CN1535292A

CN1535292A - 低收缩聚丙烯纤维、由其制得的织物及它们的制备方法

Info

Publication number: CN1535292A
Application number: CNA028100611A
Authority: CN
Inventors: B��G��Ī��; B·G·莫林; ÷; N·A·梅尔; W·S·帕克斯; M·E·考恩
Original assignee: Milliken and Co
Current assignee: Milliken and Co
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2022-05-15
Also published as: JP4350381B2; EP1401938A4; EP1401938B1; DE60235363D1; WO2002094926A1; JP2004530803A; EP1401938A1; BR0209814A; ATE458023T1; KR20030097877A; CN100336853C

Abstract

本发明涉及对聚丙烯纤维热收缩和缩水问题的改进。这类纤维要求存在热定形后能迅速和有效地给它提供硬度的化合物。这些化合物包括这样的结构，在曝露于足够热量以熔融初始粒状聚合物，并使该熔体冷却后，这种结构能够使聚合物晶体在目标聚丙烯中成核。这类化合物必须在冷却过程中在比没有成核剂的聚丙烯高的温度下使该聚合物晶体成核。这样，这种“硬化”成核化合物就为聚丙烯晶体的生长提供了成核点。在把成核后的组合物拉伸成纤维形式(11)后，纤维被曝露于足够的热量下以产生结晶结构(26)，从而使纤维保持在一个理想的位置。优选的“硬化”化合物包括二亚苄基山梨糖醇基化合物，以及较不优选的化合物，例如苯甲酸钠，某些磷酸钠盐和磷酸锂盐(例如2，2’－亚甲基－双(4，6－二－叔丁基苯基)磷酸钠)。

Description

低收缩聚丙烯纤维、由其制得的织物及它们的制备方法

发明领域

本发明涉及对特定聚丙烯纤维在防止热收缩和缩水问题上的改进。这类纤维要求存在某些对目标聚丙烯纤维进行热定形后，能快速并有效地给它提供硬度的化合物。一般来说，这些化合物包括任意结构，在曝露于足够热量以熔融初始粒状聚合物，并使该熔体冷却后，这种结构能够使聚合物晶体在目标聚丙烯中成核。这类化合物必须在冷却过程中没有成核剂存在的情况下，在比目标聚丙烯较高的温度下使聚合物晶体成核。在这种方式下，该“硬化”成核化合物为聚丙烯晶体的生长提供了成核点。在把成核后的组合物拉伸成纤维形式后，然后将该纤维曝露于足够的热量下以生长晶格结构，从而使纤维保持在一个理想的位置。优选的“硬化”化合物包括二亚苄基山梨糖醇类化合物，以及较不优选的化合物，例如苯甲酸钠，某些磷酸钠盐和磷酸锂盐(例如2，2’-亚甲基-双(4，6-二-叔丁基苯基)磷酸钠，也称作NA-11)。本发明还包含制备这类纤维的特定方法，以及由其制得的纺织品。

现有技术的描述

一直以来，很多各种各样的产品，从服装到地毯的底布(还有地毯绒头织物)再到加固织物，等等，都需要使用聚丙烯纤维。聚丙烯纤维具有良好的强度特性，很令人满意的手感，并且当曝露于某些“破坏性”化学物质时不容易被降解和腐蚀。然而，即使具有这些不寻常和有益的性能，并且大量聚丙烯可以相对廉价地生产且作为石油精炼的副产品容易得到，但是这类纤维并不能广泛地应用于那些在使用、清洁及其类似情况时需要曝露于相对高温下的产品中。这主要是因为典型的聚丙烯纤维具有较高的且通常不均匀的热收缩性和缩水性。这类纤维受热不稳定并且当被曝露于标准温度下(例如150℃和130℃)时，它们的收缩范围为约5％(在沸水中)到约7-8％(曝露于热空气中)到12-13％(对于更高温度的热空气)。因此，这种极高和变化的收缩率导致非常理想的聚丙烯的利用率和可加工性非常低，特别是对于要求热稳定性的最终用途(例如服装，地毯绒头，地毯底布，模压布匹，及其类似物)。直到目前，仍然没有找到解决这个问题的简便方案。一些观点认为可以缩小和控制每份纤维中聚丙烯组分自身的摩尔重量分布或者在进行热定形的过程中或之前对目标纤维进行机械处理。令人遗憾的是，最开始是很难完成对摩尔重量的控制的，只能得到上述的收缩率(这些比例仍然太高而不能广泛应用于纺织工业)。另外，在机械处理过程中应用很高的热定形温度，在大多数情况下，都将导致目标纤维手感的降低。该问题的另一种解决方案是对纤维进行预收缩，这包括将纤维缠绕在一个压不皱的纸卷上，把纤维放置在烤箱中并收缩较长时间，(挤压该纸卷)，然后重绕在适合进行下一步处理的纸卷上。虽然生产出满意的纱线，但这种方法花费高，使得制成的纤维与聚酯和尼龙纤维相比没有竞争力。结果，在相关的现有技术中，一直没有任何提供对聚丙烯纤维工艺的热收缩和/或缩水进行改进的教导或公开。

发明描述

因此，本发明的一个目的是为标准聚丙烯纤维提供提高的收缩率。本发明进一步的目的在于提供一类在一定浓度范围内能减小收缩率的添加剂。本发明进一步的目的还在于提供一种制备含有成核剂的能够最终制备低收缩性织物的聚丙烯纤维的特定方法。因此，本发明包括一种具有最高为5,000单丝旦数并且在至少150℃的热空气中热收缩率最大为11％的聚丙烯纤维，其中所述的纤维还包含至少一种成核剂。另外，本发明还包括一种具有最高为5,000单丝旦数并且在至少150℃的热空气中热收缩率最大为11％的聚丙烯纤维，其中所述的纤维还包含至少一种成核剂，并且其中所述纤维具有至少20nm的长周期，通过小角X-射线散射进行测量。此外，本发明还包括一种具有最高为5,000单丝旦数同时包含至少一种成核剂的聚丙烯纤维，其中所述纤维还具有至少20nm的长周期，通过小角X-射线衍射光谱进行测量。另外，本发明还包括一种具有最高为5,000单丝旦数，并且根据ASTM测试方法D3417-99在冷却速率为20℃/分下，利用示差扫描量热法测得的最高结晶温度为至少115℃的聚丙烯纤维，其中所述纤维还具有至少20nm的长周期，通过小角X-射线散射进行测量。一些含有本发明纤维的纱线和纺织品也被包含在本发明范围之内。

