專利名稱：染色的聚烯烴紗線及使用這種紗線的織物的制作方法
染色的聚烯烴紗線^L使用這種紗線的織物
背景技術(shù)：
造的織物。用現(xiàn)有的分散染料或印染系統(tǒng)使這些織物按常規(guī)方式著色。在 同一染浴或印染操作中獲得單一色調(diào)或多種色調(diào)。通過針織、機織或非機 織工藝將本發(fā)明中的織物制造為坯布(greige goods )。用一種水平的染料 添加劑獲得單色。在同一染浴中各包含不同水平染料添加劑的多種纖維將 導致多種色調(diào)。通過增加聚烯烴紗線或纖維中可分散染色添加劑的量，分 散染料的親合力相應增大。根據(jù)本發(fā)明制造的織物可以未染色的形式儲存 在染廠中。然后用常規(guī)的分散染色機或印染法添加顏色。采用本領(lǐng)域技術(shù) 人員已知的經(jīng)濟的常規(guī)分散染色系統(tǒng)獲得意想不到且新穎的效果。本發(fā)明 在服裝和家居裝飾品行業(yè)中特別有用。所生產(chǎn)的織物感覺且看上去與常規(guī) 織物相同，但重量更輕。這是由于聚烯烴的比重為0.91g/cc,而棉花的比 重是1.5g/cc,以及聚酯的比重是1.38g/cc。此外，耐光性和耐洗性與聚酯 相似。
相關(guān)技術(shù)簡述
針織和機織織物以及紡織品是世界范圍的龐大產(chǎn)業(yè)。棉是用于制造機 織或針織織物的纖維的主要選擇。長久以來棉已用于制造紗線和紡織品。 棉是天然纖維，生長在世界的許多地方。世界范圍內(nèi)存在許多棉紡系統(tǒng)。 用棉紡系統(tǒng)容易生產(chǎn)用于服裝和家居裝飾品的棉紗。埃及和美國棉短纖維 是^f吏用最廣泛的生產(chǎn)紗線和織物的棉。
棉紡系統(tǒng)從在田地采摘的棉團開始。該纖維被稱為"短纖維，，， 一般 長度為3/4，，到1.5，，( 1.9到3.8cm)。長度較長的棉比長度較短的短纖維昂貴。
較長的短纖維將得到上好的細紗。機器清潔、梳理，然后將粗紗制成各種 尺寸。通過在本領(lǐng)域眾所周知的機器上加捻或"紡織"粗紗，將棉制成各 種尺寸的紗線。生產(chǎn)紗線以待針織或機織，來產(chǎn)生用于服裝和家居裝飾品 的織物。通過采用各種尺寸的大或小紗線，針織或機織制造者能夠制造各 種類型的外套或服飾。如果棉織物被制造并保持在未染色狀態(tài)，則該織物
被稱為坯織物(greige fabric)。這是制造使用最廣泛的棉織物的最常見且 經(jīng)濟的方法。通常在接到織物終端用戶的訂單后進行織物的染色或印染。 然后將染色的棉織物剪切成適當?shù)男螤睿⒂蛇@些部分縫制成各種服裝外套。
在棉服裝織物上著色的最常見的系統(tǒng)使機織、針織或非機織織物染 色。將織物放置在包含水、還原染料或直接染料和化學品的機器中。將染 浴的溫度調(diào)節(jié)到期望值。熟練的操作者將采用此方法在棉織物上產(chǎn)生期望 的色度。根據(jù)客戶的要求，干燥和整理織物。染廠是含有昂貴的染料和整 理設備的資本密集的操作。除染色之外，染廠具有干燥和整理設備如預縮 機、化學品施加器以及輾壓或折疊設備。理想地，棉的優(yōu)良替代品能夠用 現(xiàn)有的棉紡來加工，染色和整理棉的染色及整理設備系統(tǒng)遍布世界范圍。
由棉針織或機織的織物具有標準的名稱，并作為商品購自世界大多數(shù) 地區(qū)。然后，制造者將織物送到染廠作為未著色的坯織物儲存，等待對著 色織物的訂單。將染色的織物剪切和縫制成服裝外套或者家居裝飾品產(chǎn) 品，例如巾爭帳、床單或室內(nèi)裝飾品。
已進行了許多嘗試以生產(chǎn)棉的合成替代品。人造絲(rayon)和醋酸纖 維素是最早成功生產(chǎn)出棉的替代品的嘗試。源自羊毛的纖維素用于人造絲 工藝中。人造絲和醋酸纖維素廣泛用于服裝和家居裝飾品行業(yè)。然而，生 產(chǎn)這些紗線和纖維導致大量污染，在美國不生產(chǎn)它們。人造絲具有非常值 得期望的性質(zhì)。它易于染色，并且所生產(chǎn)的外套是明亮且柔軟的，是棉的 優(yōu)良替代品。因為大多數(shù)人造絲不得不靠進口且通過專業(yè)制造來生產(chǎn)，所 以它是昂貴的，除昂貴的高檔時尚外套之外，不使用它。還將人造絲與棉 或其它合成物混合以制造具有期望特性如觸感或懸垂性的織物。人造絲或 醋酸纖維素替代棉時沒有重量優(yōu)勢。它們的比重與棉的比重相同。
由丙烯腈單體制成的合成丙烯腈系纖維(acrylic fiber)也用于制造柔 軟的纖維。此纖維不象棉那么易于染色，且主要以大顏料染色批次(large pigment dyed lots )生產(chǎn)，即纖維紡紗之前先結(jié)合染料。此外，丙烯腈系纖 維比棉貴得多。它具有1.17g/cc的比重，這使它與羊毛混合用于運動衫及 用于^f未類(hosiery)是理想的。
由聚酯制成的合成纖維占用于生產(chǎn)織物的所有纖維的一半。制造聚酯 是很大的產(chǎn)業(yè)。世界范圍內(nèi)生產(chǎn)大約330億磅聚酯用于服裝和家居裝飾品。
聚酯最初作為棉的替代品而被引入，但聚酯沒有取代棉，而是通常與 棉混合或共混。長久以來，聚酯已被設計達到感覺柔軟，并與棉混合，使 得能夠用棉紡系統(tǒng)制造紗線。實際應用中有許多棉/聚酯的不同共混物。發(fā) 現(xiàn)60%棉與40%聚酯的共混物是非常普通的。在針織和機織織物中發(fā)現(xiàn)這 些共混物。在現(xiàn)今的現(xiàn)代染色和整理裝置中，由棉和聚酯的共混物的紗線 制成的未染色的織物被染色、整理并以單色運送給終端用戶。使采用一種 染料染色的棉的色度與采用分散染料染色的聚酯的色度相匹配需要很高 的技藝。染色這類共混物時，采用兩步法，這比采用一步法貴得多。
聚酯具有一些缺陷。染色困難，并且將聚酯和棉染成均勻的色度需要 很高的技巧。聚酯纖維需要受壓下的高溫以吸收高能量分散染料。用直接 或還原染料將棉染色，不需要壓力或高溫。為了染聚酯以及聚酯和棉的共 混物，多數(shù)有經(jīng)驗的染廠保留大量分散色度。而且，由100%聚酯制成的 織物，穿著者感覺沉重。
非常期望在服裝和家居裝飾品行業(yè)中有可利用的具有新特性的合成 紗線或織物。理想地，合成纖維可以用于制造供類似于由100%棉制成的 織物使用的紗線。聚酯不符合這些標準。
聚烯烴(聚丙烯、聚乙烯)是由至少85%的乙烯、丙烯或其它烯烴單 元組成的人造纖維。除在常規(guī)的染色或印染系統(tǒng)上不易染色之外，聚烯烴 纖維可以是棉的理想替代品。本人已發(fā)現(xiàn)1.8旦/絲且纖維長度1.5"到2"( 3.8 到5.1cm)的聚烯烴是棉的優(yōu)良替代品。除了它的"觸感"之外，聚烯烴 纖維具有下列特性
1 、利用現(xiàn)有的紡紗系統(tǒng)容易將聚烯烴纖維轉(zhuǎn)換為紗線；
2、 聚烯烴紗線在針織機和織機上運行良好；
3、 聚烯烴紗線觸感柔軟；
4、 聚烯烴短纖維在非織機上運行良好；
5、 聚烯烴織物展現(xiàn)出良好的觸感；
6、 聚烯烴織物干燥快速；
7、 聚烯烴織物能夠傳輸水分但保持身體熱量；以及
8、 聚烯烴織物非常耐沾污。
聚烯烴的主要不足在于它不能用常規(guī)染色系統(tǒng)染色。幾乎所有聚烯烴 織物和紗線是顏料或溶液染色的，即在纖維紡紗之前結(jié)合顏料。由顏料染 色的紗線制成的織物無法在收到訂單時染成流行色度。這在服裝和家居裝 飾品行業(yè)中使織物制造昂貴，且存貨過大，難于管理。目前顏料染色的聚 丙烯主要用于制造地毯和墊子。聚烯烴具有相對低的熔點。對于某些應用， 聚烯烴纖維在過低的溫度熔融。結(jié)果，聚烯烴纖維在高的干燥溫度下不具 有尺寸穩(wěn)定性。
已進行了一些嘗試以生產(chǎn)可染色的聚烯烴纖維。
授予Eominguez等的美國專利6,420,482涉及一種組合物，其包括聚 烯烴以及官能化聚烯烴和聚醚胺的反應產(chǎn)物的共混物，其中在慣用的混合 裝置中將聚醚胺接枝入官能化聚烯烴中。
授予Henkee等的美國專利6,146,574也涉及一種組合物，其包括聚烯 烴以及官能化聚烯烴和聚醚胺的反應產(chǎn)物的共混物，其中在慣用的混合裝 置中將聚醚胺接枝入官能化聚烯烴中。
