包含聚(芳族二羧酸1,3-丙二醇酯)長絲的織物的制作方法
【專利摘要】細(xì)旦尼爾聚(芳族二羧酸1，3-丙二醇酯)紡絲拉伸纖維的特征在于高旦尼爾均勻度。本發(fā)明還公開了一種用于以4000至6000m/min的紡絲速度制備均勻細(xì)旦尼爾紗的方法。本文所述聚(芳族二羧酸1，3-丙二醇酯)纖維包含分散在其內(nèi)的0.1至3重量％的聚苯乙烯。本發(fā)明另外公開了由其制備的織物。
【專利說明】包含聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）長絲的織物 【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及用于紡絲聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）纖維的方法、所得纖維、以 及它們的用途。 【背景技術(shù)】
[0002] 作為可用于紡織物的纖維形成聚合物，聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）、尤其是聚 (對苯二甲酸1，3_丙二醇酯）（也稱為3GT，Triexta或PTT)近來已經(jīng)受到很多關(guān)注。PTT 纖維具有優(yōu)異的物理與化學(xué)性質(zhì)。由部分取向聚酯紗（Ρ0Υ)或紡絲拉伸的絲（SDY)、主要為 聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)制備的連續(xù)變形聚酯紗在多個(gè)紡織物用途如針織和織造織 物、以及非織造織物如紡粘PET中具有廣泛的商業(yè)應(yīng)用。紡織術(shù)語"紗"是指一束單纖維。 例如，襯衫和女式襯衫通常由紗制成，該紗由30-40根長絲的絲束構(gòu)成。
[0003] 包含PET和PTT紗兩者的聚酯紗通過所謂的熔體紡絲法制備，并且據(jù)稱為"熔紡"。 溶體紡絲是一種由此熔融聚合物并通過在所謂的噴絲頭中的孔擠出的方法。在典型的紡織 物用途中，噴絲頭具有多個(gè)孔，通常為30-40個(gè)，每個(gè)孔具有約0. 25mm的直徑。從而從單個(gè) 噴絲頭中擠出多根長絲。合并那些長絲以形成絲束，其稱為紗。
[0004] 聚酯紗可任意與其他類型的紗組合使用或不與它們組合使用。因此，聚酯紗能夠 構(gòu)成完整織物、或者在織造織物中構(gòu)成經(jīng)紗、緯紗或緯線；或者作為混紡紗中的兩種或更多 種紗之一，例如使用棉花、羊毛、人造絲、醋酸纖維、其他聚酯、斯潘德克斯彈性纖維和/或 它們的組合。
[0005] Fujimoto等人的美國專利6, 284, 370公開了用于制備l-2dpf PTT纖維的方法，其 中將第一輥加熱至30-80°C，將第二輥加熱至100-160°C，并且第一輥和第二輥之間施加的 拉伸比在1. 3-4的范圍內(nèi)。在13個(gè)實(shí)例和11個(gè)反例中，除了一個(gè)反例之外，F(xiàn)ujimoto從 不加熱第一輥至高于60°C的溫度。在所有實(shí)例中，第一輥溫度在50-60°C的范圍內(nèi)。
[0006] Ding的美國專利7, 785, 507公開了用于制備2-3dpf PTT纖維的方法，其中將第一 導(dǎo)絲加熱至85-160°C，將第二導(dǎo)絲加熱至125-195°C，并且第一輥和第二輥之間施加的拉 伸比在1. 1-2的范圍內(nèi)。Ding提出75°C的第一導(dǎo)絲溫度導(dǎo)致過多的線斷裂。Uster結(jié)果為 大約0. 90-0. 95%。在所有實(shí)例中，第一導(dǎo)絲的溫度為90°C或更高。
[0007] Howell等人的美國專利6, 287, 688描述了變形PTT紗的制備，該紗與PET紗相比 表現(xiàn)出提高的拉伸性能、蓬松的體積和改善的手感。Howell等人描述了以至多2600m/m的 紡絲速度制備部分取向PTT紗。通過對比，PET常規(guī)地以多倍于該速度的速度進(jìn)行熔紡。出 于成本原因，高度期望能夠以高于2600m/min的速度紡絲PTT紗。
[0008] Chang等人的美國專利6, 923, 925公開了包含PTT的組合物，PTT包含約2%的聚 苯乙烯（PS)，其能夠以至多5000m/min的速度被烙紡進(jìn)紡絲拉伸的絲中。Chang等人完全 未提及對于如此生產(chǎn)的紗的旦尼爾均勻度（Denier CV)，并且也未提及用于制備紡絲拉伸 的絲所用導(dǎo)絲輥的溫度。
[0009] 需要低旦尼爾的PTT紡絲拉伸長絲紗，其能夠以商業(yè)可用的紡絲速度進(jìn)行紡絲， 并且具有足夠的旦尼爾均勻度以在制備高質(zhì)量織物和衣服的用途中具備實(shí)用性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[〇〇1〇] 在第一方面，本發(fā)明提供包含組合物的長絲，所述組合物包含分散在聚（芳族二 羧酸1，3-丙二醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物的總重量計(jì)0. 1至3重量％的聚 苯乙烯，其中所述長絲的特征在于< 3的旦尼爾/長絲、< 2. 5%的旦尼爾變異系數(shù)和至少 0. 055的雙折射率。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）為聚（對苯二甲酸1，3_丙二 醇酯）。
[0012] 在另一方面，本發(fā)明提供用于形成新型紡絲拉伸長絲的方法，所述長絲的特征在 于< 3的旦尼爾/長絲和< 2. 5的旦尼爾變異系數(shù)，所述方法包括通過具有橫截面形狀的 噴絲孔擠出聚合物熔融物，其包含分散在聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）中的、基于所述 聚合物的總重量計(jì)〇. 1至3重量％的聚苯乙烯，從而形成連續(xù)絲狀擠出物，淬火該擠出物以 將它固化成連續(xù)長絲，在加熱至70至KKTC溫度范圍內(nèi)的第一驅(qū)動(dòng)輥上卷繞該長絲并以第 一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，然后在加熱至100至130°C溫度范圍內(nèi)的第二驅(qū)動(dòng)輥上卷繞該長絲并以 第二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)；并且，以至少4, 000米/分鐘（m/min)的線性速度將所述長絲卷繞到收 卷輥上；其中第一旋轉(zhuǎn)速度與第二旋轉(zhuǎn)速度的比率處于1. 75至3的范圍內(nèi)；從而形成紡絲 拉伸長絲，其具有< 3的旦尼爾/長絲和< 2. 5%的旦尼爾變異系數(shù)。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施例中，聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）為聚（對苯二甲酸1，3-丙二 醇酯）。
