含有紡前染色組分的海島型共軛多纖維絲及其制造過(guò)程的制作方法

專(zhuān)利名稱(chēng)：含有紡前染色組分的海島型共軛多纖維絲及其制造過(guò)程的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種紡前染色的海島型共軛多纖維絲以及制造該共軛多纖維絲的過(guò)程，這種過(guò)程能提高制成的機(jī)織織物或針織織物的耐光牢度和耐洗牢度。
海島型共軛多纖維絲是通過(guò)將一種易溶性聚合物作為海組分和一種成纖聚合物作為島組分共軛紡成海島型絲而制成。它主要用來(lái)制造超細(xì)纖維。換句話說(shuō)，制成海島型共軛多纖維絲后，用一種堿溶液或類(lèi)似物處理該多纖維絲，溶解掉海組分，從而制成只含島組分的超細(xì)纖維。
將這種方法與用直接紡絲方法制造超細(xì)纖維的方法對(duì)比，從海島型共軛多纖維絲制造超細(xì)纖維的過(guò)程具有極佳的紡絲和拉伸加工性能，能夠制得更細(xì)量尼爾的超細(xì)纖維。同時(shí)，這種方法需要在機(jī)織或針織加工以后的織物整理中，用一種有機(jī)溶劑溶解除去海組分聚合物。因此，海組分聚合物必須具有在有機(jī)溶劑或溶液中的易溶性。還要求紗線具有一定強(qiáng)度。
一般說(shuō)來(lái)，用于海島型共軛多纖維絲的海組分聚合物通常包括易溶性共聚酯。因?yàn)槭褂脧V泛用于普通聚酯纖維減重過(guò)程的堿溶液和減重設(shè)備能溶解這種海組分，無(wú)須使用需要特殊設(shè)備和高回收成本的有機(jī)溶劑。
當(dāng)島組分聚合物是尼龍時(shí)，在溶解海組分時(shí)，尼龍不大會(huì)被堿溶液降解，所以海組分的溶解速度不是很重要。當(dāng)島組分是聚酯時(shí)，由于聚酯不耐堿，如果海組分的溶解速率低，則島組分會(huì)在海組分完全溶解以前降解，從而嚴(yán)重降低紗線強(qiáng)度。因此使拉絨特性變差，使最終產(chǎn)品很難獲得要求的外觀和手感。
相反地，如果海組分的溶解速度快，就能避免以上的問(wèn)題，而且可以減小堿濃度，降低溶解溫度并減少溶解時(shí)間，從而降低溶解成本，提高產(chǎn)率。
相關(guān)技術(shù)說(shuō)明要解決以上的問(wèn)題，可以按以下方法，制造海島型共軛多纖維絲用的易溶于堿的聚酯首先，將二甲基間苯二磺酸鹽(下文稱(chēng)為“DMIS”)或低分子量的聚(亞烷基)二醇(下文稱(chēng)為“PAG”)進(jìn)行聚酯共聚；其次，將聚酯和高分子量PAG混合；第三，將混合的DMIS和PAG進(jìn)行聚酯共聚。
通常，當(dāng)用上文所述海島型共軛多纖維絲制造經(jīng)編針織物時(shí)，要對(duì)經(jīng)編針織物進(jìn)行拉絨處理，以便改善最終產(chǎn)品的手感和外觀。在拉絨時(shí)，絨頭切割形狀要均一和恒定，拉絨后，絨頭的垂直度要求極佳(拉絨特性和拉絨穩(wěn)定性必須極佳)，這樣才能獲得手感和外觀都好的最終產(chǎn)品。
但是，用傳統(tǒng)方法制得的海島型共軛多纖維絲的耐熱性差，拉絨時(shí)，由于刷上的鋼絲和海島型共軛多纖維絲之間的摩擦力產(chǎn)生的熱量會(huì)使紗線過(guò)分收縮，從而導(dǎo)致絨頭長(zhǎng)度不均勻，使切割刮起的絨頭變困難。
而且，用傳統(tǒng)方法制造的海島型共軛多纖維絲必須再經(jīng)過(guò)染色，才能在制成機(jī)織織物或針織織物時(shí)獲得想要的顏色。這一點(diǎn)使得過(guò)程復(fù)雜化，還使染色后的耐洗牢度和耐光牢度變差。
為了解決這些問(wèn)題，韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)1996-23310公開(kāi)了一種制造海島型多纖維絲的方法，通過(guò)將(i)一種島組分切片與(ii)一種含有島組分原料聚合物，有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)鹽和聚乙烯的高濃度染色配料切片混熔，從而把有機(jī)顏料混入島組分中。
但是，在這個(gè)方法中，必須在制造高濃度染色配料切片時(shí)添加無(wú)機(jī)鹽和聚乙烯以及有機(jī)顏料，從而提高了成本，特別是由于添加了聚乙烯，從而降低了島組分的熱性能等物理特性。