授予Calogero等的美國專利6,126,701涉及一種未改性聚烯烴纖維的 染色方法。未改性的聚烯烴纖維與處于或者高于聚烯烴玻璃化轉(zhuǎn)化溫度 (Tg)下的膠狀乳劑接觸。通過將水和溶解在有機溶劑中的長鏈烷基取代 的蒽醌染料混合制備該乳劑。
授予Sheth等的美國專利5,576,366涉及可用分散或陽離子染料染色的
乙烯烷基丙烯酸酯接枝聚丙烯的組合物。可以包括少量聚酯，和包括單酸 甘油酯和線性烷基鹽的親水改性劑。該親水改性劑還起連接聚酯和聚烯烴
的增容劑的作用。Sheth還披露了用于聚烯烴纖維染色的方法，其將聚烯 烴與烷基基團上具有1到4個碳原子的烷基丙烯酸酯和乙烯的熱塑性共聚 物接枝成纖維，向聚烯烴基質(zhì)中添加聚酯，將該組合物紡成纖維，然后使 該纖維暴露于染浴中。
授予Sheth等的美國專利5,550,192教導了一種聚烯烴纖維，其包括約 98%重量到70%重量的聚烯烴，以及包括約70到82%重量的乙烯和約30 到18%重量的烷基丙烯酸酯的選定量的乙烯共聚物，其中烷基具有一個到 四個石友原子，所述組合物包含聚烯烴和乙烯共聚物總重量的0.2到3.0%的 烷基丙烯酸酯，其中所述共聚物的至少一部分接枝在所述聚烯烴上，并且 有效量的所選分敎染料擴散到聚烯烴中以生成著色的纖維。
授予Hoyt等的美國專利5,169,405涉及具有多色圖案的主要聚酯織 物。該織物具有至少一種非芳香劑，少于所述纖維50。/。重量的在高于約 180。C時熔融的部分結(jié)晶的聚曱基烯烴紗線，以及聚酯紗線。在預定圖案 中將聚曱基烯烴紗線和聚酯紗線構(gòu)造在一起，然后用*染色技術(shù)部分染 色。
授予Havens等的美國專利4,320,046涉及烯烴聚合物、聚乙烯和聚丙 烯的染色，通過在烯烴聚合物中M少量C-14或更高級a-烯烴與聚 丙烯-接枝物-馬來酸酐的共聚物，并隨后用堿性染料原料如Malachite Green 的7jO容液處理該纟且合物。
授予Fuest等的美國專利3,926,553涉及包含少量烷基或含芳烷基胺聚 合物的成形聚烯烴制品的可染性程度的選擇性控制方法。用弱酸性陰離子 表面活性劑處理該成形制品以^提高可染性，或者用強酸性陰離子表面活性 劑處理以抑制可染性。
授予Farber等的美國專利3,652,198涉及用路易斯酸以非連續(xù)的方式 處理由聚(a-晞烴)或聚酯以及熱塑性含氮堿性聚合物制成的成形制品以 獲得多色制品的工藝。
授予Brown等的美國專利3,622,264涉及在同一染浴中采用可任選地 包含陰離子或非離子表面活性劑的不同等級染料的共混物將聚烯烴織物 染成多色圖案的工藝。
授予Coover等的美國專利3,315,014涉及聚丙烯纖維，其用聚合乙烯 基吡啶改性，以提高纖維的染料親合性并賦予抗氧化和風化性。
授予Craubuer等的美國專利3,256,362涉及由烯鍵不飽和的聚酯生產(chǎn) 的改性聚烯烴。
本領(lǐng)域已知，在聚烯烴上接枝某些官能度會使聚烯烴可染色。上面列 出的全部專利涉及明顯區(qū)別于本發(fā)明的化學。例如，Craubuer3,256,362涉 及區(qū)別于上面列出的其余專利的不飽和聚酯。Craubuer專利要求混合困難 和不相關(guān)類型的聚酯。在該專利中的不飽和聚酯不是無定形的，且沒有在 生產(chǎn)聚烯烴所需的低溫下充分混合。
Bertamini等的專利合作條約申請WO03029536A1 ( "Bertamini")教導
聚烯烴聚合物(從95到55%重量)和小纖維形成聚合物(從5到45%重 量)以提供聚烯烴和小纖維形成聚合物的共混物。在擠出機中熔化該聚合 物共混物以提供聚烯爛和小纖維形成聚合物的大體上均勻的熔融共混物。 使該熔融共混物通過長徑(L/D)比范圍從約3到約30的噴絲頭，以提供 一種纖維，其具有聚烯烴基質(zhì)和分歉在聚烯烴基質(zhì)中的小纖維形成聚合物 的伸長的、大體上不連續(xù)的小纖維，由此，纖維的外表面基本沒有小纖維。 Bertamini教導，聚胺和聚酯制造適合的小纖維形成聚合物。Bertamini還 教導了利用0到20%重量的選自下述組的聚烯烴增容劑馬來酸鹽化的聚 丙烯(maleated polypropylene),馬來酸鹽化的乙烯-丙烯共聚物、馬來酸鹽 化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、馬來酸鹽化的苯乙烯-乙烯-苯乙 烯共聚物、馬來酸鹽化的乙烯-丙烯-二烯單體共聚物和馬來酸鹽化的乙 烯-丙烯橡膠。還公開了其它聚烯烴增容劑。適合的聚酯包括聚對苯二甲 酸亞乙酯、聚對苯二甲酸亞丁酯和聚對苯二曱酸亞三曱酯。Bertamini教導 了對于形成小纖維，10:1到40:1的聚酯熔體粘度與聚烯烴熔體粘度比是優(yōu) 選的。因而，顯然，Bertamini涉及采用半晶質(zhì)的和分子量相對高的聚酯，
如通常在紡織纖維生產(chǎn)中使用的。
發(fā)明概述
本發(fā)明涉及包括聚烯烴和染色增強劑的可染色聚烯烴纖維。染色增強 劑可以是任何可使用的基于對苯二酸酯的共聚多酯?；趯Ρ蕉狨サ墓?聚多酯可以選自以下組PETG， 二元醇改性的聚對苯二甲酸亞乙酯共聚 多酯，優(yōu)選用1,4-環(huán)己二曱醇改性；以及聚(環(huán)己烷二亞曱基)對苯二曱 酸酯PCT的酸或二元醇改性共聚多酯，即戶CX4 ;^尸CT( 。染色增強劑可 達可染色聚烯烴纖維重量的約40%,優(yōu)選地，染色增強劑可達可染色聚烯 烴纖維重量的約0.5%到約25%，更優(yōu)選可達可染色聚烯烴纖維重量的約 1%到約12.5%?？扇旧木巯N纖維可以任選地包括有效量的聚烯烴增容 劑。
本發(fā)明的聚烯烴可以是選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其共混物 的聚丙烯。或者，本發(fā)明的聚烯烴可以包括聚乙烯。
本發(fā)明的目標是采用具有棉織物的大多數(shù)特性并克服了聚酯織物缺 點的合成紗線以創(chuàng)造新穎的針織機織或非機織織物。為了取得作為棉織物 優(yōu)良替代品的資格，該織物必須能夠以坯布的形式獲得，易于在常規(guī)系統(tǒng) 上染色，觸感柔軟；該織物必須"透氣"并從身體芯吸走水分。用本發(fā)明的 合成紗線制造的織物將易于手洗或機洗，并且不會被一般的家庭食物污漬 沾污。用本發(fā)明制造的織物比使用標準尺寸的紗線制造的織物重量輕，且 在室溫下比棉織物干燥更快。用本發(fā)明制造的織物具有出眾的耐光和耐洗 性。
盡管棉紡系統(tǒng)是使用最廣泛的系統(tǒng)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠利用任何 常頭見的紡紗系統(tǒng)制備能制成紗線的纖維。精紡(worsted spinning)、毛紡 (woolen spinning)或改進的壽青紡是一些更常見的紡紗方法。可以改變纖 維的長度和旦(denier)以適應^f壬何紡紗系統(tǒng)。
除了紡成紗線的短纖維，還有連續(xù)的長絲紗線的大量生產(chǎn)。本發(fā)明可 以應用于如前文所定義的纖維或絲。簡而言之，本發(fā)明涉及用可分散染色
的合成聚烯烴紗線和纖維制造針織機織及非機織織物坯布的方法，該坯布 易于用商業(yè)上可獲得的分散染色系統(tǒng)染色和加工。通過詳細的描述，這些 坯布優(yōu)于棉以及棉聚酯共混物的新的優(yōu)點將是顯而易見的。本發(fā)明還展示 了接枝在聚烯烴上以使其可分散染色的優(yōu)選的新添加劑。
通過下文給出的詳細描述，本發(fā)明進一步的目標及進一步的范圍將變 得顯而易見。然而應理解，僅為了說明給出詳細描述和實施例，因為在本
附圖簡述


圖1顯示了作為染色增強劑母料(MB )濃度的函數(shù)的顏色強度和Delta E CMC ( A五c,)(實施例XI )，采用含20%母料的經(jīng)染色的纖維作為參照樣。
