專利名稱::包含部分脫羥基的水滑石的氨綸纖維的制作方法
技術(shù)領域:
:本發(fā)明涉及包含部分脫羥基的水滑石的氨綸纖維,其具有出色的抗變色和抗氯性以及氨綸纖維的原有性質(zhì)。
背景技術(shù):
:氨綸纖維具有高的橡膠狀彈性和出色的物理性質(zhì)(如高拉伸力和復原力),適用于例如內(nèi)衣、襪子和運動服。氨綸纖維主要由聚氨酯組成,在處于加氯水中時,例如由彎曲編織氨綸和聚酰胺所制造的游泳衣暴露于含有0.5-3ppm活性氯的游泳池水,氨綸纖維的物理性質(zhì)會變壞。因此,已經(jīng)進行了許多嘗試來通過向其中加入添加劑來提高氨綸纖維的抗氯性。例如,美國專利No.4,340,527提出使用氧化鋅;美國專利No.5,626,960提出使用碳鈣鎂石和水菱鎂石的混合物;韓國專利公布No.92-3250提出使用碳酸鈣和碳酸鋇的組合;日本申請公開No.H6-81215提出使用MgO/ZnO固溶體;曰本專利申請公開No.S59-133248提出使用氧化鎂、氫氧化鎂或水滑石;以及曰本專利申請公開No.H3-292364提出使用用高級脂肪酸和硅烷偶聯(lián)劑處理的水滑石。特別是美國專利No.5,447,969公開了使用具有結(jié)晶水并且涂有Cu)-3o脂肪酸的水滑石來提高水滑石的分散能力,從而防止水滑石在制備氨綸期間聚集,由此減少排出壓力的升高和紡紗時紗線斷頭的頻率、在單寧溶液處理過程中的變色以及浸入加氯水時的膨脹。更具體地說,在這些專利中,聚氨酯溶液的干紡過程是在33(TC的高溫條件進行的以得到氨綸紗線。然而,在干紡過程在25(TC以上的溫度下進行的過程中,使用具有結(jié)晶水并且涂有Cu),脂肪酸的水滑石會引起氨綸紗線變成黃褐色。美國專利No.6,692,828公開了使用具有良好耐熱性的涂有基于三聚氰胺化合物的水滑石作為添加劑來提高氨綸纖維的抗氯性。然而,氨綸紗線在250°C以上的溫度下進行的干紡過程中仍然會變色。歐洲專利申請公布No.l262499Al公開了使用碾磨成平均粒徑為ljim以下的部分去除碳酸的水滑石用于提高聚氨酯氨綸的抗氯性。所述部分去除碳酸的水滑石是通過將水滑石的部分碳離子分解成二氧化碳和氧來得到的。水滑石的碳離子對于給予氨綸纖維抗氯性是重要的。因此,得到的氨綸具有包含低碳離子含量的水滑石,從而具有不能令人滿意的抗氯性。韓國專利申請公布No.2006-5814公開了一種用于制備具有良好的抗變色性和抗氯性的氨綸纖維的方法,所述方法使用涂有基于三聚氰胺的化合物并且不含結(jié)晶水的水滑石,而不需要進行脫羥基或去除碳酸的處理。然而,所述僅僅脫水的水滑石應在將其制備成漿液或漿液混合物以及氨綸產(chǎn)品中的聚合物的過程中仔細地處理,因為脫水的水滑石是高度吸濕的并且易于轉(zhuǎn)變成具有結(jié)晶水的原始形態(tài)。而且,這種高吸濕性還會導致氨綸紗線在25(TC以上溫度下的干紡過程中變色。這種變色的氨綸雖然具有良好的抗氯性,但是使產(chǎn)品質(zhì)量變壞并且無法將所述氨綸染成白色。因此,有必要提高氨綸纖維的抗變色性和抗氯性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是提供一種具有出色的抗氯性并且在20(TC以上溫度下的紡紗過程中不會變色的氨綸纖維。根據(jù)本發(fā)明的這一方面,在此提供一種以重量計包含0.1-10%部分脫羥基的水滑石的氨綸纖維。本發(fā)明的氨綸纖維具有出色的抗氯性并且在高于20(TC進行的紡紗過程中不會變色,所述氨綸纖維可以通過在200-39(TC的溫度下加熱處理具有結(jié)晶水的水滑石來誘發(fā)脫水和部分脫羥基,然后加入部分脫羥基的水滑石,從而得到聚因此,根據(jù)本發(fā)明,通過在高溫條件下進行超過韓國專利申請公布No.2006-5814中公開的長時間的加熱處理來將水滑石部分脫羥基,而不同于歐洲專利申請公布No.l262499Al中所使用的方法,水滑石沒有被去除碳酸而得到了足夠的抗氯性。