CN113260655B - 通过高度端基封端获得的耐污染性聚酰胺聚合物 - Google Patents

Abstract

本公开提供了由聚酰胺聚合物形成的纤维和长丝，所述聚酰胺聚合物以氨基端基和羧基端基双封端聚合，本文称为双封端聚酰胺或双封端PA。在一个实施方案中，所述双封端聚酰胺被认为是“高度封端”且可用于生产耐污染性纺织品，例如地毯纤维等。

Description

通过高度端基封端获得的耐污染性聚酰胺聚合物

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月9日提交的U.S.临时申请号62/758,036和2012年4月22日提交的U.S.临时申请号62/836,813的优先权，所述两个申请通过引用以其整体并入本文。

领域

本发明涉及用于生产聚酰胺聚合物的材料、方法和装置，且特别是用于通过聚酰胺聚合物端基的高度封端生产用于着色纺织品或地毯纤维的耐污染性聚酰胺聚合物的材料、方法和装置。

背景

典型的聚酰胺-6聚合物使用双官能酸以单封端聚合，该酸与聚合物的胺端基反应并因此封端。典型的聚酰胺聚合物包括聚酰胺-6(PA-6)、聚酰胺-6,6(PA-66)、聚酰胺-666(PA-666)、聚酰胺-46(PA-46)、聚酰胺-610(PA-610)和聚酰胺-1212(PA-1212)聚合物。

2016年12月22日提交的题为“DUAL-TERMINATED POLYAMIDE FOR HIGH SPEEDSPINNING APPLICATION”的美国专利申请公开号 2017/0183796公开了旨在用于高速纺丝应用的聚酰胺聚合物的双封端。该申请公开了胺端基浓度范围介于25 mmol/kg至40 mmol/kg或25 mmol/kg或更低，且羧基端基浓度范围介于18 mmol/kg至50 mmol/kg或65 mmol/kg或更低，且该申请在实施例中例举了胺端基浓度为34.9 mmol/kg和27.4 mmol/kg，且羧基端基浓度为24.7 mmol/kg和21.7 mmol/kg。

端基浓度的改变对于所得双封端聚酰胺聚合物可能产生不同的性能。

概述

本公开提供由聚酰胺聚合物形成的纤维和长丝，所述聚酰胺聚合物在氨基端基和羧基端基两处双封端，本文称为双封端聚酰胺或双封端PA。本文所述的双封端聚酰胺聚合物可以是“高度封端”且可用于生产耐污染性纺织品例如地毯纤维等。

本公开提供了具有胺端基和羧基端基的聚酰胺聚合物，所述聚酰胺聚合物进一步包括小于20mmol/kg的胺端基浓度；小于20mmol/kg的羧基端基浓度；和如根据ASTM D-789测量的至少40的甲酸粘度(FAV)。

所述聚酰胺聚合物可具有介于8mmol/kg与20mmol/kg之间的胺端基浓度和/或介于6mmol/kg与20mmol/kg之间的羧基端基浓度。

所述聚酰胺聚合物可具有如根据ASTM D-789测量的至少50的甲酸粘度(FAV)，或者聚酰胺聚合物可具有如根据ASTM D-789测量的介于40与90之间的甲酸粘度。

所述聚酰胺聚合物可具有如根据ISO 6427测量的小于1.0重量％的可萃取物含量。

所述聚酰胺聚合物可具有小于10的根据AATCC测试方法175-08的△E。所述聚酰胺聚合物可以是聚己内酰胺。

本公开还提供了形成聚酰胺聚合物纤维的方法，包括提供具有胺端基和羧基端基的聚酰胺聚合物的步骤，所述聚酰胺聚合物进一步包括小于20mmol/kg的胺端基浓度；小于20mmol/kg的羧基端基浓度；和如根据ASTM D-789测量的至少40的甲酸粘度(FAV)；和以至少2,500m/min的纺丝速度纺丝聚酰胺聚合物以形成多根纤维。

