專利名稱：陽離子型染色纖維和含有該纖維的物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及染色纖維和此類纖維的制造方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及含有染色纖維的制品。
背景技術(shù)：
聚酰胺纖維是相對(duì)不昂貴的，而且兼?zhèn)淅硐氲钠焚|(zhì)例如舒適、保暖和容易制成范圍廣泛的顏色、圖案和質(zhì)地。因此，聚酰胺纖維廣泛用于各種各樣的家用和商用物品，包括例如地毯、毛織物材料、室內(nèi)裝璜、和衣服。用聚酰胺纖維制造的地毯是住宅應(yīng)用和商業(yè)應(yīng)用的普遍地板覆蓋物。
皮/芯雙組分含聚酰胺纖維是已知的。Anton的美國專利No.4,075,378公開了含有聚酰胺芯和聚酰胺皮的皮/芯型雙組分聚酰胺纖維。該芯聚酰胺是酸性染料可染的，而該皮聚酰胺由于進(jìn)行了磺化而是堿性染料可染的。公開了皮/芯和/或其它類型雙組分纖維的其它專利包括Hoyt等的美國專利No.5,445,884、Davis等的美國專利No.3,679,541、Fujii等的美國專利No.3,645,819、Brayford的美國專利No.3,616,183、和Bannerman的美國專利No.2,989,798。
橫截面非圓形的纖維也是已知的。例如，均為Holland的美國專利No.2,939,202和No.2,939,201描述了有三葉形橫截面的纖維。
聚酰胺纖維可以染色，以產(chǎn)生適合用于許多紡織品包括但不限于織物和地毯的各種各樣顏色。聚酰胺纖維的均勻染色或勻染一直是一個(gè)這些年來受到許多關(guān)注的問題。在改善給定纖維、織物、或地毯的染色均勻性或勻染性的努力中，已經(jīng)使用了特定染料和纖維的各種組合。盡管已經(jīng)取得一些改善，但紡織工業(yè)、尤其地毯工業(yè)界的人士希望染色均勻性的進(jìn)一步改善。
業(yè)內(nèi)需要的是一種具有優(yōu)異染色性能、包括改善的染色均勻性或勻染性的染色聚酰胺纖維。業(yè)內(nèi)也需的是一種有優(yōu)異染色均勻性或勻染性的聚酰胺纖維的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明論述了以上由新型染色聚酰胺纖維的發(fā)現(xiàn)者所討論的一些困難和問題。該聚酰胺纖維可以使用一種或多種特定陽離子型染料染色而產(chǎn)生優(yōu)異的染色均勻性或勻染性。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種聚酰胺纖維的染色方法。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，該染色聚酰胺纖維是通過使該聚酰胺纖維與至少一種陽離子型染料接觸制備的。該聚酰胺纖維可以作為一種纖維、或在摻入一種織物或地毯中之后染色。
本發(fā)明甚至進(jìn)一步涉及包含一種含有許多染色聚酰胺纖維要么單獨(dú)要么與其它纖維組合的紡織品的制品。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，該制品包含一種地毯。
本發(fā)明的這些及其它特色和優(yōu)點(diǎn)，將在所公開實(shí)施方案和所附權(quán)利要求的隨后詳細(xì)描述的回顧之后，變得顯而易見。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種有改善的染色均勻性或勻染性以及染色牢度的新型染色聚酰胺纖維。該染色聚酰胺纖維包含一個(gè)芯纖維部分、一個(gè)皮纖維部分、和化學(xué)鍵合到該芯纖維部分的一種或多種陽離子型染料。以下給出本文中用來描述本發(fā)明的術(shù)語的說明。
本文中使用的“染色”系指通過業(yè)內(nèi)已知的浸染法或連續(xù)染色法進(jìn)行的一種預(yù)定著色工藝的結(jié)果，其中，一種或多種著色化學(xué)化合物(即染料)在高溫下化學(xué)鍵合到一種材料(例如纖維)上。
本文中使用的“owf”系指“以該纖維的重量為基準(zhǔn)”，用來描述一種用來使一種給定纖維染色的給定染料的數(shù)量。例如，0.005％owf染料A系指使用相當(dāng)于所染色的纖維的總重量的0.005％的染料A數(shù)量來使該纖維染色。
本文中使用的染料或染色的“均勻性”或“勻染性”系指一種纖維或織物的染料覆蓋程度和一致性。均勻染色或勻染纖維的特征包括染料或染料組合對(duì)該纖維的連續(xù)覆蓋，且不存在染色缺陷，例如斑漬和纖維間顏色差異。