雖然美國專利No.5,447,969公開了使用具有結(jié)晶水的水滑石能有效地防止在單寧溶液處理期間的變色問題以及在浸入加氯水時的膨脹問題,但是發(fā)現(xiàn)通過使用根據(jù)本發(fā)明的部分脫羥基而沒有結(jié)晶水的水滑石能克服這些問題。將根據(jù)本發(fā)明的氨綸纖維詳細描述如下應理解的是在此使用的術(shù)語是考慮本發(fā)明的功能來定義的并且含義將根據(jù)本領域技術(shù)人員的意圖來改變,并不限制本發(fā)明的構(gòu)成。在此使用的術(shù)語"紡紗"或"紡紗過程"是指熔紡或干紡。在此使用的術(shù)語"紡紗溫度"是指氨綸聚合物在紡紗過程中經(jīng)受的最高溫度,例如在熔紡過程中聚合物碎片的熔解溫度或干紡過程的紡紗室溫度。術(shù)語"變色"是指白色纖維變成黃色或褐色。用于本發(fā)明的水滑石是一種金屬氫氧化物,其結(jié)構(gòu)由以雙層形式的兩個八面體單元、用于平衡雙層之間荷電容量的陰離子(An.)和H20分子組成,每個八面體單元具有由六個氫氧化物離子(OH-)圍繞的2或3價的金屬陽離子(M"2或M+3)。此類水滑石可以在高溫條件下經(jīng)過加熱處理以從雙層之間除去H20分子并在更高的溫度下經(jīng)過加熱處理來誘發(fā)脫羥基。如果在比脫羥基溫度更高的溫度下加熱處理所述水滑石,則可以誘發(fā)去除碳酸(參見Stanimirova等人,C/,M/wera&,39:177-191,2004)。在此使用的術(shù)語"部分脫羥基的水滑石"是指通過在高溫條件下加熱處理具有結(jié)晶水的水滑石以誘發(fā)脫水和脫羥基作用,這可以由20H——&0+02—表示。部分脫羥基的水滑石兼具八面體和四面體位點,后者包含在雙層結(jié)構(gòu)內(nèi)由四個羥基圍繞的金屬陽離子(參見Stanimirova等人,C/qyMz'朋ra/s,39:177-191,2004)。在本發(fā)明中,所述部分脫羥基的水滑石可由式(I)表示M2+12-yAly(OH)24—2zOz(C03)y/2.mH20(I)其中,M是Mg、Ca或Zn,y是范圍在2.4<y^4的數(shù)值,z是范圍在(Kz^8的數(shù)值,和m是O或正數(shù)。優(yōu)選的所述部分脫羥基的水滑石選自以下化合物Mg8Al4(OH)1604(C03)2、Mg8Al4(OH)808(C03)2、Mg9Al3(OH)1803(C03)L5、Mg9Al3(OH)1206(C03)15、Mg9.6Al2.4(OH)19.202.4(C03)L2、Mg9.6Al2.4(OH)14404.8(C03)L2、Mg8Al4(OH)1604(C03)2.6H20、Mg8Al4(OH)808(C03)2'7H20、Mg9Al3(OH)1803(C03)15.7.5H20、Mg9Al3(OH)1206(C03)L5.8H20以及其混合物。根據(jù)本發(fā)明,具有結(jié)晶水的起始水滑石優(yōu)選在氮、氦、氧、氫或二氧化碳的無水大氣壓下,在200-39(TC,更優(yōu)選在250-30(TC的溫度下進行加熱處理。如果所述具有結(jié)晶水的水滑石在低于20(TC的溫度下進行加熱處理,則水滑石可能不脫掉羥基。如果所述具有結(jié)晶水的水滑石在高于39(TC的溫度下進行加熱處理,則水滑石可以進行脫羥基作用并進一步去除碳酸,導致抗氯性變壞。因此,由在大約250-30(TC下加熱處理所得到的部分脫羥基的水滑石具有改善抗氯性的用途。本發(fā)明的部分脫羥基的水滑石可以吸收空氣中的水分,但是所吸收的大部分水分在大約IO(TC蒸發(fā),因此這些吸收的水分不同于結(jié)晶水,結(jié)晶水存在于加熱處理之前的水滑石中并且在大約170-22(TC蒸發(fā)。因此,認為部分脫羥基的水滑石不會對氨綸紗線在高于20(TC的紡絲過程中的變色有影響,因為在其中吸收的水分已經(jīng)在大約IO(TC除去,而具有結(jié)晶水的水滑石可誘發(fā)所述氨綸紗線變色,因為初始的結(jié)晶水在高于20(TC的紡紗過程中蒸發(fā)。