CN101321828A - 聚（对苯二甲酸三亚甲基二醇酯）/聚（α-羟基酸）双组分长丝 - Google Patents

聚（对苯二甲酸三亚甲基二醇酯）/聚（α-羟基酸）双组分长丝 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)/聚(α－羟基酸)双组分丝、其制造方法及其终端用途。

Description

聚（对苯二甲酸三亚甲基二醇酯）/聚（α-羟基酸）双组分长丝
发明领域
本发明涉及聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)/聚(α-羟基酸)双组分长丝、其制造方法及其终端用途。
发明背景
聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)(“PTT”)及其在很多应用包括纤维上的用途在文献上已有描述。PTT是一种从对苯二甲酸或其酯和三亚甲基二醇(也称为1，3-丙二醇(“PDO”))衍生的聚酯。PDO可以经由各种化学的或生物化学的路线、包括从各种糖源例如玉米制备，因而可以从可再生资源制备。有改善的强度和劲度(由更好的模量证实)的新型PTT丝一直是所希望的。
此外，由于对苯二甲酸及其酯目前是从石油系制备的，因而希望的是增加PTT组合物的绿色(可再生资源基础)而不损害产品的总体性能。
日本专利公报No.2003-041435描述了PTT与1～10wt％基本上由聚乳酸组成的聚酯的混合物。该混合物用来制备中空卷曲的短纤维。聚(乳酸)也可以从一种可再生资源制备，即从乳酸(2-羟基丙酸)及其分子间酯制备，后者又是从碳水化合物通过乳酸发酵制备的。日本专利公报No.2003-041435的焦点是使用聚乳酸来提供更稳定的卷曲。
发明概要
本发明涉及一种双组分长丝，包含聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)和该长丝重量的约0.5～约18wt％的聚(α-羟基酸)。
较好该双组分长丝包含该组合物重量的约5～约15wt％的聚(α-羟基酸)。更好，该双组分长丝包含该组合物重量的约8～约12wt％的聚(α-羟基酸)。
较好，该双组分长丝包含该组合物重量的约82～约95.5wt％的聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)。更好，该双组分长丝包含该组合物重量的约85～约95wt％的聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)。最好，该双组分长丝包含该组合物重量的约88～约92wt％的聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)。
更好，该聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)是以一种使用可再生生物源经由发酵方法制备的1，3-丙二醇制造的。
较好，该聚(α-羟基酸)是聚乳酸、更好一种生物法衍生的聚乳酸。
较好，该双组分长丝是约0.5～约35dpf。在另一种较好实施方案中，权利要求1的双组分长丝是一种约10～约2000dpf的单丝。
本发明也涉及该双组分长丝的一种制备方法，包含下列步骤：(a)提供一种熔体组合物，包含聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)和该组合物重量的约0.5～约18wt％的聚(α-羟基酸)；和(b)从该组合物形成双组分长丝。
较好实施方案详细描述
本文中提到的所有出版物、专利申请、专利、及其它参考文献均全文列为本文参考文献。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术术语和科学术语均具有与本发明所属行业内技术人员共同理解的相同的含义。在冲突的情况下，以本说明书包括定义为准。
除明确说明者外，商标均以大写字母显示。
本文中的材料、方法、和实例只是说明性的，而且除专门说明者外，无意成为限定性的。尽管与本文中所述的那些类似或等效的方法和材料可以用于本发明的实施或试验，但本文中描述了适用的方法和材料。
除非另有说明，否则所有百分率、份额、比例等均以重量计。
当数量、浓度、或其它数值或参数以要么范围、要么较好范围、要么较好上限值和较好下限值的清单给出时，这要理解为具体地公开了从任何范围上限或较好值和任何范围下限或较好值的任何一对形成的所有范围，不管是否单独公开了范围。在本文中引用数值范围的情况下，除非另有说明，否则该范围意在包括其终点和该范围内的所有整数与分数。无意将本发明的范围限定于定义一个范围时引用的具体数值。
