專利名稱：可加工性優(yōu)良的芳族聚酰胺纖維及其生產(chǎn)和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及予加工性優(yōu)良的芳族聚酰胺纖維及其生產(chǎn)和用途。
載于〈ResearchDisclosure〉(NO.195，1980年7月)上的第19520號(hào)公開資料中，披露出可用來處理聚酰胺和聚芳基酰胺纖維等工業(yè)纖維的一些涂飾劑，這種涂飾劑包括潤(rùn)滑劑，所說的潤(rùn)滑劑包含由脂族飽和羧酸和多羥基醇或脂族未支化的醇構(gòu)成的酯。這些涂飾劑還含有乳化劑或乳化體系、提高組合物穩(wěn)定性用抗氧劑、用作另一種熱穩(wěn)定性潤(rùn)滑劑的聚硅氧烷和用作防靜電劑的磺化天然油。此外，這些涂飾劑也可以含有生物抑制劑以及另一些乳化劑和潤(rùn)滑劑。
但是，上述文獻(xiàn)中記載的涂飾劑，在得到的處理過的纖維的表面摩擦性質(zhì)、可擦洗性、防止腐觸而引起的沉積作用、纖化作用和防靜電性方面不適合本發(fā)明目的。
提出了一些高強(qiáng)度、高模量纖維來增強(qiáng)彈性材料和塑性材料。
絕大部分的市售纖維剛性高、主要因長(zhǎng)絲間過度摩擦而導(dǎo)致纖化的表面摩擦性差、與用之增強(qiáng)的絕大部分傳統(tǒng)的彈性基質(zhì)、熱塑性基質(zhì)和熱固性基質(zhì)的表面親和力差。
這些缺點(diǎn)和缺陷，導(dǎo)致強(qiáng)度和模量之類的物理性能降低，因而刺激了人們對(duì)于一些可加工性優(yōu)良的纖維的迫切需求，這種纖維必須是容易用針織或編織操作處理而且不產(chǎn)生機(jī)器積附。
按照本發(fā)明，利用已知的涂飾法在事先干燥過的聚芳基酰胺纖維的表面上涂布一種特定的表面處理劑組合物，或者在未經(jīng)拉伸和干燥過的聚芳基酰胺纖維上涂布這種處理劑，產(chǎn)出一種表面處理過的新纖維，這種纖維以橡膠涂布用增強(qiáng)物品形式或者以纖維編織結(jié)構(gòu)的紗形或使用時(shí)顯示出優(yōu)良的可加工性特性。使用所說纖維的最終產(chǎn)品的產(chǎn)品使用性能因而得到顯著改善。
因此，本發(fā)明涉及一種可加工性優(yōu)良的聚芳基酰胺纖維，這種纖維具有高模量、得到改善的表面摩擦性能和可擦洗性，聚合物的磨蝕積附作用小，纖化作用小，而且具有改善的長(zhǎng)期抗靜電性，并且具有由表面處理劑引出的涂層，其中含有潤(rùn)滑劑、乳化劑體系、抗靜電劑以及其它成分，所說處理劑的組成是(a)30～70wt%的由一種酯組成的酯油潤(rùn)滑劑，其組成是(Ⅰ)醇成分支化的飽和單羥基伯或仲醇，其通式
其中R1代表C1-C16烷基R2代表H、C1-C16烷基(當(dāng)K＝1時(shí))和R2代表C1-C16烷基(當(dāng)K＝0時(shí))h＝0～5k＝0或1j＝0～4
m＝0～16，而且其中碳原子總數(shù)小于25，以及(Ⅱ)羧酸成分不飽和脂肪酸，其通式
其中R3代表C4～C19鏈烯基、C4～C19鏈二烯基、C4～C19鏈三烯基、苯基、萘基、2-苯基乙烯基，或者是具有下列通式的不飽和二元羧酸
其中n為1或2，而且所說的酯成分固化點(diǎn)低于5(優(yōu)選低于0)℃，動(dòng)力學(xué)粘度為(20℃)100～350mm2/秒，碘值在30～140(優(yōu)選在30～80)之間;
(b)20～50重量%的乳化體系，所說的乳化體系由不飽和的乙氧基化的脂肪酸和(或)不飽和的乙氧基化的脂肪醇和(或)乙氧基化的烷基胺(通式如下)組成，
其中R4代表C5-C20鏈烯基、苯基、萘基或者C8或C9烷基苯基X代表-COO-、-NH-或-O-EO代表一個(gè)環(huán)氧乙烷單元PO代表一個(gè)環(huán)氧丙烷單元P＝2～15以及
q＝0～10;