并且,通過加入部分脫羥基的水滑石所制備的本發(fā)明的氨綸纖維比通過加入具有結(jié)晶水的水滑石所制備的氨綸纖維具有更高的抗氯性,認為這是部分脫羥基的水滑石的層狀雙氫氧化物體系改變以提高它的水分吸收和離子交換能力的結(jié)果。用于制備根據(jù)本發(fā)明的氨綸纖維的聚氨酯可以通過本領域已知的常規(guī)方法來制備,例如通過有機二異氰酸酯和二醇聚合物反應來制備聚氨酯前體,將所述前體溶解在有機溶劑中并讓得到的溶液與二胺和單胺反應。所述可以用于本發(fā)明的有機二異氰酸酯包括二苯基甲烷-4,4,-二異氰酸酯、環(huán)己烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、丁烯二異氰酸酯和氫化二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯。同樣,所述可以用于本發(fā)明的二醇聚合物的例子包括聚亞丁醚二醇、聚丙二醇、聚碳酸酯二醇等。所述二胺用作鏈增長劑以及其例子是乙二胺、丙二胺并肼。所述單胺用作鏈終止劑以及其可以是二乙二胺、一乙醇胺或二甲胺。在本發(fā)明中,用于制備氨綸纖維的聚氨酯可以進一步地包含有機添加劑,所述有機添加劑包括基于受阻酚的化合物、苯并呋喃酮(benzofliranons)、氨基脲、苯并三唑、基于位阻胺的化合物,以及聚合的叔胺穩(wěn)定劑如包含叔氮原子的聚氨酯和聚二烷基氨基烷基甲基丙烯酸酯,以防止氨綸纖維變色和物理性質(zhì)衰退。此外,本發(fā)明的氨綸纖維可以進一步地包含無機添加劑,如二氧化鈦和硬脂酸鎂。根據(jù)所述氨綸纖維所需的潔白度,二氧化鈦可以以重量計為0.1-5%的量使用。硬脂酸鎂可以以重量計為0.1-2%的量使用以提高所述氨綸纖維的展開性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明,基于所用聚氨酯的重量,所述部分脫羥基的水滑石以重量計為0.1-10%的量使用。當所述用量以重量計小于0.1%時,氨綸纖維的抗氯性會不足,而當所述用量以重量計高于10%時,氨綸纖維的強度、伸長率和尺寸會變壞。在根據(jù)本發(fā)明的氨綸纖維的制備中,所述部分脫羥基的水滑石可以在任何方便的時間加入聚氨酯,例如在與添加劑混合,隨后用沙子研磨或碾磨過程之后,或在沒有添加劑的情況下用沙子研磨或碾磨過程之后。在本發(fā)明中,所述部分脫羥基的水滑石還可以被涂有或不涂有通常用于本領域的涂層劑,所述涂層劑不影響氨綸紗線的抗氯性和變色。所述涂層劑的例子包括脂族醇、脂肪酸、脂肪酸鹽、脂肪酸酯、磷酸酯、苯乙烯/馬來酸酐共聚物以及其衍生物、基于硅烷的偶合劑、基于鈦酸鹽的偶合劑、聚硅氧烷、聚有機氫硅氧烷和基于三聚氰胺的化合物。在這些化合物當中,優(yōu)選脂肪酸、脂肪酸鹽和/或基于三聚氰胺的化合物,因為前兩者表現(xiàn)出優(yōu)異的涂層效率和后者可以在通過加熱處理使水滑石脫羥基時使變色減少到最低程度。對于水滑石的涂層過程可以通過以下方法進行基于水滑石的重量,將涂層劑以重量計為0.1-10%的量加入溶劑(如水、醇、醚或二噁烷),以得到涂層劑溶液,向其中加入水滑石并在50-17(TC的升高溫度下將所得到的溶液(必要時,使用高壓反應器)攪拌10分鐘至2小時,隨后過濾和干燥?;蛘?,涂層過程可以通過在沒有溶劑的情況下加熱-熔化涂層劑并將熔化的涂層劑與水滑石在高速混合器中混合來進行。特別地,由于基于三聚氰胺的化合物的高熔點,在水中使用基于三聚氰胺的化合物的涂層方法應該在壓力下、在150。C以上的溫度下進行。在水中使用脂肪酸或脂肪酸鹽的涂層方法優(yōu)選在高于IO(TC的溫度下進行。當所述涂布溫度低于IO(TC時,則難以實現(xiàn)均勻涂布和不變色,并且需要的涂層劑的量增加了。例如,在低于IO(TC的涂層方法中,基于水滑石,所述脂肪酸或脂肪酸鹽以重量計為大約3。/。