圖2是在2000X放大倍率下實施例xm纖維A的橫截面的顯微照片。 圖3是在3600X放大倍率下實施例XIII纖維A的橫截面的顯微照片。 圖4是在9500X放大倍率下實施例XIII纖維A的橫截面的顯微照片。 圖5是在18000X放大倍率下實施例XIII纖維A的橫截面的顯微照片。 圖6是在36000X放大倍率下實施例XIII纖維A的橫截面的顯微照片。 圖7是在61000 X放大倍率下實施例XIII纖維A的橫截面的顯微照片。 圖8是在12500X放大倍率下實施例Xin纖維B的橫截面的顯微照片。 圖9是在25000X放大倍率下實施例XIII纖維B的橫截面的顯微照片。
發(fā)明詳述
本發(fā)明涉及利用已被增強接受分散染料的聚烯烴紗線或纖維制造針 織、機織或非機織的織物。本發(fā)明的聚烯烴組合物能夠接受分散染料。聚 烯烴不能染色，但添加到本發(fā)明的聚烯烴中的添加劑將接受在用以染色聚 酯或聚酯和棉的共混物的染色裝置中所使用的任何分敎染料。不需要購買 特別的染料來獲得所有描述的色度。本發(fā)明在聚烯烴中使用添加劑以產(chǎn)生 被制成機織、針織或非機織坯布織物的紗線。本發(fā)明的織物可以作為未著 色的存貨儲存。采用通常用于聚酯染色的分散染料使坯布著色。用于聚酯
染色的非常高的溫度對聚烯烴織物染色是不必要的。220。F 266。F (104°C 130°C )的溫度是理想的。當采用本發(fā)明染色聚烯烴織物時，獲 得任何顏色的明亮深色度。
對本發(fā)明來說，術(shù)語"纖維，，指高長寬比能夠形成二維或三維制品(如 機織或非機織織物)的成形的聚合體。術(shù)語"聚烯烴纖維"意指由可包括本 文所述的各種抗氧化劑、顏料和添加劑的聚烯烴制備的纖維。此外，纖維 指可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任意各種形式的絲，即單絲、復絲、絲 束、短或切斷的纖維、纖維紗線、繩，機織、栽絨及針織織物，非機織織 物(包括熔噴法和紡粘織物，以及多層非機織織物)、層壓制品，以及這 些纖維的組合。本發(fā)明的纖維可以是單絲、復絲或者雙組分纖維。可以將 本發(fā)明的纖維制備成短纖維、紗、繩或直接紡成的非機織織物。
除僅一種單色外，染上多種色調(diào)。用具有1%重量到15%重量的染色 增強劑的聚烯烴紗線使織物在含分散染料的同一染浴中染成同一色度的 多種色調(diào)。這通過將本發(fā)明中詳細說明的不同強度的染色增強劑添加到聚 烯烴纖維或紗線中得以實現(xiàn)。舉例來說，具有5%重量染色增強劑的紗線 稱為"A",具有3。/。重量染色增強劑的紗線稱為"B",以及具有1.5%重量染 色增強劑的紗線稱為"C"。將紗線A、 B和C 一起放置在織物形成機器如 織機上時，所得織物在同一染浴中染色為三種新的自有色調(diào)。 一種深，一 種中等， 一種淺。濃縮物的優(yōu)選范圍從1%重量到15%重量。
當用含兩種染色程度的紗線和不含任何染色增強劑的一種紗線制造 織物時，產(chǎn)物將是具有兩種色調(diào)的織物以及白色的織物。該方面產(chǎn)生了新 穎且意想不到的效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員將發(fā)現(xiàn)利用本發(fā)明制備新織物的許 多令人愉快的方式。
當用僅含一個水平染色增強劑的紗線制造時，由聚烯烴紗線制成的織 物將染色為單色。優(yōu)選的染色增強劑的量基于布料的重量應當為5%?？?以使用從1到15%的其它濃度以改變?nèi)玖衔铡?br> 采用100%的本發(fā)明聚烯烴紗線能夠獲得意想不到且新穎的效果。采
用根據(jù)本發(fā)明制備的聚烯烴的好處如下
1、 聚烯烴織物在溫水中耐洗；
2、 聚烯烴織物可以在低溫下晾干或快速機器干燥；
3 、分散染色的聚烯烴織物在洗滌過程中不會伸長或收縮；
4、 聚烯烴織物干燥基本不起皺；
5、 聚烯烴織物耐沾污；
6、 聚烯烴織物觸感柔軟；
7、 聚烯烴織物比棉輕38%;
8、 聚烯烴織物會芯吸水分且透氣；
9、 聚烯烴織物防霉菌及藻類生長；
10、 可以用紡紗或連續(xù)長絲制造聚烯烴紗線；以及
11、 聚烯烴織物的特征在于是易于打理、便于出行的外套。
聚烯烴染色增強劑
有各種促使或增強聚烯烴接受染料的方法。使聚烯烴可分散染色的優(yōu) 選方法3。下
將一定量染色增強劑添加到聚烯烴聚合物中。染色增強劑可以是任何 基于對苯二酸酯的無定形的共聚多酯?；趯Ρ蕉狨サ臒o定形的共聚多
酯可以選自PETG， 二元醇改性的聚(對苯二甲酸亞乙酯)共聚多酯， 優(yōu)選用1,4-環(huán)己二曱醇改性；以及聚對苯二曱酸環(huán)己二曱酯PCT的酸或二 元醇改性共聚多酯，即尸CTJ斧尸CTG"。添加到聚烯烴中的優(yōu)選的染色增 強劑是無定形的PETG ( 二元醇改性的聚對苯二曱酸亞乙酯)。選用無定形 的PETG是因為它在比聚丙烯低的溫度下"熔融"。這使本領(lǐng)域技術(shù)人員能 夠用常規(guī)聚烯烴纖維擠出機制造可染色的聚烯烴。不需要特別的設備來執(zhí) 行此操作。此添加劑的優(yōu)點在于添加染色增強劑不必干燥及減濕。
除基于對苯二酸酯的無定形的共聚多酯之外，染色增強劑可以另外包 括聚烯烴增容劑。i^^炎J^容,/可以選自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-接枝物-馬來酸酐、聚丙烯-接枝物-馬來酸酐以及聚乙烯-聚丙烯-接枝物-馬來酸酐。
優(yōu)選的聚烯烴增容劑是聚丙烯-接枝物-馬來酸酐，以提高PETG在聚烯烴 纖維中的分散性。
優(yōu)選的染色增強劑是來自Eastman Chemical的無定形的PETG 1428和 來自Uniroyal的聚丙烯-接枝物-馬來酸酐Polybond 3200。 96%PETG 1428 和4%聚丙烯-接枝物-馬來酸酐的共混物是理想的(除非特別說明，百分比 按重量計)。本人使該共混物進入聚丙烯以產(chǎn)生50%活性的化合物。50% 是聚丙烯，48%是無定形的PETG,以及2%是馬來酸酐-接枝物-聚丙烯。 本領(lǐng)域技術(shù)人員會選擇適當?shù)姆椒▉碇苽湓摶衔铩．斎?，本領(lǐng)域技術(shù)人 員將通過試驗改變百分比以適應他們的需要。
本發(fā)明的組合物的制備可以按幾種不同方法實現(xiàn)。通過使單獨包括基 于對苯二酸酯的無定形的共聚多酯或任選包含聚烯烴增容劑的染色增強
劑與聚烯烴聚合物接觸，通過例如干混這些材料然后使整個組合物通過擠 出機，可以將染色增強劑添加到聚烯烴中。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解可以 將組分單獨送到熔融才齊出機的進料口 ，而不是在送入才齊出機之前干混它 們?；蛘?，可以將組分直接送到混合設備如混合擠出機、高剪切連續(xù)混合 機、雙輥軋機(two roll mill),強力混合機如Banbury等。確保染色增強劑 充分分散的混合替代方法是分兩階段混合。第一階段制備濃縮物(或舉 并)，包括在高剪切混合機如Banbury混合機或混合擠出機中使染色增強劑 與適當量的聚烯烴聚合物混合。第二階段，在高剪切下混合該濃縮物以及 包括額外的聚烯烴聚合物在內(nèi)的全部剩余組分。還可以在低剪切環(huán)境，例 如在纖維紡紗生產(chǎn)線的擠出機部分混合第二階段?？偟膩碚f，目的是獲得 所有組分的適當M,這通過足以引發(fā)塑料成分熔融的剪切和熱量是容易 實現(xiàn)的。然而，應當如本領(lǐng)域技術(shù)人員正常操作的那樣控制混合的時間和 溫度，以避免過于降低分子量以及組分不必要的揮發(fā)。根據(jù)所用的聚烯烴 塑料組合物，能夠預期約250。F到約550T (121。C到約260。C )的熔融溫 度范圍。如果本發(fā)明的組合物為球狀，可以將它們包裝在Gaylord或鼓狀
圓桶中，而無需特別的氣體密封劑。
使用聚烯烴增容劑以幫助基于對苯二酸酯的無定形的共聚多酯牢固
地固定在聚烯烴上。聚烯烴增容劑不是使聚烯烴可^:染色所必需的。然
而，已發(fā)現(xiàn)如果沒有聚烯烴增容劑，基于對苯二酸酯的無定形的共聚多酯 不能均勻分散。這導致不均勻的*和不均勻的染色。
可染色的聚烯烴纖維和紗線
