专利名称：多相纤维材料和组合物、其制造方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明主题的技术领域是多相纤维前材料和纤维材料和组合物、纤维产品、纱产品和地毯产品、它们的制造方法和用途。
背景技术：
供消费者使用的纤维，特别是引入纱、地毯产品和织物/纺织品中的纤维，其美学和性能方面的改进是一直受到关注的。这些改进可能涉及外观保持性、质地和表面形状、柔软性和地板磨损性能。还对纤维和纤维产品进行评估，以确定是否存在更有效的和成本有效的制造工艺和设备。可被用于生产地毯产品例如全室地毯、小地毯和垫子的纤维，在它们被引入地毯产品并且为使用该地毯产品的空间提供希望的“外观”时，为了提供某种纱质地而被改性和在有些情况下被改进。在设计地毯纤维材料和地毯产品中出现的另外的问题是日常和长期性能以及外观。用来改性织物质地的一种方法是将具有混合的旦尼尔的纤维引入织物产品。旦尼尔(或者纤维旦尼尔)是特定纤维的物理性质，并且可以被定义为“直接法纱线纤度测量， 其是9，000米纱的重量(克)。因此，旦尼尔越高，纱越粗。典型的尼龙地毯纤维具有15-18 旦尼尔/长丝。”(参考服fabrica. com 织物和地毯术语词汇表)用来改性纤维和得到的地毯或者纺织产品的另一种方法是不仅引入具有混合的旦尼尔的纤维，而且引入混合的光泽，例如在共同拥有的美国专利申请系列号10/60M59中描述的纤维和地毯产品，该专利申请的全部内容在此引入作为参考文献。改善地毯产品的美观性的另一种与混合的旦尼尔方法有关的方法是引入两种纤维类型-例如低熔融连续(少量)纤维和膨化连续长丝(BCF)主体纤维。然而，为了产生具有改善的尖头、表面和质地的较软的地毯，所述少量的纤维的浓度需要降低。低熔融连续少量纤维的浓度的降低可能是困难的，因为该浓度最终被所述少量纤维的旦尼尔限制。在常规的低熔融/主体纤维产品中，低熔融连续纤维具有大约20-40旦尼尔的纱旦尼尔数，并且取决于主体纤维的旦尼尔，该低熔融纤维成分可能极大地影响得到的纤维和/或得到的地毯产品的最终性能。传统地，地毯纱旦尼尔介于1000到1500之间。己内酰胺和尼龙化合物各自使用相同的化合物(即己内酰胺/己内酰胺或者尼龙/尼龙)，借助于双螺杆挤压机中的阴离子聚合被单独地聚合，然后测试剩余单体含量和热/机械性能；然而，在两种方法中，没有混合的单体的阴离子聚合，该聚合过程不导致能够借助于任何手段(包括挤出)进行加工的纤维前凝胶组合物，没有纤维前分散体，并且没有迹象表明机械强度或者热强度通过单一的单体/双螺杆挤压机混合过程而改善。(参考Antec，93会议论文集，New Orleans, 1993年5月9-13日，第1卷，第470-473页；和 Antec' 94 会议论文集，San Francisco，CA，1994 年 5 月 1-5 日，第 1 卷，第 116-22 页)因此，所希望的是生产多相纤维前和/或纤维材料和/或组合物，其a)具有足够的粘度和适合的熔体强度，使得其能够被纺丝形成纤维或者纱，b)能够通过任何加工方法加工，包括挤出，c)能够被引入纤维、纱、纺织品和/或地毯产品的生产，d)允许降低低熔融材料组分的浓度或者影响，而不被特定的纤维旦尼尔限制，e)将包括至少两种分散的组分， 并且具有至少两个确定的和可区分的熔点，和f)将产生具有两个熔点的组合物、纤维和/ 或产品，借此主要地通过在共混和加工步骤期间最小化/防止共聚合而使具有较低熔点的成分的熔融温度得到保持。
发明内容