的量使用,而在高于10(TC的涂層方法中,基于水滑石,脂肪酸或脂肪酸鹽的量以重量計可以減少到1.5%。這些涂層劑的減少量可以降低水滑石在加熱處理期間的變色??稍诒景l(fā)明中用作涂層劑的脂肪酸優(yōu)選選自具有3-40個碳原子的直鏈或支鏈烴鏈的單-或多-羥基脂肪酸,例如月桂酸、carproic酸、棕櫚酸和硬脂酸??稍诒景l(fā)明中用作涂層劑的脂肪酸鹽由具有6-30個碳原子的單-或二-官能且飽和或不飽和的脂肪酸以及選自元素周期表中I至III族的金屬和鋅形成。所述脂肪酸鹽的例子包括油酸、棕櫚酸或硬脂酸的鋰、鎂、鈣、鋁或鋅鹽,優(yōu)選硬脂酸鎂、硬脂酸鈣和硬脂酸鋁,更優(yōu)選硬脂酸鎂??稍诒景l(fā)明中用作涂層劑的基于三聚氰胺的化合物包括任選地被具有羧基的有機化合物取代的三聚氰胺化合物、含磷的三聚氰胺化合物和三聚氰胺氰尿酸酯化合物,它們可以單獨使用或組合使用。所述三聚氰胺化合物的例子包括亞甲基二三聚氰胺、亞乙基二三聚氰胺、亞丙基二三聚氰胺、亞丁基二三聚氰胺、亞已基二三聚氰胺、十亞甲基二三聚氰胺、十二亞甲基二三聚氰胺、1,3-亞環(huán)已基二三聚氰胺、對亞苯基二三聚氰胺、對二甲苯二三聚氰胺、二亞乙基三三聚氰胺、三亞乙基四三聚氰胺、四亞乙基五三聚氰胺、六亞乙基七三聚氰胺和三聚氰胺甲醛。含磷的三聚氰胺化合物的例子包括與磷酸或磷酸鹽偶合的任何上述提到的三聚氰胺化合物,例如二三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺一代磷酸鹽、三聚氰胺二代磷酸鹽、三聚氰胺多磷酸鹽和雙(季戊四醇磷酸酯)磷酸的三聚氰胺鹽等。所述三聚氰胺氰尿酸酯化合物的例子包括被至少一個選自甲基、苯基、羧甲基、2-羧乙基、氰甲基和2-氰乙基的取代基取代的三聚氰胺氰尿酸酯。優(yōu)選的是上述基于三聚氰胺的化合物與具有羧基的有機化合物反應。所述具有羧基的有機化合物的例子包括脂肪族的一元羧酸(例如,辛酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、豆蔻酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸和山崳酸;脂肪族的二元羧酸(例如,丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二酸、1,10-癸烷二酸、1,11-十一烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,13-十三烷二羧酸和1,14-十四烷二羧酸);芳香族的一元羧酸(例如,苯甲酸、苯乙酸、a-萘甲酸、P-萘甲酸、cynnamic酸、對氨基馬尿酸和4-(2-噻唑基氨磺?;?-鄰羥甲基苯甲酸);芳香族的二元羧酸(例如,對苯二甲酸、間苯二甲酸和鄰苯二甲酸);芳香族的三元羧酸(例如,1,2,4-苯三酸、1,3,5-苯三羧酸和三(2-羧乙基)異氰尿酸酯);芳香族的四元羧酸(例如,均苯四酸和聯(lián)苯基四羧酸);脂肪族的環(huán)狀一元羧酸(例如,環(huán)己烷羧酸);和脂肪族的環(huán)狀二元羧酸(例如,1,2-環(huán)己烷二羧酸)。涂層劑提高水滑石在氨綸聚合物溶液中的分散性并保持氨綸的可紡性。然而,雖然水滑石沒有被涂層,但是在用沙子研磨或碾磨時它可以表現(xiàn)出基本上相當于涂過層的水滑石的出色的可紡性。用沙子研磨或碾磨過程可以通過使用常規(guī)的珠粒研磨機來碾磨水滑石的混合物或漿液、少量聚氨酯和溶劑來進行。使用少量的聚氨酯可以提高水滑石的分散性。可在用沙子研磨或碾磨過程中使用的溶劑的例子包括二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亞砜以及其混合物。特別地,當水滑石用沙子研磨或碾磨成具有平均粒徑在大約15pm以下的次生顆粒時,在氨綸纖維的制備過程中,水滑石可以表現(xiàn)出基本上相當于那些涂層并用沙子研磨或碾磨的水滑石的功能。