專利名稱：低起球織物用丙烯腈系纖維的制備方法及由此獲得的纖維的制作方法
^fe^織物用丙烯腈系纖維的制備方法及由此獲得的纖維
本發(fā)明涉及一種^^織物用丙烯腈系纖維(acryl ic fibre)的制備方法。 更^#^>,本發(fā)明涉及一種^^^只物用丙烯腈系纖維的制備方法以及由 jtb^得的纖維。
;0^斤周知，丙烯腈系纖維由于其效仿絲常大^W^然纖維例如羊場(chǎng) 棉的特殊'^貢而在合成和Ait纖維中具有很高的g。
丙烯腈系纖^棉或毛紡織品系列中的可加工性itl^i優(yōu)異的iL^高于 上述的天然纖維。同時(shí)，丙烯腈系纖維的易染性，能夠長(zhǎng)時(shí)間^#顏色明亮且 耐B西，使得它的性能優(yōu)于天然纖維。
丙烯腈系纖絲能用于大量的最終用途，在一些領(lǐng)域它常常優(yōu)于天然纖維， 例如針織品，襪類，運(yùn)動(dòng)服，家紡，蓬財(cái)，7jc^t強(qiáng)材辨。
丙烯腈系纖維的主要應(yīng)用領(lǐng)^l^l純的或者與羊4》'昆紡的針織品。但是，
絲^^J，此類最終產(chǎn)^o^產(chǎn)i^手的問題，如會(huì)出現(xiàn)絲^^I和時(shí)間增加的
不美觀的棘
申請(qǐng)人，例如，利用iiJ'j;烯腈系纖維指標(biāo)"鄉(xiāng)的形成、增#掉落的動(dòng)力 學(xué)才莫型研究^W的形成(Doria G.,Trevisan E. ，， Textile Asia" ，64, 1989 )， 該丙烯腈系纖維為市場(chǎng)上為大家所知的Leacril NP， ^用于5^_單纖^^^少 線中抽出的高表面波^1,和用于促使連接W^最終產(chǎn)品的"i^斷裂的纖維 的低初性。
才娥由申請(qǐng)人研發(fā)的上ii^型，即在縱向和結(jié)點(diǎn)具有低韌'li^低伸長(zhǎng)率的 纖維，雞生產(chǎn)者已經(jīng)提出了 "不^T型的丙烯腈系纖維。
-^^1些商業(yè)纖維是用制備"自然地"沒有^iK^l的纖維的方法 獲得的。扭些方法中有^^水H^劑的方法，其中，由于聚，在紡絲溶液 中的#^，獲得的纖維帶有大量減弱纖維的隱藏"空間"。另一方面，大部分 的濕法和干法紡絲方法即時(shí)地而不是在具有加壓飽和蒸汽的高壓釜中松弛纖 維，由it沐利于具有^^點(diǎn)性的纖維的自然生產(chǎn)。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的所有商業(yè)纖維，包括Leacril NP， ^f不j^^X5Ui相 對(duì)于傳統(tǒng)丙烯腈系纖維改善的型式，但并不能完全解決最終產(chǎn)品上出現(xiàn)影響美 ^見的M的問題。
所有的商業(yè)丙烯腈系纖維，事實(shí)上，都受到與聚^的成分有關(guān)的"物理 -化學(xué)的"限制，即，在濕熱下較低的尺寸穩(wěn)定性。商業(yè)丙烯腈系纖維濕熱下 不穩(wěn)定的原因在于必須"#斧，引入到共聚#例如醋酸乙烯酯或者丙烯酸曱 酯聚^中的CN基團(tuán)，它們具有較大的襯PiL^離子中和，其目的是改善尤 其是^fM具有較^^解能力的溶劑的聚合物的,li^加工性。
聚丙烯腈均聚物事實(shí)上具有非常緊密的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對(duì)熱7jc^蒸汽不敏感， 由于CN基團(tuán)之間^f械-4^2l型的強(qiáng)烈的相互作用，使得聚^難以,和難以 轉(zhuǎn)化成纖維。實(shí)際上，市場(chǎng)上除了申請(qǐng)人的Ricem外沒有適合工業(yè)用途的聚丙 烯腈均聚物纖維。