本文中使用的“皮”和“芯”這些術(shù)語系指一種雙組分纖維的結(jié)構(gòu)性組分，其中，該皮組分在該纖維的芯組分的至少一部分上形成一個(gè)外罩。典型地說，該皮覆蓋了該纖維的整個(gè)芯組分。
以下詳細(xì)描述本發(fā)明中使用的聚酰胺纖維組分和適用陽離子型染料。
I.聚酰胺纖維本發(fā)明的聚酰胺纖維有一種皮/芯纖維構(gòu)型，其中，該纖維的芯組分的至少一部分是被皮組分覆蓋的。理想地說，本發(fā)明的聚酰胺纖維含有約97wt％～約10wt％芯部分和約3wt％～約90wt％皮部分。更理想地說，本發(fā)明的聚酰胺纖維含有約97wt％～約70wt％芯部分和約3wt％～約30wt％皮部分。甚至更理想地說，該纖維含有約97wt％～約85wt％芯部分和約3wt％～約15wt％皮部分。進(jìn)一步更理想地說，該纖維含有約97wt％～約90wt％芯部分和約3wt％～不足10wt％皮部分。
A.芯纖維組分該芯可以從任何一種成纖聚酰胺或共聚酰胺形成。適合用于該芯的成纖聚酰胺包括但不限于有重復(fù)出現(xiàn)酰胺基團(tuán)(-CO-NR-)作為聚合物主鏈重要組成部的聚合物，式中R是烷基、芳基、鏈烯基、或鏈炔基殘基，這些可以有包括但不限于磺酸基團(tuán)在內(nèi)的基團(tuán)進(jìn)一步取代。這樣的聚酰胺的非限制性實(shí)例包括但不限于均聚酰胺和共聚酰胺，這些是通過內(nèi)酰胺或氨基羧酸的聚合得到的，或者是二胺、二羧酸或內(nèi)酰胺的可能替代混合物中任何一種的共聚產(chǎn)物。
該芯可以是一種堿性染料可染的聚酰胺，例如，當(dāng)成聚酰胺單體在陰離子型基團(tuán)例如磺化單體的存在下聚合時(shí)制造的那樣。這樣的聚酰胺和該聚酰胺的生成方法是業(yè)內(nèi)普通技術(shù)人員眾所周知的，而且屬于重復(fù)單元(或混合單體起始原料的情況下的單體)中有15個(gè)或更少碳原子的聚酰胺類別。更理想的是，該聚酰胺在重復(fù)單元中有少于7個(gè)碳原子，例如在尼龍-6和尼龍-6/6中那樣。其它聚酰胺，例如尼龍-12、尼龍-11、尼龍-6/12、尼龍-6/10等，也可以使用，只要該聚酰胺是堿性染料可染聚酰胺即可。甚至更理想的是，該芯聚酰胺是尼龍-6或尼龍-6/6。
該堿性染料可染芯聚酰胺也可以是酸性染料可染的。該芯聚酰胺理想地可以有大于約5毫當(dāng)量/千克(meq/kg)～低于約100毫當(dāng)量/千克、更理想地約20～約50毫當(dāng)量/千克的胺端基含量。
B.皮纖維組分該纖維的皮部分包含一種相對(duì)于尼龍-6而言在室溫下能抵御染料滲移的成纖聚合物。適用聚合物包括但不限于聚烯烴(例如聚丙烯、聚丁烯等)、成纖聚苯乙烯、成纖聚氨酯、和某些聚酰胺。理想的是，該皮包含一種固有地與該芯聚合物化學(xué)上兼容的且不可染色的聚合物。更理想的是，該皮是從有下列結(jié)構(gòu)的聚酰胺組成的一組中選擇的一種聚酰胺聚合物(a) [-NH-(CH2)x-NH-C(O)-(CH2)y-C(O)]n式中，x和y可以是相同或不同的整數(shù)，理想地是約4～約30，且x和y之和大于約8、更理想地是x和y之和是約9～約20，甚至更理想地是x和y之和是約9～約18；且n理想地是大于約40；(b) [-NH-(CH2)z-C(O)-]m式中，z是一個(gè)整數(shù)、理想地是約9～約30、更理想地是約9～約20、甚至更理想地是約9～約15；且m理想地是大于約40；(c)(a)或(b)的衍生物，包括有一個(gè)或多個(gè)磺基、鹵素、脂肪族或芳香族官能基取代的聚合物；和(d)(a)、(b)和(c)的共聚物以及共混物。
理想的是，該聚合物有大于約80％的非羰基主鏈或取代基碳例如烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基、氟烷基、氟鏈烯基、氟鏈炔基、氟芳基、氯烷基、氯鏈烯基、氯鏈炔基、氯芳基等，而且沒有極性取代基例如羥基、氨基、次硫酸基、羧基、硝酰基、或其它能形成氫鍵的此類官能基?？梢杂脕碜鳛樵撈ぞ埘０返倪m用成纖聚酰胺的非限制性實(shí)例包括但不限于尼龍-6/10、尼龍-6/12、尼龍-10、尼龍-11和尼龍-12。該成纖皮聚酰胺可以是磺化的，但理想地是實(shí)質(zhì)上無磺基的。甚至更理想的是，該皮聚合物是尼龍-6/12。任選地，該皮聚酰胺組分可以有低于約30meq/kg的可滴定胺端基濃度。如果該聚合物是胺端基封端的，則有用的胺端基封閉劑包括內(nèi)酯，例如己內(nèi)酯和丁內(nèi)酯。
II.該聚酰胺纖維的制造方法該纖維的皮將理想地實(shí)質(zhì)上或完全覆蓋該聚酰胺纖維的芯。皮/芯纖維的形成方法是業(yè)內(nèi)普通技術(shù)人員已知的。在Hills的美國專利No.5,162,074中描述了一種所希望的皮/芯纖維形成方法，該專利因其中公開的雙組分紡絲技術(shù)而以其全文列為本文參考文獻(xiàn)。皮/芯配置可以是偏心的或同心的。