[0014] 在另一方面，本發(fā)明提供包含含有組合物的長絲的織物，所述組合物包含分散在 聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物的總重量計(jì)0. 1至3重 量％的聚苯乙烯，其中所述長絲的特征在于< 3的旦尼爾/長絲、< 2. 5%的旦尼爾變異系 數(shù)和至少0. 055的雙折射率。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）為聚（對苯二甲酸1，3-丙二 醇酯）。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為向根據(jù)本發(fā)明的噴絲頭熔融進(jìn)料的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0017] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的纖維紡絲工藝的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0018] 圖3示出適于制造本發(fā)明的織造織物的織機(jī)。
[〇〇19] 圖4是實(shí)例中使用的紡絲機(jī)的示意圖。
[0020] 圖5是實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，其示出第一導(dǎo)絲溫度對旦尼爾變異系數(shù)的效應(yīng)，并且將使用 紡絲機(jī)#2獲得的結(jié)果與使用紡絲機(jī)#1獲得的那些結(jié)果進(jìn)行對比。 【具體實(shí)施方式】
[0021] 在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及包含組合物的長絲，所述組合物包含分散在聚（芳族二 羧酸1，3-丙二醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物的總重量計(jì)0. 1至3重量％的聚苯 乙烯，其中所述長絲的特征在于< 3的旦尼爾/長絲（dpf)、< 2. 5%的旦尼爾變異系數(shù)（旦 尼爾CV)和至少0. 055的雙折射率。
[〇〇22] 在一個(gè)實(shí)施例中，聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）為聚（對苯二甲酸1，3-丙二 醇酯）。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施例中，本文長絲是連續(xù)長絲。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，本文長絲是 短紗長絲。在一個(gè)實(shí)施例中，本文多根長絲合并以形成復(fù)絲。從而形成的復(fù)絲適于變形，并 且適于在其中期望細(xì)旦尼爾紗的那些紡織品用途中的最終使用，諸如襯衫、女式襯衫、女式 內(nèi)衣、抹子等等。
[0024] 本文復(fù)絲可用于通過本領(lǐng)域已知的方法形成針織、織造、和非織造織物。
[0025] 在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，本文長絲也適用于多種非織造材料的構(gòu)造。本文長 絲能夠排列成隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)纖維網(wǎng)以形成絲狀非織造織物。在另一個(gè)實(shí)施例中，絲狀非織 造織物包含多根本文連續(xù)長絲股線。在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，絲狀非織造織物包含 單根連續(xù)長絲股線。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，絲狀非織造織物包含由本文長絲制備的 多根短紗長絲。出于本發(fā)明的目的的絲狀非織造織物是非織造織物，其中基本的結(jié)構(gòu)元件 是單個(gè)隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)設(shè)置的長絲片段，而不是復(fù)絲紗片段。
[0026] 在另一方面，本發(fā)明提供用于形成新型紡絲拉伸長絲的方法，所述長絲的特征在 于< 3的旦尼爾/長絲和< 2. 5 %的旦尼爾變異系數(shù)，所述方法包括通過具有橫截面形狀的 噴絲孔擠出聚合物熔融物，其包含分散在聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）中的、基于所述 聚合物的總重量計(jì)〇. 1至3重量％的聚苯乙烯，從而形成連續(xù)絲狀擠出物，淬火該擠出物以 將它固化成連續(xù)長絲，在加熱至70至KKTC溫度范圍內(nèi)的第一驅(qū)動(dòng)輥上卷繞該長絲并以第 一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，然后在加熱至100至130°C溫度范圍內(nèi)的第二驅(qū)動(dòng)輥上卷繞該長絲并以 第二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)；并且，以至少4, 000米/分鐘（m/min)的線性速度將所述長絲卷繞到收 卷輥上；其中第一旋轉(zhuǎn)速度與第二旋轉(zhuǎn)速度的比率處于1. 75至3的范圍內(nèi)。
[0027] 如下文提供的例子所示，當(dāng)將第一導(dǎo)絲設(shè)定為高于70°C，以4, 000m/min或更高的 速度紡絲時(shí)< 3dpf的紗旦尼爾CV顯著低于當(dāng)將第一導(dǎo)絲設(shè)定為商業(yè)上典型的溫度60°C 時(shí)，以相同速度紡絲的類似組合物紗的旦尼爾CV。
[0028] 術(shù)語"旦尼爾變異系數(shù)"（旦尼爾CV)是指通過購自Uster Technologies的Uster Yarn Evenness測試儀測定的旦尼爾變異系數(shù)。所謂的"Uster測試儀"測量沿纖維或紗的 單根連續(xù)股線長度方向的旦尼爾變異。旦尼爾CV是標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，表示通過用旦尼爾標(biāo)準(zhǔn) 偏差除以平均旦尼爾獲得的值，用Uster測試儀測定。
[0029] 除非另外指明，在本發(fā)明中濃度用重量百分比表示。具體地，應(yīng)理解與聚（對苯二 甲酸1，3-丙二醇酯）或本文其他聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）共混的聚苯乙烯的濃度 表達(dá)為相對于組合物中的聚合物總重量的聚苯乙烯重量百分比。
[0030] 除非另外特別說明，當(dāng)本文提供數(shù)值范圍時(shí)，應(yīng)理解它涵蓋范圍的端點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)了 解，數(shù)值具有如ASTM E29-08所述提供的有效數(shù)字位數(shù)的精密度。例如，數(shù)字3應(yīng)理解涵蓋 2. 5至3. 4的范圍，而數(shù)字3.0應(yīng)理解涵蓋2. 95至3. 04的范圍。
[0031] 出于本發(fā)明的目的，除非另外明確地說明，描述將涉及其中聚（芳族二羧酸1， 3-丙二醇酯）是聚（對苯二甲酸1，3_丙二醇酯）（PTT)的那些實(shí)施例。假定聚合程度相 同，本發(fā)明擴(kuò)展至其他聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）時(shí)應(yīng)對按重量計(jì)的濃度進(jìn)行調(diào)整以 適于涉及的特定丙烯酸酯單體單元分子量的差異。
