CN108138369A - 具有增强的抗污性的合成纤维及其生产和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了具有增强的抗污性的合成纤维，由这些纤维制得的纱线和地毯，以及用于生产它们的化合物和方法。

Description

具有增强的抗污性的合成纤维及其生产和使用方法
技术领域
本发明涉及一种影响抗污性的添加剂和由其制造的、具有增强的抗污性的合成纤维。本发明还涉及由这些纤维制造的物品以及它们的生产和使用方法。
背景技术
在纺织品(例如地毯和服装)的生产中，通用合成物处理基质，以赋予期望的性能，例如抗微粒和干污物的沾污。
各种氟化物合成物，以及它们的应用方法，已经被描述用于商业用途以赋予地毯抗污性。
例如，戈曼(Goeman)在美国专利5,882,762中公开了包含对分散在长丝内的化合物氟化物或非氟化物赋予亲水性的多个热塑性聚合物长丝的地毯纱线。结果表明，在对长丝中的化合物赋予亲水性的情况下允许生产具有减少量的纺丝油剂甚至没有通常需要的纺丝油剂的地毯纱线。使用这种纱线生产的地毯不容易受沾污的影响。
美国专利8,247,519公开了用聚酰胺制造的、包含具有抗污性和抗油性的氟代醚官能化芳香基团的物品。
美国专利8,304,513公开了抗污聚酯聚合物，特别是包含氟乙烯基醚官能化芳香重复单元的聚(环丙烷对苯二酸盐)。
美国专利8,697,831公开了抗污聚酰胺，特别是包含氟代醚官能化芳香重复单元的尼龙6,6和尼龙6。
因此，有必要提供具有改进的、内含抗污性的聚合物纤维。
发明内容
本发明的一方面涉及一种包含第一成纤聚合物和影响抗污性的添加剂的合成纤维。
在一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂在纤维中以大约0.1至10重量％的范围存在。
在一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂的至少一部分存在于纤维的表面上。优选地，存在于表面上的这部分足以赋予纤维抗污性。
在一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂的至少一部分不与第一成纤聚合物聚合。
在一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂的至少一部分浮散至纤维的表面。
在一个非限制性实施例中，第一成纤聚合物选自由聚酰胺、聚酯或聚烯烃或其组合组成的群组。
在一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂是芳香族磺酸盐或其碱金属盐。在另一非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂是聚合物。
本发明的另一方面涉及一种包含第一成纤聚合物、第二聚合物以及影响抗污性的添加剂的合成纤维。在一个非限制性实施例中，第一成纤聚合物以大约80至99重量％的范围存在；第二聚合物以大约0.2至10重量％的范围存在；以及影响抗污性的添加剂在纤维中以大约0.1至10重量％的范围存在。
在一个非限制性实施例中，合成纤维的第二聚合物具有的熔点小于第一成纤聚合物的熔点，并且/或不导致合成纤维形成原纤维。
在一个非限制性实施例中，第二聚合物选自由聚烯烃、聚乳酸或聚苯乙烯或其任何组合组成的群组。
在一个非限制性实施例中，合成纤维的影响抗污性的添加剂是芳香族磺酸盐或其碱金属盐。
本发明的另一方面涉及制造的物品，其至少一部分包含这些合成纤维中的一个或多个。制造的这些物品的非限制性实例包括由合成纤维形成的纱线和织物以及由纱线形成的地毯。
本发明的又一方面涉及用于生产具有增强的抗污性的合成纤维的方法。
在一个非限制性实施例中，该方法包括形成第一成纤聚合物和影响抗污性的添加剂的聚合物熔体。在该非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂以大约0.1至10重量％的范围存在。之后，合成纤维由聚合物熔体形成。
在另一个非限制性实施例中，该方法包括形成包含第一成纤聚合物和母料化合物的聚合物熔体。在该非限制性实施例中，母料化合物包含第二聚合物和影响抗污性的添加剂。在该非限制性实施例中，第一成纤聚合物以大约80至90重量％的范围存在，以及母料化合物以大约0.2至20重量％的范围存在。之后，合成纤维由聚合物熔体形成。