(c)5～15重量%的抗靜電劑，由C4-C12烷基磺酸酯的，C4-Cl2烷基磷酸酯的或C4-C20烷基羧酸的堿金屬鹽組成(d)0.2～2重量%的腐蝕抑制劑，以及(e)選擇性添加劑成分使所說纖維上的所說涂層量占所說纖維的0.05～2.0(優(yōu)選0.2～1.0)重量%。
所說的涂層優(yōu)選(最優(yōu)選)的組成是50～60(55～60)重量%的酯油(a)，25～40(29～35)重量%的乳化體系(b)，5～10(5～7)重量%的抗靜電劑(c)，0.3～1(0.3～0.5)重量%的腐蝕抑制劑(d)以及必要時(shí)加入的選擇性添加劑(e)。
本發(fā)明的聚芳基酰胺，具有以下進(jìn)一步特征比斷裂強(qiáng)度為2.65-33.5厘牛頓/分特(3-38克旦)，比模量為8.83～2207厘牛頓/分特(10-2500克/旦)纖維與金屬的動(dòng)摩擦系數(shù)(在1100分特聚芳基酰胺紗上，在200米/分條件下)小于0.55，優(yōu)選小于0.50，纖維與金屬間的界面摩擦系數(shù)(在1100分特聚芳基酰胺紗上，在0.016厘米/秒條件下)小于0.10，優(yōu)選小于0.05，因磨蝕引起的積附量小于0.5mg/kg紗，洗滌后的殘余涂飾量小于初始涂飾量的15重量%。
與使用其它涂飾劑的纖維相比，本發(fā)明的纖維在用重量損失度量的煙熏散失性、纖維的耐洗性和粘著性等方面具有改善的綜合性能。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所說的“纖維”是指連續(xù)長(zhǎng)絲以及單紗或繩、短纖維、纖維束(例如由牽切工藝得到的)、紗或普通紡織絞紗、切斷卷曲纖維、紙漿、以及具有纖維結(jié)構(gòu)的由聚芳基酰胺制成的工業(yè)機(jī)織、加捻、針織、編織、卷曲或包裝的紡織原料。
所說的聚芳基酰胺是這樣一種聚合物，它們是部分、絕大部分或者全部由芳環(huán)組成，這些芳環(huán)通過碳酰胺橋相連或者此外還選擇性地通過其它橋結(jié)構(gòu)相連。利用下列的重復(fù)單元通式
可以說明這種芳族聚酰胺的結(jié)構(gòu)，式中A1和A2相同或不同，是芳環(huán)、多芳環(huán)或雜芳環(huán)，而且這些芳環(huán)還可以被取代。A1和A2通?？梢曰ハ嗒?dú)立地選自1，4-亞苯基、1，3-亞苯基、1，2-亞苯基、4，4′-亞聯(lián)苯基、2，6-亞萘基、1，5-亞萘基、1，4-亞萘基、苯氧基苯-4，4′-亞基、苯氧基苯-3，4′-亞基、2，5-亞吡啶基和2，6-亞喹啉基，這些基團(tuán)也可以被一個(gè)或多個(gè)下列取代基取代或不取代;所說的取代基可以包括鹵素、C1-C4烷基、苯基、羰基烷氧基、C1-C4烷氧基、酰氧基、硝基、二烷基胺基、硫代烷基、羧基和磺酰基。-CONH-基團(tuán)也可以被羧基肼(-CONHNH-)基、偶氮基或氧化偶氮基所取代。
優(yōu)選全部由芳族聚酰胺得到的纖維。聚芳基酰胺的實(shí)例是聚間亞苯基間苯二甲酰胺和聚對(duì)亞苯基對(duì)苯二甲酰胺。
US3，287，324中記載的聚間亞苯基間苯二甲酰胺和US3，869，429和DE2219703中介紹的聚對(duì)亞苯基對(duì)苯二甲酰胺特別適用。
添加劑可以與所說的聚芳基酰胺一起使用而且實(shí)際上發(fā)現(xiàn)多達(dá)10重量%的其它聚合物可以與所說的聚芳基酰胺混合，或者可以使用含有多達(dá)10重量%其它二胺(代替所說聚芳基酰胺的二胺)或者多達(dá)10重量%其它二酰氯(代替所說聚芳基酰胺的二酰氯)的共聚物。
適用的其它芳族聚酰胺具有下列結(jié)構(gòu)
其中X代表O、S、SO2、NR、N2、CR2、CO，R代表H、C1-C4烷基，以及Ar1和Ar2可以相同或不同，而且選自1，2-亞苯基、1，3-亞苯基和1，4-亞苯基，這些苯基中至少一個(gè)氫可以被鹵素和(或)C1-C4烷基取代。
本發(fā)明的涂飾組合物含潤(rùn)滑劑、乳化體系、抗靜電劑和腐蝕抑制劑，以及必要時(shí)的水和(或)其它添加劑。