所述纺丝步骤可以包括以介于2,500m/min与5,000m/min之间的纺丝速度纺丝聚酰胺聚合物以形成多根纤维。

所述纤维可具有小于22的根据AATCC测试方法175-08的△E。所述提供步骤的聚酰胺聚合物是聚己内酰胺。

所述聚酰胺聚合物可具有介于8mmol/kg与20mmol/kg之间的胺端基浓度和/或介于6mmol/kg与20mmol/kg之间的羧基端基浓度。

所述聚酰胺聚合物可具有如根据ASTM D-789测量的介于40与90之间的甲酸粘度和/或如根据ISO 6427测量的小于1.0重量％的可萃取物含量。

通过参考以下结合附图对本发明实施方案的描述，本发明的上述和其它特征以及实现它们的方式将变得更加显而易见并且本发明本身将更好被理解。

附图简述

图1A例示了生产封端和未封端聚酰胺(PA)聚合物的方法的实例。

图1B例示了用于生产纤维或长丝的系统的实例。

图2例示了用于挤出、纺丝和拉伸纤维或长丝的系统的实例。

贯穿几个视图始终，相应的附图标记表示相应的部分。本文列出的示例例示了本发明的各个方面，并且这样的示例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

详述

尽管下面举例的纤维和长丝由双封端PA-6聚合物形成，但本公开内容并不旨在仅限于双封端PA-6聚合物。根据本公开的纤维和长丝还可以由其它双封端聚酰胺聚合物形成，包括例如聚酰胺-6(PA-6)、聚酰胺-6,6(PA-66)、聚酰胺-666(PA-666)、聚酰胺-46(PA-46)、聚酰胺-610(PA-610)、聚酰胺-1212(PA-1212)以及其混合物和共聚物。

尽管不如此限制，但本文所述的双封端聚酰胺聚合物特别可用于形成用于着色地毯纤维应用的耐污染性聚合物。

首先参考图1A，示出了生产双封端聚酰胺的方法1000的实例。在方法1000中，可以使用ε-己内酰胺和/或使用其它聚酰胺来制备本公开的双封端聚酰胺。如方框1002所示，向反应器提供ε-己内酰胺、0.5-2%水、酸性封端剂和/或胺封端剂。反应器可以是间歇式反应器。当ε-己内酰胺在反应器中时，它经受水解，如下面的反应示意图所示。

在水解过程中，添加的酸性封端剂和/或胺封端剂分别封端可用的胺和羧基端基，如方框1004所示。如以上反应示意图所示，可以将乙酸和环己胺加入到反应器中，然而，其它酸性封端剂和胺也可以是合适的并且以类似方式使用也在本公开的范围内。

胺端基封端剂的实例包括酸性封端剂如单官能酸，且羧基端基封端剂的实例包括胺如单官能胺。以此方式，酸性封端剂用于封端胺(NH₂)端基，而胺用于封端聚酰胺聚合物的羧基(-COOH)端基。

胺端基封端剂的实例包括酸，如乙酸、丙酸、苯甲酸、硬脂酸和/或对苯二甲酸，且羧基端基封端剂的实例包括单官能酰胺，如环己胺和苄胺以及聚醚胺。添加到PA树脂中的封端剂水平增加会降低反应性胺和/或羧基端基的端基浓度。

如上面的反应示意图所示，在缩聚反应中产生水。通过氮气(N₂)注入来施加除水工艺，和/或可以施加真空工艺，如方框1006所示。引入加压法或真空工艺以去除过量的水，并且在如此做的过程中，缩聚反应的平衡向产物侧(即右侧)推动，导致聚酰胺聚合物更大程度的聚合。使用最大气体添加量或真空尽可能多地将缩聚反应的平衡不断向右推动，从而获得具有更大聚合程度的聚酰胺聚合物。

现在参考图1A和2，例示生产纺丝纤维的方法100的实例。如方框102所示，提供了双封端聚酰胺树脂，如PA-6树脂。图1B提供了系统102的实例，其由这种双封端聚酰胺树脂生产纤维。这些图中所示的双封端聚酰胺树脂包括树脂的胺(-NH₂)端基和羧基(-COOH)端基的不同封端剂。实际上，胺端基和羧基端基的封端剂可以是化学上不同的。

如图1B和2中所例示性示出，双封端PA-6树脂作为进料122提供给挤出机124的料斗，然后在挤出机中熔融并作为纤维128通过纺丝头126泵出。接下来参考图1B，在方框104中，双封端PA-6树脂被加热并纺成纤维。在图2中，使用纺丝头126纺丝加热的双封端PA-6树脂，纺丝头126可包括一个或多个出口，用于形成具有圆形或三角形横截面的各个纤维128。然后可在132处收集各个纤维128并在一个或多个拉伸辊134上拉伸，然后将所得纤维136收集在卷绕筒子138中(作为纺织品和地毯纤维)。