当“约”这一术语用于描述一个数值或一个范围的终点时，应当理解该公开包括所提及的具体数值或终点。
本文中使用的“包含”、“包括”、“有”这些术语或其任何其它变异意图覆盖一种非排它性包括。例如，包含一份元素清单的过程、方法、物品、或装置不一定限定于只是那些元素，而且也可以包括没有明确列出或者此类过程、方法、物品、或装置固有的其它元素。进而，除非明确说明相反情况，否则“或”系指一种包括终点在内的或而不指一种排它性的或。例如，条件A或B被下列任何一种所满足：A是真的(或存在的)而B是假的(或不存在的)，A是假的(或不存在的)而B是真的(或存在的)，或A和B两者都是真的(或存在的)。
“一个”或“一种”的使用，用来描述本发明的各元素和各成分。这样做只是为了方便起见，并给出本发明的一般意义。应当把这种描述解读为包括一个(种)或至少一个(种)，而且单数也包括复数，除非显然它另有含义。
本发明涉及包含聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)和α-羟基酸聚合物的聚合物组合物、熔融共混聚酯混合物、和双组分长丝。一种或多种α-羟基酸的聚合物的数量是至少约0.5％、较好至少约1％、更好至少约2％、进一步更好至少约5％、最好至少约8％。α-羟基酸聚合物的数量可多达约18％、较好可多达约15％、最好可多达约12％。较好，该聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)的使用量可多达约99.5％、更好可多达约99％、甚至更好可多达约98％、进一步更好可多达约95％、最好可多达约92％。其使用量较好为至少约82％、更好至少约85％、最好至少约88％。以上所述是重量百分率，而且分别以该聚合物组合物的总重量、熔融共混聚酯混合物的总重量、和双组分长丝的总重量为基准。为方便起见，本发明的聚合物组合物有时简称为“PTT/PAHA聚合物”。
聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)或PTT意在涵盖含有至少70mol％对苯二甲酸三亚甲基二醇酯重复单元的均聚物和共聚物。较好的聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)含有至少85mol％、更好至少90mol％、甚至更好至少95mol％或至少98mol％、最好约100mol％对苯二甲酸三亚甲基二醇酯重复单元。
聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)一般是通过1，3-丙二醇与对苯二甲酸/二酯以及任选的少量其它单体的酸催化缩聚生产的。
当该PTT是一种共聚物时，它可以含有可多达30mol％、较好可多达15mol％、更好可多达10mol％、甚至更好可多达5mol％、最好可多达2mol％含有其它单元的重复单元。这些重复单元较好含有4～12碳原子的二羧酸(例如丁二酸、戊二酸、己二酸、十二烷二酸和1，4-环己烷二羧酸)；除对苯二甲酸外有8～12碳原子的芳香族二羧酸(例如间苯二甲酸和2，6-萘二羧酸)；和除1，3-丙二醇外有2～8碳原子的线型、环状、和支化脂肪族二醇(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-环己烷二醇)。
该聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)可以含有少量其它共聚单体，而这样的共聚单体通常选择得使它们对性能不产生显著有害的影响。这样的其它共聚单体包括5-钠磺基间苯二甲酸，例如，其水平在约0.2～5mol％范围内。为了控制粘度，可以掺入非常少量的三官能共聚单体例如偏苯三酸。
特别好的聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)是这样一种，其中用来制造该聚合物的1，3-丙二醇包含(较好实质上包含)使用可再生生物源经由发酵法制备的1，3-丙二醇。作为来自可再生源的起始原料的一个说明性实例，已经有人描述了利用从生物的和可再生的资源生产的原料例如玉米原料的1，3-丙二醇(PDO)生物化学路线。例如，在克雷白氏杆菌属(Klebsiella)、柠檬杆菌(Citrobacter)、梭状芽胞杆菌属(Clostridium)、和乳酸杆菌(Lactobacillus)中发现了能使甘油转化成1，3-丙二醇的菌株。该技术公开于若干出版物包括US5633362、US5686276和US5821092中。US5821092中，除其它外，公开了使用重组有机体从甘油进行1，3-丙二醇的生物学生产的方法。该方法掺入了用异种pdu二醇脱氢酶基因转型的、对1，2-丙二醇有专性的大肠菌(E.coli)。转型的大肠菌在作为碳源的甘油的存在下生长，而从生长介质中分离出1，3-丙二醇。由于杆菌和酵母两者都能使葡萄糖(例如玉米糖)或其它碳水化合物转化成甘油，因而这些出版物中所公开的方法提供了1，3-丙二醇单体的一种快速、不昂贵和环境上负责任的来源。