所說的潤(rùn)滑劑是具有上述特征的酯油。所說酯油的醇化合物(Ⅰ)實(shí)例，可以是2-甲基-1-丙醇、2-丁醇、2-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-戊醇、3-庚醇、2-辛醇、2-乙基-1-已醇、3，5-二甲基-1-已醇、5-壬醇、2，6-二甲基-4-庚醇、異十六碳醇或異十三碳醇。羧酸成分(Ⅱ)的實(shí)例可以是十二烯酸、9-十四烯酸、9-十六烯酸、油酸、順式9-二十碳烯酸、芥酸、蓖麻油酸、牛脂酸、亞油酸、亞麻酸、富馬酸、馬來酸、肉桂酸、萘甲酸、苯甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、偏苯三酸或1，2，4，5-苯四酸。
所說酯油的動(dòng)力學(xué)粘度優(yōu)選在200～300mm2/秒(20℃)范圍內(nèi)。
本發(fā)明的乳化劑體系定義如上。不飽和脂肪酸的實(shí)例是十二烯酸、9-十四烯酸、順式9-二十碳烯酸、9-十六碳烯酸、芥酸或蓖麻油酸，優(yōu)選油酸(含3-15摩爾環(huán)氧乙烷)。不飽和脂肪醇的實(shí)例是反式9-十八碳烯醇、瓢兒菜醇、巴西烯醇，優(yōu)選油醇和(或)脂醇(含3-10摩爾環(huán)氧乙烷)。其它實(shí)例是C8-或C9-烷基苯酚乙氧化物，優(yōu)選辛基酚-或壬基酚乙氧化物(含5.5摩爾環(huán)氧乙烷)。
所說的防靜電劑化合物是烷基(如十二烷基或油基)磺酸的、C4-C12烷基磷酸(單酯和雙酯的混合物)之類烷基磷酸的堿金屬(優(yōu)選鈉)鹽，以及脂肪酸(如油酸)的鹽類。氯化鈉含量應(yīng)當(dāng)?shù)陀?.1%。也可以使用烷基硫酸鹽，但是不優(yōu)選之，因?yàn)樗鼈內(nèi)菀姿猓蚨鴨适浞漓o電效能。
可以使用的腐蝕抑制劑是C4-C12烷基磷酸酯(單或雙酯)的二乙醇胺鹽或者脂肪酸或苯甲酸的胺鹽。
所說的組合物可以選擇性含水以利于其穩(wěn)定，即使是在用水稀釋它以便獲得涂布纖維所需的濃度之前都可以含水。
需要特定的性質(zhì)或工藝條件的情況下，可以將添加劑選擇性地加到所說的組合物之中，例如粘著力、交聯(lián)度、防紫外線、抗氧化、著色或該變性調(diào)節(jié)等場(chǎng)合下照此辦理。這些添加劑還可以含殺真菌劑、殺菌劑和殺蟲劑。
一種處理聚芳基酰胺纖維用組合物可以制備如下在提高的溫度下，優(yōu)選在30～40℃溫度下混合全部成分，以便制成一種均勻而清沏的油狀物。例如可以制備一種下列組成的混合物550克油酸異丁酯、350克乳化體系〔由200克壬基酚乙氧化物(含8EO)和150克油酸乙氧化物(含10EO)〕、70克磺酸鈉和5克苯甲酸二乙醇胺鹽。必要時(shí)，向此混合物中加入大約25克水以便消除濁度。為了得到一種穩(wěn)定而清沏的油也必須加入水。需要時(shí)，可以用二乙醇胺或乙酸將PH值調(diào)節(jié)到6～8，優(yōu)選調(diào)節(jié)到7。
本發(fā)明涂飾組合物的進(jìn)一步特征是粘度為150～500mm2/秒(優(yōu)選150～300mm2/秒(20℃)，失重(200℃下2小時(shí)后)小于25%(優(yōu)選小于15)，20℃下1%乳液的表面張力小于35(優(yōu)選小于32)mN/m。
本發(fā)明還涉及表面上涂有表面處理劑的、可加工性能優(yōu)良的芳族聚酰胺纖維的生產(chǎn)方法。
用本發(fā)明的表面處理劑涂飾聚芳基酰胺纖維，可以采用各種方法，更具體講，例如可以采用下列方法(a)和(b)。
方法(a)是在從未干燥和拉伸過的聚芳基酰胺纖維上涂布所說的表面處理劑，而方法(b)是在事先干燥過的聚芳基酰胺纖維上涂布所說的表面處理劑，兩種方法均采用已知的涂布設(shè)備。所說的涂飾組合物以原液形式或者以濃度低至1重量%的稀釋水劑形式使用。
