專利名稱：：包括纖維的染色牢固的被染色聚醚酰亞胺制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及包括聚醚酰亞胺聚合物的染色牢固的被染色纖維。本發(fā)明還涉及被染色且染色牢固的聚醚酰亞胺制品。
背景技術(shù)：
：聚醚酰亞胺為一種已知類型的聚合物，由于它們的性能而廣泛應(yīng)用于多種用途。聚醚酰亞胺是阻燃的，具有高Tg，可逸艮，產(chǎn)生少量的煙且具有良好的耐化學(xué)品性。由此，PEI已用作成形制品、板材、和涂層。最近已研究聚醚酰亞胺纖維作為纖維，參見1997年9月23日出版的St.Clair等的US5,670,256。聚醚酰亞胺，包括可從GeneralElectric(^^爾作"GE")Plastics以ULTEM商品名獲得的那些，在仍足以用于該無定形材料的纖維紡絲的低剪切速率下通常具有高粘度?？梢詫EI熔融或溶劑紡絲成旦尼爾范圍為0.25-50的纖維。才莫塑制品的PEI具有^^様性。令人吃驚地，PEI纖維具有高達80%的斷裂伸長率。僅月100%時阻燃性能將滿>^于于紡織品、家具、寢具和航空工業(yè)的大多數(shù)阻趁嫂求。令人吃驚地，當(dāng)將其與低阻燃性能才村轉(zhuǎn)口其它高阻燃性能纖維(但非-熔融的)如芳族聚酰胺、凱夫拉爾、聚苯并。米哇、聚苯氧咪唾、聚酰亞胺、Ait絲和其它纖維組合或共混時將獲得高阻燃性能。該共混物可以含有5~99%范圍的PEI纖維。防護月緣和制月W例如，用于消防隊員的月1^)、家^(例如，阻燃沙發(fā))、寢具(阻燃床墊)、汽車和航空座椅工業(yè)一直要求結(jié)構(gòu)材料中的高阻燃性能。許多情形下，阻燃性纖維比非阻燃纖維顯著昂貴，由此妨礙了較昂貴的纖維在這些重要應(yīng)用中的4狄。例如，在提出本專利申請的時候，阻燃聚^f勿如PBO、PI、和PBI的價格范圍可以為S80S200/lb。已使用了昂貴纖維如PBO、PI、PBI、芳族聚酰胺阻燃材豐B。FRAii絲、FR棉、NOMEX和KEVLAR纖維。這些纖維對紫外線的抵抗力低，其中紫外線使它們變?nèi)醪⒂纱丝s短了它們的有用壽命。聚醚酰亞胺纖維為優(yōu)異阻燃性(預(yù)計)的無定形纖維，當(dāng)單獨(ioo。/。yfM或者與其它可燃或不可燃纖維共混時，其熔融并粘著于其它纖維(F，尋助纟斜軍發(fā)物的排放)的能力，并結(jié)合有高抗紫外性，將獲得具有長壽命預(yù)期的阻燃(編織或無紡的)4耐火材料。對于聚醚酰亞胺纖維的更廣泛應(yīng)用的一個主要阻礙為它們主觀上無吸引力的黃色。實際上，聚醚酰亞胺難以、甚至不能夠染色。Dr.D.Bohringer在其文章"NewFilamentsandFibersofPolyetherimide"，Chemiefasern/Textilindustrie(CTI)Vol.41/93(March1991)第T12-T16頁中聲稱，"由于它們的無定形結(jié)構(gòu)，不能通過傳統(tǒng)方法將該[聚醚酰亞胺]纖維染色，，(括號內(nèi)增加的材料)。在ENKAAG的Akzo纖維和聚合物部(AkzoFibresandPolymersDivision)出版的AKZO"PEIHighPerformanceFiber"出版物中，，酰亞胺纖維凈皮描述為"不可通過常身見方法染色"。許多工業(yè)，包括但并不限于家具、航空、運輸和紡織品中，存在對于染色聚醚酰亞胺纖維的重要且未能解決的需求。發(fā)明概述一種組合物，能夠保持染料顏色的被染色的聚合物纖維，其中該纖維包括聚醚酰亞胺，且依據(jù)ISO105-302該被染色的纖維的色牢度評分(colorfastscore)為5級中的1級或更高。圖1為依據(jù)本發(fā)明制備被染色的PEI纖維的方法的示意圖。將加熱的聚合物進料到計量泵(l)中并隨后通過過濾器(2)以除去不需要的碎屑和防止堵塞噴絲頭(3)。過濾(2)^^^口熱的聚合物通過噴絲頭(3)以制得一股或多股PEI纖維(4),將其空氣淬冷(5)并通過匯聚導(dǎo)紗鉤(6)。如果需要，可以借助于上油盤(7)施加紡絲油劑。隨后將PEI纖維拉伸，置于線軸(9)上并暴露于染料中。發(fā)明詳述術(shù)語"ISO105-302，，表示第4版(1994-09-15)^是出的國際標(biāo)準(zhǔn)組織標(biāo)準(zhǔn)，將其衫P內(nèi)容引入本申請中作為參考，如同^M苗述的那樣。依據(jù)本發(fā)明，術(shù)語"旦尼爾，，表示絲和一些Aii纖維如尼龍的細度單位，等于lg/每9000米紗線。術(shù)語"染色"表示通過使用具有染色性能且并不依賴于它們只是在粘合媒介或成分的粘合劑存在下變得固定于基質(zhì)的能力的物質(zhì)或者制劑，賦予有機纖維或細絲狀材料或其它多孔材料以實質(zhì)上永AI貞色(定義為ISO105-B02色牢度標(biāo)準(zhǔn)為至少1),不同于施用懸浮在粘結(jié)媒介中的不可溶顏料，例如油漆或其中染色劑實際上并不佳基質(zhì)染色的任意有色的涂詩衫且合物。"