同時(shí)，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)1976-48403和1976-48404公開(kāi)了制造浸漬了聚氨酯樹(shù)脂的絨面狀薄層材料的方法，該方法中使用了著色的纖維，該纖維是通過(guò)在共軛紡絲過(guò)程中加入有機(jī)和/或無(wú)機(jī)顏料制成的。但在這個(gè)方法中，由于在共軛紡絲時(shí)，有機(jī)和/或無(wú)機(jī)顏料被直接加入島組分聚合物中，所以分散程度不夠。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種紡前染色的海島型共軛多纖維絲，它具有極佳的熱收縮性能，由于在紡絲過(guò)程中，海島型共軛多纖維絲的島組分中均勻地分布有如炭黑等的紡前染色組分，因此在制成機(jī)織織物或針織織物后，其各種堅(jiān)牢度性質(zhì)都有很大提高。
發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明提供一種紡前染色的海島型共軛多纖維絲，它在后處理過(guò)程中具有極佳的熱收縮性能，無(wú)須附加的染色過(guò)程就能呈現(xiàn)所需的色彩，耐洗牢度和耐光牢度也有大幅提高。而且，本發(fā)明提供一種以極佳可紡性制造這種紡前染色海島型共軛多纖維絲的方法。
要達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種紡前染色的海島型共軛多纖維絲，它包含作為海組分的易溶性聚合物以及作為島組分的聚酯，其中島組分包含一種選自炭黑、顏料和染料的紡前染色組分，表明紗線超過(guò)95％最大熱應(yīng)力的溫度范圍(Tα-Tβ)為120℃到210℃。
以下將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
紡前染色的海島型共軛多纖維絲包含作為島組分的、含有紡前染色組分的聚酯和作為海組分的易溶性聚合物。
使用的紡前染色組分，選自炭黑、顏料和染料中的至少一種。如果僅使用炭黑，則超細(xì)紗線(島組分)為黑色。如果希望超細(xì)紗線具有不同于黑色的其他顏色，則應(yīng)該正確選擇顏料或染料的類(lèi)型。
比如，染料包括如Papilion黃S-4G、Papilion紅S-G、Papilion藍(lán)S-GL等溶劑染料(Eastwell公司產(chǎn)品)、顏料包括如Heliogen藍(lán)D 7030、Paliogen紅L 3885、Paliotol黃D 1819 Heliogen等BASF公司產(chǎn)品。將這些紅綠藍(lán)顏色的顏料和染料適當(dāng)混合，可以獲得想要的顏色。而且，如果島組分中的炭黑含量調(diào)整到小于5重量％，就可以制得灰色的機(jī)織織物和針織織物。
最好將紡前染色組分的含量控制在對(duì)應(yīng)島組分重量的0.1％到15％。如果紡前染色組分含量小于0.1重量％，耐洗牢度和耐光牢度的提高很小，如果超過(guò)15重量％，可紡性會(huì)減小。
島組分中所含紡前染色組分的平均粒徑優(yōu)選小于島組分纖維絲直徑的十分之一。島組分中紡前染色組分顆粒的平均截面積優(yōu)選小于島組分纖維絲截面積的二十分之一。
這就是說(shuō)，溶解掉海組分后，單纖維絲細(xì)度為0.01旦尼爾的海島型共軛多纖維絲中，島組分纖維的直徑是1.0微米。這時(shí)，紡前染色組分顆粒的平均粒徑優(yōu)選小于0.1微米，平均截面積小于0.05平方微米。如果島組分中紡前染色組分的平均粒徑和截面積超過(guò)以上范圍，紗線的物理特性會(huì)顯著降低。
當(dāng)紡前染色組分是染料時(shí)，染料被熔化或分散成尺寸為10-9米(埃)左右(單分子水平)，因此無(wú)須特別限制染料的平均粒徑。同樣，當(dāng)紡前染色組分是炭黑，炭黑是一種其一次顆粒粒徑為2到3納米左右的無(wú)機(jī)顏料。因此，無(wú)須特別控制其平均粒徑。但是，當(dāng)紡前染色組分是不易溶的有機(jī)或無(wú)機(jī)顏料時(shí)，其平均粒徑應(yīng)該控制在0.001到0.55微米范圍內(nèi)。
如果有機(jī)顏料的平均粒徑超過(guò)以上范圍，則紗線的物理特性會(huì)顯著降低。島組分纖維絲中紡前染色組分顆粒的平均面積和平均粒徑可以用放大1000倍的透射電鏡拍攝紡前染色海島型共軛多纖維絲截面的方法測(cè)量。
同時(shí)，溶解掉海組分后，島組分的單纖維絲細(xì)度優(yōu)選為0.001到0.3旦尼爾。如果單纖維絲細(xì)度超過(guò)0.3旦尼爾，雖然拉絨特性和絨頭強(qiáng)度會(huì)增加，但手感會(huì)生硬，而且指痕會(huì)減低。如果單纖維絲細(xì)度小于0.001旦尼爾，雖然提高了柔軟度，但絨頭很容易落出或由于摩擦力而亂成一團(tuán)，使外觀變差。紡前染色海島型共軛多纖維絲中島組分的數(shù)目?jī)?yōu)選超過(guò)8根。