將10%owg(owg:基于布料的重量)的包含染色增強劑(包括基 于對苯二酸酯的無定形的共聚多酯，48。/。無定形的PETG (聚酯)；和聚烯 烴增容劑，2%聚丙烯-接枝物-馬來酸酐)以及50%聚丙烯的小球送入采用 聚烯烴纖維擠出機。產(chǎn)物是包含與95°/。聚烯烴混合的5%可分散染色染色 增強劑的纖維。當在含分散染料的染浴中時，本領(lǐng)域技術(shù)人員為獲得期望 的色度會改變接枝物與聚烯烴的共混物。本人改變了共混物并對纖維染 色，發(fā)現(xiàn)對于深的單色優(yōu)選的增強作用將是5%owg,對于較淺的色度為 2.5%owg。 5。/。owg纖維和2.5。/。owg纖維在同一染浴中時，由同一染浴得到 令人愉快的雙色調(diào)色度。術(shù)語"染色增強的聚烯烴"描述了可染色的聚烯烴產(chǎn)品。
由于下列原因，含50%聚烯烴、48%無定形的PETG和2。/。聚丙烯-接 枝物-馬來酸酐共混物的小球是優(yōu)選的
1、 分散染料是接枝物吸收的唯一染料。
2、 共混物在聚烯爛的加工溫度熔融。
3、 共混物接枝并易于擠成小球。
4、 混合的小球送入聚烯烴纖維擠出機不必完全干燥(bone dry )。
5、 在纖維擠出期間，共混物混合均勻并在聚烯烴內(nèi)充分分散。
6、 可染色接枝物在任何染色條件下是穩(wěn)定的。
7、 接枝的紗線或織物用標準分散染料染色或印染。
8、 印染易于實現(xiàn)，且僅需暴露在212T (IO(TC )溫度的蒸汽下2到4分
鐘。
9、 顏色在175。F (79.4°C)的溫暖溫度下耐洗。
10、 接枝物提高了聚烯烴的"觸感"。
現(xiàn)在將更詳細地描述本發(fā)明。 實施例I-單色織物
a) 擠出具有8~22[HI1]dg/min熔體流動指數(shù)(用ASTM D-1238,條件 L-230/2.16測量)的聚烯烴小球，并與使用上述優(yōu)選的PETG和聚丙烯-接 枝物-馬來酸酐混合物的共混物緊密混合。用常規(guī)的纖維擠出設備將95% 聚烯烴和5。/。PETG/聚丙烯-接枝物-馬來酸酐的共混物擠成短纖維。纖維為 1.8dpf并剪切成1.5" ( 3.8cm )。生產(chǎn)并包裝大約l，OOO磅(454kg)短纖維。 每絲的旦接近棉，因此其是短纖維長度。
b) 人造纖維的染色增強的聚烯包在梳棉過程中混合在一起，并制成粗 紗的緊密共混物。用常規(guī)棉設備制成的粗紗被環(huán)錠紡紗成10/1棉紗支數(shù)并 巻繞在3磅(1.3kg)包裹上。生產(chǎn)大約1000磅(454kg)紗。
c) 在10針距(cut)圓型針織機上針織10/1聚烯烴紗線。此制造工 藝形成最適于制作剪裁和縫制運動衫的未染色的坯布。
d) 在通常用于聚酯染色的常規(guī)噴射染色機中將運動衫坯布織物染色。 將溫度保持在250°F (121°C)以避免損壞聚烯烴。0.5%owg的分散染料 Terasil Blue BRL與標準染料分散化學品和水一起使用。所得運動衫織物是 新穎且令人愉快的明亮色度的深藍色。織物在相對冷的爐中干燥。溫度保 持低于聚烯烴的熔融溫度或者200。F (93.3°C)。水閃蒸，留下干燥明亮的 織物，巻起并包裹供出貨。與棉或棉聚酯共混物相比，干燥時間大大減少， 因為聚烯烴僅含少量的水。
f)剪裁和縫制運動衫織物，它是意想不到地新穎的。重量上它比制成 同樣規(guī)格的棉運動衫輕至少30%。這是因為聚烯烴的比重是0.91g/cc，而 棉或棉_聚酯共混物為1.38g/cc或更多。
此新穎的運動衫事實上會漂浮在水中。該運動衫具有棉的外觀和觸 感，而在重量上實質(zhì)上更輕。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，可以同樣方式用不同 尺寸的紗線生產(chǎn)不同重量的織物。
實施例II 一色調(diào)聚烯烴織物上的色調(diào)
a) 將具有8~22dg/min熔體流動指^:的聚烯烴小球與上述染色增強劑 緊密混合。混合物是95%聚烯烴與如本發(fā)明中所述的由PETG和聚丙烯-接枝物-馬來酸酐組成的5%染色增強劑。用常規(guī)的短纖維擠出設備將混合 物擠成短纖維。dpf為1.8并剪切成1.5" (3.8cm)。生產(chǎn)并包裝大約1,000 磅(454kg)短纖維。每絲的旦接近棉，因此其是短纖維長度。這一批稱 為"纖維A"。
b) 將具有8~22dg/min熔體流動指數(shù)的聚烯烴小球與上述染色增強劑 緊密混合。共混物是97%聚烯烴與如本發(fā)明中所述的由PETG和聚丙烯-接枝物-馬來酸酐組成的3%分散染色增強濃縮物。用常規(guī)的纖維擠出設備 將混合物擠成短纖維。dpf為1.8并剪切成1.5" (3.8cm)。生產(chǎn)并包裝大約 l,OOO磅(454kg)纖維。每絲的旦接近棉，因此其是短纖維長度。這一批 稱為"纖維B"。
c) 在梳棉過程中分別將短纖維的聚烯烴包混合在一起，并制成粗紗。 用常規(guī)棉設備制成的粗紗環(huán)錠紡紗成10/1棉紗支數(shù)并巻繞在3磅(1.3kg) 包裹上。每種紗線生產(chǎn)大約1000磅(454kg)，共1000磅具有5%濃縮物 的聚烯烴(紗線A )，以及1000磅接枝有3%濃縮物的聚烯烴(紗線B )。 兩種都將接受分散染料。
d) 將含5%濃縮物的聚烯烴紗線A和含3%濃縮物的聚烯烴紗線B并 排放置在10針距圓型針織機上。兩種紗線都是10/1。在10針距圓型針 織機上針織聚烯烴紗線。此制造工藝形成最適于剪裁和縫制運動衫的未染 色的坯布織物。
e) 在通常用于聚酯染色的常規(guī)噴射染色機中將運動衫坯布織物染色。 將溫度保持在250下U21。C)以避免損壞聚烯烴。0.5%owg的分散染料
Terasil Blue BRL與標準染料分散化學品和水一起使用。所得運動衫織物是 新穎且令人愉快的雙色調(diào)色度的藍色。僅使用同一染浴，在織物上獲得多 于一種色度?？椢镌谙鄬涞臓t中干燥。溫度保持低于聚烯烴的熔融溫度 或者200。F (93.3°C)。與棉或棉聚酯共混物相比，干燥時間大大減少。水 閃蒸出聚烯烴，留下干燥明亮的織物，巻起并包裹供出貨。
f)剪裁和縫制雙色調(diào)運動衫織物，它是意想不到地新穎的。雙色調(diào)效 果是新穎的，并且看上去如羊毛或亞麻布一樣自然。重量上它比制成同樣 規(guī)格的棉運動衫輕至少30%。這是因為聚烯烴的比重是0.91g/cc,而棉或 棉-聚酯共混物為1.38g/cc或更多。此新穎的運動衫事實上會漂浮在水中。
應理解，通過改變濃縮物的量和送到針織織或織機的聚烯烴紗線的數(shù) 量，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠創(chuàng)造出由送到各種針織機或織機的聚烯烴或聚烯 烴與其它紗線的共混物制成的許多時尚且新穎的坯布織物。本領(lǐng)域技術(shù)人 員理解，可以同樣方式用不同尺寸的紗線生產(chǎn)不同重量的織物。
實施例III —連續(xù)長絲織物的單色
a) 擠出具有8 22dg/min熔體流動指數(shù)的聚烯烴小球，并與使用上述 優(yōu)選的PETG和聚丙烯-接枝物-馬來酸酐混合物的共混物緊密混合。用常 規(guī)的擠出設備將95%聚烯烴和5。/。PETG/聚丙烯-接枝物-馬來酸酐的共混物 擠成連續(xù)長絲紗線。長絲纖維為5.4dpf。生產(chǎn)大約1,000磅(454kg)紗線 并繞在緯紗管上。
b) 在常規(guī)變形機(texturing machine )上將未拉伸絲拉伸!3.0X并虛掄 變形。變形的紗線具有277條1.8旦/絲的絲。紗線柔軟且觸感象棉。紗線 是明亮且未著色的，并巻裝在3磅(1.3kg)圓錐上。在此過程中施加適當 的紡絲油劑(spin finish )。
c) 在10針距圓型針織機上針織變形的紗線。產(chǎn)物是明亮柔軟外觀的 未染色的運動衫坯織物。
d) 在通常用于聚酯染色的常規(guī)噴射染色機中將明亮的變形連續(xù)長絲 運動衫坯布織物染色。將溫度保持在250。F (121°C)以避免損壞聚烯烴。
