專(zhuān)利名稱(chēng)：聚酯纖維和絲及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及還含有少量添加劑的聚酯纖維和絲及其生產(chǎn)方法。
眾所周知，分別含有少量添加劑的纖維，或絲取決于混合物的組成，可通過(guò)熔融紡絲和部分以同樣的拉出速度加工，這樣可提高非彈力絲的斷裂伸長(zhǎng)率。歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0041327B1中公開(kāi)了聚酯和液晶物質(zhì)(LC聚合物)的混合物這樣的例子。然而，這些液晶混合物很貴并造成紡絲問(wèn)題。另外，還可能出現(xiàn)紗的不規(guī)則和纖維的斷頭現(xiàn)象。
歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0080274B1中公開(kāi)了往形成纖維的聚合物(聚對(duì)苯二甲酸乙酯)中加入聚亞己基己二酰胺和聚乙二醇。這樣可提高斷裂伸長(zhǎng)率?？墒?，這樣的混合物紡絲是有問(wèn)題的。因此，如下面的表1和表2(見(jiàn)添加劑型號(hào)為AS2503，A3和A4時(shí))所示，經(jīng)常發(fā)生纖維斷頭現(xiàn)象。歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0080274B1中籠統(tǒng)地談到除了如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烴和聚乙二醇，還有聚-ε-己酰胺在原則上都是不能與聚對(duì)苯二甲酸乙酯相混合的聚合物。然而，依照實(shí)施例和權(quán)利要求書(shū)，除聚乙二醇外，只有聚亞己基己二酰胺可作為添加的聚合物，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)意味著考慮到其它要求如紡絲性能和產(chǎn)品性能，聚酰胺6明顯地比聚酰胺66產(chǎn)生更壞的結(jié)果，因此不會(huì)再考慮其作為添加劑。
本發(fā)明使用術(shù)語(yǔ)“不可混合的聚合物”是指在紡絲溫度下和形成纖維的熱塑性聚合物形成兩相熔體的聚合物。對(duì)這樣的一種熔體進(jìn)行的顯微研究和照片指出有兩相系統(tǒng)，其中不可混合的聚合物的細(xì)分散微滴連續(xù)地分散在纖維成形的聚合母體中。
上面所描述的情況，其中不可混合的聚合物是處于成纖母體中，根本上不同于在該溫度范圍內(nèi)所形成的所謂各向異性熔化物，在這個(gè)狀態(tài)下熱塑性聚合物可以熔融紡絲。如果在如歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0041327中所說(shuō)的液晶物質(zhì)中加入聚酯紡絲聚合物，加熱并由剪切力的作用就可產(chǎn)生各向異性狀態(tài)。
在J.Appl.Polym.Sci.，vol.55，57-67(1995)中，Aslan等人.公開(kāi)了聚對(duì)苯二甲酸乙酯和尼龍6的混合物的紡絲，在聚酰胺6的濃度為5wt％時(shí)，研究的紡絲速度高達(dá)3600m/min。這種情況與未改性的對(duì)比材料相比發(fā)現(xiàn)其斷裂伸長(zhǎng)率降低。
在J.Appl.Polym.Sci.，vol.67，723-737(1998)中，Evstatiev等人.為了研究以其重量比為40/60時(shí)的PET/PA6熔合物的分子間相互作用以尋找這種熔合物的混溶性。然而，在聚酯中用60％的PA6使這種纖維完全不經(jīng)濟(jì)的。
Aslan et al.所引用的并作為部分基本背景技術(shù)的不同的日本出版物中涉及聚酯和聚酰胺的混合物。J61266616-A(以德溫特文摘形式)描述了聚酯/聚酰胺混合物在高濃度比例時(shí)纖維化消失，J56015414-A(以德溫特文摘形式)描述了往尼龍6中加入10-30％的聚酯。歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0047464B1中描述了不同的丙烯腈聚合物，作為用于聚對(duì)苯二甲酸乙酯(PET)的聚合添加劑的尤其是聚甲基丙烯酸酯。