同時(shí)，最優(yōu)選的是，海組分采用堿溶解速度很快的共聚酯，為的是在溶解掉海組分之后，提高紗線(島組分)的耐用率，從而將拉絨過(guò)程中紗線的破壞降至最低。具體是，將(i)含有主組分為對(duì)苯二甲酸乙二酯單體和金屬磺酸鹽單體的共聚酯和(ii)平均分子量超過(guò)8000的聚乙二醇混合在一起，作為海組分。
這時(shí)，海組分中共聚酯含量為80％到90重量％，聚乙二醇含量更優(yōu)選4％到20重量％。如果聚乙二醇含量小于4重量％，則可以降低海組分的溶解速度特別是初始溶解速度。如果超過(guò)20重量％，則共聚很難進(jìn)行。
共聚酯中含有金屬磺酸鹽的酯含量?jī)?yōu)選為3％到15摩爾％。如果該含量小于3摩爾％，則海組分的溶解速度會(huì)降低，而且島組分會(huì)受到侵蝕。如果含量超過(guò)15摩爾％，由于共聚化合物過(guò)多，會(huì)產(chǎn)生無(wú)定形聚合物，從而使紡絲過(guò)程變得困難，并增加生產(chǎn)成本。海組分中更優(yōu)選的共聚化合物和混合化合物的總量是海組分總重量的20％。
本發(fā)明的紡前染色海島型共軛多纖維絲，能顯示紗線最大熱應(yīng)力95％以上的溫度范圍(Tα-Tβ)為120℃到210℃，更優(yōu)選是130℃到200℃。如圖2所示，不可能通過(guò)測(cè)量方法來(lái)確定最大熱應(yīng)力溫度。因此，在本發(fā)明中，選擇超過(guò)95％最大熱應(yīng)力來(lái)表示特定范圍。
在最大熱應(yīng)力溫度時(shí)，纖維絲的熱收縮力最大。而且，對(duì)大多數(shù)紡前染色海島型共軛多纖維絲，后處理過(guò)程是在以上范圍內(nèi)進(jìn)行的。因此，如果表示紗線超過(guò)95％的最大熱應(yīng)力的溫度范圍小于以上范圍時(shí)，會(huì)發(fā)生過(guò)量的收縮，使后處理過(guò)程的控制困難。如果超過(guò)以上范圍，則在后處理過(guò)程中發(fā)生的收縮不夠，從而紡前染色海島型共軛多纖維絲織物的體積和密度會(huì)降低，使最終產(chǎn)品的外觀和手感變差。
換句話說(shuō)，如果溫度范圍(Tα-Tβ)表示的紗線超過(guò)95％最大熱應(yīng)力滿足120℃到210℃的范圍，就可以克服上述問(wèn)題。如果溫度范圍低于120℃，紗線會(huì)由于拉絨時(shí)摩擦力產(chǎn)生的熱量發(fā)生收縮，使絨頭長(zhǎng)度不均勻，產(chǎn)生不均勻的切割絨頭。而如果溫度范圍超過(guò)210℃，在后處理過(guò)程中的熱收縮效應(yīng)減小，因此使紡前染色海島型共軛多纖維絲制成的織物產(chǎn)生厚度和手感上的差異。
本發(fā)明一個(gè)例子中制造了一種易溶于堿的海組分，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯先與3％到15摩爾％的DMIS共聚，然后加入4％到20重量％平均分子量超過(guò)8000的聚乙二醇，由此制得海組分。
而且，可以用聚乙烯醇，聚苯乙烯等作為海組分。如果使用聚苯乙烯，為了溶解海組分，必須使用一種溶劑，而這會(huì)造成環(huán)境污染。
本發(fā)明的紡前染色海島型共軛多纖維絲可以將含有紡前染色組分的聚酯島組分和一種易溶性聚合物海組分在普通海島型共軛紡絲機(jī)上共軛紡得。這時(shí)，可以通過(guò)直接拉紡方法在高速拉絲條件下制得該海島型共軛多纖維絲，也可以在1500米/分到3500米/分的拉絲速度下制成未拉伸或半拉伸狀態(tài)的海島型共軛多纖維絲。
關(guān)于在島組分中加入紡前染色組分的方法，紡前染色組分可以直接加入共軛紡絲機(jī)的島組分主進(jìn)料管中，或?qū)u組分和紡前染色組分預(yù)先混合成高濃度染色配料切片，并通過(guò)共軛紡絲機(jī)的島組分輔進(jìn)料管再次與島組分主進(jìn)料管加入的島組分混合。
但是，更優(yōu)選的制造以易溶性聚合物作為海組分，以聚酯作為島組分的海島型共軛多纖維絲的方法中，島組分切片是通過(guò)海島型共軛紡絲機(jī)的主進(jìn)料管1進(jìn)料的，含有5％到50重量％的選自炭黑、顏料和染料的紡前染色組分的高濃度染色配料切片是通過(guò)海島型共軛紡絲機(jī)的島組分輔進(jìn)料管2進(jìn)料的，然后島組分切片和高濃度染色配料切片在島組分熔融擠出機(jī)3的進(jìn)口處混熔。
具體地說(shuō)，在本發(fā)明中，為了使紡前染色組分均勻分散在島組分中，紡前染色組分不是在紡絲前直接加入島組分中的，而是分別通過(guò)紡絲機(jī)的島組分主進(jìn)料管和輔進(jìn)料管加入一種普通的島組分切片和含有紡前染色組分的島組分切片(下文稱(chēng)為“高濃度染色配料切片”)，然后在島組分熔融擠出機(jī)的出口混熔，從而制成含有紡前染色組分的島組分。