本發(fā)明的纖維理想地是多葉的。三葉橫截面是更希望的。此外，該纖維可以含有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)空隙空間，例如一個(gè)中心軸空隙。
本發(fā)明中使用的纖維可以是連續(xù)纖維或短纖長度纖維，既可以是單獨(dú)的也可以與其它纖維混合。該纖維尤其可用來作為膨化變形長絲紗。
可以采用共同熔紡和后加工技術(shù)來制造該纖維和給該纖維提供所希望的性能。這些纖維可以用包括填塞箱卷曲、齒輪卷曲、刀口卷曲、假捻變形和熱氣流膨化變形在內(nèi)的已知方法進(jìn)行變形以產(chǎn)生膨化紗?？梢詫⑷舾杉喴愿鞣N各樣方式組合，按照慣常技術(shù)以各水平加捻，例如，可以將各組纖維合股成紗。該紗可以復(fù)捻(即合股和加捻)。理想的是，該紗是熱定形的。
特別希望的且特別有益的是本發(fā)明中使用的纖維進(jìn)行復(fù)捻和熱定形。如同業(yè)內(nèi)普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到的，“復(fù)捻”系指合股并加捻的紗。復(fù)捻和熱定形可以按照業(yè)內(nèi)慣常使用的任何一種方法進(jìn)行。不要相信復(fù)捻或熱定形的方法基本上是本發(fā)明的效益。
聚酰胺紗在熱定形期間可能收縮。本發(fā)明的紗可以用任何一種慣常方法包括但不限于休珀巴熱定形(即水蒸汽熱定形)、高壓釜熱定形(即水蒸汽熱定形)和Suessen熱定形(即熱風(fēng)熱定形)進(jìn)行熱定形。理想的是，本發(fā)明的聚酰胺紗，相對(duì)于以相同方式制造但只由該芯聚酰胺組分組成的紗的水蒸汽熱定形收縮值而言，其水蒸汽熱定形收縮值為約70％或更小。水蒸汽熱定形工藝和水蒸汽熱定形收縮的測定方法公開于頒發(fā)給Reader并讓受給BASF公司(新澤西州橄欖山)的美國專利No.6,132,839中，其公開文書全文列為本文參考文獻(xiàn)。
III.類料上述的本發(fā)明纖維可以用1種或多種陽離子型染料單獨(dú)或與非陽離子型染料組合進(jìn)行染色，而達(dá)到優(yōu)異的勻染。該聚酰胺纖維可以在摻入織物或地毯中之前染色，例如進(jìn)行絞紗染色，該纖維也可以在摻入織物或地毯中之后染色。盡管有各種各樣的陽離子型染料可望用于本發(fā)明，但從所希望陽離子型染料組合的使用可以得到優(yōu)異的勻染性。
A.陽離子型染料理想地說，該聚酰胺纖維是用一種或多種選自但不限于堿性黃45、堿性紅17、和堿性藍(lán)21的陽離子型染料染色的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一種或多種選自堿性黃45、堿性紅17、和堿性藍(lán)21的陽離子型染料與上述聚酰胺纖維組合使用，導(dǎo)致有優(yōu)異勻染性的染色聚酰胺纖維。每一種陽離子型染料的數(shù)量可能因特定顏色和所希望的色澤而異。
在一種給定染料配方中每一種陽離子型染料(即堿性黃45、堿性紅17、和堿性藍(lán)21)的數(shù)量，以用來產(chǎn)生本發(fā)明染色聚酰胺纖維的染料總量為基準(zhǔn)，可以從0～100wt％不等。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，適合用于產(chǎn)生灰色纖維的染料配方包含約0.003％～約0.007％owf堿性黃45、約0.003％～約0.007％owf堿性紅17、和約0.003％～約0.007％owf堿性藍(lán)21。在本發(fā)明的一種進(jìn)一步實(shí)施方案中，適合用于產(chǎn)生棕黃色纖維的染料配方包含約0.005％～約0.009％owf堿性黃45、約0.0005％～約0.0045％owf堿性紅17、和約0.006％～約0.010％owf堿性藍(lán)21。
典型地說，用來使如上所述一種給定皮/芯纖維染色的堿性黃45、堿性紅17、堿性藍(lán)21、或其任何一種組合的數(shù)量可以從約0.0005％～約15.00％owf。堿性黃45、堿性紅17、堿性藍(lán)21、或其任何一種組合的數(shù)量，當(dāng)使如上所述的一種皮/芯纖維染色時(shí)，可能因該染色纖維的所希望顏色而異。以下表1中給出適用染料組合的一些實(shí)例表1用于使BASF公司陽離子型皮/芯纖維染一種給定顏色的樣品染料配方

B.二次陽離子型染料及其它染料以上陽離子型染料可以單獨(dú)使用，也可以與一種或多種其它染料組合使用。適用的其它染料包括但不限于二次陽離子型染料、酸性染料、和分散染料。適合用于本發(fā)明的二次陽離子型染料包括但不限于堿性黃15、堿性黃13、堿性藍(lán)47、和堿性紅18∶1。適合用于本發(fā)明的酸性染料包括但不限于酸性黃199、酸性橙156、酸性紅361、酸性藍(lán)324、和酸性藍(lán)277。適合用于本發(fā)明的分散染料包括但不限于分散黃3，分散紅55∶1和分散藍(lán)7。
