用于制備具有高回潮率的合成紗線的方法和獲得的紗線的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及制備織物制品，特別是制備針織織物、紡織織物、非紡織織物和任何其 它使用紗線、長絲或纖維的織物產(chǎn)品的領域。
[0002] 更特別地，本發(fā)明涉及對用于制備聚酰胺基合成織物制品的方法的改進。
【背景技術】
[0003] 合成纖維和紗線的制備是目前聚合物工業(yè)的非常重要的行業(yè)。合成纖維和紗線用 于制備工業(yè)用途(例如汽車和家具工業(yè)）的織物。合成纖維也廣泛用于服裝行業(yè)，例如用于 制備針織制品，如短襪和連褲襪?？椢镄袠I(yè)中特別廣泛使用的纖維為聚酰胺基纖維，通常為 尼龍6 (下文也稱為"聚酰胺6"）和尼龍6，6 (下文也稱為"聚酰胺6，6"）。這些纖維相對于天然 纖維也具有顯著的優(yōu)點，例如更低的生產(chǎn)成本、在制備和轉(zhuǎn)化過程中以及在最終應用中的 增加的強度。此外，合成纖維的制備過程更環(huán)保，因為相比于由于天然源纖維的制備所造成 的影響，源自合成纖維的制備的環(huán)境影響更少。特別地，相比于天然源纖維的制備，合成纖 維的制備需要更低的能量消耗和更低的水消耗。
[0004] 盡管如此，合成纖維相比于天然纖維具有一些缺點，特別是它們的觸感更不舒適， 這在許多情況下造成消費者選擇天然源纖維，特別是對于那些直接與身體接觸的產(chǎn)品。
[0005] 多年以來，已經(jīng)進行了許多嘗試來改進合成纖維的該方面，特別地目的在于通過 增加其回潮率從而增加其親水性。
[0006] 例如，已經(jīng)進行了一些嘗試在聚酰胺中引入聚醚鏈段，目的在于增加通過擠出這 些聚合物獲得的纖維或紗線的品質(zhì)。
[0007]目前通過在聚酰胺中引入氧亞乙基（-0CH2CH2-)從而賦予用于服裝行業(yè)的尼龍 (聚酰胺)紗線中的希望的親水性質(zhì)。通過這種方式改性的聚酰胺可能需要聚合條件的變化 并且可能在擠出和紡絲步驟中存在問題。
[0008] 因此，需要提供具有改進的回潮能力的合成紗線或纖維，其易于紡絲和之后的轉(zhuǎn) 化從而制備各種織物制品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明涉及用于制備具有高回潮能力（即高親水性質(zhì)）的基于聚酰胺的合成纖維、 紗線或長絲的方法。
[0010] 在本說明書和所附權利要求的上下文中，術語"紗線"將頻繁使用。該術語旨在表 示可以包括連續(xù)紗線或非連續(xù)紗線（即短纖維)或通過紡絲纖維（即非連續(xù)單元)獲得的連 續(xù)紗線的一般織物制品?？梢韵鄳ㄟ^加工由擠出獲得的連續(xù)紗線從而獲得短纖維。
[0011] 織物制品可以是單絲或復絲（即由一個或多個長絲形成）。
[0012] 織物制品可以是單組分的，即由形成紗線的整個橫截面的單一組分組成?？椢镏?品還可以是多組分的，特別是雙組分的，即由例如嵌套布置的兩種不同組分的組合組成，其 中芯部由一種組分制成，而表皮或外層由不同的組分制成。雙組分紗線還可以包含兩種并 排而非嵌套布置的組分。
[0013] 本文描述的用于制備具有高回潮能力的基于聚酰胺的合成紗線的方法基本上包 括如下步驟:使聚酰胺和分子量為至少1500的聚醚胺反應以獲得包含聚醚胺的經(jīng)改性的聚 酰胺從而增加聚酰胺的回潮率;并且由所述經(jīng)改性的聚酰胺的熔融物料形成紗線。在實踐 中，經(jīng)改性的聚酰胺具有至少一些被聚醚胺取代的羧基。
[0014] 正如將在下文更詳細描述的，制備經(jīng)改性的聚酰胺和制備紗線的兩個步驟可以分 別進行，首先任選以片的形式制備經(jīng)改性的聚酰胺，然后在不同的操作步驟中，在紗線擠出 和制備過程中使用所述片。在其它實施方案中，兩個步驟可以組合并且在單個系統(tǒng)或裝置 中進行，將聚酰胺和聚醚胺任選連同其它組分供料至具有噴絲頭的擠出系統(tǒng)，從所述噴絲 頭形成一個或多個用于制備合成紗線的長絲。
[0015] 可以通過使用一種或多種添加劑(例如增鏈劑、接枝劑等)促進反應。反應可以在 分離的制備步驟中進行。然后可以使用基本上源自用于制備織物應用的合成紗線的技術的 技術，例如通過熔融片狀的經(jīng)改性聚酰胺并且通過合適的噴絲頭擠出熔融的材料，將經(jīng)改 性的聚酰胺供應至擠出過程從而轉(zhuǎn)化成單絲紗線或復絲紗線。