同样参考图1B，在方框106中，纺丝纤维可经受一个或多个拉伸步骤(带有和没有变形装置)。例如，纤维可被完全拉伸(从纺丝头到卷绕装置作为熔体纺丝头拉伸和机械纤维拉伸)小至90X、100X、110X，大至230X、240X、250X，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，如90X至250X、100X至240X或110X至230X。所述比率是纤维从纺丝头到卷绕装置的总拉伸比。例如，纤维136可具有30%、40%、50%或甚至多达70%、80%、90%的伸长率，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如30%至90%。

在相同的图1B，方框106中，所述纺丝纤维可以被卷绕以形成筒子。例如，每根纤维可以含有少至30、32、34或多至56、58、60根长丝，或在前述值中的任何两个之间限定的任何范围内，例如30至60、32至58 或34至56根长丝。所述纤维可具有150、165、180 或甚至高达1400、1450、1500的总旦尼尔，或在前述值中的任何两个之间限定的任何范围内，例如150至1500、165至1450或180至1400旦尼尔。每根长丝的旦尼尔可以是4、5、6 或高达46、48、50，或在前述值中的任何两个之间限定的任何范围内，例如，如对于纺织品应用介于4与10旦尼尔之间或对于地毯应用介于22与28旦尼尔之间。

所述双封端聚酰胺树脂(例如，PA-6树脂)可以包括羧基端基封端剂和胺端基封端剂，例如，相对于双封端树脂的总组成，羧基端基封端剂的量为少至0.01重量％、0.05重量％、0.10重量％，多至0.40重量％、0.45重量%、0.50重量%，或在前述值中的任何两个之间限定的任何范围内，如0.01重量%至0.5重量%、0.05重量%至0.45重量%，或0.10重量%至0.40重量%，例如，相对于双封端树脂的总组成，胺端基封端剂的量为少至0.20重量%、0.25重量%、0.30重量%，多至0.60重量％、0.65重量％、0.70重量％，或在前述值中的任何两个之间限定的任何范围内，如0.20重量％至0.80重量％、0.25重量％至0.65重量％，或0.30重量％至0.6重量％。如本文所用的“总组成”是指用于制备双封端聚合物树脂的单体起始材料，不包括可能在反应器中的其它组分。例如，对于双封端PA-6，总组成应指ε-己内酰胺。对于双封端PA-6,6，总组成应指六亚甲基二胺和己二酸。

本公开的聚合聚酰胺聚合物包括胺端基和羧基端基两者。

胺端基(AEG)浓度可以根据以下公式通过在70%苯酚/30%甲醇中滴定聚酰胺样品所需的盐酸(标准HCl，0.1N)的量来测定：

(滴定样品的HCl的mL数–滴定空白的HCl的mL数) x (HCl的当量浓度) x 1000

样品重量(g)

例如，双封端PA-6树脂可具有的胺端基浓度为25 mmol/kg或更低、22 mmol/kg或更低、20 mmol/kg或更低、或18 mmol/kg或更低，或者低至10 mmol/kg或更低、8 mmol/kg或更低、7 mmol/kg或更低或低至5 mmol/kg，或所述双封端PA-6树脂可具有的胺端基浓度在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如介于5mmol/kg与25mmol/kg之间，介于7mmol/kg与22mmol/kg之间，或介于8mmol/kg与20mmol/kg之间。

羧基端基(CEG)浓度可以根据以下公式通过在苯甲醇中滴定聚酰胺样品所需的氢氧化钾(KOH)的量来测定：

(滴定样品的KOH的mL数–滴定空白的KOH的mL数) x (KOH的当量浓度) x 1000

样品重量(g)

例如，双封端PA-6树脂可具有的羧基端基浓度为25 mmol/kg或更低、22 mmol/kg或更低、20 mmol/kg或更低、或18 mmol/kg或更低，或者低至10 mmol/kg或更低、7 mmol/kg或更低、6 mmol/kg或更低或低至5 mmol/kg，或所述双封端PA-6树脂可具有的羧基端基浓度在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如介于5mmol/kg与25mmol/kg之间，介于6mmol/kg与22mmol/kg之间，或介于10 mmol/kg与20mmol/kg之间。

