乙烯聚合物。在一个优选实施方案中，苯乙烯聚合物存在于各组分中。在该实施方案中，两种组分中的苯乙烯聚合物可相同也可不同。此外，各组分可使用相同或不同量的苯乙烯聚合物。在另一个优选实施方案中，苯乙烯聚合物仅存在于一种组分中。

US20040084796A1描述了在双组分纤维中使用包含苯乙烯聚合物的PTT。一个区别在于本发明存在一个其中两种组分包含相同PTT的优选实施方案。当优选使用相同PTT时，优选在两种组分中使用等量的相同苯乙烯聚合物。

在另一个实施方案中，优选在两种组分中具有不同的PTT。例如(但本发明不是必须)，使用固有粘度(IV)差别为约0.03-约0.5dl/g(优选约0.10dl/g-约0.3dl/g)的PTT可增强并行双组分纤维的卷曲性。在一个优选实施方案中，苯乙烯聚合物在具有较大IV聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的组分中。在另一个优选实施方案中，苯乙烯聚合物在具有较小IV聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的组分中。在另一个实施方案中，苯乙烯聚合物在两种组分中。

优选苯乙烯聚合物在一种组分中占所述组分聚合物重量为至少约0.1％重量，更优选至少约0.5％重量，优选高达约10％重量，更优选高达约5％重量，最优选高达约2％重量。

“苯乙烯聚合物”指聚苯乙烯及其衍生物。优选所述苯乙烯聚合物选自聚苯乙烯、烷基或芳基取代的聚苯乙烯和苯乙烯多组分聚合物。此处的“多组分”包括共聚物、三聚物和四聚物等及其混合物。

更优选苯乙烯聚合物选自聚苯乙烯，由□-甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、乙烯基甲苯、卤代苯乙烯和二卤代苯乙烯(优选氯苯乙烯和二氯苯乙烯)制备的烷基或芳基取代的聚苯乙烯，苯乙烯-丁二烯共聚物和掺合物，苯乙烯-丙烯腈共聚物和掺合物，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯三聚物和掺合物，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三聚物和掺合物，苯乙烯-异戊二烯共聚物、三聚物和掺合物，及其掺合物和混合物。更优选苯乙烯聚合物选自聚苯乙烯，甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基和氯取代的聚苯乙烯，苯乙烯-丁二烯共聚物，及其掺合物和混合物。更优选苯乙烯聚合物选自聚苯乙烯，□-甲基聚苯乙烯和苯乙烯-丁二烯共聚物及其掺合物。最优选苯乙烯聚合物为聚苯乙烯。

苯乙烯聚合物的数均分子量为至少约5000，优选至少50000，更优选至少约75000，更优选至少约100000，最优选至少约120000。优选苯乙烯聚合物的数均分子量高达约300000，更优选高达约200000，最优选高达约150000。

有用的聚苯乙烯可为全同立构、无规立构或间规立构，优选高分子量的无规立构聚苯乙烯。用于本发明的苯乙烯聚合物购自包括DowChemical Co(Midland，Ml)、BASF(Mount Olive，NJ)和Sigma-Aldrich(Saint Louis，MO)在内的许多供应商。

在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含苯乙烯聚合物(或者苯乙烯聚合物以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

如例如US6921803(通过引用将其结合到本文)就PTT纤维所述，一种或两种组分中部分或所有的PTT可为包含约0.05-约5摩尔％(优选至少约0.1摩尔％，更优选至少约0.5摩尔％，更优选至少约1摩尔％，优选至少约1.5摩尔％，优选多达约3摩尔％，最优选多达约2.5摩尔％，最优选为约2摩尔％)对苯二甲酸丁二醇酯重复单元的PTT。各组分中的对苯二甲酸丁二醇酯重复单元可以相同量或不同量存在，可相同也可不同。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含此类PTT(或者其以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