可染性"表示一組或多組纖維(此時指聚合物纖維)的被染色能力的相關(guān)性能，包4射亥聚合物可以被染色的速率、可以口到聚^4勿中的染#*(即染料消耗)、一—皮染色的聚^4勿上染料的牢固度。"染料添加劑，，或"染料助劑，，定義為加到顏料中以幫助染色的任意材料，其本質(zhì)上并非染料本身的一部分。"媒染劑"為有才/L^無機來源的物質(zhì)，其與染料(coloringmatter)組合并用于在生產(chǎn)顏色的過程中使該染料固定。出于本發(fā)明的目的，諸如油和磺化油、皂、脂肪和高級酸的材4械常并不認為是媒染劑，但是在染色中"助劑，，范圍之內(nèi)。出于本發(fā)明的目的，術(shù)語"聚醚酰亞胺"表示含有包括醚和酰亞胺基團二者的單#元的聚合物。醚基團是本領(lǐng)域中眾所周知的，由單鍵鍵合于兩個不同碳原子的ll源子組成。酰亞胺基團為具有兩個雙鍵的含氮酸。發(fā)色團含義為給^"帶來顏色的化學(xué)基團。術(shù)語基質(zhì)在本申請中用于表示被染色的彭出材料。被染色的纖維本發(fā)明的被染色的纖維包括一種或多種聚醚酰亞胺聚合物。該聚醚酰亞胺可以是將以這樣的色牢度保持染料的任意聚醚酰亞胺依據(jù)ISO105-302其色牢度大于l,或者在本發(fā)明的另外實施方式中，色牢度大于2、3、4,高達5(包括5)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道可以用于本發(fā)明的^4t聚醚酰亞胺。依據(jù)本發(fā)明的被染色的纖維的厚度優(yōu)選為0.1~50,000d(旦尼爾)，或者，在另一實施方式中，為0.150.0d，或者為0.25~10.0d,或者進一步為0.25~1.0d。依據(jù)纖維的最終用途，也可以采用其它尺寸特征來描迷依據(jù)本發(fā)明的被染色的纖維。例如，依據(jù)本發(fā)明的被染色的纖維也包括0.01dpf(旦尼爾/絲)到50,000dpf,或者更特別地O.ldpf~約100dpf的那些。被染色的纖維也可以基于其直徑來測量，其范圍可以為約0.00001mm~約2mm,或者更特別地為約0.0001~約0.5mm。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，依據(jù)該被染色的纖維的用途這些范圍包括不同寬度，M發(fā)明覆蓋從最小的到最大的可f^皮染色的PEI纖維的全部范圍?？梢詾?.25/2和10/1英制棉紗支數(shù)，其分別等于4703和532旦尼爾)，包括在長度方向上厚度均勻或不規(guī)則的那些，其才黃截面形狀可以是圓形、三角形、多邊形、多葉片形或無定形，包括L形、T形、Y形、W形、/Vii葉片形、平面形和狗骨形(dog-boneshape)。該凈皮染色的纖維可以是實心或是中空的。依據(jù)本發(fā)明的被染色的纖維可以專有地由一種聚醚酰亞胺制成，或者可以包括兩種或多種聚醚酰亞胺的共混物。備選地，聚醚酰亞胺共聚物可以用于制備本發(fā)明的被染色的纖維。4^f可最終被染色的纖維可以包括于復(fù)絲中，除了一種或多種包含聚醚酰亞胺的纖維之外，該復(fù)絲包括其它合成、有機、無才幾或天然纖維?？梢耘c一種或多種聚醚酰亞胺纖維共混的其它纖維選自合成纖維，該合成纖維選自尼龍、丙烯S臾類、改性丙烯酸類、PBI、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、膠乳、PET、PI、聚酯、氨鄉(xiāng)侖、sulfar、vivyon、NOMEX、碳、芳族聚酰胺、陶瓷、金屬、玻璃等，及其f洽物；天然纖維，包括但并不限于，纖維素纖維，例如棉、Aitii、亞麻、多棉共混物、Tencel,及其混合物；蛋白質(zhì)纖維，例如絲、羊毛、相關(guān)哺乳動物纖維，及其混合物；長植物纖維，例如黃麻、亞麻、苧麻、椰子纖維、W帛、西沙爾麻、劍麻、馬尼拉麻、大麻、菽麻，及其';IL^物；和纖維形狀的天然材料，例如包括石棉。該被染色的纖維可以依據(jù)本領(lǐng)域中已知的任意方法轉(zhuǎn)化為紗線形式，如由環(huán)錠細紗機或自由端細紗機制成的細紗，單纖維厚度范圍為0.001英寸~0.35英寸的長絲紗線(包:l拔細紗線)，弱或強捻紗，混合纖維絲，假捻變形紗(包括POY的拉-假搶粗紗)或空氣噴射變形紗。這方面，依據(jù)本發(fā)明的"曰洽纖維絲可以通過諸如纖維-混合方法的眾所周知工藝來制備，如混紡法(包括ciro-旋轉(zhuǎn)或ciro-fil)、纏結(jié)混合法(其中將具有各種收縮率的紗線混合在""^)、';ft^捻法、復(fù)^f叚掄法(包括拉伸差刺叚捻法)或者雙進料空氣噴射織構(gòu)化法。