如果紡前染色組分不是直接加入島組分的，而是以高濃度染色配料切片形式加入并混合，島組分中紡前染色組分的濃度就均勻并且容易設(shè)定紡絲條件。
具體是，由于加入輔進(jìn)料管2的高濃度染色配料切片量小于主進(jìn)料管1中島組分切片量，所以對(duì)紡絲條件并無(wú)很大影響。當(dāng)高濃度染色配料切片在島組分熔融擠出機(jī)3中混熔時(shí)，要施以足夠的驅(qū)動(dòng)力，能使設(shè)定紡絲條件變得簡(jiǎn)單。
相反地，如果紡前染色組分被直接加入島組分中，會(huì)使共聚或共軛紡絲時(shí)聚合物如熔化體粘度和特性粘度等物理特性發(fā)生變化，從而使設(shè)定紡絲條件困難。而且，當(dāng)高濃度染色配料切片和島組分切片的重量、尺寸等不同時(shí)會(huì)僅僅由于這些物理原因而產(chǎn)生相分離現(xiàn)象，從而使紡前染色組分的濃度不均勻。
其次，根據(jù)本發(fā)明，含有紡前染色組分的聚酯島組分和易溶性聚合物海組分用一種普通海島型共軛紡絲機(jī)進(jìn)行共軛紡制。這時(shí)，海島型共軛多纖維絲可以通過(guò)高速直接拉伸紡絲方法制成，或者在1500米/分到3500米/分的紡絲速度下制成未拉伸或半拉伸狀態(tài)的海島型共軛多纖維絲。優(yōu)選將島組分重量％調(diào)整為50％到85％，海組分重量％調(diào)整為15％到50％。
當(dāng)織成機(jī)織織物或針織織物時(shí)，本發(fā)明的紡前染色海島型共軛多纖維絲用作經(jīng)紗和/或緯紗或者用作面紗。制成的機(jī)織織物或針織織物在堿溶液中減重并溶解掉紡前染色海島型共軛多纖維絲中的海組分后變得很細(xì)。
由此制成的機(jī)織織物或針織織物在其超細(xì)紗線(島組分)中含有紡前染色組分，所以可以不再進(jìn)行染色。但是，為了調(diào)節(jié)機(jī)織織物或針織織物的顏色，也可以再進(jìn)行染色過(guò)程。在此進(jìn)一步的染色過(guò)程中，即使染料含量小于3％，也能獲得足夠深的顏色。
而且，由本發(fā)明的紡前染色海島型多纖維絲制成的機(jī)織織物或針織織物的超細(xì)紗線(島組分)中，含有紡前染色組分，因此其耐洗牢度和耐光牢度都極佳。本發(fā)明的紡前染色海島型共軛多纖維絲可以用于制造女裝用的機(jī)織織物或針織織物。


圖1是制造高濃度染色配料切片過(guò)程的示意圖；圖2是本發(fā)明海島型共軛多纖維絲的熱應(yīng)力曲線圖，是在熱應(yīng)力測(cè)試儀上繪出的。
圖中主要部件用的標(biāo)志數(shù)字1主進(jìn)料管(主進(jìn)料斗)2輔進(jìn)料管(旁進(jìn)料斗)
3熔融擠出機(jī)4紡絲頭組件5紡絲頭Tg紗線的初始收縮溫度T最大紗線的最大熱應(yīng)力溫度Tα表示超過(guò)95％最大熱應(yīng)力的溫度范圍下限Tβ表示超過(guò)95％最大熱應(yīng)力的溫度范圍上限具體實(shí)施例詳述通過(guò)本發(fā)明一些實(shí)施例和對(duì)比例的比較，能更清楚地理解本發(fā)明。但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1將一種含有20重量％的炭黑和80重量％的特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的高濃度染色配料切片，加入一臺(tái)普通的海島型共軛紡絲機(jī)的島組分輔進(jìn)料管，同時(shí)向島組分主進(jìn)料管加入特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯島組分。然后，這些原料在熔融擠出機(jī)的前端混熔，形成最終島組分，并被連續(xù)送入海島型共軛紡絲機(jī)。這時(shí)，調(diào)整高濃度染色配料切片與島組分切片的重量％，使最終島組分中炭黑的含量是10重量％。同時(shí)，加入作為海組分的含有5摩爾％的聚乙二醇、5摩爾％的5-磺基間苯二酸二甲酯(dimethyl-5-sulfoisothphalate)、5摩爾％的間苯二酸和85摩爾％的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的、易溶于堿的共聚酯。島組分和海組分被共軛紡絲并假捻成為75旦尼爾/24纖維絲的假捻的紡前染色的海島型共軛紗線(溶解掉海組分后，每根纖維絲中有36根島組分纖維絲)。在以上的共軛紡絲過(guò)程中，島組分對(duì)海組分的重量比是70％對(duì)30％。