另外，本发明也涉及一种制备这类纤维的方法，它包括下列的顺序步骤：a)以颗粒或液体形式制备含有按重量计至少为100ppm成核剂化合物的聚丙烯组合物；b)熔融和混合步骤“a”所述的聚丙烯组合物，形成一基本均匀的熔融塑料配制剂；c)压出所述塑料配制剂以形成纤维结构；d)机械拉伸所述压出的纤维(非必要地同时将所述纤维曝露于最高为105℃的温度下)；以及e)将步骤“d”所述的拉伸纤维曝露在至少为110℃的热定形温度下。优选地，步骤“b”是在足以熔融所有聚合物组分(例如，聚丙烯)，以及可能残留的化合物，包括成核剂的温度下进行的(并不要求成核剂必须熔融，因为有些成核剂在这样的温度下不会熔融)。因此，为此目的适合的温度范围为，例如约175到约300℃，优选约200到约275℃，最优选的是约220到250℃。压出步骤(“c”)应该在将聚丙烯配制剂曝露于约185到约300℃，优选约210到约275℃，最优选约230到约250℃的温度下完成，该温度基本上足以保证完成对液态聚合物的压出同时也能使得在该压出过程中不会破坏其中的任一纤维。拉伸步骤可以在一低于标准聚丙烯(或其它的聚合物)纤维拉伸工艺的正常温度的温度下进行。因此，如果采用冷拉伸法的话，该温度应该低于约105℃，更优选低于约100℃，最优选低于约90℃。当然，如果不使用这种冷拉伸法的话，可以使用更高的温度。最后的热定形温度必须能够“固定”压出和拉伸后的聚丙烯晶体结构。一般来说，这种热定形步骤需要持续几分之一秒到可能为几分钟(例如，从约1/10秒，优选1/2秒，到约3分钟，优选超过1/2秒)。热定形温度必须高于拉伸温度，并且必须至少为110℃，更优选至少为约115℃，最优选至少为125℃。术语“机械拉伸”意欲包括任意量的工序，所述工序主要包括向纤维施加拉伸力以拉长其中的聚合物。这样的工序可以使用任意量的设备来完成，包括但不限于，导丝辊，压送辊，蒸汽发生器，热或冷气体喷射器(空气或蒸汽)，以及其它类似的机械设备。

在制备本发明纤维的方法的另一实施方案中，上述的步骤“c”可以进一步分为两个不同步骤。其中在第一步中聚合物被压出成片状或管状，在第二步中该片状或管状物被切成小于5000单丝旦数(dpf)的窄纤维。

所有有关本发明纤维及其制备方法的收缩率值与每个测试(热空气和沸水)约5分钟的曝露时间相一致。如上所述，在约150℃的热空气中的热收缩率对本发明纤维来说最大为11％；优选地，此热收缩率最大为9％；更优选最大为8％；最优选最大为7％。并且，在本发明纤维中的成核剂含量至少为10ppm；优选含量至少为100ppm最优选为至少1250ppm。任意量的这种成核剂应该足以为纤维自身在热定形后提供理想的收缩率；然而，应该避免过量(例如，超过约10,000ppm或者甚至低至6,000ppm)，这主要是归于成本的原因，但也还归于在目标纤维中存在过量的添加剂可能会出现加工问题的原因。

术语“聚丙烯”意欲包括任意含有丙烯单体的聚合组合物，所述丙烯单体或者单独或者以与其它任意选择和取向的聚烯烃、二烯烃或者其它单体(例如乙烯，丁烯及其类似物)的混合物或者共聚物形式存在。该术语还包括这些组分单体的任意不同结构和排列(例如间同立构体，全同立构体，及其类似物)。因此，就纤维而言，这个术语意欲包括拉伸后聚合物的实际长线，带，细丝，及其类似物。聚丙烯可以具有任意的标准熔体流动(通过测试)；然而，标准的纤维等级聚丙烯树脂具有在约2到50之间的熔体流动指数。与标准饰板，容器，薄片，及其类似物(例如Hamada等人在美国专利4,016,118中所教导的)相反，纤维在结构上与它们明显不同，因为它们必须具有一远远大于它们横截面(例如，圆形纤维的直径)的长度。两种可以相互替代的制备方法是将纤维压出和拉伸；将制品吹塑或者注射成型。并且，纤维中的聚丙烯晶体形态也不同于标准制品，饰板，薄片，及其类似物中的。例如，这类聚丙烯纤维的dpf最大为约5000；而这些其它制品的dpf更大。聚丙烯制品一般具有球形晶体而具有拉长的，延长的晶体结构。因此，纤维与聚丙烯制品之间在结构上存在着很大的区别，这样，成核聚丙烯的球形粒子(晶体)的任何预测不能为测定这些成核剂在聚丙烯纤维中作为添加剂的效力提供任何基础。

术语“成核剂”，“成核剂化合物”，和“成核试剂”一般包括，单独形式或联合形式的，向聚丙烯加入的能为聚丙烯晶体从熔态到固态冷却结构转变提供成核点的任何添加剂。因此，由于聚丙烯组合物(包括成核剂化合物)必须成为熔态以最终能够压出纤维自身，这类成核剂化合物将为聚丙烯从其熔融状态冷却时提供这种成核点。这类化合物提供这种必需的成核点的唯一方式就是在聚丙烯自身重结晶之前形成该成核点。因此，具备这种有益效果和特性的任何化合物都被包括在这个定义内。更具体地，这类成核剂化合物包括二亚苄基山梨糖醇型，包括但不限于，二亚苄基山梨糖醇(DBS)，单甲基二亚苄基山梨糖醇，例如1，3：2，4-双(对甲基亚苄基)山梨糖醇(p-MDBS)，二甲基二亚苄基山梨糖醇，例如1，3：2，4-双(3，4-二甲基亚苄基)山梨糖醇(3，4-DMDBS)；这类型的其它化合物包括但不限于，苯甲酸钠，NA-11，及其类似物。成核剂(总量)在目标聚丙烯纤维中的浓度至少为100ppm，优选为至少1250ppm。因此，从约100到约5000ppm，优选从约500ppm到约4000ppm，更优选从约1000ppm到约3500ppm，仍然更优选从约1500ppm到约3000ppm，甚至更优选从约2000ppm到约3000ppm，最优选从约2500ppm到约3000ppm。另外，纤维可以通过压出和拉伸一种如前面所述的聚丙烯单丝得到，或者还可以通过压出片状，然后将其分切成纤维，再按照前面所述的步骤拉伸，热定形，以及收集最终的纤维得到。另外，为了相同目的，预想了其他制备纤维的方法，例如原纤维化及其类似物。

同样，在没有明确的科学理论限制的情况下，最能降低收缩率的成核剂看起来是那些在丙烯自身中具有高溶解性的化合物。因此，易溶化合物，例如1，3：2，4-双(对甲基亚苄基)山梨糖醇可以为所需聚丙烯纤维提供最低的收缩率。DBS衍生物被认为是本发明最好的降低收缩率的成核剂，这是因为由这类化合物得到的结晶尺寸小。其它的成核剂，例如NA-11，也能为目标聚丙烯纤维提供良好的低收缩特性；然而，很明显地，由于NA-11在聚丙烯中的分散性不好以及在纤维自身中存在较大且可变晶体尺寸的NA-11，其收缩率显著高于那些由具良好分散性的MDBS得到的高溶解性，小晶体尺寸的聚丙烯。

测试成核剂在目标纤维中存在的一种方法，优选是通过示差扫描量热法测定产物聚丙烯显示的峰值结晶温度。将纤维熔融后，置于高温高压下的两个盘之间以形成一样本塑胶片。再将一个塑胶样本熔融，并根据修正ASTM测试方法D3417-99，在冷却速率为20℃/分下，进行示差扫描量热分析程序。一足够高的恰好在非成核聚丙烯自身之上的峰值结晶温度(大于约115℃，更优选大于约116℃，最优选大于约116.5℃)，表明了存在有成核剂，这是因为如果没有成核剂的话一般来说不太可能达到如此高的峰值结晶。