從所述歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0047464B1和EP0631638B1中看出-后者的公開(kāi)文本描述了一種亞胺化添加劑-在這種情況下限制了紡絲的可靠性。這種材料的使用意味著纖維斷頭的增加。
所述歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0631638B1描述了一種纖維聚合物，基于這種纖維聚合物它含有0.1-0.5wt％的基本上是以雜質(zhì)形式存在的50-90％的亞胺化聚甲基丙烯酸酯。盡管在這方面沒(méi)有給出數(shù)字例，這種纖維聚合物比所說(shuō)的歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0047464B1所描述的纖維聚合物具有更好的紡絲性能。然而，聚甲基丙烯酸酯添加劑的顯著缺點(diǎn)是其價(jià)格相對(duì)較高。更具體地說(shuō)，這種亞胺化聚甲基丙烯酸酯的成本顯示這種所述添加劑的必要工藝是不經(jīng)濟(jì)的。另外，所描述的這種添加劑不易大批量地購(gòu)買(mǎi)到并且它的使用意味著只依賴(lài)少數(shù)幾個(gè)生產(chǎn)廠家。
另外，部分取向絲的生產(chǎn)不能直接或順利地適用于拉伸-變形工藝而且在所述帶有實(shí)施例的歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0631638B1中也沒(méi)有描述其進(jìn)一步的加工過(guò)程。它給出了在紡絲速度為3500，6000，7000和8000m/min時(shí)的斷裂伸長(zhǎng)率的值。然而這種情況下的斷裂伸長(zhǎng)率值不能有利地適用于合纖變形工藝的進(jìn)一步加工中。所引用的例如在紡絲速度為6000m/min時(shí)的斷裂伸長(zhǎng)率是65％。然而，具有這樣伸長(zhǎng)率的紗線不能順利地應(yīng)用在拉伸-變形工藝中，它的使用將是一種例外而非正規(guī)的。實(shí)際上，在拉伸-變形工藝中的斷裂伸長(zhǎng)率通常為大約120％。在紡絲速度超過(guò)3500m/min時(shí)這種所引用的伸長(zhǎng)率就關(guān)聯(lián)到適用于工業(yè)和紡織的高度取向紗線。
根據(jù)歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0530652B1所給出的特例，在紡絲速度大于6000m/min時(shí)需要使用特殊用途的紡紗設(shè)備。這個(gè)公開(kāi)文本指出在紡絲板下面有一個(gè)多孔管，它可以延遲冷卻和穩(wěn)定紡絲過(guò)程。這種基于由于纖維運(yùn)動(dòng)而吸入空氣的被動(dòng)冷卻方法是預(yù)定用于困難的紡絲過(guò)程。更具體地說(shuō)，所描述的這種設(shè)備的顯著缺點(diǎn)是紡絲方法中缺乏靈活性或其有限的靈活性。
在所述歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0530652B1的實(shí)施例中，在一定程度上更讓人奇怪的是對(duì)臨界紡絲速度范圍4000-6000m/min未加評(píng)論。然而這是一個(gè)重要的范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)，紡絲結(jié)晶化明顯地開(kāi)始起作用，因此具有很大的利害關(guān)系。在這個(gè)速度范圍內(nèi)，從所給的特例看，使用的是橫向噴吹。由于這個(gè)極度重要的速度范圍令人驚奇地沒(méi)有描述并且在高速下使用了被動(dòng)冷卻技術(shù)，它突出地適用于臨界的速度和/或臨界的可熔融紡絲的聚合物，可以推斷的是在紡絲過(guò)程中即使紡絲速度低于6000m/min的困難條件下，也會(huì)出現(xiàn)麻煩。在這種情況下，橫向噴吹只能有限地應(yīng)用于所描述的聚合物的混合物，因此，從總體上來(lái)說(shuō)，這種方法的使用基本上是有限的。