本文公开了纤维前组合物，其包含a)具有第一熔点的第一纤维成分；b)具有第二熔点的第二纤维成分；和c)胶凝剂，其将第一纤维成分或者第二纤维成分的至少一种溶剂化，其中，所述胶凝剂显著地降低组合物中任何一种组分的共聚合。本文还公开了一种纤维，其包含a)至少两种酰胺-基聚合物，每种具有熔点，其中一种酰胺-基聚合物的熔点与第二种酰胺-基聚合物的熔点不同；和b)胶凝剂，其与所述酰胺-基聚合物的至少一种是相容的，其中所述纤维具有两个可区别的熔点，其基本上类似于所述酰胺-基聚合物的每种的熔点。本文公开了生产纤维前组合物的方法，其包括a)提供具有第一熔点的第一纤维成分；b)提供具有第二熔点的第二纤维成分，其中第一熔点和第二熔点是不同的；C)提供至少一种胶凝剂；和d)将第一成分、第二成分和至少一种胶凝剂混合，使得组合物具有足够的粘度和足够的熔体强度，因此其能够被纺丝形成纤维，并且纤维的第一熔点和第二熔点基本上类似于在混合之前的它们的原始值。
图15显示了收集的数据，其涉及粘结相熔融的开始和内酰胺浓度。图16显示了收集的数据，其涉及粘结相熔融的开始和内酰胺浓度。图17显示了收集的数据，其涉及纤维强度。图18显示了收集的数据，其涉及纤维强度。图19显示了收集的数据，其涉及纤维强度。图20显示了对于考虑的本文主题的实施方案所收集的XRD数据。图21显示了收集的数据，其涉及考虑的本文主题的实施方案的％ UE。图22显示了收集的数据，其涉及考虑的本文主题的实施方案的％ UE。图23显示了收集的数据，其涉及考虑的本文主题的实施方案的％ UE。图M显示了收集的数据，其涉及考虑的本文主题的实施方案中的熔点对工艺浓度。图25显示了对于考虑的本文主题的实施方案所收集的XRD数据。图沈显示了对于考虑的本文主题的实施方案所收集的XRD数据。图27显示了对于考虑的本文主题的实施方案所收集的XRD数据。详细说明已经生产了多相纤维前和/或纤维材料和/或组合物，其a)具有足够的粘度和适合的熔体强度，使得其能够被纺丝形成纤维或者纱，b)能够通过任何加工方法加工，包括挤出，c)能够被引入纤维、纱、纺织品和/或地毯产品的生产，d)允许降低低熔融材料组分的浓度或者影响，而不被特定的纤维旦尼尔限制，e)包含至少两个分散组分并且具有至少两个确定的和可区别的熔点，和f)能够生产组合物、纤维和/或产品，其具有至少两个组分， 每个组分具有不同的熔点，借此通过在共混和加工步骤期间最小化/防止共聚合而基本地保持具有较低熔点的成分的熔融温度。这些纤维前和纤维材料和/或组合物还能够在等于或低于尼龙纤维产品的常规加工温度的温度下被加工。在某些实施方案中，制备了多相纤维前和/或纤维凝胶-纺丝组合物和/或材料， 通过使聚合物分子在纤维中更有利地取向而能够控制拉伸的纤维的性能。控制分子取向能够获得提高的拉伸强度和纤维物理性能的总的改进。此外，一旦成型后，可以从纺丝纤维中除去和回收至少部分的所述至少一种胶凝剂。实施方案之一的纤维前凝胶组合物的形成还描述在共同拥有的美国应用申请中，其名称为“纤维前凝胶材料和组合物，其制造方法和用途(系列号尚未分配)，其已经被同时申请，并且如此引入其全部内容作为参考文献。为了生产能够被成型形成凝胶纺丝纤维的纤维前组合物、分散体和/或材料，考虑的纤维前组合物包含a)具有第一熔点的第一纤维成分；b)具有第二熔点的第二纤维成分；和c)胶凝剂，其使第一纤维成分或者第二纤维成分的至少一种溶剂化，同时最小化和/ 或防止第一成分与第二成分或者任何一种单独组分与本身(例如，第一成分-第一成分分子间或者分子内聚合)的共聚合。在其他的实施方案中，在将第一纤维成分、第二纤维成分和至少一种胶凝剂混合时，所述至少一种胶凝剂的加入形成了凝胶组合物，其具有足够的粘度和足够的熔体强度，使得所述组合物可以被纺丝形成纤维。在此，应当理解，除非另有说明，在说明书和权利要求中使用的所有表示成分、组分、相互作用条件等等的量的数字被理解为在所有情况下是被术语“大约”修饰的。因此， 除非相反地指明，在说明书和所附权利要求中提出的数字参数是近似值，其可以根据在此提出的主题所希望获得的性能而变化。至少，而不是试图限制权利要求范围的等同原则的应用，每个数字参数应该至少按照报道的有效数字的数目以及通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述在此提出的主题的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是在特定的实施例中提出的数值是被尽可能精密地报告的。