已经测量出在目标熔融聚丙烯树脂里具有高溶解性的成核剂化合物(因此它们在纤维制备工序中实际上是液态)具有更有效的低收缩特性。因此，低级取代的DBS化合物(包括DBS，p-MDBS)看起来产生较少的生产问题并为产品聚丙烯纤维自身提供较低的收缩特性。尽管p-MDBS是优选的，然而，前面所提到的任何一种成核剂在本发明中都可以使用，只要使用这些化合物能够满足长周期(SAXS)测量或者能获得低收缩率。在制备过程中，为了提供低收缩特性以及尽可能地提高感官评定，促进加工，或者成本，还可以使用这些成核剂的混合物。

除上述化合物之外，已经知道苯甲酸钠和NA-11是适合标准聚丙烯组合物(例如前面提到的饰板，容器，薄膜，薄片，及其类似物)的成核剂，并且它们具有优异的重结晶温度和很快的注射成型循环时间。二亚苄基山梨糖醇型在这类标准聚丙烯形态(饰板，薄片，等等)中具有相同的性能以及优异的澄清度。为了实现本发明的目的，已经发现作为目标聚丙烯纤维的成核剂化合物，二亚苄基山梨糖醇型是优选的。同样重要的是，能够得到二亚苄基山梨糖醇化合物的一种纯液态配制剂以引入目标聚丙烯组合物中。这种液态DBS配制剂包含某些非离子型表面活性剂，既可以根据它们对DBS化合物自身提供液化和稳定作用的优点，也可以根据它们对纤维产物潜在的润滑作用来选择这些非离子型表面活性剂。在这种方式中，通常情况下要求加入目标纤维的润滑剂量可以减少或者不要，这样也就降低了因这些添加剂而产生的成本。因此，这样一种3，4-DMDBS(或者其它类型的成核剂)的液态成核剂组合物需要的表面活性剂，包括那些是非离子型的并且被乙氧基化到其亲水-亲油平衡(HLB)大于约8.5的活性剂。HLB是表面活性剂在油和水中溶解度的一个衡量单位，近似等于具体表面活性剂主链上的乙氧基重量百分比的五分之一(1/5)。更具体地说，这类表面活性剂的HLB值更优选大于约12，最优选大于约13，并且必须有一定程度的乙氧基化，更优选每分子有大于约4摩尔当量的环氧乙烷(EO)，最优选每分子有大于约9.5摩尔当量的EO。

在这些优选的表面活性剂中，最优选的适合于可能的流态成核剂分散体中使用，并能达到本发明目的表面活性剂，以列表的形式表示，包括：

表面活性剂表

优选的稀释表面活性剂(带有商标名称)

实施例表面活性剂可用来源和形式 HLB#

1 失水山梨糖醇单油酸酯(20 EO) Tween 80；Imperial Chemical(ICI) 15.0

2 失水山梨糖醇单硬脂酸酯(20 EO) Tween 60；ICI 14.9

3 失水山梨糖醇单棕榈酸酯(20 EO) Tween 40；ICI 15.6

4 失水山梨糖醇单月桂酸酯(20 EO) Tween 20；ICI 16.7

5 二壬基酚醚(7 EO) IgepalDM 430；Rhne-Poulenc(RP) 9.5

6 壬基酚醚(6 EO) IgepalCO 530；RP 10.8

7 壬基酚醚(12 EO) IgepalCO 720；RP 14.2

8 二壬基酚醚(9 EO) IgepalDM 530；RP 10.6

9 壬基酚醚(9 EO) IgepalCO 630；RP 13.0

10 壬基酚醚(4 EO) IgepalCO 430；RP 8.8

11 十二烷基酚醚(5.5 EO) IgepalRC 520；RP 430 9.6

12 十二烷基酚醚(9.5 EO) IgepalRC 620；RP 12.3

13 十二烷基酚醚(11 EO) IgepalRC 630；RP 13.0

14 壬基酚醚(9.5 EO) Syn Fac905；美利肯公司～13

15 辛基酚醚(10 EO) TritonX-100；Rohm & Haas 13.5

上表并不详尽，仅仅列出了那些优选的适合于可能的流态成核剂分散体中使用，并能达到本发明目的表面活性剂。在这种流态分散体中，成核剂，例如优选3，4-DMDBS，最大为整个本发明流态分散体的40重量％，优选为约30重量％。任何更高的含量将对分散体的粘性造成不利影响。表面活性剂占整个本发明流态分散体的含量优选为从约70％到约99.9％，更优选从约70％到约85％，最优选为从约70％到约75％。为了有效地降低整个液态分散体的粘性，可以存在适量的水。非必要的添加剂可包括增塑剂，抗静电剂，稳定剂，紫外吸收剂，以及其它类似的标准聚烯烃热塑性添加剂。该组合物中还可存在其它的添加剂，主要有抗氧化剂，抗静电化合物，芳香剂，氯清除剂及其类似物。如上所述，这类型的流态分散体在美国专利6,102,999和6,127,440中有更详细的描述，这二者在此完整引入作为参考。最优选的是由30重量％3，4-DMDBS和70重量％Tween80所组成的组合物。该混合物作为“液态3，4-DMDBS”被列在后面的优选实施方案部分。

最接近的现有技术教导了向普通的聚丙烯组合物中加入成核剂化合物(例如前面引用的美国专利4,016,118)。然而，一些教导包括在多组分聚丙烯纺织品结构中的有限部分的纤维中使用某些DBS化合物。例如，Connor等人的美国专利5,798,167以及Pike的美国专利5,811,045都教导了在纤维形式的聚丙烯中加入DBS化合物；然而，这些公开文献与本发明有着重要的区别。例如，这两篇专利都要求前面所提到的纤维的多组分结构。因此，即使在每个纤维类型的某些聚丙烯纤维成分中都加入DBS化合物，这样的话，每个的收缩率就由其它的聚丙烯纤维成分所控制而享受不到成核剂的好处。并且，由于缺乏制备过程中热定形后的步骤，也不会在聚丙烯纤维内形成片晶，该片晶具有大于20nm的长周期(利用小角X-射线散射测量)。另外，这些厚片晶提供了本发明所需的较高热缩纤维。同样重要的事实是，例如，Connor等人需要一种包含有位于聚丙烯内纺层周围的DBS添加剂的非织造的聚丙烯织物层压材料，其中的聚丙烯内纺层不含成核剂添加剂。内层，也就是没有成核剂添加剂提供协同作用的聚丙烯，控制这种结构的收缩率。另外，由于其目的并不在于取得低收缩率，为了持久地控制纱线自身的结晶纤维的结构，专利权人也没有将他们的纱线和纤维曝露于热定形工序中。

另外，Spruiell等人， Journal of Applied Polvmer Science，Vol.62，pp.1965-75(1996)，披露了使用一种0.1％的MDBS成核剂，以提高纺纱过程中的成核率。然而，在纤维结晶和拉伸后，Spruiell等人并没有将成核后的纤维曝露于任何热量中，该受热对获得非常好的收缩率特性是必要的，所以他们的纤维收缩率与没加成核剂添加剂的传统聚丙烯纤维是相似的。在下面的实施例中，利用相似水平的成核剂添加剂但没进一步受热而制得的纱线与商品纤维和不含成核剂添加剂并且被曝露于相同条件下的纤维相比，显示出更差的收缩率(经过标准的5分钟曝露时间后在所有的测试温度下)。可见，除了存在成核剂添加剂之外，机械拉伸后在热环境中的曝露在本发明中是至关重要的步骤。