[0032] 聚苯乙烯和PTT的均聚物和共聚物均適用于本發(fā)明。出于本發(fā)明的目的，術(shù)語"共 聚物"應(yīng)理解不僅涵蓋二聚物，而且涵蓋三元共聚物、四元共聚物等等。術(shù)語"共聚物"應(yīng)理 解為涵蓋聚合在一起的任何數(shù)目的單體。出于實(shí)用目的，大部分專利申請限于均聚物、二聚 物、和三元共聚物。
[0033] 在一個(gè)實(shí)施例中，長絲包含組合物，所述組合物包含97至99. 9重量％的ΡΤΤ和3 至0.1重量％的聚苯乙烯（PS)。在另一個(gè)實(shí)施例中，長絲包含組合物，所述組合物包含70 至99. 5重量％的ΡΤΤ、3至0. 5重量％的PS、和任選地至多29. 5重量％的其他聚酯。在另 一個(gè)實(shí)施例中，長絲包含組合物，所述組合物包含98至99. 5重量％的ΡΤΤ和2至0. 5重
[0034] 在一個(gè)實(shí)施例中，長絲基本上由組合物組成，所述組合物基本上由97至99. 9重 量％的ΡΤΤ和3至0.1重量％的聚苯乙烯（PS)組成。在另一個(gè)實(shí)施例中，長絲基本上由組 合物組成，所述組合物基本上由70至99. 5重量％的？11\3至0. 5重量％的？5、和任選地至 多29. 5重量％的其他聚酯組成。在另一個(gè)實(shí)施例中，長絲基本上由組合物組成，所述組合 物基本上由98至99. 5重量％的ΡΤΤ和2至0. 5重量％的PS組成。
[0035] 適宜的ΡΤΤ聚合物由1，3_丙二醇與對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞サ目s聚反應(yīng) 形成。用于與其共聚的一種或多種合適的共聚單體選自具有4-12個(gè)碳原子的直鏈、環(huán)狀和 支鏈脂族二羧酸或酯（例如丁二酸、戊二酸、己二酸、十二烷二酸、和1，4-環(huán)己烷二羧酸、 以及它們相應(yīng)的酯）；除對苯二甲酸或酯之外并具有8-12個(gè)碳原子的芳族二羧酸或酯（例 如間苯二甲酸和2,6_萘二甲酸）；具有2-8個(gè)碳原子的（除1，3_丙二醇之外）直鏈、環(huán)狀 和支鏈脂族二醇，例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，4- 丁二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，2-二甲 基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、和1，4-環(huán)己二醇；以及具有4-10個(gè)碳原子的脂族 和芳族醚二醇，例如對苯二酚雙（2-羥乙基）醚、或具有低于460的分子量的聚（乙醚）乙 二醇，包括二亞乙基醚乙二醇。所述共聚單體在ΡΤΤ共聚物中通常以在0. 5-15摩爾％范圍 內(nèi)的含量存在，并且可以至多30摩爾％的含量存在。
[0036] 所述ΡΤΤ可包含微量的選定的其他共聚單體以便它們不會(huì)對特性具有顯著不利 的影響。此類其他共聚單體包括例如含量在0. 2至5摩爾％范圍內(nèi)的5-鈉-磺基間苯二 甲酸。可摻入非常少量的三官能共聚單體例如偏苯三酸用于粘度控制。所述ΡΤΤ可與至多 30摩爾％的其他聚合物共混。例子是由其他二醇，如上述那些，制得的聚酯。
[0037] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述ΡΤΤ包含至少85摩爾％的對苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元。 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述ΡΤΤ包含至少90摩爾％的對苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元。在另一 個(gè)實(shí)施例中，所述ΡΤΤ包含至少98摩爾％的對苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元。在另一個(gè)實(shí)施 例中，所述ΡΤΤ包含100摩爾％的對苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元。
[0038] 在一個(gè)實(shí)施例中，適宜的ΡΤΤ的特征在于0. 70dl/g至2. 0dl/g范圍內(nèi)的本征粘度 (IV)。在另一個(gè)實(shí)施例中，適宜的PTT的特征在于0.80dl/g至1.5dl/g范圍內(nèi)的IV。在另 一個(gè)實(shí)施例中，適宜的PTT的特征在于0.90dl/g至1.2dl/g范圍內(nèi)的IV。
[0039] 在一個(gè)實(shí)施例中，適宜的PTT的特征在于20,000Da至25,000Da范圍內(nèi)的數(shù)均分 子量（M n)。在另一個(gè)實(shí)施例中，適宜的PTT的特征在于20, OOODa至25, OOODa范圍內(nèi)的Mn。
[0040] 在一個(gè)實(shí)施例中，適用的聚苯乙烯選自聚苯乙烯均聚物、α -甲基聚苯乙烯和苯乙 烯-丁二烯共聚物、以及它們的共混物。在一個(gè)實(shí)施例中，所述聚苯乙烯為聚苯乙烯均聚 物。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述聚苯乙烯均聚物的特征在于5, OOODa至300, OOODa范圍內(nèi)的 Mn。在另一個(gè)實(shí)施例中，聚苯乙烯均聚物的1在50,0000&至200,000Da的范圍內(nèi)。在另一 個(gè)實(shí)施例中，聚苯乙烯均聚物的M n在75, OOODa至200, OOODa的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例 中，聚苯乙烯均聚物的1在120, OOODa至150, OOODa的范圍內(nèi)。可用的聚苯乙烯可以是全 同立構(gòu)的、無規(guī)立構(gòu)的、或間同立構(gòu)的。高分子量無規(guī)聚苯乙烯均聚物是優(yōu)選的。
[0041] 可用于本發(fā)明的聚苯乙烯可從許多供應(yīng)商處商購獲得，包括Dow Chemical Co. (Midland，Mich.)、BASF(Mount Olive，N.J.)和 Sigma-Aldrich (Saint Louis，Mo·)。
[0042] 將PTT和PS熔融共混，然后以股線形式擠出，隨后將其切成粒料。還可進(jìn)行其他 形式的熔融共混和隨后的粉碎，如形成薄片、碎片、或粉末。在一些情況下可方便地制備包 含第一 PTT/PS共混物與一定濃度的PS (大于15% )的粒料，隨后再熔融粒料并用附加的 PTT稀釋再熔融物以形成第二熔融共混物，所述第二熔融共混物具有< 3 %的PS濃度，并且 將第二熔融共混物擠出形成本文長絲。
[0043] 本文長絲包含含有PTT和PS的組合物。在一些實(shí)施例中，這些將為共混物中僅有 的兩種材料并且它們將總計(jì)為100重量％。然而，在許多情況下共混物將具有其他成分，諸 如通常包含在聚酯聚合物組合物中用于商業(yè)用途。此類添加劑包括但不限于其他聚合物、 增塑劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、染料等。因此，聚（對苯二甲酸1，3_丙二醇酯）和聚苯乙 烯的總量將不為100重量％。其他聚合物可包括例如聚酰胺，其賦予混紡紗可酸柒性。在 其中加入附加的、非聚酯的聚合物的那些情況下，聚酯與PS的重量百分比濃度的比率保持 與不包含其他聚合物的那些組合物相同。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明，PS為顆粒形式，其具有小于500納米的平均尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中， 聚苯乙烯是聚苯乙烯均聚物，濃度為<2% ;并且聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）是包含 至少98摩爾％的對苯二甲酸丙二醇酯單體單位的PTT。