傳統(tǒng)的紡織用丙烯腈系纖維，采用的共聚#為醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯 系等，百分比^*范圍為5-10%，成功i^k^^透進(jìn)纖維的7jc^有能力"溶劑化" 作為真正的增塑劑的CN基團(tuán)，減小被構(gòu)itA^^f"取向度(拉伸)和低韋刃化的 纖維的脆性，使得纖^^身更易glL由itb^^g的形成。
借助于水分子的丙烯腈系纖維的溶劑^^i在纖維的染色階段，在溫度等 于或高于100'C的水中，^A在4^I階敬，其借助人體的濕氣。
在文獻(xiàn)中已,出了上述內(nèi)容的可選擇解決方案的建議。例如，利用引入 惰4^#彬口高呤土，"或二氧^^的顆^44化纖維(日本專利3， 174， 012)， 在，上引A^面切口 (美國專利3， 928， 528 )，在具有不MJ'J表面的兩板間 擠壓最終產(chǎn)品(美國專利3， 894， 318 )或者減少初性和結(jié)點(diǎn)伸長(zhǎng)以使產(chǎn)品的值 低于2. Og/den (日本專利申請(qǐng)4057909 )， ##紡絲溶液的聚絲艦<20%。
所有這些建漢的解決辦法已經(jīng)被證明都^j L效的，這是因?yàn)樗麄冇晒簿畚?制備的纖維具有低伸長(zhǎng)值或者具有最終產(chǎn)品的夕卜，脈紡絲過程的惡化。應(yīng)該記 住，特別是，低伸長(zhǎng)纖維的生產(chǎn)消to^影響纖維生產(chǎn)體系的潛力。
申請(qǐng)人，用于it^慮煤發(fā)電廠產(chǎn)生的熱煙的聚丙烯腈均聚物纖維的生產(chǎn)者，
3i^已^^現(xiàn)一種特 i^t性的聚丙烯腈均聚物纖維顯現(xiàn)出^^商業(yè)丙烯腈系纖 ,無法t誠的在^l方面出乎意料的性能。在所附的權(quán)矛漆求里詳細(xì)描述的
這一結(jié)果尤^^人驚訝和出乎意料，狄因?yàn)?^斤周知聚丙烯腈均聚物纖維是不適合用于傳統(tǒng)的紡織用途的。申請(qǐng)Ait過引入比用過石jL^L-ili^^lLlt氧 ^ii^催化劑常M^得的更高量的可染基團(tuán)UL了iH陷。
用于包^1過6 %的共聚>^如醋酸乙烯酯或丙烯酸甲酯的商業(yè)丙烯腈系
纖維，'狄因?yàn)椋?由于7j^蒸汽的增塑作用^染料容易滲入可以^lJ斤有的磺 酸和^L^基團(tuán)的纖維。
就聚丙烯腈均聚物纖維來說，通it^加烯鍵不^^磺^^聚4^如曱4^T
丙基^^鈉充分^Mf-些額外的(相對(duì)于來自于氧^￡^催化劑的那些)>^
基引/^'J聚合中，以獲得與用于商業(yè)纖維的用基于丙烯腈的共聚物獲得的結(jié)果 相類似的結(jié)果。
^"引入磺^^聚#直至最大值3.0重量％，例如0.01-3.0重量％,優(yōu) 選0.1-3重量％，聚丙烯腈均聚物纖維在濕熱下的尺寸穩(wěn)定性保持不變并且纖 維^#具有特^^^性的在紡絲過程中構(gòu)建的"脆性"。
尤其是，本發(fā)明的目的涉及由共聚物的濕法紡絲制備不絲丙烯腈系纖維， 所述共聚物主要包含至少97重量％的丙烯#最多3°/。的選自以下通式的具有 ^ t^類強(qiáng)g的共聚^:
CH2=C(R)~CH2S03"M
其中R^M^子或者-CH3基，而NH^^i^子或者堿金屬，如甲糾丙 J^^^或者烯丙J^或者它們的鈉鹽。
