CN1128055A - 新型聚烯烃纤维及其织物 - Google Patents

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Abstract

新型纤维是以反应器级全同聚α-烯烃为原料制备的，其中聚丙烯是通过单活性中心催化剂催化制备的，其熔体流动速率为大于零至5,000，分子量分布为约1.0至约3.5。

Description

新型聚烯烃纤维及其织物
发明领域
本发明涉及由反应器级全同聚烯烃制备的新型纤维及其织物。这种新型的纤维和织物是以全同聚烯烃为原料，该原料是一种反应级的聚合物，用于形成纤维时、不需经反应后处理以降低其分子量，或者可进行反应后处理，但该聚合物树脂的分子量分布(MWD)不产生显著变化。发明背景
聚α—烯烃传统上是在熟知的多活性中心催化剂催化下制备的，其中包括齐格勒—纳塔型催化剂如四氯化钛。虽然这些催化剂在制备α—烯烃树脂或聚合物(包括聚丙烯)时是很有用的，但得到的聚合物具有较宽的分子量分布或多分散性，比起聚α—烯烃的平均的或名义上的分子量来说，它们同时包括显著量的较高和较低分子量的聚合物级分。
对聚丙烯纤维或含纤维产品的制造者来说，传统催化工艺的聚合物中的高分子量级分会给他们带来加工上的困难。虽然不想受理论的限制，但据研究，这些包含在传统的反应级聚丙烯中的高分子量的级分会大大增加本体的熔体强度，从而降低聚合物的加工性，尤其是在纤维制造领域中。由多活性中心催化剂或其它传统工艺制造的聚丙烯具有较高的熔体强度，当用熔体纺丝工艺制造纤维时，在较为经济的生产速度下，得到直径较大的纤维。同其它纤维尤其是天然纤维或具有较小直径或小旦尼尔(denier)的纤维相比，这种纤维的手感较粗硬。
从概念上可以容易设想为什么期望在一批具有特定平均分子量的聚丙烯产品中聚低高分子量级分的含量。较长的高分子链在构型上趋向庞大、卷曲或甚至于缠结，它们在聚合物中的移动是比较困难的。高分子量的聚丙烯具有较长的链，因而需要较高的加工温度而且使熔融本体的强度较高。从动力学观点看，给这些分子链施加足够的能量使其运动是比较困难的。一旦这些较高分子量的聚合物链处于熔融状态，因其体积的庞大它们变得更趋向于缠结起来。正是由于这些高分子量的聚合物链的存在，才给纤维的高速生产带来了许多问题，例如在熔体纺丝中的熔喷和纺粘过程，以及优质织物的生产过程中。
因高分子量的级分造成、甚至加剧的问题之一是需要使用更高的加工温度来降低内在熔体强度和粘度，使高分子量的聚合物链产生运动。也就是需要用更高的能量来使包含高分子量级分的聚合物产生运动以通过挤出机或其它加工设备。这不仅会使包括挤出机在内的加工设备产生磨损，而且可能使聚合物产生降解和降低产品的性能。
含有较多高分子量级分的非均聚聚乙烯的高分子量聚烯烃用于制造纤维时一般都有一些困难。如上所述，并且如在未审定的美国专利No.08/066,737(本申请以其为优先权基础，并是其的部分继续申请)中所述，除加工该类材料所遇到的一般困难外，在纤维加工中还有其它困难，其中包括，拉伸熔体聚合物的纤丝时，在实用生产速率下很难制造细纤维。这与含有高分子量级分的熔融聚烯烃、特别是聚丙烯的较高的熔体强度有关。熔体强度高也使熔融树脂通过小的喷丝孔成纤变得困难。因此，高分子量的分子链在挤出喷丝孔时会产生较大的阻力，降低挤出速率，同时因其固有的恢复构象的弹性响应趋势而使聚合物纤维产生明显的挤出胀大。高分子量的级分使熔融聚丙烯的熔体强度比名义上分子量的聚丙烯应有的熔体强度要高。总的说来，高分子量的级分的存在需要较高的熔化温度，需要往加工设备中输入较多的能量，施加较大的压力使原料通过成纤喷丝孔，这样就会产生较高的磨损速率。同时高温高压的要求也会缩短成纤喷丝板的寿命。
对纤维制造者来说，除了加工上的困难外，由传统工艺的聚丙烯生产的纤维一般较粗，这与其熔体强度有关。这种纤维制成的织物手感较粗，如果缝制成衣物则没有弹性、不伸展或在弯折处产生折摺。这种聚α—烯烃织物的粗质和缺乏挺直性影响了其在衣物或其它要求有较好手感的方面的应用。
由于传统催化的聚烯烃尤其是聚丙烯制造的纤维以及织物较为僵硬，因此就需要一些复杂的后成型加工工艺。例如，Kobayoshi等在美国专利US5,078,935中叙述了一个机械制皱工序，即在织物形成后在纤维和织物中造成卷曲从而使织物用作衣物时具有一定的挺直性。
为提高聚丙烯的加工性能，在七十年代，人们在聚丙烯的反应后处理方面取得了较大的进展。大部分的反应后处理方法和成纤后处理方法集中在一些高分子链的切断上，这种分子链的切断是通过热、氧或自由基如有机过氧化物处理聚烯烃，尤其是聚丙烯来完成的。一些此类技术在美国专利No.3,608,011、3,563,972、3,862,265和3,898,209中有叙述。
在美国专利US5,188,885中，Timmons等报道了用聚丙烯制造非纺织物层压制品的方法，他们所使用的全同聚丙烯的结晶度或全同度较低，而且进一步指出所用的两种聚丙烯为Exxon PolymerGrade3125和3214。3214聚丙烯是经过氧化物处理进行分子切断以降低其熔体粘度的聚丙烯，3125聚丙烯虽未明确指出，但也是经过了过氧化物处理的。织物层压制品的一半原料是这种经后处理粘度降低的聚丙烯，另一半原料是一种乙烯共聚物，而不是聚α—烯烃。
这种反应后处理方法可使聚合物中的全部分子产生断裂或降解，因而大大降低了聚合物的表观分子量及其分布。较大的聚烯烃分子具有更多的可氧化降解或切断的潜在反应位点，因而当聚合物被进行反应后处理后，聚合物中高分了量的组分被大大降低。
如前所述，包括氧化切断的反应后处理方法为纤维的制造者们提供了一种有效的方法。这种切断对那些采用熔体纺丝、熔喷和纺粘工艺的纤维或纤维产品的制造者以及其他最终产品的制造者们带来了相似的好处，这些好处包括降低了总的粘度、改变了分子量的分布、减小了表观分子量以及大大降低了高分子量级分的含量。
虽然这种聚丙烯的氧化物切断的反应后处理具有许多好处，但同时它也存在一些明显的弊端。这种处理方法确实大大降低了聚丙烯中高分子量级分的含量，但它同时也大大增加了那些低分子量级分的含量。这些低分子链的存在给纤维制造者也带来许多问题。它们在熔融加工中较易流动，同时也较易随气体挥发或蒸发。
这种低分子链的挥发性使聚合物原料在高温下挤出喷丝头时易引起如冒蒸气等的麻烦，也会产生令人不快的气体和气味，影响纤维的加工和生产人员的健康。同时由于低分子链的挥发造成的起纹和裂隙使拉伸后的成品纤维的表面形成白化或缺陷。还有一个令人头疼的问题是当熔体挤出喷丝头后挥发的这些低分子链在送风设备中降温至熔点后会重新凝聚起来。