[0045] 本發(fā)明的長絲的特征在于彡3的dpf、彡2. 5 %的旦尼爾CV和至少0. 055的雙折 射率。本文長絲的典型物理特性包括高于3克/旦尼爾的韌度和30至70%的斷裂伸長率。 在一個(gè)實(shí)施例中，長絲旦尼爾為< 2. 5。在另一個(gè)實(shí)施例中，雙折射率為至少0. 060。
[0046] 在另一方面，本發(fā)明涉及用于制備單絲或復(fù)絲的方法，所述方法包括（a)制備基 本上由PTT和0. 1至3重量％ (wt % )聚苯乙烯（PS)組成的熔融共混物，（b)溶體紡絲如 此制備的聚合物熔融共混物以形成一根或多根包含分散PS的PTT長絲。
[0047] 本發(fā)明的長絲被便利地制備成紡絲拉伸長絲-即，在紡絲工藝中已被完全拉伸的 長絲。完全拉伸是指淬火后的長絲已被拉伸至其極限斷裂伸長率。優(yōu)選地，紡絲包括以至 少4, 000m/m的紡絲速度擠出本文的聚合物共混物通過噴絲頭的一個(gè)或多個(gè)孔。術(shù)語"紡絲 速度"是指例如在機(jī)械收卷輥上的紡絲纖維積聚速率。
[0048] > 0. 055的高雙折射率是本發(fā)明長絲的特征，它是在紡絲拉伸方法中施加于長絲 的高拉伸力的直接結(jié)果。高雙折射率是區(qū)分紡絲拉伸長絲與隨后拉伸變形的部分取向短纖 紗的基本方法。
[0049] 圖1是適用于本發(fā)明的溶體紡絲機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。參見圖1，PTT在連續(xù) 熔融聚合器1中產(chǎn)生，從此處它經(jīng)由傳輸管線2以熔融形式被傳輸至反轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)3， 該雙螺桿擠出機(jī)設(shè)有混合區(qū)域。同時(shí)，包含PS的粒料經(jīng)由失重進(jìn)料機(jī)4或其他粒料進(jìn)料方 式進(jìn)料于衛(wèi)星擠出機(jī)5,其中粒料被熔融并且以熔融形式經(jīng)由傳輸管線6,在雙螺桿擠出機(jī) 3的混合區(qū)域或從其上游進(jìn)料于雙螺桿擠出機(jī)3。在雙螺桿擠出機(jī)中形成PTT/PS熔融共混 物。所得熔融共混物經(jīng)由傳輸管線7進(jìn)料于包括噴絲頭8的紡紗區(qū)塊，由所述噴絲頭擠出 一根或多根連續(xù)長絲9。
[0050] 圖2描述了根據(jù)本發(fā)明用于溶體紡絲的一種合適的構(gòu)造。使34根長絲22 (所有 34根長絲未示出）擠出通過孔噴絲頭21。長絲通過冷卻區(qū)23形成為紗束，并且通過整理 劑施用裝置24。冷卻區(qū)包括空氣淬火區(qū)，其中空氣在室溫和60%相對濕度條件下以40英 尺/分鐘的速度沖擊紗束。空氣淬火區(qū)可設(shè)計(jì)用于所謂的橫向空氣淬火，其中氣體橫跨紗 束流動(dòng)，或設(shè)計(jì)用于所謂的徑向淬火，其中氣源位于合并長絲中間，并且以360°徑向向外 流動(dòng)。徑向淬火是更均勻和有效的淬火方法。整理劑施用裝置24后，使紗通過設(shè)為60至 100°C，在一個(gè)實(shí)施例中設(shè)為70至KKTC的第一驅(qū)動(dòng)導(dǎo)絲輥25(還稱為進(jìn)料輥）以及分離 輥。使紗在第一導(dǎo)絲輥和分離輥上卷繞6至8次。紗從第一導(dǎo)絲輥通過設(shè)為110至130°C 的第二驅(qū)動(dòng)導(dǎo)絲輥（還稱為拉伸輥），所述第二驅(qū)動(dòng)導(dǎo)絲輥與第二分離輥聯(lián)接。使紗在第二 導(dǎo)絲棍和分離棍上卷繞6至8次。拉伸棍速度為4000至6000m/min，而拉伸棍速度與進(jìn)料 輥速度的比率在1. 75至3的范圍內(nèi)。紗從拉伸輥通過第三驅(qū)動(dòng)導(dǎo)絲輥27,所述第三驅(qū)動(dòng)導(dǎo) 絲輥聯(lián)接在室溫下運(yùn)行并且速度比第二導(dǎo)絲輥的輥速度快1-2%的第三分離輥。使紗在第 三對輥上卷繞6至10次。紗自第三對輥通過交錯(cuò)射流28,然后通向以匹配第三對輥輸出的 速度運(yùn)作的收卷輥29。
[0051] 參見圖2,根據(jù)本文方法，淬火長絲卷繞至少一次，但是優(yōu)選地圍繞第一導(dǎo)絲輥卷 繞多次，使得第一導(dǎo)絲輥施加拉伸力于擠出長絲，導(dǎo)致它在淬火前被拉下；在第一導(dǎo)絲輥的 下游，卷繞長絲至少一次，但是優(yōu)選地圍繞第二導(dǎo)絲輥卷繞多次，以此種方式第二導(dǎo)絲施加 拉伸力于位于第一導(dǎo)絲輥和第二導(dǎo)絲輥之間的該部分長絲。在圖2所示的實(shí)施例中，長絲 從第二導(dǎo)絲輥導(dǎo)向用作松弛輥的第三導(dǎo)絲輥，該輥以比第二（拉伸）導(dǎo)絲輥的速度高1-2% 的速度運(yùn)行。長絲從第三導(dǎo)絲輥導(dǎo)向收卷輥。將在收卷輥上卷繞長絲的速率描述為紡絲速 度。在典型設(shè)置中，收卷輥是張力受控的收卷輥。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明，將第一導(dǎo)絲輥加熱至在70-KKTC范圍內(nèi)的溫度，并且將第二導(dǎo)絲輥 加熱至在100-130°C范圍內(nèi)的溫度。第一導(dǎo)絲輥以第一旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)；第二導(dǎo)絲輥以第二 旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明第二旋轉(zhuǎn)速度與第一旋轉(zhuǎn)速度的比率（拉伸比）跌至1. 75至 3的范圍內(nèi)。
[0053] 在一個(gè)實(shí)施例中，將本發(fā)明的各種多根長絲擠出通過多孔噴絲頭。合并如此擠出 的長絲以形成紗。通常通過施加一些攪拌、加捻、或兩者于擠出的長絲、或紡絲流水線，導(dǎo) 致長絲交織，從而將紗保持在一起。如此形成的紗包含多根長絲，每根長絲的特征在于< 3 的dpf、彡2. 5 %的旦尼爾CV、和至少0. 055的雙折射率。在一個(gè)實(shí)施例中，長絲旦尼爾為 <2.5。在另一個(gè)實(shí)施例中，雙折射率為至少0.060。典型的紗包含34、48、68、和72根長 絲，但是合并以制備紗的長絲數(shù)目不受任何限制。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明形成的紗不僅僅限于由根據(jù)本發(fā)明的多根長絲構(gòu)成，而是也能夠含有 其他長絲。例如，根據(jù)本發(fā)明形成的紗可包含其他聚酯以及聚酰胺、聚丙烯酸酯和可能期望 的其他此類長絲的其他長絲。其他長絲也可以為短纖維。
[0055] 可通過上文所述的紡絲拉伸方法形成的、根據(jù)本發(fā)明形成的紗適用作假捻變形的 進(jìn)料紗，通常實(shí)施所述假捻變形以向連續(xù)聚酯纖維提供紡紋狀美觀性。雖然存在多種類型 的變形設(shè)備，它們均為本領(lǐng)域熟知的，變形方法包括（a)提供根據(jù)上述紡絲工藝形成的紗 卷裝；(b)使紗從卷裝上退繞；(c)使紗末端穿過摩擦加搶元件或假搶錠子，（d)致使錠子旋 轉(zhuǎn)，從而造成旋轉(zhuǎn)錠子的紗上游加捻，而在旋轉(zhuǎn)錠子的下游使上游加捻退捻，同時(shí)施加熱； 以及（e)將所述紗卷繞到卷裝上。