盡管現(xiàn)有技術(shù)出版物相應(yīng)地描述了有限數(shù)量的聚合物的混合物，但是可能適用于具有改善了斷裂伸長(zhǎng)率的纖維的生產(chǎn)，如果一切都基于所述歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0631638B1，熔合物的紡絲性能將是可以接收的；在這個(gè)公開(kāi)文本中，為了確保優(yōu)良的紡絲性能，在一定的紡絲速度外還需要特定的紡絲設(shè)備(見(jiàn)歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0530652B1)。
然而，聚酯和聚亞己基己二酰胺(見(jiàn)所說(shuō)的歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0080274)的混合物在有關(guān)所說(shuō)的歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0631638B1的現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有描述。
另外，現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有考慮到本發(fā)明的發(fā)明人所看到的問(wèn)題，就是在聚酰胺和聚對(duì)苯二甲酸乙酯混合時(shí)，或多或少地有熔體顯著變黃現(xiàn)象。由于變黃，所以由它紡絲而制成的產(chǎn)品將不能進(jìn)行進(jìn)一步的加工，因此將被拒絕使用。
本發(fā)明的一個(gè)目的是創(chuàng)造適用于生產(chǎn)聚酯纖維和絲的聚合物的混合物，它具有良好的紡絲性能并含有基本上小于5％的聚酰胺作為添加劑，這種生產(chǎn)方法由于使用少量易于得到的添加劑并能大大地提高斷裂伸長(zhǎng)率而具有很大的經(jīng)濟(jì)性，減少或消除了變黃現(xiàn)象而使產(chǎn)品能為市場(chǎng)所接受。
通過(guò)權(quán)利要求1的纖維和絲以及權(quán)利要求12的方法就可達(dá)到這個(gè)目的。
相關(guān)的從屬權(quán)利要求進(jìn)一步有利地發(fā)展了本發(fā)明。
驚奇地發(fā)現(xiàn)能從聚對(duì)苯二甲酸乙酯和加入的少量聚-ε-聚己內(nèi)酰胺(聚酰胺6)，聚酰胺12或聚酰胺6I/6T的聚合物混合物中生產(chǎn)而得到的纖維和絲能夠具有極高的斷裂伸長(zhǎng)率值，更具體地說(shuō)是在高紡絲速度生產(chǎn)時(shí)同時(shí)還顯示出優(yōu)良的紡絲性能。盡管聚對(duì)苯二甲酸乙酯和聚酰胺6的熔體是已知的，但是，結(jié)果導(dǎo)致斷裂伸長(zhǎng)率的提高并伴隨優(yōu)良的紡絲性能是有新穎性的。另外，即使添加劑的濃度相對(duì)較低的情況下所得到的伸長(zhǎng)率值也驚奇地高，這適用于在拉伸-變形工藝中將纖維進(jìn)行進(jìn)一步的加工。對(duì)于聚酰胺12和聚酰胺6I/6T，這樣的結(jié)果至今也是未知的。
本發(fā)明的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是這樣的聚合物混合物可以含有有機(jī)磷穩(wěn)定劑，有機(jī)磷穩(wěn)定劑基本上選自膦?；?lèi)化合物。它的驚人作用是基本上消除變黃現(xiàn)象。
本發(fā)明方法所用的聚合物混合物也可用傳統(tǒng)的橫向噴吹法順利地在高紡絲速度下紡絲。
其它已知的冷卻設(shè)備也仍然是適用的，例如，用于快速移動(dòng)纖維的吸入空氣的被動(dòng)冷卻法的設(shè)備或者把空氣直接吹在纖維上的設(shè)備，后者置于纖維排列的中間。