在纤维生产中由于低分子量级分的增加还会带来其它问题，如粘度降低、在喷丝出口因低分子链的分离而形成液滴或挂流，以及低分子量的聚合物在孔口处形成聚集。在高速生产过程中这种聚集会在喷丝孔处造成断丝或使成品丝的表面形成如喷丝孔形状的突起。这种“大肚纱”是纤维的疵点，可能会引起断丝。当这种大肚纱出现时，整个生产线就需要关闭。喷丝头或需换新或需清洗，才能重新开工生产。
为了获得加工上的便利，当聚烯烃生产者提供经过氧化物切断反应后处理的产品时，纤维的生产者同时也就接受了低分子量级分的增加引起的种种不利因素。除了给纤维生产者带来其它生产上的麻烦外，聚烯烃生产者自己也必须在生产工艺中增加一个相当昂贵的生产工序。这不仅提高了成本，也使聚烯烃的生产复杂化。
考虑到给聚烯烃的生产者和使用者带来的诸多麻烦，生产一种反应器级的全同聚丙烯、它具有窄的分子量分布和经氧化降解反应后处理之后仍具有其原有的表观分子量，就显得是很有价值了。这不仅可以在聚合物的生产工艺中省去昂贵的复杂化的步骤，而且也将给使用者尤其是聚烯烃纤维生产者带来很大的好处。
对纤维生产者来说，最有价值的就是降低或消除冒蒸气和气味、通风时缠结和成品纤维的表面白化等问题。一种具有(1)窄的、集中于表观分子量左右的分子量分布和(2)经氧化降解的聚烯烃所具有的加工特性的聚烯烃产品将会减少包括挂流和“大肚纱”等的加工上的问题，这不仅能够提高纤维生产设备的生产能力，而且也将提高纤维产品的质量。
除了上述的优点外，纤维生产者还可将聚合物的熔体强度降低到远非氧化降解所能达到的程度，从而可以生产挤出膨胀率较小的细纤维，避免了象包含较多高分子量级分的聚丙烯挤出时的过分膨胀现象。这种聚合物将使其生产者免去昂贵的复杂的反应器后处理工序，而且还将使纤维生产者有可能以较高的生产速率进行细纤维的生产。
Kloos在“熔纺聚丙烯纤维的结构和性能对其分子量分布的依赖关系”一文中(刊于塑料与橡胶协会的第四届国际聚丙烯纤维和织物大会的论文集第6/1—10页，该会召开于1987年9月)报道利用过氧化物降解聚合物可改善聚丙烯的纺丝。该工作意义重大并因此定义了一个“降解率”的词，它与纤维和纺丝的特性有关。
Branchesi和Balbi在“与流变行为相关的聚丙烯细丝的力学和结构性能”一文中(刊于塑料与橡胶协会的国际会议论文集(1989)第27/1—9页，该会议于1989年11月举行)报道降解的或“按制流变性”的聚合物可用于高速纺丝的过程。
Amos和Goldin在“采用新型添加物制备高性能纤维”一文中(刊于国际纤维杂志，1993年10月19日，第88—96页)报道了一些添加物可改善用减粘裂化的聚合物或控制流变的聚合物制备的纤维的性能。这些研究者是通过在制备纤维的聚烯烃树脂中添加液态或低熔点的组份来实现减粘裂化或降低熔体的粘度的，这样在树脂中就存在一个低分子量的级分，不仅改进了纤维的生产工艺，而且使纤维织物比经传统的过氧化物处理具有更高的滤过率。
Canich在美国专利US5,026,798中报道了用单环戊二烯基—杂原子过渡金属复合催化体系制备的树脂可用于各种产品的制造，包括薄膜和纤维。所得的聚合物具有较宽的分子量分布，其分散度在约1.5至约15的范围内。Canich却没有提供在如此宽的分子量分布范围内的哪一区间能够较为经济地生产这种未明确表述的纤维的任何信息。此外，他也没有提及用这种处理的树脂制备令人满意的纤维的方法。因此，在实际纤维的生产中，该篇文献提供的那种生产原料的实用价值不大。本发明的概述
本发明中“反应器级”一词是专指那些经聚合后分子量分布或多分散度不发生改变的聚烯烃树脂，尤其指经聚合后，(1)不进行显著降低粘度或平均分子量的后处理，或(2)进行了降低粘度或平均分子量的后处理，但不显著改变其分子量分布的聚烯烃。当用单活性中心催化剂、尤其是金属茂型催化制备的时，这种聚烯烃特别适用于制备具有截面或直径的纤维。从分类角度上讲，实现本发明目的的聚烯烃最好是不经处理的树脂。那些经处理的、不改变其分子量分布的聚合物也是很重要的，但并不是本发明所优选的。
本发明得到的反应器级的非乙烯聚烯烃具有窄的分子量分布，聚合物的分子量大小集中在其表观分子量附近。
采用本发明的聚合物可得到比用其它反应器级聚丙烯原料具有更优特性的新型纤维。所用的聚烯烃优选为全同结构，而且单体的碳原子数在3至10之间、最好是3。即聚丙烯，这种新型纤维可制造具有卓越特性的织物。本发明的反应器级聚烯烃可生产细径的、高强度的纤维，并可进一步用于生产织物。由于这种细纤维较粗纤维易弯曲，因而它们生产的纱和织物的手感较好，同时也具有超乎预料的高强度。
同其它采用反应器级聚烯烃纤维通过类似的生产方式得到的织物相比较，本发明的采用单活性中心催化剂的聚烯烃纤维得到的织物具有更突出的特征。这些纤维及其织物能以高速度大量生产，同时避免了传统的反应器级聚烯烃和氧化降解反应后处理的聚烯烃所具有的加工上的一些难题。
本发明的纤维中包含的反应器级的全同聚丙烯是在单活性中心催化剂、特别是金属茂型催化剂催化下制备的，该催化剂含有15或16族元素配体或单、双和三取代或无取代的环戊二烯基环状过渡金属化合物，其中某些部位可能被桥联，还可能含有一种适合的活性剂、助催化剂、净化剂或它们的混合物，而且聚丙烯的熔体流动速率(MFR)在大于零至约5000、分子量分布在约1至约3.5的范围内。MFR为一熟知的特征值，它由美国材料学会(ASTM)D1238(1)标准定义，单位为在230℃下每10分钟的克数(g/10min)或每分钟的分克数(dg/min)。优选的分子量分布和更为接近表观平均分子量，使纤维的生产避免了如分别具有较高或较低分子量级分的传统反应器级原料或氧化降解反应后处理原料带来的诸多困难。
降低聚烯烃的平均分子量对纤维生产者是有益的。这可通过聚烯烃的氧化降解或分子切断来实现。将传统催化的聚烯烃用氧化剂如有机或无机过氧化物进行反应器后处理，切断其中的许多分子链，可以降低其平均分子量，同时也改变了聚烯烃的分子量分布。高分子量的聚烯烃，包括用单活性中心金属茂型催化剂制备的聚丙烯，可进行反应后处理，氧化切断其许多分子链，但不改变其分子量的分布。用这种不改变分子量分布的处理方法制备的纤维及其织物，也属本发明包括的范围。这种单中心活性催化聚烯烃的反应器后处理的实例将在后面介绍。改变分子量但不显著改变分子量分布的单活性中心催化聚烯烃的这种特性，可使它及由其制造的纤维、织物和衣物很适于回收循环使用。
这种新型纤维可通过从熔体聚合物的各种方法来制备，包括熔纺、纺粘和熔喷法，或一些非传统工艺如离心纺丝、薄膜切割和薄膜纤化法。
