專利名稱：再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)以及使用所述再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)的產品和方法。
背景技術：
很多情況下，聚合物中存在的雜質包括再生內容物，其可能破壞纖維微結構，從而導致難以抽取纖維。這會造成韌度降低，可能影響原纖化和質地保留。還已經觀察到對其它物理特性如斷裂伸長率的不利影響。美國專利公布2008/0113146公開了從地毯中回收聚合物以再次用于制造地毯的 方法。所述方法包括使地毯接觸萜烯溶劑溶液，以溶解一部分地毯并留下纖維。然后必須使萜烯溶劑與所期望的地毯纖維分離。雖然萜烯能夠被回收以進一步使用，但是VOC如萜烯的處理和使用在處理中仍是關鍵性的。仍需要由包含再生內容物的材料制造纖維(尤其是地毯纖維)，而不損失由所述纖維制得的產品的所期望的物理特性的方法。尤其適宜的是，提供由具有再生內容物的纖維制得的地毯，同時保持耐久性和美觀特性，如從由聚(對苯二甲酸丙二醇酯)制得的地毯中獲得的那些。如果具有再生內容物的此類纖維能夠用最少的或不用揮發(fā)性有機化合物(VOC)制得，則是更加有利的。發(fā)明概述本發(fā)明的一個方面為纖維，基于纖維的總重量計，所述纖維包含按重量計O. 1-99. 9%的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)，并且具有至少I. 5克/旦尼爾的韌度。本發(fā)明的另一個方面為纖維，基于纖維的總重量計，所述纖維包含按重量計
O.1-99. 9%的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)，并且具有65%或更低的斷裂伸長率。本發(fā)明的又一方面為用于制備纖維的方法，基于所述纖維總重量計，所述纖維包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)，所述方法包括提供包含再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)的紗線，將所述紗線熔融?；?，將所述再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)與原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)混合，以形成包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)的共混物，并且將所述共混物紡絲以形成纖維。本發(fā)明的另一個方面為用于制備纖維的方法，基于所述纖維總重量計，所述纖維包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)，所述方法包括提供地毯，所述地毯包括襯里和聚(對苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纖維；使所述聚(對苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纖維與所述襯里分離；將所述纖維熔融粒化以形成再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料；提供原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料；并且將再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料和原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料進料至紡絲機中，以形成包含O. 1-99.9重量％的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)纖維的纖維。發(fā)明詳述提供了聚(對苯二甲酸丙二醇酯)纖維以及由包含再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)的纖維制得的地毯。已驚奇地發(fā)現(xiàn)，可在包含再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)的聚(對苯二甲酸丙二醇酯)纖維中獲得紗線和由所述紗線制得的制品所期望的機械特性。更具體地，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，可用再生PTT獲得與原始PTT制得的纖維中所獲得的那些相類似或相當?shù)奶匦?。如本文所用，“原?PTT是指不包含任何再生PTT的PTT。再生PTT包括消費前和消費后的再生PTT。例如，可使用簡略術語如“消費后PTT”表示消費后的再生PTT。消費后PTT優(yōu)選包含至少25 %、50 %或45 %的在消費品中使用后再生的PTT。在本發(fā)明的一些實施方案中，基于所述纖維總重量計，纖維包含按重量計
O.1-99. 9%的再生PTT，并且具有至少I. 5克/旦尼爾的韌度。所述纖維優(yōu)選基本上均為PTT，即至少 85%、95%、99%或 100%的 PTT，其中 O. 1-99. 9%可為再生 PTT。在一些實施方案中，纖維中的再生PTT的含量為O. 5%或更高，并且基于所述纖維總重量計，再生PTT的含量可為按重量計1%，5%，10%，20%，25%，30%，40%，50%， 60%，70%，80%，90%或更高。在一些優(yōu)選的實施方案中，韌度為2克/旦尼爾或更大，并且在一些優(yōu)選的實施方案中，韌度為2. 5克/旦尼爾或更大。在一些優(yōu)選的實施方案中，斷裂伸長率為55%,或小于55%。在一些實施方案中，PTT紗線由所述纖維制得。所述紗線尤其適于制備包含
O.1-99重量％的再生PTT紗線的地毯。本文還提供了用于制備纖維的方法，所述纖維包含O. 1-99重量％的再生PTT，所述方法包括提供包含再生PTT的紗線，將紗線熔融?；瑢⒃偕鶳TT與原始PTT混合，以形成包含O. 1-99. 9重量％的再生PTT的共混物，并且將所述共混物紡絲以形成纖維。本發(fā)明的一些實施方案提供了用于制備纖維的方法，所述纖維包含O. 1-99. 9重量％的再生PTT。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述方法包括提供地毯，所述地毯包括襯里和聚(對苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纖維；使所述聚(對苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纖維與所述襯里分離；將所述纖維熔融?；孕纬稍偕?