至今還無(wú)人知道用聚對(duì)苯二甲酸乙酯/聚酰胺6，聚對(duì)苯二甲酸乙酯/聚酰胺12和聚對(duì)苯二甲酸乙酯/聚酰胺6I/6T的混合物得到的產(chǎn)品由于其在高速紡絲時(shí)提高了的斷裂伸長(zhǎng)率而可能大幅度提高生產(chǎn)率，還有驚人的發(fā)現(xiàn)是除了高伸長(zhǎng)率，這種混合物還具有優(yōu)良的紡絲性能。另外特別是，聚酰胺6和聚酰胺6I/6T的情況下比所述歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0631638B1所描述的添加劑成分(聚甲基丙烯酸烷基酯)便宜得多并且更易于得到。
更具體地說(shuō)，商業(yè)上可得到的產(chǎn)品聚酰胺6，例如EMS-CHEMIEAG，CH-7013 Domar，Ems，Switzerland生產(chǎn)的Grilon，型號(hào)為F34，F(xiàn)47和F50都證明是優(yōu)良的添加劑。更優(yōu)選的是相對(duì)粘度為2.5-5.2的那些型號(hào)，相對(duì)粘度是在20℃時(shí)在濃硫酸中濃度為1％時(shí)測(cè)定的。
考慮到所產(chǎn)生的提高斷裂伸長(zhǎng)率的作用，添加劑聚酰胺6的相對(duì)粘度是在一個(gè)寬范圍內(nèi)并非關(guān)鍵。通常優(yōu)選的范圍是2.5-5.2。同時(shí)考慮到優(yōu)良的紡絲性能，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高度適用的相對(duì)粘度為2.8-4.1。特別適用的相對(duì)粘度為2.8-3.7。
商業(yè)上可得到的特別適用的添加劑聚酰胺12是EMS-CHEMIE AG，生產(chǎn)的Grilon，型號(hào)為L(zhǎng)20，其相對(duì)粘度在20℃時(shí)在間-甲酚中的濃度為0.5％時(shí)測(cè)定為1.85-1.95。通常具有相對(duì)粘度為1.6-2.3的聚酰胺12是合適的。優(yōu)選為1.8-2.0。
第三種類(lèi)型的聚酰胺-聚酰胺6I/6T，其部分是芳族共聚酰胺，從其命名可以知道，它是由單體己二胺、間苯二酸和對(duì)苯二酸所形成。根據(jù)本發(fā)明使用時(shí)驚奇地發(fā)現(xiàn)，如果它有不定形結(jié)構(gòu)，在可變的組成范圍內(nèi)(間苯二酸和對(duì)苯二酸的比)，聚酰胺6I/6T類(lèi)能夠產(chǎn)生良好的效果。在這類(lèi)里，優(yōu)選的是那些相對(duì)粘度較低的，這有些與現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于在PET里使用的尼龍?zhí)砑觿┑臄⑹鍪窍喾吹?，這是完全出乎預(yù)料的(見(jiàn)所說(shuō)的歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0080274B1，第9頁(yè)，實(shí)施例8，30和31行)。在20℃時(shí)在間-甲酚中濃度為0.5％時(shí)測(cè)定的相對(duì)粘度的最大值為1.50時(shí)是適宜的。優(yōu)選為1.35-1.45。EMS-CHEMIE AG，生產(chǎn)的Grivory，型號(hào)為G16的相應(yīng)的商業(yè)產(chǎn)品是很適宜的，其中間苯二酸和對(duì)苯二酸的比是70∶30，并是不定形的，其相對(duì)粘度大約為1.42。
為了使聚合物的混合物穩(wěn)定化以防止其變黃，優(yōu)選使用以下膦?；衔?-膦?；?即2-羧基乙基膦酸)、乙氧羰基-甲膦酸二乙酯及Irganox1222。由于這類(lèi)化合物能部分減小聚酯的分子量，所以它們即使在聚酯縮聚過(guò)程中加入也是有利的。然而也可以以少量與聚酰胺添加劑一起加入。
根據(jù)本發(fā)明，使用的膦?；衔锏臐舛葹?.02-1.0wt％。優(yōu)選范圍是0.05-0.6wt％。