附图说明
图1是示出在地毯样品被沾污前，用热水提取后的沾污性能的图。该图表示地毯样品的沾污性能的耐久性。如图1所示，具有本发明实施例的实例在HWE处理后表现最好。
图2是根据沾污和真空清洗(S&V)、以及一套地毯的热水提取(HWE)循环的色度L*级数的图。H表示该地毯在测试前被预先HWE三次，以模拟洗涤。
图3是来自于本发明的实施例的三叶形长丝的扫描式电子显微镜(SEM)显微图。描绘的是在聚酯纤维中着色1.0重量％的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐(NaSIM)，其中NaSIM的母料载体是聚丙烯。
图4是本发明的实施例的纵剖面的一组SEM显微图和XDS光谱。描绘的是着色的PET中NaSIM的三叶形长丝，其中NaSIM的母料载体是聚丙烯。
图5是本发明的实施例的实例的SEM显微图。描绘的是在添加有聚丙烯母料载体的聚酯纤维中着色的0.5重量％的5-磺酸基间苯二甲酸钠盐(SSIPA)的三叶形长丝。
具体实施方式
本发明提供的是具有增强的抗污性的纤维、由这些纤维制得的纱线、织物以及地毯、以及用于生产它们的方法和母料组合物。
在一个非限制性实施例中，合成纤维包含第一成纤聚合物和影响抗污性的添加剂。
可用在该实施例中的第一成纤聚合物的实例包括，但不限于，聚酰胺、聚酯以及聚烯烃及其任意混合物或组合。
适当的聚酰胺包括本领域已知的、适合于形成膨体连续长丝纤维的成纤聚酰胺，其具有足够的粘度、韧度、化学稳定性和结晶度，使其在这种应用中至少比较耐用。聚酰胺可选自由尼龙5,6；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DT；尼龙6T；尼龙6I及其混合物或共聚物组成的群组。在一个实施例中，聚酰胺是尼龙6,6聚合物。
适当的聚烯烃包括聚丙烯。
适当的聚酯包括本领域已知的成纤聚酯。聚酯树脂可选自由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚乳酸(PLA)及其混合物或共聚物组成的群组。
在该实施例中，第一成纤聚合物在合成纤维中以大约90至大约99重量％的范围存在。
以前已经知道，通过由共聚单体制得的聚酰胺形成纤维来增强聚酰胺纤维的防污性，其中的一些包含磺酸基团。美国专利6,133,382、美国专利6,334,877以及美国专利6,589,466公开了一种成纤聚酰胺和一种通过在聚酰胺和浓缩物聚合之后以及在形成纤维之前熔化复合磺化聚酯浓缩物和成纤聚酰胺组合物来改善聚酰胺纤维的防污性的方法。美国专利6,433,107和美国专利6,680,018公开了一种类似的组合物和方法，其中聚酰胺纤维的防污性通过在聚酰胺聚合之后以及纤维形成之前熔化复合磺化聚酯浓缩物和热塑性载体树脂的组合物和成纤聚酰胺组合物来改善。
此外，这些文献均未提及基于聚酯的纤维组合物的抗污性的改善，其中纤维组合物的多数是聚酯。而且，具有磺酸基团多达2％(按质量计)的聚酯组分不被视为有效地抗污。因此，有切身需要提供聚合材料，尤其是基于聚酯的材料，其具有改善的抗污性。
通过过度的实验，发明人惊讶地发现合成纤维的抗污性可通过添加在此公开的、影响抗污性的添加剂来改善。
该实施例的合成纤维进一步包含影响抗污性的添加剂。在一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂是芳香族磺酸盐或其碱金属盐。非限制性实例包括5-磺酸基间苯二甲酸钠盐(SSIPA)和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐(NaSIM)。在另一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂是聚合物。在该实施例中用作影响抗污性的添加剂的聚合物的非限制性实例是聚丙烯。
在该实施例中，抗污添加剂在合成纤维中以大约0.1至大约10重量％的范围存在。
在另一个非限制性实施例中，本发明的合成纤维包含第一成纤聚合物、第二聚合物以及影响抗污性的添加剂。
可用在该实施例中的第一成纤聚合物的实例包括，但不限于，聚酰胺、聚酯以及聚烯烃及其任意混合物或组合。
