生物基纖維和紗線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物基纖維并涉及由生物基纖維形成的膨化連續(xù)長絲紗線。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著可利用和可獲取的石化資源的持續(xù)消耗，不斷需要開發(fā)利用源自可再生資源 的材料。社會(huì)尤其需要得益于從聚酰胺制備而來的紗線和紡織品的供應(yīng)，但是至少部分采 用來源于可再生資源的原材料來制造所述紗線或紡織品。
[0003] 在本文中，生物基纖維被定義為由聚合物或者兩種或多種聚合物的混合物或合金 而形成的纖維，其中一種或多種所述聚合物具有最終全部或部分地來自生物的、可再生的 資源的物質(zhì)以作為至少一種形成其大分子的成分。這樣的來源可以是，例如，植物，或該植 物的一部分，諸如根、莖、葉、花或種子。
[0004] 發(fā)明概述
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種連續(xù)長絲或多個(gè)連續(xù)長絲，其由生物基聚癸 二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高至80%重量比的與所述生物基聚 癸二酰己二胺聚合物相容的至少一種其他聚合體的混合物形成。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供包含第一方面的多個(gè)連續(xù)長絲的膨化連續(xù)長絲紗 線。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了制備生物基聚癸二酰己二胺膨化連續(xù)長絲（BCF) 紗線的方法，其包括將包含聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高至 80%重量比的與所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一種其它聚合物的混合物 的聚合物熔體熔融-紡絲以形成至少一種長絲，將所述至少一種長絲經(jīng)過拉伸階段，在該 階段中所述長絲被拉伸并延長以產(chǎn)生部分取向的長絲或紗線，隨后使所述部分取向的長絲 或紗線紋理化以產(chǎn)生膨化連續(xù)長絲紗線。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供由第三方面的方法制備的生物基聚癸二酰己二胺膨 化連續(xù)長絲紗線。
[0009] 定義
[0010] 下述內(nèi)容是有助于理解本發(fā)明的描述的一些定義。這些定義意圖作為一般性定 義，并且不應(yīng)以任何方式將本發(fā)明的范圍僅限于這些術(shù)語，而是為了更好地理解下述描述 而提出這些定義。
[0011] 除非上下文另有所指或明確地相反規(guī)定，在本文中作為單個(gè)整體、步驟或元件而 引用的本發(fā)明的整體、步驟或元件顯然包括單數(shù)和復(fù)數(shù)形式的所述整體、步驟或元件。
[0012] 在本說明書中，除非上下文另有所指，否者詞語"包括（comprise)"或其變型如 "包括（comprises) "或"包括（comprising) "，應(yīng)理解為意指包括所述步驟或元件或整體或 者所述步驟或元件或整體的集合，但是不排斥任何其他步驟或元件或整體或者元件或整體 的集合。因此，在本說明書的語境中，術(shù)語"包括"表示"主要包括而不是必然唯一地包括"。
[0013] 單獨(dú)提供了本文所提供的信息和引用的參考文獻(xiàn)，以幫助讀者理解，但并非承認(rèn)， 任何參考文獻(xiàn)或信息是本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
[0014] 術(shù)語"長絲（filament) "或"長絲（filaments) "是指最大長度或無限長度的線。
[0015] 術(shù)語"紗線"表示多個(gè)絲的集合，其可以是或可以不是纏繞的、加捻的或擰絞在一 起的。
[0016] 術(shù)語"紋理化（texturing) "表示絲的任何操作，其導(dǎo)致這種絲的卷曲、成環(huán)或其它 修飾以增強(qiáng)覆蓋、回彈性或體積，或提供不同的表面紋理或手感。因此，"膨化連續(xù)長絲"就 是經(jīng)歷一種或多個(gè)"紋理化"操作的長絲。
[0017] "生物基"表示由來源于活物的物質(zhì)制成的相關(guān)材料。
