[发明专利]用于在地毯纱线上施用颜色和高性能化学物质的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及膨化连续长丝(BCF)地毯和相关纺织织物的处理施 用方法，且具体地涉及用于在编织、针织或簇绒之前施用将染料和局 部处理物(诸如染料和性能增强(即，抗污和/或抗染色)组合物) 施用到BCF纱线上的方法。该方法不需要染色和以其它方式处理由 BCF纱线制成的地毯和其它纺织品。因此，实现低库存开销且消除成 本高且对环境不利的染色和低pH化学处理过程。本文中还公开用于 将施用染料和性能增强组合物施用至BCF纱线的系统，和抗污和/或 抗染色纱线，以及由所公开方法的BCF纱线制成的具有改进的抗染 色和/或抗污性质的地毯。

背景技术

目前施用两种众所周知的方法对由合成纱线制成的地毯和其它 织物着色。第一种方法涉及将无色的白色纱线转变成地毯，并且在染 色浴中将地毯染色。这种方法被称作“酸染色法”。该酸染色法可为分 批或连续染色操作。每个染色操作需要大量水、蒸汽来固定染料并加 热以干燥地毯。此外，过量的染料和酸化性能增强溶液的收集和处置 增加了制造成本且对废料管理和水处理设施带来额外负担。第二种方 法在熔融纺丝过程期间将着色颜料添加至聚合物中。这种方法被称作 “溶液染色法”。该溶液染色法是低成本操作，但与酸染色法相比，其 对纤维制造商和地毯厂强加上不合需要的库存分配措施。为了满足消 费者需求，因而，纤维制造商和地毯厂可能需要保持由溶液染色法生 产的着色纱线的高成本库存。易变的生产需求和高库存成本可能影响 库存灵活性，结果使得溶液染色地毯的颜色可用性不合需要地受到限 制。

为了改进耐染色性和/或耐污性，使用局部化学物质来处理地毯 和其它织物。对于尼龙地毯，传统上使用染色阻断剂(例如，酸性染 料阻断剂)和具有含氟化学物质的抗污剂。对于聚酯地毯，诸如聚对 苯二甲酸乙二醇酯(2GT)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(3GT)地毯和 聚丙烯地毯，作为地毯整理工艺的一部分，可将抗污化学物质局部施 用到施用簇绒地毯上。聚酯和聚丙烯地毯通常不需要染色阻断剂处 理，这是因为它们缺乏充当酸性染料染位点的胺端基而对酸性染料和 着色剂具有固有的耐染色性。

在地毯厂的局部施用可采用尽染施用(exhaustapplication)施用和 喷淋施用形式。已知尽染施用施用(即，在高(300至400重量％) 纤维吸液率(wetpick-up)下的高给液量浸轧过程(flex-nipprocess))相 比于抗污剂的纤维吸液率为10至20重量％的喷淋施用提供功效方 面的施用改进。与喷淋施用相比，尽染施用施用施用通常使用更大量 的水和能量来干燥和固化地毯。喷涂含氟化学物质产品被设计成相比 于尽染施用施用使用较少的水和能量，但并没有赋予令人满意的抗污 性质。

虽然在地毯行业中使用各种方法来对地毯进行染色和整理，一些 规模大而一些规模小，但是大部分现今制造的地毯是在连续染料范围 上染色和整理。这主要通过两种方式中的一种完成：在一种情况下， 采用两阶段方法，其中首先将地毯汽蒸并且染色，汽蒸，冲洗，且提 取出过量的水；随后施用染色阻断剂(SB)，再次将地毯汽蒸并且洗 涤，然后以泡沫或液体喷雾剂的形式施用抗污含氟化学物质(FC) 且最后干燥地毯。(参见，例如美国专利第5,853,814号；第5,948,480 号和WO2000/000691)。在第二种稍微改进的情况(被称作共施用施 用方法)下，也是首先将地毯汽蒸并且染色，再次汽蒸，冲洗并且提 取；且随后在高纤维吸液率下一起施用SB和FC的混合物施用，在 此之后将地毯和化学物质再次暴露来蒸汽处理以固定处理物，随后干 燥。(参见，例如美国专利第6,197,378号和第5,520,962号)。在两种 情况下，需要低pH溶液、过量的水和能量用于SB和FC来渗透地 毯并且实现均匀的覆盖。总之，典型的方法如下：BCF纱线→加捻→ 热定形→簇绒→地毯→染色→染色阻断/抗污。

发明概要

出于环境和成本原因，期望降低染料溶液、染色阻断剂和局部抗 污制剂，尤其是包含含氟化学物质的制剂的总用量。此外，还期望降 低用于施用染色、抗染色和/或抗污组合物的水和低pH化学物质的 量。因此，需要使用较少水、标称pH化学物质和较少能量施用来施 用这些有利组合物的方法。