對苯二甲酸丙二醇酯)粒料；提供原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料；并且將所述再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料和所述原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料進料至紡絲機中，以形成包含O. 1-99.9重量％的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)纖維的纖維。本發(fā)明提供意料不到的優(yōu)點，因為本文所公開的方法能夠形成具有再生內容物的纖維，所述纖維保持如韌度和伸長率的特性，所述特性與對不包含再生內容物的纖維所測得的那些特性相當，并且在優(yōu)選的實施方案中與那些特性難以區(qū)分。再生的含量可低達O. I重量％，或高達99. 9重量％。具體地，已發(fā)現(xiàn)，與可能需要洗滌、機械清潔和/或使用VOC如萜烯的常規(guī)方法相比，可不實施復雜的再生方法而保持所期望的地毯物理特性。根據本發(fā)明的實施方案，可由包括剪切和熔融?；暮唵尾襟E獲得再生PTT的改造。在一些優(yōu)選的實施方案中，可改造和再生的PTT和/或與所述PTT混合的原始PTT是生物衍生的?！吧镅苌摹笔侵杆鼍酆衔镉裳苌陨飦碓吹牟牧现频?。例如，PTT可由1，3_丙二醇制得，所述1，3_丙二醇是以生物方法如發(fā)酵制得的。一種此類方法公開于美國專利6，514，733中。如美國專利6，428，767中所公開，根據14C (fm)和雙重碳-同位素示蹤，可將生物來源的1，3_丙二醇和由其衍生的聚合物與它們石化衍生的對應物區(qū)分開。在原始PTT中，并且還優(yōu)選在用于提供再生聚合物的地毯PTT中使用生物衍生的原料，這提供了供應充足并且比僅使用源自石化的材料的方法更加環(huán)境友好的消費品。因此，在優(yōu)選的實施方案中，原始PTT和/或再生PTT是生物衍生的。
實施例將聚(對苯二甲酸丙二醇酯)(SoroiialilPTT)地毯剪切。相對于在相同條件下紡絲的100%原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)纖維測定所述纖維特性(伸長率％，韌度等)。原始PTT所得結果在下表中列為“對照物”測量。擠出和粒化將包含聚(對苯二甲酸丙二醇酯)面纖維的闊幅地毯剪切。在真空爐中，將面纖維在120°C下干燥16小時。將聚合物纖維熔融粒化，與原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)共混，并且使用標準熔融紡絲設備(具有電加熱筒體、直流冷卻水、并且在筒體-5和筒體-8上具有真空口的30mm Werner-Pfleiderer (ZSK-30)雙螺桿擠出機)將其紡成纖維。 壓紡使聚(對苯二甲酸丙二醇酯)樹脂以500m/min和1000m/min的速率壓紡通過過濾組合件(2X50目，3X200目)，以評定纖維紡絲。(表1，實施例I和實施例2)。表I
權利要求
1.纖維，其包含按重量計O.1-99.9%的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)，并且具有至少I.5克/旦尼爾的韌度。
2.纖維，其包含按重量計O.1-99. 9 %的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)，并且具有65%或更低的斷裂伸長率。
3.聚(對苯二甲酸丙二醇酯)紗線，其包含權利要求I的纖維。
4.地毯，基于所述地毯中的紗線的總重量計，所述地毯包含O.1-99重量％的權利要求3的紗線。
5.用于制備纖維的方法，所述纖維包含O.1-99. 9重量％的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)，所述方法包括提供包含再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)的紗線，將所述紗線熔融?；?，將所述再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)與原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)混合，以形成包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)的共混物，并且將所述共混物紡絲以形成纖維。
6.用于制備纖維的方法，所述纖維包含O.1-99. 9重量％的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)，所述方法包括提供地毯，所述地毯包括襯里和聚(對苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纖維；使所述聚(對苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纖維與所述襯里分離；將所述纖維熔融粒化以形成再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料；提供原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料；并且將所述再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料和所述原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)粒料進料至紡絲機中，以形成包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)纖維的纖維。
7.權利要求5或權利要求6的方法，其中所述原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)是生物衍生的。
8.權利要求5或權利要求6的方法，其中所述再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)是生物衍生的。
9.權利要求I或權利要求2的纖維，其中所述再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)是生物衍生的。
10.權利要求或權利要求2的纖維，其中所述纖維還包含99.9-0. I重量％的原始聚(對苯二甲酸丙二醇酯)。
全文摘要
本發(fā)明涉及再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)以及使用所述再生聚(對苯二甲酸丙二醇酯)的產品和方法。
文檔編號C08L67/03GK102892936SQ201180024103
公開日2013年1月23日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權日2010年5月18日
發(fā)明者G.M.倫吉斯, D.G.馬德琳, K.R.薩曼特 申請人:納幕爾杜邦公司