专利名称：染色的聚烯烃纱线及使用这种纱线的织物的制作方法
染色的聚烯烃纱线^L使用这种纱线的织物
背景技术：
造的织物。用现有的分散染料或印染系统使这些织物按常规方式着色。在 同一染浴或印染操作中获得单一色调或多种色调。通过针织、机织或非机 织工艺将本发明中的织物制造为坯布(greige goods )。用一种水平的染料 添加剂获得单色。在同一染浴中各包含不同水平染料添加剂的多种纤维将 导致多种色调。通过增加聚烯烃纱线或纤维中可分散染色添加剂的量，分 散染料的亲合力相应增大。根据本发明制造的织物可以未染色的形式储存 在染厂中。然后用常规的分散染色机或印染法添加颜色。采用本领域技术 人员已知的经济的常规分散染色系统获得意想不到且新颖的效果。本发明 在服装和家居装饰品行业中特别有用。所生产的织物感觉且看上去与常规 织物相同，但重量更轻。这是由于聚烯烃的比重为0.91g/cc,而棉花的比 重是1.5g/cc,以及聚酯的比重是1.38g/cc。此外，耐光性和耐洗性与聚酯 相似。
相关技术简述
针织和机织织物以及纺织品是世界范围的庞大产业。棉是用于制造机 织或针织织物的纤维的主要选择。长久以来棉已用于制造纱线和纺织品。 棉是天然纤维，生长在世界的许多地方。世界范围内存在许多棉纺系统。 用棉纺系统容易生产用于服装和家居装饰品的棉纱。埃及和美国棉短纤维 是^f吏用最广泛的生产纱线和织物的棉。
棉纺系统从在田地采摘的棉团开始。该纤维被称为"短纤维，，， 一般 长度为3/4，，到1.5，，( 1.9到3.8cm)。长度较长的棉比长度较短的短纤维昂贵。
较长的短纤维将得到上好的细纱。机器清洁、梳理，然后将粗纱制成各种 尺寸。通过在本领域众所周知的机器上加捻或"纺织"粗纱，将棉制成各 种尺寸的纱线。生产纱线以待针织或机织，来产生用于服装和家居装饰品 的织物。通过采用各种尺寸的大或小纱线，针织或机织制造者能够制造各 种类型的外套或服饰。如果棉织物被制造并保持在未染色状态，则该织物
被称为坯织物(greige fabric)。这是制造使用最广泛的棉织物的最常见且 经济的方法。通常在接到织物终端用户的订单后进行织物的染色或印染。 然后将染色的棉织物剪切成适当的形状，并由这些部分缝制成各种服装外套。
在棉服装织物上着色的最常见的系统使机织、针织或非机织织物染 色。将织物放置在包含水、还原染料或直接染料和化学品的机器中。将染 浴的温度调节到期望值。熟练的操作者将采用此方法在棉织物上产生期望 的色度。根据客户的要求，干燥和整理织物。染厂是含有昂贵的染料和整 理设备的资本密集的操作。除染色之外，染厂具有干燥和整理设备如预缩 机、化学品施加器以及辗压或折叠设备。理想地，棉的优良替代品能够用 现有的棉纺来加工，染色和整理棉的染色及整理设备系统遍布世界范围。
由棉针织或机织的织物具有标准的名称，并作为商品购自世界大多数 地区。然后，制造者将织物送到染厂作为未着色的坯织物储存，等待对着 色织物的订单。将染色的织物剪切和缝制成服装外套或者家居装饰品产 品，例如巾争帐、床单或室内装饰品。
已进行了许多尝试以生产棉的合成替代品。人造丝(rayon)和醋酸纤 维素是最早成功生产出棉的替代品的尝试。源自羊毛的纤维素用于人造丝 工艺中。人造丝和醋酸纤维素广泛用于服装和家居装饰品行业。然而，生 产这些纱线和纤维导致大量污染，在美国不生产它们。人造丝具有非常值 得期望的性质。它易于染色，并且所生产的外套是明亮且柔软的，是棉的 优良替代品。因为大多数人造丝不得不靠进口且通过专业制造来生产，所 以它是昂贵的，除昂贵的高档时尚外套之外，不使用它。还将人造丝与棉 或其它合成物混合以制造具有期望特性如触感或悬垂性的织物。人造丝或 醋酸纤维素替代棉时没有重量优势。它们的比重与棉的比重相同。
由丙烯腈单体制成的合成丙烯腈系纤维(acrylic fiber)也用于制造柔 软的纤维。此纤维不象棉那么易于染色，且主要以大颜料染色批次(large pigment dyed lots )生产，即纤维纺纱之前先结合染料。此外，丙烯腈系纤 维比棉贵得多。它具有1.17g/cc的比重，这使它与羊毛混合用于运动衫及 用于^f未类(hosiery)是理想的。
由聚酯制成的合成纤维占用于生产织物的所有纤维的一半。制造聚酯 是很大的产业。世界范围内生产大约330亿磅聚酯用于服装和家居装饰品。
聚酯最初作为棉的替代品而被引入，但聚酯没有取代棉，而是通常与 棉混合或共混。长久以来，聚酯已被设计达到感觉柔软，并与棉混合，使 得能够用棉纺系统制造纱线。实际应用中有许多棉/聚酯的不同共混物。发 现60%棉与40%聚酯的共混物是非常普通的。在针织和机织织物中发现这 些共混物。在现今的现代染色和整理装置中，由棉和聚酯的共混物的纱线 制成的未染色的织物被染色、整理并以单色运送给终端用户。使采用一种 染料染色的棉的色度与采用分散染料染色的聚酯的色度相匹配需要很高 的技艺。染色这类共混物时，采用两步法，这比采用一步法贵得多。
聚酯具有一些缺陷。染色困难，并且将聚酯和棉染成均匀的色度需要 很高的技巧。聚酯纤维需要受压下的高温以吸收高能量分散染料。用直接 或还原染料将棉染色，不需要压力或高温。为了染聚酯以及聚酯和棉的共 混物，多数有经验的染厂保留大量分散色度。而且，由100%聚酯制成的 织物，穿着者感觉沉重。
非常期望在服装和家居装饰品行业中有可利用的具有新特性的合成 纱线或织物。理想地，合成纤维可以用于制造供类似于由100%棉制成的 织物使用的纱线。聚酯不符合这些标准。
聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)是由至少85%的乙烯、丙烯或其它烯烃单 元组成的人造纤维。除在常规的染色或印染系统上不易染色之外，聚烯烃 纤维可以是棉的理想替代品。本人已发现1.8旦/丝且纤维长度1.5"到2"( 3.8 到5.1cm)的聚烯烃是棉的优良替代品。除了它的"触感"之外，聚烯烃 纤维具有下列特性
1 、利用现有的纺纱系统容易将聚烯烃纤维转换为纱线；
2、 聚烯烃纱线在针织机和织机上运行良好；
3、 聚烯烃纱线触感柔软；
4、 聚烯烃短纤维在非织机上运行良好；
5、 聚烯烃织物展现出良好的触感；
6、 聚烯烃织物干燥快速；
7、 聚烯烃织物能够传输水分但保持身体热量；以及
8、 聚烯烃织物非常耐沾污。
聚烯烃的主要不足在于它不能用常规染色系统染色。几乎所有聚烯烃 织物和纱线是颜料或溶液染色的，即在纤维纺纱之前结合颜料。由颜料染 色的纱线制成的织物无法在收到订单时染成流行色度。这在服装和家居装 饰品行业中使织物制造昂贵，且存货过大，难于管理。目前颜料染色的聚 丙烯主要用于制造地毯和垫子。聚烯烃具有相对低的熔点。对于某些应用， 聚烯烃纤维在过低的温度熔融。结果，聚烯烃纤维在高的干燥温度下不具 有尺寸稳定性。
已进行了一些尝试以生产可染色的聚烯烃纤维。
授予Eominguez等的美国专利6,420,482涉及一种组合物，其包括聚 烯烃以及官能化聚烯烃和聚醚胺的反应产物的共混物，其中在惯用的混合 装置中将聚醚胺接枝入官能化聚烯烃中。
授予Henkee等的美国专利6,146,574也涉及一种组合物，其包括聚烯 烃以及官能化聚烯烃和聚醚胺的反应产物的共混物，其中在惯用的混合装 置中将聚醚胺接枝入官能化聚烯烃中。