在该实施方案的优选方案中，聚(对苯二甲酸丙二醇酯)组合物包含约95-约99.95摩尔％对苯二甲酸丙二醇酯单元和约5-约0.05摩尔％对苯二甲酸丁二醇酯重复单元。如US6921803所述，在另一个优选实施方案中，聚(对苯二甲酸丙二醇酯)组合物可包含其他聚合物和共聚物等。在该实施方案中，PTT包含约70-约99.95摩尔％PTT重复单元、约5-约0.05摩尔％对苯二甲酸丁二醇酯重复单元和任选的多达29.95摩尔％其他聚合物单元。

如例如US20040121151A1关于在PTT纤维中使用离聚物所述，一种或两种组分可包含约0.05-约10重量％离聚物。各组分中的离聚物可以相同量或不同量存在，可相同也可不同。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含离聚物(或者离聚物以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

如US6316586所述，PTT可包含例如约0.2-5摩尔％磺化的二羧酸共聚单体，例如5-钠磺基间苯二甲酸酯(5-sodium-sulfoisophthalate)共聚单体。使用这些共聚单体提高了阳离子可染性。共聚单体存在于一种或两种组分中。当存在于两种组分中时，所述共聚单体可相同也可不同。此外，可在各组分中使用相同量或不同量。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含该共聚单体(或者其以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

一种或两种组分可包含含有用于提高酸可染性(acid-dyeability)的聚合物添加剂的PTT，例如如US6576340、US6723799和US6713653所述。各组分中的添加剂可以相同量或不同量存在，可相同也可不同。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含添加剂(或者其以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。一个实施方案的PTT包含仲胺或仲胺盐，所述仲胺或仲胺盐以有效提高酸可染色的和经酸染色的聚酯组合物的酸可染性的量存在。优选所述组合物中的仲胺单元为至少约0.5摩尔％，更优选至少1摩尔％。优选该聚合物组合物中的仲胺单元占所述组合物重量为约15摩尔％或更少，更优选约10摩尔％或更少，最优选5摩尔％或更少。另一个实施方案的酸可染色的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)组合物包含PTT和基于叔胺的聚合物添加剂。优选所述聚合物添加剂由(i)包含仲胺或仲胺盐单元的三胺和(ii)一种或多种其他单体和/或聚合物单元制备。一种优选的聚合物添加剂包括选自聚-亚氨基-二亚烷基-对苯二甲酰胺、-间苯二甲酰胺和-1，6-萘二甲酰胺及其盐的聚酰胺。

一种或两种组分可包含如例如US20050272336A1所述的抗微生物添加剂。优选抗微生物添加剂的用量占所述组分总聚合物重量为约0.1-小于2.0摩尔％，优选所述抗微生物添加剂为聚(6，6′-烷基亚氨基-二(六亚甲基)己二酰胺)、聚(6，6′-烷基亚氨基-二(四亚甲基)己二酰胺)、聚(N，N′-二烷基亚氨基-三(四亚甲基))己二酰胺或其组合，其中所述烷基具有1-约4个碳原子。各组分中的添加剂可以相同量或不同量存在，可相同也可不同。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含该添加剂(或者其以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

一种或两种组分可包含如例如US6312805所述的阳离子可染色或染色的PTT。各组分中的添加剂可以相同量或不同量存在，可相同也可不同。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含所述添加剂(或者其以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

可向任一组分的PTT加入其他聚合物添加剂以提高强度、促进挤出后加工或提供其他益处。例如可加入约0.5-约5摩尔％己二胺以提高本发明酸可染色的聚酯组合物的强度和可加工性。可加入约0.5-约5摩尔％聚酰胺(例如尼龙6或尼龙6，6)以提高本发明酸可染色的聚酯组合物的强度和可加工性。可如US6245844所述加入成核剂，优选0.005-2％重量选自对苯二甲酸一钠，萘二甲酸一钠和间苯二甲酸一钠的二羧酸一钠盐作为成核剂。各组分中的这些添加剂可以相同量或不同量存在，可相同也可不同。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含其中一种或所有这些添加剂(或者一种或多种所述添加剂以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

