CN105874110A - 共聚物纤维及其制备方法 - Google Patents

共聚物纤维及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105874110A
CN105874110A CN201480072219.0A CN201480072219A CN105874110A CN 105874110 A CN105874110 A CN 105874110A CN 201480072219 A CN201480072219 A CN 201480072219A CN 105874110 A CN105874110 A CN 105874110A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyamide
polyester
copolymer
nylon
fibril
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480072219.0A
Other languages
English (en)
Inventor
S.钱德
A.法里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Invista Textiles UK Ltd
Original Assignee
Invista Technologies SARL Switzerland
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Invista Technologies SARL Switzerland filed Critical Invista Technologies SARL Switzerland
Publication of CN105874110A publication Critical patent/CN105874110A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/253Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/0012Professional or protective garments with pockets for particular uses, e.g. game pockets or with holding means for tools or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/002Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment
    • A41D13/005Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment with controlled temperature
    • A41D13/0058Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment with controlled temperature having pockets for heated or cooled elements
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/90Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyamides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/445Yarns or threads for use in floor fabrics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Details Of Garments (AREA)

Abstract

本发明涉及一种共聚物纤维,其包含由至少一种聚酯树脂形成的聚酯相和由至少一种聚酰胺树脂形成的聚酰胺相,所述聚酯相以约50至约95重量%存在,所述聚酰胺相以约5至约50重量%存在,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此。