授予Calogero等的美国专利6,126,701涉及一种未改性聚烯烃纤维的 染色方法。未改性的聚烯烃纤维与处于或者高于聚烯烃玻璃化转化温度 (Tg)下的胶状乳剂接触。通过将水和溶解在有机溶剂中的长链烷基取代 的蒽醌染料混合制备该乳剂。
授予Sheth等的美国专利5,576,366涉及可用分散或阳离子染料染色的
乙烯烷基丙烯酸酯接枝聚丙烯的组合物。可以包括少量聚酯，和包括单酸 甘油酯和线性烷基盐的亲水改性剂。该亲水改性剂还起连接聚酯和聚烯烃
的增容剂的作用。Sheth还披露了用于聚烯烃纤维染色的方法，其将聚烯 烃与烷基基团上具有1到4个碳原子的烷基丙烯酸酯和乙烯的热塑性共聚 物接枝成纤维，向聚烯烃基质中添加聚酯，将该组合物纺成纤维，然后使 该纤维暴露于染浴中。
授予Sheth等的美国专利5,550,192教导了一种聚烯烃纤维，其包括约 98%重量到70%重量的聚烯烃，以及包括约70到82%重量的乙烯和约30 到18%重量的烷基丙烯酸酯的选定量的乙烯共聚物，其中烷基具有一个到 四个石友原子，所述组合物包含聚烯烃和乙烯共聚物总重量的0.2到3.0%的 烷基丙烯酸酯，其中所述共聚物的至少一部分接枝在所述聚烯烃上，并且 有效量的所选分敎染料扩散到聚烯烃中以生成着色的纤维。
授予Hoyt等的美国专利5,169,405涉及具有多色图案的主要聚酯织 物。该织物具有至少一种非芳香剂，少于所述纤维50。/。重量的在高于约 180。C时熔融的部分结晶的聚曱基烯烃纱线，以及聚酯纱线。在预定图案 中将聚曱基烯烃纱线和聚酯纱线构造在一起，然后用*染色技术部分染 色。
授予Havens等的美国专利4,320,046涉及烯烃聚合物、聚乙烯和聚丙 烯的染色，通过在烯烃聚合物中M少量C-14或更高级a-烯烃与聚 丙烯-接枝物-马来酸酐的共聚物，并随后用碱性染料原料如Malachite Green 的7jO容液处理该纟且合物。
授予Fuest等的美国专利3,926,553涉及包含少量烷基或含芳烷基胺聚 合物的成形聚烯烃制品的可染性程度的选择性控制方法。用弱酸性阴离子 表面活性剂处理该成形制品以^提高可染性，或者用强酸性阴离子表面活性 剂处理以抑制可染性。
授予Farber等的美国专利3,652,198涉及用路易斯酸以非连续的方式 处理由聚(a-晞烃)或聚酯以及热塑性含氮碱性聚合物制成的成形制品以 获得多色制品的工艺。
授予Brown等的美国专利3,622,264涉及在同一染浴中采用可任选地 包含阴离子或非离子表面活性剂的不同等级染料的共混物将聚烯烃织物 染成多色图案的工艺。
授予Coover等的美国专利3,315,014涉及聚丙烯纤维，其用聚合乙烯 基吡啶改性，以提高纤维的染料亲合性并赋予抗氧化和风化性。
授予Craubuer等的美国专利3,256,362涉及由烯键不饱和的聚酯生产 的改性聚烯烃。
本领域已知，在聚烯烃上接枝某些官能度会使聚烯烃可染色。上面列 出的全部专利涉及明显区别于本发明的化学。例如，Craubuer3,256,362涉 及区别于上面列出的其余专利的不饱和聚酯。Craubuer专利要求混合困难 和不相关类型的聚酯。在该专利中的不饱和聚酯不是无定形的，且没有在 生产聚烯烃所需的低温下充分混合。
Bertamini等的专利合作条约申请WO03029536A1 ( "Bertamini")教导
聚烯烃聚合物(从95到55%重量)和小纤维形成聚合物(从5到45%重 量)以提供聚烯烃和小纤维形成聚合物的共混物。在挤出机中熔化该聚合 物共混物以提供聚烯烂和小纤维形成聚合物的大体上均匀的熔融共混物。 使该熔融共混物通过长径(L/D)比范围从约3到约30的喷丝头，以提供 一种纤维，其具有聚烯烃基质和分歉在聚烯烃基质中的小纤维形成聚合物 的伸长的、大体上不连续的小纤维，由此，纤维的外表面基本没有小纤维。 Bertamini教导，聚胺和聚酯制造适合的小纤维形成聚合物。Bertamini还 教导了利用0到20%重量的选自下述组的聚烯烃增容剂马来酸盐化的聚 丙烯(maleated polypropylene),马来酸盐化的乙烯-丙烯共聚物、马来酸盐 化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、马来酸盐化的苯乙烯-乙烯-苯乙 烯共聚物、马来酸盐化的乙烯-丙烯-二烯单体共聚物和马来酸盐化的乙 烯-丙烯橡胶。还公开了其它聚烯烃增容剂。适合的聚酯包括聚对苯二甲 酸亚乙酯、聚对苯二甲酸亚丁酯和聚对苯二曱酸亚三曱酯。Bertamini教导 了对于形成小纤维，10:1到40:1的聚酯熔体粘度与聚烯烃熔体粘度比是优 选的。因而，显然，Bertamini涉及采用半晶质的和分子量相对高的聚酯，
如通常在纺织纤维生产中使用的。
发明概述
本发明涉及包括聚烯烃和染色增强剂的可染色聚烯烃纤维。染色增强 剂可以是任何可使用的基于对苯二酸酯的共聚多酯。基于对苯二酸酯的共 聚多酯可以选自以下组PETG， 二元醇改性的聚对苯二甲酸亚乙酯共聚 多酯，优选用1,4-环己二曱醇改性；以及聚(环己烷二亚曱基)对苯二曱 酸酯PCT的酸或二元醇改性共聚多酯，即户CX4 ;^尸CT( 。染色增强剂可 达可染色聚烯烃纤维重量的约40%,优选地，染色增强剂可达可染色聚烯 烃纤维重量的约0.5%到约25%，更优选可达可染色聚烯烃纤维重量的约 1%到约12.5%。可染色的聚烯烃纤维可以任选地包括有效量的聚烯烃增容 剂。
本发明的聚烯烃可以是选自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其共混物 的聚丙烯。或者，本发明的聚烯烃可以包括聚乙烯。
本发明的目标是采用具有棉织物的大多数特性并克服了聚酯织物缺 点的合成纱线以创造新颖的针织机织或非机织织物。为了取得作为棉织物 优良替代品的资格，该织物必须能够以坯布的形式获得，易于在常规系统 上染色，触感柔软；该织物必须"透气"并从身体芯吸走水分。用本发明的 合成纱线制造的织物将易于手洗或机洗，并且不会被一般的家庭食物污渍 沾污。用本发明制造的织物比使用标准尺寸的纱线制造的织物重量轻，且 在室温下比棉织物干燥更快。用本发明制造的织物具有出众的耐光和耐洗 性。
尽管棉纺系统是使用最广泛的系统，但本领域技术人员能够利用任何 常头见的纺纱系统制备能制成纱线的纤维。精纺(worsted spinning)、毛纺 (woolen spinning)或改进的寿青纺是一些更常见的纺纱方法。可以改变纤 维的长度和旦(denier)以适应^f壬何纺纱系统。
除了纺成纱线的短纤维，还有连续的长丝纱线的大量生产。本发明可 以应用于如前文所定义的纤维或丝。简而言之，本发明涉及用可分散染色
的合成聚烯烃纱线和纤维制造针织机织及非机织织物坯布的方法，该坯布 易于用商业上可获得的分散染色系统染色和加工。通过详细的描述，这些 坯布优于棉以及棉聚酯共混物的新的优点将是显而易见的。本发明还展示 了接枝在聚烯烃上以使其可分散染色的优选的新添加剂。
通过下文给出的详细描述，本发明进一步的目标及进一步的范围将变 得显而易见。然而应理解，仅为了说明给出详细描述和实施例，因为在本
附图简述
图1显示了作为染色增强剂母料(MB )浓度的函数的颜色强度和Delta E CMC ( A五c,)(实施例XI )，采用含20%母料的经染色的纤维作为参照样。
