染色性能改善的聚酯组合物制造技术

本发明专利技术涉及染色性能改善的聚酯组合物。公开了一种有利于纺织纤维、纱线、混纺纱线、织物和衣服的共聚物组合物。所述组合物包括聚酯共聚物、基于共聚物的量为约4.5和5.5％之间的己二酸、基于共聚物的量为约百万分之630和770(ppm)之间的季戊四醇、和基于共聚物的量为约3.4和4.2％之间的聚乙二醇。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及“染色性能改善的聚酯组合物”。本专利技术涉及适合于合成长丝的聚酯共聚物组合物以及涉及可以由这样的组合物制成的纤维和织物。特别地，本专利技术涉及生产在与聚酯相比对于棉更典型地有利的条件下可以与棉混纺且染色的纤维的组合物。
技术介绍
合成组合物生产长丝、纤维然后是织物的用途被良好地确定。因此，在这样的已确立的组合物中的改善可以是特别有利的。当然，此类改善当它们加强长丝、纤维、织物和由这样的组合物制成的所有物品—通常是服装—的期望的特性是更有价值的。往前推，衣服典型地由织物形成，织物则由纱线机织或针织而得到。反过来，纱线由结合在一起的单个的纤维而形成，最通常使用公知的和良好确立的纺丝工艺。天然纤维—最通常的是棉和羊毛—具有在纱线、织物和衣服中产生期望的性能的特性。例如，羊毛具有(在其他优点当中)优异的热性能，并且当润湿时保温。然而，除非适当地处理，否则羊毛会是粗糙感的，因而当与皮肤长时间间隔地接触时不舒服。棉生产舒服且透气的织物，但是当润湿时会失去其保暖性能。棉、羊毛和其他天然纤维的进一步优点通常是本领域中众所周知的。以同样的方式，合成纤维具有主观上比天然纤维更好的一些性能，其中一些可包括(特别是在聚酯的情况下)强度、耐久性和\记忆性\。因此，在生产或设计或开发最终用途为纤维、纱线和织物的合成组合物中的目标之一是利用合成材料的一些有利性能，同时尽可能密切地匹配—或者在一些情况下改善—天然纤维的期望的性能(例如，羊毛的保暖性，但是较少的粗糙感；棉的舒适，但是当润湿时具有更好的热性能)。在服装工业中，生产具有期望的颜色的衣服的能力是基本的目标。然而，天然纤维、和合成纤维、和它们潜在的化学组合物的本性要求颜色通过一些种类的染色工艺获得。根据状况，纤维可以以纤维、长丝、纱线、织物、或者甚至是以衣服的形式来被染色。进一步，因为在许多情况下消费者期待能够在机器中洗涤和烘干衣服许多次，与之关联的目标是得到能够承受这样的重复的机洗和烘干同时仍维持大多数或全部期望的颜色的衣服。涉及到的目标包括耐光性(典型地与暴露于太阳光相关)和(使用运动服作为其他实例)当暴露于汗水时的颜色稳定性。根本上，衣服的颜色与其生命期之间的关系将基于潜在的纤维的化学组成和适当的染料组合物的化学组成。如本领域中很好理解的，染料技术上定义为\在施加至基材期间在某一时刻变成分子分散且还展现出一定程度的持久性的着色剂\。Tortora，Fairchild'sDictionaryofTextiles，第七版，2009FairchildPublications。染料典型地分类为天然的(例如，来自植物)或合成的(例如，典型地使用有机化学的原理和技术由其他组合物开发的)。纤维的染色特性是基于形成纤维的组成。期望的性能是指\染色性(dyeability)\，其定义为\纤维接受染料的能力\(Tortora，supra)。在衣服的制造中，还通常的是以生产具有期望的性能的最终衣服的比例将合成纤维与天然纤维混纺。由于很多原因，棉和聚酯的混纺物一直受到欢迎。基于此，在棉-聚酯混纺物中产生染色色素的组成和方法已经有期望的成果且保持了期望的成果。