[发明专利]聚酯纤维和丝及其生产方法

说明书

本发明涉及还含有少量添加剂的聚酯纤维和丝及其生产方法。

众所周知，分别含有少量添加剂的纤维，或丝取决于混合物的组成，可通过熔融纺丝和部分以同样的拉出速度加工，这样可提高非弹力丝的断裂伸长率。欧洲专利的公开文本EP0041327B1中公开了聚酯和液晶物质(LC聚合物)的混合物这样的例子。然而，这些液晶混合物很贵并造成纺丝问题。另外，还可能出现纱的不规则和纤维的断头现象。

欧洲专利的公开文本EP0080274B1中公开了往形成纤维的聚合物(聚对苯二甲酸乙酯)中加入聚亚己基己二酰胺和聚乙二醇。这样可提高断裂伸长率。可是，这样的混合物纺丝是有问题的。因此，如下面的表1和表2(见添加剂型号为AS2503，A3和A4时)所示，经常发生纤维断头现象。欧洲专利的公开文本EP0080274B1中笼统地谈到除了如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烃和聚乙二醇，还有聚-ε-己酰胺在原则上都是不能与聚对苯二甲酸乙酯相混合的聚合物。然而，依照实施例和权利要求书，除聚乙二醇外，只有聚亚己基己二酰胺可作为添加的聚合物，这对于本领域技术人员来说意味着考虑到其它要求如纺丝性能和产品性能，聚酰胺6明显地比聚酰胺66产生更坏的结果，因此不会再考虑其作为添加剂。

本发明使用术语“不可混合的聚合物”是指在纺丝温度下和形成纤维的热塑性聚合物形成两相熔体的聚合物。对这样的一种熔体进行的显微研究和照片指出有两相系统，其中不可混合的聚合物的细分散微滴连续地分散在纤维成形的聚合母体中。

上面所描述的情况，其中不可混合的聚合物是处于成纤母体中，根本上不同于在该温度范围内所形成的所谓各向异性熔化物，在这个状态下热塑性聚合物可以熔融纺丝。如果在如欧洲专利的公开文本EP0041327中所说的液晶物质中加入聚酯纺丝聚合物，加热并由剪切力的作用就可产生各向异性状态。

在J.Appl.Polym.Sci.，vol.55，57-67(1995)中，Aslan等人.公开了聚对苯二甲酸乙酯和尼龙6的混合物的纺丝，在聚酰胺6的浓度为5wt％时，研究的纺丝速度高达3600m/min。这种情况与未改性的对比材料相比发现其断裂伸长率降低。

在J.Appl.Polym.Sci.，vol.67，723-737(1998)中，Evstatiev等人.为了研究以其重量比为40/60时的PET/PA6熔合物的分子间相互作用以寻找这种熔合物的混溶性。然而，在聚酯中用60％的PA6使这种纤维完全不经济的。

Aslan et al.所引用的并作为部分基本背景技术的不同的日本出版物中涉及聚酯和聚酰胺的混合物。J61266616-A(以德温特文摘形式)描述了聚酯/聚酰胺混合物在高浓度比例时纤维化消失，J56015414-A(以德温特文摘形式)描述了往尼龙6中加入10-30％的聚酯。欧洲专利的公开文本EP0047464B1中描述了不同的丙烯腈聚合物，作为用于聚对苯二甲酸乙酯(PET)的聚合添加剂的尤其是聚甲基丙烯酸酯。

从所述欧洲专利的公开文本EP0047464B1和EP0631638B1中看出-后者的公开文本描述了一种亚胺化添加剂-在这种情况下限制了纺丝的可靠性。这种材料的使用意味着纤维断头的增加。

所述欧洲专利的公开文本EP0631638B1描述了一种纤维聚合物，基于这种纤维聚合物它含有0.1-0.5wt％的基本上是以杂质形式存在的50-90％的亚胺化聚甲基丙烯酸酯。尽管在这方面没有给出数字例，这种纤维聚合物比所说的欧洲专利的公开文本EP0047464B1所描述的纤维聚合物具有更好的纺丝性能。然而，聚甲基丙烯酸酯添加剂的显著缺点是其价格相对较高。更具体地说，这种亚胺化聚甲基丙烯酸酯的成本显示这种所述添加剂的必要工艺是不经济的。另外，所描述的这种添加剂不易大批量地购买到并且它的使用意味着只依赖少数几个生产厂家。

另外，部分取向丝的生产不能直接或顺利地适用于拉伸-变形工艺而且在所述带有实施例的欧洲专利的公开文本EP0631638B1中也没有描述其进一步的加工过程。它给出了在纺丝速度为3500，6000，7000和8000m/min时的断裂伸长率的值。然而这种情况下的断裂伸长率值不能有利地适用于合纤变形工艺的进一步加工中。所引用的例如在纺丝速度为6000m/min时的断裂伸长率是65％。然而，具有这样伸长率的纱线不能顺利地应用在拉伸-变形工艺中，它的使用将是一种例外而非正规的。实际上，在拉伸-变形工艺中的断裂伸长率通常为大约120％。在纺丝速度超过3500m/min时这种所引用的伸长率就关联到适用于工业和纺织的高度取向纱线。