當(dāng)與其它非陽離子型染料組合使用時(shí)，對(duì)于堿性黃45、堿性紅17、和/或堿性藍(lán)21來說，理想的是以最好總?cè)玖狭康陀诩s50pbw的總陽離子型染料量存在的。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，一種適用染料配方包含(1)從堿性黃45、堿性紅17、堿性藍(lán)21中選擇的一種或多種染料約0～約50pbw，和(2)以總?cè)玖狭?00pbw為基準(zhǔn)，其它非陽離子型染料約50～0pbw。
表2用于使BASF公司陽離子型皮/芯纖維和BASF公司酸性皮/芯纖維的一種組合染色的樣品染料配方

當(dāng)堿性黃45、堿性紅17、和/或堿性藍(lán)21與其它非陽離子型染料組合使用時(shí)，理想的是，用來使一種給定皮/芯纖維染色的染料總量是約0.0005％～約15.00％owf。
IV.染色方法本發(fā)明的皮/芯聚酰胺纖維可以使用業(yè)內(nèi)已知的慣常染色程序和堿性黃45、堿性紅17、和堿性藍(lán)21中至少一種進(jìn)行染色。本發(fā)明的皮/芯聚酰胺纖維、含有該染色皮/芯聚酰胺纖維的紗、含有該染色皮/芯聚酰胺纖維的織物、或含有該染色皮/芯聚酰胺纖維的地毯可以用間歇式工藝或連續(xù)工藝染色。該皮/芯聚酰胺纖維可以在摻入紗、織物或地毯中之前染色。理想地說，將本發(fā)明的皮/芯聚酰胺纖維形成紗并摻入織物或地毯中，隨后在慣常染色設(shè)備中染色。可以使用開放氣氛染色容器或加壓染色容器。典型地說，織物或地毯是在一種開放氣氛染色容器例如貝克染色機(jī)中用如上所述染色程序、染浴化學(xué)品、和一種或多種陽離子型染料染色的。
從本發(fā)明的紗制造的織物和地毯可以要么個(gè)別地要么彼此組合地含有酸性染料可染和堿性染料可染的紗。典型地說，織物和地毯是使用一種水與織物(或地毯)重量比為約10∶1(即10重量份水∶1重量份織物)～約30∶1、理想的重量比為約20∶1的染浴染色。該染浴可以含有一種或多種染浴成分，包括但不限于螯合劑、陰離子型染料勻染劑、堿性染料勻染劑、染料抗沉淀劑、非離子型潤滑劑、和pH調(diào)節(jié)劑。以上染浴成分中任何一種都可以以0～約5.0％owf、理想地約2.0％owf或以下的范圍內(nèi)的數(shù)量使用。
適合使用于本發(fā)明的市售螯合劑包括但不限于可購自ArrowEngineering公司(佐治亞州道爾頓)的ARROQUEST 2147和可購自MFG Chemicals公司(佐治亞州道爾頓)的SEQUESTRANT 300。適合用于本發(fā)明的市售陰離子型染料勻染劑包括但不限于可購自AmericanEmulsions公司(佐治亞州道爾頓)的AMLEV DFX和可購自ArrowEngineering公司(佐治亞州道爾頓)的ARROSPERSE AC。適合用于本發(fā)明的市售堿性染料勻染劑包括但不限于可購自AmericanEmulsions公司(佐治亞州道爾頓)的AMLEV MLC和可購自YorkshireAmericas公司(佐治亞州道爾頓)的INTRALAN SALT HA。適合用于本發(fā)明的市售染料抗沉淀劑包括但不限于可購自Arrow Engineering公司(佐治亞州道爾頓)的ARROSPERSE 560N。適合用于本發(fā)明的市售非離子型潤滑劑包括但不限于可購自BASF公司(北卡羅來納州夏洛特)的LUROTEX A-25。適合用于本發(fā)明的適用pH調(diào)節(jié)劑包括但不限于可購自Vulcan Performance Chemicals公司(佐治亞州哥倫布)的磷酸-鈉(40％液體)和可購自Astaris，LLC(密蘇里州圣路易斯)的磷酸三鈉(結(jié)晶)。
許多染色程序可以用來使本發(fā)明的皮/芯纖維(或含有該纖維的織物/地毯)染色。理想地說，該皮/芯纖維或含有該纖維的織物是在至少210°F(98.9℃)染色一段至少60分鐘的時(shí)間。
V.使用本發(fā)明的染色聚酰胺纖維可以單獨(dú)使用，也可以用慣常方法摻入紡織品中。適用紡織品包括但不限于紗、織物、和地毯。理想地，本發(fā)明的染色聚酰胺纖維是摻入機(jī)織織物、非織造織物、或針織織物中的。本文中使用的“機(jī)織織物”這一術(shù)語系指一種包含至少兩組典型地稱為經(jīng)紗和緯紗的纖維或紗的織物，其中一組纖維或紗與另一組纖維或紗交織而在這兩組纖維或紗之間形成一個(gè)角度。典型地，在一種機(jī)織織物中，緯紗與經(jīng)紗交織而彼此形成一個(gè)約90°的角。然而，本文中使用的“機(jī)織織物”涵蓋那些含有一種或多種經(jīng)紗、一種或多種緯紗、以及在給定經(jīng)紗與給定緯紗之間形成的任何交織角的織物。