被染色的聚醚酰亞胺纖維(包括其與其它纖維的共混物)的最終用途為用于家具織物-沙發(fā)、枕頭、窗簾、床用織物、圍巾、地逸、餐布、毛巾、飾墻布的織物；用于安全和保護-背心、消防隊員外套、短褲、襯衫、內(nèi)衣、短襪、鞋、帽、軍服、飛行服、航空服的織物；用于運lt(飛機、鐵路、物濟u(mass)、船舶、汽車、空間y內(nèi)部織物、地趁、飾墻布、座椅、泡沫外殼的織物；用于表演服-運動服、戶外服、室內(nèi)服的織物。聚醚酰亞胺7適用于本發(fā)明的聚醚酰亞胺的一些實例包括含有一個以上、典型地為約10約1000、或者更M地約10~約500個式(12)結(jié)構(gòu)單元的那些<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(12)其中，T為-O-或者式-OZ-O-的基團，其中-O-或-O-Z-O-基團的二價鍵在3，3'3,4，-、4,3，-、或4，4，-位置；Z包括^旦并不限于下式的二《介基團代表性聚醚酰亞胺為GE塑料(匹茲菲爾德，馬薩諸塞州，美國)以ULTEM商標(biāo)生產(chǎn)的那些，包括但并不限于ULTEM9011樹脂。ULTEM型聚醚酰亞胺詳細地描述于US3,847,867、4,650,850、4,794,157、4,855,391、4820,781、和4,816,527，將它們的^P內(nèi)容引4申請中作為參考，如同4^p描述的那樣。一種實施方式中，該聚醚酰亞胺可以是共聚物，該共聚物除了上述醚酰亞胺單元之外，進一步含有式(13)的聚酰亞胺結(jié)構(gòu)單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(13)其中，R定義如式(8),M包括但并不限于式(14)的基團:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(14)該聚醚酰亞胺可以通過各種方法來制備，包括但并不限于使式(15)的芳族雙(醚酐)與式(16)的有機二胺<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(15)進4亍反應(yīng)，其中R和T定義如式(8)和(12)。具體芳族雙(醚酐)和有機二胺的實例公開于，例如，US3,972,902和4,455,410中。式(15)芳族雙(醚酐)的示例性實例包括2，2-雙[4-(3，4-二J^苯氧基)苯基]丙烷二肝，4,4'-雙(3,4-二羧基苯l^)二苯基醚二酐，4,4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐，4,4'-雙(3,4-二羧基苯lij^)二苯曱酮二酐，4，4'-雙(3，4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐，2，2-雙[4-(2,3-二羧基苯lL&)苯基]丙烷二酐，4，4'-雙(2,3-二羧基苯氧基)二苯基醚二酐，4，4'-雙(2，3-二氣基苯lu^)二苯石克醚二酐，4,4'-雙(2，3-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐，4，4'-雙(2,3-二羧基苯llJO二苯基砜二酐，4-(2,3-二#錄苯|1^)-4'-(3,4-二苯|1^)二苯基-2,2-丙烷二酐，4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯M0二苯基醚二酐，4-(2，3-二羧基苯氧基)—4'-(3,4-二#錄苯絲)二^5危醚二肝，4-(2，3-二皿苯絲)-4'-(3，4-二g苯氧基)二苯曱酮二酐和4-(2，3-二>絲苯錄)-4'-(3,4-二羧基苯絲)二苯基砜二酐，以及包含至少一種前述化合物的各種混合物。該雙(醚酐)可以通過如下方法制備在雙極性非質(zhì)子溶劑存在下，使硝基取代的苯二腈與雙酚化合物(例如BPA)的金屬鹽的反應(yīng)產(chǎn)物進行水解，隨后進行脫水。一種實例類型的上式(15)所包含的芳族雙(醚酐)包括但并不限于這樣的化合物，其中T為式(17):-普<^0>~-(17)該醚連4妻基例如在3,3，-、3,4，-、4，3，-、或4，4，-位置，和包含至少一種前述的混合；其中Q定義如上。可以采用任何二M化合物。適宜化合物的實例為乙二胺、丙二胺、三亞曱基二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、六亞曱基二胺、七亞甲基二胺、八亞曱基二胺、九亞曱基二胺、十亞曱基二胺、1,12-十二烷二胺、1,18-十八烷二胺、3-曱基七亞曱基二胺、4,4-二甲基七亞甲基二胺、4-曱基九亞曱基二胺、5-曱基九亞曱基二胺、2,5-二曱基六亞曱基二胺、2,5-二曱基七亞曱基二胺、2，2-二曱基丙二胺、N-曱基-雙(3-tt丙基)胺、3-曱lL&六亞曱基二胺、1,2-雙(3-M丙M)乙烷、雙(3-氨基丙基)硫醚、1，4-環(huán)己二胺、雙-(4-氨基環(huán)己基)甲烷、間苯二胺、對苯二胺、2,4-二氨基曱苯、2,6-二氨基曱苯、間苯二曱胺、對苯二甲胺、2-曱基-4,6-二乙基-1,3-#胺、5-曱基-4,6-二乙基-l，3-^i胺、聯(lián)苯胺、3,3'-二曱基聯(lián)苯胺、3,3'-二甲錄聯(lián)苯胺、1，5-二絲萘、雙(4-絲苯基)曱烷、雙(2-氯-4-絲-3，5-二乙基苯基)甲烷、雙(4-絲苯基)丙烷、2,4-雙(b-tt-叔丁基)曱苯、雙(對-b-絲-叔丁基苯基)醚、雙(對-b-甲基-鄰-^J^苯基)苯、雙(對-b-甲基-鄰-to戊基)苯、U-二tt-4-異丙基苯、雙(4-絲苯基)石克醚、雙(4-氨基苯基)砜、雙(4-M苯基)醚和1,3-雙(3-M丙基)四甲基二甲硅醚。