含有改进了染色性的可逆卷曲丝的纤维束制造技术

公开一种用于纺织及织物的双组分可逆卷曲丝。该丝的特征是总收缩为约２５％～约５０％，纤维收缩为约２％～约２０％，卷曲收缩为约２０％～约３８％以及碱性上染水平低于约－８。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及双组分可逆卷曲丝。更具体地说，本专利技术涉及上染率特性比先有技术的可逆卷曲丝有改进的双组分可逆卷曲丙烯腈系丝及此种丝的丝束。先有技术描述可逆卷曲双组分丝是熟知的，而且因其具有良好膨松性、覆盖性、柔软手感及回弹而用作织物受到欢迎。这类丝典型地由两种当暴露于收缩剂或溶胀剂时各自的收缩或溶胀能力不同的成纤聚合物组分构成。这类丝典型的制法是将这两种聚合物组分通过喷丝板毛细孔挤出，使生成的丝沿其长度方向具有各聚合物的不连续的独立区域。例如，双组分可逆卷曲丝可以由因二组分间在可水电离基团数量上的差异而具有显著不同亲水性的聚合物组分制成。经暴露于水中之后，可将这类纤维干燥从而产生卷曲，常常呈螺旋形。这种卷曲一经打湿便减弱，干燥时又重新形成；故这种卷曲被称作“可逆”的。这类丝公开于U.S.专利号3,038,238；3,038,240；以及5,130,195中。它们还可从市场购得，例如孟山都公司的商品名PA-QEL和REMEMBER以及杜邦公司的原名SAYELLE，现商品名ORLON的纤维。虽然这类纤维的卷曲可逆性是其最具吸引力的特征，但它们最好也应具有其他一般作为纺织用纤维希望有的特征。例如正象U.S.专利号3,065,042所指出的，收缩对于获得良好织物覆盖性具有特别重要的意义。再有，纤维上染速率快，产品的染色加工速度也快。尽管上面提到的商业化产品已取得成功，但它们仍一直缺少某些上面提到的较为一般的特性。例如，REMEMBER这种产品尽管表现出较快的染色速率，也表现出一定程度的总收缩，然而其收缩虽属尚可，但仍需进行改进。杜邦制造的产品SAYELLE，虽然表现出非常满意的总收缩率和可逆卷曲，但仍存在上染速率较慢的缺点。因此存在对双组分可逆卷曲丝的改进需求，即要求它兼备高上染速率和高卷曲度，同时又保持这类纤维素以著称的卷曲可逆性和相应的美学品味。专利技术概要本专利技术获得上述及其他期望的结果的途径是提供一种基本上由双组分丙烯腈系丝构成的纤维束，其总收缩为约25％～约50％，纤维收缩为约2％～约20％，卷曲收缩为约20～约38％，以及碱性上染水平低于-8，这些参数均指按下面给出的一套适当试验中至少一种测得的值。此纤维束可加工成用于生产织物或纺织品的纱线，而此织物和纺织品可迅速上染并且具有良好的膨松性、覆盖性以及柔软的手感。附图简述附图说明图1是本专利技术纤维束的平面视图；图2是本专利技术纤维束有代表性的一部分的横剖面；图3是图2丝束部分一根有代表性丝的放大断面。优选实施方案详述如同图1～3所示，本专利技术纤维束5的双组分丝10包含第一组分15和与第一组分15沿丝10长度方向共同延伸的第二组分25。较好的是，此丝包含以丝总重量为基准约20wt％～约80wt％的第一组分15和以丝总重量为基准约80wt％～约20wt％的第二组分25。最好是，第一组分15与第二组分25之间夹有单一的界面20。第一组分15由以丙烯腈为主的第一聚合物构成，它较好是比构成第二组分25的以丙烯腈为主的第二聚合物的亲水性大。“以丙烯腈为主的聚合物”的定义是其重量的至少约85％为丙烯腈基团的聚合物。优选地，这两种聚合物材料进一步包含一定数量的磺酸盐基团。磺酸盐基团在聚合物中存在的形式可以是(1)以特定的含磺酸盐的共聚单体存在于聚合物中；(2)从氧化还原催化剂体系，例如过硫酸盐/亚硫酸氢盐体系，衍生而来的磺酸盐基团，该基团连接在聚合物中不含磺酸盐的单体上；或者(3)以(1)和(2)的组合形式。较好的是，该聚合物还包含含有乙烯基的单体，例如醋酸乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、偏二氯乙烯、溴乙烯以及苯乙烯。(1)的非限定性例子包括烯丙基磺酸钠、甲代烯丙基、磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、对磺酸钠苯基甲代烯丙基醚、2-甲基-2-丙烯酰氨基丙磺酸钠以及丙烯酰氨基叔丁基磺酸。如上面讨论过的，该聚合物还可包括从生成该聚合物的氧化还原聚合过程中所用的氧化还原催化剂体系衍生而来的磺酸盐基团。