总之，采用这些各种单活性中心负载型或非负载型催化剂，可生产用于制造纤维及其织物的反应器级聚烯烃树脂。采用传统的熔纺法可生产单丝强度高的细纤维，因而可在较高的生产速率下生产。生产的纤维可立刻用于织物制造如生产非纺织物包括纺粘织物和熔喷法非纺织物。在高速纺粘工艺中，这些聚烯烃一般可纺成细丝，并进一步制造柔软的织物。这种织物比以传统催化的反应器级聚烯烃为原料的类似的纺粘织物有更高的强度，因为它的每一束中含有更多更细的纤维。在本发明特别详述的反应器级聚烯烃中共混不同的聚合物所制造的纤维、和在其中添加各种添加剂如颜料、抗静电剂或其它改性剂所制造的纤维，也都在本发明的范围内。由这种反应器级聚烯烃混有其它材料如传统催化的聚合物、天然纤维或其它聚合物，以及由含有一种单活性中心催化剂的混合型催化剂制备的聚合物等所制造的纤维也在本发明的范围内。前述聚合物具有的良好加工性能将给纤维的生产者带来好处。
在熔喷非织造工艺中，纤维生产者同样可享受这种树脂良好的加工性带来的好处，生产出更细更强的纤维。用这种纤维可生产高强度的柔性织物，并由于纤维体积小，每单位重量具有的规整的纤维数量多，可得到过渡能力高的织物。纤维数量越多，形成的纤维间的空间体积越小，使特别小的颗粒物质的保留量变大。
本发明可用于制造强度更高、更柔软的纤维和用各种方法纺织的织物如针织、机织和非纺织物、这种特性使纤维及其织物可用来制造用于过滤或渗透交换场所的各种网膜如血液过滤或拦阻层、气体交换介质；也用来制造各种用途的衣物包括日用衣物或运动内外衫，医疗上的医用大褂、帽子、面罩、医用脚罩或便鞋、硼带、布帘、衬衣或长裤等。这种细软的纤维和织物更适用于低的血液通透或高的细菌和病毒滤出率的场合。
本发明的纤维制造的织物的柔软特性使它们适用于个人卫生用品，如婴儿尿布、防止小便失禁的保护布和内衬以及妇女保健产品和一次或多用卫生巾。纤维的纤细和起毛变松特性使它们适于制造地毯、医用或个人用纱布、被子、被套或高吊织物。柔性和韧性使纤维和织物适于用作珍品的保护布，如家具、汽车、眼镜等以及各种用途的释放物的片状载体，如织物软化剂、药剂或香料、灭害剂或吸尘剂等。
这些新型细纤维的织物的韧性、强度和高的表面积使它们适于其它吸收性的应用如油质或化学质的溢出的回收和包藏清理。强度特性还使它们适于工业上棉花或橡胶的大捆包装、家庭包裹以及可作如道路铺垫和土壤稳定用途的专用纺织品。
其它的应用包括用作隔热材料和各种过滤介质如香烟过滤嘴、送风加热器和空调设备的空气净化介质以及水质净化滤布和空气过滤面罩，还包括用于油水分离、高效微粒空气过滤和汽车尾气的净化。其它以网膜形式的应用包括电池隔离膜、实用防水帆布和遮盖物以及各种帐篷制品。
许多实际应用的织物可以是单层的、多层的或层压的形式，包括纺粘—熔喷—纺粘多层织物、纤维/纤维复合体和薄膜/纤维层压织物。这种多层或复合织物可用多种方法粘合，包括针缝和水中缠绕，用热或超声波手段，用粘合剂，用粘合性薄膜，用溶剂粘合，用电波、微波或电磁波等辐射形式，如使用射频(RF)能。附图说明
图1给出了与不同商用聚合物制造的纤维相比，本发明纤维的强度和延伸率与拉出速度的关系。本发明的详细说明
下面是一些优选的实施方案和实施例的说明，通过具体的文字术语来阐述本发明。但绝不是对本发明范围的限制。
在本说明书和权利要求书中，“单活性中心催化剂”和“单活性中心催化”两个术语就是指真正意义的单活性中心催化剂以及使用单活性中心催化剂来进行聚合的情况。在有些聚合反应中，很可能名义上的单活性中心催化剂在起催化作用时已不能再称为单活性中心了，这种催化剂和催化作用也包含有这里定义的术语中。所说的单活性中心催化剂可能包括金属茂和金属茂型化合物或带有助催化剂或活性离子的离子型化合物，混合的金属茂或金属茂型化合物，以及它们的混合物、键合物或其中的各种选择。
本发明涉及的纤维包含由单活性中心催化制备的反应器级的聚烯烃。
本发明涉及的纤维及织物包含反应器级的全同聚烯烃，其中聚烯烃是由单活性中心催化制备的，其熔体流动速率在＞0至约5,000，分子量分布在约1.0至约3.5的范围内。
依不同的形成条件而变，熔体流动速率的上限一般可能是约3,000、约250或约150，其下限一般可能是约5、约50或约100。
在实际熔纺情况下，熔体流动速率值优选为约5至约150；纺粘情况下，优选为约5至约250；熔喷情况下，优选为约50至约3,000。分子量分布的优选上限值一般渐次为约3.5、约3.2、约3、约2.5或约2.2，其下限值优选为约1.0、约1.6、约1.7、约1.8或约2.0。
本发明的纤维可通过传统的纺织、编织工艺以及非织工艺如纺粘法和熔喷法来制成其织物。由这些新型纤维、特别是细纤维生产的织物，其手感和挺直性均优于由传统催化的反应器级聚烯烃的纤维经相似的纺织工艺制成的织物。本发明的纤维比传统催化的反应器级聚丙烯可熔融拉伸到更细的程度。
虽然不想受到理论的限制，但据我们认为，本发明的单活性中心催化的聚合物，由于其分子链长度的均一性(窄的分子量分布)和立体规整性，赋予了纤维比通常的聚合物的拉伸时强度更高或韧性更好的特性，即使是被拉伸到了更细的程度。这意味着通过减小纤维的直径可同时获得改进的织物的强度和柔软性；使纤维具有更大的柔韧性，而且其织物也提高了挺直性和柔软性。本发明可改善细纤维及其生产工艺。制备的纤维的优选直径渐次为约400μm、约200μm、约100μm、约50μm、约20μm、约10μm、约5μm和约3μm。本发明也可部分改善粗纤维的生产，但改善程度不及对于细纤维的情况。
此外，由本发明的细纤维制备的织物，其单位重量中所含的纤维数更多，尤其是熔喷非纺织物。这就意味着这种织物的强度较大同时在其纤维之间仍具有一些微和小的孔间隙。在同时要求织物的总体强度和对小颗粒的过滤能力的情况下，本发明的织物所具有的特征就显得十分有用。
近年已开发了一些基于金属茂化学的催化体系。Welborn在EP A129368(在此通过引用并入本文)中叙述了用环戊二烯基过渡金属化合物催化烯烃的聚合。Turner和Hlatky在EPA277003、EP A277004和US5,153,157(在此通过引用并入本文)中描述了几种金属茂型催化体系，但其中使用了阴离子活化剂。Canich在US5,057,475(在此通过引用并入本文)中叙述了用改性的金属茂型催化剂催化烯烃的聚合，其中用单环戊二烯基/杂原子过渡金属化合物来代替先前的金属茂化合物。Canich、Hlatky和Turner在WO 92/00333(在此通过引用并入本文)中描述了用离子型活化剂和单环戊二烯基/杂原子过渡金属化合物催化烯轻的聚合。