诸如用以上所述和参照的方法生产的、生物法衍生的1，3-丙二醇含有来自由植物结合的大气二氧化碳的碳，而这些植物包含用于1，3-丙二醇生产的原料。因此，对于在本发明范畴内的使用较好的生物法衍生1，3-丙二醇只含有可再生碳而不含有化石燃料系或石油系碳。因而，基于利用生物法衍生1，3-丙二醇的聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)对环境产生较小的影响，因为该组合物中使用的1，3-丙二醇不耗损日益减少的化石燃料，而且降解时将碳释放回到大气中供植物再次使用。
较好，作为反应物或作为该反应物的成分使用的1，3-丙二醇，当用气相色谱分析测定时，其纯度＞约99wt％、更好＞约99.9wt％。特别好的是像US7038092、US2004-0260125A1、US2004-0225161A1和US2005-0069997A1中公开的那些精制1，3-丙二醇。
该精制1，3-丙二醇较好有下列特征：
(1)220nm紫外线吸收＜约0.200，250nm紫外线吸收＜约0.075，且275nm紫外线吸收＜约0.075，和/或
(2)组合物的L*a*b*“b*”色值＜约0.15(ASTM D6290)，且270nm的吸收度＜约0.075，和/或
(3)过氧化物组成＜约10ppm；和/或
(4)总有机杂质(除1，3-丙二醇外的有机化合物)的浓度＜约400ppm、更好＜约300ppm、还更好＜约150ppm(用气相色谱法测定)。
本发明的聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)的特性粘度是至少约0.5dL/g、较好至少约0.7dL/g、更好至少约0.8dL/g、进一步更好至少约0.9dL/g、最好至少约1dL/g。本发明的聚酯组合物的特性粘度较好可高达约2dL/g、更好可高达约1.5dL/g、最好可高达约1.2dL/g。
聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)和用于制备聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)的较好制造技术描述于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，US6538076，US6841505和US6887953。
可用来作为本发明的聚酯的聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)可在SORONA商标下购自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company，美国特拉华州威尔明顿)和在CORTERRA商标下购自壳牌化学公司(美国得克萨斯州休斯敦)。
用于本发明实施的聚合α-羟基酸(“PAHA”)包括乳酸(包括其立体定向二聚体L(-)丙交酯)、乙醇酸(包括其二聚体乙交酯)、和2-羟基丁酸的聚合物。在“聚合α-羟基酸”这一术语中也包括的是PLA的共聚物例如PLA与ε-己内酯(2-氧杂环庚酮)和/或γ-己内酯(5-乙基-2-氧杂环戊酮)的共聚物。
用于本发明实施的较好聚(乳酸)(PLA)是一种从L(-)丙交酯催化制备的、熔点较好为130～200℃的100％生物法衍生聚合物。用于本发明实施的PLA的特性粘度较好是至少约0.7dL/g、更好至少约0.9dL/g、且较好可高达约2.0dL/g、更好可高达约1.6dL/g。
适用于实施本发明的PLA’s可购自Cargill公司(Minetonka，MN)，且一个较好的等级是PLA Polymer 4040D等。
因此，在聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)含有生物法衍生1，3-丙二醇和含有生物法衍生PLA的本发明的较好丝可以表征为比包含石油系对应物的类似组合物更天然的而且有更小环境影响的。