适当的聚酰胺包括本领域已知的、适合于形成膨体连续长丝纤维的成纤聚酰胺，其具有足够的粘度、韧度、化学稳定性以及结晶度，使其在这样的应用中至少比较耐用。聚酰胺可选自由尼龙5,6；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DT；尼龙6T；尼龙6I及其混合物或共聚物组成的群组。在一个实施例中，聚酰胺是尼龙6,6聚合物。
适当的聚烯烃包括聚丙烯。
适当的聚酯包括本领域已知的成纤聚酯。聚酯树脂可选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚乳酸(PLA)及其混合物或共聚物组成的群组。
在该实施例中，第一成纤聚合物在合成纤维中以大约80至99重量％的范围存在。
该实施例的合成纤维进一步包含影响抗污性的添加剂。在一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂是芳香族磺酸盐或其碱金属盐。非限制性实例包括5-磺酸基间苯二甲酸钠盐和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐。
在该实施例中，抗污添加剂在合成纤维中以大约0.1至大约10重量％的范围存在。
该实施例的合成纤维进一步包含第二聚合物。优选具有的熔点小于第一成纤聚合物的熔点的第二聚合物。还优选存在不导致合成纤维形成原纤维的第二聚合物。在本发明中可用的第二聚合物的实例包括，但不限于，聚烯烃、聚乳酸以及聚苯乙烯或其任意混合物或组合。在一非限制性实施例中，聚烯烃是未改性的聚烯烃。在另一非限制性实施例中，第二聚合物是聚丙烯。
在一个非限制性实施例中，第二聚合物在合成纤维中以大约0.5至大约10重量％的范围存在。
在本发明的合成纤维中，影响抗污性的添加剂的至少一部分存在于纤维的表面上。优选地，存在于纤维的表面上的该部分足够赋予纤维抗污性。
进一步地，在本发明的合成纤维中，影响抗污性的添加剂的至少一部分不与第一成纤聚合物聚合。反而，在本发明的合成纤维中优选的是影响抗污性的添加剂的至少一部分已浮散(bloom)至纤维的表面。
在一个非限制性实施例中，本发明的合成纤维具有多叶形截面。在另一非限制性实施例中，存在于纤维的表面上的大多数(意味着大于50％)、至少75％或大体上全部的抗污添加剂被定位在瓣轮(lobe)之间的区域中。
本发明也涉及制造的、包含本发明的合成纤维或纤维的至少一部分的物品。这样的产品的实例包括，但不限于，由合成纤维制得的纱线，以及由合成纤维和/或纱线制得的织物和地毯。
本发明还提供用于形成这些具有增强的抗污性的合成纤维的工艺。
在一个非限制性实施例中，工艺包括形成包含第一成纤聚合物和影响抗污性的添加剂的聚合物熔体。在该非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂以大约0.1至10重量％的范围存在。之后，合成纤维由聚合物熔体形成。在该实施例中，用在工艺中的、影响抗污性的添加剂可以是芳香族磺酸盐或其碱金属盐、或聚合物。非限制性实例包括5-磺酸基间苯二甲酸钠盐；间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐；以及聚丙烯。
在一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂通过粉末添加被添加至聚合物熔体。在另一非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂作为粉末胶囊而被添加。
在另一个非限制性实施例中，工艺包括形成包含第一成纤聚合物和母料化合物的聚合物熔体。在该非限制性实施例中，母料化合物包含第二聚合物和影响抗污性的添加剂。第一成纤聚合物以大约80至99重量％的范围存在，以及母料化合物以大约1至20重量％的范围存在。在一个非限制性实施例中，在形成聚合物熔体时无需额外的步骤来移除挥发物。之后，合成纤维由该聚合物熔体形成。在该实施例中，用在工艺中的抗污添加剂可以是芳香族磺酸盐或其碱金属盐。非限制性实例包括5-磺酸基间苯二甲酸钠盐和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐。