图2是在2000X放大倍率下实施例xm纤维A的横截面的显微照片。 图3是在3600X放大倍率下实施例XIII纤维A的横截面的显微照片。 图4是在9500X放大倍率下实施例XIII纤维A的横截面的显微照片。 图5是在18000X放大倍率下实施例XIII纤维A的横截面的显微照片。 图6是在36000X放大倍率下实施例XIII纤维A的横截面的显微照片。 图7是在61000 X放大倍率下实施例XIII纤维A的横截面的显微照片。 图8是在12500X放大倍率下实施例Xin纤维B的横截面的显微照片。 图9是在25000X放大倍率下实施例XIII纤维B的横截面的显微照片。
发明详述
本发明涉及利用已被增强接受分散染料的聚烯烃纱线或纤维制造针 织、机织或非机织的织物。本发明的聚烯烃组合物能够接受分散染料。聚 烯烃不能染色，但添加到本发明的聚烯烃中的添加剂将接受在用以染色聚 酯或聚酯和棉的共混物的染色装置中所使用的任何分敎染料。不需要购买 特别的染料来获得所有描述的色度。本发明在聚烯烃中使用添加剂以产生 被制成机织、针织或非机织坯布织物的纱线。本发明的织物可以作为未着 色的存货储存。采用通常用于聚酯染色的分散染料使坯布着色。用于聚酯
染色的非常高的温度对聚烯烃织物染色是不必要的。220。F 266。F (104°C 130°C )的温度是理想的。当采用本发明染色聚烯烃织物时，获 得任何颜色的明亮深色度。
对本发明来说，术语"纤维，，指高长宽比能够形成二维或三维制品(如 机织或非机织织物)的成形的聚合体。术语"聚烯烃纤维"意指由可包括本 文所述的各种抗氧化剂、颜料和添加剂的聚烯烃制备的纤维。此外，纤维 指可以采用本领域技术人员公知的任意各种形式的丝，即单丝、复丝、丝 束、短或切断的纤维、纤维纱线、绳，机织、栽绒及针织织物，非机织织 物(包括熔喷法和纺粘织物，以及多层非机织织物)、层压制品，以及这 些纤维的组合。本发明的纤维可以是单丝、复丝或者双组分纤维。可以将 本发明的纤维制备成短纤维、纱、绳或直接纺成的非机织织物。
除仅一种单色外，染上多种色调。用具有1%重量到15%重量的染色 增强剂的聚烯烃纱线使织物在含分散染料的同一染浴中染成同一色度的 多种色调。这通过将本发明中详细说明的不同强度的染色增强剂添加到聚 烯烃纤维或纱线中得以实现。举例来说，具有5%重量染色增强剂的纱线 称为"A",具有3。/。重量染色增强剂的纱线称为"B",以及具有1.5%重量染 色增强剂的纱线称为"C"。将纱线A、 B和C 一起放置在织物形成机器如 织机上时，所得织物在同一染浴中染色为三种新的自有色调。 一种深，一 种中等， 一种浅。浓缩物的优选范围从1%重量到15%重量。
当用含两种染色程度的纱线和不含任何染色增强剂的一种纱线制造 织物时，产物将是具有两种色调的织物以及白色的织物。该方面产生了新 颖且意想不到的效果。本领域技术人员将发现利用本发明制备新织物的许 多令人愉快的方式。
当用仅含一个水平染色增强剂的纱线制造时，由聚烯烃纱线制成的织 物将染色为单色。优选的染色增强剂的量基于布料的重量应当为5%。可 以使用从1到15%的其它浓度以改变染料吸收。
采用100%的本发明聚烯烃纱线能够获得意想不到且新颖的效果。采
用根据本发明制备的聚烯烃的好处如下
1、 聚烯烃织物在温水中耐洗；
2、 聚烯烃织物可以在低温下晾干或快速机器干燥；
3 、分散染色的聚烯烃织物在洗涤过程中不会伸长或收缩；
4、 聚烯烃织物干燥基本不起皱；
5、 聚烯烃织物耐沾污；
6、 聚烯烃织物触感柔软；
7、 聚烯烃织物比棉轻38%;
8、 聚烯烃织物会芯吸水分且透气；
9、 聚烯烃织物防霉菌及藻类生长；
10、 可以用纺纱或连续长丝制造聚烯烃纱线；以及
11、 聚烯烃织物的特征在于是易于打理、便于出行的外套。
聚烯烃染色增强剂
有各种促使或增强聚烯烃接受染料的方法。使聚烯烃可分散染色的优 选方法3。下
将一定量染色增强剂添加到聚烯烃聚合物中。染色增强剂可以是任何 基于对苯二酸酯的无定形的共聚多酯。基于对苯二酸酯的无定形的共聚多
酯可以选自PETG， 二元醇改性的聚(对苯二甲酸亚乙酯)共聚多酯， 优选用1,4-环己二曱醇改性；以及聚对苯二曱酸环己二曱酯PCT的酸或二 元醇改性共聚多酯，即尸CTJ斧尸CTG"。添加到聚烯烃中的优选的染色增 强剂是无定形的PETG ( 二元醇改性的聚对苯二曱酸亚乙酯)。选用无定形 的PETG是因为它在比聚丙烯低的温度下"熔融"。这使本领域技术人员能 够用常规聚烯烃纤维挤出机制造可染色的聚烯烃。不需要特别的设备来执 行此操作。此添加剂的优点在于添加染色增强剂不必干燥及减湿。
除基于对苯二酸酯的无定形的共聚多酯之外，染色增强剂可以另外包 括聚烯烃增容剂。i^^炎J^容,/可以选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-接枝物-马来酸酐、聚丙烯-接枝物-马来酸酐以及聚乙烯-聚丙烯-接枝物-马来酸酐。
优选的聚烯烃增容剂是聚丙烯-接枝物-马来酸酐，以提高PETG在聚烯烃 纤维中的分散性。
优选的染色增强剂是来自Eastman Chemical的无定形的PETG 1428和 来自Uniroyal的聚丙烯-接枝物-马来酸酐Polybond 3200。 96%PETG 1428 和4%聚丙烯-接枝物-马来酸酐的共混物是理想的(除非特别说明，百分比 按重量计)。本人使该共混物进入聚丙烯以产生50%活性的化合物。50% 是聚丙烯，48%是无定形的PETG,以及2%是马来酸酐-接枝物-聚丙烯。 本领域技术人员会选择适当的方法来制备该化合物。当然，本领域技术人 员将通过试验改变百分比以适应他们的需要。
本发明的组合物的制备可以按几种不同方法实现。通过使单独包括基 于对苯二酸酯的无定形的共聚多酯或任选包含聚烯烃增容剂的染色增强
剂与聚烯烃聚合物接触，通过例如干混这些材料然后使整个组合物通过挤 出机，可以将染色增强剂添加到聚烯烃中。本领域技术人员容易理解可以 将组分单独送到熔融才齐出机的进料口 ，而不是在送入才齐出机之前干混它 们。或者，可以将组分直接送到混合设备如混合挤出机、高剪切连续混合 机、双辊轧机(two roll mill),强力混合机如Banbury等。确保染色增强剂 充分分散的混合替代方法是分两阶段混合。第一阶段制备浓缩物(或举 并)，包括在高剪切混合机如Banbury混合机或混合挤出机中使染色增强剂 与适当量的聚烯烃聚合物混合。第二阶段，在高剪切下混合该浓缩物以及 包括额外的聚烯烃聚合物在内的全部剩余组分。还可以在低剪切环境，例 如在纤维纺纱生产线的挤出机部分混合第二阶段。总的来说，目的是获得 所有组分的适当M,这通过足以引发塑料成分熔融的剪切和热量是容易 实现的。然而，应当如本领域技术人员正常操作的那样控制混合的时间和 温度，以避免过于降低分子量以及组分不必要的挥发。根据所用的聚烯烃 塑料组合物，能够预期约250。F到约550T (121。C到约260。C )的熔融温 度范围。如果本发明的组合物为球状，可以将它们包装在Gaylord或鼓状
圆桶中，而无需特别的气体密封剂。
使用聚烯烃增容剂以帮助基于对苯二酸酯的无定形的共聚多酯牢固
地固定在聚烯烃上。聚烯烃增容剂不是使聚烯烃可^:染色所必需的。然