方法(a)的優(yōu)選方案是在濕的聚芳基酰胺纖維上施用在水中濃度約30重量%的所說涂飾組合物(這相當(dāng)于30份重量涂飾組合物+70份水)。然后在150～190(優(yōu)選約170)℃溫度下，在纖維伸展干燥步驟中干燥經(jīng)所說的乳液處理過的纖維數(shù)秒(5-10秒)。同時(shí)保持紗的速度約630束/分鐘(可處理的范圍是120～1200米/分)。
方法(b)的優(yōu)選方案是使聚芳基酰胺纖維的紗或繩在蘸涂設(shè)備單元中通過，蘸涂所說的涂飾組合物，然后在80～190(優(yōu)選110～130)℃下加熱的空氣室中加以干燥，對(duì)于未加捻的1670分特紗來說在6牛頓的預(yù)定張力下干燥。此步驟的最優(yōu)選溫度大約為120℃。速度調(diào)節(jié)到15～100米/分鐘，視所說涂飾組合物的蘸涂濃度(水中的濃度可以從1重量%到100重量%)而定。所謂100%的涂飾組合物，是指所說的涂飾劑原液。
方法(a)和(b)的涂飾量為0.05～2(優(yōu)選0.2～1.0)重量%。
必要時(shí)，可以采用多步法實(shí)施方法(a)和(b)，即使所說的纖維在表面處理劑中浸沒幾次，然后依次干燥之。例如，將所說的處理劑涂布于從未干燥過的濕纖維上，然后可以將纖維干燥，接著再將所說的表面處理劑施用一次或數(shù)次，其間可以有或沒有中間干燥步驟。
本發(fā)明的纖維可以用于增強(qiáng)軟管、帶、繩和電纜(其中包括光纜)、橡膠品及復(fù)合材料(如體育用品、醫(yī)用消耗品、建筑材料和音響材料、民用或軍用運(yùn)輸及防護(hù)設(shè)施)。
實(shí)施例1本例中比較了涂有本發(fā)明涂飾劑的1100分特紗型聚芳基酰胺纖維和涂有標(biāo)準(zhǔn)涂飾劑的相同分特的市售聚芳基酰胺紗。
本發(fā)明的聚芳基酰胺纖維與市售的對(duì)照用聚芳基酰胺纖維(對(duì)照)相比，在摩擦性，尤其是動(dòng)摩擦性F/M(200米/分鐘)，以mg/千克紗度量的積附量以及纖化作用等方面均優(yōu)越得多。
在抗靜電性評(píng)定時(shí)，優(yōu)良的抗靜電性通常始于-6KV，因此對(duì)本發(fā)明纖維測(cè)得的這個(gè)-2.5KV值從靜電學(xué)看是出色的。
洗滌性(洗凈性能)是一個(gè)很重要的因素，因?yàn)橄礈觳襟E之后殘留的涂飾劑量(以%計(jì))影響隨后的涂飾操作。下表中所提到的洗滌性能數(shù)值，是以工業(yè)規(guī)模得到的，其中包括使用由本發(fā)明的紗制成的纖維以及用相同旦數(shù)的市售紗經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)涂飾劑處理后作為對(duì)照的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)核實(shí)過，核實(shí)方法是用50℃軟水洗滌樣品紗兩次，每10克紗用水100ml。
摩擦系數(shù)是按下法測(cè)定的將一卷紗通過一個(gè)處于一個(gè)導(dǎo)輥和兩個(gè)應(yīng)變儀之間的張緊裝置穿線在由一臺(tái)可變速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的卷取輥上。所說的兩個(gè)應(yīng)變儀分別記錄T1和T2，輸入和輸出的張力。按下式計(jì)算出摩擦系數(shù)T1/T2＝e×p(α，f)式中，α是摩擦角，f是摩擦系數(shù)(纖維與纖維，纖維與金屬或纖維與陶瓷，取決于使用的是經(jīng)拋光的鉻針還是陶瓷針)。按照本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)操作手續(xù)使用R-1182型Rothschild摩擦儀。
在一臺(tái)“Staff-TesterG555”型試驗(yàn)儀(西德，Zweigle)測(cè)量因磨蝕引起的積附量，用這臺(tái)儀器測(cè)定了纖維與纖維摩擦引起纖維材料的磨觸量。