例如，可以用所謂的“熔體調(diào)節(jié)”法把聚酰胺添加劑加入到聚對(duì)苯二甲酸乙酯中以連續(xù)地對(duì)聚合物熔體進(jìn)行改性(見(jiàn)德國(guó)專(zhuān)利的公開(kāi)文本DE4,039,857C2)。在此引入德國(guó)專(zhuān)利的公開(kāi)文本DE4,039,857C2作為參考。在這個(gè)德國(guó)專(zhuān)利的公開(kāi)文本中，從熔體主流里抽出一部分熔體。這一部分流體加入到支流擠壓機(jī)中，并用以粒狀、珠狀或優(yōu)選以粉末狀的形式存在的添加劑供入在其上面然后分散。分散并混合的熔體濃縮物接著返回到熔體主流管道中以被稀釋到最終濃度。
也有可能例如使用一種預(yù)塑化裝置/擠壓機(jī)生產(chǎn)出純添加劑熔體并同樣注入熔體主流中以代替這種“熔體調(diào)節(jié)”法的方法。然后對(duì)混合成分進(jìn)行相應(yīng)的處理以確保添加劑在母體聚合物(聚對(duì)苯二甲酸乙酯＝PET)中的均化和分散。
如果起始產(chǎn)品是一種在紡絲擠壓機(jī)里熔化的PET微粒，另外還可以計(jì)量添加劑直接加入到紡絲擠壓機(jī)里的PET微粒中，在其中添加劑分散到聚對(duì)苯二甲酸乙酯里面并接著將熔化的混合物進(jìn)行紡絲。為了得到滿(mǎn)意的分散效果，添加劑優(yōu)選為粉末狀。
加入的添加劑可以是純物質(zhì)也可是高濃度配料的形式。另外還可加入其它的添加劑(例如本發(fā)明的穩(wěn)定劑)并和其它物質(zhì)一起紡絲。根據(jù)本發(fā)明，聚對(duì)苯二甲酸乙酯本身也可已含有如消光劑(二氧化鈦)、穩(wěn)定劑(更具體地說(shuō)是本發(fā)明所需要的那些)、催化劑等添加劑。在本發(fā)明的上下文中，“聚對(duì)苯二甲酸乙酯(PET)”或“聚酯”的意思應(yīng)當(dāng)是含有至少80％的聚對(duì)苯二甲酸乙酯和20％的單元，它是來(lái)自二醇而不是乙二醇如二甘醇、丁二醇或者除對(duì)苯二酸外的酸如間苯二酸、六氫化對(duì)苯二酸和二苯甲酸所得到的那些聚酯。
如果需要，可以用少量有3-4個(gè)功能基的醇或酸官能團(tuán)的支化劑對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙酯進(jìn)行改性，如三甲基丙烷、三甲醇乙烷、季戊四醇、丙三醇、苯均三酸、苯偏三酸或苯四酸、然而，為了改善反應(yīng)性的去色性能，最初的聚酯可含有已知的添加劑，如3，5-二羧基苯磺酸鈉。
例如，在熔體管道里也可以使用動(dòng)態(tài)的和/或靜態(tài)的混合器。為此，動(dòng)態(tài)的和/或靜態(tài)的混合器可直接置于紡絲板的上游。
更為特別顯著的是本發(fā)明實(shí)施例中在聚對(duì)苯二甲酸乙酯母體中的聚酰胺6的微滴大小是250-400nm，即小于0.5μm。相反地，在所說(shuō)的歐洲專(zhuān)利的公開(kāi)文本EP0080274B1中所談到的微滴大小(粒徑)為0.5-3μm。因此可以推斷在母體中存在細(xì)分散微滴的聚合物的混合物要比有大的夾雜物的紡絲性能好，該大的夾雜物，即使在同樣濃度下，基于其大小，其間存在相對(duì)較大的距離因此其均勻分布性較差。實(shí)施例中粒徑的測(cè)定是在熔化的混合物尚未進(jìn)行紡絲時(shí)進(jìn)行的，其中的顆粒仍然是球形。所有的粒徑都小于所規(guī)定的上限0.5μm。
現(xiàn)在參照下面的實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，但并非對(duì)它的限定。
所使用的傳統(tǒng)紡絲機(jī)器對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的并作為例子描述在Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，vol.10，F(xiàn)ibers，3，GeneralProduction Technology，第535頁(yè)，圖26中。