一些用于制造全同聚烯烃的具体金属茂型催化剂在下列专利中有报道：EP A485,820、EP A 485,821、EP A 485 822和EP A 485823(Winter等)，US5,017,714和US5,120,867(Welborn)(在此通过引用并入本文)。
已有许多文献中描述了如何将催化剂负载到载体上以及所得到的负载型催化剂的使用，这些文献包括美国专利5,006,500、4,925,821、4,937,217、4,953,397、5,086,025、4,912,075和4,937,301(Chang)和美国专利4,808,561、4,897,455、5,077,255、5,124,418和4,701,432(Welborn)(在此通过引用并入本文)。
后面的实施例将说明用负载型金属茂型催化剂来制备全同的聚α—烯烃。与负载技术和负载型催化剂的使用相关的信息可参考Burkhardt的专利U.S.5,240,894。
在后面的实施例中虽然催化剂是在一本体液相聚合过程中起催化作用，但这些催化作用同样适用于其它的聚合过程，如气相聚合、淤浆聚合和高压聚合等过程。
凝胶渗透色谱(GPC)是一种液相色谱技术，广泛用于测量聚合物的分子量(MW)和分子量分布(MWD)或多分散度。这是一种广为人知的技术。如后面所述，聚合物的表征都是采用广泛应用的方法来进行的。所用仪器和试剂：
沃特斯(Waters)150C型色谱
三根Shodex AT—80M(混合床)色谱柱
1，2，4—三氟苯(色谱级)溶剂
待测聚合物样品色谱操作条件：
温度：145℃
流速：1ml/min 1毫升/分钟
操作时间：60分钟
注射进样体积：300微升样品制备：
在20ml称量瓶中称取10mg样品，加入10ml三氟苯，在约180℃下搅拌直至样品完全溶解。整个过程约需30分钟。然后将溶液转移至自动进样器中，送至150C型GPC仪中。校正：
用窄分布的标准样品来校正仪器，将结果做三级校正曲线。标准样品是聚苯乙烯，用适当的Mark—Houwink常数换算给出相当于聚乙烯的分子量值。数据的获取和计算：
数据的获取和计算是通过使用安装在一台VAX6410计算机上的沃特斯的“Expert—Ease”软件来进行的。
                     实施例催化剂实施例催化剂的制备(包括六步催化剂的制备和在惰性介质上的负载方法)外消旋—二甲基硅联双(2—甲基—4，5—苯并茚)—二氯化锆的制备甲基(2—萘基甲基)丙二酸二乙酯(1)的制备
将5.15g(224mmol)金属钠加热溶解于150ml无水乙醇中，然后于室温下加入37.3ml(217mmol)的甲基丙二酸二乙酯。在0℃下往上述溶液中缓慢滴加溶有50g(217mmol)2—溴甲基萘(纯度96％)的270ml乙醇溶液，然后加热回流4至5小时。反应完毕后倒入冰水中，用乙酸乙酯提取。合并的有机相用无水硫酸钠干燥并蒸馏。油泵抽真空下干燥后，在0℃左右将有机残留物与己烷混合，得到结晶的化合物(1)共55g(81％产率)。2—甲基—3—萘基丙酸(2)的制备
在含有33.2g(105mmol)化合物(1)的70ml乙醇溶液中加入23.7g(422mmol)氢氧化钾于50ml水中的溶液，然后加热回流反应4小时。除去溶液后，用乙酸乙酯溶解固体残余物，加入水，并用盐酸调节pH至1。水相用乙酸乙酯提取数次。有机相用无水硫酸镁干燥后完全蒸去，残留物与己烷相搅拌以得到结晶。将得到的米色结晶加热到175℃以进行脱羧反应，直至不再有气体冒出时。得到米色的化合物(2)共21g，产率94％。2—甲基—6，7—苯并茚—1—酮(3)的制备
将22ml的亚硫酰氯加入到21g(98mmol)的化合物(2)中，排除雾气，然后加热回液30分钟。蒸馏除去过量的亚硫酰氯，然后用真空泵除去所有的挥发物，在氩气保护下将残余物溶于25ml二氯甲烷中。将所得溶液缓慢滴加到悬浮有26g(196mmol)三氯化铝的60ml二氯甲烷中，加热回流继续反应30分钟。反应完毕后将反应液倒入冰中，用二氯甲烷提取。有机相用无水硫酸钠干燥，并蒸发除去溶剂。黑色油状残余物用600g硅胶60进行色谱分离，流动相为己烷/乙酸乙酯混合溶剂(9∶3)，可得到8.6g黄色的化合物(3)固体，产率为45％。2—甲基—4，5—苯并茚(4)的制备
室温下将2.2g(59.5mmol)的硼氢化钠分批加到含有7.8(39.7mmol)化合物(3)的400ml四氢呋喃/甲醇(2∶1)混合溶液中，搅拌反应14小时后，将反应混合物倒入盐酸酸化的冰中，并用醚提取有机物。合并的有机相用水洗涤数次，然后用无水硫酸钠干燥。除去溶剂后留下的橙色油状物溶于240ml甲苯中，在80℃下与570mg(3.15mmol)对甲苯磺酸一起加热15分钟。室温下用水洗涤数次，用无水硫酸钠干燥，蒸发除去溶剂。残留物用300g硅胶60进行色谱分离，流动相为己烷/异丙醚混合溶剂(20∶1)，得到4.7g无色油状化合物(4)，产率为65％。1H—NMR谱(360MHZ，CDCl3)：8.02(1，d)，7.84(1，m)，7.59(1，d)，7.52(1，d)7.38—7.48(2，m)，7.06(1，m)，3.42(2，s)，2.25(3，d)。二甲基双(2—甲基—4，5—苯并茚基)硅烷(5)的制备
室温下将10.2ml(25.5mmol)2.5M的丁基锂的己烷溶液加入到含有4.6g(25.5mmol)化合物(4)的50ml四氢呋喃溶液中，加热回流反应1小时。将得到的红色溶液在室温下滴加到溶有1.55g(12mmol)二氯二甲基硅烷的10ml四氯呋喃中，然后加热回流反应5至6小时。反应完毕后，将反应液倒入冰水中，用醚提取数次。合并的有机相用无水硫酸钠干燥，蒸发除去溶剂，并在油泵抽真空下干燥残余物。用300g硅胶60色谱分离，流动相为己烷/3％乙酸乙酯混合溶剂。先得到500mg未反应的化合物(4)，然后收集到作为配位体的化合物(5)。除去流动相洗脱液后，在己烷中结晶得到化合物(5)1.7g，产率为34％；或以反应的化合物(4)计，产率为44％。外消旋—二甲基硅联双(2—甲基—4，5—苯并茚基)—二氯化锆(6)的制备
