CN1036608A - 对纤维的改进 - Google Patents

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Abstract

向聚酯纤维填絮涂覆由改性共聚聚酯组成的平 整剂涂层,改进之处在于,该共聚聚酯经过改性从而 含有极性基团,这些极性基团可提供适于交联的反应 点;改进之处还在于所得的材料,这种材料经过上述 交联反应,从而纤维填絮涂层的耐久性得到改进,同 样还得到其它一些优点。

Description

本发明涉及经平整的聚酯纤维填充材料,通常称之为聚酯纤维填絮。
聚酯纤维在商业上被用于服装和其它制品中,如睡袋、衬垫、盖被和枕头。具有固化聚硅氧烷涂层的聚酯纤维填絮是一类特别有用和需要的聚酯纤维填絮,与未经聚硅氧烷平整处理的纤维填絮(这种填絮称为“干”填絮)相比,可以改善某些所需的性能,如手感、膨松稳定性和膨松能力。所述固化聚硅氧烷常称作硅氧烷平整剂,可参见USP    3,271,189和3,454,422。
经平整的聚酯纤维填絮一般作成聚酯短纤维的形式(最好是聚对苯二甲酸乙二醇酯,这是最便宜和最容易得到的聚酯,但专用材料如双组分和链支化材料也可使用),具有适于所预期用途的旦数和截面以及从聚酯长丝纤维束切下来的丝段长度。聚酯短纤维一般是按下述方法制备的,将聚酯熔纺成长丝,把长丝合并为纤维束,通常以大纤维束的形式进行牵伸处理以提高取向度和结晶度(虽然通过在适当条件下进行高速纺丝也可以直接获得足够的纺丝取向和结晶度),进行卷曲处理得到卷曲的长丝,将卷曲的长丝松驰,把连续的纤维束切成短纤维(虽然某些纤维是以连续纤维束的形式使用),其间用平整剂涂复该聚酯纤维(一般是以连续纤维束的形式)以增加所得纤维填絮的美感,平整剂通常固化在该纤维上,例如,比较方便的是在松驰步骤进行固化。聚酯纤维可以是实心的,但对某些用途而言,越来越需要具有特殊截面形状的中空纤维,因为中空纤维绝热性好且质轻。
尽管这类经聚硅氧烷平整的聚酯纤维填絮具有广泛的商业用途,但人们很久以来就已意识到这种涂层虽然提供了一些有用的性能同时却存在着重大的缺陷。正如USP    4,281,042和4,304,817所揭示的,硅氧烷涂层使得不可能在交叉点处粘合聚酯纤维填絮,尤其是为了活化粘合纤维而将仅仅由经过平整的聚酯纤维填絮和粘合纤维所组成的混合物加热时更是如此。任何粘合都很薄弱,而且似乎是粘合纤维(这种纤维是双组分纤维,粘合后其芯部仍存在)残余部分之间的粘合,也许这就是粘合力弱的原因。若需要形成某些用途所需的经适当粘合且具耐用性的全粘合毛层或模塑制品,则使用上述硅氧烷平整的纤维填絮是不可行的。
术语“全粘合”旨在与表面粘合相区别,例如将粘合剂喷到表面上,通过热处理该粘合剂或用其它方法(如化学固化此仅仅喷到毛层表面上的粘合剂)进行粘合。这样的结果便是表面粘合。相反若将粘合纤维分散在整个毛层中,即使用纤维填絮和粘合纤维的混合物,则得到全粘合的结果,而不是表面粘合。
使用硅氧烷平整剂所带来的其它问题包括导致易燃性增加,以及文献中报道的其它缺点。它们的某些缺点在EPA    87    309    241.5(1987年10月20日提交)中已谈及,其中还揭示用一亲水涂层(它是含有聚氧化亚烷基链或链段的聚合物)代替聚酯纤维填絮表面上所存在的商售硅氧烷平整剂,可以获得明显的改进。这种涂层聚酯纤维填絮与硅氧烷平整的纤维填絮相比可以更有效地粘合,即可以使用纤维填絮与粘合纤维的混合物,还有其它优点,如改进的湿汽传输性,此文献收录在这里做为参考。
EPA    87    309    241.5中强调,将该亲水涂层恰当地“固化”在聚酯纤维的表面上是很重要的,换言之,聚氧化亚烷基链段要尽可能永久性地固定在聚酯纤维的表面,以便使它们能耐受洗涤或在正常加工和使用中可能遇到的其它处理而不至被除去。这里我们将这种重要的性质称为“耐久性”。在洗涤循环期间,尤其是在较高温度和清洗织物和床上用品时常常推荐使用的其它条件下,耐久性会受洗衣粉和其它添加剂作用的影响。在这方面我们发现,纤维填絮,尤其是经平整的纤维填絮且特别是当其末经粘合时,它们所受到的作用似乎比纱线形式的纤维严重的多,这大概是因为后一种纤维彼此之间的相对运动受到限制,从而液体比较难于从纱线形式的纤维之间透过,尤其是将纤维加捻而形成的细纱。
EPA    87    309    241.5中仅具体介绍了涉及两种明显不同的“固化”机理的两类商售聚氧化亚烷基。第一类据说含有由分子量为300-6000的聚氧化亚烷基得到的聚氧化亚烷基链段和聚对苯二甲酸乙二醇酯。在USP    3,416,952;3,557,039和3,619,269中公开了若干这类共聚聚酯和它们的分散体,在许多其它专利中都介绍了含聚对苯二甲酸乙二醇酯链段和聚氧化亚烷基链段的链段化共聚物。聚氧化亚烷基最好是易从市场购得的。一种这样的产品作为纺织整理剂可从ICI    America    Inc.买到,其商标为“ATLAS”G-7264。此产品在欧洲是由ICI    Specialty    Chemicals,Brussels销售的。另一种用于织物的有时称作“ZELCON”4780织物调节剂(“ZELCON”也是一个注册商标)的产品是由杜邦公司出售的。USP    3,981,807公开了一些适用的共聚物。EP    159882和EP    66994也公开了一些共聚物。上述第一类共聚物在现有技术中已有许多介绍,“固化”方法也有许多介绍。这里为方便起见,我们称之为含有聚醚链段的共聚聚酯。据信所述优选的材料可以很方便地归结为这样的共聚聚酯,即含有聚氧乙烯(或其它聚氧化亚烷基)链段(它们是上述聚醚链段)、与之相连的对苯二甲酸酯部分(有时也称为残基、链段、重复单元或键)和对苯对二甲酸乙二醇酯部分。因此,可以认为这种共聚聚酯既含有聚氧化亚乙基对苯二甲酸酯部分又含有对苯二甲酸乙二醇酯部分,两者在聚合物链中是无规分布的。
另一类材料包括用官能团接枝改性的从而可进行交联的聚氧化乙烯/聚氧化丙烯,例如用5%(重量)的柠檬酸处理。这种产品可从联合碳化公司买到,品名为“UCON”3207A(“UCON”是注册商标)。