實(shí)施例1表1示出在卷繞速度(Vwick)為4950m/min時(shí)進(jìn)行紡絲試驗(yàn)的結(jié)果。使用PA6時(shí)紡絲溫度達(dá)到292℃，GrilamidL20和GrivoryG16和G21時(shí)的紡絲溫度各為295℃，溫度范圍優(yōu)選為280-295℃。使用傳統(tǒng)的橫向噴吹法冷卻纖維。紗線穿過(guò)橫向噴吹流后經(jīng)過(guò)一個(gè)冷的雙筒然后進(jìn)行卷繞。筒的速度或牽引速度，即真正的紡絲速度，在試驗(yàn)中都是5000m/min。紗線的生產(chǎn)是紡織工業(yè)中常用的傳統(tǒng)的消光后的對(duì)苯二甲酸乙酯由EMS-CHEMIE AG供應(yīng)的型號(hào)為M764。所用的添加劑是所說(shuō)的EMS-CHEMIE AG公司的型號(hào)標(biāo)記為A23、F34、F40和F50的聚-ε-己內(nèi)酰胺，也可以是BASF公司的型號(hào)標(biāo)記為AS2503、A3、A4和A5的聚亞己基己二酰胺。在每一個(gè)試驗(yàn)中添加劑都是粉末狀的是碾壓在對(duì)苯二甲酸乙酯顆粒上而進(jìn)行。添加劑PA6和PA66的濃度在每一個(gè)試驗(yàn)中都達(dá)到對(duì)苯二甲酸乙酯的1.25wt％。如果是PA12和PA6I/6T，其濃度就達(dá)到3wt％，并且是以碎片形狀加入的。
不同添加劑的對(duì)比試驗(yàn)顯示尤其在使用A23、F34、F40、L20和G16的情況下，就沒(méi)有問(wèn)題并有優(yōu)良的紡絲性能，但是從直接的對(duì)比試驗(yàn)可以看出使用各種型號(hào)的聚亞己基己二酰胺都導(dǎo)致頻繁的纖維斷頭現(xiàn)象。在使用對(duì)苯二甲酸乙酯和A5的混合物時(shí)，即使與緯紗管相聯(lián)接也發(fā)生纖維斷頭現(xiàn)象，因此不能用于卷繞的筒。在使用比G16更粘的型號(hào)G21時(shí)，也沒(méi)有提高伸長(zhǎng)率的效果。
實(shí)施例2表2中的結(jié)果是在6線生產(chǎn)紡絲單元的試驗(yàn)中得到的。紡絲溫度和卷繞速度(Vwick)分別達(dá)到288℃和4950m/min。除了零速率試驗(yàn)“zero-2(零-2)”外，筒的速度都達(dá)到5000m/min。在“零-2”試驗(yàn)(傳統(tǒng)的方法，沒(méi)有添加劑)中，筒的速度達(dá)到3225m/min。在這些試驗(yàn)中使用了“熔體調(diào)節(jié)”方法，這在與紡絲機(jī)械直接相連的連續(xù)聚酯縮聚工廠里是經(jīng)常用于熔體的改性。使用的F34、F40和AS2503添加劑的濃度為1.5-2.0wt％。同樣，在這些試驗(yàn)中如果使用的是F34和F40，紡絲性能也沒(méi)有問(wèn)題，但是相反的是，如果使用的是AS2503就會(huì)發(fā)生頻繁的線斷頭現(xiàn)象。在熔體中聚酰胺6微滴的大小為250-400nm。這里應(yīng)當(dāng)指出的是，在實(shí)施例1中，所有型號(hào)的聚亞己基己二酰胺中，型號(hào)AS2503相對(duì)來(lái)說(shuō)具有最好的性能，但是這樣的性能仍然是不符合標(biāo)準(zhǔn)的。
表3示出了變形紗的紡織數(shù)據(jù)。改性聚酯的質(zhì)量數(shù)據(jù)與那些良好的傳統(tǒng)生產(chǎn)的變形紗相同。然而其優(yōu)點(diǎn)在于能大幅度提高紡絲部門(mén)的生產(chǎn)率，POY紗一般只能在大約3200m/min的速度下紡絲。
纖維(短纖維)的生產(chǎn)率同樣也能提高，在這種情況下，熔融紡絲操作很慢，然而紡絲后其彈性非常大(本領(lǐng)域技術(shù)人員能從Ullmann’s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry，第5版vol.10，F(xiàn)ibers，3，General ProductionTechnology，550-561頁(yè)中看到)。纖維生產(chǎn)中生產(chǎn)率的提高更具體地說(shuō)是在熔融紡絲生產(chǎn)能力相應(yīng)提高外，纖維生產(chǎn)中的延伸比大幅度提高。