室温氩气保护下将4.0ml(10.2mmol)的2.5M丁基锂的己烷溶液加入到溶有1.7g(4.1mmol)化合物(5)的20ml四氢呋喃中，室温下搅拌反应14小时。除去溶剂后的残余物在油泵抽真空下干燥，然后用己烷洗涤。得到的浅褐色粉末在40至50℃下真空干燥数小时，然后在—78℃将它们加入到悬浮有1.0g(4.0mmol)四氯化锆的25ml二氯甲烷中。当温度回升到室温后，除去溶剂并用20ml甲苯萃取残余物以除去化合物(6)的内消旋异构体。经甲苯萃取过的残余物再用40ml二氯甲烷萃取。萃取液经浓缩后放置于—35℃进行结晶。纯净的外消旋的锆茂化合物(6)分几级析出，共970mg，产率42％。外消旋体的1H—NMR谱(300MHZ，CDCl3)：7.96(2，m)，7.78(2，m)，7.60(2，d)，7.48—7.56(4，m)，7.36(2，d)，7.27(2，s，b—Ind—H)，2.37(6，s，Ind—CH3)，1.36(6，s，Si—CH3)。质谱：574M+，标准裂解，标准同位素类型峰。由外消旋—二甲基硅联双(2—甲基—4，5—苯并茚基)二氯化锆和铝氧烷制备负载催化剂
在一带有冷却夹层和搅拌器的8升容器中加入925ml30wt.％的甲基铝氧烷，从一双头注射针中通入N2，搅拌下加入悬浮有5.0g催化剂的700ml甲苯溶液。搅拌10分钟后，在20分钟内往溶液中加入200g脱水硅胶(Davison948，在800℃下脱水)。搅拌该淤浆体系10分钟，然后在从容器顶部抽真空的同时，从其下部以缓慢的速度通入N2。在9小时内蒸去溶剂期间，混合物加热到70℃。过夜将干燥的固体冷却至室温。往固体中加入5升异戊烷，制成淤浆，冷却至0℃。以8.5—17升/分钟的速度从一浸管向搅拌下的混合物中通入乙烯，直至乙烯的总通入量为419升。停止搅拌，沉降固体。倾出液体，每闪用1.5升异戊烷洗涤固体，共两次。湿固体在N2保护下转至一干燥箱中，并用14#网筛过滤。细颗粒过滤后，用4升的戊烷洗涤，然后真空干燥，得到负载催化剂。产量为326g。聚合反应实施例负载催化剂的实验室规模的聚合反应
向一已通入N2、加热至65℃、内含0.5ml 1M的三乙基铝的己烷溶液和1000ml丙烯的2升高压釜中，用250ml丙烯冲入含有199mg载体催化剂的2nd己烷溶液。维持反应1小时后，冷却、放气、打开高压釜。观察反应釜内部，反应体系是干净无污的。将得到的聚合物真空干燥。得到305g自由流动的粒状全同聚丙烯产品，其分子量为2.73×105，密度为0.43g/cc，平均粒径为750μ。采用负载催化剂大规模生产全同聚烯烃
在这些实施例中的聚合物是在一连续的、使用单一反应器和本体液相聚合过程中生产的。该反应器配有搅拌器和除去反应热的夹套。反应温度设为65℃，催化剂以1.3g/小时的速率加到反应器中，丙烯的进料速率为60kg/小时。采用连续的氢气流(0.75g/小时)来控制产品的分子量。在此条件下，催化剂在反应器中的平均停留时间为4.0小时，聚合物的生产速度为9.1kg/小时。产品的熔体流动速率为22(230℃/2.16kg)。纤维和织物生产实施例
从挤出的熔体状态机械导出的纤维束中得到无光泽的、部分取向的纺纱形纤维(POA)。纤维生产是在J.J.Jenkins公司的生产线(Stallings，NC)上进行的，该生产线包含一直径为5cm(2英寸)的Davis标准挤出机(长径比为30∶1)，一输出量为6厘米3/转的Zenith计量泵和一个孔数为72、孔径为0.6mm和孔道长径比为1.2的喷丝板。计量泵的速率为10rpm，熔体在喷丝板上的通过率为0.625g/hole/min(0.625克/每孔每分钟)。
通过一不加热的轴向旋转的导丝装置将纤维从232℃的熔体状态以1000，1500，2000，2500和3300m/min的速度拉伸出来。若以总旦/总纤数来表征纤维束，则在以上不同的拉出速度下得到的纤维束分别为：405/72、270/72、203/72和162/72。用以表征的纤维束是通过Leesona卷绕机在5分钟时间内收集得到的。
纤维束的强度(克/旦)和延伸率是通过在一(Instron)英斯特朗仪上拉伸至断裂来测量的。所用英斯特朗仪为1122型，配有支持Sintech Sima材料测试计算系统的计算机。用Instron PneumaticCord and Yarn Grips(英斯特朗气动绳和夹持仪)(型号2714)来夹持样品。样品的标准长度为2.5cm(1英寸)，初始负载为0.1克力，以500mm/min的速率拉伸至断裂。断裂灵敏度为95％力降。
分别用熔体流动速率为40、51和68的聚丙烯进行熔体纺丝制备纤维，这些聚丙烯都是由前述金属茂型催化剂催化制备的。作为比较试验，还选用两种传统催化的聚丙烯进行熔纺制备纤维，一种是经控制流变性处理(反应后氧化降解)的、熔体流动速率为33的Exxon化学公司的聚丙烯，牌号为PP—3445；另一种不经反应后处理的、熔体流动速率为35的Exxon化学公司的聚丙烯，牌号为PP—3345。表1列举的是在不同拉出速率下1000、1500、2000、2500和3300m/min制备的纤维的强度和延伸率的测试结果。表1：各种纤维的强度值比较
由金属茂型催化剂催化的聚丙烯(MCN，熔体液动速率(MFR)分别为40、51和68)制备的纤维；对照实验的纤维是由传统制备(由Ziegler—Natta催化)的反应器级聚丙烯(以反应器(Z—N)表示)，和经反应后降解处理的聚丙烯(以C/R表示)制备的，两者的MFR都是35。
                    表I
                强度(克/旦)
  试验样品                      对照样品拉出速率    MCN    MCN    MCN    C/R    反应器(Z(m/min)     40     51     68     33       -N)
        MFR    MFR    MFR    MFR    35MFR1000      1.94   1.74   1.53   2.03   1.281500      2.75                        1.332000      3.54                        1.512500      3.97   3.77   3.25   2.69   1.483300      4.38                 3.61   断裂
从表1和附图1可以看出，由金属茂型催化剂催化的聚烯烃制备的纤维的强度高于对照实验纤维的强度。在延伸率方面，这两类纤维也表现出不同的伸长行为。在给定的影响纤维直径的拉出速率下，单活性中心催化的聚丙烯纤维(即试验用纤维)同传统催化非氧化降解聚丙烯纤维(即对照实验用纤维)相比较，具有较低的延伸率，但强度较高。对照实验用的纤维的原料来自Exxon化学公司，可有各种不同的MFR值。金属茂型催化剂催化的树脂按前述方法得到。