该PTT/PAHA聚合物可以用任何已知技术包括物理共混和熔融共混制备。较好该PTT和PAHA是熔融共混和配混的。较好PTT和PAHA是在足以形成共混物的温度混合和加热，并在冷却时使该共混物成形为一种成形物例如粒料。该PTT和PAHA可以以很多不同方式成形为一种共混物。例如，它们可以是(a)同时加热和混合，(b)加热之前在一台单独装置中预混，或(c)加热、然后混合。作为一个实例，该聚合物共混物可以通过转移线注入来制作。混合、加热和成形可以用为该目的设计的惯常设备例如挤塑机、班布里混合机等进行。该温度应当高于每个成分的熔点但低于最低分解温度、因此必须为PAT和PAHA的任何特定组成进行调整。温度典型地在约180℃～约260℃范围内、较好至少约230℃、更好可高达约250℃，因本发明的特定PTT和PAHA而异。
该聚合物组合物当希望时可以含有添加剂，例如褪光剂、热稳定剂、增粘剂、荧光增白剂、颜料、和抗氧剂。可以将TiO2或其它颜料添加到PTT、PAHA、共混物、或丝制造中。见例如US3671379，US5798433，US5340909，EP-A-0699700，EP-A-0847960和WO00/026301。
聚酰胺例如尼龙-6或尼龙-6，6可以以PTT的重量为基准少量例如约0.5～约15wt％添加，以改善本发明组合物的性能(例如强度)和可加工性。
该组合物和丝可以使用诸如US6923925中所述的苯乙烯聚合物制备。较好它们含有以该聚合物组合物中聚合物的重量为基准(或在双组分长丝的情况下该双组分长丝的重量为基准)约0.1～约10wt％苯乙烯聚合物。该苯乙烯聚合物是分散在该聚合物组合物中的，而且该丝含有分散于整个长丝中的苯乙烯聚合物。较好苯乙烯聚合物数均分子量是至少约50000且较好可高达约300000，如该专利中所述。该苯乙烯聚合物较好选自聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物及其共混物组成的一组，且最好是聚苯乙烯。
本发明的聚合物组合物可以容易地转化成双组分长丝。可以将它们转化成粒料、再熔融和纺成丝、或直接用于纺丝过程。(“粒料”这一术语一般在这一方面使用，而且无论形状如何有时称为“切片”、“小片状物”等)。该聚合物组合物可以纺成用于服装、地板、及其它需要丝的应用的丝，而且可以用惯常聚合物与丝制造设备制备。如同别的地方所述，本发明的聚合物组合物提供了优于PTT本身的物理性能新变化。
本发明的丝是双组分丝。所谓“双组分丝”系指一种包含一个聚合物连续相和至少一个聚合物不连续相的丝。双组分丝是从至少2种聚合物形成的，其中一种形成连续相、另一种在分散于整个丝中的一个或多个不连续相内，其中该至少2种聚合物是从同一台挤塑机中作为一种共混物挤出的。该PTT构成该连续相。该PAHA聚合物构成一种不连续相而且高度分散于该整个丝中。(当使用时，苯乙烯聚合物也将构成不连续相。)具体地从这一定义中排除在外的是双组分和多组分丝，例如从两种不同类型的聚合物或两种在每个区域中有不同特征的相同聚合物制成的皮-芯丝或并列丝。这一定义不排除分散于该丝中的其它聚合物和所存在的添加剂与组分。
该丝可以是圆的或有其它形状，例如八叶形、三角形、旭日形(也称为太阳形)、扇状卵形、三叶形、四孔(也称为四通道)形、扇状带形、带形、星形等。它们可以是实心的、中空的、或多中空的，而较好是实心的。
本发明的丝可以有卷曲，例如在膨化变形长丝纱或变形纱的情况下，但本发明的优点可以在未卷曲纱例如部分取向纱、纺拉纱或其它未卷曲纱例如很多非织造织物中使用的那些。
所谓“长”丝，是使用业内惯常使用的术语描述的，而且应当容易认识到的是，这个术语是用来描述长丝的，从而使该丝区别于切段纤维或其它短纤维。
种类繁多的丝可以按照本发明制备。典型地，大多数用途例如纺织品和地毯的丝有至少约0.5dpf(每丝旦数)且可多达约35或更多dpf的尺寸。单丝较大，而且可以是约10～约2000dpf。
较好该双组分长丝是以约1000～约8000米/分钟(m/min)、更好约2800～约5000m/min、甚至更好约2800～约4000m/min的速度纺丝的。为了本发明之目的。纺丝速度是纺丝过程期间使用的最大速度，而且因所使用的方法而异，典型地是在拉伸辊或喂给轮上测定的。所谓“拉伸辊”速度，应当理解为所做的参照是诸如在纺拉纱方法中刚挤出后的拉伸速度，而不是那个可能是该丝卷绕后进行的第二过程例如对部分取向纱施加的拉伸变形过程的单独拉伸过程。
以下所述的部分取向纱、纺拉纱、和变形纱用来制备纺织品织物，例如针织的和机织的织物。
聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)的部分取向纱描述于US6287688、US6333106和US6672047中。这些专利中描述了部分取向纱制造的基本步骤，包括聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)丝的喷丝、交织和卷绕。本发明可以使用那些步骤或惯常用于制造部分取向聚酯纱的其它步骤来实施。
较好，在喷丝之前，将该共混物加热到该聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)和PLA聚合物两者的熔点以上的温度，并经由喷丝板和在约180～约270℃、较好至少约220℃且可高达约260℃的温度挤出该共混物。使用较高温度时有较低的滞留时间。在加热时，像在共混期间和在喷丝板进料中那样，典型地说，保持时间是5min或更短且温度低于有效酯交换温度。这些条件下酯交换的水平＜2％。(目前，酯交换在2％或更低时无法定量)。
部分取向纱是复丝纱。该纱(也称为“束”)较好包含至少约10根丝、甚至更好至少约25根丝，且典型地可以含有可多达约150根丝或更多、较好可多达约100根丝、更好可多达约80根丝。含有34根丝、48根丝、68根丝或72根丝的纱是常见的。该纱的总旦数典型地为至少约5、较好至少约20、更好至少约50、且可多达约1500或更多、较好可多达约250。
个体丝较好是至少约0.5dpf(每丝旦数)、更好至少约1dpf、且可高达约10或更高dpf、更好可高达约7dpf。典型的丝是约3～7dpf、而细丝是约0.5～约2.5dpf。
纺丝速度可以达到约1800～约8000或更高米/分钟(“m/min”)、较好是至少约2000m/min、更好至少约2500m/min、最好至少约3000m/min。通常用来纺聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)的部分取向纱的约3200m/min的纺丝速度是较好的。
主要讨论的丝是典型3～7dpf丝。细丝的纺丝速度是较低的。例如，细丝的聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)复丝纱目前是以约1800m/min～约2500m/min或更高速度纺的。
部分取向纱通常卷绕在一种包装上，而且可以用来制造织物或进一步加工成其它类型的纱例如变形纱。这些纤维不是卷曲的。在制备织物或进一步加工之前，它们也可以贮存于条筒中，或者可以直接使用而不形成包装或其它贮存。
纺拉纱，也称为“全拉伸纱”，也可以使用本发明有利地制备。包括聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)丝的纺丝、拉伸、任选且较好地退火、任选地交织、和卷绕的纺拉纱较好制造步骤类似于用来制备聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纱的那些步骤。这些纤维不是卷曲的。
这些纱也是复丝纱。该纱(也称为“束”)较好包含至少约10根丝、甚至更好至少约25根丝、而且典型地可以含有可多达约150根丝或更多、较好可多达约100根丝、更好可多达约80根丝。含有34根丝、48根丝、68根丝或72根丝的纱是常见的。该纱的总旦数典型地为至少约5、较好至少约20、更好至少约50、且可高达约1,500或更高、较好可高达约250。
个体丝较好是至少约0.1dpf、更好至少约0.5dpf、进一步更好至少约0.8dpf，且可高达约10或更高dpf、更好可高达约5dpf、最好可高达约3dpf。
拉伸比是至少1.01、较好至少约1.2、更好至少约13。该拉伸比较好可高达约5、更好可高达约3、最好可高达约2.5。
拉伸速度(在拉伸步骤结束时的那个辊上测定的)可以从2000或更大m/min起、较好至少约3000m/min、更好至少约3200m/min、且较好可高达约8000m/min、更好可高达约7000m/min。
纺拉纱通常卷绕在一种包装上，而且可以用来制造织物或进一步加工成其它类型的纱例如变形纱。
变形纱可以从部分取向纱或纺拉纱制备。主要差别是部分取向纱通常要求拉伸，而纺拉纱是已经拉伸的。
US6287688、US6333106和US6672047描述了从部分取向纱制造变形纱的基本步骤。本发明可以使用那些步骤或惯常用于制造部分取向聚酯纱的其它步骤来实施。基本步骤包括该纱从包装上退卷、拉伸、加捻、热定形、退捻、和卷绕到包装上。变形通过加捻、热定形、和用通常称为假捻变形的方法退捻而赋予卷曲。假捻变形是小心加以控制的，以避免过多的纱和丝断裂。