让人尤其感兴趣的，并且一直以来被认为是生产本发明这种低收缩率聚丙烯纤维中的一个重要因素，是发现了在热定形聚丙烯纤维(如此处讨论的)中存在的成核剂，提供了聚丙烯自身的结晶片晶的较大长周期测量值。下面将最好地解释这个发现：

当聚合物从动态温度和压力条件下熔融的状态结晶时，首先是过度冷却然后再结晶，这个结晶速度取决于成核点的数目以及聚合物生长的速度，而这两者都反过来分别与聚合物冷却过程中所接受的热处理和机械处理有关。这些步骤在正常纤维拉伸流程中都是相当复杂的。然而，该复杂结晶的结果可以通过小角X-射线散射(SAXS)测量，测量得到的SAXS长周期代表平均结晶温度。一个较高SAXS长周期对应于较厚的片晶(类似PP的半结晶聚合物的盘形聚合物晶体特性)。一般结晶的结晶温度越高，测得的SAXS长周期就越大。进一步，较高的SAXS长周期是热稳定性更好的聚合物晶体的特性。SAXS长周期较短的晶体比那些SAXS长周期较长的晶体，在较低温度下更易“熔融”，或者回缩并重结晶成新的更厚的晶体。SAXS长周期较长的晶体在较高温度下可以保持稳定，需要较高的热量才能破坏其结晶结构。

在例如纤维的高定向聚合物样本中，具有较高SAXS长周期的那些在较高温度下将保持稳定。因此，作为高定向聚合物样本回缩的一个标准效应的收缩率，与那些具有更短SAXS长周期的高定向聚合物样本相比，在高温下保持更低。在本发明中，从这些测量结果可以明显看出，协同使用成核剂添加剂和热处理可以得到极高SAXS长周期至少为20nm，或者优选至少为22nm的纤维，同时，这种纤维非常稳定并且在很高的温度下都具有低收缩率。

另外，这类纤维还可以被着色以给终端使用者提供其它的美感。因此，这类纤维还可以包含着色剂，例如，含有固色剂以耐光的颜料。基于这个理由，比较理想的是使用不会给目标纤维带来可见色的成核剂。还可以有其它的添加剂，包括抗静电剂，增亮剂，澄清剂，抗氧化剂，抗菌剂(优选银基离子交换化合物，例如美利肯公司的ALPHASAN抗菌剂)，UV稳定剂，填充剂，及其类似物。另外，任何的由本发明纤维制得的织物可以是但不限于，机织织物，编织物，非织造织物，衬垫平纹棉麻织物，以及他们的任意结合，及其类似物。另外，这些织物还可以包括本发明聚丙烯纤维之外的其它纤维，包括但不限于，天然纤维，例如棉花，羊毛，马尼拉麻，大麻，苧麻，及其类似物；合成纤维，例如聚酯，聚酰胺，聚芳酰胺，其它的聚烯烃(包括非低收缩率的聚丙烯)，聚丙醇酸，及其类似物；无机纤维例如玻璃，含硼纤维，及其类似物；以及它们的混合物。

附图简要说明

附图与说明相结合并作为说明的一部分，阐释了一种制备本发明低收缩率的聚丙烯纤维的可能优选实施方案，并且与说明书一起来解释本发明的原理。其中：

图1为制备低收缩率聚丙烯的可能优选方法的示意图。

图2是对小角X-射线散射更详细的描述，并且也是积分强度数据I(q)作为的函数的图解表示，以测定目标纤维的长周期间隔。

图3也是对小角X-射线散射更详细的描述，并且也是对K(z)函数的图解，以表示协助最终测定长周期间隔。

附图以及优选实施方案的详细描述

图1描述了制备本发明低收缩率聚丙烯纤维的非限制性的优选步骤。整个纤维制备组件10包括一个包括4个不同区域12，14，16，18的压出机11，聚合物(无图示)在不同的，逐渐升高的温度下通过这些区域。熔融聚合物与成核剂化合物(也是熔融态的)在混合区20中混合。基本上，将聚合物(无图示)导入纤维制备装置10中，具体是压出机11中。如上文所述，单独的压出机区域12，14，16，18以及混合区20上的温度分别如下：第一压出机区域12为205℃，第二压出机区域14为215℃，第三压出机区域16为225℃，第四压出机区域18为235℃，以及混合区20为245℃。然后熔态聚合物(无图示)转入一温度设定为250℃的纺丝头区22中，然后再进入一喷丝头24(温度也被设定为250℃)以进行纤维压出。然后纤维须条28通过具有曝露温度为180℃的加热罩盖26。聚合物须条(无图示)通过压出机11，纺丝头22，以及喷丝头24的速度相对较慢，直到纤维须条28被拉伸辊32，34，38拉过去。纤维须条28由于一个比压出机11的初始压出速度大的牵拉速度而会变长。纤维须条28经过这样的拉长后被卷取辊32(速度设定为370米每分钟)收集成一更大的束纤30，该束纤30被前面提到的拉伸辊34，38拉伸成一单独的纱线33。如下将拉伸辊加热到，与高温曝露残余区以及对比纤维拉伸法相比较而言，一个很低的水平：第一拉伸辊34为68℃，第二拉伸辊38为88℃。第一拉伸辊34以约377米每分钟的速度旋转，并且通过利用拉伸辊34和空载辊36之间的铸角能够缠绕15圈的聚丙烯纤维33。第二拉伸辊38以785米每分钟的较高速度旋转并且能够缠绕8圈纤维33，对其空载辊40的要求也相同。通过被这些低温拉伸辊34，38拉伸后，然后通过联合使用两个不同的热定形辊42，44将纤维热定形，热定形辊42，44被设定成回复配制，这样任何时候在辊42，44上都可以允许有18圈的纤维33。由于与驱动辊42，44接触的时间都很短，因此热定形的时间也很短，约0.5秒的总时间是标准的。为了达到测量出最佳的全部温度选择的目的，辊42，44的温度在不断地变化。辊42，44的协同速度为约1290米每分钟。然后纤维33转到能缠绕8圈纤维33的松弛辊46上，该松弛辊46也有自己的导送辊48。松弛辊46的速度比热定形辊(1280米每分钟)低，以缓解热定形纤维33的部分张力。从那里，纤维33转到卷纱器50上并且被放置在线轴上(无图示)。

本发明纤维及纱线的制备

下面的非限制性实施例表示本发明优选的实施方案：

纱线的制备

通过将Amoco 7750纤维级的聚丙烯树脂(熔体流动为18)与成核剂添加剂以及由500ppm Irganox1010，1000ppm Irgafos168(均为Ciba的抗氧化剂)，和800ppm硬脂酸钙所组成的标准聚合物稳定剂混合来制备得到纱线。在双螺杆压出机中(所有的区域均为220℃)将原始混合物混合为2500ppm并制成小球。添加剂选自三种可从美利肯公司购得的聚丙烯澄清剂，Millad 3905(DBS)，Millad 3940(p-MDBS山梨糖醇)，Millad 3988(3，4-DMDBS)，两种可从Asahi-Denka化学公司购得的聚丙烯成核剂(NA-11和NA-21)，苯甲酸钠，液态3，4-DMDBS，以及1，3：2，4-双(2，4，5-三甲基亚苄基)山梨糖醇(2，4，5-TMDBS)。