一种或两种组分可包含如例如US20060041039A1所述的荧光化合物。各组分中的荧光化合物可以相同量或不同量存在，可相同也可不同。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含荧光化合物(或者其以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

各个组分还可包含其他添加剂，例如至少一种选自消光剂、热稳定剂、增粘剂、荧光增白剂、颜料和抗氧化剂的添加剂，包括已知用于PTT的含钴和含磷化合物、受阻酚和受阻胺等。各组分中的这些添加剂可以相同量或不同量存在，可相同也可不同。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维不含一种或所有这些添加剂(或者一种或多种所述添加剂以不对纤维性能造成明显影响的少量存在)。

一种优选的消光剂为TiO₂，可在制备纤维的过程中或制备纤维前将其加入PTT中，优选占所述组分重量为约0.1-约0.5％重量。优选消光纤维各组分中TiO₂的用量为约0.3％重量。在PTT的制备中在PTT中将TiO₂用作消光剂及用于其他目的为人们所熟知(见例如US3671379、US5798433、US5340909、US6153679、US6680353和US6787630)。

制备本发明并行或皮芯双组分纤维的方法包括：(a)提供包含约90-100％重量聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的第一组分和为包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和聚亚烷基醚重复单元的组合物的第二组分；和(b)纺所述组分以形成双组分纤维。

可以任何已知方法提供PTT，包括物理掺合物和熔融掺合物。优选熔融掺合和混合用于制备第二组分的聚合物。更具体地，将其混和并加热至足以形成掺合物的温度，冷却，所述掺合物成形为成型制品，例如颗粒。所述成分可以许多不同方法形成掺合组合物。例如，可以以下方法对其进行处理：(a)同时加热和混和，(b)加热前在单独装置中预混和，或(c)加热，然后混和，例如通过传输线注入。混合、加热和成形可利用用于该目的的传统设备进行，例如挤出机或班伯里密炼机等。所述温度应高于各组分的熔点，但低于最低分解温度，因而必须针对PTT和包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物(例如PEE和聚(亚烷基醚二醇))的任何特定组合物作相应调整。取决于所使用的具体聚合物，所述温度通常为约200℃-约270℃，最优选至少约250℃，优选高达约280℃。

两种聚合物组合物自喷丝头熔融纺丝形成双组分纤维。可使用常用于纺该类双组分纤维的方法和设备。US6641916、US20020025433A1和US200402225444A1公开了典型的纺丝方法和喷丝头设计。

图1示出了用于本发明方法的侧向流动熔融纺丝装置。骤冷气体1进入喷丝头面3压力通风系统4下面的2区，流经铰链型挡板18并通过筛网5，形成大体上为层状的气流，穿过刚从喷丝头内的毛细管(图中未示出)纺出的仍为熔融态的纤维6。挡板18顶部为铰链连接，可调节其位置以改变穿过2区的骤冷气体的流动。喷丝头面3在2区顶部上方凹进一段距离A，从而使得骤冷气体不会与刚纺出来的纤维接触，而是直到经过一段延迟后才接触，在这段延迟期间纤维可被凹处的侧面加热。或者，如果喷丝头面不凹进，则可通过紧靠喷丝头面下方并与喷丝头面同轴设置短圆柱(图中为示出)来产生未加热的骤冷延迟空间。骤冷气体(如果需要可以被加热)持续在纤维上流过，并进入被通过纤维出口7离开2区的移动纤维围绕的空间中。可通过任选的给油辊10对当前为固体的纤维给油，然后将该纤维送至图2中示出的辊。