才娥本發(fā)明，用于制備丙烯腈系纖維的丙烯酸共聚物還能夠，但不是必琉 地，包錄多1.5重量％的乙烯基類中性共聚^#，例如d"C4酸的乙烯^J旨， 如醋酸乙烯酯，或(甲10丙烯酸的d"C4^J旨，如甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸 甲酯。
本發(fā)明的目的在于提^-#在生產(chǎn)過程中使用的共聚物，其在過石;lt^鹽— iE^miLik氧^i^催化體系的水懸浮液中聚合獲得，且具有許多可染鏈端， 后者例如用來確^^M紡織用途中的最終纖維具有優(yōu)異可染性。
通過固好重量百分比范圍為17-23%的紡絲原、絲凝固浴中制得纖維，然 后濕牽伸，在熱^Ji干燥并在蒸汽中熱處理，該纖維具有26cN/tex的最小斷裂 強(qiáng)度和18%的最小斷裂伸長(zhǎng)。線圏初掩降性的指導(dǎo)值預(yù)示了對(duì)所述纖維的純織指，為線圏強(qiáng)度《4.0cN/tex，線圏伸長(zhǎng)<1.5。/。且強(qiáng)度x伸長(zhǎng)的^ 、，或 者線圈功<6. OcN/tex
提供下面的實(shí)施例用于非限制'Ii^說明本發(fā)明。
實(shí)施例
含有98%的丙烯# 2%的曱基蹄丙基^^鈉的共聚物通#水懸浮液中 持續(xù)聚合而成，該水懸浮液的pH = 2. 8-3. 0且溫度為50匸，具有以1. 30-1. 90 的比,入的過石JL^鉀催化劑和亞石;II^IL鈉活化劑，該比值以活化劑的質(zhì)量流 率相對(duì)于催化劑的質(zhì)量^^表示。除去^^的#^, i^慮和干,津i^獲得 的共聚物具有0.240-0. 290范圍內(nèi)的比粘度，該比粘;1^在溫度25匸、lg/1溶 液中的二曱基乙gt^中測(cè)定的。共聚物在溫度90土2t:的二甲基乙S^中具有 最大溶觶峰(用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量),從室溫的溶劑/聚^/漿開始且升^^率為1 。C/min。
由itb^得的聚^^C^解斜目對(duì)于溶劑固^J:為18 ±2重量％的二甲基乙 驗(yàn)中，接著在85'C的溫度下擠出經(jīng)iti^慮的原液。
纖維的最終纖度為2. 2dtex。 ^jf]毛細(xì)管直徑為52微米的噴絲口， ^A^顯 ^ "'CiL7K中二曱基乙Sb^溶劑的^^ 45%的凝固浴中。
以等于6x的總牽伸率牽伸離開凝固浴的纖維束并在內(nèi)部蒸汽壓力為 9. Oatm的^ba縮。熱巻曲后，在2. 0-3. Oatm的壓力下，通it^熱處理器中直 接引入蒸^^l定纖維束，同時(shí)^Mt其剩余鄉(xiāng)率小于1 % 。
由jtMf到的纖維的斷裂強(qiáng)^; 28cN/tex且斷裂伸長(zhǎng)為23%。測(cè)量的線圏強(qiáng) 度被 為2. 2cN/tex且線圏伸長(zhǎng)為1 % ，同時(shí)強(qiáng)度x伸長(zhǎng)的乘伊、為2. 2cN/tex (線圏功)。
制得的纖維的最終截面為圓形。纖維束形式的纖維^皮拆開，轉(zhuǎn)化為U然 后被紡成100%丙烯腈系纖維紗以及50%丙烯腈系纖維和50%羊毛的混紡紗 (23孩沐)，纖度Nm 2/28->^度400z-240s-。
接下來用這些紗線織造兩塊針織織物，^fe照標(biāo)準(zhǔn)方法BS-5811/86 (ICI箱 法測(cè)試)，染色后在上面進(jìn)^^^!'J試。按照從1 (差)到5 (好)iMH ^^的等級(jí)，14,400轉(zhuǎn)后由包含Ji^ 100%丙烯腈系纖維的紗線制成的織物 和混紡羊毛織物的等M^5是4和5。
權(quán)利要求