尽管这种亲水涂层与商售的硅氧烷相比具有明显的优越性,本发明较之EPA    87    309    241.5所公开的亲水涂层具有更加突出的优越性,这将在下文详细介绍。
本发明参考了USP    3,702,260,其中公开了一种表面改性的聚酯纤维填絮产品,这种产品具有改进的压缩回复性和其它优异的性能(见第2栏至第3栏的一段),以及制备这种纤维填絮产品的方法。涂层在经卷曲的聚酯短纤维表面上进行共结晶。涂层是一种共聚聚酯,含有约20-95%(重量)聚氧化亚烷基单元和约80-5%(重量)与上述聚酯短纤维中酯单元相同的酯单元。由这种涂层纤维构成的毛层可以是粘合的也可以不经粘合,最好是不经粘合(第2栏,57-59行)。可以在毛层上涂布一层粘合树脂,例如在上下两个表面上以水乳液的形式喷涂,然后进行干燥和固化,这样做是为了防止纤维漏出和/或防止在使用中毛层出现错位(第5栏,15-21行)。USP    3,702,260中没提到粘合纤维,迄今其中所公开的纤维填絮并未商业化。
本发明也参考了EPA    87    115    403.5(Marcus    Ⅱ)(1987年10月21日提交),其中公开了由聚酯纤维填絮和粘合纤维的混合物制备纤维球,以及制备这种纤维球和活化粘合纤维的方法,该方法可制得令人感兴趣的改进的粘合结构。
从某种意义上讲,本发明是特定地选择和组合了EPA87    309    241.5(Marcus    Ⅰ)中分别公开的独立的和明显的不同的实施例和发明内容的若干好的方面,例如,通过引入可进行交联的官能团,特别是极性基团,对其中既含聚氧化亚乙基对苯二甲酸酯部分又含对苯二甲酸乙二醇酯部分的优选的第一类共聚聚酯进行了改性。
根据本发明,提供了一种改进的聚酯纤维填絮,这种纤维填絮是用含有聚醚链段以及聚酯键的共聚聚酯涂层进行平整的,其中改进之处的特征在于,所述共聚聚酯含有带极性基团(如羟基、季铵和氨基(通常指NH))化合物的残余部分。这些化合物最好是含有至少3个连有羟基的碳原子的多羟基化合物。山梨醇是多羟基化合物的一个实例,它可以得到很好的结果,且可以合理的价格买到。涂有这些新的改性共聚聚酯的新型纤维填絮的一个重要优点是,如果需要的话,可用适当的交联剂进行交联从而可很方便地将它们进一步改性,而且用这类方法可以使涂层进一步在原位粘合,从而提高了初始纤维基体上涂层的耐久性。如下文将要看到的,这种改进的耐久性与Marcus    Ⅰ所公开的材料相比是一个重大的进步。可通过与包括多元酸(如柠檬酸)在内的试剂进行直接酯化,与酯(柠檬酸与低级醇(例如可达6个碳原子)所成的酯)进行转移酯化,或通过其它类型的交联反应进行交联。下文将具体介绍。
如本文所述,这类涂有新型改性共聚聚酯的新型纤维填絮在许多用途中显示出明显的优越性,它们尤其适于制造不粘合的毛层、与粘合纤纤(特别是皮芯型双组分粘合纤维)混合制造粘合毛层、以及制造具有各种用途的纤维球。
根据本发明,还提供了一种制备短纤维形式的经平整处理的聚酯纤维填絮的方法,包括如下步骤:将聚酯熔纺成长丝,以纤维束的形式加工这些长丝,如果需要的话,可进行牵伸和退火以提高取向度和结晶度,进行卷曲以制成卷曲的长丝,将卷曲的长丝松弛,其长丝切成短纤维,其中当聚酯纤维处于长丝的形式或短纤维的形式时,用平整剂进行涂复,以增加所得纤维填絮的美感,所述平整剂是一种含有聚醚链段及聚酯键的共聚聚酯,此方法的特征在于,聚酯纤维是用含有前述带极性基团(如羟基和NH基(季铵和氨基))化合物的残余部分的共聚聚酯涂复的。
这种聚酯纤维填絮可以如本文所述,最好是以卷曲短纤维的形式使用,其中以聚对苯二甲酸乙二醇酯作为主要的或唯一的聚合材料,具有适于所预期用途的旦数、规格和其它性质。
下文将要指出,可以证明很宽范围的共聚聚酯都适于商业性应用,优选的基本共聚聚酯(即按本发明进行改性以前的)含有大约等摩尔聚氧化亚乙基对苯二甲酸酯和对苯二甲酸乙二醇酯部分,当然具体的含量和材料可随所需的用途而变。例如,聚醚链段的含量可向上调整到约85%(重量)(以该共聚聚酯为基准),如在约50-85%(重量)的范围。而对苯二甲酸乙二醇酯部分的含量可以少得多,如可低至约10%(重量),可在约10-35%(重量)范围内,它们构成了称为聚酯键的组分。相比之下聚醚链组分可为涂层纤维填絮提供亲水性和其它所需的性质。
根据本发明用多重极性基团改性共聚聚酯的过程和适用的有效化合物(以及改性共聚聚酯残留的部分),下文将更详细地加以介绍,优选的材料可参见Halling等人于1989年3月6日提交的共同未决申请PCT/US    89/00829,这里引用其内容作为参考。此共同未决申请中简单介绍了这类共聚聚酯,诸如怎样制备这些共聚聚酯,它们与现有技术有何区别,以及如何将其交联。
用量同样要取决于预期目标和所用的材料,例如可以含有多达约20%(重量)的含有至少3个带羟基碳原子的多羟基化合物(或其残余物)。
交联反应和用于进行这些交联反应的有效多官能度化合物,下文将详细介绍,其用量将随具体目的(即用途)而变,以共聚聚酯的重量计,此量可多达约10%(重量),如约0.5-10%(重量)。
涂复到纤维填絮上的共聚聚酯的量将随所预期的用途而变,预计此量相对较少,通常可达纤维重量的约1%(重量),例如可以在约0.05-1.2%(重量)范围内。
根据本发明,采用Marcus    Ⅰ和Marcus    Ⅱ和/或上述其它现有技术所述的粘合纤维与涂层纤维填絮的混合物,预期可以获得特别好的结果。例如含约60-95%(重量)这种纤维填絮和约40-5%(重量)合适的粘合纤维,最好是双组分构造(低粘合温度皮芯型粘合材料)的粘合纤维,且为卷曲的并与所述纤维相容。
根据本发明可以预期的其它下游产品包括毛层、纤维球、模塑结构、服装、床上用品,及它们的制造和使用方法。本领域的技术人员不难理解这些。
