TW314557B - - Google Patents

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3ί4557 Λβ Β6 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 發职背吾 琎职頜诚 本發明係有騮於織物鈒之磺酸化聚（對伸苯基對胺 )纘維。本發明之纖維可快速且不用載體染成深色。彼等 具有容易卷曲及其他所欲性質。 先服. 美國專利4,075,269及4,16 2,346號（1978年2月21日 及1979年7月24日頒予瓊斯人（Jones et al.)揭示將低特 性黏度之磺酸代聚（對伸苯基對酞醯胺）妨成缴維。瓊斯等 人教示磺酸化聚醢胺可由逋當磺酸化二胺或二酸衍生物或 其混合物製備而得。或者，聚（對伸笨基對酞醸胺）（PPD-T)可根據瓊斯等人使用濃碲酸或發煙硫酸予Μ磺酸化。瓊 斯等人的初纺纖維*其單缕絲勒性為約10克/旦，伸長率 為約2.5¾，及初始模量為約200克/旦。瓊斯等人將初纺纖 維加熱處理，使其軔性達到至少15克/旦，伸長率達到至 少1.5¾ '例如2-3.5¾，而模董達到至少400克/旦。此等纖 維係高性能纖維而非纗物级纖維。 發明槪谏 本發明提/供一種具有特性黏度自約1.5至4及自5至20萁 耳磙（M磺酸基表示）/100莫耳聚合物重複單元之纖維， 該纖維具有小於200克/旦之棋量及大於6¾之#長率。 太發职之詳钿說职 PPD-T製成之纖維已因其具有非常高的強度及高棋量而 為吾人所热知。然而，對某些最終用途一如嫌物一而言， ~3 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝 訂 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS)甲4規格(210X297公釐) 314557 A6 B6 五、發明說明（2 ) 經 濟 樣 準 局 Ά 工 消 費 合 作 社 印 製 高模量郤是一種缺點，因為製成之 令人感覺不舒服。此外，可染性， 無需載體或高壓裝置即可快速染成 途（衣臆）上，與在工業用途上不同 染料載體常被認為對環保不利。據 製成，具有特悻黏度自約1.5至4且 磺酸根表示）/10 0莫對伸苯基對酞 重複單元）之纖維，擁有令人感覺 物所需的性質β 所謂PPD-T *係指對笨二胺及對 物，亦指對苯二胺併含，小量其他二 小量其他二_基氯所得之共聚物。 其他二醸基氯的使用量都可高達對 10莫耳S：，祗要其他二胺及其他二 之反應基。PPD-T之製備在美國專利 4,308,374及4,698,414中已有說明 在實行本發明之一便利方式中， )之？？11'係和濃度1〇〇.2至10235 PPD-T分子/產生所要程度的磺酸化 使PPD-T降解，亦即使分子量降低 缴維涠量）之特性黏度（IV)水準， 程度。 磺酸化程度及降解程度形成一種 度，溶液系铳中聚合物濃度，聚合 -4- 織品會變得非常值硬* 而特別是易染性-意指 深色之能力在嫌物用 ，已變成重要之考慮。 發現，由磺酸化PPD-T 含有5至20奠耳硫（Μ 釀胺單元（聚合物鏈之 舒腋、可輕易染色之織 酞醢氣聚合所得之均聚 胺及/或對酞醢氯併含 一般而言，其他二胺及 苯二胺或對酞醯氛之約 醯基氯無干擾聚合反應 3,869,429, 高特性濃度 之硫酸混合 。條件都經 而提供約1. 而間時達到 (大於約5 ，Μ使 謹慎控剌Κ 5至4 (以短 所要磺酸化 平衡，fe平衡受硫酸濃 物暴露於酸之時間及暴 (請先閲讀背面之注意事項再蜞窠本買) _裝 訂. 本紙張尺度逍用中國國赛標竿（CNS)TM规格（210X297公釐） 五、發明説明（5 ) A6 B6 經 濟 部 中 夬 標 準 局 貝 工 消 费 合 社 印 露時溶液之溫度所控制。 據發現，在溶液糸统中使用瀠度介於約100.2與102X之 硫酸很有用。酸濃度超過約3%時，會產生令人無法接受 的嚴重聚合物降解。聚合濃度之選擇是製備本發明產品的 —項重要考慮事項。聚合物濃度超過15重量％時，溶液中 的聚合物將不會產生此處所預期的結晶结構*未充分降解 的，亦即IV高於4.之聚合物亦不會。 聚合物'暴露於酸之時間及溫度將影響磺酸化程度及聚合 物降解。溫度在75至12〇υ範圍内*而時間自10分鐘至2 小時已被發現足敷使用。 如以下所述測定之特性黏度，係聚合物分子量之量度， 且可作為磺酸化過程中聚合.物已進行降解之程度之量度。 