而，已发现如果没有聚烯烃增容剂，基于对苯二酸酯的无定形的共聚多酯 不能均匀分散。这导致不均匀的*和不均匀的染色。
可染色的聚烯烃纤维和纱线
将10%owg(owg:基于布料的重量)的包含染色增强剂(包括基 于对苯二酸酯的无定形的共聚多酯，48。/。无定形的PETG (聚酯)；和聚烯 烃增容剂，2%聚丙烯-接枝物-马来酸酐)以及50%聚丙烯的小球送入采用 聚烯烃纤维挤出机。产物是包含与95°/。聚烯烃混合的5%可分散染色染色 增强剂的纤维。当在含分散染料的染浴中时，本领域技术人员为获得期望 的色度会改变接枝物与聚烯烃的共混物。本人改变了共混物并对纤维染 色，发现对于深的单色优选的增强作用将是5%owg,对于较浅的色度为 2.5%owg。 5。/。owg纤维和2.5。/。owg纤维在同一染浴中时，由同一染浴得到 令人愉快的双色调色度。术语"染色增强的聚烯烃"描述了可染色的聚烯烃产品。
由于下列原因，含50%聚烯烃、48%无定形的PETG和2。/。聚丙烯-接 枝物-马来酸酐共混物的小球是优选的
1、 分散染料是接枝物吸收的唯一染料。
2、 共混物在聚烯烂的加工温度熔融。
3、 共混物接枝并易于挤成小球。
4、 混合的小球送入聚烯烃纤维挤出机不必完全干燥(bone dry )。
5、 在纤维挤出期间，共混物混合均匀并在聚烯烃内充分分散。
6、 可染色接枝物在任何染色条件下是稳定的。
7、 接枝的纱线或织物用标准分散染料染色或印染。
8、 印染易于实现，且仅需暴露在212T (IO(TC )温度的蒸汽下2到4分
钟。
9、 颜色在175。F (79.4°C)的温暖温度下耐洗。
10、 接枝物提高了聚烯烃的"触感"。
现在将更详细地描述本发明。 实施例I-单色织物
a) 挤出具有8~22[HI1]dg/min熔体流动指数(用ASTM D-1238,条件 L-230/2.16测量)的聚烯烃小球，并与使用上述优选的PETG和聚丙烯-接 枝物-马来酸酐混合物的共混物紧密混合。用常规的纤维挤出设备将95% 聚烯烃和5。/。PETG/聚丙烯-接枝物-马来酸酐的共混物挤成短纤维。纤维为 1.8dpf并剪切成1.5" ( 3.8cm )。生产并包装大约l，OOO磅(454kg)短纤维。 每丝的旦接近棉，因此其是短纤维长度。
b) 人造纤维的染色增强的聚烯包在梳棉过程中混合在一起，并制成粗 纱的紧密共混物。用常规棉设备制成的粗纱被环锭纺纱成10/1棉纱支数并 巻绕在3磅(1.3kg)包裹上。生产大约1000磅(454kg)纱。
c) 在10针距(cut)圆型针织机上针织10/1聚烯烃纱线。此制造工 艺形成最适于制作剪裁和缝制运动衫的未染色的坯布。
d) 在通常用于聚酯染色的常规喷射染色机中将运动衫坯布织物染色。 将温度保持在250°F (121°C)以避免损坏聚烯烃。0.5%owg的分散染料 Terasil Blue BRL与标准染料分散化学品和水一起使用。所得运动衫织物是 新颖且令人愉快的明亮色度的深蓝色。织物在相对冷的炉中干燥。温度保 持低于聚烯烃的熔融温度或者200。F (93.3°C)。水闪蒸，留下干燥明亮的 织物，巻起并包裹供出货。与棉或棉聚酯共混物相比，干燥时间大大减少， 因为聚烯烃仅含少量的水。
f)剪裁和缝制运动衫织物，它是意想不到地新颖的。重量上它比制成 同样规格的棉运动衫轻至少30%。这是因为聚烯烃的比重是0.91g/cc，而 棉或棉_聚酯共混物为1.38g/cc或更多。
此新颖的运动衫事实上会漂浮在水中。该运动衫具有棉的外观和触 感，而在重量上实质上更轻。本领域技术人员理解，可以同样方式用不同 尺寸的纱线生产不同重量的织物。
实施例II 一色调聚烯烃织物上的色调
a) 将具有8~22dg/min熔体流动指^:的聚烯烃小球与上述染色增强剂 紧密混合。混合物是95%聚烯烃与如本发明中所述的由PETG和聚丙烯-接枝物-马来酸酐组成的5%染色增强剂。用常规的短纤维挤出设备将混合 物挤成短纤维。dpf为1.8并剪切成1.5" (3.8cm)。生产并包装大约1,000 磅(454kg)短纤维。每丝的旦接近棉，因此其是短纤维长度。这一批称 为"纤维A"。
b) 将具有8~22dg/min熔体流动指数的聚烯烃小球与上述染色增强剂 紧密混合。共混物是97%聚烯烃与如本发明中所述的由PETG和聚丙烯-接枝物-马来酸酐组成的3%分散染色增强浓缩物。用常规的纤维挤出设备 将混合物挤成短纤维。dpf为1.8并剪切成1.5" (3.8cm)。生产并包装大约 l,OOO磅(454kg)纤维。每丝的旦接近棉，因此其是短纤维长度。这一批 称为"纤维B"。
c) 在梳棉过程中分别将短纤维的聚烯烃包混合在一起，并制成粗纱。 用常规棉设备制成的粗纱环锭纺纱成10/1棉纱支数并巻绕在3磅(1.3kg) 包裹上。每种纱线生产大约1000磅(454kg)，共1000磅具有5%浓缩物 的聚烯烃(纱线A )，以及1000磅接枝有3%浓缩物的聚烯烃(纱线B )。 两种都将接受分散染料。
d) 将含5%浓缩物的聚烯烃纱线A和含3%浓缩物的聚烯烃纱线B并 排放置在10针距圆型针织机上。两种纱线都是10/1。在10针距圆型针 织机上针织聚烯烃纱线。此制造工艺形成最适于剪裁和缝制运动衫的未染 色的坯布织物。
e) 在通常用于聚酯染色的常规喷射染色机中将运动衫坯布织物染色。 将温度保持在250下U21。C)以避免损坏聚烯烃。0.5%owg的分散染料
Terasil Blue BRL与标准染料分散化学品和水一起使用。所得运动衫织物是 新颖且令人愉快的双色调色度的蓝色。仅使用同一染浴，在织物上获得多 于一种色度。织物在相对冷的炉中干燥。温度保持低于聚烯烃的熔融温度 或者200。F (93.3°C)。与棉或棉聚酯共混物相比，干燥时间大大减少。水 闪蒸出聚烯烃，留下干燥明亮的织物，巻起并包裹供出货。
f)剪裁和缝制双色调运动衫织物，它是意想不到地新颖的。双色调效 果是新颖的，并且看上去如羊毛或亚麻布一样自然。重量上它比制成同样 规格的棉运动衫轻至少30%。这是因为聚烯烃的比重是0.91g/cc,而棉或 棉-聚酯共混物为1.38g/cc或更多。此新颖的运动衫事实上会漂浮在水中。
应理解，通过改变浓缩物的量和送到针织织或织机的聚烯烃纱线的数 量，本领域技术人员能够创造出由送到各种针织机或织机的聚烯烃或聚烯 烃与其它纱线的共混物制成的许多时尚且新颖的坯布织物。本领域技术人 员理解，可以同样方式用不同尺寸的纱线生产不同重量的织物。
实施例III —连续长丝织物的单色
a) 挤出具有8 22dg/min熔体流动指数的聚烯烃小球，并与使用上述 优选的PETG和聚丙烯-接枝物-马来酸酐混合物的共混物紧密混合。用常 规的挤出设备将95%聚烯烃和5。/。PETG/聚丙烯-接枝物-马来酸酐的共混物 挤成连续长丝纱线。长丝纤维为5.4dpf。生产大约1,000磅(454kg)纱线 并绕在纬纱管上。
b) 在常规变形机(texturing machine )上将未拉伸丝拉伸!3.0X并虚抡 变形。变形的纱线具有277条1.8旦/丝的丝。纱线柔软且触感象棉。纱线 是明亮且未着色的，并巻装在3磅(1.3kg)圆锥上。在此过程中施加适当 的纺丝油剂(spin finish )。
c) 在10针距圓型针织机上针织变形的纱线。产物是明亮柔软外观的 未染色的运动衫坯织物。