本发明还提供母料化合物。母料化合物包含热塑性载体，在此也称为第二聚合物。在母料中有用的热塑性载体的实例包括，但不限于，聚烯烃、聚乳酸、聚苯乙烯或其混合物或共聚物。在一个非限制性实施例中，热塑性载体是聚烯烃。在一个非限制性实施例中，热塑性载体是未改性的聚烯烃。在另一非限制性实施例中，热塑性载体是聚丙烯。
在一个非限制性实施例中，热塑性载体在母料化合物中以大约40至大约90重量％的范围存在。在一非限制性实施例中，母料化合物包含大约50％的热塑性载体。
母料化合物进一步包含影响抗污性的添加剂。适当的、影响抗污性的添加剂包括，但不限于，芳香族磺酸盐及其碱金属盐，例如5-磺酸基间苯二甲酸钠盐和间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐。在一个非限制性实施例中，影响抗污性的添加剂在母料化合物中以大约10至大约60重量％的范围存在。
在一个非限制性实施例中，母料化合物具有小于大约200ppm、更优选地小于大约50ppm的含水量。在另一个非限制性实施例中，母料化合物在形成聚合物熔体之前不被干燥或调理。
母料化合物可进一步包含其它添加剂，用于根据聚合物熔体挤出和熔融纺丝赋予产品额外的优点。这样的添加剂的实例是无机颜料和紫外线(UV)光吸收剂或荧光增白剂。无机颜料的实例是二氧化钛、硫酸钡、炭黑、二氧化锰以及氧化锌。UV光吸收剂或荧光增白剂的实例是由伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company)销售的、商标名为OB-1的2,2'-[(1,2-亚乙基二(4,1-亚苯基)]双苯并噁唑和由美设有限公司(Mayzo,Inc.)销售的、商标名为OB的2,5-二(5-叔-丁基-2-苯并噁唑基)噻吩。
在一个非限制性实施例中，母料化合物在纤维中以大约1至大约20重量％的范围存在。
本发明还涉及制造的物品，其至少一部分包含根据该工艺生产的合成纤维。非限制性实例包括由该工艺生产的合成纤维制得的纱线，以及由这些合成纤维和/或纱线制得的织物和地毯。
在非限制性实施例中，母料通过以下影响抗污性的添加剂制得：
母料在挤塑机料斗被添加至标准瓶级PET树脂，以0.5重量％和2重量％活性。生成的着色的三叶形PET纤维被处理并簇绒(tuft)成30盎司/平方码的住宅割绒地毯。结果表明，PET的特有防污性不受混合抗污添加剂的负面影响。进一步地，维特尔曼鼓轮(Vetterman Drum)性能类似于等效对照物。然而，在加速鼓轮沾污(Accelerated DrumSoil)测试(ASTM D6540-12)中，与未处理的PET相比，包含4重量％的母料的、由本发明的纤维制得的地毯显示出4-5.5ΔE单元的优势，相当于由包含2％owf的合成粘土纳米颗粒(S482)的防污化学物处理的PET地毯，并且表现优于由包含合成粘土纳米颗粒(S482)和1.2％owf的氟化物(RCP)的防污化学物处理的PET地毯。总之，根据本发明的长丝具有表面改性率(R2/R1)，其可以是大约1.50至3.00，并且更具体地可以是大约2.15至2.85。控制项的改性率(MR)标称相同，在2.5。改性率测定，尤其用于三叶形膨体连续长丝，如欧洲专利1,518,948和美国专利出版2015 0275400中公开描述的那样。
进一步的测试被执行，以确认在染色过程中或湿洗中本发明的抗污添加剂就其本身而言不从合成纤维中移出。干净的地毯被逐步地热水提取，并且之后被沾污，以监测性能中的任何变化。持续的防污性能数据指示添加剂没有从聚合物纤维中滤出。
因此，本发明的合成纤维被发现在地毯形式中具有明显改善的沾污性。由这些合成纤维生产的地毯具有“固有”或纤维束缚防污性，这在功效上超过了当前基于氟化物的局部防污处理法。进一步地，该固有抗性比用于防污的局部处理法更持久，公知局部处理法会随着磨损和步行而“离开”，以致于局部化学物不再有效。此外，使用本发明的合成纤维消除了下游地毯工厂对化学品的局部施用的需要。为增强抗污性而使用非氟化的化合物也减少了可能的环境问题。
以下部分提供了本发明的合成纤维和针织产品以及与之比较的纤维和针织织物的进一步举例说明。这些加工实例仅是说明性的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
测试方法