在製備本發明之纖維時，坊絲溶液可由PPD-T Κ所要濃 度溶‘解於發煙碲酸中便利製得。聚合物在酸中的濃度一般 約9至15重量％ ，較佳約12重量$ 。濃度水準不得超遇 15重量％ ，Μ確保所得纖維中有原口（Haraguchi)結晶型 之存在。原口結晶型之特徵為在布喇格角（Bragg angle) 約23度時有一主要繞射峰，及二次要峰，一在布喇格角約 7 17度時，w在約27度時，此均Μ赤道廣角繞射测定。原口 結晶型之存在是本發明纖維之特徽。 本發明所用之磺酸化條件會產生S至20莫耳碗（Μ磺酸 根表示）/100莫耳聚合物重複單元。硫含量之測定如下。 本發明之纖維可使用美國專利3,767,756號之氣隙纺絡 條或郭烈克OUoUk,美國專利3,671,542號）之濕式纺緣 -5- {請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁)

本紙張尺度逋用中國國家棵準（CNS)甲4規格（210X297公釐) 3ί45〇7 Α6 Β6 五、發明説明（4· 經 濟 部 中 標 準 局 貝 工 消 费 合 作 社 印 製- 條件纺成。若有需要，本發明之潘維可在 顔料而製成有色。磺酸化之PPD-T溶液可 絲孔-直徑自約0.025至0.25毫米-之纺 數量，大小、形狀及構型均可加K改變Μ 品。擠壓坊絲原液係加至凝固浴中，先或 流體層。非凝固潦體曆一般是空氣*但可 凝固劑之任何其他惰性氣娌或液體。非凝 般自0. 1至10厘米〇 凝固浴係含水者、可含多達7 056之硫酸 自約25至80¾或稍高。 在擠壓之纺絲原液已通遇凝固浴及纺絲 /水-膨脹纖維之後，必須將纖維激底洗 ，然後中和酸基。纖維洗滌溶液可為水， 濕而膨脹的纖維接著被引導至纖維乾燥步 力下進行乾煉，此為最终纖維品級所需要 下乾燥一般會使斷裂伸長率降低，而使模 本發明之磺酸化PPD-T纖維具有易染性 等可如K下所述不使用載體或高壓而深染 自未添加翁/體或其他化學物質K使纖維膨 盡染料。彼等可用於射燃纗物，因其不會 率及良好芯吸性使得該等孅維之織物具有 試醱方法 特性黏度（inherent Viscosity, IV)之 IV = 1 η ( π r-« 1 )/c -6- 坊綠溶疲中併入 擠壓通遇具有嗔 絲板。噴絲孔之 獲得所要纖維產 不先通遇非凝固 為坊絲原液之非 固流體層之厚度一 。浴溫度較佳懕 原液已 滌，K 接著為 驟，在 者。纖 童與® 。特別 ，此意 脹之染 熱收縮 總舒缠 凝固成酸 先萃取酸 鹼性水。 低或無張 維在張力 性提高。 的是，彼 諝彼等會 料浴中吸 。高回潮 性。 定義如下： (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) _本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS)肀4规格（210X297公釐) 五、發明説明（5 ) A6 B6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 其中c為聚合物溶液之濃度（0.5克聚合物在100毫升溶劑 中），η μ,(相對黏度）為聚合物與溶劑流動時間之比（ 在30C下Μ毛細管黏度計測量 >。本發明所報告及明示之 特性黏度值係使用濃硫酸（96XH2S〇4> » 楔量係以初始應力/應變曲線.之斜度表示。横董係先計 算成克/旦簞位，再換算成分牛頓/特單位。每一所示澍 量係5次餚裂之平均。 伸長率係斷裂時長度增加之百分率。 碴含啬 將小量（約0.5克）紗樣本溶解於約96¾硫酸中，然後加 水使聚合物沉澱。其後繼續加水Μ澈底洗滌聚合物Μ自聚 合物除去任何自由態硫酸鹽•如硫酸納。所得聚合物樣本 經進一步烘乾，並仔細秤重後，再置於熊尼格（Schoni-ger·)燒瓶中和鈍氧一起燃燒。燃燒所產生的S02和S03用 水吸收成硫酸。使用氣化鋇滴定酸K測定原始妙樣本中的 磺含量* Μ结合磺酸或磺酸根表示。 染色試酴 在6〇υ下，將約4克嫌維樣本烘乾至恆重。在500毫升 燒杯中製備/400毫升水中含貝西克爾紅（Basacry丨Red) G1 (貝西克紅29)及硫酸納各《(K纖維重量為準）之染料溶 液。將溶液一邊加熱一邊攒拌至在大氣壓條件下刺烈沸騰 。將纖維樣本加入並繼繽攪拌及煮沸45分鐘。在此期間， 將燒杯稍稍蓋住Μ使水之損失降至最低。在指定時間之後 取出纖維團塊，擰乾染料溶液，並在80 υ下烘乾至恆重。 -7- 本紙張尺度逋用中國國家裸準（CNS)甲4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 324557 A6 B6 五、發明説明（6 ) |fc試驗 浴中暴 吸收率 然後 色度計 沸時之 率"I/， 可染性 正比） 訓練有 染性。 Μ下 性0 g Μ 1 本實 對肽醻 可加Μ改變 露之時間。 〇 將纘維纓繞 ，日光測量 任何損失， 值Μ浦定其 係Μ染料溶 ，或Μ纖維 素的人不用 ，如改變浴中染料含量，浴之溫度及在 提高任伺逭些變數預期都會提高染料之 在卡片上並澜定其顔色（韓特（Hunter) )。用遇之染料溶液用水稀釋K補充煮 並讀取0.1奄米小室在492毫微下之吸收 顔色〇L = 0為黑色，而L = l〇〇為白色。 液之染料損失（此與溶液顔色之減弱成 顏色之增強評估。兩者都很容易誤失。 色度計满量即可輕易評定樣本之相對可 實例係本發明之例舉性實例，不得被解釋為係限制 例將說明具有適於織物性質之磺酸化聚（對伸苯基 胺）之製備；其在無載體之存在下可快速染成深色 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 中 央 標 準 局 員 X 消 费 合 作 印 在一連績方法中，特性黏度6.3分升/克之無水聚（對伸 苯基對酞鼸/胺）（PPD-T)係在夾套高剪切混合器中與100.4 %硫酸混合而形mH2S〇4中含有12.0重量％ PPD-T之纺総 溶液。將溫度加Μ控制Μ使溶液流出時為約11 〇 t 。經由 套管溫度80 °C之輸送管，將溶液泵送至夾套溫度70 υ之暫 存槽。纺絲溶液在混合器及在输送管中的總滯留時為約 3 0分鐘。暫存槽在溫和混合下提供暫存時間約1 1/2至2 - - 本紙張尺度適用中國.國家棵準(_CNS)甲4規格（210X297公釐} A6 B6 五、發明説明（7 ) 經濟部申央樣準局貝工消费合作社印製 小時，K確保溶液之聚合物漘度均勻一致。在暫存槽入口 取得之坊絲溶液試樣，經測得聚合物之特性黏度為2.7分 升/克。這表示聚合物在自混合器通遇输送管時已降解並 磺酸彳b。 妨絲溶液係Μ習用濕式紡绦法轉化成長纖絲。纺絲溶液 偽不斷地由暫存槽抽出，並烴由套管溫度701之输送管泵 送至二假纺絲頭，其每涸各由一計量泵及坊絲板總成所姐 成。所有的坊絲頭姐件都維持於70 t：下。然後，自浸沒於 含水凝固液體中深約7.6厘米之妨絲板，將溶液擠壓出。 含水凝固液體含有約101碗酸，並維持於約80t：。每一纺 絲板都有37 Γ5個直徑〇.〇 35毫米的孔。擠壓之潘絲Μ小角 度通過凝固液體一段約53, 3厘米之距離，才自凝固浴冒出 。將凝固纖維收集成纖維束，用水洗滌，在40 t下Μ 0.4XNa〇H溶液中和，並再用水洗滌。然後，將完全洗淨及 中和之缳維束烘乾，並以捲繞速度50碼/分（45.7公尺/分 )捲縝於心釉上。乾燥之妙線，水份約12¾ ，以乾燥结束 時聚合物之重量為準。 所得紗線之特性黏度為約2.40分升/克。它在每支纖絲 1.5旦時為/u,145旦（約10,00 0分特）。它具有韌性5.0 ^<1’斷裂伸長率9.33!及初始模量14〇8?(]。它的密度約 1-44 8/^，回潮率約8.5冑。此纖维據發現具有15奠耳磙 (M磺酸根表示）/每1〇〇莫耳對-伸苯基對酞醢胺聚合物重 SB — 稷單兀。 灶嫌維之赤道廣角X-射線繞射在布喇格角（2β)約23度 -9- 本紙張尺度遴用中國國家標準（CNS)甲4规格（210x297公釐) ~' (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) .....裝 ‘訂 314557 A6 B6 五、發明説明（8 ) 時顯示軍峰靨樣（原口结晶型）而非雙峰圖樣，此為高強度 、高模最PPD-T之特性·。在文獻中廣為人知的是，雙峰圖 樣（諾梭特（Η 〇 r t h 〇丨t)结晶型）係由布喇格角21度時之繞 射峰與23度時之另一繞射峰所構成。（為#考，請閲” * Aromatic High-Strength 卩ibers" by H.H. Yang, Wiiey-Interscience, New York, 1989, pp. 253-259)° 上述纖維具有獨特的可染性，在大氣染色條件下 在10分鐘内即可將染色浴吸盡並染成深紅色。 纖維 {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經 濟 却 f 矣； 標 準 局 Μ 工 消 费 合 作 社 印 *L- 本實例將說 重複實例1 液加在坊絲頭 料溶液之流速 液含有總固形 之方式將加顔 管例3 本實例將說 快速染成深色 / 備方法。