用這種假捻和紡前染色的海島型共軛紗線作為面紗，用50旦尼爾/24纖維絲的聚酯纖維絲作為背紗，制成密度為23紗/厘米的經(jīng)編針織物。這時(shí)，經(jīng)編針織物中面紗對(duì)背紗的重量比是45％對(duì)55％。制成的經(jīng)編針織物能被拉絨收縮50％，預(yù)定形后，在濃度為1％o.w.s的氫氧化鈉溶液中在98℃進(jìn)行減重40分鐘，磨光，最終在180℃定形，從而制成最后的經(jīng)編針織物。這時(shí)，不再進(jìn)行染色。加工性能的評(píng)價(jià)結(jié)果和紗線的物理特性列在表1中，經(jīng)編針織物質(zhì)量特性的評(píng)價(jià)結(jié)果列在表2中。
實(shí)施例2將一種含有10重量％的炭黑和90重量的特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的高濃度染色配料切片，加入一臺(tái)普通的海島型共軛紡絲機(jī)的島組分輔進(jìn)料管，同時(shí)向島組分主進(jìn)料管加入特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯島組分。然后，這些原料在熔融擠出機(jī)的前端混熔，形成最終島組分，并被連續(xù)送入海島型共軛紡絲機(jī)。這時(shí)，調(diào)整高濃度染色配料切片相對(duì)島組分切片的重量％，使最終島組分中炭黑的含量是3重量％。同時(shí)，加入作為海組分的含有5摩爾％的聚乙二醇、5摩爾％的5-磺基間苯二酸二甲酯、5摩爾％的間苯二酸和85摩爾％的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、易溶于堿的共聚酯。島組分和海組分被共軛紡絲并假捻成為75旦尼爾/24纖維絲的假捻的紡前染色的海島型共軛紗線(溶解掉海組分后，每根纖維絲中有36根島組分纖維絲)。在以上的共軛紡絲過(guò)程中，島組分對(duì)海組分的重量比是60％對(duì)40％。用這種假捻和紡前染色的海島型共軛紗線作為面紗，用50旦尼爾/24纖維絲的聚酯纖維絲作為背紗，制成密度為23紗/厘米的經(jīng)編針織物。這時(shí)，經(jīng)編針織物中面紗對(duì)背紗的重量比是45％對(duì)55％。制成的經(jīng)編針織物被拉絨收縮50％，預(yù)定形后，在濃度為1％o.w.s的氫氧化鈉溶液中在98℃進(jìn)行減重40分鐘，磨光，在180℃下最終定形，制成最后的經(jīng)編針織物。此經(jīng)編針織物用黑色分散染料(2％o.w.f濃度)在普通快速染色機(jī)上在120℃(ph＝4.5)條件下染色40分鐘，清洗后在160℃下最終定形。加工性能的評(píng)價(jià)結(jié)果和紗線的物理特性列在表1中，加工完成的經(jīng)編針織物質(zhì)量特性的評(píng)價(jià)結(jié)果列在表2中。
實(shí)施例3將一種含有10重量％的Papilion黃S-4G(Eastwell公司產(chǎn)品)染料和90重量％的特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的高濃度染色配料切片，加入一臺(tái)普通的海島型共軛紡絲機(jī)的島組分輔進(jìn)料管，同時(shí)向島組分主進(jìn)料管加入特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯島組分。然后，這些原料在熔融擠出機(jī)的前端混熔，形成最終島組分，并被連續(xù)送入海島型共軛紡絲機(jī)。這時(shí)，調(diào)整高濃度染色配料切片相對(duì)島組分切片的重量％，使最終島組分中染料的含量是5重量％。同時(shí)，加入作為海組分的含有5摩爾％的聚乙二醇、5摩爾％的5-磺基間苯二酸二甲酯、5摩爾％的間苯二酸和85摩爾％的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、易溶于堿的共聚酯。島組分和海組分被共軛紡絲和假捻成為75旦尼爾/24纖維絲的假捻和紡前染色的海島型共軛紗線(溶解掉海組分后，每根纖維絲中有36根島組分纖維絲)。在以上的共軛紡絲過(guò)程中，島組分對(duì)海組分的重量比是70％對(duì)30％。用這種假捻和紡前染色的海島型共軛紗線作為面紗，用50旦尼爾/24纖維絲的聚酯纖維絲作為背紗，制成密度為23紗/厘米的經(jīng)編針織物。這時(shí)，經(jīng)編針織物中面紗對(duì)背紗的重量比是45％對(duì)55％。制成的經(jīng)編針織物被拉絨收縮50％，預(yù)定形后，在濃度為1％o.w.s的氫氧化鈉溶液中在98℃進(jìn)行減重40分鐘，磨光，在180℃下最終定形，制成最后的經(jīng)編針織物。這時(shí)，不再進(jìn)行染色。加工性能的評(píng)價(jià)結(jié)果和紗線的物理特性列在表1中，加工完成的經(jīng)編針織物質(zhì)量特性的評(píng)價(jià)結(jié)果列在表2中。