[0056] 本發(fā)明能夠提高細(xì)旦尼爾（彡3dpf)紡絲拉伸PTT紗紡絲的產(chǎn)量。本發(fā)明的長絲 及其紗已經(jīng)以比用純PTT可達(dá)到的最大紡絲速度高30至70%的紡絲速度進(jìn)行制備。所得 紗的特征在于在PTT復(fù)絲的伸長率和韌度20%范圍內(nèi)的伸長率和韌度，該P(yáng)TT復(fù)絲與本發(fā) 明紗僅有的不同是它不含有PS(并且其已經(jīng)必定以約3000m/min進(jìn)行紡絲）。因此，基本 上由本發(fā)明長絲組成的紗可用于多種紡織品用途，僅需在使用的紡織機(jī)械中進(jìn)行微小的調(diào) 整。所得紗可用于在與那些用于不包含PS并以3000m/min制備的PTT紗的條件相同或類 似條件下制備特別是變形紗、織物和地毯。
[0057] 在本發(fā)明的長絲中，PTT為連續(xù)相或"基質(zhì)"，而PS為分散于所述PTT基質(zhì)中的不 連續(xù)相。在一個(gè)實(shí)施例中，分散在PTT基質(zhì)中的PS顆粒的尺寸為彡500nm。在另一個(gè)實(shí)施 例中，分散在PTT基質(zhì)中的PS顆粒的尺寸為彡200nm。
[0058] 本發(fā)明的有利特征包括能夠以4000m/min或更高的紡絲速度紡絲細(xì)旦尼爾、高強(qiáng) 度、硬紡絲拉伸PTT紗的能力。這些有利特征取決于PS的小粒度和在PTT中分散PS的體 積均勻性兩者，其繼而取決于足夠高剪切的熔融共混的施加。不存在在該處短纖紗的紡絲 性能和/或物理特性突然下降的閾值粒度。相反地，隨著PS粒度變大，性能逐漸變差。在 500nm或更大的粒度范圍內(nèi)，旦尼爾CV逐漸變大。相似地，對于PTT基質(zhì)中的顆粒分布不 存在特定的均勻度閾值。分散均勻度越好，所得紡絲長絲將會(huì)越均勻。本發(fā)明的一個(gè)特別 有價(jià)值的有益效果是制備紡絲拉伸紗，其特征在于小于2. 5%的旦尼爾CV。低旦尼爾CV在 用于紡織品用途的細(xì)旦尼爾紗的制備中是尤其重要的。除非將PS分散在PTT中的方法的 特征在于足以確保粒度小于500nm的剪切力和足夠高的分散均勻度，否則旦尼爾CV將為 <2. 5%是非常不可能的。
[0059] 施加于熔融物的剪切力量值取決于混合元件的轉(zhuǎn)速、熔融物的粘度和熔融物在混 合區(qū)域的停留時(shí)間。如果剪切力過低，則存在PS不破碎而無法開始的趨勢，或存在PS快速 附聚成尺寸大于500nm的小滴的趨勢。
[0060] 熔融共混方法可以為間歇和連續(xù)進(jìn)行兩者。所謂的高剪切混合器如聚合物混煉領(lǐng) 域內(nèi)常用的那些是適宜的。適宜的可商購獲得的高剪切間歇式攪拌器的例子包括但不限于 班伯里密煉機(jī)和希拉本德混合器。連續(xù)高剪切攪拌器的例子包括共軸旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)和 Farrel連續(xù)攪拌器。反轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)也是適宜的。一般來講，適宜的高剪切攪拌器是能 夠在聚合物熔融物上施加最低為50/s，優(yōu)選100/s剪切速率的那些。在熔融共混之后，可粒 化所得共混物用于隨后進(jìn)料于紡絲機(jī)，或者可將熔融共混物直接進(jìn)料于紡絲機(jī)。另一個(gè)可 用的方法是混合聚合物熔融物。這種方法的一個(gè)例子將為從連續(xù)聚合器中提供PTT熔體至 雙螺桿擠出機(jī)的第一塔板，并且將PS熔體從衛(wèi)星擠出機(jī)進(jìn)料于雙螺桿擠出機(jī)的混合區(qū)域， 從而形成熔融共混物。在另一種方法中，在進(jìn)料于雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混之前，可通過 翻滾干混未熔融的聚合物。
[0061] 從良好纖維紡絲性能角度上看，大于500nm的平均粒度不是優(yōu)選的。此外，沿單一 端方式和端對端方式的均勻長絲紡絲顯然均取決于PS顆粒體積分布的均勻性。雖然不受 本發(fā)明范圍的限制，據(jù)推測在其實(shí)際的熔融加工中，PS顆粒熔融以形成熔滴，其分散在熔融 PTT基質(zhì)內(nèi)。
[0062] 熔融攪拌器內(nèi)的溫度應(yīng)高于PTT和PS兩者的熔點(diǎn)，但是低于任何成分的最低分解 溫度。具體的溫度將取決于所用聚合物的具體屬性。在典型的實(shí)踐中，熔融溫度在200°c至 270°C的范圍內(nèi)。
[0063] 在一個(gè)實(shí)施例中，在PTT/PS共混物粒料中的PS濃度在0. 5至1.5%的范圍內(nèi)。
[0064] 如圖1中所示，并且就聚合物纖維熔體紡絲而言一般也是如此，將聚合物熔融物 經(jīng)由傳輸管線進(jìn)料至噴絲頭。由擠出機(jī)輸入傳輸管線的熔融物為紊亂的。然而，噴絲頭進(jìn) 料必須為層流，以在通過噴絲頭內(nèi)多個(gè)孔洞時(shí)形成等速流。熔融流是在傳輸管線內(nèi)從紊流 變成層流的。
[〇〇65] 可使用商業(yè)廣泛應(yīng)用的常規(guī)設(shè)備和方法，實(shí)現(xiàn)長絲紡絲。實(shí)際上，發(fā)現(xiàn)為了紡絲 3dpf或更低的細(xì)旦尼爾長絲，> 3%的PS濃度導(dǎo)致如此產(chǎn)生的纖維的機(jī)械性能降低。還發(fā) 現(xiàn)，在5 % PS下，細(xì)旦尼爾長絲根本不能熔紡。
[0066] 在熔體紡絲之前，優(yōu)選將聚合物共混物粒料干燥至水分含量< 30ppm，以避免熔體 紡絲期間水解降解。任何本領(lǐng)域已知的干燥手段均是符合要求的。在一個(gè)實(shí)施例中，使用 閉環(huán)熱空氣烘干機(jī)。通常，將PTT/PS共混物在130°C和<_40°C的露點(diǎn)下干燥6h。從而干 燥的PTT/PS聚合物共混物在250-265°C下熔紡成纖維。
[〇〇67] 在典型的熔體紡絲法中，其一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)描述于下文中，將干燥的聚合物共混 物粒料進(jìn)料于擠出機(jī)，所述擠出機(jī)將粒料熔融并且將所得熔融物供給計(jì)量泵，所述計(jì)量泵 將體積受控的聚合物流經(jīng)由傳輸管線遞送至加熱的紡絲組合件。泵必須提供10_20MPa的 壓力以迫使流體通過紡絲組合件，所述紡絲組合件包含過濾介質(zhì)（例如砂床和過濾篩），以 移除任何大于幾個(gè)微米的顆粒。由計(jì)量泵控制通過噴絲頭的質(zhì)量流率。在組合件底部，聚 合物經(jīng)由金屬厚板（噴絲頭）中的多個(gè)小孔離開進(jìn)入氣體淬火區(qū)域。雖然孔洞數(shù)目及其量 綱可大幅度變化，但是單個(gè)噴絲孔通常具有在〇. 2-0. 4mm范圍內(nèi)的直徑。有利地在235至 295°C，優(yōu)選250至290°C的噴絲頭溫度下實(shí)現(xiàn)紡絲。
[0068] 通過該尺寸孔的典型流量趨于在l_5g/min的范圍內(nèi)。采用多種噴絲孔橫截面形 狀，然而圓形橫截面是最常見的。通常，通過其旋擰紡得的長絲的高度受控的旋轉(zhuǎn)輥體系控 制線速度。長絲直徑由流量和卷取速率決定；而不由噴絲孔尺寸決定。