在一臺(tái)“G566”型設(shè)備(西德，Zweigle)上測(cè)定了纖化指數(shù)。
物理性能比較表(1100分特纖維)對(duì)照本發(fā)明1.摩擦纖維與纖維(0.016cm/s)0.220.215(128cm/s)0.280.265纖維與金屬(0.016cm/s)0.120.045(128cm/s)0.300.265(200cm/s)0.700.552.積附量(mg/kg)100.53.纖化指數(shù)212-54.洗滌性能46%9%(殘留的涂飾劑量)實(shí)施例2本例試驗(yàn)了用本發(fā)明紗織成的織物和用標(biāo)準(zhǔn)涂飾劑涂飾的市售紗織成的對(duì)照織物的防彈性能。
所說的織物是用1111分特(1000旦)紗制成的。
在高韌度纖維領(lǐng)域內(nèi)，防彈織物的織造工序通常會(huì)引起強(qiáng)度損失，這種強(qiáng)度損失的量通常用本領(lǐng)域已知的常規(guī)方法確定，即從所說織物中抽出紗并測(cè)量韌度。下表顯示出本發(fā)明產(chǎn)品具有顯著優(yōu)點(diǎn)，即在厚重織物(典型是12經(jīng)紗/厘米)情況下，所說的強(qiáng)度損失減少一半(7%對(duì)14%)。防彈性能(V50見試驗(yàn)方法)也得以改善，對(duì)于胚布和經(jīng)涂飾的布(指織物經(jīng)最終處理之后)分別改善8%和5-8%。
對(duì)于輕質(zhì)織物來說，輕質(zhì)胚布的防彈性能也提高4.5%。
強(qiáng)度變化與防彈性能
厚重織物(已有技術(shù)的)1.胚布5-9%14-18%2.防彈性能+8%(胚布)3.防彈性能+5～8%(涂飾布)輕質(zhì)織物已有技術(shù)的)1.胚布0-2%0-2%2.防彈性能+5%(胚布)防彈試驗(yàn)按照NATO標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)定STANAG2920進(jìn)行測(cè)定V50的防彈試驗(yàn)方法。
材料或裝甲的防彈極限速度V50定義為這樣的速度，利用加減彈藥射擊法和下述計(jì)算法在該速度下所選出彈丸的穿透的或然率恰好為0.5。
加減彈藥射擊法(TheUPandDownfiringmethod)第一發(fā)子彈裝入的火藥量，使彈丸產(chǎn)生的速度等于所估計(jì)的裝甲的防彈限V50。如果射擊的第一發(fā)子彈全部穿透裝甲，則第二發(fā)子彈中裝入定量減少的火藥。使之速度比第一發(fā)的降低大約30米/秒。如果射擊的第一發(fā)子彈僅部分穿過裝甲，則第二發(fā)子彈裝入定量增加的火藥，使之速度比第一發(fā)的高大約30米/秒。第一輪穿透試驗(yàn)完成后，應(yīng)當(dāng)定量調(diào)節(jié)裝藥量，使每次調(diào)節(jié)之后子彈的速度增加或減少大約15米/秒。然后按照給定的操作方法繼續(xù)射擊，以便得到預(yù)期的V50(BLP，Ballistic Limit Protection)。
V50計(jì)算射擊許多子彈之后計(jì)算V50，它是對(duì)清晰彈著記錄下的速度的平均值，所說的清晰彈著由部分穿透子彈的三個(gè)最高部分速度和完全穿透子彈的三個(gè)最低速度所組成，條件是這六個(gè)速度均落入±40米/秒范圍內(nèi)。
實(shí)施例3本例在下列條件下進(jìn)行了針織的可加工性評(píng)定ELHA迴轉(zhuǎn)式針織機(jī)(RRU型)，試驗(yàn)周期4小時(shí)，機(jī)速670轉(zhuǎn)/分，針織速度15米/分鐘，針織結(jié)構(gòu)3針織組織/厘米。