加速鼓轮沾污被记录为ΔE，并且根据ASTM D6540测量。在该测试的再现性限度中，各种经处理的样品的抗污性可被确定。该测试模拟住宅或商业环境中的地毯对于大约100,000至300,000的交通计数水平的沾污。根据ASTM D6540，沾污测试可使用鼓轮同时在多达六个地毯样品上实施。样品的基色(使用L、a、b色空间)使用由美能达公司(MinoltaCorporation)销售的手持测色仪如“色差计”模型CR-310(在卡姆登)测量。该测量输出是L*、a*以及b*值的形式并描述色空间中的色值。这是原始色值。地毯样品被安装在薄的塑料片材上并定位在鼓轮中。二百五十克(250g)脏的Zytel 101尼龙珠(由加拿大安大略省米西索加市的杜邦公司提供)被放置在样品上。脏的珠子通过混合十克(10g)AATCC TM-122合成地毯污物(由北卡罗来纳州温莎的制造商纺织创新公司(Manufacturer TextileInnovators Corp.)提供)和一千克(1000g)的新Nylon Zytel 101珠子制得。一千克(1000g)3/8英寸直径的钢珠轴承被添加至鼓轮中。鼓轮以逆转方向运行30分钟并移除样品。在移除之后地毯用真空吸尘器清洗并且色差计被再次使用以测量清洗后的地毯的颜色。每个地毯(在沾污和清洗之前和之后)的颜色测量之间的差异是总色差ΔE*，并且基于色空间中的L*、a*、和b*色差，这是本领域技术人员公知的，其中
AATCC TM175–防污性：绒头地板覆盖物，和
ASTM D5417–维特尔曼鼓轮(Vetterman Drum)
实例
比较例1、2和5及实例3、4、6和7使用中试规模机械生产。中试设备包括具有五个加热区的12"双螺杆挤出机、过滤网组、精选的期望的喷丝头中的任一个、纤维淬火区、导丝辊以及络筒机。采用标准纺丝法从中试规模机械中生产出纤维，如下：聚合物通过喷丝头被挤压并被分为两个184长丝段。之后，熔化的纤维在烟筒中被快速地淬火，其中大约10至15℃的冷空气以每分钟四百五十立方英尺[300-600cfm]的速度通过淬火区吹过长丝。之后，长丝被涂上润滑剂用于并条和卷边。涂好的纱线使用一对经加热的拉伸辊以大约每分钟2422码(2.9x拉伸比)的速度并条。拉伸辊温度是160℃。之后，长丝向前进入双撞击热空气膨胀喷丝头中，类似于库恩(Coon)在美国专利3,525,134中描述的那样，其教导通过引用的方式被合并于此文，以形成两条膨化变形纱线(1000旦尼尔、5.4dpf)。膨胀喷丝头中的空气的温度是180℃。
纺成的、经并条的、起皱的膨体连续长丝纱线被簇绒成地毯并在Superba热定形机上以设定温度290℃热定形。定形区中的持续时间是大约60秒。经热定形的地毯根据标准测试方法ASTM D6540–绒头纱线地板覆盖物的加速沾污、AATCC TM193–水成液排斥性、AATCCTM175–防污性：绒头地板覆盖物以及ASTM D5417–维特尔曼鼓轮被测试。
比较例1：PE膨体连续长丝，无熔化添加剂、无局部防污处理
在中试规模机械上制造PET膨体连续长丝(BCF，1000旦尼尔、184条长丝)。各种颜色的颜料与由美国南卡罗来纳州斯帕坦堡的因多拉玛(Indorama)制造的PET聚合物产品混合。颜料和PET在螺杆进料器中混合。纤维被无中断地纺纱。该BCF纱线具有羊毛米色。其在1/8隔距簇绒机上被簇绒成具有1/2"绒毛高度、每英寸16针、每平方码30盎司的割绒地毯。该地毯被用于测试加速沾污、拒污性和耐磨性，如表1和图1-2所示。
比较例2：PET膨体连续长丝，无熔化添加剂，经局部防污处理
在中试规模机械上制造PET膨体连续长丝(BCF，1000旦尼尔、184条长丝)。各种颜色的颜料与由美国南卡罗来纳州斯帕坦堡的因多拉玛制造的PET聚合物产品混合。颜料和PET在螺杆进料器中混合。纤维被无中断地纺纱。该BCF纱线具有羊毛米色。其在1/8隔距簇绒机上被簇绒成具有1/2"绒毛高度、每英寸16针、每平方码30盎司的割绒地毯，并通过对经簇绒的地毯喷涂1.2％owf的、包含粘土纳米颗粒(德国维塞尔的毕克化学有限公司(BYK-Chemie GmbH)的S482)和氟化物(美国特拉华州威明顿市的科慕公司(ChemoursCo.)的RCP)的防污化学品实施防污处理。该地毯被用于测试加速沾污、拒污性和耐磨性，如表1和图1-2所示。