本文中使用的“非織造織物”這一術(shù)語系指一種有個(gè)體纖維或長絲的結(jié)構(gòu)的織物，該纖維或長絲無規(guī)地、有序地、和/或單一方向地以墊樣方式交織成網(wǎng)。非織造織物可以用各種各樣的工藝包括但不限于氣流成網(wǎng)工藝、濕法成網(wǎng)工藝、水纏結(jié)成網(wǎng)工藝、短纖維梳理和粘結(jié)工藝、和溶液紡絲工藝來制造。適用非織造織物包括但不限于針刺織物、射流噴網(wǎng)織物、熔噴法織物、氣流成網(wǎng)織物、濕法成網(wǎng)織物及其組合。
本文中使用的“針刺”和“針扎”這些術(shù)語系指一種包含一種或多種纖維材料的材料網(wǎng)，其中，該纖維遭遇到針刺，這使該纖維纏結(jié)，從而無需粘合劑或化學(xué)添加劑就達(dá)到機(jī)械聯(lián)鎖。
本文中使用的“針織織物”系指通過針織或在針織機(jī)上形成的織物，其中，纖維或紗是彼此互連成環(huán)的。本文中使用的“機(jī)織織物”這一術(shù)語有其習(xí)慣含義。
本發(fā)明的染色聚酰胺纖維可以單獨(dú)用來形成一種紡織品，也可以與一種或多種另外的纖維材料組合形成紡織品。適合用于形成本發(fā)明織物的另外纖維材料包括但不限于合成纖維，例如從聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸類、芳族聚酰胺、蜜胺樹脂、聚苯并咪唑(PBI)、抗靜電材料、嫘縈單獨(dú)或彼此組合衍生的那些。其它適用纖維可以包括但不限于天然纖維例如棉、毛等。以上另外纖維中的一種或多種與本發(fā)明染色聚酰胺纖維的共混物當(dāng)希望如此時(shí)也可以使用。
理想地說，本發(fā)明的染色聚酰胺纖維是用來形成機(jī)織織物的。更理想地說，本發(fā)明的染色聚酰胺纖維是用來作為地毯中的絨頭成分的。典型地說，本發(fā)明的聚酰胺纖維用以上所述慣常技術(shù)形成一種紗，然后，在摻入地毯中之前或之后染色。地毯可以用慣常地毯制造技術(shù)從紗制成，例如將面紗(即絨頭紗)織造或簇絨到底料中，再用膠乳或其它粘合劑使該面紗粘結(jié)到底料上。該地毯可以是割絨的、本色的、多層絨圈的、單層絨圈的、割絨/絨圈組合的、或任何其它風(fēng)格的。如果愿意，本發(fā)明的地毯可以呈地毯瓦(小方地毯)或地毯墊的形式。作為一個(gè)實(shí)例，在編織割絨地毯的情況下，將紗簇絨到基底布中，然后割絨圈以形成割絨地毯。該基底布可以是機(jī)織的或非織造的黃麻，并包含包括但不限于尼龍、聚酯、聚丙烯等的材料。該割絨地毯可以染成所希望的色澤。如果愿意，可以將第二層底布粘附到非絨頭側(cè)，典型地使用膠乳系粘合劑粘附。該第二層底布可以包含包括但不限于黃麻、聚丙烯、尼龍、聚酯等的材料。
本發(fā)明的地毯可以是也可以不是泡沫體襯底的。本發(fā)明的地毯可以有各種各樣的絨頭重量、絨頭高度和風(fēng)格。當(dāng)前不要相信對(duì)地毯風(fēng)格的任何限制。
VI.染色產(chǎn)品的勻染度和染色堅(jiān)牢度本發(fā)明的染色聚酰胺纖維可以摻入如上所述的機(jī)織織物和地毯中。本發(fā)明的染色織物和地毯，與使用除堿性黃45、堿性紅17、堿性藍(lán)21、或其組合外的陽離子型染料染色的織物和地毯比較，有優(yōu)異的勻染度和染色堅(jiān)牢度性質(zhì)。
本發(fā)明的染色織物和地毯的勻染程度是用目視法以1～8的尺度衡量的。切割織物或地毯的樣品，置于水平表面上，在購自MacbethSpectralight公司的“Daylight”光源下檢查。檢查一批樣品，并給該組樣品指派一個(gè)平均勻染度值。使用1(不良勻染度)～8(優(yōu)異勻染度)的尺度。在1～8的尺度上5或以下的數(shù)值在地毯工業(yè)中被認(rèn)為是不可接受的。
本發(fā)明的染色織物和地毯，當(dāng)用上述目視檢查測試方法測定時(shí)，恒具有大于6的勻染度值。典型地說，本發(fā)明的染色織物和地毯有大于7的勻染度值。甚至更典型地說，本發(fā)明的染色織物和地毯有8的勻染度值。
本發(fā)明的染色織物和地毯的染色堅(jiān)牢度是用兩種測試之一測定的。對(duì)臭氧的染色堅(jiān)牢度是用AATCC 129測定的，而對(duì)NO2的染色堅(jiān)牢度是用AATCC 164測定的。兩種測試都是使用AATCC試驗(yàn)方法中所述的一個(gè)或多個(gè)周期，在對(duì)臭氧或NO2暴露之后，進(jìn)行該織物或地毯的樣品的目視檢查。兩種測試都使用1.0～5.0的尺度，其數(shù)值通常以0.5的倍數(shù)給出。