所述双封端PA-6树脂具有的总端基浓度(胺端基 + 羧基端基)可以高达 50mmol/kg、45 mmol/kg、40 mmol/kg、35 mmol/kg，或低至 20mmol/kg、15mmol/kg、10mmol/kg或更低，或在前述值中任何两个之间定义的任何范围内，例如50mmol/kg至10mmol/kg、45mmol/kg至10mmol/kg、22mmol/kg或更低、20mmol/kg或更低、或10mmol/kg或更低。

测量线性聚合物中封端水平的另一种方法是通过封端度。双封端PA树脂的封端度可以使用以下公式测定：

高度双封端的聚合物具有的总封端%可低至40%、45%、50%，或高达75%、80%、85%，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如40%至85%、45%至80%或50%至75%。最大双封端(或具有最大双封端)的聚合物可具有65%或更高、70%或更高、或者甚至75%或更高的总封端%。例如，最大双封端的聚合物具有的总封端%可以低至 65%、70%、75%，或高达99%、99.5%、99.9%，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，如65%至99.9%、70%至99.5%或75%至99%等。

本公开的双封端聚酰胺聚合物具有的封端度或总封端%可以低至30%、40%、50%，或高达70%、80%、90%，或前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如30%至90%等。

本公开的双封端PA树脂具有的NH2封端%可以低至30%、40%、50%，或高达70%、80%、90%，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如30％至90％等。

本公开的双封端PA树脂具有的COOH封端%可以低至30%、40%、50%，或高达70%、80%、90%，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如30％至90％等。

本公开的双封端PA树脂具有的根据GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007测量的相对粘度(RV)可以低至2.05 RV、2.3 RV、2.6 RV，或高达3.0 RV、3.25 RV、3.4 RV，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如2.05 RV至3.4 RV至2.6 RV，或2.6 RV至3.0 RV等。本公开的双封端PA-6树脂的实例可具有2.7 RV的相对粘度。

本公开的双封端PA树脂具有的根据ASTM D-789测量的甲酸粘度(FAV)可以低至40FAV、45 FAV、50 FAV，或高达80 FAV、90 FAV、100 FAV，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如，40 FAV至100 FAV等。

本公开的双封端PA树脂可具有如根据ISO 6427测量的相对低的可萃取物含量。例如，可萃取物含量可以是1.0重量%、0.9重量%、0.8重量%、0.7重量%或更低，或者甚至低至0.5重量%、0.4重量%或更低，或者在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如0.9重量%至0.4重量%，或0.4重量%或更低。

本公开的双封端PA树脂可具有如根据ASTM D-6869测量的相对低的水分含量。例如，水分含量可以为1200 ppm、1000 ppm、800 ppm，或者甚至低至 600 ppm、500 ppm、400ppm或更低，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如1200 ppm至400 ppm或更低。本公开的双封端PA-6树脂的实例可具有低至700ppm的水分含量。

本公开的双封端PA树脂可具有如根据ASTM E313测定的小于80、小于50、小于25或小于10的黄度指数(YI)。

本公开的双封端PA树脂可具有相对高的耐污染性，如根据美国纺织化学家与染色家协会(AATCC)测试方法175-08中概述的红色染料染色测试方案，使用红色染料染色和由这种树脂制备的地毯纤维样品所测量。例如，耐污染性参数ΔE可以小于25、22或20，或低至或小于5、7或10，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如介于5与20之间。

本公开的双封端PA树脂在相对高的温度下是热稳定的。例如，这种树脂可以在255ºC、260ºC、265ºC或甚至高达 270ºC、272ºC、275ºC或更高的温度下，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如255ºC至275ºC为稳定的。

本公开的双封端PA树脂可以以相对高的速度纺丝以生产纤维。例如，本公开的双封端PA树脂可以以如下速度纺丝以制备纤维：2500m/min、3000m/min、3500m/min，或者甚至高达4,000m/min、5000m/min或6000 m/min，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，如2500 m/min至6000 m/min。