实例3：PET膨体连续长丝，母料添加剂、1.0重量％母料
在中试规模机械上制造PET膨体连续长丝(BCF，1000旦尼尔、184条长丝)。1重量％的、聚丙烯和磺酸钠间苯二甲酸二甲酯(1:1的重量比)的母料被熔融添加至由美国南卡罗来纳州斯帕坦堡的因多拉玛制造的PET聚合物产品中。母料和PET在螺杆进料器中混合。纤维被无中断地纺纱。该BCF纱线具有羊毛米色。其在1/8隔距簇绒机上被簇绒成具有1/2"绒毛高度、每英寸16针、每平方码30盎司的割绒地毯。该地毯被用于测试加速沾污、拒污性和耐磨性，如表1和图1-2所示。
实例4：PET膨体连续长丝，母料添加剂、4重量％母料
在中试规模机械上制造PET膨体连续长丝(BCF，1000旦尼尔、184条长丝)。4重量％的、聚丙烯和磺酸钠间苯二甲酸二甲酯(1:1的重量比)的母料被熔融添加至由美国南卡罗来纳州斯帕坦堡的因多拉玛制造的PET聚合物产品中。母料和PET在螺杆进料器中混合。纤维被无中断地纺纱。该BCF纱线具有羊毛米色。其在1/8隔距簇绒机上被簇绒成具有1/2"绒毛高度、每英寸16针、每平方码30盎司的割绒地毯。该地毯被用于测试加速沾污、拒污性和耐磨性，如表1和图1-2所示。
比较例5：PET膨体连续长丝，无熔化添加剂、局部防污处理、50oz/yd2地毯
在中试规模机械上制造PET膨体连续长丝(BCF，1000旦尼尔、184条长丝)。各种颜色的颜料与由美国南卡罗来纳州斯帕坦堡的因多拉玛制造的PET聚合物产品混合。颜料和PET在螺杆进料器中混合。纤维被无中断地纺纱。该BCF纱线具有羊毛米色。其在1/8隔距簇绒机上被簇绒成具有1/2"绒毛高度、每平方码50盎司的割绒地毯并通过对经簇绒的地毯喷涂1.2％owf的、包含粘土纳米颗粒和氟化物(RCP)的防污化学品实施防污处理。该地毯被用于测试加速沾污、拒污性和耐磨性，如表1和图1-2所示。
实例6：PET膨体连续长丝，母料添加剂、1.0重量％母料
在中试规模机械上制造PET膨体连续长丝(BCF，1000旦尼尔、184条长丝)。1重量％的、聚丙烯和磺酸钠间苯二甲酸二甲酯(1:1的重量比)的母料被熔融添加至由美国南卡罗来纳州斯帕坦堡的因多拉玛制造的PET聚合物产品中。母料和PET在螺杆进料器中混合。纤维被无中断地纺纱。该BCF纱线具有羊毛米色。其在1/8隔距簇绒机上被簇绒成具有1/2"绒毛高度、每平方码50盎司的割绒地毯。该地毯被用于测试加速沾污、拒污性和耐磨性，如表1和图1-2所示。
实例7：PET膨体连续长丝，母料添加剂、4重量％母料
在中试规模机械上制造PET膨体连续长丝(BCF，1000旦尼尔、184条长丝)。4重量％的、聚丙烯和磺酸钠间苯二甲酸二甲酯(1:1的重量比)的母料被熔融添加至由美国南卡罗来纳州斯帕坦堡的因多拉玛制造的PET聚合物产品中。母料和PET在螺杆进料器中混合。纤维被无中断地纺纱。该BCF纱线具有羊毛米色。其在1/8隔距簇绒机上被簇绒成具有1/2"绒毛高度、每平方码50盎司的割绒地毯。该地毯被用于测试加速沾污、拒污性和耐磨性，如表1和图1-2所示。
表1.实例1-7的数据汇总。示出的值是多次(3-5)测量的平均值。
表2.由ASTM D2256–纱线–单股拉伸法(10in)测量的机械性能。
示出的值是5次测量的平均值 实例1 实例4
在最大载荷时的拉伸应变(伸长)[％] 28.86 27.38
在最大载荷时的韧度[gf/den] 3.14 2.67
在最大载荷时的能量[in-lbf] 9.52 8.47
模数(自动的)[gf/den] 17.46 14.73
断裂拉伸应变[％] 30.32 30.47
最大载荷[lbf] 6.92 5.88
断裂载荷[lbf] 6.03 4.75
线密度旦尼尔[den] 1,000 1,000
屈服韧度(偏移2％)[gf/den] 3.06 2.66
断裂时的能量[J] 1.18 1.15

Claims (60)

1.一种合成纤维，包含：
a）第一成纤聚合物；和
b）在所述纤维中以大约0.1至10重量%的范围存在的影响抗污性的添加剂。
2.根据权利要求1所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂的至少一部分存在于所述纤维的表面上。
3.根据权利要求2所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂存在于所述纤维的表面上的部分足以赋予所述纤维抗污性。