也可以存在這些化合物的混合物。期望地，該二M化合物為芳族二胺，特別是間-和對-^胺以及包含間-和對-苯二胺中至少一種的混合物。一種實施方式中，該聚醚酰亞胺樹脂包括依據(jù)式12的結(jié)構(gòu)單元，其中每個R獨立地為對-亞苯基或間-亞苯基，或者包含對-亞苯基和間-亞苯基中至少一種的混合，且T為式(18)的二^介基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(18)制備聚酰亞胺、特別是聚醚酰亞胺的多種方法包括，US3,847，867、3,850,885、3,852,242、3,855,178、3,983,093、和4,443,591中公開的那些，將其(5內(nèi)容引4申請中作為參考，如同4^p描述的那樣。該反應(yīng)可以采用溶劑例如鄰-二氯苯、間-曱苯酚/甲苯等來進行，以在約100°C約250。C的溫度進行式(15)酐和式(16)二胺之間的反應(yīng)。替換地，該聚醚酰亞胺可以通過使芳族雙(醚酐)(15)和二胺(16)進行熔融聚合來制備通過將起始材料的混合物加熱到高溫，并同時攪拌。通常，熔融聚合采用約200°C~約400°C的溫度。在該反應(yīng)中也可以施用鏈終止劑和支化劑。當(dāng)采用聚醚酰亞胺/聚酰亞胺共聚物時，將二酐如苯均四酸酐與雙(醚酐)組合使用。該聚醚酰亞胺樹脂可以任選地由芳族雙(醚肝)與有機二胺的反應(yīng)來制備，其中反應(yīng)混合物中存在小于或等于約0.2摩爾過量的二胺。在該條件下聚醚酰亞胺樹脂可以具有小于或等于約15微當(dāng)量/克Oieq/g)的酸可滴定基團，或者，更具體地小于或等于約10peq/g的酸可滴t基團，如通過用33重量百分比(wt。/。)氫溴酸的水醋酸溶液滴定氯仿溶液所示。S臾可滴定基團基本上是由于該聚醚酰亞胺樹脂中的胺端基。合成聚醚酰亞胺的一種途徑通過具有下面結(jié)構(gòu)(19)的雙(4-卣代苯鄰二曱酰亞胺)進行<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(19)其中，R定義如上，X為卣素。其中R為1,3-苯基的雙(4-鹵代苯鄰二曱酰亞胺)(20)特別有用。(20)雙(4-囟代苯鄰二曱酰亞胺)(19)和(20)典型地通it^例如1，2-二^J^苯與酐例如4-卣代鄰^甲酸酐(21)的縮合來形成聚醚酰亞胺可以通過如下方法來合成在相轉(zhuǎn)移催化劑存在或不存在下，使雙(由代苯鄰二曱酰亞胺)與雙酚如雙酚A的石威金屬鹽或者雙酚的石威金屬鹽和另一雙鞋基取代的芳烴的堿金屬鹽的組合進行反應(yīng)。適宜相轉(zhuǎn)移催化劑公開于US5,229,482中。適宜雙羥基取代芳烴包括具有式(22)的那些其中，八2為二價芳烴基團。適宜八2基團包括間-亞苯基、對-亞苯基、4，4，-亞聯(lián)苯基、和類似基團。制*據(jù)本發(fā)明的PEI纖維可以通過使用本領(lǐng)域中已知技術(shù)的方法來制備。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，制造聚合物纖維的技術(shù)是古老的且可以采用多種不同方法來制造用于依據(jù)本發(fā)明染色的纖維。依據(jù)所用PEI可能需要進行的一個基本工序，例如為使將要通過紡絲過程的聚合物干燥、或者降〗氐和/或去除水含量，以除去妨石孚該紡絲過程的水含量。干燥聚合物的典型條件也是本領(lǐng)域技術(shù)人員的常識，可以為例如加熱到150°C保持4小時?？梢栽诖廴诘木酆衔锼樾糎齊出機之前正好在紡絲過程開始時進行干燥。作為第一步驟，將用于本發(fā)明的特定PEI加熱到足以使該聚合物進一步通過例如過濾器和噴絲頭的溫度。依據(jù)將制成纖維的各個PEI的性能，包括熔融溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔體流速或粘度、分子量分布和特性粘度，可以將使用的PEI加熱到寬范圍的不同溫度以獲得特定類型的纖維、加工參l史、或者纖維性能。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，這些溫度性能通常由任意PEI的生產(chǎn)商發(fā)布JU十于公眾來說可廣泛獲得。