0.005%owg的M染料Terasil Blue BRL與標準染料分散化學品一起使用。 所得運動衫織物是新穎且令人愉快的明亮的單色深藍色?？椢镌谙鄬涞?爐中干燥。溫度保持低于聚烯烴的熔融溫度或者200。F (93.3°C)。與棉或 棉聚酯共混物相比，干燥時間大大減少。水閃蒸出聚烯烴，留下干燥明亮、 美觀的織物，觸感柔軟，巻起并包裹供出貨。
e)剪裁和縫制連續(xù)長絲運動衫織物，它是意想不到地新穎的。它是明 亮、"美觀"且時尚的。它是單色的，但通過釆用如上實施例II的相同技術(shù)， 本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠變化聚烯烴紗線并從同一染浴實現(xiàn)兩種或三種色調(diào) 的新效果。在重量上它比由聚酯制成的運動衫輕30%。這是因為相對于聚 酯的1.38g/cc,聚烯烴的比重是0.91g/cc。此新穎的運動衫事實上會漂浮在 水中。它是免燙的，對于出行的外套將是理想的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應理解可以用同樣的4支術(shù)生產(chǎn)例如20、 70、 120或150 旦的更細紗線。上面這個實施例是為了顯示采用用于使短纖維可染色的同 樣的PETG和聚丙烯-接枝物-馬來酸酐的共混物，能夠使連續(xù)長絲織物可 染色。還可以用這些紗線制造機織織物。
實施例IV -印染聚秌烴織物
篩網(wǎng)印染-將來自實施例1的針織織物送到6色含水連續(xù)篩網(wǎng)印染 機。為帶有增稠器的每一篩網(wǎng)制備采用分散染料的標準染料漿。使篩網(wǎng)能 夠生產(chǎn)令人愉快的六色花卉圖案。將印染漿料篩在織物上。將織物送到 蒸汽箱中以固定染料。為了固定染料，需要在212。F (100。C)溫度下的蒸 汽中2到4分鐘。將織物送到蒸汽箱，并在連續(xù)系統(tǒng)中吸收，洗去過量的 染料，然后干燥。產(chǎn)物是令人愉快的印有6色花卉圖案的運動衫織物。
沒有擴散或過度吸收，獲得了新穎的效果。干燥時間大大減少，并且 加熱爐設置為可使織物接觸200。F (93.3°C)。可理解采用同樣的技術(shù)還能 夠加工機織織物。
實施例V -采用編織拆散法(Knit de Knit process )在紗線上間隔染色印
染
a) 擠出具有8~22dg/min熔體流動指數(shù)的聚烯烴小球，并與使用上述 優(yōu)選的PETG和聚丙烯-接枝物-馬來酸酐混合物的共混物緊密混合。用常
混物擠成短纖維團。纖維為1.8dpf并剪切成1.5" (3.8cm )。生產(chǎn)并包裝大 約1,000磅(454kg)短纖維。每絲的旦接近棉，因此其是短纖維長度。
b) 短纖維的聚烯烴包在梳棉過程中混合在一起，并制成粗紗。用常規(guī) 棉設備制成的粗紗環(huán)錠紡紗成10/1棉紗支數(shù)并巻繞在3磅(1.3kg)包裹 上。生產(chǎn)大約1000磅(454kg)紗。將10/1接枝的聚烯烴摺疊以制備10/2 可染色的聚烯烴。
c) 針織袖子-將10/2聚烯烴紗線針織為單口的袖子。
d) 間隔染色印染-用本領(lǐng)域公知的紡織拆散法在袖子上印染三種顏 色。這是連續(xù)過程，祁紅未染色的袖子通過浸沒在分散染料槽中的擠壓輥 子，以涂覆第一色度。袖子繼續(xù)延伸到第二壓花輥，套印第二色度，然后 繼續(xù)延伸到第三輥子，套印組成圖案的第三色度。每一色度包含分散染料。 將著色的針織袖子暴露在蒸汽中至少2分鐘且優(yōu)選4分鐘。這使分散染料 固定在可接受的色度深度。針織袖子具有淺灰色(beige)的單一底色度， 套印有深褐色度和木炭色度。然后按順序洗滌并干燥該袖子。干燥器設定 在200。F的低溫，水蒸發(fā)。干燥的袖子收集在罐容器中然后移至巻繞室。
e) 采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的巻繞操作將所得袖子結(jié)合(de-knit)或巻 繞在紗線巻裝上。紗線是帶有許多深褐色和深木炭色的令人愉快的淺灰 色，并巻裝在3磅圓錐上。
f) 在10針距圓型針織機上針織10/2聚烯烴間隔染色的紗線。產(chǎn)物是 令人愉快的三色調(diào)間隔染色的織物。聚烯烴間隔染色的織物意想不到地不 含通常與運動衫紗線的絞紗染色或提浸染色相伴的圖案。在噴射染色機或 繩狀染色機(winch dye machine )中用熱水洗滌織物以增大容量并澄清顏 色。這還確保整理后的運動衫在終端用戶洗滌時不會收縮。在冷爐中200°F 下干燥織物。雖然不必洗滌織物，但防止織物收縮的額外步驟仍是有價值 的。
g)剪裁和縫制間隔染色運動衫織物，它是意想不到地新穎的。在重量
上它比制成同樣規(guī)格的棉運動衫輕30%。這是因為相對于棉或棉-聚酯共 混物的1.38g/cc或更多，聚烯烴的比重是0.91g/cc。此新穎的運動衫事實 上會漂浮在水中。
雖然此實施例采用10/2紗線，但應當指出能夠有效通過編織拆散系統(tǒng) 的任意尺寸可染色聚烯烴將是適宜的。能夠獲得許多令人愉快的顏色效 果，而不應限于所述實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當進行試驗，探尋用細紗 或長絲紗線得到令人愉快的產(chǎn)物。
可以使用間隔染色或印染紗線的其它方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員會將各種 設備調(diào)節(jié)到上述要求。經(jīng)紗印染(warp printing)或包裹浸漬(package impregnation)是用于間隔染色紗線的兩種其它常見方法。
有許多尺寸的紗線用于制造織物。通常將細紗制成層疊或單一形式的 18，、 20，、 24，、 28，、 30，、 36，、 40，。通常將連續(xù)長絲紗線制成20/1 、 70/1、 100/1、 150/1、 200/1、 300/1、 500/1、 1000/1。用于連續(xù)長絲紗線的術(shù)語是 基于紗線的線密度(旦)和紗線數(shù)。這些是用于制造機織或針織織物的常 見紗線尺寸。應理解用本發(fā)明的優(yōu)選共混物可以使任何尺寸的紗線或人造 纖維可染色。由這些紗線可以制成所有類型和描述的可染色的^/L織、非才幾 織或4十織織物。
還應指出，有連續(xù)的長絲機器，其采用多個擠出機擠出多于一種顏色， 供給噴絲板。當染色增強劑混合物替代顏料以不同百分比混合而引入每一 擠出機時，產(chǎn)物將是由同 一染浴接受各種色調(diào)的連續(xù)長絲紗線。
實施例VI -三色調(diào)長絲織物
a)將具有8 22dg/min熔體流動指數(shù)的聚烯烴小球與上述聚烯烴染色 增強共混物緊密混合。此機器具有分別供給單 一 噴絲器的三個擠出機。 Barmag, Plantex, Rieter制造這樣的機器。 一個擠出機進料95%聚烯烴和5% 染色增強劑的混合物，另一個進料97%聚烯烴和3%染色增強劑的混合物，
以及第三個進料99%聚烯烴和1%染色增強劑的混合物。由三個不同水平 染料親合性組成的、dpf為5.4的單一白色紗線巻繞在三磅(1.3kg)包裹 上。
b) 在此階段必須將紗線拉伸并變形。在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)拉 捻機上將紗線拉伸3.0X并虛捻變形。產(chǎn)物是具有300條1.8dpf的連續(xù)長 絲紗線。三分之一紗線具有5%添加劑，三分之一具有3%添加劑，三分之 一具有1%添加劑。
c) 紗線在30" (76cm)羅紋針織機(rib knitting machine )上針織。生 產(chǎn)的管狀織物是白色原色管，運到染廠。
d) 該管用0.5owg分散染料染色。意想不到的產(chǎn)物是具有深、中、和 淺藍色調(diào)的似粗呢織物的染色織物。三分之一的紗線接受一種水平的分散 染料，三分之一的紗線接受第二水平的分散染料，三分之一的紗線接受第 三水平的分散染料。
e) 打開織物，在200。F (93.3°C)的低溫下干燥，并巻起供出貨。