Description

共聚物纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及由多种聚合物形成的合成纤维,其可用于多种最终用途,包括但不限于纱、气囊纤维、BCF纤维、地毯纤维、地毯、织物和服装。
背景技术
聚合物长期以来是用于形成地毯工业中所用的纱的最普遍的材料。近年来,聚酯已成为用于地毯纤维中的所需聚合物。
由聚酯(特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯)制得的地毯在防酸性染料沾污性(一种重要的特性)方面是优异的,而且相比于其他低成本的替代物聚烯烃(例如聚丙烯),它们在纹理保留(耐久性)和防污性方面通常表现良好。然而,相比于聚酰胺(包括尼龙66和尼龙6)和羊毛,由聚酯(特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯)制得的地毯在纹理保留(耐久性)和防污性方面表现相当差。因此,聚酯纤维在地毯中的应用常常局限于使差的耐久性和加速沾污特性达到最小的那些渠道,例如人流量低的居住环境。然而,在高流量的交通环境(如商务办公楼、机场和学校)中,认为聚酯纤维对于地板设施而言并不足够耐久。然而,在地毯应用中,聚酯价格的吸引力抵消了聚酯纤维性能的不利的方面,由于聚酯原料的高供应量,聚酯作为原料通常是有利的。
因此,需要改进用于地毯应用的聚酯纤维的性能,所述性能克服了其耐久性和沾污的缺陷。已设想聚酰胺树脂和聚酯树脂的组合,以降低(聚酰胺的)成本或改进(聚酯的)最终地毯纤维性质。然而,所选的聚酯树脂和聚酰胺树脂的相对不溶混性可导致难以形成结合纤维。包含不可溶混的聚合物的共混物具有两个或更多个相,这种共混物可能是不相容的。不可溶混的聚合物的不相容的共混物可能遭受相分离,且由这种共混物形成的纤维可能原纤化,这将不会提供商业用途所需的耐久性。另外,来自同一类别的聚合物常常是不可溶混的,并形成多相组合物。因此,即使是在同一类别的聚合物内,也难以预期聚合物的溶混性。
由于此原因,在地毯中使用聚酯和聚酰胺的组合的先前的尝试需要使用相容化试剂(compatibilizing agent)或另外的组分。以引用方式并入本文的Studholme的美国专利No.6,780,914教导了在制备熔纺纤维时共混热塑性聚酯与成纤维聚酰胺,其中聚酰胺组分形成主相。为了形成纤维,需要使用至少1重量%或更多的金属磺化的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)作为相容化添加剂。
以引用方式并入本文的PCT公开No.2013133640教导了由于缺乏相容性,难以从聚酯和聚酰胺熔融挤出纤维。为了解决此问题,需要添加诸如环氧树脂的相容化试剂来形成可用的合金纤维。另外,该公开仅教导了如下纤维:所述纤维具有聚酰胺主相和2重量%或更多的有效相容化剂(compatibilizer)载量。
美国专利No.6,090,494教导了含有聚酰胺长丝和聚酯长丝两者的纤维。然而,为了有效并避免原纤化,聚酯的量是有限的,并且仅公开了主要含有聚酰胺长丝的纤维。
欧洲专利申请No.2,748,259A1教导了包含聚酰胺组分和聚酯组分两者的组合物,其中聚酯组分优选为40重量%或更少,且不需要相容化剂。然而,该公开未教导可有效熔纺成纤维的组合物。
发明内容
因此,本领域需要用于地毯中的纤维,所述地毯具有固有的防沾污性、聚酯的低成本和改进的耐久性和沾污性质。本领域也需要一种形成用于具有所需耐久性的地毯中的纤维的方法,其中所述纤维含有聚酯树脂和聚酰胺树脂,并需要降低量的相容化试剂或另外的聚合物。
在本发明的一方面,公开了一种共聚物纤维,其包含由至少一种聚酯树脂形成的聚酯相和由至少一种聚酰胺树脂形成的聚酰胺相,所述聚酯相以约50至约95重量%存在,所述聚酰胺相以约5至约50重量%存在,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此。也公开了由该组合物形成的纱、织物和地毯。在一个非限制性的实施例中,所述聚酰胺相以所述共聚物纤维的约10至约25重量%之间存在。在另一非限制性的实施例中,所述共聚物纤维还包含约1重量%或更少的相容化试剂。
在一个非限制性的实施例中,所述聚酰胺原纤具有在约100nm至约400nm范围内的平均直径尺寸。
在一个非限制性的实施例中,所述聚酰胺原纤的大多数为跨越所述共聚物纤维的长度的连续原纤。在另一非限制性的实施例中,所述聚酰胺原纤的大多数具有平均长度,所述平均长度为所述聚酰胺原纤的平均直径的至少10倍。在本发明的另一非限制性的实施例中,所述聚酰胺原纤的大多数具有至少约10,000nm的平均长度。
在另一非限制性的实施例中,所述共聚物纤维为膨体(bulk)连续长丝(BCF)纤维。
在另一非限制性的实施例中,所述至少一种聚酯树脂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、聚萘二甲酸乙二醇酯以及它们的共混物或共聚物。在一个非限制性的实施例中,所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯。在另一非限制性的实施例中,所述聚酯相由至少一种聚酯树脂形成,所述至少一种聚酯树脂具有约0.01至约8重量%的间苯二甲酸含量。
在另一非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂选自尼龙6,6、尼龙6、尼龙7、尼龙11、尼龙12、尼龙6,10、尼龙6,12、尼龙6,12、尼龙DT、尼龙6T、尼龙6I以及它们的共混物或共聚物。在一个非限制性的实施例中,所述聚酰胺树脂为尼龙6,6。在另一非限制性的实施例中,所述聚酰胺相由至少一种聚酰胺树脂形成,所述至少一种聚酰胺树脂具有约0.01至约8重量%的磺化间苯二甲酸含量。
在另一非限制性的实施例中,所述聚酰胺相由至少一种聚酰胺树脂形成,所述至少一种聚酰胺树脂具有在约20至约60范围内的RV,和在约20至约40meq/kg范围内的胺端基。在一个非限制性的实施例中,所述聚酰胺相由至少一种聚酰胺树脂形成,所述至少一种聚酰胺树脂具有约40meq/kg或更少的胺端基含量。
在另一非限制性的实施例中,在聚酯相与聚酰胺相之间存在足够的界面结合,以保持分散于所述聚酯相内的多个聚酰胺原纤的原纤稳定性。在一个非限制性的实施例中,当所述共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,所述聚酰胺原纤中的超过约25%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。在另一非限制性的实施例中,当所述共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,所述聚酰胺原纤中的超过约50%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。
在另一非限制性的实施例中,公开了一种由所述共聚物纤维形成的地毯。在一个非限制性的实施例中,公开了一种地毯,当根据ASTM D5417评价时,所述地毯具有3或更高的vetterman-5K等级。在另一非限制性的实施例中,公开了一种地毯,其具有小于约10%的堆积压缩(pile compression)。
在本发明的另一方面,公开了一种共聚物纤维,其包含由至少一种聚酯树脂形成的聚酯相和由至少一种聚酰胺树脂形成的聚酰胺相,所述聚酯相以约50至约95重量%存在,所述聚酰胺相以约5至约50重量%存在,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此,且其中所述共聚物纤维不包含相容化试剂。也公开了由该组合物形成的纱、织物和地毯。在一个非限制性的实施例中,所述聚酰胺相以所述共聚物纤维的约10至约25重量%之间存在。
在本发明的另一方面,公开了一种用于形成共聚物纤维的方法。在一个非限制性的实施例中,所述方法包括组合至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂以形成聚合物熔体,其中所述至少一种聚酯树脂以所述聚合物熔体的约50至约95重量%存在,且所述至少一种聚酰胺树脂以所述聚合物熔体的约5至约50重量%存在,以及由包含聚酯相和聚酰胺相的所述聚合物熔体形成共聚物纤维,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此。
在所述方法的一个非限制性的实施例中,所述至少一种聚酯树脂具有在约100ppm以下的水分含量,且所述至少一种聚酰胺树脂具有在500ppm以下的水分含量。在另一非限制性的实施例中,在形成所述共聚物纤维之前,将所述聚合物熔体干燥至在100ppm以下的水分含量。
在所述方法的一个非限制性的实施例中,其还包括在约90或更低的纺丝拉伸比(spin draw ratio)下形成所述共聚物纤维。在另一非限制性的实施例中,形成共聚物纤维还包括以约30英尺/分钟或更高的排出速度使所述聚合物熔体行进通过喷丝头毛细管。在另一非限制性的实施例中,形成共聚物纤维还包括以约40英尺/分钟或更高的排出速度使所述聚合物熔体行进通过喷丝头毛细管。
在所述方法的另一非限制性的实施例中,所述聚酰胺原纤具有在约100nm至约400nm范围内的平均直径尺寸。
在所述方法的一个非限制性的实施例中,所述聚酰胺原纤的大多数为跨越所述共聚物纤维的长度的连续原纤。在所述方法的另一非限制性的实施例中,所述聚酰胺原纤的大多数具有平均长度,所述平均长度为所述聚酰胺原纤的平均直径的至少10倍。在所述方法的另一非限制性的实施例中,所述聚酰胺原纤的大多数具有至少约10,000nm的平均长度。
在另一非限制性的实施例中,公开了一种由通过所述方法形成的共聚物纤维形成的地毯。在一个非限制性的实施例中,公开了一种地毯,当使用ASTM D5417测量时,所述地毯具有3或更高的vetterman-5K等级。在另一非限制性的实施例中,公开了一种地毯,其具有小于约10%的堆积压缩。