實(shí)施例4將一種含有10重量％的Heliogen藍(lán)D 7030(BASF產(chǎn)品)顏料和90重量％的特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的高濃度染色配料切片，加入一臺(tái)普通的海島型共軛紡絲機(jī)的島組分輔進(jìn)料管，同時(shí)向島組分主進(jìn)料管加入特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯島組分。然后，這些原料在熔融擠出機(jī)的前端混熔，形成最終島組分，并被連續(xù)送入海島型共軛紡絲機(jī)。這時(shí)，調(diào)整高濃度染色配料切片相對(duì)島組分切片的重量％，使最終島組分中顏料含量是5重量％。同時(shí)，加入作為海組分和島組分的含有5摩爾％的聚乙二醇、5摩爾％的5-磺基間苯二酸二甲酯、5摩爾％的間苯二酸和85摩爾％的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、易溶于堿的共聚酯。海組分被共軛紡絲成為150旦尼爾/48纖維絲的紡前染色海島型共軛多纖維絲，其島組分為0.06旦尼爾。在以上的共軛紡絲過(guò)程中，島組分對(duì)海組分的重量比是70％對(duì)30％。隨后，將這種紡前染色的海島型共軛多纖維絲和沸水收縮率為18％的30旦尼爾/12纖維絲的高收縮聚酯紗線在空氣中連續(xù)混合制成一種混合纖維絲紗線。然后，此紡前染色和空氣混合的纖維絲紗線作為面紗被送入配備有18個(gè)度盤(pán)式指示表-4個(gè)走梭板的雙羅紋圓筒形針織機(jī)中，將含有1.0重量％炭黑的、50旦尼爾/12纖維絲的聚酯纖維絲(紡前染色紗線)作為背紗也送入該針織機(jī)中，制成圓筒形針織物。制成的圓筒形針織物在濃度為1％o.w.s的氫氧化鈉溶液中在98℃進(jìn)行減重30分鐘，磨光，在180℃最終定形，制成最后的圓筒形針織物。這時(shí)，不再進(jìn)行染色。加工性能的評(píng)價(jià)結(jié)果和紗線的物理特性列在表1中，加工完成的圓筒形針織物質(zhì)量特性的評(píng)價(jià)結(jié)果列在表2中。
實(shí)施例5將一種含有10重量％的炭黑和90重量％的特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的高濃度染色配料切片，加入一臺(tái)普通的海島型共軛紡絲機(jī)的島組分輔進(jìn)料管，同時(shí)向島組分主進(jìn)料管加入特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯島組分。然后，這些原料在熔融擠出機(jī)的前端混熔，形成最終島組分，并被連續(xù)送入海島型共軛紡絲機(jī)。這時(shí)，調(diào)整高濃度染色配料切片相對(duì)島組分切片的重量比，使最終島組分中炭黑的含量是3重量％。同時(shí)，加入作為海組分的含有5摩爾％的聚乙二醇、5摩爾％的5-磺基間苯二酸二甲酯、5摩爾％的間苯二酸和85摩爾％的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、易溶于堿的共聚酯。島組分和海組分被共軛紡成150旦尼爾/48纖維絲的紡前染色的海島型共軛纖維絲，其島組分為0.06旦尼爾。在以上的共軛紡絲過(guò)程中，島組分對(duì)海組分的重量比是70％對(duì)30％。隨后，將這種紡前染色的海島型共軛多纖維絲和沸水收縮率為18％的30旦尼爾/12纖維絲的高收縮聚酯紗線在空氣中連續(xù)混合制成一種空氣混合纖維絲紗線。然后，此空氣混合的纖維絲紗線作為緯紗和一種含有1.4重量％炭黑的、75旦尼爾/36纖維絲的假捻聚酯紗線(紡前染色紗線)作為經(jīng)紗，在劍桿織機(jī)上制成一種經(jīng)編密度為132紗線/英尺，緯紗密度為128紗線/英尺的緞紋織物。此機(jī)織織物在濃度為1％o.w.s的氫氧化鈉溶液中在98℃進(jìn)行減重30分鐘，磨光，在180℃最終定形，制成最后的機(jī)織織物。這時(shí)，不再進(jìn)行染色。加工性能的評(píng)價(jià)結(jié)果和紗線的物理特性列在表1中，加工完成的機(jī)織織物質(zhì)量特性的評(píng)價(jià)結(jié)果列在表2中。
