专利名称：再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)及其方法
技术领域：
本发明涉及再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)以及使用所述再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的产品和方法。
背景技术：
很多情况下，聚合物中存在的杂质包括再生内容物，其可能破坏纤维微结构，从而导致难以抽取纤维。这会造成韧度降低，可能影响原纤化和质地保留。还已经观察到对其它物理特性如断裂伸长率的不利影响。美国专利公布2008/0113146公开了从地毯中回收聚合物以再次用于制造地毯的 方法。所述方法包括使地毯接触萜烯溶剂溶液，以溶解一部分地毯并留下纤维。然后必须使萜烯溶剂与所期望的地毯纤维分离。虽然萜烯能够被回收以进一步使用，但是VOC如萜烯的处理和使用在处理中仍是关键性的。仍需要由包含再生内容物的材料制造纤维(尤其是地毯纤维)，而不损失由所述纤维制得的产品的所期望的物理特性的方法。尤其适宜的是，提供由具有再生内容物的纤维制得的地毯，同时保持耐久性和美观特性，如从由聚(对苯二甲酸丙二醇酯)制得的地毯中获得的那些。如果具有再生内容物的此类纤维能够用最少的或不用挥发性有机化合物(VOC)制得，则是更加有利的。发明概述本发明的一个方面为纤维，基于纤维的总重量计，所述纤维包含按重量计O. 1-99. 9%的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，并且具有至少I. 5克/旦尼尔的韧度。本发明的另一个方面为纤维，基于纤维的总重量计，所述纤维包含按重量计
O.1-99. 9%的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，并且具有65%或更低的断裂伸长率。本发明的又一方面为用于制备纤维的方法，基于所述纤维总重量计，所述纤维包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，所述方法包括提供包含再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的纱线，将所述纱线熔融粒化，将所述再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)与原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)混合，以形成包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的共混物，并且将所述共混物纺丝以形成纤维。本发明的另一个方面为用于制备纤维的方法，基于所述纤维总重量计，所述纤维包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，所述方法包括提供地毯，所述地毯包括衬里和聚(对苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纤维；使所述聚(对苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纤维与所述衬里分离；将所述纤维熔融粒化以形成再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料；提供原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料；并且将再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料和原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料进料至纺丝机中，以形成包含O. 1-99.9重量％的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纤维的纤维。发明详述提供了聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纤维以及由包含再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的纤维制得的地毯。已惊奇地发现，可在包含再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纤维中获得纱线和由所述纱线制得的制品所期望的机械特性。更具体地，本发明人已发现，可用再生PTT获得与原始PTT制得的纤维中所获得的那些相类似或相当的特性。如本文所用，“原始"PTT是指不包含任何再生PTT的PTT。再生PTT包括消费前和消费后的再生PTT。例如，可使用简略术语如“消费后PTT”表示消费后的再生PTT。消费后PTT优选包含至少25 %、50 %或45 %的在消费品中使用后再生的PTT。在本发明的一些实施方案中，基于所述纤维总重量计，纤维包含按重量计
O.1-99. 9%的再生PTT，并且具有至少I. 5克/旦尼尔的韧度。所述纤维优选基本上均为PTT，即至少 85%、95%、99%或 100%的 PTT，其中 O. 1-99. 9%可为再生 PTT。在一些实施方案中，纤维中的再生PTT的含量为O. 5%或更高，并且基于所述纤维总重量计，再生PTT的含量可为按重量计1%，5%，10%，20%，25%，30%，40%，50%， 60%，70%，80%，90%或更高。在一些优选的实施方案中，韧度为2克/旦尼尔或更大，并且在一些优选的实施方案中，韧度为2. 5克/旦尼尔或更大。在一些优选的实施方案中，断裂伸长率为55%,或小于55%。在一些实施方案中，PTT纱线由所述纤维制得。所述纱线尤其适于制备包含
O.1-99重量％的再生PTT纱线的地毯。本文还提供了用于制备纤维的方法，所述纤维包含O. 1-99重量％的再生PTT，所述方法包括提供包含再生PTT的纱线，将纱线熔融粒化，将再生PTT与原始PTT混合，以形成包含O. 1-99. 9重量％的再生PTT的共混物，并且将所述共混物纺丝以形成纤维。本发明的一些实施方案提供了用于制备纤维的方法，所述纤维包含O. 1-99. 9重量％的再生PTT。在一个优选的实施方案中，所述方法包括提供地毯，所述地毯包括衬里和聚(对苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纤维；使所述聚(对苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纤维与所述衬里分离；将所述纤维熔融粒化以形成再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料；提供原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料；并且将所述再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料和所述原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料进料至纺丝机中，以形成包含O. 