在本发明的另一方面,公开了一种用于形成共聚物纤维的方法。在一个非限制性的实施例中,所述方法包括组合至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂以形成聚合物熔体,其中所述至少一种聚酯树脂以所述聚合物熔体的约50至约99重量%存在,且所述至少一种聚酰胺树脂以所述聚合物熔体的约1至约50重量%存在,其中所述聚合物熔体不包含相容化试剂,以及由包含聚酯相和聚酰胺相的所述聚合物熔体形成共聚物纤维,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此。
附图说明
图1显示了本发明的纤维的横截面图像。
图2a显示了在冷冻断裂测试之后本发明的纤维的横截面图像。
图2b显示了来自图2a的在冷冻断裂测试之后本发明的纤维的放大横截面图像。
图3显示了在冷冻断裂测试之后对比共聚物纤维的横截面图像。
具体实施方式
本发明涉及一种共聚物纤维,其中所述共聚物纤维包含聚酯相和聚酰胺相。当相比于聚酯纤维时,所得共聚物纤维显示出改进的耐久性和沾污。本文也公开了由所述共聚物纤维形成的纱、织物和地毯。
本文引用的所有专利、专利申请、测试工序、优先权文件、文章、公开、手册和其他文件以引用方式完全并入,从而达到这些公开内容与本发明一致的程度并用于允许这种引入的所有司法管辖权。
本发明的一方面包括一种共聚物纤维,其包含由至少一种聚酯树脂形成的聚酯相和由至少一种聚酰胺树脂形成的聚酰胺相,所述聚酯相以约50至约95重量%存在,所述聚酰胺相以约5至约50重量%存在,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此。在另一非限制性的实施例中,所述聚酰胺相以所述共聚物纤维的约10至约25重量%之间存在。
合适的聚酯包括本领域已知的任何成纤维聚酯。所述至少一种聚酯树脂可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、聚萘二甲酸乙二醇酯以及它们的共混物或共聚物。在一个非限制性的实施例中,所述至少一种聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
合适的聚酰胺包括本领域已知的任何成纤维聚酰胺。所述至少一种聚酰胺树脂可选自尼龙6,6、尼龙6、尼龙7、尼龙11、尼龙12、尼龙6,10、尼龙6,12、尼龙6,12、尼龙DT、尼龙6T、尼龙6I以及它们的共混物或共聚物。在一个实施例中,所述至少一种聚酰胺以约5至约25重量%之间存在。在一个非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺为尼龙6,6。
在非限制性的实施例中,共聚物纤维可具有任何合适的横截面,包括本领域用于地毯纱的任何合适的横截面。这包括圆形、多叶形、矩形、方形或椭圆形横截面。在一个非限制性的实施例中,形成的共聚物纤维可具有三叶形横截面。共聚物纤维横截面也可包括指定数量的规则或不规则形状的空隙,以制得具有跨越长丝长度的空隙的长丝。例如,共聚物纤维横截面可包括三个、或四个、或六个空隙。
在非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺还可包含阳离子染料添加剂。阳离子染料添加剂在聚酰胺中的使用在以引用方式并入本文的Anton的美国专利No.5,108,684中讨论。可用于制备本发明的防沾污纱的合适的阳离子染料添加剂包括能够与聚酰胺形成原料共聚的那些芳族磺酸盐和它们的碱金属盐。这种化合物的例子包括磺化二羧酸和这些二酸的二酯,最优选的添加剂为5-磺基间苯二甲酸的碱金属盐。在一个实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂包括约0.01至约8重量%的磺化间苯二甲酸含量。在另一实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂包括约1至约4重量%的磺化间苯二甲酸含量。
在非限制性的实施例中,所述至少一种聚酯树脂也可含有间苯二甲酸。在一个实施例中,所述至少一种聚酯树脂包括约0.01至约8重量%的间苯二甲酸含量。在另一实施例中,所述至少一种聚酯树脂包括约1至约4重量%的间苯二甲酸含量。
在非限制性的实施例中,所述共聚物纤维也可包含选自如下的组分:着色剂、消光剂、催化剂、纺丝助剂(spin assist)、染料水平修饰剂(dye levelmodifier)、抗微生物剂、稳定剂、阻燃剂、抗氧化剂、有利于阳离子染色的酸性部分以及它们的组合。在一个实施例中,着色剂为二氧化钛。
申请人出乎意料地实现了形成其中存在两个不同的相的共聚物纤维的结果,其中聚酰胺相包含分别可区分的聚酰胺原纤。在本发明的方面,在聚酰胺原纤与聚酯相之间存在足够的界面结合,以保持原纤稳定性和不同的相。界面结合指聚酰胺原纤与聚酯相之间的粘附。不希望受限于任何特定的理论,据信聚酰胺与聚酯相之间强的界面结合允许在聚酰胺原纤与聚酯相之间强的载荷转移。这产生相比于典型的聚酯纤维改进的共聚物纤维性质。此外,据信聚酰胺原纤为共聚物纤维提供相比于典型的聚酯纤维的改进的弹性。
在一个非限制性的实施例中,图1显示了共聚物纤维10。如图1所示,聚酰胺原纤30可分别区分,并在共聚物纤维10的聚酯相20中形成。在非限制性的实施例中,聚酰胺原纤具有在约100nm至约400nm范围内的平均直径尺寸。在另一非限制性的实施例中,聚酰胺原纤具有在约200nm至约300nm范围内的平均直径尺寸。在非限制性的实施例中,聚酰胺原纤可具有多种横截面。在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤具有圆形横截面。
在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤的大多数为基本上连续的,并在共聚物纤维的纵向轴向方向上取向。图2示出了本发明的一个非限制性的实施例,其中聚酰胺原纤50在共聚物纤维10的聚酯相40内为基本上连续的。在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤的大多数为跨越共聚物纤维的长度的连续原纤。在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤的大多数具有平均长度,所述平均长度为所述聚酰胺原纤的平均直径的至少10倍。在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤的大多数具有至少约10,000nm的平均长度。
在共聚物纤维的非限制性的实施例中,在聚酯相与聚酰胺相之间存在足够的界面结合,以保持分散于所述聚酯相内的多个聚酰胺原纤的原纤稳定性。图3和4显示了如本文限定的已经受冷冻断裂测试的共聚物纤维的横截面。图4示出了其中聚酯相为90重量%、聚酰胺相为10重量%的共聚物纤维。聚酰胺具有126meq/kg的胺端基含量。可以看出,聚酰胺原纤80的大多数已被拔出聚酯相90。不受限于任何特定的理论,据信这是由于聚酯相与聚酰胺相之间的弱的界面结合。图3a和3b显示了本发明的一个非限制性的实施例。如可在图3b中看出,聚酰胺原纤可分别区分,并存在不同的聚酰胺相和聚酯相。不受限于任何特定的理论,据信这是由于聚酯相与聚酰胺相之间的足够强的界面结合。如可在实例1-4中看出,由于分散于聚酯相中的聚酰胺原纤的原纤稳定性,由这些共聚物纤维形成的地毯显示出改进的耐久性。
在非限制性的实施例中,当如本文所限定共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,聚酰胺原纤中的超过约25%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。在非限制性的实施例中,当如本文所限定共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,聚酰胺原纤中的超过约50%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。
申请人出乎意料地发现,当聚酰胺相包含胺端基含量为40meq/kg或更少的聚酰胺树脂时,可形成本发明的共聚物纤维而无需相容化试剂。对于本领域技术人员公知的是典型的聚酰胺树脂具有在约45至约55meq/kg之间的范围内的胺端基含量。因此,通过大量的实验,申请人发现使用具有低的胺端基含量的聚酰胺相提供具有用以保持不同的聚酰胺相和聚酯相所必需的原纤稳定性的共聚物纤维。
在一个非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂可具有在约20至约60范围内的相对粘度(RV),和在约20至约40meq/kg范围内的胺端基。在另一非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂可具有在约20至约30范围内的相对粘度(RV),和在约30至约40meq/kg范围内的胺端基。
本领域长期认为聚酰胺和聚酯的相对不可溶混性导致难以形成由两种树脂的共混物组成的纤维。Studholme的美国专利No.6,780,941教导了相容化试剂对于形成包含聚酰胺和聚酯的可用的纤维是必要的。同样地,Lim的WO2013133640发现需要环氧树脂以获得用以形成包含聚酰胺和聚酯的杂化纤维所必需的相容性。使用其他聚合物形成纤维的尝试也需要使用相容化试剂。例如,以引用方式并入本文的Reader的美国专利No.6,132,839和Bertamini的WO200302956 A1教导了马来酸酯化的聚合物的使用对于形成聚丙烯和聚酰胺的合金纤维是必要的。这种马来酸酯化的聚合物用于使在其他情况中不可溶混的或相分离的聚合物类型相容化。如Lim所示例,在树脂中链封端环氧官能团的使用也已用于获得两种不可溶混的聚合物类型的相相容化益处。即使使用相容化试剂,这些文献无一教导具有聚酰胺原纤的纤维,所述聚酰胺原纤在聚酯相内形成不同的相。
因此,本发明的另一方面公开了一种共聚物纤维,其包含由至少一种聚酯树脂形成的聚酯相和由至少一种聚酰胺树脂形成的聚酰胺相,所述聚酯相以约50至约95重量%存在,所述聚酰胺相以约5至约50重量%存在,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此,且其中所述共聚物纤维不包含相容化试剂。