， 纖維係Μ類 。坊成孅維.之 (g P d) /伸長率 維之密度為1. 根表示）/100 明本發明妨前著色纖維之製備。 之步驟，但將5重量％灰綠色顔料之硫酸溶 前的坊絲溶液中。未加顔料之纺絲溶液與顔 及濃度均予K控制，俾最終加顔料之纺絲溶 物為約12重量之聚合物。Μ類似於實例1 料之溶液纺絲，即得灰綠色紗線。 明具適於織物性質，且在無載體之存在下可 澤之磺酸化聚（對伸苯基對酞醯胺）之另一製 Μ於實例1之方式製造，但使用101.0¾确酸 妙線特性黏度為2.99分升/克。纖維之韌性 (%)/模量 Upd)，分別為 2.8/8,1/90.0。孅 43，而據發現，瀨維具有18莫耳确（以磺酸 奠耳對伸笨基對酞醯胺。由同一纺絲浴取得 -10- -裝 ‘訂. 本紙張尺度逋用中國圃家標準（CNS)甲4规格（210x297公釐） 五、發明説明（9 ) 第二樣本，此 而韌性、伸長 密度為1.43， 1〇〇莫耳對伸 廣角X-射線繞 特可染性*因 紅色。 啻例4 本實例將証 名邱（Chiou) ，係根據該申 本發明鑛維則 如表中所示 需要染料載體 溫度才能染成 大氣壓條件， 成非常深的色 纺成纖維之妙線特 率、模量分別為3 . 且·據發現具有16奠 苯基對酞醸胺重複 射圖樣與實例1者 為在10分鐘内钃維 明本發明纖維之可 之歐洲專利申請案 謫案之程序製造， 係依照實例1所摘 *先前技蓊之钃維 ，長時間，增加之 深晻色澤。相反的 使用小量染料不用 澤。 A6 B6 性黏度為3. 05分升/克* 7/δ. 3/120 。此一級維之 耳碕（Κ磺酸根表示）/ 擊元。此二種樣本之赤道 相商，且此等纖維具有獨 即可將染浴吸盡而染成深 染性較先前技藝改良。署 427,280號所掲示的纖維 並照Μ下摘述進行染色。 述製造。 非常難Μ染成深色澤，且 染料濃度，或者提高之浴 *本發明之織維 > 以正常 載體，即可非常快速地染 {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂. 經 濟 部 中 央 搮 準 局 貝 工 消 费 合 作 社 印 Si ll 本紙張尺度逍用中國國家樣準（CNS)甲4规格（210X297公釐) 314557 A6 B6 五、發明説明（10 ) Μ例 添加 染料 "L”值 /類型 載體 濃度 溫度 時間 節圖 對照 —» -- — 70-75 先前技藝 -jg： 猴 4% loot： 60-75分 43-49 先前技藝 Anc Μ 4¾ 130¾ 60-75分 34-34 先前技藝 far Μ 4SS 145Ό 60-75分 34-35 先前技藝 有 4% 130¾ 80-75分 33-34 先前技藝 無 10% 120¾ 60分 39-43 先前技藝 Μ ΛΤν 16% 120 t： 60分 31 先前技藝 無 24¾ 120 6 0分 31 本發明 4at Μ 4% loot： 10分 26 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) f -裝 經濟部中央標準局貝工消費合作社印t -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210x297公釐)

Claims (1)

1. A7 314557 b7 C7 ____________D7 .六、申請專利範圓 1. 一種可快速染成深色澤之纖物级纖維，其主要由將特性 黏度約1.5至4及5至20奠耳硫（M磺酸根表示）/1〇〇莫耳 對伸笨基對酞釀胺聚合物重複單元之磺酸化聚（對伸苯 基對酞醸胺）所姐成，該孅維之模量小於200克/旦，而 伸長率大於6 X。 2. 根據申謫專利範圍第1項之缴維，其另外含有顔料。 3. —種製備可快速染成深色澤之織物級纖維之方法，此方 法包含將約10至15重量3!特性黏度大於約5之聚（對伸 苯基對酞醯胺）與濃度介於約100.2$輿102¾之硫酸混合 ，並在95至1201之溫度下混合至聚合物降解至特性黏 度低於4 ，將溶液妨入含水凝固浴中Μ形成纖維，由浴 . 中抽出纖絲並將纖綠中和。 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社>製 本纸張尺度適用中國固家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）