虽然不想受到理论的限制，但从上面的数据还可看出，在熔体纺成后纤维施加较大的外力，可以显著地提高单活性中心催化剂制备的聚烯烃纤维的强度。这可从下述现象明显看出：拉出速率增大，则纤维的直径减小，在纤维上施加的张力则变大。在较高的拉出速率下，试验用纤维强度的增加要比对照实验的纤维的强度增加明显要高。传统催化的反应级聚丙烯纤维在施加较大的外力下其强度甚至出现降低，产生断裂以致无法成纤。试验用纤维的这种特性，对那些希望获得更细更柔顺纤维的生产者来说是一个福音。同直觉相反，这些细纤维具有更高的强度。这种反应级金属茂催化剂催化制备的聚合物纤维具有的新优点，为以少量原料生产细纤维提供了可能性，同时这种纤维更为柔顺，强度更高，且仍可以高速率进行生产。这些对任一纤维生产者来说都是无尽的好处。
在本发明的纤维的生产过程中，提高拉出速度或给纤丝中施加张力将会提高最终纤维产品的强度。为了了解和衡量这种强度的增加，我们研究了在最终纤维上所施加的张力。熔纺纤维是经挤出一孔径为600μm的喷丝板而制得的。最高强度的纤维的直径要比喷丝板的孔径或其初始形成时的直径小。我们将纤维的初始直径与最终直径的商定义为“最终拉伸收缩率”(FDR)。在拉出速率为1000m/min下制得的纤维成品的直径为29.3μm，其初始直径为600μm，用600μm除以29.3μm得到纤维的FDR值为20.3。用同样的方法可得出在1500和2000m/min的卷绕或拉出速度下，得到的纤维的FDR值分别为24.7和28.8。
从表1所列的强度数值可以看到，单活性中心催化的反应级聚丙烯纤维比相应的传统催化反应级树脂纤维的强度要高，它们的最终拉伸收缩率都超过了约20。基于上述数据，可以相信，在拉出速率为约500m/min的条件下仍然可以得到具有高强度的纤维(以单活性中心催化反应级聚烯烃为原料)。在此纺丝速度下，可以施加外力或张力来减小纤丝直径，提高拉伸模量。在更高的拉出速率下，如依次为1000、1500、2000、2500、3000和3300m/min效果更好。但是很显然同在所述的熔体拉丝过程中一样，利用外力以获得更高的强度也可以用多种纤维及织物的制造工艺、其中包括熔喷法和纺粘法以及熔喷法来达到。纺粘工艺实施例
选用Reifenhauser公司制造的生产线来进行另一组试验以制备纤维和纺粘法非织造织物。挤出机大小为7cm，长径比为30∶1。喷丝板喷孔数目为3719，孔径为0.4mm，长径比为4∶1。纺粘法是一种熟知的纤维生产工艺。在该工艺中，纤维被连续挤出后，平铺在一条皮带上，然后彼此粘连起来，通常是在一热的压延辊的压延下粘连。关于纺粘工艺的综述可见Wadsworth，L.C.和Goswami，B.C.的文章Nonwoven Fabrics：“Spunbonded and Melt Blown Pro-cessess”，Eighth Annual Nonwovens Workshop，1990年7月30号—8月3号，TANDEC，University of Tennessen，Knoxville主办。
将三种金属茂型催化剂催化聚合的聚丙烯树脂和两种对照实验用的聚丙烯用于纺粘工艺试验中。对照样品的熔体流动速率(MFR)分别为70和35。前两种单活性中心催化剂的树脂的MFR分别为68和45，为便于对比，它们的表观分子量基本相等。第三种单活性中心催化剂催化聚合的聚丙烯的MFR为22。在两个熔融温度下进行两组实验。一个为210℃(410°F)，另一个为238℃(460°F)。
这些实验是研究在不同温度下得到的纺粘纤维和织物的性能差异。测试项目为纤维的直径和成品纺粘织物的沿仪器方向的拉伸强度，测试结果列于下面的表II。需要指出的是，所有测试的织物的单位重量为40g/m2。        表II
样品   纤维直径(μm) MD拉伸强度
  kg/cm2     (psi)
对照     SP         70MFR    21.46     0.69     (9.86)
SSC                69MFR    17.83     0.73    (10.43)
对照     SP         35MFR    24.46     0.58     (8.24)
SSC                45MFR    19.13     1.05    (14.88)
SSC   22MFR，      210℃    21.86     0.66     (9.46)
SSC 22MFR，      238℃ 17.80 1.07 (15.22)
从表2的数据可以看出，由单活性中心催化剂催化聚合的聚合物得到的纤维的直径比对照纤维的要低，其织物的强度却比对照织物的要高。在约240℃温度条件下，这种情况更为明显。织物制造者们将能够以较细的纤维生产出较高强度的织物，他们只需明智地选用聚烯烃树脂，而不必改变他们的生产工艺或设备，就可以做到这一点。熔喷工艺实施例
用如前的原料经熔喷工艺制造纤维来进行新的试验。熔喷技术是一种熟知的非纺织物生产工艺。该法的综述见于“Melt BlownProcess”，Melt Blown Technology Today，Miller Freeman出版公司，San Fransisco，California，1989，Page7—12。在一51cm的Ac-curate Products熔喷生产线上进行试验。挤出机为Davis标准件，直径为5cm，长径比为30∶1。喷丝嘴的孔数为501，孔径为0.4mm，长径比15∶1，气缝狭度为0.15mm。做比较实验用的原料来自Exxon化学公司，用MFR值表征。其它试验用的树脂同前述一样，均由单活性中心催化剂催化聚合得到。熔喷实施例I
两个由金属茂型催化剂催化制备的聚α—烯烃、特别是聚丙烯样品，和一用作对照的、由常规四氯化钛催化制备的、经过氧化处理的聚丙烯(牌号3545G，400MFR，过氧化物浓度750ppm，Exxon化学公司产品)，均经熔喷法制成织物。聚丙烯的性质和所得织物对气体的通透率均列于表III。
采用类似于ASTM D737—75和FTM′S191 5450—1—1970的INDA标准测试法IST70.0—70(R82)来测量气体通透率。所用的通透测验仪来自Frazier精密仪器公司，210 Oakmont Ave.，Gaithersburg，M.D.。
                                 表III