在本发明的非限制性的实施例中,当聚酰胺相的胺含量大于40meq/kg时,可使用相容化剂。实例4公开了一种共聚物纤维,其中使用相容化试剂,且聚酰胺相具有57meq/kg的胺端基含量。在非限制性的实施例中,所述共聚物纤维还包含约1重量%或更少的相容化试剂。在非限制性的实施例中,相容化剂可为用于与聚酰胺和聚酯一起使用的本领域的任何已知的相容化剂。在一个非限制性的实施例中,相容化剂可选自含有马来酸酐的相容化剂和羰基双己内酰胺。在一个非限制性的实施例中,相容化剂为苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)。
在非限制性的实施例中,共聚物纤维可用于形成本领域已知的各种纤维类型。在非限制性的实施例中,共聚物纤维可用于形成短纤维或可用于气囊、织物或服装中的纤维。在非限制性的实施例中,共聚物纤维可用于形成膨体连续长丝(BCF)纤维。在非限制性的实施例中,纱可由共聚物纤维形成。在非限制性的实施例中,织物可由共聚物纤维形成。在一个非限制性的实施例中,地毯可由纤维形成。如以下实例1-4和表1-4中所示,已发现由共聚物纤维形成的地毯具有3或更高的地毯耐久性等级,其中根据ASTM D5417中描述的方法评价地毯耐久性等级。另外,由纤维形成的地毯显示为具有小于10%的堆积压缩和约11至约15的Delta E,其中使用AATCC 123-2000测量Delta E。如可在表1中看出,在第二次沾污之后,由非限制性的实施例形成的地毯具有显著的Delta E性质。
在另一方面,公开了一种制备本公开的共聚物纤维的方法,其中所述方法包括组合至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂以形成聚合物熔体,其中所述至少一种聚酯树脂以所述聚合物熔体的约50至约95重量%存在,且所述至少一种聚酰胺树脂以所述聚合物熔体的约5至约50重量%存在,以及由包含聚酯相和聚酰胺相的聚合物熔体形成共聚物纤维,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此。在另一非限制性的实施例中,所述聚酰胺相以所述共聚物纤维的约10至约25重量%之间存在。
组合至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂以形成聚合物熔体的合适的方法包括本领域公知的那些。在一个非限制性的实施例中,聚合物熔体在挤出机中形成。合适的挤出机包括用于聚合物熔体纺丝中的本领域已知的那些。合适的挤出机包括单螺杆、双螺杆和多螺杆挤出机。合适的挤出机也可为通风的。
在一个非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂具有在约100ppm以下的水分含量,且所述至少一种聚酰胺树脂具有在约500ppm以下的水分含量。在另一非限制性的实施例中,可将所述至少一种聚酰胺树脂干燥至在约50ppm以下的水分量。在另一非限制性的实施例中,在聚合物熔体中组合之前,所述至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂可彼此分别被干燥。在另一非限制性的实施例中,在聚合物熔体中组合之前,所述至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂分别被干燥且分别被熔融。在另一非限制性的实施例中,在聚合物熔体中组合之前,所述至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂被分别干燥,其中一者或两者在低氧气氛中干燥。干燥可以以本领域已知的任何合适的方式进行,包括在间歇过程或连续过程中。在干燥过程中也可使用热量。在一个非限制性的实施例中,可在氮的存在下干燥聚合物熔体。在一个非限制性的实施例中,可在氮的存在下干燥聚合物熔体,其中氧含量小于约1%。
在一个非限制性的实施例中,在形成共聚物纤维时控制纺丝拉伸比。在一个非限制性的实施例中,在纺丝过程中,共聚物纤维可挤出通过喷丝头毛细管,并可在多个进料辊上拉伸。第一进料辊通常称为第一卷绕辊。如本文所用,纺丝拉伸比为第一卷绕辊上的共聚物纤维的速度与通过喷丝头毛细管的共聚物纤维的排出速度的比率。在一个非限制性的实施例中,当形成共聚物纤维时,保持约90或更低的纺丝拉伸比。本领域公知的是,通常使用小于约30英尺/分钟的通过喷丝头毛细管的排出速度来将聚酯纤维纺丝。在一个非限制性的实施例中,申请人出乎意料地发现,增加共聚物通过喷丝头毛细管的排出速度允许形成共聚物纤维,其中聚酰胺相不同于聚酯相,并包含分散于聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此。在一个非限制性的实施例中,形成共聚物还包括以约30英尺/分钟或更高的排出速度使所述聚合物熔体行进通过喷丝头毛细管。在另一非限制性的实施例中,形成共聚物还包括以约40英尺/分钟或更高的排出速度使所述聚合物熔体行进通过喷丝头毛细管。
在非限制性的实施例中,制备共聚物纤维的方法还包括拉伸形成的纤维以形成纱。可以以约2至约5的拉伸比来拉伸纱。在一个非限制性的实施例中,形成的纱具有约500至约3600的标称纤度范围,并具有约1至约25的标称纤度/长丝范围。在一个非限制性的实施例中,纱可具有约3至约18的标称纤度/长丝范围。
合适的聚酯包括本领域已知的任何成纤维聚酯。所述至少一种聚酯树脂可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、聚萘二甲酸乙二醇酯以及它们的共混物或共聚物。在一个非限制性的实施例中,所述至少一种聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
合适的聚酰胺包括本领域已知的任何成纤维聚酰胺。所述至少一种聚酰胺树脂可选自尼龙6,6、尼龙6、尼龙7、尼龙11、尼龙12、尼龙6,10、尼龙6,12、尼龙6,12、尼龙DT、尼龙6T、尼龙6I以及它们的共混物或共聚物。在一个实施例中,所述至少一种聚酰胺以约5至约25重量%之间存在。在一个非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺为尼龙6,6。
在非限制性的实施例中,共聚物纤维可具有任何合适的横截面,包括本领域用于地毯纱的任何合适的横截面。这包括圆形、多叶形、矩形、方形或椭圆形横截面。在一个非限制性的实施例中,形成的共聚物纤维可具有三叶形横截面。共聚物纤维横截面也可包括指定数量的规则或不规则形状的空隙,以制得具有跨越长丝长度的空隙的长丝。例如,共聚物纤维横截面可包括三个、或四个、或六个空隙。
在一个非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂包括约0.01至约8重量%的磺化间苯二甲酸含量。在另一实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂包括约1至约4重量%的磺化间苯二甲酸含量。
在非限制性的实施例中,所述至少一种聚酯树脂可含有间苯二甲酸。在一个实施例中,所述至少一种聚酯树脂包括约0.01至约8重量%的间苯二甲酸含量。在另一实施例中,所述至少一种聚酯树脂包括约1至约4重量%的间苯二甲酸含量。
在非限制性的实施例中,所述共聚物纤维也包含选自如下的组分:着色剂、消光剂、催化剂、纺丝助剂、染料水平修饰剂、抗微生物剂、稳定剂、阻燃剂、抗氧化剂、有利于阳离子染色的酸性部分以及它们的组合。在一个实施例中,着色剂为二氧化钛。
在非限制性的实施例中,聚酰胺原纤具有在约100nm至约400nm范围内的平均直径尺寸。在另一非限制性的实施例中,聚酰胺原纤具有在约200nm至约300nm范围内的平均直径尺寸。在非限制性的实施例中,聚酰胺原纤可具有多种横截面。在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤具有圆形横截面。
在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤的大多数为基本上连续的,并在共聚物纤维的纵向轴向方向上取向。在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤的大多数为跨越共聚物纤维的长度的连续原纤。在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤的大多数具有平均长度,所述平均长度为所述聚酰胺原纤的平均直径的至少10倍。在一个非限制性的实施例中,聚酰胺原纤的大多数具有至少约10,000nm的平均长度。
在共聚物纤维的非限制性的实施例中,在聚酯相与聚酰胺相之间存在足够的界面结合,以保持分散于所述聚酯相内的多个聚酰胺原纤的原纤稳定性。在非限制性的实施例中,当如本文所限定共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,聚酰胺原纤中的超过约25%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。在非限制性的实施例中,当如本文所限定共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,聚酰胺原纤中的超过约50%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。
在一个非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂可具有在约20至约60范围内的相对粘度(RV),和在约20至约40meq/kg范围内的胺端基。在另一非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂可具有在约20至约30范围内的相对粘度(RV),和在约30至约40meq/kg范围内的胺端基。在另一非限制性的实施例中,所述至少一种聚酰胺树脂具有约40meq/kg或更少的胺端基含量。
在所述方法的非限制性的实施例中,当聚酰胺相的胺含量大于约40meq/kg时,可使用相容化剂。在非限制性的实施例中,所述共聚物纤维还包含约1重量%或更少的相容化试剂。在非限制性的实施例中,相容化剂可为用于与聚酰胺和聚酯一起使用的本领域的任何已知的相容化剂。在一个非限制性的实施例中,相容化剂可选自含有马来酸酐的相容化剂和羰基双己内酰胺。在一个非限制性的实施例中,相容化剂为苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)。