d) 在通常用于聚酯染色的常规喷射染色机中将明亮的变形连续长丝 运动衫坯布织物染色。将温度保持在250。F (121°C)以避免损坏聚烯烃。
0.005%owg的M染料Terasil Blue BRL与标准染料分散化学品一起使用。 所得运动衫织物是新颖且令人愉快的明亮的单色深蓝色。织物在相对冷的 炉中干燥。温度保持低于聚烯烃的熔融温度或者200。F (93.3°C)。与棉或 棉聚酯共混物相比，干燥时间大大减少。水闪蒸出聚烯烃，留下干燥明亮、 美观的织物，触感柔软，巻起并包裹供出货。
e)剪裁和缝制连续长丝运动衫织物，它是意想不到地新颖的。它是明 亮、"美观"且时尚的。它是单色的，但通过釆用如上实施例II的相同技术， 本领域技术人员能够变化聚烯烃纱线并从同一染浴实现两种或三种色调 的新效果。在重量上它比由聚酯制成的运动衫轻30%。这是因为相对于聚 酯的1.38g/cc,聚烯烃的比重是0.91g/cc。此新颖的运动衫事实上会漂浮在 水中。它是免烫的，对于出行的外套将是理想的。
本领域技术人员应理解可以用同样的4支术生产例如20、 70、 120或150 旦的更细纱线。上面这个实施例是为了显示采用用于使短纤维可染色的同 样的PETG和聚丙烯-接枝物-马来酸酐的共混物，能够使连续长丝织物可 染色。还可以用这些纱线制造机织织物。
实施例IV -印染聚秌烃织物
筛网印染-将来自实施例1的针织织物送到6色含水连续筛网印染 机。为带有增稠器的每一筛网制备采用分散染料的标准染料浆。使筛网能 够生产令人愉快的六色花卉图案。将印染浆料筛在织物上。将织物送到 蒸汽箱中以固定染料。为了固定染料，需要在212。F (100。C)温度下的蒸 汽中2到4分钟。将织物送到蒸汽箱，并在连续系统中吸收，洗去过量的 染料，然后干燥。产物是令人愉快的印有6色花卉图案的运动衫织物。
没有扩散或过度吸收，获得了新颖的效果。干燥时间大大减少，并且 加热炉设置为可使织物接触200。F (93.3°C)。可理解采用同样的技术还能 够加工机织织物。
实施例V -采用编织拆散法(Knit de Knit process )在纱线上间隔染色印
染
a) 挤出具有8~22dg/min熔体流动指数的聚烯烃小球，并与使用上述 优选的PETG和聚丙烯-接枝物-马来酸酐混合物的共混物紧密混合。用常
混物挤成短纤维团。纤维为1.8dpf并剪切成1.5" (3.8cm )。生产并包装大 约1,000磅(454kg)短纤维。每丝的旦接近棉，因此其是短纤维长度。
b) 短纤维的聚烯烃包在梳棉过程中混合在一起，并制成粗纱。用常规 棉设备制成的粗纱环锭纺纱成10/1棉纱支数并巻绕在3磅(1.3kg)包裹 上。生产大约1000磅(454kg)纱。将10/1接枝的聚烯烃摺叠以制备10/2 可染色的聚烯烃。
c) 针织袖子-将10/2聚烯烃纱线针织为单口的袖子。
d) 间隔染色印染-用本领域公知的纺织拆散法在袖子上印染三种颜 色。这是连续过程，祁红未染色的袖子通过浸没在分散染料槽中的挤压辊 子，以涂覆第一色度。袖子继续延伸到第二压花辊，套印第二色度，然后 继续延伸到第三辊子，套印组成图案的第三色度。每一色度包含分散染料。 将着色的针织袖子暴露在蒸汽中至少2分钟且优选4分钟。这使分散染料 固定在可接受的色度深度。针织袖子具有浅灰色(beige)的单一底色度， 套印有深褐色度和木炭色度。然后按顺序洗涤并干燥该袖子。干燥器设定 在200。F的低温，水蒸发。干燥的袖子收集在罐容器中然后移至巻绕室。
e) 采用本领域技术人员公知的巻绕操作将所得袖子结合(de-knit)或巻 绕在纱线巻装上。纱线是带有许多深褐色和深木炭色的令人愉快的浅灰 色，并巻装在3磅圓锥上。
f) 在10针距圆型针织机上针织10/2聚烯烃间隔染色的纱线。产物是 令人愉快的三色调间隔染色的织物。聚烯烃间隔染色的织物意想不到地不 含通常与运动衫纱线的绞纱染色或提浸染色相伴的图案。在喷射染色机或 绳状染色机(winch dye machine )中用热水洗涤织物以增大容量并澄清颜 色。这还确保整理后的运动衫在终端用户洗涤时不会收缩。在冷炉中200°F 下干燥织物。虽然不必洗涤织物，但防止织物收缩的额外步骤仍是有价值 的。
g)剪裁和缝制间隔染色运动衫织物，它是意想不到地新颖的。在重量
上它比制成同样规格的棉运动衫轻30%。这是因为相对于棉或棉-聚酯共 混物的1.38g/cc或更多，聚烯烃的比重是0.91g/cc。此新颖的运动衫事实 上会漂浮在水中。
虽然此实施例采用10/2纱线，但应当指出能够有效通过编织拆散系统 的任意尺寸可染色聚烯烃将是适宜的。能够获得许多令人愉快的颜色效 果，而不应限于所述实施例。本领域技术人员应当进行试验，探寻用细纱 或长丝纱线得到令人愉快的产物。
可以使用间隔染色或印染纱线的其它方法。本领域技术人员会将各种 设备调节到上述要求。经纱印染(warp printing)或包裹浸渍(package impregnation)是用于间隔染色纱线的两种其它常见方法。
有许多尺寸的纱线用于制造织物。通常将细纱制成层叠或单一形式的 18，、 20，、 24，、 28，、 30，、 36，、 40，。通常将连续长丝纱线制成20/1 、 70/1、 100/1、 150/1、 200/1、 300/1、 500/1、 1000/1。用于连续长丝纱线的术语是 基于纱线的线密度(旦)和纱线数。这些是用于制造机织或针织织物的常 见纱线尺寸。应理解用本发明的优选共混物可以使任何尺寸的纱线或人造 纤维可染色。由这些纱线可以制成所有类型和描述的可染色的^/L织、非才几 织或4十织织物。
还应指出，有连续的长丝机器，其采用多个挤出机挤出多于一种颜色， 供给喷丝板。当染色增强剂混合物替代颜料以不同百分比混合而引入每一 挤出机时，产物将是由同 一染浴接受各种色调的连续长丝纱线。
实施例VI -三色调长丝织物
a)将具有8 22dg/min熔体流动指数的聚烯烃小球与上述聚烯烃染色 增强共混物紧密混合。此机器具有分别供给单 一 喷丝器的三个挤出机。 Barmag, Plantex, Rieter制造这样的机器。 一个挤出机进料95%聚烯烃和5% 染色增强剂的混合物，另一个进料97%聚烯烃和3%染色增强剂的混合物，
以及第三个进料99%聚烯烃和1%染色增强剂的混合物。由三个不同水平 染料亲合性组成的、dpf为5.4的单一白色纱线巻绕在三磅(1.3kg)包裹 上。
b) 在此阶段必须将纱线拉伸并变形。在本领域技术人员已知的常规拉 捻机上将纱线拉伸3.0X并虚捻变形。产物是具有300条1.8dpf的连续长 丝纱线。三分之一纱线具有5%添加剂，三分之一具有3%添加剂，三分之 一具有1%添加剂。
c) 纱线在30" (76cm)罗紋针织机(rib knitting machine )上针织。生 产的管状织物是白色原色管，运到染厂。
d) 该管用0.5owg分散染料染色。意想不到的产物是具有深、中、和 浅蓝色调的似粗呢织物的染色织物。三分之一的纱线接受一种水平的分散 染料，三分之一的纱线接受第二水平的分散染料，三分之一的纱线接受第 三水平的分散染料。
e) 打开织物，在200。F (93.3°C)的低温下干燥，并巻起供出货。