本發(fā)明的染色織物和地毯，當(dāng)使用試驗(yàn)方法AATCC 129或試驗(yàn)方法AATCC 164測定時(shí)，在4周期之后，恒具有大于3.5的染色堅(jiān)牢度值。典型地說，本發(fā)明的染色織物和地毯，當(dāng)使用試驗(yàn)方法AATCC 129或試驗(yàn)方法AATCC 164測定時(shí)，在4周期之后，有大于4.0的染色堅(jiān)牢度。更典型地說，本發(fā)明的染色織物和地毯，當(dāng)使用試驗(yàn)方法AATCC129或試驗(yàn)方法AATCC 164測定時(shí)，在4周期之后，有大于4.5的染色堅(jiān)牢度。甚至更典型地說，本發(fā)明的染色織物和地毯，當(dāng)使用試驗(yàn)方法AATCC 129或試驗(yàn)方法AATCC 164測定時(shí)，在4周期之后，有5.0的染色堅(jiān)牢度。
以上描述了本發(fā)明，以下借助于實(shí)施例做進(jìn)一步說明，但不要以任何方式將這些實(shí)施例理解為對(duì)本發(fā)明范圍施加限制。相反，要清楚地理解的是，在不背離本發(fā)明精神和/或所附權(quán)利要求書的范圍的情況下，可以求助于在閱讀本文中的描述之后可以將其本身向業(yè)內(nèi)技術(shù)人員建議的各種其它實(shí)施方案、修飾、及其等效物。
實(shí)施例1使用本發(fā)明的聚酰胺纖維和陽離子型染料的染色地毯的制備用一種一步紡絲-拉伸-變形(“SDT”)工藝，紡制一種100％尼龍-6(“N6”)(用BS-700F切片，購自BASF公司，新澤西州橄欖山)紗。該聚合物溫度是267℃。使用2臺(tái)擠塑機(jī)。一臺(tái)擠塑機(jī)向一臺(tái)雙組分噴絲頭組件供給該尼龍-6聚合物作為芯組分。第二臺(tái)擠塑機(jī)供給該皮尼龍-6/12。該皮聚合物是以該尼龍的約3.0wt％～10wt％計(jì)量、進(jìn)料到該噴絲頭組件的。使用一臺(tái)利用Hills的美國專利No.5,344,297中所述的原理的噴絲頭組件來生產(chǎn)一種皮-芯三葉纖維。拉伸比是約3。將這些長絲組合形成一種58根單絲1250旦紗。
把該紗摻入一種有直線10號(hào)針絨圈構(gòu)造、使用1/4英寸絨頭高度而且有10個(gè)毛圈/英寸的地毯中。將該聚酰胺紗簇絨到一種聚丙烯基底基材上，使所得到地毯的總重量為32盎司/碼2。
將該地毯基材進(jìn)料到一個(gè)VENANGO大氣樣品染槽序號(hào)OPR571078中。向該染料容器中加水，以得到20∶1的水重量/織物重量比值。在室溫(70°F)，把下列染浴成分添加到該染料容器中0.5％螯合劑(ARROQUEST 2147)10.5％陰離子型勻染劑(AMLEVDFX)21.0％陽離子型勻染劑(AMLEVMLC)32.0％非離子型潤滑劑(LUROTEX A-25)4
0.5％染料抗沉淀劑(ARROSPERSE 56ON)5使用可購自Vulcan Performance Chemicals公司(佐治亞州哥倫布)的磷酸-鈉(40％液體)和可購自Astaris，LLC(密蘇里州圣路易斯)的磷酸三鈉(結(jié)晶)，把該染浴的pH調(diào)整到6.5。
使該染料容器在70°F運(yùn)行10分鐘。向該染浴中添加下列染料堿性黃45(MAXILON YELLOW GL)6堿性紅17(SEVRON RED LMF)7堿性藍(lán)21(SEVRON BLUE B)8以3°F/min的加熱速度把該染浴加熱到145°F，然后以2°F/min的加熱速度加熱到210°F。該染浴在210°F保持60分鐘。然后，以5°F/min的冷卻速度使該染浴冷卻。然后將該染色地毯基材漂先、從染料容器中取出。
所得到的地毯基材在1～8的尺度上顯示出“8”級(jí)的目視勻染度(即該地毯有優(yōu)異的勻染度性質(zhì))。此外，所得到的地毯基材，在AATCC試驗(yàn)129和164兩者中4周期后，均顯示出“3.5”級(jí)。
1 Arrow Engineering，Inc.(Dalton，GA)2 American Emulsions Co.，Inc.(Dalton，GA)3 American Emulsions Co.，Inc.(Dalton，GA)4 BASF Corporation(Charlotte，NC)5 Arrow Engineering，Inc(Dalton，GA)6 CIBA Specialty Chemicals(Dalton，GA)7 Yorkshire Americas，Inc.(Dalton，GA)8 Yorkshire Americas，Inc.(Dalton，GA)比較例2使用聚酰胺纖維和其它陽離子型染料的染色地毯的制備重復(fù)實(shí)施例1的染色程序，所不同的是使用下列染料堿性黃53(SEVRON YELLOW 8GMF)9堿性紅73(SEVRON RED YCN)10堿性藍(lán)94(SEVRON BLUE NCN)11所得到的地毯基材在1～8的尺度上顯示出“1”級(jí)的目視勻染度(即該地毯有不可接受的勻染度性質(zhì))。