在非限制性的实施例中,共聚物纤维可用于形成本领域已知的各种纤维类型。在非限制性的实施例中,共聚物纤维可用于形成短纤维或可用于气囊、织物或服装中的纤维。在非限制性的实施例中,共聚物纤维可用于形成膨体连续长丝(BCF)纤维。在非限制性的实施例中,纱可由共聚物纤维形成。在非限制性的实施例中,织物可由共聚物纤维形成。在一个非限制性的实施例中,地毯可由纤维形成。
在另一方面,公开了一种制备本公开的共聚物纤维的方法,其中所述方法包括组合至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂以形成聚合物熔体,其中所述至少一种聚酯树脂以所述聚合物熔体的约50至约99重量%存在,且所述至少一种聚酰胺树脂以所述聚合物熔体的约1至约50重量%存在,其中所述聚合物熔体不包含相容化试剂,以及由包含聚酯相和聚酰胺相的聚合物熔体形成共聚物纤维,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤可分别区别于彼此。
定义
AEG-胺端基,其在行业中被通常理解为对酸染色性的控制,并可通过如下方式测定:使用市售设备,将尼龙聚合物溶解于68/32wt%苯酚/甲醇溶剂中,并使用0.05m的盐酸进行电位滴定。结果对于水分和二氧化钛含量进行校正,并以单位为meq/kg的数值表示。
fpm-英尺/分钟。
IV-固有粘度,其如行业中所通常理解,并可通过使用ASTM D4603进行计算。
meg/kg-毫当量胺/百万千克聚合物。
ppm-百万分率。
RV-相对粘度,其如行业中所通常理解,并可通过ASTM D789进行测定。
SEM-扫描电子显微镜
SIPA-磺化间苯二甲酸。
tpi-匝/英寸。
ypm-码/分钟。
测试方法
地毯耐久性测试
基于描述于Vetterman桶纹理保留测试(Vetterman Drum TextureRetention Test)(ASTM D5417)和泰伯磨耗测试(Taber Abrasion Test)(ASTMF510)中的工序评价地毯耐久性。
地毯沾污测试
地毯的沾污性能通过地毯沾污:加速沾污法(AATCC测试法123-2000)进行测量。
堆积压缩测试
通过在Vetterman桶中运行5,000循环之后,在地毯样品的对照区域和测试区域中测量堆积厚度来测定堆积压缩。使用WRONZ堆积厚度仪测量堆积厚度。堆积压缩表示为从对照区域到测试区域的厚度变化%。
冷冻断裂法
根据冷冻断裂法,通过制备纤维试样,通过SEM分析共聚物纤维的聚酰胺原纤与聚酯相之间的界面结合。简言之,将长度短(2-6英寸)的纤维包封于环氧树脂中,沉浸至液氮中,并在液氮温度下使其断裂。然后使用标准制备和成像技术进行对断裂纤维表面的横截面的SEM分析。
纺丝过程
使用标准纤维纺丝操作来制备用于地板最终用途的膨体连续长丝(BCF)纱。制得的所有的纱样品为标称1000旦尼尔、184长丝支数,并具有三叶形横截面。对照纱样品由100%PET纺得。实验纱由PET和N66的共混混合物制得。在每个情况中,将共混的聚合物混合物干燥至如下:对于聚酯在50ppm以下的H2O含量,对于聚酰胺在300ppm以下的H2O含量。然后将混合物进料至挤出机。使用包括二氧化钛和其他颜料的添加剂来获得所需的古董白色。将在纺丝组件之前的聚合物温度控制在约290℃。聚合物熔体从喷丝头毛细管的排出速度为60.5英尺/分钟(18.4米/分钟),所述排出速度定义为每单位时间的聚合物熔体体积除以喷丝头毛细管的横截面积。纺丝通量为三十八磅(38lbs;17.0kg)/小时/纺丝流水线。将聚合物熔体挤出通过三叶形喷丝头以制备长丝。
然后将熔融纤维在烟囱中快速淬灭,在所述烟囱中,将约十五摄氏度(~15℃)下的冷却空气吹过通过淬灭区的长丝。然后用润滑剂以1.1%的纱上整理(finish on yarn)(FOY)涂布长丝以用于拉伸和卷曲。使用一组被加热的拉伸销,以约3至4的拉伸比拉伸经涂布的纱。拉伸销温度为150-180℃。然后使长丝前进至与美国专利3,525,134中所述类似的双冲击膨化射流(200℃热空气)中,以形成两个(2)1000旦尼尔(1000旦尼尔;1111分特)/长丝(dpf)的纱和5.4旦尼尔/长丝(6.0分特/长丝)的纱。以约2,500ypm的卷绕速度制备每个纱样品。
被纺丝、拉伸和卷绕的膨体连续长丝(BCF)纱在缆线加捻机上被成缆加捻至5.75tpi,并在连续地毯纱热定型机上在290°F(143℃)的温度下被热定型。
然后在1/8英寸量规(0.318cm)簇绒机上将纱成簇成三十盎司/平方码(30oz/sq.yd;具有0.5英寸(1.3cm)堆积高度的割绒地毯。
实例
如下实例显示了本发明的非限制性的实施例及其使用性能。本发明能具有其他不同的实施例,且在不偏离本发明的范围和精神的情况下,本发明的数个细节能够在各种明显的方面进行修改。因此,实例应被认为是说明性和非限制性的。
实例1:在本发明的实例中,如上所述纺纱。使用由INVISTA制得的N66(RV~25,AEG~36mpmg,SIPA~3mol%),使用PET(IV=0.83,2%IPA,美国南卡罗来纳州斯帕坦堡的奥日盖聚合物公司(Auriga Polymers,Inc.,Spartanburg,SC,USA))作为基本聚合物。
然后在1/8英寸量规(0.318cm)簇绒机上将测试纱成簇成三十盎司/平方码(30oz/sq.yd)具有0.5英寸(1.3cm)堆积高度的割绒地毯。
使用上述用于耐久性和沾污性的测试方法评价由项目A、B和C制得的地毯。耐久性和沾污性结果示于表1中。
表1.耐久性和沾污测试结果
实例2:对于项目D、E、F和G,如所述通过纺丝过程纺纱。PET树脂(IV=0.83,2%IPA)来自奥日盖聚合物公司(美国南卡罗来纳州斯帕坦堡)。使用100%PET制得地毯项目D。使用85%PET和15%的由INVISTA制得的N66(RV=25,AEG=38,2%SIPA)制得地毯项目E。使用85%PET和15%的由INVISTA制得的N66(RV=45,AEG=57)制得地毯项目F。使用85%PET和15%的由INVISTA制得的N66(RV=28,AEG=126)制得地毯项目G。
然后在1/8英寸量规(0.318cm)簇绒机上将测试纱成簇成三十盎司/平方码(30oz/sq.yd);具有0.5英寸(1.3cm)堆积高度的割绒地毯。
使用上述用于耐久性的测试方法评价由项目D、E、F和G制得的地毯。耐久性结果示于表2中。
表2.耐久性测试结果
实例3:对于纱项目H和I,如所述通过纺丝过程纺纱,不同的是在聚合物熔体挤出之前不物理混合PET和N66树脂。相反,通过将N66聚合物单独进料至挤出机而制得纱。PET树脂(IV=0.83,2%IPA)来自奥日盖聚合物公司(美国南卡罗来纳州斯帕坦堡)。使用100%PET制得纱项目H。使用85%PET和15%的由INVISTA制得的N66(RV=25,AEG=38,2%SIPA)制得纱项目I。
然后在1/8英寸量规(0.318cm)簇绒机上将测试纱成簇成三十盎司/平方码(30oz/sq.yd;具有0.5英寸(0.3cm)堆积高度的割绒地毯。
使用上述用于耐久性和堆积压缩的测试方法评价由项目H和I制得的地毯。结果示于表3中。
表3.耐久性测试结果
实例4:对于纱项目J、K、L和M,如所述通过纺丝过程纺纱。项目J、K、L和M由85%的来自奥日盖聚合物公司(美国南卡罗来纳州斯帕坦堡)的PET树脂(IV=0.83,2%IPA)制得。使用15%的N66(RV=25,AEG=38,2%SIPA)制备项目J。使用15%的由INVISTA制得的N66(RV=45,AEG=57)制备项目K、L和M。在制备项目L和M时,使用名为9001的苯乙烯-马来酸酐共聚物(美国宾夕法尼亚州埃克斯顿的克雷威利公司(CrayValley,Inc.,Exton,PA,USA))作为相容化添加剂。
在1/8英寸量规(0.318cm)簇绒机上将测试纱成簇成三十盎司/平方码(30oz/sq.yd;具有0.5英寸(1.3cm)堆积高度的割绒地毯。使用前述用于沾污性的测试方法评价使用项目J、K、L和M制得的地毯。结果示于表4中。
表4.耐久性测试结果
项目J和K显示,具有更大AEG值的N66树脂的使用(例如用于产生项目K)受到纺丝过程的影响而产生耐久性较小的纤维。对耐久性的影响通过测试由J和K簇绒的地毯而得以证实;使用纱项目K制得的地毯表现更差,如J和K的沾污测试等级所示(分别为3.1和2.2)。分别使用1000和3000ppm9001制得的纱项目L和M显示,可通过在纺丝过程中在纱中添加相容化添加剂而克服地毯沾污缺陷,如K、L和M的沾污测试等级所示(分别为2.2、3.0和3.1)
实例5:为了显示在不存在相容化添加剂的情况下熔体纺丝可操作性所需的过程,如所述通过纺丝过程将纱项目N和O纺丝,不同的是排出速度为典型的在聚酯纱工业中标准的排出速度。由85%的来自奥日盖聚合物公司(美国南卡罗来纳州斯帕坦堡)的PET树脂(IV=0.83,2%IPA)和15%的由INVISTA制得的N66(RV=25,AEG=38,2%SIPA)制备项目N和O。N和O的熔体纺丝可操作性基于通过/失败确定,并与项目E、F和G进行比较。结果示于表5中。
表5.沾污测试结果
纱项目ID 排出速度,英尺/分钟 熔体纺丝可操作性
E-G 60.5 通过
N 20.3 失败
O 17 失败
应注意,比率、浓度、量和其他数值数据在本文可以以范围形式表示。应了解,这种范围形式是为了便利简洁而使用,因此应以灵活的方式解释为不仅包括明确记载为范围的极限的数值,还包括在该范围内涵盖的所有单个数值或子范围,如同明确记载每个数值和子范围一样。为了说明,“约0.1%至约5%”的浓度范围应解释为不仅包括明确记载的约0.1wt%至约5wt%的浓度,还包括单独的浓度(例如1%、2%、3%和4%)和在所指范围内的子范围(例如0.5%、1.1%、2.2%、3.3%和4.4%)。术语“约”可包括被修饰的数值的±1%、±2%、±3%、±4%、±5%、±8%或±10%。另外,短语“约‘x’至‘y’”包括“约‘x’至约‘y’”。
尽管特别描述了本发明的示例性实施例,但应了解本发明能够具有其他不同的实施例,并且在不偏离本发明的精神和范围的情况下,对于本领域技术人员而言,各种其他修改是显而易见的且可易于进行的。因此,本发明的权利要求的范围不旨在限制至本文所述的实例和描述,而是权利要求被解释为涵盖本公开存在的可授权新颖性的所有特征,包括被本发明所属技术领域的技术人员视为等同的所有特征。