f) 將織物剪切和縫制為帶服飾扣的全成形有羅紋的春裝。本領(lǐng)域技術(shù) 人員會改變擠出物的尺寸和所接枝的可分散染色化合物以獲得他們期望 的效果。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，可以進行變化，用可染色單色調(diào)紗線針織可染 色三色調(diào)紗線?？椢锶旧珪r，織物將具有單色調(diào)的條紋和三色調(diào)的條紋。 這僅僅是實施例，其作用是顯示利用本發(fā)明現(xiàn)在可能進行許多變化。期望 供給兩個擠出機以添加劑，同時第三個擠出機產(chǎn)生不能染色的部分。在 TerasilBlue的分散染料浴的條件下，兩條紗線將染上藍色，而第三條將保 持白色。
對于間隔染色或印染，含三色調(diào)紗線的織物將是理想的，因為印染的 紗線將在顏色減退的每一條紋的色調(diào)內(nèi)染上單獨的色調(diào)。當然本領(lǐng)域技術(shù) 人員不應受到限制，而應當?shù)玫缴鲜鰧嵤├闹笇А?br> 本發(fā)明使紡紗者、織物制造者和染工能夠創(chuàng)造出新穎的重量輕的彩色 織物。使織物能夠得以保持，直至染色和出貨前的最后時刻才加工成與年
度和季節(jié)時令匹配的色度。
實施例VII —聚烯烴的機織織物
根據(jù)本發(fā)明制造聚烯烴紗線。使其增強以接受深單色分散染料。尺寸
是24A,在棉紡系統(tǒng)上紡制，巻繞在三磅(1.3kg)圓錐上。它包含5。/。owg 可染色接枝物。
適宜的多條紗線上漿并巻繞在機織織軸上。設置織軸為簡單多梭箱織 機供料。
使根據(jù)本發(fā)明制造的包含2.5%可染色接枝物的聚烯烴紗線為多梭箱 織機的引煒供料。尺寸是在棉紡系統(tǒng)上紡制的24/1。生產(chǎn)60" ( 152cm)寬 的平紋機織織物。在組成上， 一半紗線含5%根據(jù)本發(fā)明制造的染色增強 劑， 一半含3%根據(jù)本發(fā)明制造的染色增強劑。
在設置為250°F ( 121°C )具有按布料重量計0.5%Terasil Blue BRL的
噴射染色機中將機織述織物染色。
經(jīng)紗或定向的紗染深色度藍色，而煒紗染中等色度藍色。該織物為雙 色調(diào)斜紋顏色。
織物在200°F (93.3°C)的相對低溫加熱爐中干燥，以保持溫度低于 烯烴的熔融溫度。
織物在通過干燥爐時被變形或保持于拉伸的位置。這"固定"了織物， 以使其在以后的任何進一步處理中不會收縮。
將織物剪切和縫制成女士夾克和襯衫。組合起來，外套是由100%聚 烯烴織物制成的女士套裝。此套裝可清洗易于打理、耐沾污且重量輕。它 比聚酯或羊毛共混物制成的類似套裝輕38%。
以上是一實施例。利用本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造用于服裝和 家居裝飾品行業(yè)的許多種機織可染色織物。 一些可能的圖案如鳥的眼睛、 提花織物、斜紋織物或印染。每一種將是重量輕、耐沾污并能夠分散染色 成市場需要的任何色度。
實施例VIII —皮芯長絲或紗線
在美國專利6,136,436中Kennedy等披露了一種制造皮芯連續(xù)長絲纖 維或紗線的方法，其公開全部引入本文。對于美國專利6,136,436的工藝 進4亍了^下增力口
美國專利6,136,436教導了在聚烯烴芯上的尼龍或聚酯外殼。在此實 施例中，本人釆用聚烯烴的芯和外殼。所述外殼占總質(zhì)量的10%到70%, 并由無定形的PETG染色增強劑改性的聚烯烴制成。所述芯是100%聚烯 烴。
用含一種或多種含不同染料水平的紗線針織或機織織物。如上每一 實 施例將織物染色。因為外殼僅包括整個組合物的10%到70% ，節(jié)省了大量 成本。本領(lǐng)域技術(shù)人員會改變外殼的百分比以及染色增強劑以獲得期望的 效果。
上述變化是釆用不可染色的聚烯烴外殼和可染色的聚烯烴芯。產(chǎn)物是 具有清晰外殼和在芯上帶有顏色的紗線。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠利用此紗線 或纖維產(chǎn)生期望的效果。
實施例IX-用與聚酯混合的可染色聚烯烴針織或機織的織物
將聚酯和可染色聚烯烴纖維混合制造紗線時，獲得了新穎且意想不到 的效果。所得紗線具有主要由聚酯組成的外殼和主要由可染色聚烯烴組成 的芯。在外殼和芯上有少量交迭。
根據(jù)本發(fā)明制造聚烯烴纖維。用本發(fā)明的添加劑增強纖維以接受單色 分散染料。
a)擠出具有8~22dg/min熔體流動指數(shù)的聚烯烴小球，并與釆用本發(fā) 明優(yōu)選的PETG和聚丙烯-接枝物-馬來酸酐混合物的共混物緊密混合。用 常規(guī)的纖維擠出設備將95%聚烯烴和5Q/。PETG/聚丙烯-接枝物-馬來酸酐共 混物才齊成短纖維團。纖維為1.8dpf并剪切成1.5" (3.8cm)。生產(chǎn)并包裝大
約650磅(295kg)短纖維。每絲的旦接近棉，因此其是短纖維長度。
b) 在梳棉過程中將染色增強聚烯烴短纖維與具有每根長絲1.35旦并 剪切成1.5" (3.8cm)纖維長度的聚酯短纖維混合在一起，并制成含65% 可染色聚烯烴和35%聚酯的粗紗緊密共混物。用常規(guī)棉設備制造粗紗，并 環(huán)錠紡紗成28/1棉紗支數(shù)，巻繞在3磅(1.3kg)包裹上。
c) 生產(chǎn)大約1000磅(454kg)獨特的紗線。由于離心力，具有1.38g/cc 的較重的聚酯移動到紗線的外側(cè)并成為環(huán)繞主要保持在芯內(nèi)的重量較輕 的聚烯烴的外殼。
d) 將紗線巻折為28/2合股線。兩種紗線都含有65%可染色聚烯烴和 35%聚酯。
e) 然后在常規(guī)多梭箱織機上采用經(jīng)紗中每英寸40條紗線(每cml6 條紗線)和煒紗中每英寸40條紗線(每cm 16條紗線)將此紗線轉(zhuǎn)化為機 織坯織物?？椢锊艓卓棡?7" (170cm)寬。
f) 在通常用于聚酯染色的常規(guī)噴射染色機中將坯布織物染色。將溫度 保持在250°F( 121°C )以避免損壞聚烯烴。0.5%owg的分散染料Temsil Blue BRL與標準染料分散化學品和水一起使用。所得運動衫織物是新穎且令人 愉快的深藍明亮色調(diào)?？椢镌谙鄬涞臓t中干燥。溫度保持低于聚烯烴的 熔融溫度，但升高到255°F (124°C),因為聚烯烴芯被聚酯外殼保護。水 閃蒸，留下干燥明亮的織物，巻起并包裹供出貨。與棉或棉聚酯共混物相 比，干燥時間大大減少，因為聚烯烴僅保持少量水且織物的僅35%是聚酯。
g) 當用酸性染料對織物染色時，僅尼龍染色。如果采用分散染料和酸 性染料，那么可以將尼龍染成一種色調(diào)，同時將聚烯烴染成另一種色調(diào)， 產(chǎn)生獨特的雜色效果。新穎的產(chǎn)物是在整理后收縮至61.5" (156cm)的織 物。于是織物是穩(wěn)定的，在洗滌后收縮不超過1~5%。此效果使織物成為 免燙的易于打理的織物。
h) 剪裁和縫制機織染色織物，它是意想不到地新穎的。在重量上它比 制成同樣規(guī)格的棉外套輕至少20%。這是因為相對于棉的1.38g/cc,尼龍/ 聚烯烴的比重是1.07g/cc。該織物具有棉的柔軟觸感，重量還大體上更輕。
本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，可以按同樣方式采用各種尺寸的紗線生產(chǎn)不同重量 的織物。此外，紗線能夠用于常規(guī)針織機針織織物。
采用此共混物能夠生產(chǎn)機織、針織或非機織的織物。
用聚酯和可染色聚烯烴的共混物制造的織物和紗線的優(yōu)點如下
1) 機織、針織和染色工藝在世界各地全面發(fā)展。
2) 能夠?qū)⑷旧畹木埘ビ米魍鈿ぁ?br> 3) 織物能夠用常規(guī)設備部分染色或印染。
4) 可以采用利用傳熱過程的升華印染。
5) 與100%聚酯或100%棉或者二者的共混物相比，織物重量更輕。
6) 容易實現(xiàn)免燙。
7) 織物可洗滌且可以晾干或機器干燥。
8) 采用微細旦聚酯產(chǎn)生柔軟的織物。