不同紗型的使用性能紗型對(duì)照對(duì)照本發(fā)明方法(a)和(b)OT/m120T/mOT/m纖化作用高無無編織組織外觀不均一均一均一積附物集聚少無覆蓋性無低最佳因子均一如上表所看出的那樣，與對(duì)照紗相比，使用本發(fā)明的紗能夠得到最佳的生產(chǎn)率水平和最大的使用價(jià)值。已有技術(shù)產(chǎn)品的狀況是使用加捻的。結(jié)果清楚地表明使用本發(fā)明紗的優(yōu)點(diǎn)在于可以避免加捻操作。
實(shí)施例4本例中對(duì)用本發(fā)明的紗制成的軟管作了疲勞試驗(yàn)，試驗(yàn)按Ford規(guī)范采用了極不規(guī)則的波形，壓力為1-3.5巴，頻率是0.5Hz。
對(duì)于對(duì)照紗來說，斷裂之前一般達(dá)到50，000周，足以通過此試驗(yàn)。但是對(duì)于五個(gè)含本發(fā)明紗的軟管試驗(yàn)獲得了80，000周的結(jié)果。這表明在耐疲勞性方面本發(fā)明的紗具有顯著的優(yōu)越性。
實(shí)施例5本例比較了用本發(fā)明的紗制成的繩和用對(duì)照紗制成的繩在強(qiáng)力利用率上的差別。
與市售的聚芳基酰胺基料結(jié)構(gòu)相比，用本發(fā)明的紗制成的繩在強(qiáng)力利用率上提高達(dá)30%。如果一種繩是用幾股紗制成的，那么這種繩的強(qiáng)度理論上應(yīng)當(dāng)?shù)扔诿抗杉喌膹?qiáng)度乘以所用紗的股數(shù)，但是實(shí)際上情況根本不是這樣。而本發(fā)明的涂飾劑卻有助于克服這個(gè)缺點(diǎn)。
在一次試驗(yàn)室試驗(yàn)中，測(cè)得了一種平行結(jié)構(gòu)的紗繩強(qiáng)力為524牛頓，這種繩是由三股市售的1100分特(1000根長(zhǎng)絲)聚芳基酰胺紗(終捻140T/m，每米的加捻數(shù))制成的。與此相比，測(cè)定了由三股1100分特的經(jīng)本發(fā)明的涂飾劑處理過的紗(涂飾量為0.8%)制成的平行紗繩結(jié)構(gòu)的強(qiáng)力，最后測(cè)得的加捻度為140T/m的紗的強(qiáng)力為592牛頓，提高量相當(dāng)30%。
實(shí)施例6本例中試驗(yàn)了本發(fā)明紗的幾個(gè)質(zhì)量指標(biāo)，并且與對(duì)照紗的這些質(zhì)量指標(biāo)作了對(duì)比。
試驗(yàn)條件在230℃下將纖維放置8小時(shí)之后測(cè)量了涂飾材料損失的百分?jǐn)?shù)(失重)。涂飾劑百分?jǐn)?shù)是用熱放置前后用溶解劑萃取的方法測(cè)定的。
按照本行業(yè)已知和采用的洗滌(脫膠)操作方法，在洗滌所說的纖維之后，溶劑萃取在所說纖維上存留的殘余涂飾劑，還用這種方法測(cè)定脫膠后殘余物的百分?jǐn)?shù)。此百分?jǐn)?shù)是相對(duì)脫膠步驟之前測(cè)得的初始涂飾劑量算得的。
利用前面介紹的Rothschild設(shè)備和方法在150米/分的條件下測(cè)定所說的纖維與金屬間(F/M)的摩擦系數(shù)。
所有的紗均為1000旦，含670根長(zhǎng)絲，并且在干燥狀態(tài)下用一種涂飾組合物原液以750米/分鐘的速率涂飾，涂飾量為0.8%。
所說的涂飾劑A，含有苯三甲酸和苯二甲酸的70∶30混合物作為所說酯油的羧酸成分。涂飾劑B含C18鏈烯基甲酸和C16鏈烯基甲酸的70∶30混合物作為酯油的鏈烯基甲酸成分。
對(duì)照用涂飾劑是〈Research Disclosure〉NO。195中第19520號(hào)公開資料(1980年7月)內(nèi)披露的C12/C15礦物油。
通過本例發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的涂飾組合物當(dāng)中，使用的酯油的羧酸成分有一個(gè)以上羧基，其中n＝2～6，這種涂飾組合物加熱時(shí)失重少得多。加熱失重越小，意味著在提高溫度下使用和操作時(shí)發(fā)煙越少。