US6287688、US6333106和US6672047中所述的摩擦假捻的较好方法包含：将部分取向纱加热到140℃～220℃之间的温度；该纱用加捻插入器具加捻，使得在该加捻插入器具与该加热器入口之间的区域中该纱的捻角为约46°～52°；和将该纱卷绕在络筒机上。
当从纺拉纱制备时，除拉伸降低到非常低水平(例如拉伸比可以低达1.01)外方法相同。
这些复丝纱(也称为“束”)包含与用来制造它们的部分取向纱和纺拉纱相同数目的丝。因此，它们较好包含至少约10根丝、甚至更好至少约25根丝，而且典型地可以含有可多达约150根丝或更多、较好可多达约100根丝、更好可多达约80根丝。该纱的总旦数典型地为至少约1、更好至少20、较好至少约50，且可多达约1500或更多、较好可多达约250。
个体丝较好是至少约0.1dpf、更好至少约0.5dpf、进一步更好是至少约0.8dpf，且可多达约10或更多dpf、更好可多达约5dpf、最好可多达约3dpf。
当从部分取向纱制备时，拉伸比是至少1.01、较好至少约1.2、更好至少约1.3。拉伸比较好可多达约5、更好可多达约3、最好可多达约2.5。拉伸速度(在拉伸步骤结束时的那个辊上测定的)可以从约50～约1200或更多m/min、较好至少约300m/min、且较好可高达约1000m/min。
当从纺拉纱制备时，速度(在该丝接触的第一导丝辊上测定的)可以是约50～约1200或更多m/min、较好至少约300m/min、且较好可高达约800m/min。
聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)膨化长丝(“BCF”)纱及其制造描述于US5645782，US6109015，US6113825，US6740276，US6777059和US2004-198120A1中。BCF纱用来制备所有类型的地毯以及纺织品。
膨化长丝制备所涉及的较好步骤包括纺丝(例如该丝的挤出、冷却和涂布(纺丝整理))，单阶段或多阶段拉伸(较好有加热辊、加热销或热流体助剂(例如水蒸汽或空气))且该拉伸在约80～约200℃以拉伸比为约3～约5、较好至少约3.4且较好可高达约4.5进行，在约120～约200℃的温度退火，膨化，缠结(可以在一个步骤中与膨化一起进行，也可以在一个随后的单独步骤中进行)，优选地松弛，和将该丝卷绕在一种包装上供随后使用。
膨化长丝纱可以用众所周知的技术制成地毯。典型地，将许多纱缆捻在一起，并在一种器具例如高压釜SUESSEN或SUPERBA中热定形，然后在基底布上簇绒。然后施用胶乳粘合剂和第二层底布。
本发明也可以用来制备单丝。较好，单丝是10～2000dpf，且因该应用而异，较好是50～2000dpf、更好50～1000dpf、最好100～500dpf。单丝、单丝纱及其用途描述于US5340909、EP-A-1167594和WO2001/75200中，所不同的是使用以上所述纺丝温度。虽然本发明主要描述的是关于复丝纱的情况，但应当理解的是，本文中所述的各优选事项适用于单丝。单丝用来制造很多不同的物品，包括刷子(例如漆刷、牙刷、化妆刷等)、钓鱼线等。
以下实施例是为了说明本发明之目的而提供的，而无意成为限制性的。所有份额、百分率等均以重量计，除非另有指出。
实施例
材料
用于该丝的PTT是SORONA半无光聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)(杜邦公司，美国特拉华州威尔明顿)，其特性粘度为1.02dL/g，含有0.3wt％TiO2。
所使用的PLA是PLA Polymer 4040D聚乳酸(Cargill公司，Minetonka，MN)。
测试方法1特性粘度测定
PTT和PAHA特性粘度(IV)是利用以Viscotek Forced FlowViscometer Y900(Viscotek公司，得克萨斯州休斯敦)对以0.4g/dL浓度溶解于50/50wt％三氟乙酸/二氯甲烷中的聚合物在19℃按照基于ASTM D5225-92的自动化方法测定的粘度确定的。该PTT实测IV值是与溶解于60/40wt％苯酚/1，12，2-四氯乙烷中按照ASTM D4603-96以手工测定的IV值相关的。也见US5840957。
测试方法2强度与断裂伸长
以下实施例中报告的纱的物理性能是使用一台Instron Corp.TensileTester，Model No.1122(Instron Corp.，Canton MI)测定的。更具体地说，断裂伸长Eb和强度是按照ASTM D-2256测定的。
实施例1～5和比较例A