Claims (67)

1.一种共聚物纤维,其包含:
a)由至少一种聚酯树脂形成的聚酯相,所述聚酯相以约50至约95重量%之间存在;和
b)由至少一种聚酰胺树脂形成的聚酰胺相,所述聚酰胺相以约5至约50重量%之间存在,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤分别区别于彼此。
2.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酰胺原纤具有在约100 nm至约400 nm范围内的平均直径尺寸。
3.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酰胺原纤的大多数为跨越所述共聚物纤维的长度的连续原纤。
4.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酰胺原纤的大多数具有平均长度,所述平均长度为所述聚酰胺原纤的平均直径的至少10倍。
5.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酰胺原纤的大多数具有至少约10,000 nm的平均长度。
6.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述共聚物纤维为膨体连续长丝纤维。
7.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述至少一种聚酯树脂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、聚萘二甲酸乙二醇酯以及它们的共混物或共聚物。
8.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述至少一种聚酰胺树脂选自尼龙6,6、尼龙6、尼龙7、尼龙11、尼龙12、尼龙6,10、尼龙6,12、尼龙6,12、尼龙DT、尼龙6T、尼龙6I以及它们的共混物或共聚物。
9.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
10.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酰胺树脂为尼龙6,6。
11.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酰胺相由至少一种聚酰胺树脂形成,所述至少一种聚酰胺树脂具有在约20至约60范围内的RV,和在约20至约40 meq/kg范围内的胺端基。
12.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酰胺相由至少一种聚酰胺树脂形成,所述至少一种聚酰胺树脂具有约40 meq/kg或更少的胺端基含量。
13.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酰胺相由至少一种聚酰胺树脂形成,所述至少一种聚酰胺树脂具有约0.01至约8重量%的磺化间苯二甲酸含量。
14.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酯相由至少一种聚酯树脂形成,所述至少一种聚酯树脂具有约0.01至约8重量%的间苯二甲酸含量。
15.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中在所述聚酯相与所述聚酰胺相之间存在足够的界面结合,以保持分散于所述聚酯相内的多个聚酰胺原纤的原纤稳定性。
16.根据权利要求15所述的共聚物纤维,其中当所述共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,所述聚酰胺原纤中的超过约25%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。
17.根据权利要求15所述的共聚物纤维,其中当所述共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,所述聚酰胺原纤中的超过约50%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。
18.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其还包含选自如下的组分:着色剂、消光剂、催化剂、纺丝助剂、染料水平修饰剂、抗微生物剂、稳定剂、阻燃剂、抗氧化剂、有利于阳离子染色的酸性部分以及它们的组合。
19.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其中所述聚酰胺相以所述共聚物纤维的约10至约25重量%之间存在。
20.根据权利要求1所述的共聚物纤维,其还包含约1重量%或更少的相容化试剂。
21.一种包括如权利要求1-20中任一项所述的共聚物纤维的纱。
22.一种包括如权利要求21所述的纱的织物。
23.一种包括如权利要求21所述的纱的地毯。
24.根据权利要求23所述的地毯,其中当根据ASTM D5417评价时,vetterman-5K等级为3或更高。
25.根据权利要求23所述的地毯,其中堆积压缩小于约10%。
26.一种共聚物纤维,其包含:
a)由至少一种聚酯树脂形成的聚酯相,所述聚酯相以约50至约95重量%之间存在;和
b)由至少一种聚酰胺树脂形成的聚酰胺相,所述聚酰胺相以约5至约50重量%之间存在,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,其中所述聚酰胺原纤分别区别于彼此,且其中所述共聚物纤维不包含相容化试剂。
27.一种包括如权利要求26所述的共聚物纤维的纱。
28.一种包括如权利要求27所述的纱的织物。
29.一种包括如权利要求27所述的纱的地毯。
30.根据权利要求29所述的地毯,其中当根据ASTM D5417评价时,vetterman-5K等级为3或更高。
31.根据权利要求29所述的地毯,其中堆积压缩小于约10%。
32.一种制备共聚物纤维的方法,所述方法包括:
a)组合至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂以形成聚合物熔体,其中所述至少一种聚酯树脂以所述聚合物熔体的约50至约95重量%存在,且所述至少一种聚酰胺树脂以所述聚合物熔体的约5至约50重量%存在;和
b)由包含聚酯相和聚酰胺相的所述聚合物熔体形成共聚物纤维,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤分别区别于彼此。
33.根据权利要求32所述的方法,其中所述至少一种聚酯树脂具有在约100 ppm以下的水分含量,且所述至少一种聚酰胺树脂具有在500 ppm以下的水分含量。
34.根据权利要求32所述的方法,其中在步骤(b)之前,将所述聚合物熔体干燥至在约100 ppm以下的水分含量。
35.根据权利要求32所述的方法,其中步骤(b)还包括在约90或更低的纺丝拉伸比下形成所述共聚物纤维。
36.根据权利要求32所述的方法,其中步骤(b)还包括以约30英尺/分钟或更高的排出速度使所述聚合物熔体行进通过喷丝头毛细管。
37.根据权利要求32所述的方法,其中步骤(b)还包括以约40英尺/分钟或更高的排出速度使所述聚合物熔体行进通过喷丝头毛细管。
38.根据权利要求32所述的方法,其中所述聚酰胺原纤具有在约100 nm至约400 nm范围内的平均直径尺寸。
39.根据权利要求32所述的方法,其中所述聚酰胺原纤的大部分为跨越所述共聚物纤维的长度的连续原纤。
40.根据权利要求32所述的方法,其中所述聚酰胺原纤的大多数具有平均长度,所述平均长度为所述聚酰胺原纤的平均直径的至少10倍。
41.根据权利要求32所述的方法,其中所述聚酰胺原纤的大多数具有至少约10,000 nm的平均长度。
42.根据权利要求32所述的方法,其中所述共聚物纤维为膨体连续长丝纤维。
43.根据权利要求32所述的方法,其中所述至少一种聚酯树脂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、聚萘二甲酸乙二醇酯以及它们的共混物或共聚物。
44.根据权利要求32所述的方法,其中所述至少一种聚酰胺树脂选自尼龙6,6、尼龙6、尼龙7、尼龙11、尼龙12、尼龙6,10、尼龙6,12、尼龙6,12、尼龙DT、尼龙6T、尼龙6I以及它们的共混物或共聚物。
45.根据权利要求32所述的方法,其中所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
46.根据权利要求32所述的方法,其中所述聚酰胺树脂为尼龙6,6。
47.根据权利要求32所述的方法,其中所述至少一种聚酰胺树脂具有在约20至约60范围内的RV,和在约20至约40 meq/kg范围内的胺端基。
48.根据权利要求32所述的方法,其中所述至少一种聚酰胺树脂具有约40 meq/kg或更少的胺端基含量。
49.根据权利要求32所述的方法,其中所述至少一种聚酰胺树脂具有约0.01至约8重量%的磺化间苯二甲酸含量。
50.根据权利要求32所述的方法,其中所述至少一种聚酯树脂具有约0.01至约8重量%的间苯二甲酸含量。
51.根据权利要求32所述的方法,其中在所述聚酯相与所述聚酰胺相之间存在足够的界面结合,以保持分散于所述聚酯相内的多个聚酰胺原纤的原纤稳定性。
52.根据权利要求32所述的方法,其中当所述共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,所述聚酰胺原纤中的超过约25%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。
53.根据权利要求32所述的方法,其中当所述共聚物纤维经受冷冻断裂测试时,所述聚酰胺原纤中的超过约50%在与所述聚酯相相同的横截面平面上断裂。
54.根据权利要求32所述的方法,所述聚合物熔体还包含选自如下的组分:着色剂、消光剂、催化剂、纺丝助剂、染料水平修饰剂、抗微生物剂、稳定剂、阻燃剂、抗氧化剂、有利于阳离子染色的酸性部分以及它们的组合。
55.根据权利要求32所述的方法,其中所述聚酰胺相以所述共聚物纤维的约10至约25重量%之间存在。
56.根据权利要求32所述的方法,其中所述聚合物熔体还包含约1重量%或更少的相容化试剂。
57.一种包括由权利要求32-56中任一项所述的方法形成的共聚物纤维的纱。
58.一种包括如权利要求57所述的纱的织物。
59.一种包括如权利要求57所述的纱的地毯。
60.根据权利要求59所述的地毯,其中当根据ASTM D5417评价时,vetterman-5K等级为3或更高。
61.根据权利要求60所述的地毯,其中堆积压缩小于约10%。
62.一种制备共聚物纤维的方法,所述方法包括:
a)组合至少一种聚酯树脂和至少一种聚酰胺树脂以形成聚合物熔体,其中所述至少一种聚酯树脂以所述聚合物熔体的约50至约99重量%存在,且所述至少一种聚酰胺树脂以所述聚合物熔体的约1至约50重量%存在,其中所述聚合物熔体不包含相容化试剂;和
b)由包含聚酯相和聚酰胺相的所述聚合物熔体形成共聚物纤维,其中所述聚酰胺相不同于所述聚酯相,并包含分散于所述聚酯相中的多个聚酰胺原纤,且其中所述聚酰胺原纤分别区别于彼此。
63.一种包括由权利要求62所述的方法形成的共聚物纤维的纱。
64.一种包括如权利要求63所述的纱的织物。
65.一种包括如权利要求63所述的纱的地毯。
66.根据权利要求65所述的地毯,其中当根据ASTM D5417评价时,vetterman-5K等级为3或更高。
67.根据权利要求65所述的地毯,其中堆积压缩小于约10%。
CN201480072219.0A 2013-11-04 2014-11-04 共聚物纤维及其制备方法 Pending CN105874110A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361899534P 2013-11-04 2013-11-04
US61/899534 2013-11-04
PCT/US2014/063862 WO2015066689A1 (en) 2013-11-04 2014-11-04 Multipolymer fibers and method of making same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105874110A true CN105874110A (zh) 2016-08-17