9) 在任何常規(guī)縫紉機上縫制織物。
10) 染色的織物通常收縮不超過1~5%。
實施例X-用與尼龍混合的可染色聚烯烴機織或針織的織物
將尼龍(尼龍6或尼龍66 )和可染色聚烯烴纖維混合制造紗線時，獲 得了新穎且意想不到的效果。所得紗線具有主要由尼龍組成的外殼和主要 由可染色聚烯烴組成的芯。在外殼和芯上有少量交迭。所得紗線具有主要 是尼龍的外殼和主要是可染色聚烯烴的芯。
根據(jù)本發(fā)明制造聚烯烴纖維。增強纖維以接受單色分散染料。
a)擠出具有8~22dg/min熔體流動指數(shù)的聚烯烴小球，并與采用上述 優(yōu)選的PETG和聚丙烯-接枝物-馬來酸酐混合物的共混物緊密混合。用常 規(guī)的纖維擠出設備將95%聚烯徑和5。/。PETG/聚丙烯-接枝物-馬來酸肝共混 物擠成短纖維團。纖維為1.8dpf并剪切成1.5" (3.8cm)。生產(chǎn)并包裝大約 650磅(295kg)短纖維。每絲的旦接近棉，因此其是短纖維長度。
b) 在梳棉過程中將染色增強聚烯烴短纖維與具有1.35旦/絲并剪切成 1.5" (3.8cm)纖維長度的尼龍短纖維混合在一起，并制成含65%可染色聚 烯烴和35%尼龍的粗紗緊密共混物。用常規(guī)棉設備制造粗紗，并環(huán)錠紡紗 成28/1棉紗支&，巻繞在3磅(1.3kg)包裹上。
c) 生產(chǎn)大約1000磅(454kg)獨特的紗線。由于離心力，比重為1.14g/cc 的較重的尼龍移動到紗線的外側(cè)并成為環(huán)繞主要保持在芯內(nèi)的重量較輕 的聚烯烴的外殼。
d) 將紗線巻折為28/2合股線。
e) 然后在常規(guī)多梭箱織機上采用經(jīng)紗中每英寸40條紗線(每cml6 條紗線)和煒紗中每英寸40條紗線(每cml6條紗線)將此紗線轉(zhuǎn)化為機 織坯織物?？椢锊艓卓棡?7" (170cm)寬。
f) 在通常用于聚酯染色的常規(guī)噴射染色機中將坯布織物染色。將溫度 保持在250°F( 121°C )以避免損壞聚烯烴。0.5%owg的分散染料Terasil Blue BRL與標準染料分散化學品和水一起使用。所得運動衫織物是新穎且令人 愉快的深藍明亮色度?？椢镌谙鄬涞臓t中干燥。溫度保持低于聚烯烴的 熔融溫度，但升高到255°F (124°C)，因為聚烯烴芯-敗尼龍外殼保護。水 蒸發(fā)，留下干燥明亮的織物，巻起并包裹供出貨。與棉或棉聚酯共混物相 比，干燥時間大大減少，因為聚烯烴僅保持少量水且織物的僅35%是尼龍。
g) 當用酸性染料對織物染色時，僅尼龍染色。如果采用分散染料和酸 性染津牛，那么可以將尼龍染成一種色調(diào)，同時將聚烯烴染成另一種色調(diào)， 產(chǎn)生獨特的雜色效果。新穎的產(chǎn)物是在整理后收縮至61.5" (156cm)的織 物。于是織物是穩(wěn)定的，在洗滌后收縮不超過1-5%。此效果使織物成為免 燙的易于打理的織物。
h) 剪裁和縫制機織染色織物，它是意想不到地新穎的。在重量上它比 制成同樣規(guī)格的尼龍外套輕至少20%。這是因為相對于棉的1.38g/cc，尼 龍/聚烯烴的比重是0.99g/cc。該織物具有棉的柔軟觸感，重量還大體上更 輕。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，可以按同樣方式采用各種尺寸的紗線能夠生產(chǎn) 不同重量的織物。
采用此共混物能夠生產(chǎn)機織、針織或非機織的織物。用水性染色體系 非常容易將尼龍染色。采用通常用于尼龍或絲染色的任何酸性體系使由尼
龍和聚烯烴制成的織物印染。
此外，可以采用通常用于尼龍、絲或聚酯的任何水性染色體系使織物 印染。
用尼龍和可染色聚烯烴的共混物制造的織物和紗線的優(yōu)點如下
1) 機織、針織和染色工藝在世界各地全面發(fā)展。
2) 織物能夠用常規(guī)設備部分染色。
3) 織物能夠用尼龍染色方法部分染色。
4) 能夠?qū)⑷旧畹哪猃堄米魍鈿ぁ?br> 5) 能夠?qū)㈥栯x子染色尼龍用作外殼。
6) 能夠?qū)崿F(xiàn)采用任何水性體系印染。
7) 與100%尼龍或100%棉或者聚酯/棉的共混物相比，織物重量更輕。
8) 織物可洗滌且可以晾干或機器干燥。
9) 采用微細旦尼龍產(chǎn)生柔軟的織物。
10) 在任何常規(guī)縫紉機上縫制織物。
實施例XI -染色增強劑水平的選擇
按不同比例將聚丙烯小球(14dg/min熔體流動指數(shù))與染色增強劑母 料(50%聚丙烯、48%PETG和2%聚丙烯-接枝物-馬來酸酐)以不同比例 混合，以使染色增強劑母料的水平以最終組合物的6~25%變化。用裝備有 198個噴絲頭和圓孔的常規(guī)長絲紡紗設備將組合物紡成745旦的類紡長絲 (as-spun filaments )。在常規(guī)BCF設備上將該類紡長絲紗線拉伸并延伸， 以生產(chǎn)350旦的BCF紗線。
在單端針織機(FAK-纖維分析針織機)上將長絲紗線針織成短襪。 用Datacolor Ahiba Nuance ECO-B高壓實驗室染色機將短襪染色。以可實
現(xiàn)的最大速率將染料液體升溫至130°C (266°F ),在此溫度保持30分鐘以 完成染色，然后以可實現(xiàn)的最大速率冷卻至接近室溫。用Terasil Blue BRL 分散染料(2°/。owg, pH4.5-5.5)將短襪染成藍色。使用適宜的染色助劑如 勻染劑。染色后，洗滌并干燥織物。用Quest Color Spectrophotometer (顏 色分光光度計)對染色的針織織物進行測色。為了此目的，將一個試樣設 定為標準，將其它試樣的色值與此參照樣比較(CIELAB色差)。通過提供 平整的織物并測色，隨后在針織織物三次連續(xù)90°旋轉(zhuǎn)后的進行額外測量， 盡量使試樣的反射率誤差最小。帶有D65-10。光源的結(jié)果顯示在圖1中。 染色增強劑的水平增大導致增加的染料吸收。將具有15%母料的試樣定義 為100%顏色強度對照，因為它處于濃度范圍的中間。染色織物的顏色強 度(按WSUM法計算)隨最終纖維中增加的染色增強劑水平而增大。Delta E CMC是參照與樣品之間色差的測量結(jié)果(AATCC測試方法173 )。已證 實它是彩色產(chǎn)品的商業(yè)可接受性的有用測試。通常將CMC色差用于合格/ 不合格顏色生產(chǎn)應用，其中能夠設立一個數(shù)值公差(single numerical tolerance)并用來進行可接受性判斷。CMC的重要優(yōu)點在于一旦公差成功 用于一產(chǎn)品，那么證明同樣的耐量可應用于類似商業(yè)條件下生產(chǎn)的其它顏 色。對于某些應用，可以認為0.5的A五c公差對于顏色匹配是可接受的。 甚至母料濃度1%的變化，也能實現(xiàn)該公差水平。
實施例XII -增容劑改性的影響
制備三種母料共混物。參照共混物與前面實施例中所用的相同(共混 物A )。共混物B具有50 %重量PETG、 7.5%Polybond 3200和42.5%聚丙 烯。共混物C具有60 %重量PETG、 4.4%Polybond 3200和35.6%聚丙烯。 如實施例XI制備纖維，以致在每種情況下最終的纖維具有10%PETG。將 三種纖維針織成短-沐，染紅色(2.0% owg Terasil Red)和黑色(2.0% owg Terasil Black MAW),并比較顏色強度。將源自共混物A的纖維選作每次 比較的參照?；陬伾珡姸纫约癉elta E,源自三種共混物的纖維之間沒有 有意義的區(qū)別。
實施例XIII —可染色聚烯烴纖維的結(jié)構(gòu)
用透射電子顯微鏡研究了實施例XII的兩種類紡纖維(as-spun fibers )。 纖維A具有20。/。母料，纖維B具有10%母料。用異丙醇洗滌纖維并空氣 干燥。其用0.5。/。含水四氧化釕(Ru04)染色過夜。經(jīng)染色的樣品浸于Spurr 環(huán)氧樹脂并在60。C下固定過夜。在室溫下用金剛石刀將每一個進行顯微切 片。在JEOL 2000fk透射電子顯微鏡(TEM)上檢查顯微切片部分。用數(shù) 碼相機和膠巻收集圖像。纖維A有代表性的顯微照片顯示在圖2 7，纖維 B顯示在圖8 9。四氧化釕優(yōu)先擴散于無定形的PETG相中，致使其成為 電子密度較高的相。此相在顯微照片中顯示為暗區(qū)。