使用含有1wt％PLA(实施例1)、2wt％PLA(实施例2)、5wt％PLA(实施例3)、10wt％PLA(实施例4)、和20wt％PLA(实施例5)的聚合物组合物-全部以该聚合物组合物的重量为基准(余额是PTT)，制备、配混和挤出PTT和PLA的混合物，并将其切粒和纺成丝。比较例A是PTT而无添加的PLA，而且用来作为对照，因而省略了共混步骤。性能列于表1中。
将PTT的粒料在真空烘箱中于120℃干燥最低限度16小时，达到湿含量＜40μg/g聚合物。PLA粒料在真空烘箱中于80℃干燥最低限度16小时，达到湿含量＜40μg/g聚合物。将这两种聚合物的干燥粒料从烘箱中取出，并以所希望的重量比迅速投入一个保持在室温的氮气保护供料漏斗中。
将粒料喂进一台28mm挤塑机(Warner-Flyter双螺杆Type2SK-28-W8D12V，model#180-165，新泽西州Ramsey)，进料速率为100g/min。该挤塑机在约230℃的温度运行。将挤塑混合的聚合物挤出并切成粒料。
该复丝纱是部分取向纱，而且纺丝包含：将该聚合物共混物经由喷丝板挤出、使该丝骤冷、交织和卷绕。
将粒料置于真空烘箱中于120℃干燥最低限度16小时。将干燥的粒料从烘箱中取出、并迅速投入一个保持在室温的氮气保护供料漏斗中。将粒料喂进一台双螺杆再熔融器中。将区域1的机筒加热段设定到240℃、区域2～5设定到265℃、区域7～8设定到268℃。泵块是268℃、packbox加热器是268℃。
粒料经由一个砂滤器纺丝包和一个保持在273℃的34圆孔喷丝板(0.012英寸(0.3mm)直径和0.022英寸(0.56mm)毛细管深度孔)挤出。离开喷丝板的丝流用汇聚到丝束的21℃空气骤冷、施用纺丝油剂。前进辊以以下表1中所述的表面下速度将该丝束输送到界面喷嘴上，然后输送到以以下表1中所述速度运行的卷绕辊上。纺丝条件和所得到部分取向纱的性能列于表1中。
表1长丝性能
Figure A20068004560200151
表1显示从PTT/PLA共混物纺的丝的杨氏模量在较高纺丝速度下随PLA比例的提高而显著提高。此外，PTT/PLA共混物的纺丝性能，包括旦数、强度、和伸长，也只与PTT可比。实施例5的PTT/PLA共混物(20％PLA)的纺丝尝试由于断丝而不成功，因此没有提供数据。
本发明实施方案的以上公开是为说明和描述之目的而提供的。无意的是穷尽或将本发明限定于所公开的准确形式。本文中所述实施方案的很多变异和修饰对于了解本公开文书的业内普通技术人员来说将是显而易见的。

Claims (13)

1.一种双组分长丝，包含聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)和以该长丝的重量为基准约0.5～约18wt％聚(α-羟基酸)。
2.权利要求1的双组分长丝，包含以该长丝的重量为基准约82～约95.5wt％聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)。
3.权利要求1的双组分长丝，其中该聚(α-羟基酸)是聚乳酸。
4.权利要求1的双组分长丝，其中该聚乳酸是一种生物法衍生的聚合物。
5.权利要求1的双组分长丝，其中该聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)是用一种通过利用可再生生物源的发酵方法制备的1，3-丙二醇制造的。
6.权利要求3的双组分长丝，其中该聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)是用一种通过利用可再生生物源的发酵方法制备的1，3-丙二醇制造的。
7.权利要求4的双组分长丝，其中该聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)是用一种通过利用可再生生物源的发酵方法制备的1，3-丙二醇制造的。
8.权利要求1的双组分长丝，该长丝含有约0.1～约10wt％分散于整个丝中的聚苯乙烯。
9.权利要求1的双组分长丝，该长丝是一种无卷曲的双组分长丝。
10.权利要求1～9中任何一项的双组分长丝，该长丝是约0.5～约35dpf。
11.权利要求1～9中任何一项的双组分长丝，该长丝是一种约10～约2000dpf的单丝。
12.权利要求1～11中任何一项所述双组分长丝的制备方法，包含如下步骤：(a)提供一种熔体组合物，包含聚(对苯二甲酸三亚甲基二醇酯)和以该组合物的重量为基准约0.5～约18wt％聚(α-羟基酸)；和(b)从该组合物形成双组分长丝。
13.权利要求12的方法，其中该双组分长丝的形成包含该长丝以约1000～约8000m/min的速度纺丝。
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