将小球填入位于Alex James & Associates纤维压出生产线上的，如前面图1所述的压出机中。应用68孔的喷丝头按照表1所列的压出条件纺成纱线，得到具有公称地150旦尼尔的纱线。对于每种添加剂，分别在热定形温度为100℃，110℃，120℃以及130℃时得到四种纱线。这些温度是为辊42，44所设定的温度。在实践中，在辊42，44表面上会发现存在变化，最大不超过10℃。没有成核剂添加剂的小球用来制备对照纤维。

在沸水中通过切割一定长度的纱线，用带(tape)标记10”段的末端，将纱线置于沸水中5分钟，然后取出纱线并测量带标记之间段的长度来测量纱线的收缩率。对每条纱线的5段进行了测量，尺度上的平均变化除以原始长度(10英寸)得到％收缩率。另外，下面的测量结果还存在+/-0.4个百分比单位的统计误差。

类似地，在150℃和130℃的热空气中测量纱线的收缩率，通过标记10”段的纱线，在测量温度下将其置于烤箱5分钟，从烤箱中移走纱线后，类似地测量出％收缩率。同样测量了5个样本，每个样本的平均收缩率结果报告在表1中。收缩率测量值被列在每个纱线样本的受测试成核剂之后。纱线样本如下：

聚丙烯纱线组合物表

加有特定成核剂的纱线样本

纱线样本加入的成核剂

A NA-11

B NA-21

C 苯甲酸钠

D DBS

E p-MDBS

F 3，4-DMDBS

G 液态3，4-DMDBS

H 2，4，5-TMDBS

I(对比) 无(对照)

纤维和纱线的物理分析

利用很多不同的变化因素测试样本纱线的收缩率，所述变化因素包括制备过程中的热定形温度差别(在热定形辊上)以及不同的热曝露条件(不同温度的热空气以及曝露于超过100℃温度下的沸水)。结果列表如下：

实验表1

样本纱线的实验收缩率的测量值

样本纱线热定形温度(℃) 收缩率测试和温度(℃) 收缩率

A 100 150热空气 9.5％

A 110 150热空气 9.4％

A 120 150热空气 8.1％

A 130 150热空气 6.7％

A 100 130热空气 7.4％

A 110 130热空气 5.9％

A 120 130热空气 4.9％

A 130 130热空气 4.0％

A 100 沸水 4.9％

A 110 沸水 4.1％

A 120 沸水 3.6％

A 130 沸水 2.7％

B 100 150热空气 11.1％

B 110 150热空气 10.1％

B 120 150热空气 9.3％

B 130 150热空气 6.7％

B 100 130热空气 8.1％

B 110 130热空气 7.3％

B 120 130热空气 6.3％

B 130 130热空气 3.4％

B 100 沸水 5.6％

B 110 沸水 4.7％

B 120 沸水 2.7％

B 130 沸水 2.3％

C 100 150热空气 10.9％

C 110 150热空气 11.2％

C 120 150热空气 9.5％

C 130 150热空气 7.1％

C 100 130热空气 7.8％

C 110 130热空气 7.4％

C 120 130热空气 6.2％

C 130 130热空气 4.5％

C 100 沸水 6.0％

C 110 沸水 5.0％

C 120 沸水 3.9％

C 130 沸水 2.6％

D 100 150热空气 9.8％

D 110 150热空气 9.7％

D 120 150热空气 9.5％

D 130 150热空气 5.8％

D 100 130热空气 7.4％

D 110 130热空气 6.9％

D 120 130热空气 6.2％

D 130 130热空气 2.9％

D 100 沸水 5.6％

D 110 沸水 4.5％

D 120 沸水 3.1％

D 130 沸水 2.1％

E 100 150热空气 10.9％

E 110 150热空气 9.2％

E 120 150热空气 8.0％

E 130 150热空气 4.0％

E 100 130热空气 7.5％

E 110 130热空气 6.1％

E 120 130热空气 4.5％

E 130 130热空气 2.7％

E 100 沸水 4.6％

E 110 沸水 4.0％

E 120 沸水 2.4％

E 130 沸水 1.9％

F 100 150热空气 13.6％

F 110 150热空气 12.4％

F 120 150热空气 7.3％

F 130 150热空气 7.2％

F 100 130热空气 9.2％

F 110 130热空气 8.0％

F 120 130热空气 3.7％

F 130 130热空气 3.4％

F 100 沸水 6.5％

F 110 沸水 4.0％

F 120 沸水 2.6％

F 130 沸水 2.7％

G 100 150热空气 12.9％

G 110 150热空气 11.7％

G 120 150热空气 9.3％

G 130 150热空气 7.6％

G 100 130热空气 9.2％

G 110 130热空气 8.8％

G 120 130热空气 6.5％

G 130 130热空气 4.3％

G 100 沸水 6.0％

G 110 沸水 5.3％

G 120 沸水 3.9％

G 130 沸水 2.8％

H 100 150热空气 12.2％

H 110 150热空气 10.9％

H 120 150热空气 9.6％

H 130 150热空气 6.8％

H 100 130热空气 8.9％

H 110 130热空气 8.0％

H 120 130热空气 6.3％

H 130 130热空气 3.0％

H 100 沸水 5.5％

H 110 沸水 4.7％

H 120 沸水 3.3％

H 130 沸水 2.1％

I 100 150热空气 21.3％

I 110 150热空气 19.3％

I 120 150热空气 17.4％

I 130 150热空气 13.4％

I 100 130热空气 12.5％

I 110 130热空气 10.7％

I 120 130热空气 8.6％

I 130 130热空气 5.3％

I 100 沸水 6.8％

I 110 沸水 5.2％

I 120 沸水 3.2％

I 130 沸水 3.2％

另外，根据Filament Fiber Technology得到两种商品纱线并在这3个测试中均进行了测试，结果如表3所示。商品纱线#1是一种含有黑色颜料的空气喷射变形纱线。商品纱线#2是一种含有白色颜料的空气喷射变形纱线。

实验表2

对比商品聚丙烯纱线的实验数据

测试	商品纱线#1	商品纱线#2
测试	商品纱线#1	商品纱线#2	150℃热空气收缩率	13.0％	12.1％
130℃热空气收缩率	7.8％	7.0％	150℃热空气收缩率	13.0％	12.1％
130℃热空气收缩率	7.8％	7.0％	沸水收缩率	4.8％	5.5％

从这两个表中明显可以看出，本发明的聚丙烯纱线(包括根据上述本发明的方法得到的纱线)在3种试验方法中均极大地改进了收缩率，因此相对于现有技术所能得到的商品纱线以及那些缺少成核剂和热定形工序所得到的纱线，本发明的纱线具有明显的改进。

对添加剂水平的依赖

为了测试对成核剂添加剂水平的依赖程度，根据前面所述方法，使用Amoco 7550树脂以不同水平的添加剂，纺成另外的纱线。添加剂被混合在树脂中，然后在与前面实施例相同的条件下纺成得到这种纤维。这种纱线经过类似的测试，得到结果如表5。

聚丙烯纱线样本表

加有特定成核剂的纱线样本

纱线样本加入的成核剂(量ppm)