如本文所述,一个重要的优点是通过向共聚聚酯结构引入少量极性基团(如多元醇和季铵(或其它NH)基团)大大降低了对涂层时所施加的热的敏感性,并且提高了正常使用时的耐久性。多元醇尤其适用,因为在正常加工期间通过加热该涂层的纤维填絮可将多元醇直接交联到纤维填絮上。这种羟基化合物还可具有与其它基团进行反应的潜在能力,这可以提供附加的有利性能,如抑菌活性或增加阻燃性,同时具有交联涂层共聚聚酯的优点。交联共聚聚酯涂层还显示出提高的耐久性,例如,将涂层的纤维填絮长时间暴露于180℃,发现平整性和亲水性只有很少或不明显的损失。用优选的以聚氧化乙烯部分和对苯二甲酸乙二醇酯部分为基本成分的交联改性共聚聚酯涂复的纤维填絮显示了良好的耐洗性和良好的潮汽传输性,这使其适合用于床上制品(如床垫)、睡袋和服装等。交联纤维填絮涂层还可以改善聚酯纤维填絮的手感、即降低其油滑手感,同时保持所需的纤维间磨擦性,如本文所述,选择特定的材料对某些性能的影响可能比对其它性能的影响更大些。
多羟基除了直接酯化和转移酯化还可以通过多种类型的交联反应进行交联,例如用某些适当的多价化合物,如钛化合物、锆化合物、铝化合物和硅化合物,具体实例有“TYZOR”LA、“TYZOR”TE、“TYZOR”101或其它可由杜邦公司买到的产品。“TYZOR”是注册商标。这类反应有一个优点,即它们无需在很高的温度进行。
这种新平整剂(和经平整处理的纤维填絮)与常规硅氧烷平整剂相比显示出许多优点,其中许多与Marcus    Ⅰ所公开的相似。例如,它们显示出相似的(低)燃烧性。经上述新平整剂处理的纤维对粘合纤维具有良好的粘合性、可制得具有滑爽手感质量极好的毛层。它们在包括纤维填絮主要用途的各种应用中,无论是作为未经粘合的毛层还是粘合毛层,都显示出很适用的性能。这些应用似乎与经硅氧烷化处理的纤维填絮的特征应用领域非常标似。但它们与硅氧烷相比具有显著的优越性,包括:
与商售粘合剂的粘合性更好
改进的潮汽传输性
这些概念(包括改善亲水性和提供柔软的手感)使得此新涂屋和所得的新型涂层纤维成为非常适于若干其它应用的产品,从本发明公开的内容将不难看到这点。
如上所述,我们发现,根据本发明在基本涂层共聚聚酯中引入少量极性基团可以对这些聚氧化亚烷基/对苯二甲酸乙二醇酯类共聚聚酯(例如当用作纤维填絮平整剂时)作出重大改进。这些极性基团可以是对聚酯有活性的官能团,如羟基、羧基、某些羧酸酯、氨基和季铵盐,它们可与上述基本共聚聚酯共聚。其中多元醇尤为优选。某些这类共聚聚酯不仅显示出提高的耐热性和改进的亲水性,而且还易于交联,根据本发明,可引入基本聚合物的多元醇的例子有低分子量聚乙烯醇,由纤维素型聚合物衍生的低分子量物质,山梨醇,甘油和具有例如3-10个碳原子的类似的多元醇,以及它们的混合物。适于本发明的多元醇基团的其它例子包括结合有(例如)2-10个多元醇基团的低分子量聚甘油或聚季戊四醇,以及类似的产品。进行交联之后多元醇上残存在羟基可以全部是游离的,或者其中的一部分羟基在交联前或交联后与其它化合物反应,以便引入可提供足够游离羟基的附加官能团,使共聚聚酯链能满意地交联。
根据本发明多乙氧基多元醇,如多乙氧基山梨醇(如具有5或6个氧乙基),构成了纤维填絮涂层共聚聚酯的另一类有价值的改性剂基团。由于这些产品可提供良好的手感和高亲水性,所以根据不同的目的,有时它们可以是优选的。
适于本发明共聚聚酯涂层的交联型物质包括脂族和芳族多元酸及其混合物,还包括其相应的具有2-10个碳原子的酯。形成这种酯的优选的醇是低级醇,如含有1-6,最好1-3的碳原子。根据本发明可用于这类交联反应的化合物的例子有多元酸或它们与低级醇所成的酯,如丙二酸、琥珀酸、柠檬酸、己二酸、谷氨酸、酒石酸、苯二甲酸、磺化苯二甲酸(如5-磺基间苯二甲酸二甲酯和/或其钠盐)和类似的二元及三元羧酸。根据所用的化合物,这类交联反应很容易在酯化催化剂(如乙酸锌或乙酸钙或本领域已知的其它类似产品)的存在下进行。交联剂的浓度一般将取决于可反应的羟基的数目和所需的用途。例如,此浓度可以在将所有游离羟基键合所需的理论量和将5%游离羟基键合所需量之间变动,这决取于(羟基)改性剂的总量和最终用途。较低的多元醇浓度(低于5%)与较高的多元醇浓度(5-15%)相比,所需的最佳交联量一般更高些。随着羟基总数的增加,其中应被键合以获得所需性能的羟基所占的百分数通常有下降的趋势。当然对于不同的用途最佳交联度是不同的。
根据本发明,共聚聚酯交联反应的另一途径是利用钛或其它多价配合物,如“TYZOR”LA,与羟基形成配位键(螯合物)和配位结构。此方法可能具有重要的工业化潜力,因为它提供了于较低温度交联本发明共聚聚酯纤维填絮涂层的可能性,这在工业上是很有吸引力的。这对如下应用是有利的,例如,当要求涂层施加到纤维上以后不再经受较大的热量时,或涂层不能耐受热敏基团所需的交联反应温度时,低温交联就成为必要。直接交联(与游离酸进行酯化)与转移酯化(用酯)相比反应速度一般较慢,需要更有利的反应条件。以涂层的重量计,所用游离多元酸的浓度可为约0.05%-约1%,或不超过0.5%,这取决于所存在的羟基数目。在实施时,最好对此量加以限制,以减少任何所不希望的反应,例如可导致聚合物降解从而产生所不希望的低分子量产物的酯化;其中对某些应用所不希望的对另一些应用可能有利,这要视具体情况而定。
其它可能的交联剂包括N-羟甲基和N-烷氧甲基化合物,如ARKOFIXNG(可由Hoechst公司集团购得)、N,N′-二羟甲基乙二醛缩脲:
Figure 891015868_IMG1
这些产品及其交联机理已由H.Petersen在一篇综述中加以概括,篇名为“抗皱X键合剂的化学性质”(Rev.Prog.Col.Vol    17.1987.7)。
其它已知可交联纤维素或多糖中糖基团的物质也可有效地交联本发明共聚聚酯涂层中的多羟基。
此类交联反应是本发明的一个重要特征,因为它使得改善耐久性成为可能,尤其是改善了在反复和/或长时间洗涤和/或加热过程防止涂层脱落的性能。它还可以改善纤维填絮的手感,使其平滑而不沾粘,(可能是因为结合有上述低分子量产物,当然本发明并不受这种推测的限制)。由于可以在共聚聚酯链之间形成桥键,从而开辟了其它令人感兴趣的可能性,例如通过向要喷到纤维上的乳液中添加含有可借助交联反应键合到共聚聚酯上的游离羟基的其它官能团(最好是热稳定的),可使同样的基本共聚聚酯满足特殊的市场需要。