Family

ID=53005292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480072219.0A Pending CN105874110A (zh) 2013-11-04 2014-11-04 共聚物纤维及其制备方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9598794B2 (zh)
EP (1) EP3066237A4 (zh)
CN (1) CN105874110A (zh)
AU (1) AU2014341887B2 (zh)
WO (1) WO2015066689A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110983572A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 深圳市宏翔新材料发展有限公司 一种泡泡纱的制备方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105874110A (zh) 2013-11-04 2016-08-17 英威达技术有限公司 共聚物纤维及其制备方法
CN108138369A (zh) * 2015-05-05 2018-06-08 英威达纺织(英国)有限公司 具有增强的抗污性的合成纤维及其生产和使用方法
NZ738559A (en) * 2015-05-26 2019-09-27 Kensaku Miyake Warming tool, warming kit, method for manufacturing warming kit, and warming method using the warming kit
IT201600083786A1 (it) * 2016-08-09 2018-02-09 Bibielle S P A Processo ed apparecchiatura per la produzione di fili BCF multifilamento a grosso titolo e testurizzazione tridimensionale, fili così ottenuti e loro applicazioni
US11839243B1 (en) * 2019-09-12 2023-12-12 Preferred Prescription, Inc. Therapeutic shirt with high compression support for improved posture for pregnant women and overweight wearers
US11832659B1 (en) * 2019-09-12 2023-12-05 Preferred Prescription, Inc. Therapeutic shirt with high compression material positioned over externally accessed pockets housing custom heat/cold packs
US20230233379A1 (en) * 2021-09-09 2023-07-27 Stephen Eugene Juaire Apparatus, system, and method for at least one of icing, heating, and compressing a user's body part
US11638468B2 (en) * 2021-09-09 2023-05-02 Stephen Eugene Juaire Apparatus, system, and method for at least one of icing, heating, and compressing a user's body part
TWI800021B (zh) * 2021-10-04 2023-04-21 郭俊榮 刮除元件