[〇〇69] 由此制備的長絲特性由紡線動(dòng)力學(xué)決定，尤其是在噴絲頭出口與長絲固化點(diǎn)之間 的區(qū)域，所述區(qū)域被稱為淬火區(qū)域。淬火區(qū)域的具體設(shè)計(jì)、通過仍運(yùn)動(dòng)性的射出長絲的氣流 速率對淬火的長絲特性具有非常大的影響。通常使用橫向流淬火和徑向淬火兩者。淬火或 固化后，長絲以卷取速率行進(jìn)，所述速率通常是從噴絲孔離開的速率的100-200倍。因此， 紡線自噴絲孔射出后發(fā)生高速加速（和拉伸）。冷凍成紡絲長絲的取向量直接涉及固化點(diǎn) 處長絲的應(yīng)力程度。
[0070] 由此制得的熔紡長絲以符合所期望最終用途的方式收集。例如，就旨在轉(zhuǎn)化成短 纖維的長絲而言，可將多根連續(xù)長絲合并成絲束，將所述絲束積聚于所謂的小罐中。旨在以 連續(xù)形式用于諸如變形的長絲通常卷繞在紗卷裝上，所述紗卷裝安裝在張力受控的收卷輥 上。根據(jù)本發(fā)明，積聚速率為至少4,000m/min。
[0071] 通過一般已知為假捻變形的方法，通過加捻、熱定形和退捻，變形將賦予卷曲。這 些復(fù)絲（也稱為"絲束"）包含與紡絲拉伸的絲（長絲由其制備）相同數(shù)目的長絲。因此，它 們優(yōu)選地包含至少10根，并且甚至更優(yōu)選地至少25根長絲，并且通?？砂噙_(dá)150根或 更多、優(yōu)選地多達(dá)100根，更優(yōu)選地多達(dá)80根長絲。紗通常具有至少1，更優(yōu)選地至少20,優(yōu) 選地至少50,更優(yōu)選地至多250,并且至多1，500的總旦尼爾。長絲優(yōu)選地為至少0. ldpf， 更優(yōu)選地至少0. 5dpf，更優(yōu)選地至少0. 8dpf，并且最優(yōu)選地至多3dpf。
[0072] 可通過在245至285°C的溫度下將PTT/PS-共混物溶體紡絲成長絲，使長絲淬火， 將淬火的長絲拉伸，將拉伸的長絲卷曲，并且將所述長絲切割成短纖維，制得PTT短纖維， 優(yōu)選地所述短纖維具有0. 2至6英寸（0. 5至15cm)的長度。一種優(yōu)選的方法包括：(a)提 供包含PTT和0. 1至3% PS的聚合物共混物，（b)在245至285°C的溫度下將熔融共混物溶 體紡絲成長絲，（c)淬火該長絲，（d)將淬火的長絲拉伸，（e)使用機(jī)械卷縮機(jī)，以8至30卷 曲/英寸（3至12卷曲/厘米）的卷曲度卷曲拉伸的長絲，（f)在50至120°C的溫度下使 卷曲的長絲松弛，以及（g)將松弛的長絲切成短纖維，優(yōu)選具有0. 2至6英寸（0. 5至15cm) 的長度。在該方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，卷曲前使拉伸的長絲在85至115°C下退火。優(yōu) 選使用加熱過的輥在張力下進(jìn)行退火。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，拉伸的長絲在卷曲前不 退火。短纖維用于制備紡織用紗和紡織物或非織造織物，并且還可用于絮填應(yīng)用和制造地 毯。
[〇〇73] 雖然本發(fā)明主要描述復(fù)絲，應(yīng)當(dāng)理解本文所述的優(yōu)選要求是適用于單絲。
[0074] 長絲可以是圓形的或具有其他形狀，諸如八葉形、三角形、旭日形（也稱為 "sol"）、有圓齒的橢圓形、三葉形、四槽形（也稱為"四個(gè)槽"）、有圓齒的帶狀、帶狀、放射狀 等。它們可為實(shí)心的、中空的或多孔的。
[0075] 在另一方面，本發(fā)明提供包含含有組合物的長絲的織物，所述組合物包含分散在 聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物的總重量計(jì)0. 1至3重 量％的聚苯乙烯，其中所述長絲的特征在于< 3的旦尼爾/長絲、< 2. 5%的旦尼爾變異系 數(shù)和至少0.055的雙折射率。在一個(gè)實(shí)施例中，聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）為聚（對 苯二甲酸1，3-丙二醇酯）。
[0076] 在一個(gè)實(shí)施例中，將長絲束成紗，并且織物為織造織物。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例 中，將長絲束成至少一根紗，并且織物為針織織物。在另一個(gè)實(shí)施例中，織物為非織造織物； 在另一個(gè)實(shí)施例中，織物為紡粘織物。
[0077] 在一個(gè)定義中，非織造織物既不是織造織物也不是針織物?？椩旌歪樋椊Y(jié)構(gòu)的特 征在于通過交織（織造）或套環(huán)（針織）制得的聯(lián)鎖紗規(guī)則圖案。在兩種情況下，紗遵循 規(guī)則圖案，將它們從織物的一側(cè)帶向另一側(cè)并且返回，周而復(fù)始。由織物自身結(jié)構(gòu)形成織造 或針織物的完整性。
[0078] 在非織造織物中，最常見的是，使長絲以無規(guī)圖案鋪設(shè)，并且彼此經(jīng)由化學(xué)或熱方 法而不是機(jī)械方法結(jié)合。通過此類方法所產(chǎn)生的非織造物的一個(gè)可商購獲得的例子是購自 DuPont Company的8〇1化爪廠紡粘聚酯。在一些情況下，可通過使纖維層以復(fù)雜三維拓?fù)?陣列鋪設(shè)，制得非織造物，所述陣列不涉及交織或套環(huán)，并且其中纖維不從一側(cè)輪替到另一 偵!|，如在Popper等人的美國專利6, 579, 815中所述。
[〇〇79] 用彼此呈直角交織的多根紗制得織造織物。平行于織物長度方向的紗稱為"經(jīng)紗" 并且正交該方向的紗稱為"緯線"或"緯紗"。每個(gè)經(jīng)紗稱為一個(gè)"末端"。這可見于任何織 物或衣服商店，通過改變交織紗的特定方式、紗旦尼爾、紗本身在觸覺和視覺方面的美學(xué)、 紗密度、和經(jīng)紗與緯紗的比率，能夠達(dá)到在美學(xué)上的巨大改變。作為一般規(guī)律，織造織物的 結(jié)構(gòu)向織物賦予一定的剛度；織造織物的拉伸一般沒有針織物大。
[0080] 在本發(fā)明的織造織物中，至少一部分經(jīng)紗包含紗，其包含含有組合物的長絲，所述 組合物包含分散在聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物的總 重量計(jì)0. 1至3重量％的聚苯乙烯，其中所述長絲的特征在于< 3的旦尼爾/長絲、< 2. 5% 的旦尼爾變異系數(shù)和至少0.055的雙折射率。在一個(gè)實(shí)施例中，聚（芳族二羧酸1，3-丙二 醇酯）為聚（對苯二甲酸1，3_丙二醇酯）。
[0081] 在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)紗和緯紗均包含紗，所述紗包含本文的長絲。在一個(gè)實(shí)施例 中，經(jīng)紗包含至少40 %數(shù)目的包含本文長絲的紗和至少40%數(shù)目的棉紗。在一個(gè)實(shí)施例 中，經(jīng)紗包含至少80%數(shù)目的包含長絲的紗，并且緯紗包含至少80%的棉紗。在一般情況 下，對經(jīng)紗的實(shí)際需求大于緯紗。