纖維涂飾劑的脫膠后殘存F/M摩擦加熱失重的涂飾劑系數(shù)A本發(fā)明580.50(不發(fā)煙)B本發(fā)明11140.47C對(duì)照23450.6權(quán)利要求
1.具有由一種表面處理劑產(chǎn)生的涂層的聚芳基酰胺纖維，所說的涂層含潤(rùn)滑劑、乳化體系、抗靜電劑和其它成分，所說的表面處理劑由下列成分組成(a)30～70重量%由一種酯組成的酯油潤(rùn)滑劑，所說的酯由成分(Ⅰ)和(Ⅱ)生成，(Ⅰ)醇成分支化的飽和單羥基伯醇或仲醇，其通式為
其中R1代表C1-C16烷基R2代表H、C1-C16烷基，(當(dāng)K=1時(shí))和C1-C16烷基(當(dāng)K=0時(shí))h=0～5j=0～4K=0或1m=0～16，而且其中碳原子總數(shù)少于25；(Ⅱ)羧酸成分不飽和脂肪酸，其通式其中R3代表C4-C9鏈烯基、C4-C19鏈二烯基、C4-C19鏈三烯基、苯基、萘基、2-苯基乙烯基，或者是具有下列通式的不飽和二元羧酸其中n=1或2，而且所說的酯固化點(diǎn)低于+5℃，動(dòng)力學(xué)粘度(20℃)為100～350mm2/秒以及碘值在30～140之間；(b)20～50重量%乳化體系，由不飽和的乙氧基化脂肪酸和(或)不飽和的乙氧基化脂肪醇和(或)乙氧基化烷基胺(通式如下)組成；其中R4代表C5～C20鏈烯基、苯基、萘基或者C8-或C9烷基苯基；X代表-COO-、-NH-、或-O-EO代表一個(gè)環(huán)氧乙烷單元PO代表一個(gè)環(huán)氧丙烷單元P=2～15和q=0～10；(c)5～15重量%抗靜電劑，由C4-C12烷基磺酸酯的、C4-C12烷基磷酸酯的或C4-C20烷基羧酸的堿金屬鹽組成；(d)0.2-2重量%的腐蝕抑制劑，以及(e)選擇性添加劑成分使所說纖維上的所說涂層量為0.05～2.0重量%。
2.按照權(quán)利要求1所說的纖維，其特征在于所說(a)的醇成分(Ⅰ)是2-甲基-1-丙醇、2-丁醇、2-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-戊醇、3-庚醇、2-辛醇、2-乙基-1-已醇、3，5-二甲基-1-已醇、5-壬醇、2，6-二甲基-4-庚醇、異十六碳醇或異十三碳醇。
3.按照權(quán)利要求1所說的纖維，其特征在于所說(a)的羧酸成分(Ⅱ)是十二烯酸、9-十四烯酸、9-十六烯酸、油酸、順式9-二十碳烯酸、芥酸、蓖麻油酸、牛脂酸、亞油酸、亞麻酸、富馬酸、馬來酸、肉桂酸、萘甲酸、苯甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、偏苯三酸或1，2，4，5-苯四酸。
4.按照權(quán)利要求1所述的纖維，其特征在于所說的乳化體系含辛基酚乙氧化物(5-15摩爾EO)、和(或)壬基酚乙氧化物(5-15摩爾EO)和(或)乙氧基化的十二碳烯酸、9-十四烯酸、9-十六碳烯酸、順式9-二十碳烯酸、芥酸、蓖麻油酸或油酸(3-15摩爾EO)和(或)反式9-十八碳烯醇、瓢兒菜醇、巴西烯醇或油醇的乙氧化物(3-10摩爾EO)和(或)牛脂醇乙氧化物(3-10摩爾EO)。
5.按照權(quán)利要求1所述的纖維，其特征在于所說的表面處理劑組成為(按重量%計(jì))50-60(a)，25-40(b)，5-10(c)，0.3-1(d)，和選擇性添加劑成分(e)。
6.按照權(quán)利要求1所述的纖維，其特征在于所說的聚芳基酰胺的重復(fù)單元通式為其中A1和A2相同或不同，代表取代或未取代的芳環(huán)和(或)多芳環(huán)和(或)雜芳環(huán)。
7.按照權(quán)利要求6所述的纖維，其特征在于A1和A2互相獨(dú)立地選自1，4-亞苯基、1，3-亞苯基、1，2-亞苯基、4，4′-亞聯(lián)苯基、2，6-亞萘基、1，5-亞萘基、1，4-亞萘基、苯氧基苯-4，4′-二基、苯氧基苯-3，4′-二基、2，5-亞吡啶基和2，6-亞喹啉基、而且可以被一個(gè)或多個(gè)取代基取代或不取代，所說的取代基包括鹵素、C1-C4烷基、苯基、羰基烷氧基、C1-C4烷氧基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基和磺?；?其中所說酰胺基也可以被羰基肼基、偶氮基或氧化偶氮基取代。