图2中，例如刚从图1所示装置中纺出的纤维6可经过(任选的)给油辊10、绕过从动辊11、绕过空转辊12，然后绕过经加热的喂丝辊13。经加热的喂丝辊的温度可为约50℃-约80℃。然后纤维可被经加热的拉伸辊14拉伸。拉伸辊14的温度可为约50℃-170℃，优选约80℃-120℃。拉伸比(卷绕速度与拉辊或喂丝辊速度之比)为约1.4-约4.5，优选约2.5-4.0。在成对辊13或成对辊14之间不需要施加任何明显的张力(超过将纤维保持在辊上所必需的力)。

经辊14拉伸后，纤维可由辊15进行热处理，绕经任选的未加热辊16(其调节纱张力以适合卷绕)，然后到达卷绕棍17。热处理也可以用一个或多个其它的加热辊、蒸汽喷嘴或加热室如“热箱”进行。热处理可以进行基本上恒定的长度，例如通过图2中的辊15进行，将纤维加热至约110℃-约180℃，优选约120℃-约170℃。热处理的持续时间取决于纱旦数；重要的是纤维能达到与辊基本上相同的温度。如果热处理温度太低，在高温、张力下，卷曲将减少，而收缩可增加。如果热处理温度太高，则方法的可操作性将由于频繁的纤维断丝而变得困难。优选热处理辊与拉伸辊的速度基本上相同，以保持该方法中这一位置的纤维张力基本上恒定，并由此避免纤维卷曲的损失。

或者，可不加热喂丝辊，拉伸通过也对纤维进行热处理的拉伸喷嘴和加热的拉伸辊进行。交错喷嘴任选可以位于拉伸/热处理辊和卷绕辊之间。

最后，卷绕所述纤维。在本发明产品的制备中，具有代表性的卷绕速度为2500米/分钟(mpm)。

通常用于双组分纤维纺丝的其他步骤也可结合到制备本发明纤维的方法中，例如应用纺丝油剂和将所述纤维剪切成短纤维。

在一个优选实施方案中，所述双组分纤维为并行双组分纤维。在另一个优选实施方案中，所述双组分纤维为皮芯双组分纤维。就并行和皮芯纤维，其包括本领域描述为同心或偏心皮芯双组分纤维的双组分纤维，以及满足上述双组分纤维一般定义的其他双组分纤维。其可为圆形、基本上圆形、椭圆形、扇形、八叶形、三角形、辐射形(也称作sol)、三叶形、四槽形(也称作quatra-channel)、荷叶带形、带状、橡树果状、雪人状(snowman)和星放射状等。其可为实心、中空或多孔的。如本领域所熟知，其可具有许多其他形状，并可具有许多不同特征。

例如，通过本发明方法制备的并行纤维可具有如US6641916所述的“雪人状”(“A”)、椭圆形(“B”)或基本上圆形(“C1”，“C2”)的横截面形状。也可制成其他形状。例如图3示出了“橡树果”形状，图4为“对称的”形状。优选皮芯纤维具有椭圆形或基本上圆形的横截面形状。“基本上圆形”指在纤维横截面中心相互交叉成90°的两轴长度之比不大于约1.2∶1。“椭圆形”指在纤维横截面中心相互交叉成90°的两轴长度之比大于约1.2∶1。可将“雪人状”横截面描述成具有长轴、短轴和当相对于长轴绘制时短轴长度具有至少两个最大值的并行横截面。

所述纤维可为任意规格，例如约0.5-约20丹尼尔/长丝(约0.6-约22分特/长丝)。为获得高卷曲收缩水平，例如高于约30％，优选该新型纤维第一组分与第二组分的重量比为约30∶70-70∶30。更优选所述比率为约40∶60-约60∶40。

本发明还涉及包含所述双组分纤维的纱和织物。优选实施方案包括织造织物、针织物和非织造织物。

本发明相对于由聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)制备的纤维和织物的优势包括明显更好的卷曲性质、手感更软、上色率更高和能在大气压力下染色。特别应当注意的是高卷曲收缩率为约10％-约90％。