然而，任何数值固有地包含某些必然地来自其相应的试验测定中所存在的标准偏差的误差。第一纤维成分和第二纤维成分是形成纤维前组合物、分散体和/或材料的出发点，并且两种物质的混合物可以被表征为“粘合剂合金纤维”或者“合金混合物”。应当理解，第一纤维成分和第二纤维成分可以包含任何适合的单体、聚合物或者部分，只要每种单独的成分或者两种混合的成分能够被用作纤维材料，特别是在纱产品、织物/纺织品和/或地毯产品中的纤维材料。在一个实施方案中，第一纤维成分可以包含至少一种酰胺-基化合物和/或聚酰胺-基化合物，并且第二纤维成分可以包含至少一种第二酰胺-基化合物和/或聚酰胺-基化合物。正如在此使用的，术语“化合物”指具有恒定的组成的物质，其可以通过化学方法分解为元素。聚酰胺和聚酰胺-基化合物，顾名思义，是包含酰胺单体的聚合物。几种考虑的聚酰胺-基化合物包括尼龙_6、尼龙-6，6、“尼龙-6，6，6”(尼龙-6/尼龙_6，6共聚物) 和/或尼龙-12。酰胺是一类重要的含氮化合物和单体，其被用作生产聚合物、纺织品、塑料和粘合剂的中间体和/或原料。酰胺单体一般地由以下通式表示
权利要求
1.一种纤维前组合物，其包含 第一纤维成分，其具有第一熔点； 第二纤维成分，其具有第二熔点；和胶凝剂，其将第一纤维成分或者第二纤维成分的至少一种溶剂化，其中，所述胶凝剂显著地降低组合物中任何一种组分的共聚合；其中第一纤维成分和第二纤维成分的至少一种包含至少一种酰胺-基聚合物； 所述至少一种酰胺-基聚合物包括尼龙化合物。
2.权利要求1的纤维前组合物，其中所述尼龙化合物包括尼龙_6。
3.权利要求1的纤维前组合物，其中所述尼龙化合物包括尼龙_6，6。
4.权利要求1的纤维前组合物，其中所述尼龙化合物包括共聚物。
5.权利要求4的纤维前组合物，其中所述共聚物包括尼龙-6，6，6。
6.权利要求1的纤维前组合物，其中第一纤维成分包括尼龙_6，6，6，第二纤维成分包括尼龙_6，并且胶凝剂包括内酰胺-基化合物。
7.权利要求1的纤维前组合物，其中所述至少一种胶凝剂占所述组合物的少于40重量百分数。
8.权利要求7的纤维前组合物，其中所述至少一种胶凝剂占所述组合物的少于30重量百分数。
9.权利要求8的纤维前组合物，其中所述至少一种胶凝剂占所述组合物的少于10重量百分数。
10.权利要求9的纤维前组合物，其中所述至少一种胶凝剂占所述组合物的少于5重量百分数。
全文摘要
本文公开了纤维前组合物，其包括a)具有第一熔点的第一纤维成分；b)具有第二熔点的第二纤维成分；和c)胶凝剂，其将第一纤维成分或者第二纤维成分的至少一种溶剂化，其中，所述胶凝剂显著地降低组合物中任何一种组分的共聚合。本文还公开了一种纤维，其包括a)至少两种酰胺-基聚合物，每种具有熔点，其中一种酰胺-基聚合物的熔点与第二种酰胺-基聚合物的熔点不同；和b)胶凝剂，其与所述酰胺-基聚合物的至少一种是相容的，其中所述纤维具有两个可区别的熔点，其基本上类似于所述酰胺-基聚合物的每种的熔点。本文公开了生产纤维前组合物的方法，其包括a)提供具有第一熔点的第一纤维成分；b)提供具有第二熔点的第二纤维成分，其中第一熔点和第二熔点是不同的；c)提供至少一种胶凝剂；和d)将第一成分、第二成分和至少一种胶凝剂混合，使得组合物具有足够的粘度和足够的熔体强度，因此其能够被纺丝形成纤维，并且纤维的第一熔点和第二熔点基本上类似于在混合之前的它们的原始值。
文档编号C08K5/34GK102174256SQ20111004178
公开日2011年9月7日 申请日期2004年11月15日 优先权日2003年11月18日
发明者D·A·汉盖, J·A·克维德尔, J·B·博伊尔, S·阿布达拉 申请人:霍尼韦尔国际公司