力o熱之后，可以將該PEI喂入計量泵以計量到噴絲頭的聚合物熔體劑量，即cmVmin,作為用于纖維厚度或旦尼爾的一個限定參<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>數(shù)。(本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，其它^lt，如巻起速度(wind-upspeed),即，將給定量的聚合物熔體拉伸為纖維的程度，也是用于纖維厚度的一個限定參數(shù))。也可以使該聚合物熔體通過過濾器以除去不需要的碎片、凝膠、黑色物質(zhì)、低聚物等和防止堵塞噴絲頭。對于ULTEM1010，該熔融溫度理論上接近于400°C。隨后可以依據(jù)本領(lǐng)域中眾所周知的技術(shù)^i。熱的聚合物從噴絲頭中通過。該噴絲頭可以具有任意數(shù)量的孔，這取決于將制得的纖維的體積、旦尼爾、商業(yè)需求或最終性能。例如，該噴絲頭可以具有1個(以制得極粗的、即2.00mm纖維)到1000個孔，或者另一實施方式中為32~256個孔。在又一實施方式中，孔的數(shù)量可以為32-128個。噴絲頭孔可以是將制得期望旦尼爾纖維的任意直徑。直徑可以為0.01到最大3cm，或者為O.lmm到最大lcm,或者更具體地可以為0.3mm到最大5mm。許多情形下，噴絲頭孔的直徑與要制得的纖維的旦尼爾直接相關(guān)。例如，孔直徑為0.45mm0.6mm的噴絲頭使用ULTEM1010(購自于GEPlastics(匹茲菲爾德，馬薩諸塞州，美國)的市售PEI)可以制得2~4旦尼爾的纖維。0.8mm約l.Omm的噴絲頭孔將制得具有約10旦尼爾的ULTEM1010纖維?？梢允雇ㄟ^噴絲頭制得的中間纖維淬冷(包括通過空氣淬冷)，或不進行淬冷，這取決于制備該纖維的技術(shù)人員所期望的最終用途性能、加工條件、商業(yè)考慮等。對于ULTEM1010,材料的熔體aii越低，紡絲細旦尼爾纖維的淬冷溫度越低。隨后可以使中間纖維從匯聚導(dǎo)紗鉤中通過。在匯聚導(dǎo)紗鉤處可以將來自噴絲頭中每個孔的各個長絲聚集只要其固化為絲束或紗束。也可以在這點施加紡絲油劑。如果需要，可以借助于上油盤施加紡絲油劑。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的那樣，該紡絲油劑可以是油和其它添加劑如抗靜電劑、抗菌劑等(可以將其加到纖維中用于進一步加工)的懸浮液。所述方法中該纖維或紗線可以在線軸上結(jié)束。隨后可以將該紗線在線軸上在后繼過程中染色，或者轉(zhuǎn)化為可以隨后染色的織物?？梢栽谌旧^程之前在稱作洗滌(scouring)的步驟中將紡絲油劑從紗線或織物中洗掉。隨后可以將PEI纖維拉伸。拉伸過程可以在紡絲期間發(fā)生，包括將纖維或人員知道，通過拉伸紗線，可以影響韌性和斷裂伸長性能的平衡。例如，拉伸越大，可以提供越強的紗線，但是斷裂伸長率降低。拉伸可以冷處理，或者借助于加熱輥熱處理。拉伸也可以離線進行，即在第二步驟中進行。拉伸之前或之后，通常將紗線巻繞到線軸上。仍可以進行一些在線(即，在紡絲過程期間)"加工"，例如，用空氣將紗線混合，其使^長絲進一步糾纏，或者通it^卩t^過程中加熱使^^弛以降低紗線收縮。隨后，可以將纖維進一步處理，例如，通過制得一個以上纖維的紗線，或者包裝例如將纖維置于線軸上。一些短纖維紗工藝在熔體紡絲過程期間將長絲纏繞在切割桶上并切割為不同短纖維長度。4吏纖維染色依據(jù)本發(fā)明的被染色的纖維可以被染成任意光譜顏色。這些顏色包括但并不限于，黑色、白色、紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、錠藍和紫色。本領(lǐng)域4支術(shù)人員將理解，依據(jù)特定的聚醚酰亞胺、聚醚酰亞胺共混物和/或聚醚酰亞胺共聚物，由其制得的纖維將對可以有效使用的何種染料具有重要影響。適用于所要求發(fā)明的染料類型包括僅舉幾個例子，動物染料、植物染料、々某染津4f需要媒染劑的染料)、酸f生染^K其中發(fā)色團為負離子的"p分的染料)、染津4<由制得的多種染料中的任一種)、偶氮染料(含有一個或多個偶tJ^團的任意染料)、堿性染^K其中發(fā)色團為正離子的"P分的染料)、花青染#(含有-CH二基團連接的兩個含氮雜環(huán)的任意類染料)、*染^<由細的、含水^:體^>到基質(zhì)的不溶于水、中性染料，其最初開發(fā)用于染色纖維素乙酸酯和聚酯材料)、氧化染津^通^i^M上化合物如芳基氨基、羥基芳基或類似^/^物的氧化產(chǎn)生顏色，以制得例如苯胺黑或聯(lián)苯黑)、反應(yīng)性染^K與其上具有^性-H原子的M發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，例如與纖維素形成酯或醚)、溶劑染料(溶于有機溶劑且，常以有機溶劑中的溶液形式引入)、硫染^K它們襯內(nèi)含有好^^接基，其通過硫化制得，即將有才/M^^勿與碌咸堿性多硫化物(polysulfide)加熱)和還原染^K以還原可溶形式^口到基質(zhì)上并隨后氧化成初始不可溶顏料。