1-99.9重量％的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纤维的纤维。本发明提供意料不到的优点，因为本文所公开的方法能够形成具有再生内容物的纤维，所述纤维保持如韧度和伸长率的特性，所述特性与对不包含再生内容物的纤维所测得的那些特性相当，并且在优选的实施方案中与那些特性难以区分。再生的含量可低达O. I重量％，或高达99. 9重量％。具体地，已发现，与可能需要洗涤、机械清洁和/或使用VOC如萜烯的常规方法相比，可不实施复杂的再生方法而保持所期望的地毯物理特性。根据本发明的实施方案，可由包括剪切和熔融粒化的简单步骤获得再生PTT的改造。在一些优选的实施方案中，可改造和再生的PTT和/或与所述PTT混合的原始PTT是生物衍生的。“生物衍生的”是指所述聚合物由衍生自生物来源的材料制得。例如，PTT可由1，3_丙二醇制得，所述1，3_丙二醇是以生物方法如发酵制得的。一种此类方法公开于美国专利6，514，733中。如美国专利6，428，767中所公开，根据14C (fm)和双重碳-同位素示踪，可将生物来源的1，3_丙二醇和由其衍生的聚合物与它们石化衍生的对应物区分开。在原始PTT中，并且还优选在用于提供再生聚合物的地毯PTT中使用生物衍生的原料，这提供了供应充足并且比仅使用源自石化的材料的方法更加环境友好的消费品。因此，在优选的实施方案中，原始PTT和/或再生PTT是生物衍生的。
实施例将聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(SoroiialilPTT)地毯剪切。相对于在相同条件下纺丝的100%原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纤维测定所述纤维特性(伸长率％，韧度等)。原始PTT所得结果在下表中列为“对照物”测量。挤出和粒化将包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)面纤维的阔幅地毯剪切。在真空炉中，将面纤维在120°C下干燥16小时。将聚合物纤维熔融粒化，与原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)共混，并且使用标准熔融纺丝设备(具有电加热筒体、直流冷却水、并且在筒体-5和筒体-8上具有真空口的30mm Werner-Pfleiderer (ZSK-30)双螺杆挤出机)将其纺成纤维。 压纺使聚(对苯二甲酸丙二醇酯)树脂以500m/min和1000m/min的速率压纺通过过滤组合件(2X50目，3X200目)，以评定纤维纺丝。(表1，实施例I和实施例2)。表I
权利要求
1.纤维，其包含按重量计O.1-99.9%的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，并且具有至少I.5克/旦尼尔的韧度。
2.纤维，其包含按重量计O.1-99. 9 %的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，并且具有65%或更低的断裂伸长率。
3.聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纱线，其包含权利要求I的纤维。
4.地毯，基于所述地毯中的纱线的总重量计，所述地毯包含O.1-99重量％的权利要求3的纱线。
5.用于制备纤维的方法，所述纤维包含O.1-99. 9重量％的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，所述方法包括提供包含再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的纱线，将所述纱线熔融粒化，将所述再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)与原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)混合，以形成包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的共混物，并且将所述共混物纺丝以形成纤维。
6.用于制备纤维的方法，所述纤维包含O.1-99. 9重量％的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，所述方法包括提供地毯，所述地毯包括衬里和聚(对苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纤维；使所述聚(对苯二甲酸丙二醇酯)地毯面纤维与所述衬里分离；将所述纤维熔融粒化以形成再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料；提供原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料；并且将所述再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料和所述原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)粒料进料至纺丝机中，以形成包含O. 1-99. 9重量％的再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纤维的纤维。
7.权利要求5或权利要求6的方法，其中所述原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)是生物衍生的。
8.权利要求5或权利要求6的方法，其中所述再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)是生物衍生的。
9.权利要求I或权利要求2的纤维，其中所述再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)是生物衍生的。
10.权利要求或权利要求2的纤维，其中所述纤维还包含99.9-0. I重量％的原始聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。
全文摘要
本发明涉及再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)以及使用所述再生聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的产品和方法。
文档编号C08L67/03GK102892936SQ201180024103
公开日2013年1月23日 申请日期2011年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者G.M.伦吉斯, D.G.马德琳, K.R.萨曼特 申请人:纳幕尔杜邦公司