例如，该体系可包括过硫酸盐引发剂，优选过硫酸钠，以及亚硫酸氢盐活化剂，优选亚硫酸氢钠。采用这些材料就可在生成的聚合物上接上磺酸盐端基。如上面所指出的，第一聚合物材料较好是比第二聚合物材料具有更大的亲水性。因此每种聚合物材料中含有的丙烯腈和磺酸盐基团的数量较好这样来选择，使得第一聚合物材料比第二聚合物材料具有更大的亲水性。最好是，第一聚合物材料含有至少约85wt％的丙烯腈共聚单体、约4～约12wt％的含乙烯基的共聚单体以及足以提供0.9～3.5wt％按磺酸根离子计算的磺酸盐基团数量的含磺酸盐基团的共聚单体，以上均以聚合物总重量为基准。第二聚合物材料最好包含至少约85wt％丙烯腈、约4～约12wt％的含乙烯基的共聚单体以及足以提供按磺酸根离子计至多0.4wt％磺酸盐基团数量的含磺酸盐的共聚单体，以上均以聚合物总重为基准。有用的含乙烯基的共聚单体的代表是通式(I)的单体 其中D和E可以是任何诸如烷基、芳基、腈、酯、酸、酮、醚、卤素或氢等取代基。有用的含乙烯基共聚单体的例子包括醋酸乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、偏二氯乙烯、溴乙烯以及苯乙烯。有用的含磺酸盐的共聚单体的代表是通式(II)的含有磺酸盐或磺酸的乙烯基单体 其中A是芳族或酯族取代基，B是氢或乙烯基单体上的脂族取代基。M+代表碱金属阳离子、碱土金属阳离子、氢阳离子或其他合适的磺酸基团的反离子。有用的含磺酸的单体的例子包括烯丙基磺酸钠、甲代烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、对磺酸钠苯基甲代烯丙基醚、2-甲基-2-丙烯酰氨基丙磺酸钠以及丙烯酰氨基叔丁基磺酸。两种聚合物又都可以在聚合物生成期间从氧化还原体系衍生出约0.2～约0.3wt％的磺酸基团，结果第一聚合物材料可以含有约0.9～约3.8wt％磺酸基团，而第二聚合物材料可以含有至多约0.7wt％的磺酸基团。本专利技术尤其优选的丝包括由第一聚合物材料形成的第一组分，该聚合物材料含有91wt％丙烯腈、4wt％醋酸乙烯、5wt％对磺酸钠苯基甲代烯丙基醚用于提供1.6wt％磺酸基团和0.2～0.3wt％由引发剂/活化催化剂体系衍生来的磺酸基团；以及由第二聚合物材料形成的第二组分，该聚合物材料含有93.4wt％丙烯腈、6wt％醋酸乙烯、0.6wt％对磺酸钠苯基甲代烯丙基醚用于提供0.2wt％磺酸基团，和0.2～0.3wt％由催化剂体系衍生来的磺酸基团。优选地，本专利技术的丝束用下面描述的湿法纺丝工艺生产。首先，采用适当的溶剂，优选二甲基乙酰胺(DMAc)，把各聚合物材料分别制成溶液。溶液是在传统的混合设备中制备的，而且较好是这样来制备，以便最终成为均一的溶液形式。最好是，调节这两种溶液的聚合物浓度，使溶液的最终黏度大致相同。随后，将每种溶液过滤并压送到各自的贮罐中，此罐便向纺丝机提供纺丝溶液的来源。然后将溶液纺成多根双组分丝，一般称为纤维束。本文所用纤维束一词的定义是由至少60根疏松组合、基本平行的丝组成的丝束。在纺丝步骤中，每种溶液在流动压力控制下由泵压过加热器和过滤器，控制压力的目的在于保持送入每种溶液各自计量泵集管的溶液供应流率恒定。二溶液流被泵压送至浸没于凝固浴的纺丝组件，凝固浴含有约20％～约70％溶剂，优选DMAc，以及水，凝固浴的温度为0℃～60℃。通过把溶液经纺丝组件的毛细孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基本上由双组分、丙烯腈系丝构成的纤维束，所述丝包含：以丝的总重量为基准约２０ｗｔ％～约８０ｗｔ％由以丙烯腈为主的第一聚合物构成的第一组分和以丝总重量为基准约８０ｗｔ％～约２０ｗｔ％由以丙烯腈为主的第二聚合物构成的第二组分，所述第二组分与所述第一组分共同延伸，而且以丙烯腈为主的第一聚合物比以丙烯腈为主的第二聚合物具有更大的亲水性；其中所说丝的特征是总收缩为约２５％～约５０％，以及碱性上染水平低于约－８。２．权利要求１的纤维束，其中总收缩由约２％～约２０％的纤维收缩和约２０％～约３８％的卷曲收缩构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GJ卡庞，DF比特尔，
申请(专利权)人：索罗蒂亚公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]