[0082] 在織機(jī)上制造織造織物，正如它們幾千年來一直如此的方式。雖然織機(jī)已經(jīng)發(fā)生 了巨大的改變，基本的運(yùn)行原理是相同的。圖3a為以側(cè)視圖示出的織機(jī)一個(gè)實(shí)施例的示意 圖。放置由多個(gè)（通常數(shù)百個(gè)）平行端32組成的經(jīng)軸31作為織機(jī)進(jìn)料。經(jīng)軸31以前視 圖示于圖3b中。示于圖3a中的是雙帶具織機(jī)。每個(gè)帶具34a和34b是保持多根（通常數(shù) 百根）所稱"綜線"的框架。參見圖3c，示出帶具34的放大前視圖，每根綜線311是其中具 有孔312的垂直線。設(shè)置帶具以上下移動(dòng)，一個(gè)向上移動(dòng)，而其他向下移動(dòng)。使末端33a的 一部分穿過上帶具34a的綜線311中的孔312,而使末端33b的另一部分穿過下帶具34b的 綜線中的孔，從而打開介于末端33a和33b之間的間隙。在所示類型織機(jī)中，梭子36以沒 有示出的方式（通常為木劃槽）驅(qū)動(dòng)，以在帶具上下移動(dòng)時(shí)，從一側(cè)移動(dòng)或穿梭到另一側(cè)。 梭子攜帶緯紗37線軸，所述線軸在梭子移動(dòng)通過經(jīng)紗末端間隙時(shí)退繞。所謂的"鋼筘"或 "壓條"35是保持末端在其間自由通過的一系列垂直線的框架。圖3d示出在前視圖中描述 垂直線313的鋼筘35,以及經(jīng)紗所通過的間距314。垂直線314的厚度決定了織物橫向經(jīng) 紗的間距，從而決定了其密度。鋼筘用于將剛插入的緯紗推到圖解右側(cè)，排列形成織物38。 將織物卷繞在織物軸310上。輥39是導(dǎo)向輥。
[〇〇83] 經(jīng)軸卷繞是精確操作，其中通常在所謂的線軸架上安裝與所需末端數(shù)相同數(shù)目的 紗卷裝或卷軸，并且將每個(gè)末端通過一系列精確導(dǎo)向器和張緊裝置送至經(jīng)軸上，然后整個(gè) 經(jīng)軸一次性卷繞。
[〇〇84] 具體交織圖案、經(jīng)紗與緯紗的比率決定所制得織造織物的類型?；緢D案包括平 織、斜紋組織和緞紋。許多其他更別致的織造圖案也是已知的。
[〇〇85] 針織是通過將一根或多根紗互套而制得織物的方法。針織物趨于具有比織造物更 大的拉伸和彈性。針織物耐用性趨于低于織造物。就織造而言，存在許多針織圖案和針織 式樣。根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)實(shí)施例中本文織物是包含紗的針織織物，所述紗包含含有組合物 的長絲，所述組合物包含分散在聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）中的、基于所述組合物中 的聚合物的總重量計(jì)〇. 1至3重量％的聚苯乙烯，其中所述長絲的特征在于< 3的旦尼爾 /長絲、< 2. 5%的旦尼爾變異系數(shù)和至少0.055的雙折射率。在一個(gè)實(shí)施例中，聚（芳族 二羧酸1，3_丙二醇酯）為聚（對苯二甲酸1，3_丙二醇酯）。
[0086] 在本發(fā)明中還設(shè)想由本發(fā)明的織物縫紉的衣服。本文的衣服包括含有紗的織物， 所述紗包含含有組合物的長絲，所述組合物包含分散在聚（芳族二羧酸1，3-丙二醇酯）中 的、基于所述組合物中的聚合物的總重量計(jì)〇. 1至3重量％的聚苯乙烯，其中所述長絲特征 在于< 3的旦尼爾/長絲、< 2. 5%的旦尼爾變異系數(shù)和至少0. 055的雙折射率。在一個(gè)實(shí) 施例中，聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）為聚（對苯二甲酸1，3_丙二醇酯）。
[〇〇87] 由織物制造衣服是非常熟知的技術(shù)。由織物織造衣服包括準(zhǔn)備圖案，通常通過紙 材準(zhǔn)備，或就自動(dòng)化過程而言以計(jì)算機(jī)形式準(zhǔn)備，測量所需的織物片，切割織物以制備所需 的片，然后根據(jù)所述圖案將所述片縫合在一起。衣服可專門制成本發(fā)明織物的一種或多種 樣式。作為另外一種選擇，衣服可通過組合一種或多種樣式的本發(fā)明織物與其他織物來制 備。
[〇〇88] 本發(fā)明還描述于以下具體的實(shí)施例中，但不受它們的限制。
[0089] 實(shí)例
[0090] 測試方法
[0091] 本征粘度
[0092] 使用 Viscotek 強(qiáng)制流動(dòng)粘度計(jì) Y900 (Viscorek Corporation，Houston，Tex.)測 定PTT的本征粘度（IV)。根據(jù)ASTM D-5225-92方法，在19°C下，在三氟乙酸和二氯甲烷的 50/50重量％的溶劑混合物中形成0. 4g/dl的PTT溶液，并且測定粘度。這些測得的IV值 關(guān)聯(lián)根據(jù)ASTM D4603-96,在60/40重量％的苯酚/1，1，2, 2-四氯乙烷中手動(dòng)測得的IV值。
[0093] 數(shù)均分子量
[0094] 根據(jù)ASTM D5296-97測定聚苯乙烯的數(shù)均分子量。相同方法用于聚（對苯二甲酸 1，3-丙二醇酯），不同的是校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)物為具有44, 000的Mw的聚（對苯二甲酸乙二酯）和 六氟異丙醇溶劑。
[0095] 鈿度和斷裂伸長率
[0096] 長絲和紗的物理特性使用Instron Corp.的張力檢驗(yàn)器1122型進(jìn)行測量。更具 體地，斷裂伸長率Eb和韌度根據(jù)ASTM D-2256進(jìn)行測量。
[0097] 紡絲件復(fù)運(yùn)動(dòng)和紡絲機(jī)對結(jié)果的影響
[0098] 纖維紡絲在四個(gè)單獨(dú)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行。如下文詳述，往復(fù)運(yùn)動(dòng)#1、3、和4在紡絲 機(jī)#2上進(jìn)行，而往復(fù)運(yùn)動(dòng)#2在紡絲機(jī)#1上進(jìn)行。
[〇〇99] 從紡絲機(jī)#1獲得的結(jié)果是分散的，如表4和圖5所示，并且不被認(rèn)為是可靠的。具 體地，旦尼爾變異系數(shù)高于本發(fā)明指定的限度，并且看起來不隨著第一導(dǎo)絲輥的溫度發(fā)生 系統(tǒng)性的變化。
[0100] 圖5是旦尼爾CV對第一導(dǎo)絲溫度的示意圖，其中獲取自往復(fù)運(yùn)動(dòng)1、3、和4的所有 數(shù)據(jù)被合并在一起并繪出菱形曲線圖，并且得自往復(fù)運(yùn)動(dòng)#2的數(shù)據(jù)使用三角形作圖。如下 表3-6所示，不是所有獲取自其中使用紡絲機(jī)#2的三個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)利用相同的紡絲 條件設(shè)定來獲取。然而，如圖5所示，得自紡絲機(jī)#2的數(shù)據(jù)顯示為菱形，其顯示一個(gè)明確的 趨勢，其中第一導(dǎo)絲溫度在大約75至85°C的范圍內(nèi)，對應(yīng)于最小的旦尼爾CV。在往復(fù)運(yùn)動(dòng) #2的數(shù)據(jù)中未觀察到類似趨勢。
[0101] 旦尼爾變異系數(shù)是短距離旦尼爾變化性的量度，其繼而是熔體紡絲法穩(wěn)定性的指 示。熔體紡絲法可能是不穩(wěn)定的，因?yàn)榧徑z組合物引起不穩(wěn)定性。它也可能是不穩(wěn)定的，因 為機(jī)器是不穩(wěn)定的。從圖5中清楚地看出在這種情況下在往復(fù)運(yùn)動(dòng)#2中產(chǎn)生的高旦尼爾 CV是機(jī)器性能和設(shè)計(jì)的偽影。