并且,在本發(fā)明中,用于水滑石脫羥基的加熱處理可以使用各種類型的干燥器來進行以達到大約200-390'C的加熱,例如以對流、傳導、輻射、微波或真空加熱方法操作。將參考實施例更詳細地描述本發(fā)明。然而,應該理解本發(fā)明并不受具體實施例的限制。圖1:表示水滑石的結(jié)構(gòu)簡圖2:制備例2中使用的水滑石(Mg8Al4(OH)24(C03)2'6H20)的"A1魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振(MASNMR)光譜;圖3:制備例2中得到的部分脫羥基的水滑石(Mg8Al4(OH)1604(C03)2)的"A1MASNMR光譜;圖4:在實施例2中得到的氨綸紗線的"A1MASNMR光譜;圖5:從實施例2的氨綸紗線中提取的水滑石的"A1MASNMR光譜;圖6:制備例2中使用的水滑石(Mg8Al4(OH)24(C03)2.6H20)的紅夕卜(IR)吸收光譜;圖7:制備例2中得到的部分脫羥基的水滑石(Mg8Al4(OH)1604(C03)2)的IR吸收光譜;圖8:從實施例2的氨綸紗線中提取的水滑石的IR吸收光譜。具體實施例方式部分脫羥基的水滑石的制備制備例1將硬脂酸和式Mg8Al4(OH)24(C03)2'6H20的水滑石依次加入水中。硬脂酸的量是基于水滑石重量的2wt。/。。得到的混合物在15(TC下攪拌20分鐘,過濾并干燥,以得到涂有硬脂酸的水滑石。將涂層的水滑石在25(TC加熱處理4小時,以得到涂有硬脂酸的式Mg8Al4(OH)1604(C03)2的水滑石。制備例2將硬脂酸、三聚氰胺縮聚磷酸鹽和式Mg8Al4(OH)24(C03)2'6H20的水滑石依次加入水中?;谒闹亓浚仓岷腿矍璋房s聚磷酸鹽的量分別是2wt。/。和lwt。/。。得到的混合物在16(TC下攪拌30分鐘,過濾并干燥,以得到涂有硬脂酸和三聚氰胺縮聚磷酸鹽的水滑石。將涂層的水滑石在25(TC加熱處理4小時,以得到涂有硬脂酸和三聚氰胺縮聚磷酸鹽的式Mg8Al4(OH)1604(C03)2的水滑石。制備例3重復制備2的步驟,除了式Mg8Al4(OH)24(C03V6H20的水滑石用3wt。/。的三聚氰胺縮聚磷酸鹽涂層以外,以得到涂有三聚氰胺縮聚磷酸鹽的式Mg8Al4(OH)1604(C03)2的水滑石。然后,將產(chǎn)物在濕空氣中暴露7天,以得到涂有三聚氰胺縮聚磷酸鹽的式Mg8Al4(OH)1604(C03)2《H20的水滑石。制備例4將式Mg8Al4(OH)24(C03)2'6H20的水滑石在250°C加熱處理4小時,以得到式Mg8AU(OH),604(C03)2的水滑石。在室溫下將產(chǎn)物在水中浸泡5小時并在60。C干燥48小時,以得到式Mg8Al4(OH)1604(C03)27H20的水滑石。制備例5重復制備1的步驟,除了式Mg9Al3(OH)24(C03)15-7.5H20的水滑石用1.5Wt。/。的硬脂酸涂層以外,以得到涂有硬脂酸的式Mg9Al3(OH),803(C03)L5的水滑石。制備例6重復制備2的步驟,除了式Mg9Al3(OH)24(C03)15-7.5H20的水滑石用1.5wt。/。的硬脂酸和1wt"/。的三聚氰胺縮聚磷酸鹽涂層以外,以得到涂有硬脂酸和三聚氰胺縮聚磷酸鹽的式Mg9Al3(OH)^03(C03)L5的水滑石。制備例7重復制備2的步驟,除了式Mg9Al3(OH)24(C03)L5'7.5H20的水滑石用3wt%的三聚氰胺縮聚磷酸鹽涂層以外,以得到涂有三聚氰胺縮聚磷酸鹽的式Mg9Al3(OH)w03(C03)L5的水滑石。然后,將產(chǎn)物在濕空氣中暴露7天,以得到涂有三聚氰胺縮聚磷酸鹽的式Mg9Al3(OH;h803(C03)L5'7.5H20的水滑石。制備例8將式Mg9Al3(OH)24(C03)L5'7.5H20的水滑石在250。C加熱處理4小時,以得到式Mg9Al3(OH、03(C03)L5的水滑石。在室溫下將產(chǎn)物在水中浸泡5小時并在6(TC干燥48小時,以得到式Mg9Al3(OH)!803(C03)L5'8H20的水滑石。