引入少量(例如10%(重量)以下)除了上述聚醚、聚酯和多元醇外还含其它基团的涂层共聚聚酯可以进一步提高已有的性能,或引入所需的附加性能,同时不会干扰涂层的交联。基本共聚聚酯的这种有益的附加改性剂可以包括具有抑菌作用的季铵盐或附加阻燃剂,它们含有可连接到该共聚聚酯上的适当的官能团,如羟基。这种附加的改性剂可以进一步增加该纤维填絮的价值,如提高纤维填絮对在其表面上生长的细菌的抵抗力,或进一步降低燃烧敏感性。使用作为抑菌剂的含强极性基团的化合物,如季铵盐,同时还可以显著增加纤维的亲水性。抑菌性能在许多应用中都很需要,它可以避免异味,尤其适于床垫、睡袋和枕头。受阻酚、亚磷酸盐和苯并三唑改性剂可以提供抗氧化或抗紫外线的性质。这些基团既可在制备基本共聚聚酯时也可在进行改性的时候被引入聚合物骨架上(实例8),或者在进行交联反应时连到的聚酯链上(见实例18和19)。
添加少量阻燃剂(如以涂层共聚酯重量计,约为1-5%)有助于提高安全系数,因为纤维上可能存在来自弹毛装置的可燃油或硅氧烷沉积物。
涂层材料可按Marcus    Ⅰ和Marcus    Ⅱ所述的方法涂布,可涂复在卷曲短纤维填絮上,最好涂复在纤维束上,尤其是经牵伸的纤维束。然后可将根据本发明的改性共聚聚酯固化到纤维表面上(所用方法的原理尚不十分清楚,据说涉及或类似于共结晶,这取决于所用材料的性质)和/或按上面已经讨论过的方法涂复(即通过交联反应)。一般讲在松弛之前涂布涂层材料是可取的,这样可以制得具有所希望的柔软手感和较平滑卷曲的产品。通常将纤维填絮长丝切成短纤维并将其打包。本发明经平整的纤维填絮可用来代替硅氧烷涂层的纤维填絮,其优点前文已提及,如改善的潮汽传输性。
当将根据本发明的涂料涂复到螺旋形卷曲的纤维上时,所得产品特别适于用作制备纤维球的原料,如Marcus    Ⅱ所述这种纤维可用作吹塑填料。
需要时,可先将本发明的涂层纤维填絮与粘合纤维混合,然后按Marcus    Ⅰ和Marcus    Ⅱ所公开的技术加工该纤维,以制备毛层或纤维球。
通过将某些游离羟基酯化而将共聚聚酯交联,可以制得于180℃能耐受30分钟的改进的涂层材料(这已超过目前的商业要求,因为现存的工业纤维填絮一般尚不能于高于170℃耐受10分钟以上)。因此,交联作用改善了耐久性(与这种商售纤维填絮或交联前的本发明新型纤维填絮相比光滑性下降较少)。这使得用本发明交联产品涂复的聚酯纤维填絮非常适合于几种其它重要的商业应用,本文及引用的现有技术文献对这些应用已有介绍。
如上所述,用优选的交联改性的聚氧乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯涂层材料涂复的聚酯纤维填絮具有如下特征:
在工业上常用的加热温度范围(可达180℃)具有改进的耐久性。
与以聚氧化亚烷基为主要成分的商售共聚物相比,它对聚酯表面具有更好的粘合能力和/或更耐洗涤。
它具有改善的涂层纤维填絮手感,所制得的产品平滑而柔软,不同于硅氧烷或商售聚氧乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯涂层的纤维填絮的油滑“合成”手感。
它可与粘合纤维很好地粘合,可制得具有改善的耐久性和优异的烘箱粘合性的毛层。
它显示出良好的潮汽传输性。
其可燃性与“干”纤维相似。
在以下实例中将进一步介绍本发明,这些实施例只是说明性的,并不对本发明的范围构成任何限制。除非另有说明,所有份数均以重量计,重量基准在不同情况分别给出。
试验方法
磨擦值
原理:磨擦值是以在短纤维垫上拉一重物所需的力度量的。在短纤维垫和该重物之间几乎没有相对运动,所有的移动基本都是由于纤维之间相互滑移造成的。磨擦力(F)是在使用500克重物的情况下测定的。
装置:试验装置的主要部分是一个安装在Instron试验机(InstronEngineering    Corp的产品,Canton,Massaehusettes)十字头上的磨擦台。基台和可移动的重物都用Emery纸覆盖。进行50次测量后应更换表面。
短纤维垫:在1ab小型梳毛机上对20克短纤维进行梳理,将短纤维彼此平行地一层层迭置在一起制成厚度为20mm的毛层。从该毛层切下100×100mm的试样。每次测试最少需要两个垫。
磨擦值测试:将短纤维垫放在距磨擦台边缘5cm处,重物放在垫的中央并与滑轮在一直线上。将重物连在一个带有非弹性绳的负载传感器上,绳子的另一端与滑轮相连。然后向上移动Instron试验机的十字头,沿磨擦台拉动该垫,从而测定磨擦力。
芯吸试验:(此试验用来证明本文所说的改善的亲水性)。将上述为磨擦值试验制备的毛层切成10×10cm见方,称重为1.65克(误差0.05),将这些试样放在两块间隔1mm的塑料板之间。这两块彼此平行的板垂直固定在一个金属架上,金属架放在水槽中,令上述板没入水中10mm。毛层中纤维的方向垂直于水平面。监测水头并于8小时内将其作为时间的函数作图。在此期间应保持温度恒定(除非另行指定一般为25℃)。
洗涤试验:在所有洗涤试验中,都是将毛层缝在棉织物袋中,用家用洗衣机于40℃以3个标准轻柔(delicte)洗涤循环进行洗涤。有意采用不含软化剂的洗衣粉(“Biancomat”),以免对磨擦值测试产生任何影响。
实施例
对比例1
聚对苯二甲酸乙二醇酯干纤维,4-孔,卷曲,6分特。这种纤维用作所有其它对比例和实例的基本纤维。对此对比例而言,纤维间磨擦力的增加仅仅反映了热处理造成的蓬松度的增加。
对比例2
基本纤维与对比例1相同,涂有0.35%的前述商售“ATLAS”G-7264。
对比例3
基本纤维与对比例1相同,涂有0.35%的前述商售“ZELCON”4780。
就我们的经验而言,用这种商售共聚聚酯材料涂复聚酯纤维填絮确实可以得到良好的机械耐久性,但对某些应用而言,需要改进平滑度、耐热性(热敏感性)和耐洗涤性。这些产品的亲水性构成了对标准(干)或硅氧烷涂复的聚酯纤维填絮(它们是极端疏水的)的重大改进,但在某些应用中还需要进一步增加亲水性。特别需要增加亲水性的商业应用的实例包括床垫、睡袋和滑雪服。通过使用商售材料作为纤维填絮涂层,我们发现它们有如下需要改进之处:
当将纤维填絮暴露于本行业中进行烘箱粘合所惯用的标准温度时,上述商售产品倾向于被大量“蒸发”(挥发)掉,这会使平滑性、柔软性和其它性质受到损害。
耐家用洗衣机重复洗涤的性能有待进一步提高。
对某些应用而言,即使在不经烘箱粘合的情况下,如在锯制(Sawn)毛层中,它们也不能满足所需的平滑性,而且其手感(太“油滑”)对某些应用是不利的。
我们还发现用未改性共聚聚酯(如本文所述)处理的聚酯纤维的耐洗性也有待进一步改善。这种织物处理,当试验时,不能象所希望的那样耐受10个洗涤循环。此外,这种涂层材料用于纤维填絮毛层时的耐洗性不如用于聚酯织物时好。所以为了取得满意的实施效果,好的纤维填絮平整剂必须比用于这种织物整理的更耐久。我们相信这可能与毛层的结构有关,其中每根纤维都可以暴露于水和洗涤剂的作用,另一原因可能是在洗涤期间它们可以自由运动并互相磨擦。在织物结构中上述两个因素都被削弱了,这种结构将纤维聚集在一起,而且织物或纱线内部纤维的表面暴露程度低得多,尤其是用细纱时。
对比例4
用0.35%的基本共聚聚酯涂复与上述相同的干纤维,并按下述方法用31%的含有20个氧化亚乙基单元的乙氧基化异硬酯酰醇进行改性。
基本共聚聚酯:
它是用常规方法由下列组分和比例制备的。
组分    重量份数
对苯二甲酸二甲酯    1069
乙二醇    687
聚乙二醇    2539
二水合乙酸锌    3.5
二水合乙酸锂    3.5
季戊四醇    30
制备改性基本共聚聚酯的方法:
向一个带有搅拌器、温度计、冷凝管和氮气入口的500ml烧瓶中添加69g基本共聚聚酯。在强烈氮气吹扫下将该共聚聚酯加热至150℃。添加31g含有20个氧化亚乙基单元的乙氧化异硬酯酰醇,将温度升至180℃。在通氮条件下将此反应混合物搅拌加热8小时。
制备乳液:
将上述产物冷却至110℃,然后倒入于室温迅速搅拌的490g水中,其中含9g非离子型分散剂。将混合物剧烈搅拌10分钟,然后进行均化,得到约含20%活性组分的分散液。
将共聚聚酯涂复到纤维上:
用约含有6%活性组分的共聚聚酯稀释分散液喷雾涂布1kg上述4-孔,6分特、卷曲聚酯干纤维,使得纤维上含3.5%活性组分(OFW)。(OFW)是指以纤维重量为基准。将经涂复的纤维装入干酪包布制的1×1m织物袋中于170℃加热6分钟,此操作按连续法在Famatex拉幅机上进行。然后在试验梳毛机上对产品进行梳理。
实例5:
用经2%山梨醇改性的基本共聚聚酯涂复与上述相同的基本纤维。基本共聚聚酯是按对比例4制备的。向一个带有搅拌器、温度计、冷凝管和氮气入口的500ml干燥烧瓶中添加90g基本共聚聚酯。在强烈氮气吹扫下将该共聚聚酯加热到150℃。添加2g山梨醇,升温至180℃。在通氮条件下将反应混合物搅拌加热8小时。然后将所得产物冷却至110℃,再将其倒入含有9g非离子分散剂且于室温迅速搅拌的478g水中。将混合物剧烈搅拌30分钟,再进行均化,制得约含15%活性组分的精细分散液。将所得的乳液稀释至约6%,按前述方法涂复到纤维上,得到0.35%的涂层(以纤维重量为基准(OFW))。
实例6
用山梨醇改性的共聚物(如实例5所述)涂复同样的基本纤维,不同之处是用4%山梨醇进行改性。产品显示出与实例5相似的性质,但对水具有更高的亲和性,这一点从其较低的室温干燥速度可反映出来。
实例7
此例与实例5和6相似,不用之处是用6%山梨醇改性基本共聚聚酯。此例的产品较实例5和6具有稍高的纤维间磨擦力,亲水性很强。
实例8
用14.2%季铵化的乙氧化脂族胺改性上述基本共聚聚酯,用所得的共聚聚酯涂复同样的纤维。
所述脂族胺如下式所示:
其中R是C18脂族醇,a+b=16。
实例8所用的改性共聚聚酯是按上述方法由基本共聚聚酯和季铵化的乙氧化脂族胺制备的。然后将其配成水分散液(约15%),将此水分散液喷到同样的基本纤维上(采用0.35%    OFW),对上述纤维进行热处理将其干燥,并将涂层固化。
实例9
所用纤维、共聚聚酯以及纤维上的涂复量(0.35%)均与实例5相同,但是用0.25%的柠檬酸在纤维表面进行交联。将实例8的改性共聚聚酯的15%分散液稀释至约6%,添加0.25%的柠檬酸。然后将此分散液喷雾涂复到纤维上,得到0.35%(OFW)的涂复量。将所得纤维干燥并于170℃加热6分钟,然后在梳毛机上进行加工。
实例10
用0.4%实例9所用的经2%山梨醇改性的基本共聚聚酯涂复与上述实例相同的纤维。用2%的柠檬酸三乙酯和0.2%的乙酸钙(以涂层共聚聚酯的重量为基准)进行交联。将分散液喷雾涂布到纤维上,然后加热处理该纤维,使涂层干燥并固化。对处理过的纤维进行梳理。
实例11
按与实例10相同的方式对基本纤维进行涂复,不同之处是用2%的琥珀酸二乙酯(以涂层共聚聚酯重量为基准)代替柠檬酸三乙酯。采用同样的催化剂,0.2%乙酸钙。然后按前述方式加热处理及梳理该纤维。
实例12
将实例5所用的改性共聚聚酯乳液与0.25%的“TYZOR”LA(以共聚聚酯重量为基准)相混合。于室温将此乳液干燥,于170℃加热6分钟。对所得经涂层的纤维进行梳理。
此交联技术无需高温,于170℃加热只是为了能与其它例子比较。这尤其适于不能耐受这种高温的纤维,或不希望进行加热的那些应用。
实例13
将4%的琥珀酸二乙酯和0.2%的乙酸钙(以共聚聚酯的重量为基准)溶于实例7所制备的共聚聚酯中。然后将此乳液喷雾涂复到与上述实例相同的纤维上,得到0.4%(OFW)涂复量。将纤维于170℃加热6分钟,以便将其干燥并使涂层交联。对所得的纤维进行梳理。
实例14
按照实例5、6和7所述的方法,用4%每个山梨醇分子平均含5个氧化亚乙基单元的乙氧化山梨醇改性基本共聚聚酯。由此聚合物制得一种15%水乳液。将2%的琥珀酸二乙酯和0.2%乙酸钙(以改性共聚聚酯的重量为基准)溶于上述共聚聚酯乳液中,并以0.4%的量涂复到同样的基本纤维上。然后按前述方法加热该涂层纤维,干燥并交联该涂层。
实例15