常規(guī)還原染料為醌類染料，特別常見的是蒽醌和龍青類)。作為常規(guī)的、但并非限制性規(guī)則，適用于染色聚酯的那些染料可以適用于染色聚醚酰亞胺。可以用于染色本發(fā)明的一種或多種聚醚酰亞胺纖維的染料的非限定性實例為Genaciyl紅4B(堿性紫)、C丄^i紅367、CI.#紅357、Genaciyl藍3G(堿性藍)、Dianix.RIM.藍27、Dianix.RTM.藍FBL-E、Dianix.RTM.藍SB-G、13Dianix.RTM.深藍S2-G、Genaoyl藍5B、(石咸性藍5)、Genacryl才登G(石威性才登)、Genacryl橙R(堿性橙)、Genaciyl粉紅3G(堿性紅)、Genaciyl粉紅G(堿性紅)、Genaciyl黃4G(石成性黃)、Genaciyl亮黃IOGF(堿性黃)、Genaciyl黃GGL(堿性黃)、Genaciyl黃RRL(堿性黃)、C丄^:黃-54、C丄^t黃-64、C工^:黃-82、C.I.^:黃-58、Genaciyl亮粉紅FFB(堿性紅)、Genacryl藍BGLA(堿性藍)、Genaciyl藍RLG(石咸性藍)、Genaciyl紫RL(堿性紫)、Genaciyl黑GM、Genaciyl黑OM、Genaciyl亮紅B(堿性紅)、Victoria綠SExt.Cone(堿性綠)、Sevron黃L(堿性黃)、Genaciyl黃5GF(堿性黃)、Astrazon橙G(堿性橙)、羅丹明B(堿性紫)、Sevron黃R(堿性黃)、Sewon亮紅4G(堿性紅)、Sewon藍B(堿性藍)、Sewon藍2G(堿性藍)。其它適宜染料包括可從DyStar獲得的Dianex.RTM錄染料。附加成分的用量有效地賦予、或者改進期望的纖維性能，如顏色亮度、強度、除塵度、阻燃性、色牢度、或可染性。例如，可以將下列類型成分中的一種或多種成分加到該纖維中香料、除臭劑、抗菌劑和/或防腐劑、表面活性劑、熒光增白劑、抗氧劑、螯合劑(包括#^羧酸酯(或鹽)螯合劑)、抗靜電劑、染料轉(zhuǎn)移抑制劑、織物軟化活性劑、和/或靜電控制劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道世界上至少三千年的染色歷史，且將知道大量和各種各樣的染色工序。任意染色工序都將獲得具有依據(jù)ISO105-302色牢度評分為5級中的1級或更高的被染色的聚醚酰亞胺纖維。也可以通過"溶液染色"將顏料力。到該纖維中，由此在熔融紡絲過程中將未被染色的聚合物熔融以制得聚合物熔體之前或之后加入該顏料，制得溶液染色的紗線。用于依據(jù)本發(fā)明的PEI纖維的典型染色工序為l)例如用清潔劑溶液預(yù)處理纖維；2)滴加洗液并在適當(dāng)溫度下用乙酸和勻染劑進一步預(yù)處理纖維適當(dāng)時間(以使最終染料顏色平坦)；3)將染料加入槽中并使得在足以獲得期望的色澤的溫度下接觸纖維一段時間；依據(jù)色澤配制物以特定速率升高溫度并保持適當(dāng)時間；4)染色完成之后，以適當(dāng)速率冷卻；和5)漂洗步驟；和6)干燥。本發(fā)明還涉及包含常規(guī)濃度的織物護理組合物的制品，以有利于用有效含量的含有織物顏色護理活性劑和其它任選成分的所述織物護理組合物處理織物表面，將所述組合物在規(guī)定步驟(positivestep)例如浸漬、浸泡、軋染處理中，或者通過輥子施加到織物上，隨后是干燥步驟以將活性劑最大化施加和保持到纖維表面。更優(yōu)選地，該制品包含在使用時稀釋到常規(guī)濃度的濃縮織物護理組合物。紡織纖維的重要物理性能包括韋刃性、收縮率、可染性和染色耐久性。本發(fā)明的被染色的PEI纖維滿足用于引入到多種最終應(yīng)用(包括紡織品)的可接受水平的每種這些性能。優(yōu)選地，該制品與指導(dǎo)消費者如何正確4吏用該組合物來處理織物的一組i兌明相結(jié)合，由此獲得期望的織物護理結(jié)果，即，顏色更新，和優(yōu)選地，其它額外的織物護理益處，如去皺、抗皺、纖維增強/抗磨、防起i^、防收縮、防止和/或減少污染，和/或織物形狀保持，包括例如組合物的使用方式和/或用量，和檢查施用完整性的優(yōu)選方式，織物的拉伸和/或平整。凝燹和/或平整可以有助于使活性劑絲于表面上且部分彌補不完整分布。本文中使用的用語"與…結(jié)合"含義為，說明直接印刷在容器本身上或者以不同方式給出，包括但并不限于小冊子、印刷廣告、電子廣告、和/或口頭宣傳，由此使該組說明傳達給該制品的消費者。重要的是，該說明應(yīng)簡單且清楚?？梢云谕卦谠撜f明內(nèi)使用圖片和/或插圖。實施例無需進一步詳細描述，認為本領(lǐng)域技術(shù)人員可以利用本文中的描述，制造指導(dǎo)。這些實施例是作為該工作的示例來提供的且有助于本發(fā)明的教導(dǎo)。由此，這些實施例并非在于以任意方式限定本發(fā)明的范圍。除非另有i^明，所有傷售t均以重量計。