比較制備例1重復制備例2的涂層步驟,除了式Mg6Al2(OH)16C(V5H20的水滑石用3wt。/。的硬脂酸取代的三聚氰胺縮聚磷酸鹽涂層以外。將產(chǎn)物在18(TC加熱處理4小時,以得到涂有硬脂酸取代的三聚氰胺縮聚磷酸鹽的式Mg6Al2(OH)16C03的水滑石。比較制備例2重復制備例2的涂層步驟,除了式Mg6Al2(OH)16C03'5H20的水滑石用3wt。/。的硬脂酸取代的三聚氰胺縮聚磷酸鹽涂層以外。將產(chǎn)物在IO(TC下干燥1小時,以得到涂有硬脂酸取代的三聚氰胺縮聚磷酸鹽的式Mg6Al2(OH)16C03'5H20的水滑石。比較制備例3重復制備例2的涂層步驟,除了式Mg4.5Al2(OH)13C03-3.5H20的水滑石用3wt。/。的三聚氰胺氰尿酸酯涂層以外。然后,將產(chǎn)物在10(TC下干燥1小時,以得到涂有三聚氰胺氰尿酸酯的式Mg4.5Al2(OH)13C03.3.5H20的水滑石。比較制備例4將硬脂酸和式Mg6Al2(OH)16C03'5H20的水滑石依次加入水中。硬脂酸的量是基于水滑石重量的3wt%,并將得到的混合物在95'C下攪拌30分鐘,過濾并干燥,以得到涂有硬脂酸的水滑石。將涂層的水滑石在18(TC加熱處理4小時,以得到涂有硬脂酸的式Mg6Al2(OH)16C03的水滑石。比較制備例5將式Mg6Al2(OH)16C(V5H20的水滑石在180。C加熱處理4小時,以得到式Mg6Al2(OH)16C03的水滑石。實驗性實施例1:水滑石的"A1魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振(MASNMR)分析將得到的水滑石通過"A1魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振(MASNMR)分析以檢驗其部分脫羥基作用。具體地,27A1MASNMR分析是使用400MHz固態(tài)核磁共振波譜儀(Varian,USA)在以下條件下進行的Al2Cb標準品,104.21MHz發(fā)射頻率,15kHz旋轉(zhuǎn)速度,掃描次數(shù)512(水滑石粉末)或8192(包含紗線的水滑石)以及具有2.3(is脈沖長度的脈沖。得到的27A1MASNMR結(jié)果可用于確定水滑石內(nèi)圍繞A產(chǎn)的結(jié)構(gòu)。例如,用于制備例2的Mg8Al4(OH)24(C03)2'6H20的初始水滑石的27A1MASNMR數(shù)據(jù)顯示如圖2所示的八面體配位的A產(chǎn)的峰,而在制備例2得到的Mg8Al4(OH)1604(C03)2的水滑石的數(shù)據(jù)顯示八面體配位的A嚴和四面體配位的Al3+(由于部分脫羥基作用的結(jié)果)的峰,如圖3所示。因此,通過出現(xiàn)的四面體峰證實,發(fā)現(xiàn)在制備例2中得到的水滑石是部分脫羥基的。實驗性實施例2:水滑石的紅外(IR)分析在制備例2中得到的水滑石還要用紅外光譜進行分析以檢驗其部分脫羥基作用。如果所述水滑石是部分脫羥基的,則IR吸收光譜在大約1500-1600cm—1波數(shù)顯示明顯的峰。具體地,IR分析是根據(jù)ATR(衰減全反射比),使用IFS88(Bruker,德國),在以下條件下進行的400-4000cm"波數(shù)區(qū)域,4cm"分辨率和掃描數(shù)目16。在制備例2中使用的式Mg8Al4(OH)24(C03)2'6H20的初始水滑石的IR吸收光譜在大約1300-1400cm"波數(shù)顯示顯著的吸收峰,如圖6所示,而在制備例2中得到的式Mg8AU(OH:h604(C03)2的水滑石的光譜在大約1300-1400cm"波數(shù)和大約1500-1600cm—1波數(shù)顯示顯著的吸收峰值,如圖7所示。因此,通過在大約1500-1600cm"出現(xiàn)的明顯的峰證實,發(fā)現(xiàn)只有在制備例2中得到的水滑石是部分脫羥基的。