                  聚合物的性质和熔喷织物的空气通透率
样品    聚合物种类(2)    MFRdg/min  重均分子量   过氧化物量(ppm，用于氧化降解)         空气通透率(m3/min/m2)(ft3/min/ft2)
对照    常规    995  70,300      750    35.66     117
样品I   金属茂    1076  66,400       0    17.99     59
样品II   金属茂    1470  61,400       0    15.86     52
(1)所有织物的单位重量为34g/m2
(2)基于催化剂的类别—常规或基于金属茂基的催化剂
从表III可以看到，样品I织物的气体通透率为17.99m3/min/m2，对照样品织物的结构相对疏松，其气体通透率为35.66m3/min/m2。虽然样品I的MFR值稍小，相应地其分子量稍大于对照样品的分子量，但如此小的差别无法达到二者的空气通透率的较大差别。
样品II的MFR值明显比样品I和对照样品的高，其分子量也比它们的要小。样品II织物的气体通透率为15.86m3/min/m2，略小于样品I织物的，远远小于对照样品织物的。这两种样品的气体通透率都得到了改善，这与它们的过滤效率和阻隔性能的改善有关。这表明单活性中心催化剂催化聚合的聚合物纤维的织物作过滤材料时，可以保留住更多和更小的颗粒。熔喷工艺实施例II
用两种聚丙烯，一种是由单活性中心金属茂催化的聚丙烯，另一种是对照用的过氧化处理的由常规TiCl4催化的聚丙烯(MFR值为400，Exxon化学公司3545G，过氧化物含量为750ppm)，制备出三种不同的熔喷织物。每种聚合物都是在最佳的熔喷工艺条件下制成织布的，织布具有：1)最大的覆盖率，2)最高的表观空气通透率，3)最低的断头和4)尽可能最柔软的手感。“断头”是织物的疵点，它的存在是不受欢迎的，过多的断头会使织物无法使用。
我们发现在诸多的加工因素中，包括气流速度和气流温度，决定最终织物性能的因素是挤出温度。本发明的单活性中心催化原料在232℃下可制成高级织物，而对比材料需要在较高的温度254℃下才能制成最好的织物。在本说明书的前面已经说过，纤维及织物的生产者将会从以下方面获益：1)降低生产能耗，2)延长喷丝头寿命，3)减小低分子链的挥发以及其它优点。
已知的喷丝头和收集器之间的熔体聚合物物流周围加上少量水雾气氛可以提高织物的性能，比如减少断头(US3,959,42)。从表IV可看到使用水雾可提高常规聚丙烯织物的性能，但即使这样，这些织物的性能仍低于经水雾淬灭的单活性中心催化聚合物织物的性能。因此又一次说明本发明可生产改善的纤维和织物，简化生产工艺，降低成本。
                    表IV
过氧化处理聚丙烯织物和单活心中心催化聚丙烯织物的质量性能
                                    表IV
    织物    手感     覆盖率    断头
对照，无水    一般     一般     高
对照，有水     柔      好    较低
本发明，有水    很柔     很好     低
为了理解本实验中质量性能的结果，需要了解以下几点：
(1)手感是织物柔顺的度量。本实验中，通过一技师的裸手触摸来主观比较“手感”。
(2)在一照亮的玻璃前放上织物，观察织物的均匀性和光线的穿透程度以估计覆盖率。
(3)估计放置在一照亮的玻璃之前的织物的整个宽度上断头的多少来决定织物的断头情况。
表V列出了熔喷织物在用于过滤时的更多数据。PD3545G是Exxon化学公司的商品，是一种涂覆了过氧化物的粒状聚丙烯，它的MFR为约1100，在表V中作为对照，和其它高速生产的氧化降解聚合物纤维织物进行比较。试验的聚合物如前所述，是在单活性中心催化剂催化下制备的。
表V中进行了三种比较。MB1和MB2的织物在0.8克/孔/分钟的商业化速度下生产，对照物(MB2，Control)的试验物(MB1，SSC)的MFR值都约为1100。
MB3和MB4所用的聚合物的MFR值大致相同。此次实验同前次实验的不同点在于此次实验中两种聚合物(指MB3和MB4)是在对织物质量最合适的速率下而不是生产速率下进行生产的。这样做的目的是为试验本发明的织物提供尽可能的对照织物。
表V中第三系列采用的是最合适的生产速度来制造的织物，这些聚合物的MFR值各有不同。
                                             表V
061   树脂/Mfr    GHM   温度°F      气体通透率m3/min/m2(ft3/min/ft2)  过滤效率％(1)     备注
MB1  SSC 1110    0.8     450        20.12(66)     34.5  相当的MFR在工业上采用的速率下
MB2    对照1100    0.8     450        35.96(118)     20.4
MB3  SSC 1100    0.4     450        15.54(51)     52.2  相当的MFR在最佳生产速率下
MB4    对照1100    0.4     450        24.08(79)     22.6
MB5  SSC 1100    0.4     400         32(105)     21.1
MB6  SSC 1250    0.4     400        28.34(93)     28.5
MB7    对照1100    0.4     400        55.17(181)     10.1
GHM＝克/孔/分钟(1)细粉NaCl；数均粒径＝0.1μm；
                   重均粒径＝0.5μm
从这三次试验可以看到，本发明的织物在每一项比较中都优于对照的织物。比较有趣的是，在工业化速率下生产的本发明的织物(MB1)也优于在最佳生产速率下生产的对照织物，前者具有较低的气体通透率和较高的过滤效率(在滤布上保留的物质的量较高)。
尤其令人感兴趣的是表V中的第三系列(MB5、MB6和MB7)，这些用以制造织物的聚合物的MFR值各不相同。可以看到，MFR值高对织物有利。对传统催化的聚合物来说，若要达到如MB6的1250MFR值，只能采用过氧化降解的手段。这意味着将在聚合物中存在短的、低分子量的聚合物分子链，这将导致更多的挂流、冒气和低分子链挥发的现象。因此很显然，本发明的柔顺的织物包含更多的均匀纤维和纤维的均匀分布，具有更好的过滤性能，比起传统的织物要优越。后者除了具有较低的过滤性能外，也将给其加工带来想不到的麻烦。