本发明另一个优势在于可使用相当高的拉伸比(2.0-4.0)并在可用卷绕速度(2000mpm-4000mpm)范围内制备纺丝拉伸丝，同时保持高卷曲收缩率。当纺丝速度提高时，聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的取向通常会提高。取向更高，则一般需要降低拉伸比。

实施例

以下实施例用于阐述本发明，而不对其构成限定。除非另有指明，否则所有份数和百分数等均为重量份和重量百分数。

物理性质

固有粘度

利用Viscotek FORCED FLOW VIS-COMETER Y900(ViscotekCorporation，Houston，TX)测定固有粘度(IV)。以0.4克/dL浓度将聚合物溶解在50/50％重量的三氟乙酸/二氯甲烷中。在19℃依据基于ASTM D 5225-92的自动方法测定粘度。所测IV值与在60/40％重量的苯酚/1，1，2，2-四氯乙烷中依据ASTM D 4603-96手动测得的IV值相关。

分子量

分子量(数均，M_n)通过使用来自Waters Corporation(Milford，MA)的体积排阻色谱系统MODEL ALLIANCE 2690^TM的体积排阻色谱法测定，所述系统具有WATERS 410^TM折射率检测器(DRI)和结合有静态直角光散射和差动毛细管粘度检测器的Viscotek Corporation(Houston，TX)MODEL T-60A^TM双检测器模块。

断裂伸长，韧性

利用Instron Corp(Canton，MA)的1122型INSTRON张力测试仪(5500R)测定下面实施例中提到的纤维的物理性质。更具体地，依据ASTM D-2256测量断裂伸长(Eb)和韧性。

卷曲收缩率

除非另外指明，否则如下测定实施例中制备的双组分纤维的卷曲收缩率。将各样品用摇绞纱机以约0.1gpd(0.09dN/特)的张力形成5000±5总丹尼尔(5550分特)的绞丝。将绞丝在70+/-°F(21+/-1℃)和65+/-2％相对湿度下调节最少16小时。将绞丝基本上垂直地悬挂于支架上，在绞丝底部悬挂1.5mg/den(1.35mgl/分特)砝码(例如对于5550分特绞丝悬挂7.5g)，使悬挂了砝码的绞丝达到平衡长度，测定绞丝长度至1mm精度内，并记录为“C_b”。测试期间绞丝上留有1.35mg/分特的砝码。然后，从绞丝底部悬挂500mg的砝码(100mg/d；90mg/分特)，并测量绞丝长度至1mm精度内，记录为“L_b”。通过下式计算卷曲收缩率(百分比)(热定型前，如下对该测试的描述)“CC_b”：

CC_b＝100(L_b-C_b)/L_b

除去500g砝码，然后将绞丝挂在支架上，1.35mg/分特砝码仍在原位，在约212°F(100℃)的烘箱中进行热定型5分钟，之后将支架和绞丝从烘箱中取出，并如上所述调节2小时。该步骤用来模拟工业干热定型，这是在双组分纤维中产生最终卷曲的一个途径。如上所述测量绞丝的长度，将其长度记为“C_a”。将500g砝码再次挂在绞丝上，如上所述测量绞丝长度，记录为“L_a”。按照下式计算热定型后卷曲收缩率(％)“CC_a”

CC_a＝100(L_a-C_a)/L_a

结果以CC_a记录在下表中。

在某些实施例中，在通过将纤维圈挂在支架上并在圈的底部悬挂1.5mg/丹尼尔(1.35mg/分特)砝码进行拉伸和热处理，并且测量所述圈的长度后立即测量卷曲收缩率。然后在所述圈的底部悬挂100mg/den(90mg/分特)砝码，并再次测量所述圈的长度。如下计算卷曲收缩率：两个长度的差除以利用90mg/分特砝码所测长度。该方法得到的卷曲收缩率比上文就“CC_a”所述方法得到的卷曲收缩率大最多约10-20％(绝对)。结果以CC_a ^*示于下表中。