本公开的双封端PA树脂可以通过地面和表面覆盖工业使用的典型速度纺丝以生产地毯纤维。例如，本公开的双封端PA树脂可以以如下速度纺丝以生产地毯纤维：1000 m/min、2000m/min、3000m/min，或者甚至高达3100 m/min、3300m/min、3500 m/min，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，如1000 m/min至3500 m/min。双封端PA-6树脂的实例可以以1000 m/min的速度纺丝以制备地毯纤维。

本公开的双封端PA树脂可以纺丝以制备具有如下线性质量密度的纺织纤维：150旦尼尔、165旦尼尔、180旦尼尔，或者甚至高达250旦尼尔、325旦尼尔、400旦尼尔或更高，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如150旦尼尔至400旦尼尔。

本公开的双封端PA树脂可以纺丝以制备具有如下线性质量密度的地毯纤维：1000旦尼尔、1100旦尼尔，或者甚至高达1400旦尼尔、1500旦尼尔或更高，或在前述值中任何两个之间限定的任何范围内，例如1000旦尼尔至1500旦尼尔。本公开的双封端PA-6树脂的实例可以纺丝以制备具有1360旦尼尔的线性质量密度的地毯纤维。

实施例

实施例1

聚酰胺聚合物的制备

胺封端(AEG)样品 -“仅胺封端”：

第一组实验聚合物包括具有增加的“仅胺封端”量的聚酰胺。这些聚合物通过将乙酸引入水解反应步骤而制备。乙酸封端剂与ε-己内酰胺以测量量组合，在聚合过程中达到目标水平的胺端基封端。聚合过程在实验室间歇式反应器和多釜中试线两者中进行，通过水解、加聚和缩聚步骤进行典型的聚酰胺合成反应，其中增强脱气能力，以促进封端反应产生的水的去除。

制备了“仅胺封端”聚酰胺树脂样品，其具有在40与80之间变化的FAV值，和在10mmol/kg至35 mmol/kg之间变化的NH2封端(AEG)的浓度。NH2封端百分比(NH2封端%，使用以下公式计算)在30%与85%之间变化。

仅胺端基封端聚酰胺样品及其各自的FAV值、分子量、可萃取物水平(Ext%)、氨基端基封端浓度、羧基端基封端浓度、总封端%、水含量%、NH2或氨基端基封端%、羧基端基封端%和黄度指数(YI)列于下表1。

表1

羧基封端(CEG)样品：

第二组实验聚合物包括具有增加的“仅羧基封端”量的聚酰胺。这些聚合物通过将环己胺添加到水解反应步骤而制备。环己胺封端剂与ε-己内酰胺以测量量组合，在聚酰胺聚合过程中达到目标水平的羧基端基封端。聚合过程在实验室间歇式反应器和多釜中试线两者中进行，通过水解、加聚和缩聚步骤进行典型的聚酰胺合成反应，其中增强脱气能力，以促进封端反应产生的水的去除。

制备了“仅羧基封端”的聚酰胺树脂样品，其具有在60与80之间变化的FAV值，在15mmol/kg与40 mmol/kg之间变化的羧基端基封端(CEG)的浓度。在样品中，羧基端基封端百分比(COOH封端%，如使用以下公式计算)在20%与65%之间变化。

仅羧基端基封端聚酰胺样品及其各自的FAV值、分子量、可萃取物水平(Ext%)、氨基端基封端浓度、羧基端基封端浓度、总封端%、水含量%、NH2或氨基端基封端%、羧基端基封端%和黄度指数(YI)列于下表2。

表2

双封端（AEG&CEG）样品 - “双封端”：

通过将酸性酸和环己胺两者加入水解反应步骤中制备第三组实验聚合物，其具有增加的胺端基封端(AEG)和羧基端基封端(CEG)两者的浓度。酸性酸和环己胺封端剂与ε-己内酰胺以测量量组合，以达到目标水平的胺和羧基端基封端。聚合过程在实验室间歇式反应器和多釜中试线两者中进行，通过水解、加聚和缩聚步骤进行典型的聚酰胺合成反应，其中增强脱气能力，以促进封端反应产生的水的去除。