按实例5、6和7所述的方法,用4%的季戊四醇改性基本聚醚/聚酯共聚物。将此改性的共聚聚酯制成15%乳液。将2%琥珀酸二乙酯和0.2%的乙酸钙(以改性共聚聚酯的重量为基准)溶于该共聚聚酯乳液中,将这种乳液涂复到基本纤维上,以纤维重量计共聚聚酯的涂复量为0.4%。按前述方法加热所得的涂层纤维,干燥并交联该涂层。
实例16
按实例5、6和7所述的方法,用5%的低分子量聚乙烯醇改性基本共聚聚酯。将此改性的共聚聚酯制成5.6%乳液。将2%琥珀酸二乙酯和0.2%乙酸钙(以改性共聚聚酯的重量为基准)溶于上述共聚聚酯乳液中,将所得的乳液涂布到6分特基本纤维上,以纤维的重量计,共聚聚酯的涂复量为0.4%。按前述方法加热所得的涂层纤维,干燥并交联该涂层。
实例17
按实例5、6和7所述的方法,用10%三聚季戊四醇改性基本共聚聚酯。将所得的改性共聚聚酯制成13%乳液。向此乳液添加6%的琥珀酸二乙酯和0.2%乙酸钙(以改性共聚聚酯重量为基准)。将所得的乳液涂复到基本纤维上,涂复量为0.4%。按同样的方法加热涂层的纤维,干燥并交联该涂层。
实例18
采用实例17所制备的共聚聚酯乳液。用等体积的乙醇稀释该乳液,将6%琥珀酸二乙酯和0.2%乙酸钙及4%Ethoquad    c/25(均以改性共聚聚酯重量为基准)溶于上述乳液中。Ethoquad是甲基多聚氧化亚乙基(15)氯化可可铵(cocammonium),可由Armak    Chemicals    Chicago(Akzo    Chemie    America)购得。将所得乳液喷雾涂布到基本纤维上,以纤维重量计改性共聚聚酯的涂复量为0.4%。按同样的方法加热该涂层的纤维,干燥并交联该涂层。
实例19
用等体积的乙醇稀释实例17所制备的共聚聚酯乳液,将5.6%的对苯二甲酸二甲酯+0.2%乙酸钙+4%Ethoquad    c/25(均以改性共聚聚酯重量计)溶于上述乳液中。将所得乳液喷雾涂布到基本纤维上,改性共聚聚酯的涂复量以纤维重量计为0.4%。按标准方法加热涂层的纤维,干燥并交联该涂层。
表1
初始磨擦值    加热后的磨擦值
例子    135℃/5分    180℃/5分    180℃/25分
C1    0.59    0.61    0.69    0.78
C2    0.50    0.52    0.70    0.79
I4    0.43    0.43    0.56    0.71
E5    0.42    0.45    0.47    0.52
E8    0.46    0.50    0.50    0.53
表1比较了不同配方的共聚聚酯涂层在纤维上的热稳定性。所有产品均以0.35%的涂复量进行涂层,先在室温干燥,然后在烘箱中(共同)以不同的加热时间和温度(如表中所示)进行热处理。为估计与给定整理剂的用量相关的平滑性,测定了磨擦值。较低值表示纤维间磨擦性较低,它(低值)取决于纤维上不同配方共聚物的涂复量。表1的数据表明本发明实例(使用经山梨醇改性的共聚聚酯,实例5和8)比用商售产品(C2)可获得更好的耐热处理性能。I4表明将极性基团引入基本共聚聚酯结果比C2好,但(加热后)不如实例5或8。
表2
共聚聚酯涂层的耐热固化和耐洗性
涂复量    磨擦值
例子    OFW    初始    热固化后    洗涤后
C1    0%    0.60    0.68    0.68
C2    0.35%    0.42    0.50    0.55
C3    0.35%    0.39    0.44    0.55
E5    0.35%    0.41    0.45    0.54
E6    0.35%    0.38    0.40    0.53
E9    0.35%    0.39    0.42    0.49
E10    0.4%    0.35    0.39    0.52
E11    0.4%    0.38    0.38    0.45
E12    0.4%    0.37    0.43    0.50
E13    0.4%    0.44    0.38    0.49
E14    0.4%    0.44    0.42    0.50
E15    0.4%    0.38    0.44    0.47
E16    0.4%    0.36    0.37    0.47
E17    0.4%    0.39    0.41    0.54
E18    0.4%    0.37    0.40    0.56
E19    0.4%    0.36    0.39    0.55
表2比较了纤维上的不同共聚聚酯涂层经热固化和洗涤后在保持平滑特性方面的耐久性。应该注意到在经热固化和洗涤后,甚至C1都显示出增加的磨擦值。这是所发生的蓬松化的结果,所以如果把这种蓬松化效应考虑在内。则热固化对本发明上述实例的平滑性没有或基本没有影响。
将商售共聚聚酯(对比例2和3)与本发明的优选实例(实例11、13和16)相比较,表明本发明的产品具有显著的优越性。
比较交联前(实例5)和交联后(实例9或10)的同一基本共聚聚酯涂层表明了交联对改善耐洗性的作用。
在某些情况下,与未交联的涂层相比交联会降低纤维间磨擦,如实例13就是这种情况。
实例18和19说明通过交联可将其它产物连到涂层上。
实例20
采用与实例5相同的基本纤维和山梨醇改性的涂层共聚聚酯,但是改进了交联方法,添加了一种润湿剂,以改善涂层聚合物在纤维上的扩散性。
将由含有MERPOL    100的乳液浸渍过的纤维(浓度为0.01%)用上述涂层聚合物进行涂复,涂复量为0.6%OFW。用0.5%氯化镁和0.3%柠檬酸(两者均以涂层聚合物重量为基准)将其与6%ARKOFIX    NG(40%)进行交联。然后按前述方法对该纤维进行热处理并进行梳理。
实例21
将296g对比例4所述的基本共聚聚酯装入配有搅拌器、温度计和氮气入口的干燥烧瓶中。将共聚聚酯加热至150℃,添加20g山梨醇,接着添加18g作为季铵盐杀菌剂的ETHOMEEN    c/12    quat(E53645-40)。将此混合物加热至180℃,在强烈搅拌和通氮条件下于此温度保持2小时,在真空下再搅拌和加热2小时。然后将混合物冷却至150℃,在强烈搅拌下将其倒入含有33g    IGEPAT    CO-970的1885g水中。所得混合物进行搅拌和均化。