双组分纤维的制备

各实施例中用作第一和第二组分的PTT

聚对苯二甲酸丙二醇酯，半消光，E I du Pont de Nemours and Company，Wilmington，DE)相同。

为方便起见，将第一组分称为主要包含PTT的组分，将第二组分称为包含聚合物组合物的组分，所述组合物包含(i)PTT和(ii)包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。

干燥PTT和第二组分聚合物至小于50ppm含水量。利用传统的双螺杆挤出机熔融挤出经干燥的颗粒。在第二组分聚合物组合物的制备中，利用注射泵将包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物转移至挤出机中。在约240℃挤出所述掺合物。挤出物流入水浴中以固化聚合物掺合物形成单丝，然后将所述单丝剪切成颗粒。

在实施例双组分纤维纺丝过程中，利用吞吐量为10-16g/分钟的挤出机(Werner&Pfleiderer共旋转28mm挤出机，容量为0.4-40磅/小时(0.23-18.1kg/小时))熔融聚合物。PTT挤出机所达到的最高熔融温度为约250-265℃。用于第二组分聚合物组合物的挤出机达到的最高熔融温度为约230-255℃。泵将聚合物转移至纺丝头。

所使用的喷丝头为后聚结双组分喷丝头，具有34对环形排列的毛细管，每对毛细管间的内角为30°，毛细管直径为0.64mm，毛细管长度为4.24mm。喷丝头温度保持在小于265℃。(后聚结)喷丝头向纺丝柱的顶部凹陷4英寸(10.2cm)，从而使骤冷气体只有在延迟后才会与刚刚纺出来的纤维接触。骤冷气体为以约20℃室温供应的空气。所述纤维具有并行横截面。

在实施例中，除非另有指明，否则图2中的辊13在约70℃工作，辊14在约90-120℃和1500-2700mpm工作，辊15在约120-160℃和1500-2700mpm工作。

在实施例中，所使用的拉伸比接近于获得双组分纤维的最大可实施拉伸比，即2.2-4.0。

利用最大卷绕速度为6000mpm的BARMAG SW6 2S WINDER(Barmag AG，Germany)卷绕所述纤维。

所得纤维具有并行的横截面，并具有以下实施例所述性质。

除非另有指明，否则纤维中两种聚合物的重量比(各组分总聚合物重量)为50/50。

透射电子显微法(TEM)

将纤维剪切成1cm长度，并置于环氧树脂模中。所述环氧树脂为加入模中并在65℃固化过夜的2份Bueller树脂。然后制备嵌入的纤维用于纤维切片，使其大致朝向刀片并固定在体视显微镜下的小虎钳中。将朝向的纤维样品固定在Leica ULTRACUT切片机样品夹中，并利用附于小s/s舟的金刚石刀片在约-90℃低温切片。将小的80纳米厚的切片置于装满乙醇的舟中。将乙醇和切片倒入装有水的皮氏培养皿中。利用体视显微镜，通过表面张力将所述切片固定在小铜网上。将所述铜网固定在TEM样品架上，利用数码相机系统电子成像。所使用的TEM为JEOL 1200EX。

实施例1

如下所述制备和比较本发明双组分纤维和包含相同PTT作为两组分的对照。

用于两种组分(用于实施例1-5中双组分纤维的制备)的PTT如上所述，其IV为1.02dl/g。

第二组分的包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物为数均分子量(M_n)为2000的聚(四亚甲基醚)二醇(PO4G)(Invista，Wichita，KS)。利用注射泵将PO4G转移到挤出机中，并混入熔融的PTT中。所得颗粒的PO4G含量占聚合物总重量为9.1％重量。