對(duì)比例1將特性粘度為0.64的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯作為島組分(不含紡前染色組分)加入普通海島型共軛紡絲機(jī)，并加入作為海組分的含有5摩爾％的聚乙二醇、5摩爾％的5-磺基間苯二酸二甲酯、5摩爾％的間苯二酸和85摩爾％的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、易溶于堿的共聚酯。島組分和海組分共軛紡絲并假捻成一種75旦尼爾/24纖維絲的、假捻的紡前染色的海島型共軛紗線(溶解掉海組分后，每根纖維絲中有36根島組分纖維絲)。在以上的共軛紡絲過(guò)程中，島組分對(duì)海組分的重量比是70％對(duì)30％。隨后，用這種假捻的紡前染色的海島型共軛紗線作為面紗，用50旦尼爾/24纖維絲的聚酯纖維絲作為背紗，制成一種密度為23紗線/厘米的經(jīng)編針織物。這時(shí)，經(jīng)編針織物中面紗對(duì)背紗的重量比是45％對(duì)55％。制成的經(jīng)編針織物被拉絨收縮50％，預(yù)定形后，在濃度為1％o.w.s的氫氧化鈉溶液中在98℃進(jìn)行減重40分鐘，磨光，在180℃最終定形，制成最后的經(jīng)編針織物。將此針織物用黑色分散染料(2％o.w.f濃度)在120℃(ph＝4.5)條件下在普通快速染色機(jī)中染色45分鐘。加工性能的評(píng)價(jià)結(jié)果和紗線的物理特性列在表1中，加工完成的經(jīng)編針織物質(zhì)量特性的評(píng)價(jià)結(jié)果列在表2中。
紗線的加工性能和物理特性
加工完成的經(jīng)編針織物質(zhì)量特性的評(píng)價(jià)結(jié)果

在本發(fā)明中，經(jīng)編針織物的質(zhì)量特性是按照以下方法評(píng)價(jià)的。
耐洗牢度按照KS K 0430 A1方法評(píng)價(jià)。
耐光牢度按照KS K 0700方法評(píng)價(jià)。
黑度(L值)用Data Color公司的Spectra Flash 600評(píng)價(jià)。
拉絨特性和外觀由50個(gè)成員進(jìn)行感覺(jué)測(cè)定。當(dāng)45個(gè)或更多成員判斷樣品為好時(shí)，將該織物評(píng)價(jià)為好(◎)，當(dāng)20到44名成員如此判斷時(shí)，將該織物評(píng)價(jià)為中等(△)，當(dāng)20名或更多成員判斷為差時(shí)，將該織物評(píng)價(jià)為差(X)。
可紡性(％)把在制造600轉(zhuǎn)筒6千克海島型共軛多纖維絲時(shí)獲得的完全卷取率定義為可紡性。
假捻加工性能(％)把在用海島型共軛多纖維絲制造600轉(zhuǎn)筒3千克假捻紗線時(shí)獲得的完全卷取率定義為假捻加工性能。
島組分纖維絲中紡前染色組分的平均粒度和截面積用放大倍數(shù)超過(guò)1000倍的透射電鏡拍攝紡前染色的海島型共軛多纖維絲的截面。在照片上，對(duì)紡前染色顆粒的直徑測(cè)量30次，求得平均直徑。如果紡前染色組分的形狀不規(guī)則，按照以下步驟求得粒徑。(i)測(cè)量長(zhǎng)軸(a)和短軸(b)。(ii)將測(cè)量值代入下式。
熱應(yīng)力(Tg/Tmax/最大熱應(yīng)力)用Kanebo熱應(yīng)力檢測(cè)儀測(cè)量。將一個(gè)環(huán)狀10厘米樣品固定在上端鉤和下端鉤上。然后對(duì)樣品施加預(yù)定的張力[海島型共軛多纖維絲的總細(xì)度(旦尼爾)×2/30克]。在這種狀態(tài)下，在120秒內(nèi)將溫度從室溫升高到300℃。這時(shí)，作出應(yīng)力隨溫度的變化圖，在最大熱應(yīng)力點(diǎn)周?chē)蟮?進(jìn)入)95％最大熱應(yīng)力的溫度范圍(Tα-Tβ)。而且，從圖上的最大熱應(yīng)力求得每紗線旦尼爾的最大熱應(yīng)力，將其代入下式。
每旦尼爾最大熱應(yīng)力＝(最大熱應(yīng)力/海島型共軛多纖維絲的旦尼爾數(shù))×100工業(yè)用途如上文所述，本發(fā)明紡前染色海島型共軛多纖維絲制成的機(jī)織織物/針織織物，具有極佳的手感和外觀，無(wú)須前一步的染色過(guò)程就能獲得想要的顏色，具有極佳的耐洗牢度和耐光牢度。結(jié)果是，本發(fā)明的紡前染色海島型共軛多纖維絲可用作人造革或女裝的材料。而且，本發(fā)明能制造可紡性優(yōu)良的共軛多纖維絲。
權(quán)利要求
1.一種紡前染色的海島型共軛多纖維絲，所述纖維絲包含作為海組分的易溶性聚合物和作為島組分的聚酯，其中島組分包含一種選自炭黑、顏料和染料的紡前染色組分，顯示紗線超過(guò)95％最大熱應(yīng)力的溫度范圍Tα-Tβ為120℃到210℃。