关于气体通透率和过滤能力的质量性试验是由一志愿者完成的。他在每根香烟的一端加了织物小片，通过吸食香烟使自己和有毒物质接触。该志愿者是一专利代理人。在该试验中，使用本发明的织物时，他连续抽三次也不能将香烟抽吸，而当使用单层的对照织物(经水雾淬冷)时，他可吸完整根香烟。这个结果经多次验证，每次情况都相同。这个看上去不那么正式的实验清楚地说明了本发明织物对微粒的过滤是很有效的，同时也表明了它的实用价值。不引起分子量分布变化的MFR的改变
如前所述，由单活性中心催化剂催化制得的聚合物可进行降解处理，特别是氧化流变控制和调节，以降低其平均分子量。这意味着可通过一些反应器后处理手段来降低熔体粘度和增加熔体流动性，同时并不引起聚烯烃的分子量分布或其多分散度的改变。表VI中的试验表明，这种情况不发生在由传统催化制得的聚合物上。PD3702G是Exxon化学公司的聚烯烃产品，单活性中心催化聚烯烃(SSC聚烯烃)由前述的方法制得。
                                       表VI
    树脂  过氧化物％     MFRdg/min   重均分子量  分子量分布(Mw/Mn)
 PD3702G     无     6.3     319,827     6.17
 PD3702G    0.05    32.3     139,282     3.56
 PD3702G    0.10    79.0     121,326     2.86
 SSC聚烯烃     无     5.5     209,358     1.81
 SSC聚烯烃    0.05    22.8     158,338     1.76
 SSC聚烯烃    0.10    55.2     126,599     1.74

Claims (34)

1.含有由单活性中心催化制备的反应器级聚烯烃的纤维。
2.含有反应器级聚α—烯烃的纤维，其中聚α—烯烃的熔体流动速率在大于零至5,000分克/分钟的范围内，其分子量分布为1至3。
3.权利要求1或2所述的纤维，其中所述聚合物的分子量分布为1.6至3。
4.以上任一权利要求所述的纤维，其中所述聚合物的分子量分布为1.7至2.8。
5.以上任一权利要求所述的纤维，其中所述聚合物的分子量分布为1.8至2.5。
6.以上任一权利要求所述的纤维，其中所述聚合物的分子量分布为1.8至2.2。
7.以上任一权利要求所述的纤维，其中所述聚合物的熔体流动速率为5至3,000。
8.以上任一权利要求所述的纤维，它是由熔融聚丙烯制成纤维。
9.以上任一权利要求所述的纤维，它是由熔融聚丙烯通过含有至少一个成纤孔的至少一个生产装置并同时或随即固化而形成的。
10.以上任一权利要求所述的纤维，它是在熔体纺丝过程中形成的。
11.以上任一权利要求所述的纤维，它是在熔体纺丝过程中形成并同时或即进行机械卷绕。
12.以上任一权利要求所述的纤维，其中所述聚丙烯的熔体流动速率为5至150。
13.以上任一权利要求所述的纤维，除熔融聚合物外，还可借助于流体的运动来制备。
14.以上任一权利要求所述的纤维，它是由纺粘工艺制备的。
15.以上任一权利要求所述的纤维，其中所述聚丙烯的熔体流动速率为5至250。
16.以上任一权利要求所述的纤维，它是由熔喷工艺制备的。
17.以上任一权利要求所述的纤维，其中所述聚丙烯的熔体流动速率为50至3000。
18.以上任一权利要求所述的纤维，其直径在1至小于50微米的范围内。
19.以上任一权利要求所述的纤维，其直径在大于3至小于20微米的范围内。
20.包括含有反应器级全同聚丙烯的纤维的织物，其中聚丙烯是由单活性中心催化剂催化制备的，其熔体流动速率在大于零至5,000的范围内，分子量分布为1至3.5。
21.权利要求20所述的织物，其中所述聚合物的分子量分布为1.7至3。
22.权利要求20—21中任一项所述的织物，其中所述聚合物的熔体流动速率为5至2,000。
23.权利要求20—22中任一项所述的织物，它包括由熔融聚丙烯制备的纤维。
24.权利要求20—23中任一项所述的织物，它是由纺粘工艺或熔喷工艺制备的。
25.含有全同聚α—烯烃的纤维，其中聚α—烯烃为1). a)由单活性中心催化剂催化制备；
b)基本没有进行反应器后处理
  i)以进行分子切断；或
  ii)以降低聚α—烯烃的粘度；
c).熔体流动速率在大于零至5,000分克/分钟的范围内；以及
d).分子量分布为1至3.5；或者2). a)由单活性中心催化剂催化制备；
b)已进行反应器后处理以
  i)进行分子切断；或
  ii)降低粘度；
c)熔体流动速率在大于零至5,000分克/分钟的范围内；
d)分子量分布为1至3.5，且在反应器后处理前后不产生变化。
26.由熔体流动速率为大于0至5,000分克/分钟、分子量分布为1至3的全同聚α—烯烃树脂制造纤维的方法，或由该树脂制造非织造织物的方法，它包括
a)在足够的时间和反应温度条件下，使α—烯烃和能催化形成全同聚α—烯烃的催化剂接触；
b)形成全同聚α—烯烃；
c)收集所需的全同聚α—烯烃；
d)将聚α—烯烃输送至可形成熔融聚α—烯烃的设备中；
e)由熔融聚α—烯烃形成纤维；
f)同时或随即将纤维固化；
g)收集制成的纤维，或进一步将纤维加工制成织物。
27.权利要求20—24中任一项所述的织物，包含由一种或多种方法制备的纤维或织物并形成一复合体或层压制品。
28.权利要求27所述的织物，它包含纺粘或熔喷织物的层压制品或复合体。
29.权利要求28所述的织物，它是包含纺粘或熔喷织物的层压制品或复合体。
30.权利要求10所述的纤维，其中所述聚α—烯烃的分子量分布为1.7至3，熔体流动速率为5至250。
31.通过纺织或编织而制备的含有权利要求30所述纤维的织物。
32.权利要求1—19、25和30—31中任一项所述的纤维，它是由熔融聚α—烯烃在1500米/分钟的机械卷绕速率下制备的，其最终拉伸收缩率大于20。
33.权利要求26所述的制造方法，其中所述纤维是通过熔体纺丝法制备的，其收集速率使其最终拉伸收缩率大于20。
34.权利要求25所述的纤维，它是由最终拉伸收缩率大于20的工艺过程制备的。
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