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5464676A (en) * 1992-06-18 1995-11-07 Basf Corporation Reduced staining carpet yarns and carpet
US5582913A (en) * 1995-08-23 1996-12-10 Hoechst Celanese Corporation Polyester/polyamide composite fiber
US20020123576A1 (en) * 2000-12-22 2002-09-05 Studholme Matthew B. Process for preparing polymeric fibers based on blends of at least two polymers
WO2013030024A1 (fr) * 2011-08-26 2013-03-07 Rhodia Operations Composition ignifugee d'un alliage de résines de polyamide et de polyester
WO2013133640A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Rhodia Korea Co., Ltd. A fiber made of alloy resin composition of polyester

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3382305A (en) * 1954-10-29 1968-05-07 Du Pont Process for preparing oriented microfibers
US3492368A (en) * 1966-06-24 1970-01-27 Eastman Kodak Co Fiber forming linear polyesters with improved dyeability
US3525134A (en) 1969-02-17 1970-08-25 Du Pont Yarn fluid treating apparatus
US3762564A (en) * 1972-05-11 1973-10-02 Allied Chem Filter and method of manufacture
DE3271192D1 (en) * 1981-11-23 1986-06-19 Ici Plc Process of melt spinning of a blend of a fibre-forming polymer and an immiscible polymer and melt spun fibres produced by such process
US5108684B1 (en) 1988-12-14 1994-05-10 Du Pont Process for producing stain-resistant, pigmented nylon fibers
US5826273A (en) * 1997-01-13 1998-10-27 Eckes; Mark A. Body conforming article of clothing having multiple heat pockets
US6090494A (en) 1998-03-09 2000-07-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Pigmented polyamide shaped article incorporating free polyester additive
US6132839A (en) 1998-12-04 2000-10-17 Basf Corporation Alloy fibers with reduced heatset shrinkage
US20020155290A1 (en) * 2000-09-29 2002-10-24 Figuly Garret D. Stretchable polymeric fibers and articles produced therefrom
CN1520511A (zh) 2001-06-27 2004-08-11 ��ʽ�����ȶ˿�ѧ������������ 振动测量装置和振动测量方法
US7739748B2 (en) * 2006-08-17 2010-06-22 Snapbac, Llc Temperature altering garment and methods of use thereon
US20060253954A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Thomas Horne Multilayer thermal garment adapted for emitting heat energy to predetermined targeted regions of the body
US20110041229A1 (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Michael Niemi Hot pox outdoor gear
US20110078840A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Christopher Thompson Apparel having pockets permitting access beneath apparel layer
US20120117713A1 (en) * 2010-11-12 2012-05-17 Hoffner Brian D Pants with Outer Access to Interior Pocket
US10337141B2 (en) * 2012-04-16 2019-07-02 Engineered Floors LLC Textile floor-covering with liquid blocking surface
CN105874110A (zh) 2013-11-04 2016-08-17 英威达技术有限公司 共聚物纤维及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5464676A (en) * 1992-06-18 1995-11-07 Basf Corporation Reduced staining carpet yarns and carpet
US5582913A (en) * 1995-08-23 1996-12-10 Hoechst Celanese Corporation Polyester/polyamide composite fiber
US20020123576A1 (en) * 2000-12-22 2002-09-05 Studholme Matthew B. Process for preparing polymeric fibers based on blends of at least two polymers
WO2013030024A1 (fr) * 2011-08-26 2013-03-07 Rhodia Operations Composition ignifugee d'un alliage de résines de polyamide et de polyester
WO2013133640A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Rhodia Korea Co., Ltd. A fiber made of alloy resin composition of polyester

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110983572A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 深圳市宏翔新材料发展有限公司 一种泡泡纱的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3066237A1 (en) 2016-09-14
US20160120237A1 (en) 2016-05-05
US10738395B2 (en) 2020-08-11
AU2014341887A1 (en) 2016-05-26
US9598794B2 (en) 2017-03-21
AU2014341887B2 (en) 2017-12-14
WO2015066689A1 (en) 2015-05-07
EP3066237A4 (en) 2017-06-21
US20160289866A1 (en) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105874110A (zh) 共聚物纤维及其制备方法
US9938642B2 (en) Preparation method for multifunctional polyester fibre
US10017880B2 (en) Bulked continuous filaments with trilobal cross-section and round central void and spinneret plates producing filament
EP0574772B1 (en) Reduced staining carpet yarns and carpet
CN101724265B (zh) 细旦/超细旦锦纶母粒、poy长丝、dty弹力丝及其制备方法
CN105452548A (zh) 制备纤维的方法、纤维和由这样的纤维制成的纱线
KR101918049B1 (ko) 폴리아미드 섬유 및 그 제조 방법
RU2627889C2 (ru) Упрочняющий слой для изделий, выполненных из эластомерного материала, предпочтительно для пневматических шин транспортного средства, и пневматические шины транспортного средства
MXPA97007067A (en) Two-component polyamide / polyolefine fibers, novedosas and methods for elaborating
CN103451877A (zh) 具有改善的耐磨性的生态友好型车辆用簇绒地毯
US20180119310A1 (en) Synthetic fibers with enhanced soil resistance and methods for production and use thereof
CN114787433A (zh) 由自膨化性含ptt的双组分纤维制成的地毯
CN104246035A (zh) 聚合物纱线及其制造方法
CN104321473A (zh) 一种由聚酯的混合物树脂组合物制成的纤维
AU2015305567B2 (en) Synthetic fibers with enhanced stain resistance and methods of making the same
US20110281057A1 (en) Bulked continuous filaments with hexalobal cross-section and three voids and spinneret plates for producing the filament
US20060197253A1 (en) Process for preparing poly(trimethylene terephthalate) staple fibers for conversion into carpets
TW202210679A (zh) 製造雙組分纖維之方法及包含其之製品
AU2020402776A1 (en) Polyester filaments with improved dyeability
US20170016160A1 (en) Multicolor carpet and method of making same
CN1149323A (zh) 带有聚甲基戊烯条纹的消光尼龙丝
CN103917703A (zh) 聚(芳族二羧酸1,3-丙二醇酯)纤维、制备方法及由其制备的织物
KR101422399B1 (ko) 폴리아미드 및 폴리에스테르 얼로이수지 조성물을 포함하는 태세사 및 이의 제조 방법
CN103665780B (zh) 基于聚对苯二甲酸丙二醇酯的阻燃组合物
CN118048719A (zh) 一种聚酯包覆超高分子量聚乙烯的包芯纱线及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170817

Address after: University of Manchester

Applicant after: INVISTA Textile Co. Ltd (UK)

Address before: Sankt Gallen

Applicant before: INVISTA Technology Co., Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20190531

AD01 Patent right deemed abandoned