[发明专利]具有增强的耐污性的合成纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及具有增强的耐污性的合成纤维，由这些纤维制备的制品及其生产方法。

背景技术

聚酰胺用于不同应用中并且通常包括用于改变物理性质的添加剂，所述物理性质包括但不限于粘度、拉伸强度、耐火性、耐污性、流动性、颜色和质地。这些添加剂中的许多可能由于不同原因，例如挥发性、吸湿性、光敏性和热敏性以及后续降解过程和熔体粘度不相容性而难以起作用。相应地，在商业规模上使用这些添加剂可能是无效的，导致生产具有较差物理性质的聚酰胺。

在一种应用中，聚酰胺用于形成纺织品例如织物、地毯和垫子中的纤维。由于聚酰胺中的酸性位点和染色组合物中的互补位点的化学相互作用，这些纤维经常具有缺乏耐污性的缺点。这些化学相互作用通常将污渍固定在基底上，并且使得污渍去除变得困难。相应地，本领域已知将防污添加剂加入聚酰胺组合物中，以便通过化学相互作用中的减少来增加其耐污性，由此使得污渍的去除更容易并且更有效。

在聚合期间加入聚酰胺中的已知的防污添加剂包括磺基间苯二甲酸、磺基苯甲酸和磺酸。然而，这些试剂通常是吸湿性的，当在商业规模上使用时经常是成团的，并且可能阻塞工业反应器，因此导致生产低效、成本增加和劣质纤维的形成。

虽然已开发了不同的方法，例如使用粉末状防污剂、防污剂的喷雾溶液和经由母料化合物在聚酰胺熔体中物理分布防污剂，但这些方法各自仍具有生产低效的缺点，并且形成仍可改善的纤维。

聚酯在过去已常用作母料化合物的载体聚合物。然而，当具有聚酯特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为载体聚合物的母料与聚酰胺例如聚己内酰胺(也称为尼龙6或N6)组合时，存在许多问题。首先，PET具有的熔点(m.p.252-260℃)高于N6(m.p.215-220℃)。聚合物熔点中的这种差异和熔体相聚合物流动中的相关差异导致使挤出、将挤出物转移至喷丝头、纤维形成和纤维拉伸变复杂的加工问题。另外，在给定使用率以上，当与N6一起使用时，PET将经历宏观相分离，这将引起纤维中PET的原纤化。当用作基础母料组分时，PET也相对昂贵。

可替代地，N6可用作母料组合物中的载体。如果该母料随后与N6聚合物基质组合使用，则与熔点和聚合物熔体相流动相关的关注将得到有效缓解，因为基础纤维形成聚合物和母料载体聚合物将是相同的。然而，如本领域技术人员所理解的，N6在熔体纺丝成长丝之前需要小心控制其含水量。含水量的控制不足可引起严重的工艺问题。例如，具有过量含水量的N6母料将在熔体纺丝期间引起聚合物熔体的熔体粘度下降，因此使得难以从挤出机拉出纤维。这个问题可通过在N6母料进料至挤出机之前的另外的聚合物干燥或调节步骤，或者通过在熔体纺丝工艺期间去除水分或其他挥发物得到解决。在许多专利中教导了水分或挥发物的去除，所述专利包括美国专利号6537475 B1、美国专利号6753385 B2和美国专利号6861480 B2。另外的专利包括美国专利号6117550、美国专利号6420044、美国专利号6433107、美国专利号7115224、美国专利号6680018、美国专利号6635346、美国专利号6334877和美国专利号6589466。

还以引用的方式并入本文的美国专利号8,501,898公开了在己内酰胺单体聚合成N6期间，将包括防污成分的母料加入反应器内的方法。在聚合之前或聚合期间，将母料加入反应器内，目的是将防污成分掺入N6内。

发明内容

本公开内容的一个方面涉及包含第一纤维形成聚合物、具有的熔点低于第一纤维形成聚合物的熔点的第二聚合物和防污添加剂的合成纤维。

在一个非限制性实施例中，第一纤维形成聚合物是聚酰胺、聚酯、聚烯烃或其组合。在另一个非限制性实施例中，第一纤维形成聚合物是尼龙6。

在一个非限制性实施例中，第二聚合物是聚烯烃。在另一个非限制性实施例中，第二聚合物是未改性的聚烯烃。在一个非限制性实施例中，第二聚合物是聚丙烯。

在一个非限制性实施例中，防污添加剂是芳香族磺酸盐或其碱金属盐。在另一个非限制性实施例中，防污添加剂是5-磺基间苯二甲酸，钠盐(NaSIPA)。

本公开内容的另一个方面涉及由这些合成纤维形成的纱线。

本公开内容的另一个方面涉及由这些合成纤维和纱线编织的织物。

本公开内容的另一个方面涉及由这些纱线形成的地毯。