[0018] 優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述
[0019] 本發(fā)明提供連續(xù)長絲或多個(gè)連續(xù)長絲，其由生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物 基聚癸二酰己二胺聚合物和高至80%重量比的與所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容 的至少一種其他聚合體的混合物形成。本發(fā)明還提供膨化連續(xù)長絲紗，其包含由生物基聚 癸二酰己二胺聚合物或其混合物或合金的連續(xù)長絲或多個(gè)連續(xù)長絲形成的多個(gè)連續(xù)長絲。
[0020] 在這點(diǎn)上，生物基聚癸二酰己二胺聚合物適合地為來自BASF的Ultramid Balance6, 10。這種材料是60%以上的基于源自蓖麻油的癸二酸的聚酰胺6, 10,其本身是 由蓖麻（RicinusCommunis)的種子獲得的可再生資源。適合地，聚合物為63%的生物基。 在一個(gè)實(shí)施方案中，生物基聚癸二酰己二胺聚合物同高至80%重量比的與所述生物基聚癸 二酰己二胺聚合物相容的至少一種聚合物混合。與生物基聚癸二酰己二胺聚合物摻雜的適 合的聚合物包括，但不限于尼龍6, 6或尼龍6, 12。
[0021] 還提供制備生物基聚癸二酰己二胺膨化連續(xù)長絲（BCF)紗線的方法，其包括將包 含聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高至80%重量比的與所述生 物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一種其他聚合物的混合物的聚合物熔體熔融-紡 絲以形成至少一種長絲，將所述至少一種長絲經(jīng)過拉伸階段，在該階段中所述長絲被拉伸 并延長，隨后紋理化。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法被連續(xù)地進(jìn)行。在另一個(gè)實(shí)施方案，該方法作為獨(dú)立的 連續(xù)操作進(jìn)行。
[0023] 適當(dāng)?shù)兀诩徏喼?，聚合物熔體可具有在其中分散的著色劑，該著色劑選自至少 一種顏料和/或聚合物可溶性染料?；蛘撸梢匀旧a(chǎn)生的初生長絲（spunfilament)， 拉伸長絲或膨化連續(xù)長絲。至少一種分散的著色劑可以是任何適合的顏料，并且可以在有 機(jī)和/或無機(jī)類別中選擇。在一個(gè)實(shí)施方案中，顏料為選自下述中的至少一種：啶酮洋紅 ?尺202、芘紅卩1?178、氧化鐵紅？1?101、鋅鐵黃？￥119、鎳絡(luò)偶氮黃？￥150、酞菁綠？67、酞菁藍(lán) PB15:1、二氧化鈦PW6以及碳黑PBIk7。著色劑范圍通常受功能最小值或功能最大值的限 定，在功能最小值以下外觀或耐光性是不適合的，在功能最大值時(shí)實(shí)現(xiàn)彩色飽和。盡管對(duì)于 上述各個(gè)無機(jī)和有機(jī)著色劑不同，但可能出現(xiàn)的典型最小值為0.05%重量比，并且典型最 大值為2. 5 %重量比。
[0024] 聚合物熔體適合地包括至少一種穩(wěn)定劑。在這點(diǎn)上，穩(wěn)定劑可能是任何適合的穩(wěn) 定劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，穩(wěn)定劑是碘化亞銅、碘化鉀和溴化鉀的混合物或其它適合的穩(wěn)定 劑。其它適合的穩(wěn)定劑包括苯并三唑或受阻胺族的成員。在一個(gè)實(shí)施方案中，亞銅陽離子 可以處于IOppm至IOOppm之間。在另一個(gè)實(shí)施方案中，鹵化物陰離子可以處于IOOppm至 5000ppm之間。在另一個(gè)實(shí)施方案中，苯并三唑或受阻胺可以為0. 1%重量比至2.0%重量 比。
[0025] 可以被加至聚合熔體的其它任選的添加劑包括但是不限于，一種或多種的抗靜電 劑、抗氧化劑、抗菌劑、阻燃劑、消光劑和潤滑劑。
[0026] 上述任何或全部的著色劑、穩(wěn)定劑和添加劑可以通過直接劑量而并入聚合物熔 體。上述任何或全部的著色劑、穩(wěn)定劑和添加劑可以并入母體混合物形式的聚合物熔體，其 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。在母體混合物中使用的載體樹脂優(yōu)選地與聚合物相同，例 如形成連續(xù)長絲的聚合物，但也可以是可與生物基聚癸二酰己二胺完全混合的任何形成纖