制备了“胺和羧基双封端”聚酰胺树脂样品，其具有在25与100之间变化的FAV值，在5 mmol/kg与50 mmol/kg之间变化的胺封端(AEG)的浓度，在5 mmol/kg与50 mmol/kg之间变化的COOH封端(CEG)的浓度。在这些样品中，氨基端基和羧基端基封端的计算百分比(使用下面的公式)分别在30%与85%之间以及35%与90%之间变化。更具体地说，那些具有介于25与100之间的FAV值且总封端水平在35%至80%变化的双封端样品也被称为“高度双封端”。具有介于40与50之间的FAV值且总封端水平在80%以上的样品被称为“最大地双封端”或“最大双封端”。

所述双封端聚酰胺样品及其各自的FAV值、分子量、可萃取物水平(Ext%)、氨基端基封端浓度、羧基端基封端浓度、总封端%、水含量%、NH2或氨基端基封端%、羧基端基封端%和黄度指数(YI)列于下表3。

表3

未封端和阳离子对照(CAT)样品：

制备第四组聚合物作为对照，包括未封端聚酰胺和从商业来源获得的那些，如以耐污染性优点销售的阳离子PA-6树脂。未封端聚酰胺是使用标准聚酰胺聚合工艺制备的，在实验室间歇式反应器和多釜中试线两者中进行，通过水解、加聚和缩聚步骤进行标准的聚酰胺合成反应。

生产了未封端聚酰胺树脂样品，其具有在35与100之间变化的FAV值，具有典型的平衡胺和羧基水平，介于40 mmol/kg与75 mmol/kg之间的典型的胺端基浓度，介于40mmol/kg与75mmol/kg之间的羧基端基浓度。下表4列出了未封端聚酰胺、两种实验室生产的阳离子 PA-6树脂(R&D样品1和2)和商业阳离子PA-6树脂(商业样品A和B)及其各自的FAV值、分子量、可萃取物水平(Ext%)、氨基端基封端浓度、羧基端基封端浓度、总封端%、水含量%、NH2或氨基端基封端%、羧基端基封端%和黄度指数(YI)。

表4

实施例2

纤维样品的制备

本公开的双封端聚酰胺树脂在纺成纤维时是有用的，所述纤维然后可被编织成纺织织物或地毯纤维，并且根据实施例1中提供的方案制备的树脂样品使用熔融挤出进一步加工成纤维用于最终用途，如织物或地毯。将实施例1的封端或未封端对照树脂加工成用于此类下游用途的合适纤维的条件列于下表5中。

表5

实施例3

聚酰胺聚合物和由其生产的纤维的耐污染性评价

使浸出&干燥的封端、未封端对照和商业聚酰胺树脂丸粒经受红色染料染色测试。

为了制备红色染料染色溶液，量取出100 mg FD&C Red 40染料并将其溶解在1000mL烧杯中的约200 mL水中以形成混合物。然后使用柠檬酸将烧杯中的混合物调节至pH为2.8+/-0.1。

将树脂丸粒置于玻璃盘中，并将Red Dye 40染色溶液倒在丸粒上。当丸粒在玻璃盘中放置15分钟时，使它们暴露于染色溶液。之后，将丸粒冲洗并转移到干净的玻璃盘中。然后将丸粒置于真空烘箱中过夜干燥，其中真空烘箱设置为在90⁰C的温度下运行。使用比色计，用标准 Hunter L,a,b色标测量树脂丸粒的染色。标准∆E值基于从浸出、干燥、染色、洗涤、进一步干燥的树脂丸粒获得的颜色读数使用以下公式计算：

标准∆E = ((∆L^2) +(∆a^2) +(∆b^2)) ^1/2)。

标准∆E是测量由于染料吸收/染色水平引起的颜色变化的参数。下表6示出了各种封端、未封端对照、商业基准聚酰胺、复合共混聚酰胺，表6-2列出了某些具有耐污染性母料配制剂的聚酰胺混合物的 FAV值、封端浓度和水平(AEG%或CEG%，或封端%)，以及从树脂或由其制成的纤维的比色测量值计算的ΔE值

表6

上述结果清楚地表明，最高染料吸收/染色或ΔE是未封端聚酰胺树脂和由其生产的纤维染色的结果。通过增加AEG%或CEG%或同时增加AEG%和CEG%两者来增加封端%导致树脂或纤维的染料吸收/染色或ΔE值更低。在氨基端基封端和羧基端基封端之间，似乎单独的氨基端基封端比单独的羧基端基封端对树脂/纤维抵抗染料吸收或染色的能力具有更大的影响。