下列實施例中可以使用下列術(shù)語"最終dpf，-最終紗線中的旦尼爾/絲，即纏繞在線軸上時每個單獨長絲的厚度。"R&L熔體泵速"-左右兩邊計量泵速率它們通過一定rpm計量聚合物熔體，對于泵的每次旋轉(zhuǎn)計量給定體積的熔體。速率表示為rpm。"溫度區(qū)l、2和3，，-沿著料筒的擠出機區(qū)溫。"頭溫度"-"l妄頭溫度，即噴絲頭所處的位置。"頭/熔融溫度"(其將是噴絲頭且由此聚合物最終熔融的溫度)"淬冷溫度"-為了冷卻長絲，以及^f吏它們固化或者"淬冷"，在長絲處吹冷空氣，或者淬冷空氣。其指的是空氣溫度。15"輥l、2、3和4"-提起紗線并通過在不同速度下運動使其拉伸的紡絲機上的輥或?qū)Ыz盤。"接頭壓力(psi)"-施加于接頭/噴絲頭上熔體壓力。"輥l、2、3和4的速度，，-以m/min為測量單位的速度。其通過使輥以一定rpm轉(zhuǎn)動并由其直徑獲得纏繞速度。Hz表示驅(qū)動導(dǎo)絲盤的電機且為獲得一定輥速的設(shè)定點的變換器單位。輥用于提起紗線并隨后通過不同4^ii使其拉伸或松弛。這些全部影響紗線性能(主要為韌性、斷裂伸長率和收縮)到達期望值。實施例1~4制作纖維通過加熱10kg表1行號1中所列的材料制備被染色的聚醚酰亞胺纖維。將加熱的聚合物喂入計量泵，并隨后喂入過濾器以除去不需要的碎片和防止堵塞噴絲頭。噴絲頭具有表1行號3中規(guī)定的孔數(shù)且其中每個孔具有表1行號2中規(guī)定的直徑。PEI纖維從噴絲頭中出來，通it^表1行號4中所設(shè)定的溫度的淬冷空氣使之冷卻。淬冷之后將可從GoulstonTechnologies,Inc.(門羅，北卡羅來纟內(nèi)州)購得的LUROL912紡絲油劑施加到該PEI纖維上，將該纖維4i伸和纏繞在線軸上用于干燥。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>實施例5~9通過加熱10kg表2行號1中所列的材料制備染色聚醚酰亞胺纖維。將加熱的聚合物喂入計量泵和隨后喂入過濾器以除去不需要的碎片和防止噴絲頭的堵塞。噴絲頭具有表2行號3中規(guī)定的孑L數(shù)，其中每個孔具有表2行號2中規(guī)定的直徑。PEI纖維從噴絲頭中出來并通it^表2行號4中設(shè)定溫度的淬冷空氣冷卻。淬冷之后將可從GoulstonTechnologies,Inc.(門羅，北卡羅來納州)購得的LUROL912紡絲油劑施加到該PEI纖維上，將該纖維拉伸和纏繞在紗筒上用于干燥。表2加工數(shù)據(jù)實施例5實施例6實施例7始化實施例9l,材料1^TEM卯UUL1BMM3，0ULTEM:MHOULTEM1^9ULTOM1010批#千*......—J55°C(4闊2.噴絲頭孔的i徑0.8/1.0ni加0必mm0.45min3.噴餘頭的孔數(shù)t站!28最終#f1010之4R在L熔體泵速(lb/hr)29.429,410,330,333犯溫魔.(t:)區(qū)1320320鄉(xiāng)330330區(qū)2鄉(xiāng)娜350350區(qū)33703703抑沐5鄉(xiāng)頭370303&0370370頭/豫融溫度382幼l別3肪378淬冷加，教27.225,7室濕22,422.426524.3fti"3mt3mfe2t02l股102，02m棍360柳717177棍46060656570接頭^力(p豕i)73S柳l柳S75紡勝油刺速度上油盤(RPM)3柳*3鵬*3,997*3,997*棍1(hz)7575757575棍2(lw)86秘貼豕6秘棍3(liz)91.291.2楓4(hz>卯奶9090恥實施例10~18PEI纖維的染色使依據(jù)實施例1~9制得的一錐(cone)纖維在PentexAS的0.5%溶液中在100~120°F的溫度預(yù)清洗10分鐘。隨后將該錐用蒸餾水清洗并隨后暴露于含有AlbegalFFA消泡劑0.5g/L、TinegalNT載體0.5g/L、IrgasolDA^H^劑0.5g/L、UnivadineOD(防止低聚物形成)0.25g/L、Invatex螯合劑0.25g/L、和硫酸銨PH控制劑1g/L的溶液中。將該溶液在140°F下循環(huán)5分鐘。M藍027染料(DisperseBlue027dye)的用量足以獲得含有纖維重量1.50°/。的染料的溶液。以3。C/min加熱該紗線到130。C(266T)的最大溫度，保持45分鐘，將溫度降低到170°F,使用還原清液進行清洗循環(huán)。隨后將該紗線冷卻，然后使用PH為約7.5的連二亞硫酸鈉3g/L和蘇打灰4g/L的還原清液，通過幾次洗滌使PH水平到約4.5。18實施例19~27PEI纖維的染色與用于實施例10-18的相同的工序，除了使用含有纖維重量4.0%的染料^C紅082(DyeDisperseRed08"的溶液將纖維染色。實施例19~36PEI纖維的染色與用于實施例10~18的相同的工序，除了^吏用含有纖維重量3.0%的染科-^H黃114(DyeDisperseYellow114，大多數(shù)來自CibaChemical)的溶液將纖維染色。