PTT/PO4G掺合物的IV为0.98dl/g。如上所述制备双组分纤维。

双组分纤维的性质见表1。

为进行对比，还单独利用PTT作为两组分制备了纤维。该结果以“对照”出现在表中。

表1-PTT//PTT-PO4G双组分纤维

^*CC，纺纤维后立即测得的机器卷曲(machine crimp)。

对比实施例A：参照WO2004/061169A1。在双组分纤维的制备中，在具有不同固有粘度(分别为1.01和0.86)的纤维两侧使用PTT聚合物。

对比实施例B：参照US2004/0084796A1。在双组分纤维的制备中，在具有不同固有粘度(分别为1.01和0.86)的纤维两侧使用PTT聚合物。

如表1所示，使退火辊在不同温度工作制备了双组分纤维。在纺丝过程中，最高卷绕速度为2550mpm。数据表明通过将PO4G引入组合物中，可轻易获得具有所需丹尼尔数的双组分纤维，同时保持高卷曲收缩率。卷曲收缩率明显高于在双组分纤维两侧纺聚酯的对比实施例的情况。

实施例2

如实施例1所述制备和比较本发明双组分纤维和包含相同PTT作为两组分的对照，区别如下。所得颗粒的PO4G含量占聚合物总重量为13％重量。用于制备第二组分的掺合物的IV为0.93dl/g。双组分纤维和对照纤维的性质见表2。

表2-PTT//PTT-PO4G双组分纤维

^*CC，纺纤维后立即测得的机器卷曲(machine crimp)。

应用的最大卷绕速度为2500mpm。数据表明通过将PO4G引入组合物中，可轻易获得所需丹尼尔的双组分纤维，并保持高卷曲收缩率。

实施例3

如实施例1所述制备和比较本发明双组分纤维和包含相同PTT作为两组分的对照，区别如下。

用于两组分的PTT如上所述，其IV为1.02dl/g。

第二组分包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物为与PTT掺合的包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和聚(四亚甲基醚)重复单元的聚醚酯共聚物。因此，该共聚物在共聚物链中具有PO4G链段，而实施例1和2中PO4G以均聚物存在。

通过以下方法制备第二组分聚合物组合物：首先制备聚醚酯共聚物，然后与PTT一起熔融挤出。如下制备聚醚酯预聚物。向25加仑的高压釜加入27.2kg PTT、27.2kg数均分子量为2000的聚(四亚甲基醚)二醇(PO4G，Invista，Wichita，KS，M_n＝2000)和16g

TPT钛酸盐催化剂。升温至255℃，并在该温度保持5小时。骤冷后，得聚合物薄片。

干燥后，利用传统的双螺杆挤出机熔融挤出聚醚酯共聚物和PTT颗粒。在约240℃挤出所述掺合物。PTT和聚醚酯预聚物的进料速度比为1∶1。挤出物流入水浴中以固化混合的聚合物形成单丝，然后将所述单丝剪切成颗粒。颗粒的PO4G含量为25％重量。混合聚合物的IV为0.72dlg。

双组分纤维的性质见表3。

为进行对比，还利用IV为1.02dlg的PTT作为两组分制备了纤维。该结果以“对照”出现在表中。

表3-PTT//PTT-PO4G聚醚酯共聚物双组分纤维

^*CC，纺纤维后立即测得的机器卷曲(machine crimp)。

^**双组分纤维中PTT//PTT-PEE比率为60/40。

最大可实施的卷绕速度为2400mpm。如表3数据所示，利用不同拉伸辊温度制备了双组分纤维。

观察到的卷曲收缩率虽然仍明显高于对照，但低于在其中PO4G链段包含在均聚物中的实施例1和2中观察到的卷曲收缩率。

实施例4

如实施例3所述制备和比较本发明双组分纤维和包含相同PTT作为两组分的对照，区别如下。

在该实施例中，如实施例3所述制备PTT/PO4G掺合物，只是PTT和预聚物的进料速度比为2∶1；即PTT的进料速度为5.7kg/小时，预聚物的进料速度为2.8kg/小时。挤出物流入水浴中以固化聚合物形成单丝，然后将所述单丝剪切成颗粒。颗粒的PO4G含量为16.6％重量。掺合聚合物的IV为0.83dl/g。