4.根据权利要求1所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂的至少一部分不与第一成纤聚合物聚合。
5.根据权利要求1所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂的至少一部分浮散至所述纤维的表面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的合成纤维，其中所述纤维具有多叶形截面并且存在于所述纤维的表面上的所述影响抗污性的添加剂的大多数被定位在瓣轮之间的区域中。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的合成纤维，其中所述纤维具有多叶形截面并且存在于所述纤维的表面上的所述影响抗污性的添加剂的至少75重量%被定位在瓣轮之间的区域中。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的合成纤维，其中所述纤维具有多叶形截面并且存在于所述纤维的表面上的所述影响抗污性的添加剂的大体上全部被定位在瓣轮之间的区域中。
9.根据权利要求1所述的合成纤维，其中所述第一成纤聚合物选自由聚酰胺、聚酯和聚烯烃及其组合组成的群组。
10.根据权利要求1所述的合成纤维，其中所述第一成纤聚合物是聚酯。
11.根据权利要求10所述的合成纤维，其中所述聚酯选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯及其组合组成的群组。
12.根据权利要求1所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂是芳香族磺酸盐或其碱金属盐。
13.根据权利要求12所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂是5-磺酸基间苯二甲酸钠盐。
14.根据权利要求12所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂是间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐。
15.一种由权利要求1至14中任一项所述的合成纤维形成的纱线。
16.一种由权利要求15所述的纱线形成的地毯。
17.一种由权利要求1至14中任一项所述的合成纤维形成的织物。
18.一种合成纤维，包含：
（a）以大约80至99重量%的范围存在的第一成纤聚合物；
（b）以大约0.2至10重量%的范围存在的第二聚合物；和
（c）在所述纤维中以大约0.1至10重量%的范围存在的影响抗污性的添加剂。
19.根据权利要求18所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂的至少一部分存在于所述纤维的表面上。
20.根据权利要求19所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂存在于所述纤维的表面上的部分足以赋予所述纤维抗污性。
21.根据权利要求19所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂的至少一部分不与第一成纤聚合物聚合。
22.根据权利要求19所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂的至少一部分浮散至所述纤维的表面。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的合成纤维，其中所述纤维具有多叶形截面并且存在于所述纤维的表面上的所述影响抗污性的添加剂的大多数被定位在瓣轮之间的区域中。
24.根据权利要求18至22中任一项所述的合成纤维，其中所述纤维具有多叶形截面并且存在于所述纤维的表面上的所述影响抗污性的添加剂的至少75重量%被定位在瓣轮之间的区域中。
25.根据权利要求18所述的合成纤维，其中所述第二聚合物具有的熔点小于所述第一成纤聚合物的熔点。
26.根据权利要求18所述的合成纤维，其中所述第二聚合物的存在不导致所述合成纤维形成原纤维。