2.如權(quán)利要求1所述共軛多纖維絲，其特征在于島組分中紡前染色組分含量是0.1％-15重量％。
3.如權(quán)利要求1所述共軛多纖維絲，其特征在于島組分中紡前染色組分的平均粒徑小于島組分纖維絲直徑的十分之一。
4.如權(quán)利要求1所述共軛多纖維絲，其特征在于島組分中紡前染色組分顆粒的平均截面積小于島組分纖維絲截面積的二十分之一。
5.如權(quán)利要求1所述共軛多纖維絲，其特征在于島組分中非易溶性有機(jī)或無(wú)機(jī)顏料的平均粒徑為0.001微米到0.55微米。
6.如權(quán)利要求1所述共軛多纖維絲，其特征在于溶解掉海組分后，島組分的單纖維絲細(xì)度是0.001到0.3旦尼爾。
7.如權(quán)利要求1所述共軛多纖維絲，其特征在于紡前染色海島型共軛多纖維絲中島組分的重量百分?jǐn)?shù)是50％到85％，海組分的重量百分?jǐn)?shù)是15％到50％。
8.如權(quán)利要求1所述共軛多纖維絲，其特征在于易溶性聚合物包括共聚的聚酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯等。
9.如權(quán)利要求1所述共軛多纖維絲，顯示紗線超過(guò)95％最大熱應(yīng)力的溫度Tα-Tβ為130℃到200℃。
10.一種制造紡前染色海島型共軛多纖維絲的方法，所述纖維絲包含作為海組分的易溶性聚合物和作為島組分的聚酯，將島組分切片加入海島型共軛紡絲機(jī)的主進(jìn)料管，將含有5％到50重量％選自炭黑、顏料和染料的高濃度染色配料切片向海島型共軛紡絲機(jī)的島組分輔進(jìn)料管加入，然后島組分切片和高濃度染色配料切片在島組分熔融擠出機(jī)的進(jìn)口處混熔。
11.如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于島組分中紡前染色組分含量是0.1％到15重量％。
12.如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于紡前染色海島型共軛多纖維絲中島組分含量是50％到85重量％，海組分含量是15％到50重量％。
13.如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于島組分切片含量是50％到90重量％，高濃度染色配料切片含量是10％到50重量％。
14.如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于島組分中紡前染色組分的平均粒徑小于島組分纖維絲直徑的十分之一。
15.如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于島組分中紡前染色組分顆粒的平均截面積小于島組分纖維絲截面積的二十分之一。
16.如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于島組分中炭黑和無(wú)機(jī)或有機(jī)顏料的平均粒徑調(diào)節(jié)到0.001微米到0.55微米。
17.一種針織織物，其特征在于它是由如權(quán)利要求1所述紡前染色海島型共軛多纖維絲機(jī)織而成的。
18.一種針織織物，其特征在于它是由如權(quán)利要求1所述紡前染色海島型共軛多纖維絲針織而成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紡前染色的海島型共軛多纖維絲。該紡前染色的海島型共軛多纖維絲中含有作為海組分的易溶性聚合物，以及作為島組分的聚酯，島組分中包含一種選自炭黑、顏料和染料的紡前染色組分，顯示紗線超過(guò)95％最大熱應(yīng)力的溫度范圍(Tα－Tβ)為120℃到210℃。本發(fā)明的紡前染色海島型共軛多纖維絲具有極佳的熱收縮特性和極佳的耐洗牢度與耐光牢度，而且，因?yàn)閸u組分(超細(xì)紗線)中含有一種紡前染色組分，所以可在制成機(jī)織織物或針織織物后不再采用染色過(guò)程。本發(fā)明的紡前染色海島型共軛多纖維絲可以用作制造女裝的經(jīng)編針織物的紗線。
文檔編號(hào)D01F1/04GK1505702SQ02808911
公開(kāi)日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2002年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月26日
發(fā)明者尹浚榮, 崔營(yíng)百 申請(qǐng)人:株式會(huì)社可隆