J NA-11(1000)

K 3，4-DMDBS(1250)

L 2，4，5-TMDBS(1250)

实验表3

聚丙烯纱线中不同水平成核剂的实验数据

样本纱线热定形温度(℃) 收缩率测试和温度(℃) 收缩率

J 100 150热空气 18.1％

J 110 150热空气 16.6％

J 120 150热空气 16.7％

J 130 150热空气 9.0％

J 100 130热空气 10.4％

J 110 130热空气 9.0％

J 120 130热空气 6.8％

J 130 130热空气 4.5％

J 100 沸水 5.4％

J 110 沸水 4.8％

J 120 沸水 3.3％

J 130 沸水 2.6％

K 100 150热空气 15.7％

K 110 150热空气 17.1％

K 120 150热空气 13.0％

K 130 150热空气 8.8％

K 100 130热空气 9.3％

K 110 130热空气 8.6％

K 120 130热空气 5.5％

K 130 130热空气 4.0％

K 100 沸水 6.8％

K 110 沸水 4.5％

K 120 沸水 3.3％

K 130 沸水 2.5％

L 100 150热空气 16.9％

L 110 150热空气 15.8％

L 120 150热空气 13.2％

L 130 150热空气 8.7％

L 100 130热空气 11.1％

L 110 130热空气 9.2％

L 120 130热空气 6.8％

L 130 130热空气 4.5％

L 100 沸水 6.8％

L 110 沸水 4.3％

L 120 沸水 3.3％

L 130 沸水 2.3％

可见，添加剂水平对于为目标聚丙烯纱线提供整体良好的低收缩率是相当重要的。较高水平看来能提供较好的收缩率特性。

X-射线散射分析

利用小角X-射线散射法(SAXS)测得几种上述纱线的长周期间隔。小角X-射线散射的数据通过放置于Anton-paar真空室中的距离样本105cm处的Bruker AXS(Madison，WI)Hi-Star多线检波器收集得到，该真空室被抽压至不高于100mTorr。利用MacScience旋转阳极(40kV，40mA)发出X-射线(②＝1.54178)并通过3个小孔聚焦成0.2mm大小。整套系统(发生器，检波器，光束径，样本固定器以及软件)可以从BrukerAXS作为单个单元购得。可以根据制造商的建议，使用山嵛酸银校准检波器。

典型数据的收集如下面所述进行。为了制得样本，将纱线缠绕在一3mm铜线管上，该铜线管上钻有一2mm的孔，然后将该管置于Anton-paar真空样本室里的X-射线装置上，这样纱线就曝露于通过小孔的X-射线光束下。穿过样本的X-射线光束路径长度在2-3mm之间。样本室和光束路径被抽压至低于100mTorr同时样本在X-射线光束下曝露1小时。通过检波器收集二维数据帧然后再利用系统软件自动将它们解开。通过在积分前先进行2-象素卷积的方法可以修匀系统软件里的数据。为了得到作为散射角度的函数的强度散射数据[I(q)]，利用制造商的软件对这些数据在上进行积分，以利用二进制合计法、以0.01°增量给出0.2°-2.5°的范围。然后将这些原始散射数据，利用一个内部编写的FORTRAN程序，转换成一个实际间距的相关函数K(z)，从而求得这个积分的值：

K (z) = {&Integral;}_{0}^{\infty} 4 π q^{2} I (q) \cos (2 πqz) dq

其中q＝4πsin(θ)/λ。

这个积分可以通过直接计算数据(0.2°-2.5°)范围内所有的值以及从0nm-50nm的实际间距值的总和求得。这是基于G.Strobl的方法(Strobl G.The Physics of Polymers；Springer：Berlin 1997，pp.408-14)，其全部引入作为参考。利用该一维相关关系，K(z)，可以选出那些想要的数据，在此为长周期间隔(L)。作为

函数的积分强度数据[I(q)]证明了一个对应于一个长周期间隔(附图2)的宽峰。K(z)函数具有一特征形状(附图3)。还指出了有关的精确数据值。因此从K(z)数据可以选出长周期间隔作为函数的总体极大值，其出现在比总体极小值较大的Z值处。

这些数据收集在表6中。另外包括在表6中的数据是在150℃热空气中测得的结果(用于测试收缩率)。可以清楚看到，一个较长的SAXS长周期对应于一个较低的收缩率。另外，加有添加剂但在制备过程中没有给予足够的热量(在此以130℃的热定形温度表示)制得的样本给出一个较小的SAXS长周期以及一个相应较高的150℃热空气收缩率。因此，下面的表描述了SAXS长周期测量结果与150℃热空气曝露(目标纱线的收缩率)之间的相互关系，以及热定形温度与这类特性之间的相互关系。

实验表4

纱线样本SAXS和150℃热空气缩率的数据

样本纱线热定形温度(℃) 收缩率 SAXS长周期

A 130 6.7％ 26.45

B 130 6.7％ 22.35

C 130 7.1％ 21

D 130 5.8％ 23.2

E 130 4.0％ 26.4

E 120 8.0％ 21

E 110 9.2％ 18.4

F 130 7.2％ 21.55

H 130 6.8％ 22.4

商品纱线1 ------ 12.1％ 16.95

商品纱线2 ------ 13.0％ 15.6

结果很明显，由小角度X-射线散射测得的长周期越长，目标聚丙烯纱线的收缩率就越低。

峰值结晶温度

正如上面所述，为了给目标纱线和/或纤维提供理想的低收缩特性，应该加入成核剂。尽管与纤维和/或纱线合适的热定形工艺相协同，一种或多种成核剂的存在对获得低收缩率的特性是很必要的，但并不是要求所有存在于目标纱线和/或纤维中的成核剂都要具有一个相对高的峰值结晶温度。当然，也有些例子中成核剂确实具有这种高的峰值结晶温度，这样利用示差扫描量热分析方法可以测出它们的存在。对于那些不会引起目标聚合物具有高峰值结晶温度的成核剂，可以利用其它的分析方法(作为一个例子如气相色谱/质谱光谱法)测定它们的存在。例如，尽管苯甲酸钠作为一种聚烯烃成核剂(如上面的定义)为大家所熟悉，然而其在聚丙烯纱线和/或纤维中的峰值结晶结果与公认的苯甲酸钠在其它类型聚丙烯制品(例如饰板，容器，及其类似物)中的峰值结晶结果并不一致。苯甲酸钠在聚丙烯纤维中的某些峰值结晶测量结果几乎与聚丙烯本身的峰值结晶测量结果一样低。另外，由于苯甲酸钠给这类纤维和/或纱线提供了有效的低收缩特性，因此对于这类含有苯甲酸钠的聚丙烯纤维样本，高峰值结晶温度的缺乏不能把苯甲酸钠排除在满足本发明目的的成核剂定义之外。