f) 将织物剪切和缝制为带服饰扣的全成形有罗紋的春装。本领域技术 人员会改变挤出物的尺寸和所接枝的可分散染色化合物以获得他们期望 的效果。
对于本领域技术人员，可以进行变化，用可染色单色调纱线针织可染 色三色调纱线。织物染色时，织物将具有单色调的条紋和三色调的条紋。 这仅仅是实施例，其作用是显示利用本发明现在可能进行许多变化。期望 供给两个挤出机以添加剂，同时第三个挤出机产生不能染色的部分。在 TerasilBlue的分散染料浴的条件下，两条纱线将染上蓝色，而第三条将保 持白色。
对于间隔染色或印染，含三色调纱线的织物将是理想的，因为印染的 纱线将在颜色减退的每一条紋的色调内染上单独的色调。当然本领域技术 人员不应受到限制，而应当得到上述实施例的指导。
本发明使纺纱者、织物制造者和染工能够创造出新颖的重量轻的彩色 织物。使织物能够得以保持，直至染色和出货前的最后时刻才加工成与年
度和季节时令匹配的色度。
实施例VII —聚烯烃的机织织物
根据本发明制造聚烯烃纱线。使其增强以接受深单色分散染料。尺寸
是24A,在棉纺系统上纺制，巻绕在三磅(1.3kg)圆锥上。它包含5。/。owg 可染色接枝物。
适宜的多条纱线上浆并巻绕在机织织轴上。设置织轴为简单多梭箱织 机供料。
使根据本发明制造的包含2.5%可染色接枝物的聚烯烃纱线为多梭箱 织机的引炜供料。尺寸是在棉纺系统上纺制的24/1。生产60" ( 152cm)宽 的平紋机织织物。在组成上， 一半纱线含5%根据本发明制造的染色增强 剂， 一半含3%根据本发明制造的染色增强剂。
在设置为250°F ( 121°C )具有按布料重量计0.5%Terasil Blue BRL的
喷射染色机中将机织述织物染色。
经纱或定向的纱染深色度蓝色，而炜纱染中等色度蓝色。该织物为双 色调斜紋颜色。
织物在200°F (93.3°C)的相对低温加热炉中干燥，以保持温度低于 烯烃的熔融温度。
织物在通过干燥炉时被变形或保持于拉伸的位置。这"固定"了织物， 以使其在以后的任何进一步处理中不会收缩。
将织物剪切和缝制成女士夹克和衬衫。组合起来，外套是由100%聚 烯烃织物制成的女士套装。此套装可清洗易于打理、耐沾污且重量轻。它 比聚酯或羊毛共混物制成的类似套装轻38%。
以上是一实施例。利用本发明，本领域技术人员能够制造用于服装和 家居装饰品行业的许多种机织可染色织物。 一些可能的图案如鸟的眼睛、 提花织物、斜紋织物或印染。每一种将是重量轻、耐沾污并能够分散染色 成市场需要的任何色度。
实施例VIII —皮芯长丝或纱线
在美国专利6,136,436中Kennedy等披露了一种制造皮芯连续长丝纤 维或纱线的方法，其公开全部引入本文。对于美国专利6,136,436的工艺 进4亍了^下增力口
美国专利6,136,436教导了在聚烯烃芯上的尼龙或聚酯外壳。在此实 施例中，本人釆用聚烯烃的芯和外壳。所述外壳占总质量的10%到70%, 并由无定形的PETG染色增强剂改性的聚烯烃制成。所述芯是100%聚烯 烃。
用含一种或多种含不同染料水平的纱线针织或机织织物。如上每一 实 施例将织物染色。因为外壳仅包括整个组合物的10%到70% ，节省了大量 成本。本领域技术人员会改变外壳的百分比以及染色增强剂以获得期望的 效果。
上述变化是釆用不可染色的聚烯烃外壳和可染色的聚烯烃芯。产物是 具有清晰外壳和在芯上带有颜色的纱线。本领域技术人员能够利用此纱线 或纤维产生期望的效果。
实施例IX-用与聚酯混合的可染色聚烯烃针织或机织的织物
将聚酯和可染色聚烯烃纤维混合制造纱线时，获得了新颖且意想不到 的效果。所得纱线具有主要由聚酯组成的外壳和主要由可染色聚烯烃组成 的芯。在外壳和芯上有少量交迭。
根据本发明制造聚烯烃纤维。用本发明的添加剂增强纤维以接受单色 分散染料。
a)挤出具有8~22dg/min熔体流动指数的聚烯烃小球，并与釆用本发 明优选的PETG和聚丙烯-接枝物-马来酸酐混合物的共混物紧密混合。用 常规的纤维挤出设备将95%聚烯烃和5Q/。PETG/聚丙烯-接枝物-马来酸酐共 混物才齐成短纤维团。纤维为1.8dpf并剪切成1.5" (3.8cm)。生产并包装大
约650磅(295kg)短纤维。每丝的旦接近棉，因此其是短纤维长度。
b) 在梳棉过程中将染色增强聚烯烃短纤维与具有每根长丝1.35旦并 剪切成1.5" (3.8cm)纤维长度的聚酯短纤维混合在一起，并制成含65% 可染色聚烯烃和35%聚酯的粗纱紧密共混物。用常规棉设备制造粗纱，并 环锭纺纱成28/1棉纱支数，巻绕在3磅(1.3kg)包裹上。
c) 生产大约1000磅(454kg)独特的纱线。由于离心力，具有1.38g/cc 的较重的聚酯移动到纱线的外侧并成为环绕主要保持在芯内的重量较轻 的聚烯烃的外壳。
d) 将纱线巻折为28/2合股线。两种纱线都含有65%可染色聚烯烃和 35%聚酯。
e) 然后在常规多梭箱织机上采用经纱中每英寸40条纱线(每cml6 条纱线)和炜纱中每英寸40条纱线(每cm 16条纱线)将此纱线转化为机 织坯织物。织物才几织为67" (170cm)宽。
f) 在通常用于聚酯染色的常规喷射染色机中将坯布织物染色。将温度 保持在250°F( 121°C )以避免损坏聚烯烃。0.5%owg的分散染料Temsil Blue BRL与标准染料分散化学品和水一起使用。所得运动衫织物是新颖且令人 愉快的深蓝明亮色调。织物在相对冷的炉中干燥。温度保持低于聚烯烃的 熔融温度，但升高到255°F (124°C),因为聚烯烃芯被聚酯外壳保护。水 闪蒸，留下干燥明亮的织物，巻起并包裹供出货。与棉或棉聚酯共混物相 比，干燥时间大大减少，因为聚烯烃仅保持少量水且织物的仅35%是聚酯。
g) 当用酸性染料对织物染色时，仅尼龙染色。如果采用分散染料和酸 性染料，那么可以将尼龙染成一种色调，同时将聚烯烃染成另一种色调， 产生独特的杂色效果。新颖的产物是在整理后收缩至61.5" (156cm)的织 物。于是织物是稳定的，在洗涤后收缩不超过1~5%。此效果使织物成为 免烫的易于打理的织物。
h) 剪裁和缝制机织染色织物，它是意想不到地新颖的。在重量上它比 制成同样规格的棉外套轻至少20%。这是因为相对于棉的1.38g/cc,尼龙/ 聚烯烃的比重是1.07g/cc。该织物具有棉的柔软触感，重量还大体上更轻。
本领域技术人员理解，可以按同样方式采用各种尺寸的纱线生产不同重量 的织物。此外，纱线能够用于常规针织机针织织物。
采用此共混物能够生产机织、针织或非机织的织物。
用聚酯和可染色聚烯烃的共混物制造的织物和纱线的优点如下
1) 机织、针织和染色工艺在世界各地全面发展。
2) 能够将染色更深的聚酯用作外壳。
3) 织物能够用常规设备部分染色或印染。
4) 可以采用利用传热过程的升华印染。
5) 与100%聚酯或100%棉或者二者的共混物相比，织物重量更轻。
6) 容易实现免烫。
7) 织物可洗涤且可以晾干或机器干燥。
8) 采用微细旦聚酯产生柔软的织物。
9) 在任何常规缝纫机上缝制织物。
10) 染色的织物通常收缩不超过1~5%。
实施例X-用与尼龙混合的可染色聚烯烃机织或针织的织物
将尼龙(尼龙6或尼龙66 )和可染色聚烯烃纤维混合制造纱线时，获 得了新颖且意想不到的效果。所得纱线具有主要由尼龙组成的外壳和主要 由可染色聚烯烃组成的芯。在外壳和芯上有少量交迭。所得纱线具有主要 是尼龙的外壳和主要是可染色聚烯烃的芯。