将所得共聚聚酯涂复到与前述相同的6.1分特纤维上,涂复量为0.6%    OFW,并且用0.5%氯化镁和0.3%柠檬酸将其与12%    ARKOFIX    NG交联(与实例20相似)。
表3
实例    涂复量(OFW)    磨擦值
热固化后    洗涤后
20    0.6%    0.36    0.50
21    0.6%    0.40    0.47
用这些配方进行交联的效果很明显地反映出来了,尤其在实例21中,其中尽管存在可显著增加亲水性的季铵杀菌物质,磨擦性能损失仍很小。
上述所提出的概念可解决涉及纤维填絮的具体问题。一旦理解了这些问题及其解决方法,随之而来的是开辟了这样一种有益的可能性,即应用这些方法去解决那些不同领域但相关的问题。在此我们对某些其它应用或可能性也进行了试验(根据具体情况,所达到的程度有所示不同),得到了不同的结果,其它一些则处于更不成熟的阶段。下文将介绍某些其它应用。应该理解所公开的这些内容并不对本发明构成限制,熟悉这些领域的技术人员不难理解这些应用的可能性。
如上所述,最初关于聚酯纤维填絮所提出的问题已得到解决。上面也谈到聚酯纤维填絮一般是聚酯(卷曲)短纤维。解决聚酯纤维填絮所面临的问题过程中,使我们意外的是得到了在许多方面都具有令人感兴趣的优点的新型涂层聚酯纤维填絮。在已公开的聚酯纤维填絮已有优点的基础之上,涂层聚酯短纤维(用本发明新型涂层材料涂复的)显示出若干优点,且可用于不同的用途。
下面将广义地公开若干应用。应该指出,至少在上述某些领域,开发工作已经到了较高的阶段,已经可以拿出一些实验数据支持这里所述的内容。
聚酯短纤维的一个重要的且日益发展的商业应用领域是用作造纸短纤维和其它水分散性纤维,例如USP    4,707,407和4,713,289等文献对此已有介绍。这类纤维及其迄今在工业上使用的连续长纤维束前体与更常见的聚酯短纤维(迄今已用于纤维填絮)有所不同,尤其是需要的及涂复的水分散性涂层不一样。涂复某种本文所述的新涂层,可以改善用于造纸、湿法成网片材及更常见地用于织物的聚酯纤维的水分散性,预期这将是本发明新涂层组合物和新型涂层聚酯纤维的一个重要用途。
另一个重要的用途是“短纤浆”,已经表明这种应用的可能性极大。以前人们并不相信聚酯短纤维能够以商业上可接受的方式用于短纤浆(例如远不如造纸短纤维用得那么多)。但是某些具有改善的芯吸特性的新型涂层聚酯纤维在尿布和其它一些应用中有着很大的潜在可能性,在这些领域使用短纤维,是因为它有芯吸能力。在这种应用中一般希望将受液体作用的表面上的液体吸走,使液体在物体(如尿布)内且遍及整个物体更好地分散。将液体分布在上述纤维的表面上并保持开孔结构可以做到这一点;与纤维素纤维相比,它可以保持聚酯的机械性能同时减轻重量。
聚酯短纤维的另一个重要用途是短纤纱(即将短纤维捻(纺)在一起形成的纱),这几乎肯定是迄今为止聚酯短纤维的最大用途,尤其是用于服装。商业聚酯短纤维所存在的为人们所熟知(感觉得到或实际的)的问题是聚酯的疏水性,人们花费了大量的劳动和聪明才智研究解决这个问题。改进亲水性有时也被形容为使聚酯更似棉制品。因此,一个重要的预期用途是将本发明的新涂层组合物涂复到短纤纱形式的聚酯短纤维、织物或服装上以使这些制品更具亲水性。如果可能的话,如在其它一些用途中,可以将上述新型涂层组合物涂复到聚酯短纤维的前体上,如小丝束或大丝束形式的连续长丝。虽然目前通过涂复各类涂层可以使聚酯纤维表面更具亲水性,但是这种亲水性的改进是以牺牲其它性能如磨擦特性为代价的,这使得难以由涂层的长丝制备短纤纱,并且实际上从商业角度讲是不现实的。本发明的新型涂层组合物可以解决这个由来已久的问题。
另一个具有极大商业重要性的方面是这种新材料本身。如上所述,它们可用作涂层组合物涂复作为聚酯纤维填絮或其它用途的聚酯纤维。这里要强调的是,这些新材料虽然是现存商业材料的改进,但相信它们本身也是新颖的,它们本身就具有其重要性。优选的材料在本申请的共同未决申请PCT/US    89/00829(1989年3月6日提交)中有介绍。应该理解,尽管已经证明这里所公开的材料用于聚酯纤维填絮时具有许多优点,但还可以做出一些改变和进一步的改进,其它一些实施方案(例如)对于本文所公开的附加应用可能会更有用。
前面已经提到可将本发明涂层组合物涂复到连续长纤维上,该长纤维是上述应用中通常采用的聚酯短纤维的前体。预期重要的附加应用是将此新型涂层材料涂复到聚酯长纤纱上,以改进它们的亲水性和芯吸能力,以便用于织物、服装和其它用途。对复丝(与短纤维相对应)而言,虽然可以将该新型涂层组合物涂复到织物和服装上,并且这样做可能在商业上也具有重要的优点,但是可以预期最感兴趣的商业应用的机会是涂复长丝或纱本身,而不是织物和服装。这种纱一般用作牵伸纱,但根据不同的考虑因素,也可将上述组合物涂复到未经牵伸的纱(即纺丝取向的纱)上。此未牵伸的纱可以就这样使用,也可以做为前体(即较低的取向度),其后在拉伸一变形工序中将其拉伸和/或退火。
另一种可能的应用是将该新型涂层组合物(及其进一步的改进物质)用于聚酯以外的纤维。这确实是令人意想不到的,目前我们只能推测为什么能得到这样的效果。然而,这种新型涂层组合物已经被用来涂复芳族聚酰胺纤维材料和聚烯烃纤维材料,用以改善这些纤维材料的亲水性。正如涂复的聚酯纤维一样,很可能会得到其它伴随的优点,可能需要进一步改进,例如使纤维基质与涂层组合物具有更高程度的化学和其它相容性。因此,另一个感兴趣的方面是将这种新型涂层组合物用于聚酯以外的纤维和纤维材料。
对比例22A和22B
用幅度为40×30cm二维密度为116g/m2的TYPAR纺粘聚丙烯样品作为对比例22A(C22A)。用0.6%的ZELCON 4780喷雾涂复这种聚合物片,然后干燥并在实验拉幅机上将其于150℃加热10分钟从而制成对比例22B的样品(C22B)。用它们与实例23和24进行比较。