如實(shí)施例1和比較例2所示，本發(fā)明的聚酰胺紗和陽離子型染料的特定組合大大改善了所得到染色織物的勻染度。
雖然已就其具體實(shí)施方案詳細(xì)描述了本說明書，但要知道的是，業(yè)內(nèi)技術(shù)人員當(dāng)達(dá)到了對(duì)上述的理解時(shí)就可以容易地設(shè)想出對(duì)這些實(shí)施方案的改變、其變異、及其等效物。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)評(píng)價(jià)為所附權(quán)利要求及其任何等效物的范圍。
9 Yorkshire Americas，Inc.(Dalton，GA)10 Yorkshire Americas，Inc.(Dalton，GA)11 Yorkshire Americas，Inc.(Dalton，GA)
權(quán)利要求
1.一種染色纖維，包含一種芯纖維組分，包含一種堿性染料可染聚酰胺或共聚酰胺；一種覆蓋該芯纖維組分的至少一部分的皮纖維組分，其中，該皮纖維組分包含一種在室溫下耐染料滲移的成纖聚合物；和一種或多種化學(xué)鍵合到該芯纖維組分上的陽離子型染料，其中，該一種或多種陽離子型染料包含堿性黃45、堿性紅17、堿性藍(lán)21、或其組合。
2.權(quán)利要求1的染色纖維，其中，該皮纖維組分包含一種從聚烯烴、成纖聚苯乙烯、成纖聚氨酯、和聚酰胺中選擇的不可染成纖聚合物。
3.權(quán)利要求2的染色纖維，其中，該皮纖維組分包含一種含有選自下列的聚合物結(jié)構(gòu)單元的聚酰胺(a) [-NH-(CH2)x-NH-C(O)-(CH2)y-C(O)-]n式中x和y各自獨(dú)立地是一個(gè)整數(shù)，且n大于40；(b) [-NH-(CH2)x-C(O)-]m式中z是一個(gè)整數(shù)，且m大于40；(c)(a)或(b)的聚合物，其上取代了一個(gè)或多個(gè)磺酸、鹵素、脂肪族或芳香族殘基；和(d)從(a)、(b)和(c)中至少2種聚合物結(jié)構(gòu)單元形成的共聚物；和(e)(a)、(b)和(c)中至少2種聚合物的共混物。
4.權(quán)利要求3的染色纖維，其中，x和y各自獨(dú)立地是約4～約30，且x與y之和大于約8；且z是約9～約30。
5.權(quán)利要求4的染色纖維，其中，(a)x與y之和、和(b)z中每一個(gè)都獨(dú)立地是約9～約20。
6.權(quán)利要求5的染色纖維，其中，(a)x與y之和是約9～約18，和(b)z是約9～約15。
7.權(quán)利要求1的染色纖維，其中，該芯纖維組分包含一種有重復(fù)出現(xiàn)酰胺基團(tuán)(-CO-NR-)的聚合物主鏈的聚合物，式中R是有磺酸殘基取代的烷基、芳基、鏈烯基、或鏈炔基。
8.權(quán)利要求1的染色纖維，其中，該芯纖維組分包含一種含有磺酸的、重復(fù)單元中有15個(gè)或更少碳原子的聚酰胺。
9.權(quán)利要求1的染色纖維，其中，該芯纖維組分包含一種含有磺酸的、重復(fù)單元中有7個(gè)或更少碳原子的聚酰胺。
10.權(quán)利要求1的染色纖維，其中，該芯纖維組分包含一種含有磺酸的尼龍-6。
11.權(quán)利要求1的染色纖維，其中，該皮纖維組分包含一種實(shí)質(zhì)上沒有極性取代基包括羥基、氨基、次硫?；?、羧基、硝?；?、或任何其它能形成氫鍵的殘基的聚合物。
12.權(quán)利要求1的染色纖維，其中，該芯纖維組分是酸性染料可染的，而該皮纖維組分是不可染的。
13.權(quán)利要求1的染色纖維，進(jìn)一步包含一種或多種化學(xué)鍵合到該芯纖維組分上的二次陽離子型染料，其中，該一種或多種二次陽離子型染料包含堿性黃15、堿性黃13、堿性藍(lán)47、堿性紅18∶1、或其組合。
14.一種紗，包含權(quán)利要求1的染色纖維。
15.一種織物，包含權(quán)利要求14的紗。
16.一種地毯，包含權(quán)利要求14的紗。