實施例l-8和比較實施例1-5在氮氣氣氛、8(TC和攪拌條件下,518g二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯和2,328g聚亞丁醚二醇(Mw1,800)反應90分鐘,以生成在兩個末端具有異氰酸酯基的聚氨酯預聚物。在所述預聚物冷卻至室溫后,加入4,269g二甲基乙酰胺以得到聚氨酯預聚物溶液。隨后,將34.4g乙二胺、10.6g丙二胺和9.1g二乙胺溶于1,117g二甲基乙酰胺。在低于l(TC的溫度下將得到的溶液加入到預聚物溶液中,以得到聚氨酯溶液。基于所述聚氨酯溶液中固體部分的總重量,將lwt。/。亞乙基雙(氧乙烯基)雙-(3-(5-叔丁基-4-羥基-間toyl)-丙酸酯)、1wt%l,l,l',l'-四甲基-4,4'-(亞甲基-二對亞苯基)二氨基脲、1wt%聚(N,N-二乙基-2-氨基乙基甲基丙烯酸酯)、0.5wt%二氧化鈦、0.5wt%硬脂酸鎂、4wt%從制備例1-8和比較制備例1-5中得到的各種水滑石分散并使用AdvantisV3(DraisMahnheim,德國)在二甲基乙酰胺中研磨,并與聚氨酯溶液混合,以得到聚氨酯紡紗溶液。然后將所述聚氨酯紡紗溶液去除泡沬并在25(TC的紡紗溫度下干紡,以得到4-細絲40-旦的氨綸纖維。對得到的氨綸纖維測定以下性質(zhì),并將結(jié)果顯示在表l中。(1)抗氯性經(jīng)受50%拉伸的氨綸紗線用水(pH值4.2,97-98°C)處理2小時并冷卻至室溫。將氨綸紗線在45L含有3.5ppm活性氯的加氯水(pH值7.5)中浸泡24小時,通過將1kg元件施加在5cm長的樣品上,用Instron4301(InstronCo.,USA)以300mm/min的十字頭速度測定它的強度,按如下計算強度保持率強度保持率(%)=(S/SQ)xl00(其中,So是處理前的強度,和S是處理后的強度)(2)抗變色性單獨使用氨綸用管型針織機(KT-400,直徑4英寸,400針,NagataSeikiCompany,曰本)制備管型針織物,并在90°C的水中使用擦洗劑混合物沖洗30分鐘,水的重量是織物重量的40倍,擦洗劑混合物為2g/LUNITOLCT-81(ShinyoungChemical,韓國)、3g/LUNITOL-SMS(ShinyoungChemical,韓國)和0.5g/LNaOH。在以下條件下,用彩色視野分光光度計(BKY-Gardener,USA)測量沖洗過的織物的變黃值儀器幾何形狀=45Q/0Q,光源/觀察器=D65/10°,llmm取樣艙門口徑,和重復測量3次。較低的b值意味著較少變色。15表1<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>如表1所示,實施例1-8的氨綸纖維含有部分脫羥基的水滑石,因此它們在高于20(TC的溫度下紡紗的過程中沒有變色,而且對氯有良好的抵抗力。與此相反,包含具有結(jié)晶水的水滑石(比較實施例2和3)的氨綸纖維表現(xiàn)出對在高溫紡紗過程中變色和氯的差的抵抗力。此外,包含沒有部分脫羥基和缺少結(jié)晶水的水滑石(比較實施例1、4和5)的氨綸纖維比那些包含具有結(jié)晶水的水滑石的氨綸纖維對變色更有抵抗力,然而與本發(fā)明的氨綸纖維相比,它們對變色以及對氯的抵抗力較低。實驗性實施例3:包含在氨綸纖維中的水滑石的"A1MASNMR分析使用實驗性實施例1的步驟,通過"A1MASNMR分析實施例2中得到的氨綸紗線,并將結(jié)果顯示在圖4中。從圖4可以看出,實施例中氨綸纖維的數(shù)據(jù)顯示八面體配位的A產(chǎn)和四面體配位的A產(chǎn)的峰。實驗性實施例4:從氨綸纖維中提取的水滑石的"A1MASNMR分析對實施例2中得到的氨綸紗線評價部分脫羥基的水滑石的存在。具體地,通過石油醚處理將實施例2的氨綸紗線除去油脂,將不含油的紗線溶解在具有100ppm以下水分的二甲基乙酰胺中,至濃度在1.3%以下,以及將溶液離心兩次以提取水滑石。