根据本发明制造聚烯烃纤维。增强纤维以接受单色分散染料。
a)挤出具有8~22dg/min熔体流动指数的聚烯烃小球，并与采用上述 优选的PETG和聚丙烯-接枝物-马来酸酐混合物的共混物紧密混合。用常 规的纤维挤出设备将95%聚烯径和5。/。PETG/聚丙烯-接枝物-马来酸肝共混 物挤成短纤维团。纤维为1.8dpf并剪切成1.5" (3.8cm)。生产并包装大约 650磅(295kg)短纤维。每丝的旦接近棉，因此其是短纤维长度。
b) 在梳棉过程中将染色增强聚烯烃短纤维与具有1.35旦/丝并剪切成 1.5" (3.8cm)纤维长度的尼龙短纤维混合在一起，并制成含65%可染色聚 烯烃和35%尼龙的粗纱紧密共混物。用常规棉设备制造粗纱，并环锭纺纱 成28/1棉纱支&，巻绕在3磅(1.3kg)包裹上。
c) 生产大约1000磅(454kg)独特的纱线。由于离心力，比重为1.14g/cc 的较重的尼龙移动到纱线的外侧并成为环绕主要保持在芯内的重量较轻 的聚烯烃的外壳。
d) 将纱线巻折为28/2合股线。
e) 然后在常规多梭箱织机上采用经纱中每英寸40条纱线(每cml6 条纱线)和炜纱中每英寸40条纱线(每cml6条纱线)将此纱线转化为机 织坯织物。织物才几织为67" (170cm)宽。
f) 在通常用于聚酯染色的常规喷射染色机中将坯布织物染色。将温度 保持在250°F( 121°C )以避免损坏聚烯烃。0.5%owg的分散染料Terasil Blue BRL与标准染料分散化学品和水一起使用。所得运动衫织物是新颖且令人 愉快的深蓝明亮色度。织物在相对冷的炉中干燥。温度保持低于聚烯烃的 熔融温度，但升高到255°F (124°C)，因为聚烯烃芯-敗尼龙外壳保护。水 蒸发，留下干燥明亮的织物，巻起并包裹供出货。与棉或棉聚酯共混物相 比，干燥时间大大减少，因为聚烯烃仅保持少量水且织物的仅35%是尼龙。
g) 当用酸性染料对织物染色时，仅尼龙染色。如果采用分散染料和酸 性染津牛，那么可以将尼龙染成一种色调，同时将聚烯烃染成另一种色调， 产生独特的杂色效果。新颖的产物是在整理后收缩至61.5" (156cm)的织 物。于是织物是稳定的，在洗涤后收缩不超过1-5%。此效果使织物成为免 烫的易于打理的织物。
h) 剪裁和缝制机织染色织物，它是意想不到地新颖的。在重量上它比 制成同样规格的尼龙外套轻至少20%。这是因为相对于棉的1.38g/cc，尼 龙/聚烯烃的比重是0.99g/cc。该织物具有棉的柔软触感，重量还大体上更 轻。本领域技术人员理解，可以按同样方式采用各种尺寸的纱线能够生产 不同重量的织物。
采用此共混物能够生产机织、针织或非机织的织物。用水性染色体系 非常容易将尼龙染色。采用通常用于尼龙或丝染色的任何酸性体系使由尼
龙和聚烯烃制成的织物印染。
此外，可以采用通常用于尼龙、丝或聚酯的任何水性染色体系使织物 印染。
用尼龙和可染色聚烯烃的共混物制造的织物和纱线的优点如下
1) 机织、针织和染色工艺在世界各地全面发展。
2) 织物能够用常规设备部分染色。
3) 织物能够用尼龙染色方法部分染色。
4) 能够将染色更深的尼龙用作外壳。
5) 能够将阳离子染色尼龙用作外壳。
6) 能够实现采用任何水性体系印染。
7) 与100%尼龙或100%棉或者聚酯/棉的共混物相比，织物重量更轻。
8) 织物可洗涤且可以晾干或机器干燥。
9) 采用微细旦尼龙产生柔软的织物。
10) 在任何常规缝纫机上缝制织物。
实施例XI -染色增强剂水平的选择
按不同比例将聚丙烯小球(14dg/min熔体流动指数)与染色增强剂母 料(50%聚丙烯、48%PETG和2%聚丙烯-接枝物-马来酸酐)以不同比例 混合，以使染色增强剂母料的水平以最终组合物的6~25%变化。用装备有 198个喷丝头和圆孔的常规长丝纺纱设备将组合物纺成745旦的类纺长丝 (as-spun filaments )。在常规BCF设备上将该类纺长丝纱线拉伸并延伸， 以生产350旦的BCF纱线。
在单端针织机(FAK-纤维分析针织机)上将长丝纱线针织成短袜。 用Datacolor Ahiba Nuance ECO-B高压实验室染色机将短袜染色。以可实
现的最大速率将染料液体升温至130°C (266°F ),在此温度保持30分钟以 完成染色，然后以可实现的最大速率冷却至接近室温。用Terasil Blue BRL 分散染料(2°/。owg, pH4.5-5.5)将短袜染成蓝色。使用适宜的染色助剂如 匀染剂。染色后，洗涤并干燥织物。用Quest Color Spectrophotometer (颜 色分光光度计)对染色的针织织物进行测色。为了此目的，将一个试样设 定为标准，将其它试样的色值与此参照样比较(CIELAB色差)。通过提供 平整的织物并测色，随后在针织织物三次连续90°旋转后的进行额外测量， 尽量使试样的反射率误差最小。带有D65-10。光源的结果显示在图1中。 染色增强剂的水平增大导致增加的染料吸收。将具有15%母料的试样定义 为100%颜色强度对照，因为它处于浓度范围的中间。染色织物的颜色强 度(按WSUM法计算)随最终纤维中增加的染色增强剂水平而增大。Delta E CMC是参照与样品之间色差的测量结果(AATCC测试方法173 )。已证 实它是彩色产品的商业可接受性的有用测试。通常将CMC色差用于合格/ 不合格颜色生产应用，其中能够设立一个数值公差(single numerical tolerance)并用来进行可接受性判断。CMC的重要优点在于一旦公差成功 用于一产品，那么证明同样的耐量可应用于类似商业条件下生产的其它颜 色。对于某些应用，可以认为0.5的A五c公差对于颜色匹配是可接受的。 甚至母料浓度1%的变化，也能实现该公差水平。
实施例XII -增容剂改性的影响
制备三种母料共混物。参照共混物与前面实施例中所用的相同(共混 物A )。共混物B具有50 %重量PETG、 7.5%Polybond 3200和42.5%聚丙 烯。共混物C具有60 %重量PETG、 4.4%Polybond 3200和35.6%聚丙烯。 如实施例XI制备纤维，以致在每种情况下最终的纤维具有10%PETG。将 三种纤维针织成短-沐，染红色(2.0% owg Terasil Red)和黑色(2.0% owg Terasil Black MAW),并比较颜色强度。将源自共混物A的纤维选作每次 比较的参照。基于颜色强度以及Delta E,源自三种共混物的纤维之间没有 有意义的区别。
实施例XIII —可染色聚烯烃纤维的结构
用透射电子显微镜研究了实施例XII的两种类纺纤维(as-spun fibers )。 纤维A具有20。/。母料，纤维B具有10%母料。用异丙醇洗涤纤维并空气 干燥。其用0.5。/。含水四氧化钌(Ru04)染色过夜。经染色的样品浸于Spurr 环氧树脂并在60。C下固定过夜。在室温下用金刚石刀将每一个进行显微切 片。在JEOL 2000fk透射电子显微镜(TEM)上检查显微切片部分。用数 码相机和胶巻收集图像。纤维A有代表性的显微照片显示在图2 7，纤维 B显示在图8 9。四氧化钌优先扩散于无定形的PETG相中，致使其成为 电子密度较高的相。此相在显微照片中显示为暗区。