实施例4:树脂样品的熔体FAV构建稳定性的评价

对于根据实施例1制备的各种树脂样品，包括封端聚酰胺树脂和作为对照的未封端聚酰胺树脂，测试了参数“熔体FAV稳定性”。使用熔体流动测试仪由每个树脂样品产生熔体稳定性样品。之后以10分钟间隔(或介于10分钟与60分钟之间)对聚酰胺树脂样品进行萃取，以测量与原始树脂FAV对照样品(其具有0分钟停留时间)相比，由于增加熔体停留时间暴露而导致的FAV/分子量变化。使用标准ASTM D-789甲酸粘度测试方法测量熔体稳定性样品的FAV值。下表7列出了得到的结果。

表7

封端和对照聚酰胺树脂的熔体稳定性FAV值

这些结果清楚地表明，随着熔体停留时间的增加，未封端聚酰胺树脂具有最高的聚合物FAV增长。随着封端%增加(通过增加AEG%、增加CEG%或同时增加AEG%和CEG%两者实现)，随着熔体停留时间增加的FAV增长可测量地降低。因此，通过聚酰胺树脂上更高水平的总封端实现了更好的熔体稳定性结果。

在下表8和9中，提供了数据拟合线图的参数。统计分析表明，在制备和测试双封端聚酰胺时，在AEG%和CEG%之间， AEG%对熔体FAV增长稳定性具有比CEG%大得多的贡献或影响(如大于 90%)。相反，AEG%对熔体FAV稳定性的贡献将小于10%。

表8

表9

实施例5：树脂样品的熔体可萃取物%重建稳定性的评价

测试根据实施例1制备的各种聚合物树脂样品（包括封端和未封端对照样品）的参数“熔体可萃取物%/C1重建稳定性”。使用熔体流动测试仪由这样的树脂样品产生熔体稳定性样品。然后以10分钟间隔(或介于10分钟与60分钟之间)对那些样品进行萃取，以测量与原始聚合物树脂可萃取物%/C1%对照样品(其已暴露于0分钟的熔体停留时间)相比，由于增加熔体停留时间暴露而导致的可萃取物%/C1%变化。下表10示出了所得结果的列表。

表10

封端和对照聚酰胺树脂的熔体可萃取物%/C1重建稳定性

如表10中所示，用未封端聚酰胺树脂对照样品观察到最高的熔体可萃取物%/C1重建稳定性变化率。随着封端%(或总封端水平)的增加，观察到可萃取物%/C1重建稳定性的比率可测量地降低，这是通过增加氨基端基封端、增加羧基端基封端或同时增加氨基端基封端和羧基端基封端两者来实现的。

在下表11和12中，提供了表10中相同数据的拟合线图的参数。统计分析表明，在制备和测试双封端聚酰胺时，在AEG%和CEG%之间，AEG%对熔体可萃取物%/C1重建稳定性具有比CEG%大得多的贡献或影响(如大于80%)。相反，AEG%对熔体可萃取物%/C1重建稳定性的贡献将小于20%。

表11

表12

实施例6:评价封端对聚酰胺纤维可加工性和其它性能的影响

Hills预取向丝/全拉伸丝(POY/FDY)纺织纤维纺丝评价是对由封端聚酰胺、未封端和商业/竞争性对照样品制成的实验纤维样品进行的。额外的纤维样品是将碱封端或未封端树脂与聚酯基市售耐污染性母料添加剂共混制成，并纺成150-370d/36f POY和FDY纤维以进行染色测试。

POY/FDY纺织纤维纺丝工艺包括通过典型的单螺杆挤出机(2”直径螺杆：27至1 L/D，带混合)挤出聚合物丸粒，其中吞吐量为15 pph，区域温度设置在255⁰C与265⁰C之间，挤出机压力为750 psig(毛细管剪切介于8500 sec^-1与9000sec^-1之间)。使用具有0.4mm直径毛细管的圆形横截面(x-截面)的纺丝头通过横吹空气冷却(40%流量和75⁰F/50%RH条件)纺丝纤维，以生产150-370旦尼尔/36根长丝纤维样品。通过介于2500与6000 m/min之间的卷取速度和95X至230X的堆积拉伸比，评价所有实验和对照聚合物样品的纺丝加工性能，产生用于测试的POY部分取向丝&FDY全拉伸丝样品的范围。