然而，两种不同的纤维的本性存在实践问题。例如，棉可以用能够在约150°F的温度下成功地添加至棉基材的\反应性染料\便利地染色。另一方面，聚酯(即，由对苯二甲酸和乙二醇的缩合酯化然后聚合而形成的聚合物)的性能要求聚酯用\分散染料\(即悬浮在水中的着色剂的小颗粒)染色。用分散染料给聚酯着色趋向于要求显著更高的温度；典型地高于约250°F以及频繁地在270°F以上的量级。在许多情况下，成功地染色聚酯也要求高压(即，高于大气压)，或者达到聚酯染色所要求的温度。作为进一步比较的因素，棉染色趋向于通过染料溶液或组合物的pH(典型地在碱性环境下)驱使；而聚酯染色趋向于通过温度驱使，并且常规地要求通常称为\载体\或\流平剂\的补充化学品的添加和性能。从经济的观点出发，分散染料(由于所要求的条件，有时称为“高能”染料)比反应性染料更贵，并且以可比较的基准有时差不多贵5-10倍的因素。由于染色组成和染色条件的差异，传统的实践是将棉和聚酯分开染色。在一些传统方法中，混合的棉-聚酯织物在两个分开的步骤中染色。在第一个步骤中，将织物在约270°F以上的温度下在稍微酸性的浴中染色(例如，使用分散染料)以便使聚酯接受染料。然后将部分染色的织物洗净(scoured)或冲洗，其后在棉适宜的染料(例如，直接或反应性染料)中在碱性pH下、在约150°F的温度下染色。因为许多棉染料将在聚酯染色温度下劣化，两个步骤不能结合。作为必须应对的其他因素，高染色温度趋向于劣化棉-聚酯织物和衣服中经常包括的拉伸纤维如斯潘德克斯的弹性。斯潘德克斯的一些种类可承受高的染色温度(例如，270°F)，但是比具有基本上相同的终端用途的性能的、但趋向于当在这样更高的温度下染色时劣化的种类成比例地更贵。作为又一个因素，感知的颜色(例如，衣服的)是光的相互作用、光使其发亮的材质和所得的人眼的知觉的组合。在纺织染色的项目中，染料的颜色基于染料分子中的官能团。换句话说，纺织物中的不同的颜色是具有不同组成的染料分子的功能。然而，不是所有的染料色素(dyecolors)(即，基本的分子)以天然或合成纤维、纱线和衣服相同的方式履行。因而，纤维、纱线、混合物或织物在相同的条件下可以相对直接地接受特定的染料色素而拒绝(一些或多或少的程度上)其他染料色素。进一步，添加剂经常用于控制或调节聚合物熔体的性能，并且这样的添加剂的特征很可能改变染色特性、或纺丝特性、或二者。作为又一个因素，合成纤维—当然包括聚酯—典型地通过将起始材料聚合、其后将聚合物的熔体通过在称为喷丝板的装置中的小的开口挤出来制造；工艺称为“纺丝”。合成和天然纤维中有经验的那些技术人员将立即意识到术语\纺丝\用于是指两个完全不同的工艺。在一个意思(并且自古代以来)中，纺丝是指将单根的纤维加捻在一起并且将它们拉出为纱线的步骤。在合成纤维的制造中，从熔体挤出长丝为凝固的聚合物长丝也称为\纺丝\。差异在上下文中通常是清楚的。典型地，挤出的长丝的凝固使用骤冷步骤支持或推进，其中针对挤出的长丝管理小心控制的气流。然而，可以以该样式熔融和纺丝的组合物所要求的性能可能与产生良好的染色特性的性能无关，或者与产生良好的染色特性的性能组合时可能是不利的。产生用于纺丝的适当的粘度的组成特性可以与产生良好的染色特性的性能完全无关，并且在某些情况下与产生良好的染色特性的性能直接相反。因而，聚合物、共聚物或共聚物混合物的组成的设计或调节以改善纺丝性能可导致较为不期望的或甚至不可接受的染色性能。例如，为了适当地“纺丝”，熔融的聚合物必须具有允许挤出以在喷丝头处产生连贯的液体长丝(即，它们不分离)同时避免粘度太低(“稀薄”)以致于不能控制出于其预期目的的纺丝过程的一定的流动性(粘性)。