纤维A包含直径范围大约从20到500nm且多数低于100nm的球形电 子致密相。只要此相在表面附近相对均匀分布，它们倾向于在芯部团聚形 成网状结构。这表明朝向纤维芯的电子致密相的浓度高于在表面的浓度。 纤维B包含相对均匀分布的直径范围大约从20到300nm且多数低于 100nm的球形电子致密相。较大的部分倾向于分布在表面附近。
实施例XIV-与可结晶聚酯的比较
除用纯的组分替代母料外，以实施例XI所述的类似方式纺制含 10%PETG (纤维G)或10。/。EastmanF58CC聚酯(纤维T)的纤维。聚酯 是预结晶的固有粘度0.58dl/g的聚酯。在每一实例中在纤维组合物中使用 2%聚丙烯-接枝物-马来酸酐。针织含纤维G和纤维T的短袜。用如实施例 XI所述的Terasil Black MAW ( 2.0% owg)将短袜染色。将纤维G用作参 照，如实施例XI所述将纤维T与它比较。将纤维T染色光与纤维G比较。 与纤维G的100相比，纤维T的颜色强度为79.8。 DeltaE CMC为3.82, 明显远超过有关颜色可接受性的0.5公差。因而，含可结晶PET的纤维以 及本发明的纤维未染色。此外，通过在稳定产量下提高巻绕速度比较了两 种组合物的可纺性。于是，可纺的最细纤维的旦数指示了组合物的可纺性。 同等条件下，含PETG的纤维能够纺成0.83旦/丝，而含PET的纤维仅能 纺成0.93旦/丝的纤维，表明PETG组合物具有更大的可纺性。
相信几个原因支持选择无定形的聚酯。 一，它们不含不吸收染料的结 晶区域。因此，较小的量足以提供分散染料必需的"位点"。此外，能够促 进染料的扩散，因为不存在微晶，降低了扩散路径的弯曲度。当无定形的 聚酯具有低于标准结晶聚酯的玻璃化转化温度时，提高了染料在聚酯区域 内的扩散率。当无定形的聚酯不具有比聚烯烃聚合物大太多的熔融粘度 时，消除了归因于粘度差异驱使相分离的小纤维形成趋势。在其位置能够 形成小范围连续或半连续的网络。相信增容剂促进了这样的网络的形成， 尤其是在较高浓度的染色增强剂的情况下。
在不脱离其精神或必要特征的情况下，可以以其它具体形式体现本发 明。无论从哪个方面来看，在本申请中披露的实施方案应被认为是说明性 的而不是限制性的，本发明的范围通过所附权利要求而不是通过上述描述 显示，在权利要求的等同含义和范围内的所有变化均预期被包括在内。
权利要求
1、一种可染色的聚烯烃纤维，包括聚烯烃和染色增强剂。
2、 根据权利要求1所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述染色增强剂包括基于对苯二酸酯的共聚多酯。
3、 根据权利要求2所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述基于对苯 二酸酯的共聚多酯可选自优选用1,4-环己二曱醇改性的二元醇改性的聚(对苯二曱酸亚乙酯)共聚多酯(PETG)、聚(环己烷二亚曱基)对苯二 曱酸酯PCT的酸改性共聚多酯(PCTA)以及聚(环己烷二亚曱基)对苯 二曱酸酯PCT的二元醇改性共聚多酯(PCTG)。
4、 根据权利要求3所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述基于对苯 二酸酯的共聚多酯包括PETG。
5、 根据权利要求1所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述染色增强 剂进一步包括聚烯烃增容剂。
6、 根据权利要求4所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述聚烯烃增 容剂选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-接枝物-马来酸酐、聚丙烯-接枝物-马来 酸酐以及聚乙烯-聚丙烯-接枝物-马来酸酐。
7、 根据权利要求5所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述聚烯烃增 容剂包括聚丙烯-接枝物-马来酸酐。
8、 根据权利要求4所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述染色增强 剂进一步包括聚烯烃增容剂，所述聚烯烃增容剂包括聚丙烯-接枝物-马来酸酐。
9、 根据权利要求1所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述聚烯烃包 括聚丙烯。
10、 根据权利要求9所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述聚丙烯选 自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其混合物。
11、 根据权利要求1所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述聚烯烃是 聚乙烯。
12、 根据权利要求l所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述染色增强剂可达所述纤维重量的约40%。
13、 根据权利要求12所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述染色增 强剂占所述纤维重量的约0.5%到约25%。
14、 根据权利要求13所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述染色增 强剂占所述纤维重量的约1.0%到约12.5%。
15、 根据权利要求1所述的可染色的聚烯烃纤维，其中所述纤维选自 单丝、复丝、双组分纤维、丝束、短或切断的纤维、纤维纱线以及绳。
16、 一种机织、针织、纺粘或非机织织物，其采用经改性以接受分散 染料的聚烯烃纱线或纤维制造。
17、 根据权利要求16所述的织物，其具有色调效果，其采用经改性 以接受不同水平分散染料的可分散染色的聚烯烃纱线或纤维在单个染浴 中染色。
18、 一种细纱或纤维，其是聚酯或尼龙与可分散染色聚烯烃的共混物。
19、 一种机织、针织、纺粘或非机织织物，其采用纱线或纤维制造， 所述纱线或纤维是聚酯或尼龙与可分散染色聚烯烃的共混物。
20、 一种可分散染色的纤维或长丝，其包括下列物质的熔融共混物(a) 聚烯烃，以及(b) 无定形的PETG。
21、 根据权利要求20所述的可分歉染色的纤维或长丝，其进一步包 括于所述熔融共混物中的聚丙烯-接枝物-马来酸酐。
全文摘要
本发明一方面将一种针织、机织及非机织的新颖的聚烯烃织物分散染色为浅、中或深的单色。另一方面，用含可变量染料受体添加剂的聚烯烃纱线制备本发明的织物。具有多于一种色调的织物在同一染浴中染色。利用本发明的织物和纱线可以用常规的纺纱机、织机、针织机、成网机加工，并用现有的染色和整理系统染色。本发明在服装和家居装饰品行业中有特别的价值。
文档编号D01F6/46GK101365834SQ200680017024
公开日2009年2月11日 申请日期2006年3月16日 优先权日2005年3月22日
发明者爱德华·尼科拉 申请人:艾奎达纤维公司