双组分纤维的性质见表4。

为进行对比，还利用IV为1.02dl/g的PTT作为两组分制备了纤维。该结果以“对照”出现在表中。

表4-PTT/PTT-PO4G聚醚酯共聚物双组分纤维

CC^*，纺纤维后立即测得的机器卷曲(machine crimp)。

纺丝过程中最大可实施的卷绕速度为2400mpm。卷曲收缩率小于表1和表2所示卷曲收缩率。

实施例5

如实施例4所述制备和比较本发明双组分纤维和包含相同PTT作为两组分的对照，区别如下。

利用US2002/0007043A1的实施例4所述方法制备数均分子量为1660的聚(三亚甲基醚)二醇(PO3G)。

利用实施例1所述方法制备PTT和PO3G的掺合物。在约240℃挤出所述掺合物。挤出物流入水浴中以固化聚合物掺合物形成单丝，然后将所述单丝剪切成颗粒。所得颗粒的PO3G含量占总聚合物重量为4.5％重量。

PTT/PO3G掺合物的IV为0.96dl/g。

双组分纤维的性质见表5。

为进行对比，还利用IV为1.02的PTT作为两组分制备了纤维。该结果以“对照”出现在表中。

表5-PTT/PTT-PO3G双组分纤维

^*CC，纺纤维后所测机器卷曲(machine crimp)。

纺丝过程中最大可实施的卷绕速度为2000mpm。如表5数据所示，所述双组分纤维具有优异的卷曲收缩率。

在市售的聚合物中，认为US6841245B2公开的聚酯对提供了最高的卷曲收缩率。数据对比表明本发明利用聚酯/聚醚酯聚合物对提供了相同或更高的卷曲收缩率。

给出本发明的上述实施方案是为了进行举例说明。但并不是穷举，也并不意味着将本发明限定于所公开的这些严格形式。本领域技术人员可根据本文公开的内容对所述实施方案进行许多变化和改进，这是显而易见的。

Claims

1.一种双组分纤维，其中(a)第一组分包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)且(b)第二组分为聚合物组合物，所述组合物包含(i)聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和(ii)包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。

2.权利要求1的双组分纤维，其中所述第一组分包含占第一组分聚合物重量为90-100％重量的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。

3.权利要求1的双组分纤维，其中所述第一组分和第二组分的重量比为30∶70-70∶30。

4.权利要求1的双组分纤维，其中所述第二组分包含0.1-30％重量包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。

5.权利要求1的双组分纤维，其中所述第二组分包含占用于第二组分的聚合物重量为99.9％-70％重量的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，和占用于第二组分的聚合物重量为0.1％-30％重量的包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。

6.权利要求1的双组分纤维，其中：

(a)第一组分包含95-100％重量聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，且不含包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物；且

(b)第二组分包含占用于第二组分的聚合物重量为99.5％-80％重量的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，和占用于第二组分的聚合物重量为0.5％-20％重量的包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物。

7.权利要求1-6中任一项的双组分纤维，其中所述双组分纤维为并行双组分纤维。

8.权利要求1-6中任一项的双组分纤维，其中所述双组分纤维为皮芯双组分纤维。

9.织造或非织造织物或者地毯，所述织物或者地毯包含权利要求1-8中任一项的双组分纤维。

10.一种制备双组分纤维的方法，所述方法包括：

(a)提供包含90-100％重量聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的第一组分；

(b)提供聚合物组合物作为第二组分，所述组合物包含(i)聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和(ii)包含聚亚烷基醚重复单元的聚合物；和

(c)纺和加工第一组分和第二组分以形成双组分纤维。