如表13中所示，POY/FDY纺织纤维纺丝评价表明，与未封端树脂/对照相比，由双封端、尤其是高度双封端聚酰胺树脂制成的纤维具有改进的纺丝加工性能和所得纤维韧度，特别是当纺丝速度高的时候，例如高达6000 m/min。在如此高的纺丝速度下观察到长丝断裂显著更少或没有长丝断裂。在这方面，使用未封端树脂观察到最差的可加工性和所得纤维性能，在约 4500和5000 m/min的显著更低的纺丝速度下有明显值得注意数量的长丝断裂。

聚酯基耐污染性母粒添加剂的添加显著降低了封端和未封端聚酰胺树脂两者的纤维纺丝可加工性，尤其是当母料具有更高的负载时，例如 > 4。进一步指出了耐污染性母粒添加剂的负面影响对未封端聚酰胺树脂对照尤为突出，即使在非常低的负载下，也会导致大量长丝断裂并降低最大可用纺丝速度至小于4000m/min。

如果使用耐污染性母粒添加剂制备具有合理耐污染性水平(例如，ΔE小于10)的未封端聚酰胺树脂，则该树脂不能在超过约3000 m/min且甚至在3000 m/min的速度下纺丝，会发生非常大量的长丝断裂。相反，高度双封端树脂样品(表13的#5)能够在使用少于约2%的相同耐污染性母料的情况下实现小于10的ΔE，这使得纺丝可以在约5000 m/min的速度下进行，没有观察到任何长丝断裂。表13的长丝断裂支数取自以所列速度纺丝5分钟的时间。

表13

还对来自纺丝试验的Hills POY/FDY纺织纤维进行了旦尼尔、x-截面、丝上的整理剂FOY%和拉伸性能(韧度和伸长率%)的测试。如在纤维拉伸测试中测量的最高韧度(例如，介于4.5与5.0 gpd之间)是使用封端树脂实现的。

注意到在封端和未封端聚合物两者中加入耐污染性母料添加剂显著降低了所得纤维的韧度。然而，与在纺丝可加工性中观察到的相似，耐污染性母料添加剂的负面影响对于未封端聚酰胺树脂比对于封端聚酰胺树脂更为明显。由与有效量的耐污染性母料混合的未封端树脂生产的纤维的韧度范围为约3.3至3.6 gpd，而由与有效量的耐污染性母粒混合的封端树脂生产的纤维的韧度介于约3.8与4.3 gpd之间。

尽管已经相对于示例性设计描述了本发明，但是在本公开的精神和范围内可以进一步修改本发明。此外，本申请旨在涵盖如本发明所属领域的已知或惯例实践内的这样的与本公开的偏离。

Claims (8)

1.聚酰胺聚合物纤维在生产耐污染性纺织品中的用途，其中所述聚酰胺聚合物纤维具有小于22的根据AATCC测试方法175-08的ΔE，其中所述聚酰胺聚合物纤维由具有胺端基和羧基端基的聚酰胺聚合物形成，所述聚酰胺聚合物进一步包含：

小于20mmol/kg的胺端基浓度；

小于20mmol/kg的羧基端基浓度；和

根据ASTM D-789测量的至少40的甲酸粘度(FAV)。

2.根据权利要求1所述的用途，其中所述聚酰胺聚合物具有介于8mmol/kg与20mmol/kg之间的胺端基浓度。

3.根据权利要求1所述的用途，其中所述聚酰胺聚合物具有介于6mmol/kg与20mmol/kg之间的羧基端基浓度。

4.根据权利要求1所述的用途，其中所述聚酰胺聚合物具有根据ASTM D-789测量的至少50的甲酸粘度(FAV)。

5.根据权利要求1所述的用途，其中所述聚酰胺聚合物具有根据ASTM D-789测量的介于40与90之间的甲酸粘度。

6.根据权利要求1所述的用途，其中所述聚酰胺聚合物具有根据ISO 6427测量的小于1.0重量％的可萃取物含量。

7.根据权利要求1所述的用途，其中所述聚酰胺聚合物具有小于10的根据AATCC测试方法175-08的ΔE。

8.根据权利要求1所述的用途，其中所述聚酰胺聚合物是聚己内酰胺。