实例23
按实例5、6和7所述的一般方法,用6%山梨醇改性基本共聚聚酯。制备此共聚物的15%水乳液,并稀释到约6%,添加MERPOL    100使其浓度达0.01%。添加12%的ARKOFIX    NG和1.5%的硝酸锌(以该共聚聚酯的重量为基准),将此混合物涂复到与C22A相同的TYPAR片上,以该纺粘聚丙烯片的重量计,共聚聚酯的涂复量为0.6%。然后按实例22方法热处理此片。
实例24
重复实例23,不同之处是用0.5%的TYZOR    LA(以共聚聚酯重量为基准)进行交联。然后在拉幅机上将该片于120℃热处理10分钟。
TYPAR对比试验由以下两个试验评价:
试验1芯吸实验
将上述聚丙烯片(幅度40×30cm)放置在两块同样幅度中央带有一个直径20mm孔水平放置的塑料板之间。将2ml水倒入此中心孔,1分钟后测量润湿的面积。
芯吸试验结果
C22A    C22B    实例23    实例24
11.2cm249.6cm255.0cm299.4cm2
这些结果证明了根据本发明的共聚物对聚丙烯这种极端疏水性聚合物的芯吸作用的改进效果。相信这种优选的处理方法能在聚丙烯纤维表面形成一层亲水性好的多的膜,该膜使得水在更大的范围扩散,此范围约相当于未经处理对比样品扩散范围的9倍,约相当于现在商售共聚醚/聚酯的2倍。若考虑到本发明涂层材料由于可交联而具有更好的湿牢度,这种差别甚至会更显著。对聚烯烃工作服和类似的应用而言,能迅速地使水扩散是一个重要的改进,因为这可以改善潮汽传输性。这种性质对于诸如geotextiles这类的应用是很合适的,下面第二个试验会进一步证明这点。
试验2    geotextile水透过性试验
将一种geotextile片(在此为聚丙烯片)放在两个垂直叠放的圆筒之间,圆筒直径为100mm。将水以20l/h的恒定流量倒入上部的圆筒中,记录在60秒内透过该geotextile片流到下部圆筒的水的量。
geotextile试验结果
C22A    C22B    实例23    实例24
200ml*    250ml**    300ml**    320ml**
*在最初30秒内无水滴下
**从一开始就有水滴下
这些结果表明本发明的产品作为表面涂层对改善由聚烯烃制备的geotextile的排水性具有很好的效果。
实例25
将实例7所用的共聚物与12%的ARKOFIX    NG和1.5%的硝酸锌(以该共聚物的重量为基准)相混合,再向此混合物添加MERPOL    100使其浓度达0.01%。将所得的混合物喷雾涂布到密度为283g/m的芳族聚酰胺KEVLAR    29织物上,于170℃将此织物热处理10分钟。测量未处理样品的芯吸性能,与洗涤之前和于40℃经一次洗涤循环之后的处理过的样品(25A和25B)相比较,洗涤前和洗涤后的未处理样品分别为25C和25D。以此评价上述样品。KEVLAR织物的洗涤性非常好。将样品切成20×5cm的长条,把这些长条悬挂在一个水槽上面,在它们的下端系上小重物以保持垂直。样品的下端没入水中5mm。记录水头随时间(分钟)上移的高度,结果列于下表。
水高度(cm)
实例    60(sec)    5    20    60    120    480
25C    2.0    3.0    3.0    3.5    4.0    4.5
25A    3.0    3.5    3.5    5.0    5.0    7.5
25D    3.0    3.0    3.2    3.8    4.8    6.0
25B    4.0    5.5    7.5    10.0    11.0    12.0

Claims (16)

1、一种改进的聚酯纤维填絮,它是用含有聚醚链段和聚酯键的共聚聚酯平整处理过的,改进之处的特征在于,该共聚聚酯含有带极性基团(如羟基(OH)、季铵和氨基(一般是指NH))的化合物的残基。
2、按权利要求1的聚酯纤维填絮,其特征在于该共聚聚酯含有约0.5-20%(重量)的多羟基化合物残基,所述残基含有至少3个连有羟基的碳原子。
3、按权利要求1或2的聚酯纤维填絮,其特征在于,该共聚聚酯通过用交联剂进行交联而被进一步改性,所述交联剂是多元酸或它们与低级醇所成的酯。
4、按权利要求1或2的聚酯纤维填絮,其特征在于,该共聚聚酯通过用N-羟甲基或N-烷氧甲基化合物进行交联而被进一步改性。
5、按权利要求4的聚酯纤维填絮,其中该共聚聚酯是用N′N′-二羟甲基乙二醛缩脲交联的。
6、按权利要求3、4或5的聚酯纤维填絮,其特征在于,交联剂含量为0.1-10%(重量)(以该共聚聚酯的重量为基准)。
7、按权利要求3-6任一项所述的聚酯纤维填絮,其特征在于,该共聚聚酯通过用多价金属(如钛、锆或铝)化合物进行交联而被进一步改性。
8、按权利要求1-7任一项所述的聚酯纤维填絮,其特征在于,以聚酯纤维填絮的重量计,该共聚聚酯的用量为0.05-1.2%。
9、一种改性的聚酯纤维填絮混合物,主要含有60-95%(重量)聚酯纤维填絮和5-40%(重量)卷曲粘合短纤维,该粘合纤维的粘合温度低于该纤维填絮的软化温度,其特征在于所述纤维是按权利要求1-8的任何一种。
10、一种制备粘合毛层的方法,其特征在于将权利要求9的混合物加工成毛层,热处理此毛层使得纤维之间交叉的部分由粘合纤维粘合在一起。
11、一种将聚酯纤维填絮制成毛层的方法,其特征在于该纤维填絮是按权利要求1-8的任何一种。
12、按权利要求10或11的方法制备的聚酯纤维填絮毛层。
13、主要由聚酯纤维填絮组成的改进的纤维球,其特征在于,该纤维填絮是按权利要求1-8的任何一种。
14、主要由聚酯纤维填絮和粘合纤维的混合物组成的改进的纤维球,其特征在于,该混合物是按权利要求9的混合物。
15、一种制备改进的模塑结构的方法,包括先形成纤维球复合体,然后热处理使之粘合,其特征在于,该纤维球是按权利要求14的纤维球。
16、按权利要求15的方法制备的改进模塑结构。
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