提取出來的水滑石在6(TC下干燥并根據(jù)實驗性實施例1的步驟通過"A1MASNMR進行分析。證實提取出來的水滑石的結(jié)果兼具八面體和四面體結(jié)構(gòu),如圖5所示。實驗性實施例5:從氨綸纖維中提取的水滑石的IR分析從實施例2中得到的氨綸纖維中提取出來的水滑石還要根據(jù)實驗性實施例2的步驟通過紅外光譜進行分析。結(jié)果,提取出來的水滑石的IR吸收光譜在大約1500-1600cm-l波數(shù)顯示顯著的吸收峰,如圖8所示。如上所述,本發(fā)明的氨綸纖維對氯和在高于20(TC溫度下紡紗過程中的變色都具有高抵抗力,并且因此可用于內(nèi)衣、襪子,以及特別是運動服,如游泳衣。^雖然已經(jīng)用上述具體實施方案描述了本發(fā)明,但是應認識到本領域技術(shù)人員可能對本發(fā)明做出的各種改進和改變同樣屬于如所附權(quán)利要求書所定義的發(fā)明范圍。權(quán)利要求1、一種包含以重量計為0.1-10%的部分脫羥基的水滑石的氨綸纖維。2、根據(jù)權(quán)利要求1的氨綸纖維,其中所述部分脫羥基的水滑石由式(I)表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其巾M是Mg、Ca或Zn,y是范圍在2.4〈y^4的數(shù)值,z是范圍在(Kz^8的數(shù)值,和m是0或正數(shù)。3、根據(jù)權(quán)利要求2的氨綸纖維,其中所述部分脫羥基的水滑石選自以下化合物Mg8Al4(OH)1604(C03)2、Mg8Al4(OH)808(C03)2、Mg9Al3(OH)1803(C03)15、Mg9Al3(OH)1206(C03)15、Mg9.6Al24(OH)19.202.4(C03)12、Mg96Al2.4(OH)14.404.8(C03)12、Mg8Al4(OH)1604(C03)2-6H20、Mg8Al4(OH)808(C03)2'7H20、Mg9Al3(OH)1803(C03)15'7.5H20、Mg9Al3(OH)!206(C03)^8H20以及其混合物。4、根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項的氨綸纖維,其中所述部分脫羥基的水滑石是通過在200-39(TC的溫度范圍內(nèi)加熱處理具有結(jié)晶水的水滑石而制備的。5、根據(jù)權(quán)利要求4的氨綸纖維,其中所述部分脫羥基的水滑石是通過在250-30(TC的溫度范圍內(nèi)加熱處理具有結(jié)晶水的水滑石而制備的。6、根據(jù)權(quán)利要求l-3任意一項的氨綸纖維,其"Al魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振(MASNMR)光譜顯示八面體配位的A產(chǎn)和四面體配位的A產(chǎn)的峰。7、根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項的氨綸纖維,其紅外(IR)吸收光譜在1300-1400cm"和1500-1600cm"波數(shù)顯示顯著的吸收峰。8、根據(jù)權(quán)利要求l-3任意一項的氨綸纖維,其中所述部分脫羥基的水滑石具有平均粒徑為15)im以下的次生顆粒。全文摘要本發(fā)明提供一種包含以重量計為0.1-10%的部分脫羥基的水滑石的氨綸纖維,其具有出色的抗變色性和抗氯性以及氨綸纖維的原有性質(zhì),并且因此它可以有利地用于制造內(nèi)衣、襪子和運動服。文檔編號D01F6/70GK101528993SQ200780015785公開日2009年9月9日申請日期2007年2月1日優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日發(fā)明者劉炳夏,宋炳洙,徐昇源申請人:曉星株式會社