因为聚合物熔体的粘度与温度、聚合度和其他聚合物性能成比例，所以纺丝温度也必须是合适的。换句话说，熔融的聚合物必须能够在指定的温度下完成。在合成纤维和它们的制造的环境下，术语\熔体粘度\是指熔融的聚合物在任何给定的条件下对于变形或流动的特定耐性。术语“特性粘度”用于描述与聚合物的平均分子量直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共聚物组合物，其有利于纺织纤维；所述组合物包括：聚酯共聚物；基于共聚物的量为约4.5和5.5％之间的己二酸；基于共聚物的量为约百万分之630和770(ppm)之间的季戊四醇；和基于共聚物的量为约3.4和4.2％之间的聚乙二醇。

【技术特征摘要】
2015.09.11 US 62/217,268;2016.04.19 US 62/324,467;1.一种共聚物组合物，其有利于纺织纤维；所述组合物包括：聚酯共聚物；基于共聚物的量为约4.5和5.5％之间的己二酸；基于共聚物的量为约百万分之630和770(ppm)之间的季戊四醇；和基于共聚物的量为约3.4和4.2％之间的聚乙二醇。2.根据权利要求1所述的组合物，其包含基于共聚物的量为小于2％的量的二甘醇(DEG)。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述季戊四醇以基于共聚物的量为约700ppm的量存在。4.根据权利要求2所述的组合物，其中所述己二酸以基于共聚物的量为约5％的量存在。5.根据权利要求1所述的组合物，其中：所述聚乙二醇以基于共聚物的量为约3.8％的量存在；和所述聚乙二醇具有约400克/摩尔的分子量。6.一种聚酯共聚物长丝，其由根据权利要求1所述的组合物的熔体制成，其中所述熔体维持在约285°F和295°F之间的温度下，以及约0.58和0.82之间的特性粘度下。7.一种变形长丝，其由根据权利要求6所述的长丝制成。8.一种纱线，其由棉纤维和从根据权利要求7所述的变形长丝切断的切断纤维的混纺纱形成。9.一种染色纱线，其为染色的根据权利要求8所述的纱线。10.一种织物，其由根据权利要求8所述的纱线或根据权利要求9所述的染色纱线形成。11.一种衣服，其由根据权利要求10所述的织物形成。12.一种聚酯共聚物长丝的纺丝方法，所述方法包括下列步骤：将对苯二甲酸、乙二醇、约4.5和5.5％之间的己二酸、约630和770ppm之间的季戊四醇、和约3.4和4.2％之间的聚乙二醇聚合成共聚物熔体，其中含有小于2％的DEG；特性粘度在约0.58和0.82之间和温度在约285°F和295°F之间；成比例的量基于聚合的共聚物的量；和将所得聚酯共聚物熔体纺成长丝。13.根据权利要求12所述的方法，其还包括：使所述长丝变形；将变形的长丝切断成切断纤维；和将聚酯切断纤维与棉纺丝以形成混纺纱线。14.根据权利要求13所述的方法，其还包括将所述混纺纱线染色。15.根据权利要求13所述的方法，其还包括由权利要求13中的纱线形成织物。16.根据权利要求15所述的方法，其还包括将根据权利要求15中的织物染色。17.根据权利要求16所述的方法，其还包括由权利要求15或16中的织物形成衣服。18.根据权利要求12所述的纺丝方法，其包括：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：小R·A·亚瑟，
申请(专利权)人：帕克戴尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US