17.一種染色纖維，包含(i)一種芯纖維組分，包含一種堿性染料可染聚酰胺或共聚酰胺；(ii)一種覆蓋該芯纖維組分的至少一部分的皮纖維組分，其中，該皮纖維組分包含一種含有選自下列的聚合物結(jié)構(gòu)單元的聚酰胺(a) [-NH-(CH2)x-NH-C(O)-(CH2)y-C(O)-]n式中x和y各自獨(dú)立地是一個(gè)整數(shù)，且n大于40；(b) [-NH-(CH2)z-C(O)-]m式中z是一個(gè)整數(shù)，且m大于40；(c)(a)或(b)的聚合物，其上取代了一個(gè)或多個(gè)磺酸、鹵素、脂肪族或芳香族殘基；和(d)從(a)、(b)和(c)中至少2種聚合物結(jié)構(gòu)單元形成的共聚物；和(e)(a)、(b)和(c)中至少2種聚合物的共混物；和(iii)一種或多種化學(xué)鍵合到該芯纖維組分上的陽離子型染料，其中，該一種或多種陽離子型染料包含堿性黃45、堿性紅17、堿性藍(lán)21、或其組合。
18.權(quán)利要求17的染色纖維，其中，該芯纖維組分包含一種含有磺酸的尼龍-6。
19.權(quán)利要求17的染色纖維，進(jìn)一步包含一種或多種化學(xué)鍵合到該芯纖維組分上的二次陽離子型染料，其中，該一種或多種二次陽離子型染料包含堿性黃15、堿性黃13、堿性藍(lán)47、堿性紅18∶1、或其組合。
20.一種紗，包含權(quán)利要求17的染色纖維。
21.一種織物，包含權(quán)利要求20的紗。
22.一種地毯，包含權(quán)利要求20的紗。
23.一種染色纖維制造方法，所述方法包含使一種或多種陽離子型染料化學(xué)健合到一種皮/芯纖維的芯上，該皮/芯纖維有一個(gè)包含堿性染料可染聚酰胺或共聚酰胺的芯纖維組分，和一個(gè)覆蓋該芯纖維組分的至少一部分的皮纖維組分，其中該皮纖維組分包含一種在室溫下耐染料滲移的成纖聚合物；其中，該一種或多種陽離子型染料包含堿性黃45、堿性紅17、堿性藍(lán)21、或其組合。
24.權(quán)利要求23的方法，其中，該皮纖維組分包含一種從聚烯烴、成纖聚苯乙烯、成纖聚氨酯、和聚酰胺中選擇的不可染成纖聚合物。
25.權(quán)利要求23的方法，其中，該皮纖維組分包含一種含有選自下列的聚合物結(jié)構(gòu)單元的聚酰胺(a) [-NH-(CH2)x-NH-C(O)-(CH2)y-C(O)-]n式中x和y各自獨(dú)立地是一個(gè)整數(shù)，且n大于40；(b) [-NH-(CH2)x-C(O)-]m式中z是一個(gè)整數(shù)，且m大于40；(c)(a)或(b)的聚合物，其上取代了一個(gè)或多個(gè)磺酸、鹵素、脂肪族或芳香族殘基；和(d)從(a)、(b)和(c)中至少2種聚合物結(jié)構(gòu)單元形成的共聚物；和(e)(a)、(b)和(c)中至少2種聚合物的共混物。
26.權(quán)利要求25的方法，其中，x和y各自獨(dú)立地是約4～約30，且x與y之和大于約8；且z是約9～約30。
27.權(quán)利要求26的方法，其中，(a)x與y之和、和(b)z中每一個(gè)都獨(dú)立地是約9～約20。
28.權(quán)利要求27的方法，其中，(a)x與y之和是約9～約18，和(b)z是約9～約15。
29.權(quán)利要求23的方法，其中，該芯纖維組分包含一種有重復(fù)出現(xiàn)酰胺基團(tuán)(-CO-NR-)的聚合物主鏈的聚合物，式中R是有磺酸殘基取代的烷基、芳基、鏈烯基、或鏈炔基。
30.權(quán)利要求23的方法，其中，該芯纖維組分包含一種含有磺酸的、重復(fù)單元中有15個(gè)或更少碳原子的聚酰胺。
31.權(quán)利要求23的方法，其中，該芯纖維組分包含一種含有磺酸的、重復(fù)單元中有7個(gè)或更少碳原子的聚酰胺。
32.權(quán)利要求23的方法，其中，該芯纖維組分包含一種含有磺酸的尼龍-6。
33.權(quán)利要求23的方法，其中，該皮纖維組分包含一種實(shí)質(zhì)上沒有極性取代基包括羥基、氨基、次硫?；Ⅳ然?、硝酰基、或任何其它能形成氫鍵的殘基的聚合物。
34.權(quán)利要求23的方法，其中，該芯纖維組分是酸性染料可染的，而該皮纖維組分是不可染的。
35.權(quán)利要求23的方法，進(jìn)一步包含使一種或多種二次陽離子型染料化學(xué)鍵合到該芯纖維組分上，其中，該一種或多種二次陽離子型染料包含堿性黃15、堿性黃13、堿性藍(lán)47、堿性紅18∶1、或其組合。
36.權(quán)利要求23的方法，其中，該纖維在紗中。
37.權(quán)利要求23的方法，其中，該纖維在織物中。
38.權(quán)利要求23的方法，其中，該纖維在地毯中。
全文摘要
公開了含有染色皮/芯型聚酰胺的纖維。進(jìn)而，公開了含有染色皮/芯型聚酰胺的纖維的制造方法。也公開了包含該含有染色皮/芯型聚酰胺的纖維的物品。
文檔編號(hào)D06P1/42GK1564896SQ02819792
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月13日
發(fā)明者R·O·斯基德斯 申請(qǐng)人:美國Basf公司, Basf公司