[0102] 紡絲機(jī)#1是置于實(shí)驗(yàn)室的紡絲機(jī)，僅設(shè)有最基本的設(shè)備以進(jìn)行溶體紡絲。通常僅 使用紡絲機(jī)#1獲取關(guān)于實(shí)驗(yàn)組合物是否能夠被溶體紡絲成纖維的最基本的信息。它在本 文往復(fù)運(yùn)動(dòng)#2中使用，這是因?yàn)槎ㄆ诨旌?紡絲機(jī)#2在定期進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)#2的日期不可 用。紡絲機(jī)#2是中試工廠紡絲生產(chǎn)線。其條件完全可推廣至全尺寸商業(yè)規(guī)模的紡絲生產(chǎn) 線。這是選擇用于展示本發(fā)明特征的結(jié)果差異的紡絲生產(chǎn)線。
[0103] 圖4示意性地示出紡絲機(jī)#2。筒倉干燥機(jī)41，重力進(jìn)料的單螺桿擠出機(jī)42,具有 干燥樹脂共混物粒料。單螺桿擠出機(jī)42的輸出在壓力下直接進(jìn)料于齒輪泵43的輸入，齒 輪泵設(shè)有溢流端口 44。齒輪泵的輸出經(jīng)由短（幾英寸長）傳輸管線45供應(yīng)至六個(gè)末端的 紡絲組合件46,其中使用四個(gè)末端。四根紡線47(示出一根）中的每根被從36孔噴絲頭中 擠出（未示出），其中每個(gè)孔的特征在于直徑為〇. 27mm并且長度為0. 50mm的圓形橫截面。 每根紡線47通過長度大約1. 75m的橫向流淬火空氣區(qū)48,其中環(huán)境空氣在往復(fù)運(yùn)動(dòng)1中 從紡線的一側(cè)流向另一側(cè)，并且通過長度大約1. 75m的徑向淬火空氣區(qū)48,其中環(huán)境空氣 在往復(fù)運(yùn)動(dòng)3和4中圍繞紡線徑向流動(dòng)以產(chǎn)生甚至更均勻的長絲。因此每根淬火的紡線接 觸成形輥49,并且隨后圍繞第一加熱導(dǎo)絲（進(jìn)料輥）410和對應(yīng)的第一分離輥411卷繞6-8 次以保持紡線分開。紡線隨后導(dǎo)向第二加熱導(dǎo)絲（拉伸輥）412和第二對應(yīng)的第二分離輥 413,穿過交錯(cuò)射流（未示出）并由此到達(dá)收卷輥414。另外未示出地，每根導(dǎo)絲通過熱箱部 分包封以保持溫度。擠出機(jī)設(shè)有3個(gè)加熱區(qū)和一個(gè)在輸出處的頭區(qū)。
[0104] 紡絲機(jī)#1和紡絲機(jī)#2對于圖4所述的布局是基本上相同的。一個(gè)差異是紡絲機(jī) #1中的淬火通風(fēng)管比紡絲機(jī)#2上的其相應(yīng)部分窄得多。
[0105] 在所有實(shí)例和比較例中，報(bào)告了在每組條件下同時(shí)紡絲的四根紡線的平均結(jié)果。 在制備測試樣品之前，在設(shè)定點(diǎn)條件改變后通過運(yùn)行大約45分鐘使紡絲機(jī)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。當(dāng)聚 合物的組合物改變時(shí)，用不含PS的PTT清洗紡絲機(jī)。當(dāng)噴絲頭改變時(shí)，在紡絲實(shí)驗(yàn)之間清 洗機(jī)器。
[0106] 聚合物共混物的制各
[0107] 通過共進(jìn)料干燥PTT和PS于30mm T/S擠出機(jī)制備在PTT中的PS樣品（0. 8和0. 55 重量％ )。以表1中所示的量，將Sorona? Semi-Dull PTT樹脂粒料（1. 02IV，購自DuPont Company(Wilmington，DE))聚（對苯二甲酸1，3_丙二醇酯）與聚苯乙烯（168M KG2,購自 BASF)粒料混合。在使用前將PTT在真空爐中干燥，在120°C下用氮?dú)獯祾?4小時(shí)。將兩 種聚合物分別失重進(jìn)料于Werner & Pfleiderer ZSK-30反轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)的第四筒體區(qū) 域。使用的進(jìn)料速率在表1中以磅/小時(shí)（pph)示出。所述擠出機(jī)具有直徑為30mm的筒 體，所述筒體由與兩個(gè)捏合區(qū)域和三個(gè)輸送區(qū)域交替排列的13個(gè)筒體區(qū)域構(gòu)成，所述擠出 機(jī)具有的L/D比率為32。每個(gè)筒體區(qū)域獨(dú)立地加熱。區(qū)域1-4設(shè)為25°C，區(qū)域5-13設(shè)為 210°C，3/16"股線模具也設(shè)為210°C。還對筒體區(qū)段8施加真空。表1還示出進(jìn)料的組成、 輸出速率和熔融溫度。擠出物離開模具后立即在水中淬火，然后使用標(biāo)準(zhǔn)造粒設(shè)備將其造 粒成1/8"粒料。
[0108] 表 1
[0109]
【權(quán)利要求】
1. 包含長絲的織物，所述長絲包含組合物，所述組合物包含分散在聚（芳族二羧酸1， 3-丙二醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物總重量計(jì)0. 1至3重量％的聚苯乙烯，其中 所述長絲的特征在于< 3的旦尼爾/長絲、< 3%的旦尼爾變異系數(shù)和至少0. 055的雙折射 率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中所述聚（芳族二羧酸1，3_丙二醇酯）為聚（對苯 二甲酸1，3-丙二醇酯）。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中所述組合物包含分散在聚（芳族二羧酸1，3_丙二 醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物總重量計(jì)〇. 5至2重量％的聚苯乙烯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的織物，其中所述組合物基本上由分散在聚（芳族二羧酸1， 3_丙二醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物總重量計(jì)0. 5至2重量％的聚苯乙烯組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的織物，其中所述組合物包含分散在聚（對苯二甲酸1，3_丙二 醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物總重量計(jì)〇. 5至2重量％的聚苯乙烯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的織物，其中所述組合物基本上由分散在聚（對苯二甲酸1， 3_丙二醇酯）中的、基于所述組合物中的聚合物總重量計(jì)0. 5至2重量％的聚苯乙烯組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中所述織物是織造織物。
8. 衣服，包括權(quán)利要求1所述的織物。
【文檔編號】D01F6/92GK104105823SQ201180075129
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2011年10月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月7日
【發(fā)明者】W.D.巴特斯 申請人:納幕爾杜邦公司