1. 一種1.0-5.6dtex纖度的低起球織物用丙烯腈系纖維的制備方法，包括在溶劑中濕法紡絲97-99.99重量％的基本上由丙烯腈組成的共聚物和至多3重量％的具有磺酸類強(qiáng)酸基的共聚單體，該共聚單體的通式為CH2＝C(R)-CH2SO3-M其中R代表氫原子或者-CH3基，而M代表氫原子或者堿金屬。
2. 如^M'漆求1所述的制備方法，其中所述濕法紡絲的溶劑是二甲基乙酰胺。
3. 如斥WJ^求1或2所述的制備方法，其中所述共聚物包含至多1. 5重量 %的乙烯基類的中性共聚轉(zhuǎn)，例如酸的乙烯基酯或(曱_^)丙烯酸的
4. 如上述^^權(quán)利要求所述的制備方法，其中所述的具有強(qiáng)^^^的離子 型不#共聚^^^選自甲基烯丙J^酸，烯丙J^t^^目應(yīng)的鈉和鉀堿鹽。
5. 如上述^^權(quán)矛J^求所述的制備方法，其中I4^上由丙烯腈纟M的共聚物通it^4在過石i^鹽-亞石;H^itjL催化氧^i原偶的水懸浮液中聚合獲得，相對(duì)于加入的4^，過石Ji^L的^1^ 0. 4-0. 6% (如過石j[^鉀或過石jil^鈉或過微銨)，M^ik的';^1^ 0.6-1.4%。
6. 如Jiii^^M'J^求所述的制備方法，其中在溫^ 45-65匸的糾下!^f^i4Ui由丙)^腈M的所ii共l^物。
7. 如上述^-;M'J^求所述的制備方法，其中在pH值為2. 6-3. 0的水懸浮液中制得J^上由丙烯腈M^的所述共聚物。
8. —種1.0-5.6dtex纖度的丙烯腈系纖維，它包含97-99. 9重量％的丙烯 腈，0. 01-3重量％的具有^^i^類強(qiáng)g的共聚^^和0-1. 5重量％的乙烯基類的中性共聚#，例如d"C,酸的乙烯JJ旨如醋酸乙烯酯，或(曱^丙烯酸的d"C4^JI旨，所述的中性共聚^^選自具有以下通式的共聚單體 CH2=C(R)~CH2SOrM其中R代^原子或者-CH3基，而M代JJl源子或者堿金屬。
9. 3喊利要求8所述的丙烯腈系纖維，其包含占聚賴重量0-0. 4重量％的二氧概。
10. in^利要求8或9所述的丙烯腈系纖維，其沸水剩余麟率小于U。
11. 如權(quán)利要求8-10任一項(xiàng)所述的聚丙烯纖維，其線圏強(qiáng)度不高于 4cN/tex,線圏伸長(zhǎng)不高于1. 5。/。且線團(tuán)強(qiáng)度x線團(tuán)伸長(zhǎng)的乘積不高于6cN/tex。
12. 含有:A^U'J^求8-1H^"項(xiàng)所述的丙烯腈系纖維的織物，按照標(biāo)準(zhǔn)方 法BS-5811/86， ^*有用ICI箱法測(cè)^^得的最小^l值，在1到5的等級(jí)中， 該值為4/5。
13. 含有:MWJ要求8-11任一項(xiàng)所述的丙烯腈系纖# 1-50重*%天然纖 維如羊毛的織物，按照標(biāo)準(zhǔn)方法BS-5811/86， ^ft"有用ICI箱法測(cè)^^得的最 小^l值，在1到5的等級(jí)中，該值為4/5。
全文摘要
一種1.0-5.6dtex纖度的低起球織物用丙烯腈系纖維的制備方法，包括在溶劑中濕法紡絲97-99.99重量％的基本上由丙烯腈組成的共聚物和0.01-3重量％的具有磺酸類強(qiáng)酸基的共聚單體，該共聚單體的通式為CH₂＝C(R)-CH₂SO₃-M，其中R代表氫原子或者CH₃基，而M代表氫原子或者堿金屬。
文檔編號(hào)D01F6/18GK101421445SQ200680053558
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者E·米翁, G·薩爾維奧, R·泰德斯科, S·帕內(nèi) 申請(qǐng)人:蒙特纖維公司