这样，对于那些包含有残余成核剂的聚丙烯样本，它们的峰值结晶通过下面的方法测得(ASTM D3417-99的改进版本，包括制备一适合测量的被测纤维自身的样本)：使用Perkin-Elmer DSC7测量聚丙烯纤维的峰值结晶温度，该Perkin-Elmer DSC7需应用铟金属标准在加热速率为20℃/分钟的条件下校准。将聚丙烯纤维束加热至220℃保持1分钟，然后将其压缩入约250③m厚的薄盘中。将特定聚烯烃/DBS混合组合物以20℃每分钟的速度从60℃加热至220℃得到熔态配制剂，并在峰值温度下保持2分钟。在这个时候，温度以20℃每分钟的速度降低直到达到起点温度60℃。这样测得聚合物的峰值结晶温度作为在结晶放热曲线中峰的最大值。整个步骤，包括首先把纤维制成饰板接着根据修正ASTM D-3417-99试验进行DSC分析，在这里称作适合本发明目的的“纤维峰值结晶温度测量方法”。根据前面的表1，样本的纤维峰值结晶温度测量结果在下面被列成表(标准偏差为+/-0.5℃)：

实验表5

纱线样本的峰值结晶温度

样本纱线热定形温度(℃) 峰值结晶温度(Tc)(℃)

A 120 124.3

B 130 124.6

D 130 117.0

E 130 123.7

F 130 124.5

H 130 122.2

I(对比) 130 109.9

可见，某些成核剂的存在为样本纱线提供了相对较高的峰值结晶温度(至少大于115℃，并且最低水平高至117.0℃)。

纺织品的生产和分析

包含本发明纱线的机织织物

使用本发明的纱线和150旦尼尔，34单丝的聚酯吊线纺成织物，然后用5根纱线编织一84纬/英寸的方形织布：如前面所述不加添加剂，最后的拉伸辊3A和3B的温度为110℃和130℃，制备得到一对照品。制备三种含有2500ppm 3，4-DMDBS的实验纱线(前面的样本纱线F)，且最后的拉伸辊3A和3B温度分别为110℃，130℃，以及140℃。这些样本织物被分成18英寸的方形织布。在每块织布中央画一12”的盒形，然后织布在热水(60℃)或冷水(20℃)中洗涤5次，在传统的干燥器(约70℃保持20分钟)中干燥30分钟。测量12”盒形在尺寸上的变化，作为％收缩率报告在表6中。

实验表6

织物样本的收缩率数据

样本织物(对应于前面表1) 纱线热定形辊温度(℃) 冷洗收缩率热洗收缩率

F 110 2.4％ 5.8％

F 130 2.9％ 3.7％

F 140 2.4％ 3.7％

I(对比) 110 8.9％ 14.9％

I(对比) 130 5.0％ 6.8％

很明显可以看出，含有本发明纱线的织物样本也具有较低的收缩率。

含有本发明纱线的针织物结构

在热定形拉伸辊温度为130℃时制备表1中的纱线，随后在LawsonHemphill FAK Knitter 36机号(gage)针织机上以速度设定为4，在40PSI气压下用160针(针号NO.71.70)将其针织成短袜。放平整后，在短袜上标记一2.75”x 10”的区域(线圈横列方向为10”，线圈纵行方向为2.75”)。将该短袜置于150℃(热空气)烤箱中放置5分钟，然后测量标记区域的尺寸。在每个方向上的收缩率和面积收缩率报告在下面的表8中。面积收缩率是以百分比表示的，利用测得的尺寸(面积)除以27.5平方英寸(最初的面积)所得到的结果。

实验表7

150℃的热空气条件下针织物样本的收缩率数据

样本纱线线圈横列方向上的收缩率线圈纵行方向上的收缩率面积收缩率

A 5.3％ 2.8％ 8.0％

B 7.2％ 2.8％ 9.8％

C 8.8％ 2.2％ 10.8％

D 0.6％ 3.4％ 4.0％

E 1.6％ 1.6％ 3.2％

F 5.6％ 2.8％ 8.2％

H 7.2％ 2.2％ 9.2％

I(对比) 11.3％ 4.4％ 15.2％

商品纱线1 20.6％ 5.3％ 24.8％

商品纱线2 20.0％ 3.8％ 23.0％

因此，明显可以看出，本发明的针织物具有比那些含有商品纱线的织物样本以及没加任何成核剂化合物的对照品好得多的收缩率特性。对照纱线具有很高的面积收缩率，其被空气喷射变形商品纱线遮蔽。利用DBS和p-MDBS得到的纱线具有很低的收缩率，在服装工业很容易被接受。

含有本发明纱线的非织造织物结构

在热定形辊温度为130℃时制备表1中样本E的纱线，然后在泵速度为87.6立方厘米/分钟，且68空心喷丝头的条件下将其压出，得到总的纱线旦尼尔为680并且单丝旦数为10。通过将这些合股成5根2720旦尼尔的纱线组合成纤维，然后将它们再联合成13600旦尼尔的单绳，将它们在～90℃蒸汽中加热，在填料箱中使其皱缩，再切割成3.25英寸长的切段纤维。然后使用James Hunter Machine Company制造的纤维固定机将该切段纤维梳理，搭接，再用Dilo，Inc.制造的Di-Lour-6将其缝成大约12×24英寸的棉卷。在棉卷上标记一130.3cm²的盒形。通过在IR灯下加热60秒使温度达到120-150℃，再将棉卷压缩入一10℃的铸模中进行模压。盒形表现出3.2％的平均收缩率。

制备不加添加剂的10 DPF的对照纱线。然后以同样的方式将其皱缩再切割成切段纤维，梳理，搭接，缝制。在模压前也标记一盒形。当在相同条件下模压时，盒形表现出11.7％的平均收缩率。

由此很明显可以看出，由本发明的低收缩聚丙烯纱线得到的非织造织物也具有比对照样本优异的低收缩特性。

当然，还有很多本发明的替代实施方案以及修正方案，这些都被包含在所附的权利要求的精神和范围内。

Claims

1.一种具有最高为5,000单丝旦数并且在至少150℃的热空气中热收缩率最大为11％的聚丙烯纤维，其中所述的纤维进一步包含至少一种成核剂。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有最高为1,000的单丝旦数，其中所述的纤维在至少150℃的热空气中具有最高为9％的热收缩率，并且其中所述的至少一种成核剂以至少为100ppm的含量存在。

3.根据权利要求2所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有最高为500单丝旦数，其中所述的纤维在至少150℃的热空气中具有最高为8％的热收缩率，并且其中所述的至少一种成核剂以至少为1250ppm的含量存在。

4.根据权利要求1所述的织物，其中所述的成核剂选自p-MDBS，3，4-DMDBS，2，4，5-TMDBS，液态3，4-DMDBS，DBS，苯甲酸钠，NA-11，NA-21，及其任意混合物。

5.一种具有最高为5,000单丝旦数并且在至少150℃的热空气中热收缩率最大为11％的聚丙烯纤维，其中所述纤维还具有一至少为115℃的纤维峰值结晶温度，该峰值结晶温度根据ASTM测试方法D3417-99，在冷却速率为20℃/分下，利用示差扫描量热法进行测量。

6.根据权利要求5所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有最高为1,000的单丝旦数，其中所述的纤维在至少150℃的热空气中具有最高为9％的热收缩率，并且其中所述的纤维峰值结晶温度至少为116℃。

7.根据权利要求5所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维进一步包含至少一种成核剂。

8.根据权利要求7所述的聚丙烯纤维，其中所述的成核剂选自p-MDBS，3，4-DMDBS，2，4，5-TMDBS，液态3，4-DMDBS，DBS，苯甲酸钠，NA-11，NA-21，及其任意混合物。