表1～3在表1～表3中的縮略語(yǔ)的含意
*)母體聚合物＝用于通常紡織的未改性的PET(消光后)**)PET顆粒的相對(duì)粘度＝1.64，在m-甲酚中的1％溶液測(cè)量***)在20℃在m-甲酚中的0.5％溶液時(shí)測(cè)量的相對(duì)粘度表1(中間工廠)
*PA-添加劑相對(duì)粘度，在濃硫酸中測(cè)量；L20、G16和G21在m-甲苯中0.5％溶液測(cè)量□2-膦酰基丙酸表2(生產(chǎn)廠的六線操作)
**在240分鐘的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，很順利***在平均每13分鐘時(shí)有干擾表3(拉伸變形)
權(quán)利要求
1.纖維和絲，基本上是由作為形成纖維或絲的聚合物的聚對(duì)苯二甲酸乙酯、作為添加劑聚合物的聚酰胺和至少一種穩(wěn)定劑所組成，其特征在于和纖維聚合物相關(guān)的纖維和絲含有0.1-4wt％的主要以雜質(zhì)形式存在的聚酰胺，聚酰胺基本上選自聚-ε-己內(nèi)酰胺，聚酰胺12和不定形的聚酰胺6I/6T，聚-ε-己內(nèi)酰胺在熔體內(nèi)的粒徑小于3μm，其相對(duì)粘度在濃硫酸中濃度為1％時(shí)測(cè)定為2.5-5.2，聚酰胺12的相對(duì)粘度在間-甲酚中濃度為0.5％時(shí)測(cè)定為1.6-2.3，不定形的聚酰胺6I/6T的相對(duì)粘度，在間-甲酚中濃度為0.5％時(shí)測(cè)定最大為1.50，在用于熔融紡絲的聚合物混合物中，至少存在一種有機(jī)磷穩(wěn)定劑，其含量為0.02-1.0wt％，所述穩(wěn)定劑主要選自膦?；?lèi)化合物，在用于生產(chǎn)部分取向絲時(shí)，纖維的卷繞速度可高達(dá)8000m/min。
2.權(quán)利要求1的纖維和絲，其特征在于膦?；衔镏饕x自2-膦酰基丙酸、乙氧羰基-甲膦酸二乙酯和Irganox1222。
3.權(quán)利要求1或2的纖維和絲，其特征在于膦?；衔锏暮繛榫酆衔锘旌衔锏?.05-0.6wt％。
4.上述權(quán)利要求1-3中的任一或多項(xiàng)纖維和絲，其特征在于所述聚酰胺的加入量為纖維聚合物的0.5-3wt％。
5.上述權(quán)利要求1-4中的任一或多項(xiàng)纖維和絲，其特征在于在使用聚-ε-己內(nèi)酰胺時(shí)，其相對(duì)粘度在濃硫酸中濃度為1％時(shí)測(cè)定為2.8-4.1。
6.權(quán)利要求5的纖維和絲，其特征在于聚-ε-己內(nèi)酰胺的相對(duì)粘度為2.8-3.7。
7.上述權(quán)利要求1-6中的任一或多項(xiàng)纖維和絲，其特征在于在使用聚-ε-己內(nèi)酰胺時(shí)，其在熔體中的粒徑小于1μm。
8.權(quán)利要求7的纖維和絲，其特征在于聚-ε-己內(nèi)酰胺在熔體中的粒徑小于0.5μm。
9.上述權(quán)利要求1-4中的任一或多項(xiàng)纖維和絲，其特征在于在使用聚酰胺12時(shí)，其相對(duì)粘度在間-甲酚中濃度為0.5％時(shí)測(cè)定為1.8-2.0。
10.權(quán)利要求9的纖維和絲，其特征在于聚酰胺12的相對(duì)粘度為1.85-1.95。
11.上述權(quán)利要求1-4中的任一或多項(xiàng)纖維和絲，其特征在于在使用不定形的聚酰胺6I/6T時(shí)，其相對(duì)粘度在間-甲酚中濃度為0.5％時(shí)測(cè)定為1.35-1.45。