依據(jù)ISO105-302測量依據(jù)實施例1~36制備和染色的纖維的色牢度，4^，纖維想'」15之間的評分。全部前述專利、專利申請和其它出版物明確地全部引入本文中作為參考，如同全部描述的那樣。雖然已參照示意性實施方式描述了本發(fā)明，^f旦^^本領(lǐng)域沖支術(shù)人員將理解，可以進行各種變化且可以用等價物代替其組成，而不背離本發(fā)明的范圍。另夕卜，根由此，本發(fā)明并非在于限定于作為預(yù)期實施本發(fā)明的最佳方式而公開的特定實施方式，相反本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)的所有實施方式。19權(quán)利要求1.一種組合物，包括能夠保持染料顏色的被染色的聚合物纖維，其中該纖維包括聚醚酰亞胺，依據(jù)ISO105-302該被染色的纖維的色牢度評分為5級中的1級或更高。2.權(quán)利要求1的被染色的纖維，其中該纖維的色牢度評分為5級中的2級或更高。3.權(quán)利要求1的被染色的纖維，其中該纖維的色牢度評分為5級中的3級或更高。4.權(quán)利要求1的被染色的纖維，其中該纖維的色牢度評分為5級中的4級或更高。5.權(quán)利要求1的被染色的纖維，其中該纖維的色牢度評分為5級中的5級或更高。6.權(quán)利要求1的被染色的纖維，其中該纖維的上色顏色選自黑色、白色、紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、靛藍和紫色，及其組合。7.權(quán)利要求1的被染色的纖維，其中該被染色的纖維進一步包括選自下列的一種或多種成分香料、除臭劑、抗菌活性劑和/或防腐劑、表面活性劑、熒光增白劑、抗氧化劑、螯合劑、抗靜電劑、染料轉(zhuǎn)移抑制劑、織物軟化活性劑、靜電控制劑，及其組合。8.權(quán)利要求1的被染色的纖維，其中該被染色的纖維進一步包括選自下列的一種或多種染料或染料組分動物染料、植物染料、媒染料、酸性染料、苯胺染料、偶氮染料、堿性染料、花青染料、分散染料、氧化染料、反應(yīng)性染料、溶劑染料、硫染沖襯口還原染料，及其組合。9.一種組合物，包括能夠保持染料顏色的被染色的聚合物纖維，其中該纖維包括聚醚酰亞胺，依據(jù)ISO105-302該被染色的纖維的色牢度評分為5級中的1級或更高，其中該聚醚酰亞胺包括約1~約1000個下式的結(jié)構(gòu)單元其中，T為-O-或者式-O-Z-O-的基團;Z選自下式的二價基團:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>Q選自-O-、-S-、-C(O)-、-SOr、CyH2y-及其卣化衍生物，包括全氟亞烷基；以及y為1~5的整凄史。10.權(quán)利要求9的組^4勿，包括能夠保持染料顏色的被染色的聚^4勿纖維，其中-0-或-0-Z-0-基團的二價鍵在3,3，-、3，4，-、4，3，-、或4,4，-位置。11.一種制備被染色的聚醚酰亞胺組合物的方法，包括步驟a)^是^^選自纖維和成形制品的PEI組合物；b)^^斤述PEI組^4勿暴露于染料。12.根據(jù)權(quán)利要求l的組^4勿，包括能夠保持染料顏色的被染色的聚^4勿纖維,其中該纖維具有約0.1~約50,000旦尼爾。13.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，包括能夠保持染料顏色的被染色的聚合物纖維，其中該纖維具有約0.1~約10,000旦尼爾。14.根據(jù)權(quán)利要求l的組合物，包括能夠保持染料顏色的被染色的聚合物纖維，其中該纖維具有約0.25~約50旦尼爾。15.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，包括能夠保持染料顏色的被染色的聚合物纖維，其中該纖維具有約0.25~約10旦尼爾。16.根據(jù)權(quán)利要求1或5的組合物，包括能夠保持染料顏色的被染色的聚合物纖維，其中該纖維的直徑可以為約0.00001mm~約2mm。17.根據(jù)權(quán)利要求1或5的組合物，包括能夠保持染料顏色的^皮染色的聚合物纖維，其中該纖維的直徑可以為約0.0001mm~約0.5mm。全文摘要一種組合物，包含能夠保持染料顏色的被染色的聚合物纖維，其中該纖維包括聚醚酰亞胺，依據(jù)ISO105-302該被染色的纖維的色牢度評分為5級中的1級或更高。文檔編號D01F6/58GK101454490SQ200780019147公開日2009年6月10日申請日期2007年3月5日優(yōu)先權(quán)日2006年3月25日發(fā)明者尤塞夫·法克雷戴恩,魯?shù)稀し兜潞蛱厣暾埲?沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料知識產(chǎn)權(quán)有限公司