9.一种具有最高为5,000单丝旦数并且在至少150℃的热空气中热收缩率最大为11％的聚丙烯纤维，其中所述的纤维进一步包含至少一种成核剂，其中所述纤维还具有一至少为20nm的长周期，通过利用小角X-射线散射测量。

10.根据权利要求9所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有最高为1,000的单丝旦数，其中所述的纤维在至少150℃的热空气中具有最高为9％的热收缩率，并且其中所述的至少一种成核剂以至少为100ppm的含量存在，并且其中所述的纤维具有至少为22nm的长周期。

11.根据权利要求10所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有最高为500的单丝旦数，其中所述的纤维在至少150℃的热空气中具有最高为8％的热收缩率，并且其中所述的至少一种成核剂以至少为1250ppm的含量存在。

12.根据权利要求11所述的聚丙烯纤维，其中所述的成核剂选自p-MDBS，3，4-DMDBS，2，4，5-TMDBS，液态3，4-DMDBS，DBS，苯甲酸钠，NA-11，NA-21，及其任意混合物。

13.一种具有最高为5,000单丝旦数并且在至少150℃的热空气中热收缩率最大为11％的聚丙烯纤维，其中所述纤维还具有至少为115℃的纤维峰值结晶温度，该峰值结晶温度根据ASTM测试方法D3417-99，在冷却速率为20℃/分下，利用示差扫描量热法进行测量。

14.根据权利要求13所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有最高为1,000的单丝旦数，其中所述的纤维在至少150℃的热空气中具有最高为9％的热收缩率，其中所述的纤维峰值结晶温度至少为116℃，并且其中所述的纤维具有至少为22nm的长周期。

15.根据权利要求13所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维进一步包含至少一种成核剂。

16.根据权利要求15所述的聚丙烯纤维，其中所述的成核剂选自p-MDBS，3，4-DMDBS，2，4，5-TMDBS，液态3，4-DMDBS，DBS，苯甲酸钠，NA-11，NA-21，及其任意混合物。

17.一种具有最高为5,000单丝旦数并且包含至少一种成核剂的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有至少为20nm的长周期，通过利用小角X-射线散射测量。

18.根据权利要求17所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有最高为1,000的单丝旦数，其中所述的至少一种成核剂以至少为100ppm的含量存在，并且其中所述的纤维具有至少为22nm的长周期。

19.根据权利要求18所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有最高为500的单丝旦数，其中所述的至少一种成核剂以至少为1250ppm的含量存在。

20.根据权利要求17所述的聚丙烯纤维，其中所述的成核剂选自p-MDBS，3，4-DMDBS，2，4，5-TMDBS，液态3，4-DMDBS，DBS，苯甲酸钠，NA-11，NA-21，及其任意混合物。

21.一种具有最高为5,000单丝旦数并且具有至少为115℃的纤维峰值结晶温度的聚丙烯纤维，该峰值结晶温度根据ASTM测试方法D3417-99，在冷却速率为20℃/分下，利用示差扫描量热法进行测量，并且其中所述纤维具有至少为20nm的长周期，通过利用小角X-射线散射测量。

22.根据权利要求21所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维具有最高为1,000的单丝旦数，其中所述的纤维峰值结晶温度至少为116℃，并且其中所述的纤维具有至少为22nm的长周期。

23.根据权利要求21所述的聚丙烯纤维，其中所述的纤维进一步包含至少一种成核剂。

24.根据权利要求23所述的聚丙烯纤维，其中所述的成核剂选自p-MDBS，3，4-DMDBS，2，4，5-TMDBS，液态3，4-DMDBS，DBS，苯甲酸钠，NA-11，NA-21，及其任意混合物。

25.一种纱线，它包含至少一种权利要求1所述的纤维。

26.一种纱线，它包含至少一种权利要求5所述的纤维。

27.一种纱线，它包含至少一种权利要求9所述的纤维。

28.一种纱线，它包含至少一种权利要求13所述的纤维。

29.一种纱线，它包含至少一种权利要求17所述的纤维。

30.一种纱线，它包含至少一种权利要求21所述的纤维。

31.一种织物，它包含至少一种权利要求1所述的纤维。

32.根据权利要求31的织物，其中所述的织物在结构上为非织造的，机织的或针织的。

33.一种织物，它包含至少一种权利要求5所述的纤维。

34.根据权利要求33的织物，其中所述的织物在结构上为非织造的，机织的或针织的。

35.一种织物，它包含至少一种权利要求9所述的纤维。

36.根据权利要求35的织物，其中所述的织物在结构上为非织造的，机织的或针织的。

37.一种织物，它包含至少一种权利要求13所述的纤维。

38.根据权利要求37的织物，其中所述的织物在结构上为非织造的，机织的或针织的。

39.一种织物，它包含至少一种权利要求17所述的纤维。

40.根据权利要求39的织物，其中所述的织物在结构上为非织造的，机织的或针织的。

41.一种织物，它包含至少一种权利要求21所述的纤维。

42.根据权利要求41的织物，其中所述的织物在结构上为非织造的，机织的或针织的。

43.一种具有长度和宽度的机织织物，它含有至少90重量％的聚丙烯纤维，该聚丙烯纤维含有一种浓度大于100ppm的成核剂，其中在经过5次温度为60℃的有效洗涤以及5次温度为75℃的有效干燥后，所述织物的面积收缩率小于6％。

44.根据权利要求43的机织织物，其中所述的收缩率小于4％。

45.一种具有长度和宽度的针织织物，它含有至少90重量％的聚丙烯纤维，该聚丙烯纤维含有一种浓度大于100ppm的成核剂，其中在150℃的热空气中曝露5分钟后，它的面积收缩率小于12％。

46.一种具有长度和宽度的针织织物，它含有至少90重量％的聚丙烯纤维，该聚丙烯纤维含有一种浓度大于100ppm的成核剂，其中在经过5次温度为60℃的有效洗涤以及5次温度为75℃的有效干燥后，它的面积收缩率小于10％。

47.一种含有至少90重量％聚丙烯纤维的模压非织造织物，其中所述的模压非织造织物与模压前的相同非织造织物相比，具有最大为12％的收缩率。

48.一种制备聚丙烯纤维的方法，其中所述的方法包括这些连续的步骤：

a)以颗粒或液体形式制备含有至少为10ppm成核剂的聚丙烯组合物；

b)熔融和混合步骤“a”所述的聚丙烯组合物以形成基本上均匀的熔融塑性配制剂；

c)压出所述的塑性配制剂以形成纤维结构；

d)机械拉伸所述的纤维；以及

e)将步骤“d”所述的拉伸纤维曝露在至少为110℃的温度下。

49.根据权利要求48所述的制备聚丙烯纤维的方法，其中拉伸步骤“d”中的温度低于100℃。

50.根据权利要求49所述的制备聚丙烯纤维的方法，其中在步骤“e”中纤维在高温下被曝露最多1秒。

51.根据权利要求48所述的制备聚丙烯纤维的方法，其中纤维在150℃热空气中具有最大为7％的收缩率。

52.根据权利要求48所述的制备聚丙烯纤维的方法，其中纤维在100℃沸水中具有最大为3％的收缩率。

53.根据权利要求48所述的方法，其中步骤“a”所述成核剂选自p-MDBS，3，4-DMDBS，2，4，5-TMDBS，液态3，4-DMDBS，DBS，苯甲酸钠，NA-11，NA-21，及其任意混合物。