12.一種通過(guò)聚酯纖維聚合物縮聚或熔融然后進(jìn)行熔融紡絲來(lái)生產(chǎn)基本上是由聚對(duì)苯二甲酸乙酯所組成的熔融紡絲纖維和絲的方法，其特征在于在熔融紡絲前往纖維聚合物中加入其重量的0.1-4％的聚酰胺，聚酰胺基本上選自于聚-ε-己內(nèi)酰胺，聚酰胺12和不定形的聚酰胺6I/6T，另外如果需要?jiǎng)e的添加劑，可加入0.02-1.0wt％的穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑基本上選自膦?；?lèi)化合物，使用的所述聚-ε-己內(nèi)酰胺的相對(duì)粘度在濃硫酸中濃度為1％時(shí)測(cè)定為2.5-5.2，聚酰胺12的相對(duì)粘度在間-甲酚中濃度為0.5％時(shí)測(cè)定為1.6-2.3，不定形的聚酰胺6I/6T的相對(duì)粘度在間-甲酚中濃度為0.5％時(shí)測(cè)定最大為1.50，在熔體中分散的聚-ε-己內(nèi)酰胺的粒徑小于3μm，在用于生產(chǎn)部分取向絲時(shí)，所設(shè)置的纖維的卷繞速度可高達(dá)8000m/min。
13.權(quán)利要求12的方法，其特征在于選擇聚對(duì)苯二甲酸乙酯作為纖維聚合物。
14.權(quán)利要求12或13的方法，其特征在于0.5-3wt％的聚酰胺加入到纖維聚合物中。
15.上述權(quán)利要求12-14中的任一或多項(xiàng)方法，其特征在于膦?；衔锘旧线x自于2-膦?；?、乙氧羰基-甲膦酸二乙酯和Irganox1222，膦?；衔锸窃诤途埘０芬黄鸬目s聚過(guò)程中加入到纖維聚合物中。
16.上述權(quán)利要求12-16中的任一或多項(xiàng)方法，其特征在于為了連續(xù)地對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙酯熔體進(jìn)行改性，從熔體主流里取出一部分熔體，這一部分流體加入到支流擠壓機(jī)中，聚酰胺供入在其上，如果需要，也可以將穩(wěn)定劑和/或另外的添加劑供入在其上，并在其中進(jìn)行分散，分散并混合的熔體濃縮物從支流返回到熔體主流管道并在其中被稀釋到最終濃度，然后對(duì)這種熔體混合物進(jìn)行紡絲。
17.上述權(quán)利要求12-15中的任一或多項(xiàng)方法，其特征在于使用一種熔融/擠壓機(jī)生產(chǎn)出由聚酰胺和其它另外的添加劑所組成的添加劑熔體并同樣注入聚對(duì)苯二甲酸乙酯的熔體主流中，然后在母體聚合物中通過(guò)同樣的混合器裝置進(jìn)行均化和分散，然后對(duì)這種熔體混合物進(jìn)行紡絲。
18.上述權(quán)利要求12-15中的任一或多項(xiàng)方法，其特征在于使用聚對(duì)苯二甲酸乙酯微粒作為起始產(chǎn)品，同樣在紡絲擠壓機(jī)里熔化，并直接把聚酰胺和其它另外的添加劑計(jì)量加入到聚對(duì)苯二甲酸乙酯微粒和紡絲擠壓機(jī)中并在其中分散到聚對(duì)苯二甲酸乙酯中接著將熔化的混合物進(jìn)行紡絲。
19.權(quán)利要求16或18的方法，其特征在于聚酰胺計(jì)量加入時(shí)是粉末狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及主要以聚對(duì)苯二甲酸乙酯作為纖維聚合物的纖維,它含有以纖維聚合物的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的0.1—4wt%的以雜質(zhì)形式存在的主要選自聚－ε－已內(nèi)酰胺,聚酰胺12和不定形的聚酰胺6I/6T的聚酰胺,聚酰胺的相對(duì)粘度值在一定的范圍內(nèi),聚－ε－已內(nèi)酰胺在熔體內(nèi)的粒徑小于3μm,另外,在聚合物混合物中,存在一種防止其變黃的有機(jī)磷穩(wěn)定劑,其含量為0.02—1.0wt%,這樣的有機(jī)磷穩(wěn)定劑選自膦?；?lèi)化合物,在用于生產(chǎn)部分取向絲時(shí),纖維的卷繞速度可高達(dá)8000m/min。另外,本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)這些新聚酯纖維和絲的方法。
文檔編號(hào)D01F6/90GK1266465SQ99800647
公開(kāi)日2000年9月13日 申請(qǐng)日期1999年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月30日
發(fā)明者雷蒙德·施瓦茨, 古斯塔夫·舒策, 沃納·斯蒂布爾 申請(qǐng)人:因萬(wàn)塔-費(fèi)希爾股份公司