8.按照權(quán)利要求6所述的纖維，其特征在于所說的芳族聚酰胺是這樣一種共聚酰胺，其中總量A1和A2中最好至少80摩爾%的是可以取代或未取代的1，4-亞苯基和苯氧基苯-3，4′-亞基，而且苯氧基苯-3，4′-亞基含量為10-40摩爾%。
9.按照權(quán)利要求6所述的纖維，其特征在于所說的聚酰胺纖維由聚(間亞苯基間苯二甲酰胺)組成。
10.按照權(quán)利要求6所述的纖維，其特征在于所說的聚酰胺纖維由聚(對(duì)亞苯基對(duì)苯二酰胺)組成。
11.按照權(quán)利要求6所述的纖維，其特征在于所說的聚酰胺纖維選擇性地含由3-或4-氨基苯甲酸衍生出的單元。
12.一種制造有表面處理劑涂層的聚芳基酰胺纖維的方法，其中包括下列各步驟在所說纖維上涂布濃度為1-100重量%所說表面處理劑水體系，在150～190℃之間溫度下干燥所說的纖維，并且可以選擇性地重復(fù)使用所說表面處理劑，其特征在于所說的表面處理劑組成為(a)30-70重量%由一種酯組成的酯油潤(rùn)滑劑，所說的酯由(Ⅰ)和(Ⅱ)形成(Ⅰ)醇成分，是支化飽和的單羥基伯醇或仲醇，通式為
其中R1代表C1-C16烷基，R2代表H、C1-C16烷基，(K＝1時(shí))和C1-C16烷基(K＝0時(shí))，h＝0～5j＝0～4k＝0或1m＝0～16，而且其中碳原子總數(shù)小于25，以及(Ⅱ)羧酸成分，是一種不飽和脂肪酸，通式為其中R3代表C4-C19鏈烯基、C4-C19鏈二烯基、C4-C19鏈三烯基、苯基、萘基、2-苯基乙烯基，或者是下通式的不飽和二元羧酸其中n＝1或2，而且所說的酯固化點(diǎn)低于+5℃，動(dòng)力學(xué)粘度(20℃)為100～350mm2/秒，碘值為30～140;(b)20～50重量%乳化體系，該乳化體系由不飽和的乙氧基化脂肪酸和(或)不飽和的乙氧基化脂肪醇和(或)乙氧基化烷基胺組成，其通式為其中R4代表C5-C20鏈烯基、苯基、萘基或者C8或C9-烷基苯基，X代表-COO-、-NH-或-O-，EO代表環(huán)氧乙烷單元，PO代表環(huán)氧丙烷單元，P＝2-15，和q＝0-10，(c)5-15重量%抗靜電劑，由C4-C12烷基磺酸酯的，C4-C12烷基磷酸酯的或C4-C20烷基羧酸的堿金屬鹽組成，(d)0.2-2重量%磨蝕抑制劑，以及(e)選擇性添加劑成分。
13.權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所說的表面處理劑在水中的濃度為30重量%。
14.權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所說的表面處理劑濃度為100重量%，即原液。
15.權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于將所說的表面處理劑涂于從未干燥過的聚芳基酰胺纖維上。
16.權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于將所說的表面處理涂在事先干燥過的聚芳基酰胺纖維上。
全文摘要
本發(fā)明涉及有涂層的聚芳基酰胺纖維及其制造法，所說的涂層含潤(rùn)滑劑，乳化體系和抗靜電劑。
文檔編號(hào)D06M101/16GK1076977SQ9210339
公開日1993年10月6日 申請(qǐng)日期1992年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月2日
發(fā)明者S·勒布拉特 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司