[0016] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有該結(jié)構的經(jīng)改性的聚酰胺具有大大高于現(xiàn)有技術的聚酰胺的程度 的回潮率。至少部分由通過本文所述的方法獲得的經(jīng)改性聚酰胺組成的單絲紗線或復絲紗 線具有與通過天然纖維獲得的紗線（例如棉線）相當或更大的回潮率，以及技術特征、機械 特征、可著色性特征和其它特征，使其與用于制備服裝領域和其它領域(例如家具、汽車工 業(yè)等）中的織物制品的應用相容。
[0017] 在一些實施方案中，所述方法使聚酰胺和聚醚胺在擠出設備中直接接觸。擠出設 備可以包括一個或多個串聯(lián)的擠出機。通過這種方式，兩種組分在擠出的過程中彼此反應， 在擠出設備的出口處獲得由組分之間的反應形成的經(jīng)改性的聚酰胺的紗線或多個長絲。
[0018] 聚醚胺的AHEW(胺氫當量)優(yōu)選不以大于10 %超過聚醚胺的理想AHEW。術語(AHEW) 定義為聚醚胺的分子量除以每分子的活性胺氫數(shù)。例如，平均分子量為2000并且聚醚的所 有端部為胺端的理想聚醚胺（因此每分子貢獻4.0個活性胺氫)將具有500g/當量的AHEW t^n 果10%的端部為羥基而非胺，每分子將只有3.6個活性胺氫，聚醚胺將具有556g/當量的 AHEff0
[0019] 可以根據(jù)現(xiàn)有技術和常規(guī)技術計算給定的聚醚胺的每分子的活性胺氫數(shù)以及由 此的AHEW，例如通過使用標準ISO 9702中描述的程序計算胺基氮含量。
[0020] 在特別有利的實施方案中，聚醚胺為聚醚二胺，優(yōu)選具有等于或大于1500的分子 量和具有的AHEW不以大于10 %超過該聚醚胺的理想AHEW。
[0021] 聚酰胺可以通常為可著色的酸性（陰離子)或堿性（陽離子)聚合物。在特別有利的 實施方案中，聚酰胺可以例如是尼龍6，6(聚己二酰己二胺）。在其它實施方案中，聚酰胺可 以是尼龍6,即聚（ε-己內(nèi)酰胺）。在其它實施方案中，聚酰胺可以是尼龍6和尼龍6,6的共聚 物。
[0022] 正如在尼龍基合成紗線的制備中通常使用的，可以例如以片的形式將聚酰胺計量 加入擠出設備。可以以液體形式計量加入聚醚二胺。
[0023] 有利地，計量上述兩種組分的量使得聚酰胺的量優(yōu)選在50重量％和98重量％之 間。在其它實施方案中，聚酰胺的百分比可以在50重量％和95重量％之間，例如在70重量％ 和95重量％之間。在有利的實施方案中，聚酰胺的百分比在85%和93%之間。必須理解上文 限定的區(qū)間內(nèi)的所有值和上文限定的區(qū)間中包括的每個子區(qū)間均包括在本公開中。
[0024] 理論上，如果所有聚酰胺與聚醚胺反應，將在制成產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)相似的百分比?？梢?通過聚醚胺的不完全反應或者不同于經(jīng)改性的聚酰胺的副產(chǎn)物的形成確定最終產(chǎn)物中的 與上述計量區(qū)間的偏離。
[0025] 在一些實施方案中，聚醚胺可以是烷基聚醚胺。
[0026] 在一些實施方案中，聚醚胺為聚醚二胺，例如由Huntsman International LLC制 備和銷售的：Elastamine? RE-2000。該聚醚二胺具有2000的平均分子量和505g/當量的 AHEW，因此不以大于10%超過理想AHEW(在該情況下為500g/當量）。
[0027]根據(jù)一些實施方案，聚醚二胺為具有如下結(jié)構的氧化丙烯和氧化乙烯的共聚物：
[0029]其中39為氧化乙烯分子數(shù)，和
[0030] X+Z ? 6為氧化丙稀分子數(shù)。
[0031] 在其它實施方案中，聚醚胺可以是α，ω-二胺聚(氧化烯-共聚-氧化烯醚）的共聚 物，例如US 2012/0065362中描述的類型，所述文獻的內(nèi)容引入本公開。
[0032] 聚醚胺的分子量可以例如取決于在聚酰胺和聚醚胺的反應之后在擠出的聚合物 中待獲得的希望性質(zhì)。在一些實施方案中，聚醚胺的分子量為1500或更大。在一些實施方案 中，聚醚胺的分子量可以等于1800,或等于2000。在其它實施方案中，分子量可以大于2000， 例如等于或大于2200,等于或大于2500,甚至是高達至少5000。
[0033] 通過擠出獲得的制成聚合物中的聚醚胺的量可以在1重量％和30重量％之間，例 如在2重量％和20重量％之間，優(yōu)選在5重量％和15重量％之間，例如在8重量％和12重量％ 之間。應當理解本公開還包括上文限定的區(qū)間內(nèi)的所有值和上文限定的區(qū)間中包括的每個 子區(qū)間。
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