27.根据权利要求18所述的合成纤维，其中所述第一成纤聚合物选自由聚酰胺、聚酯和聚烯烃及其组合组成的群组。
28.根据权利要求18所述的合成纤维，其中所述第一成纤聚合物选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯及其组合组成的群组。
29.根据权利要求18所述的合成纤维，其中所述第二聚合物选自由聚烯烃、聚乳酸和聚苯乙烯及其组合组成的群组。
30.根据权利要求18所述的合成纤维，其中所述第二聚合物是未改性的聚烯烃。
31.根据权利要求18所述的合成纤维，其中所述第二聚合物是聚丙烯。
32.根据权利要求18所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂是芳香族磺酸盐或其碱金属盐。
33.根据权利要求32所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂是5-磺酸基间苯二甲酸钠盐。
34.根据权利要求32所述的合成纤维，其中所述影响抗污性的添加剂是间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐。
35.一种由权利要求18至34中任一项所述的合成纤维形成的纱线。
36.一种由权利要求34所述的纱线形成的地毯。
37.一种由权利要求18至34中任一项所述的合成纤维形成的织物。
38.一种形成合成纤维的工艺，所述工艺包含以下步骤：
a）形成包含第一成纤聚合物和母料化合物的聚合物熔体，其中所述母料化合物包含第二聚合物和影响抗污性的添加剂，并且其中所述第一成纤聚合物以大约80至99重量%的范围存在，以及所述母料化合物以大约0.2至20重量%的范围存在；以及
b）由所述聚合物熔体形成合成纤维。
39.根据权利要求38所述的工艺，其中所述影响抗污性的添加剂的至少一部分存在于所述纤维的表面上。
40.根据权利要求39所述的工艺，其中所述影响抗污性的添加剂存在于所述纤维的表面上的部分足以赋予所述纤维抗污性。
41.根据权利要求38所述的工艺，其中所述母料化合物具有小于大约200 ppm的含水量。
42.根据权利要求38所述的工艺，其中所述母料化合物具有小于大约50 ppm的含水量。
43.根据权利要求38所述的工艺，其中所述母料化合物在形成所述聚合物熔体之前不被干燥或调理。
44.根据权利要求38所述的工艺，其中在形成所述聚合物熔体时无需额外的步骤移除挥发物。
45.根据权利要求38所述的工艺，其中所述第二聚合物具有的熔点小于所述第一成纤聚合物的熔点。
46.根据权利要求38所述的工艺，其中所述第二聚合物的存在不导致所述合成纤维形成原纤维。
47.根据权利要求38所述的工艺，其中所述第二聚合物在所述母料化合物中以大约20至80重量%的范围存在。
48.根据权利要求38所述的工艺，其中所述第二聚合物选自由聚烯烃、聚乳酸和聚苯乙烯及其组合组成的群组。
49.根据权利要求38所述的工艺，其中所述第二聚合物是未改性的聚烯烃。
50.根据权利要求38所述的工艺，其中所述第二聚合物是聚丙烯。
51.根据权利要求38所述的工艺，其中所述第一成纤聚合物选自由聚酰胺、聚酯和聚烯烃及其组合组成的群组。
52.根据权利要求38所述的工艺，其中所述第一成纤聚合物是聚对苯二甲酸乙二酯。
53.根据权利要求38所述的工艺，其中所述影响抗污性的添加剂在所述母料化合物中以大约20至80重量%的范围存在。
54.根据权利要求38所述的工艺，其中所述影响抗污性的添加剂是芳香族磺酸盐或其碱金属盐。
55.根据权利要求38所述的工艺，其中所述影响抗污性的添加剂是5-磺酸基间苯二甲酸钠盐。
56.根据权利要求38所述的工艺，其中所述影响抗污性的添加剂是间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐。
57.一种由权利要求38至56中任一项所述的工艺形成的合成纤维。
58.一种由权利要求57所述的合成纤维形成的织物。
59.一种由权利要求57所述的合成纤维形成的纱线。
60.一种由权利要求59所述的纱线形成的地毯。
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