纖維A包含直徑范圍大約從20到500nm且多數(shù)低于100nm的球形電 子致密相。只要此相在表面附近相對均勻分布，它們傾向于在芯部團聚形 成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這表明朝向纖維芯的電子致密相的濃度高于在表面的濃度。 纖維B包含相對均勻分布的直徑范圍大約從20到300nm且多數(shù)低于 100nm的球形電子致密相。較大的部分傾向于分布在表面附近。
實施例XIV-與可結(jié)晶聚酯的比較
除用純的組分替代母料外，以實施例XI所述的類似方式紡制含 10%PETG (纖維G)或10。/。EastmanF58CC聚酯(纖維T)的纖維。聚酯 是預結(jié)晶的固有粘度0.58dl/g的聚酯。在每一實例中在纖維組合物中使用 2%聚丙烯-接枝物-馬來酸酐。針織含纖維G和纖維T的短襪。用如實施例 XI所述的Terasil Black MAW ( 2.0% owg)將短襪染色。將纖維G用作參 照，如實施例XI所述將纖維T與它比較。將纖維T染色光與纖維G比較。 與纖維G的100相比，纖維T的顏色強度為79.8。 DeltaE CMC為3.82, 明顯遠超過有關(guān)顏色可接受性的0.5公差。因而，含可結(jié)晶PET的纖維以 及本發(fā)明的纖維未染色。此外，通過在穩(wěn)定產(chǎn)量下提高巻繞速度比較了兩 種組合物的可紡性。于是，可紡的最細纖維的旦數(shù)指示了組合物的可紡性。 同等條件下，含PETG的纖維能夠紡成0.83旦/絲，而含PET的纖維僅能 紡成0.93旦/絲的纖維，表明PETG組合物具有更大的可紡性。
相信幾個原因支持選擇無定形的聚酯。 一，它們不含不吸收染料的結(jié) 晶區(qū)域。因此，較小的量足以提供分散染料必需的"位點"。此外，能夠促 進染料的擴散，因為不存在微晶，降低了擴散路徑的彎曲度。當無定形的 聚酯具有低于標準結(jié)晶聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度時，提高了染料在聚酯區(qū)域 內(nèi)的擴散率。當無定形的聚酯不具有比聚烯烴聚合物大太多的熔融粘度 時，消除了歸因于粘度差異驅(qū)使相分離的小纖維形成趨勢。在其位置能夠 形成小范圍連續(xù)或半連續(xù)的網(wǎng)絡。相信增容劑促進了這樣的網(wǎng)絡的形成， 尤其是在較高濃度的染色增強劑的情況下。
在不脫離其精神或必要特征的情況下，可以以其它具體形式體現(xiàn)本發(fā) 明。無論從哪個方面來看，在本申請中披露的實施方案應被認為是說明性 的而不是限制性的，本發(fā)明的范圍通過所附權(quán)利要求而不是通過上述描述 顯示，在權(quán)利要求的等同含義和范圍內(nèi)的所有變化均預期被包括在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種可染色的聚烯烴纖維，包括聚烯烴和染色增強劑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述染色增強劑包括基于對苯二酸酯的共聚多酯。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述基于對苯 二酸酯的共聚多酯可選自優(yōu)選用1,4-環(huán)己二曱醇改性的二元醇改性的聚(對苯二曱酸亞乙酯)共聚多酯(PETG)、聚(環(huán)己烷二亞曱基)對苯二 曱酸酯PCT的酸改性共聚多酯(PCTA)以及聚(環(huán)己烷二亞曱基)對苯 二曱酸酯PCT的二元醇改性共聚多酯(PCTG)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述基于對苯 二酸酯的共聚多酯包括PETG。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述染色增強 劑進一步包括聚烯烴增容劑。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述聚烯烴增 容劑選自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-接枝物-馬來酸酐、聚丙烯-接枝物-馬來 酸酐以及聚乙烯-聚丙烯-接枝物-馬來酸酐。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述聚烯烴增 容劑包括聚丙烯-接枝物-馬來酸酐。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述染色增強 劑進一步包括聚烯烴增容劑，所述聚烯烴增容劑包括聚丙烯-接枝物-馬來酸酐。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述聚烯烴包 括聚丙烯。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述聚丙烯選 自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其混合物。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述聚烯烴是 聚乙烯。
12、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述染色增強劑可達所述纖維重量的約40%。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述染色增 強劑占所述纖維重量的約0.5%到約25%。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述染色增 強劑占所述纖維重量的約1.0%到約12.5%。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可染色的聚烯烴纖維，其中所述纖維選自 單絲、復絲、雙組分纖維、絲束、短或切斷的纖維、纖維紗線以及繩。
16、 一種機織、針織、紡粘或非機織織物，其采用經(jīng)改性以接受分散 染料的聚烯烴紗線或纖維制造。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的織物，其具有色調(diào)效果，其采用經(jīng)改性 以接受不同水平分散染料的可分散染色的聚烯烴紗線或纖維在單個染浴 中染色。
18、 一種細紗或纖維，其是聚酯或尼龍與可分散染色聚烯烴的共混物。
19、 一種機織、針織、紡粘或非機織織物，其采用紗線或纖維制造， 所述紗線或纖維是聚酯或尼龍與可分散染色聚烯烴的共混物。
20、 一種可分散染色的纖維或長絲，其包括下列物質(zhì)的熔融共混物(a) 聚烯烴，以及(b) 無定形的PETG。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的可分歉染色的纖維或長絲，其進一步包 括于所述熔融共混物中的聚丙烯-接枝物-馬來酸酐。
全文摘要
本發(fā)明一方面將一種針織、機織及非機織的新穎的聚烯烴織物分散染色為淺、中或深的單色。另一方面，用含可變量染料受體添加劑的聚烯烴紗線制備本發(fā)明的織物。具有多于一種色調(diào)的織物在同一染浴中染色。利用本發(fā)明的織物和紗線可以用常規(guī)的紡紗機、織機、針織機、成網(wǎng)機加工，并用現(xiàn)有的染色和整理系統(tǒng)染色。本發(fā)明在服裝和家居裝飾品行業(yè)中有特別的價值。
文檔編號D01F6/46GK101365834SQ200680017024
公開日2009年2月11日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月22日
發(fā)明者愛德華·尼科拉 申請人:艾奎達纖維公司