[發明專利]含碳的改性聚丙烯腈和芳族聚酰胺雙組分長絲紗線及其制備方法、以及包含其的織物和熱防護服制品

有效

• 申請號: 201780053820.9
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN109642354B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: M.W.安德森;M.T.阿倫森;C.W.牛頓;T.W.斯泰魯克;B.L.維斯曼;R.朱
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: D02G3/44
• 分類號: D02G3/44;D01F1/04;D01F1/09;D01F8/08;D01F8/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王倫偉;周齊宏

一種包含多根雙組分長絲的紗線，這些雙組分長絲具有包含第一聚合物組合物的第一區域和包含第二聚合物組合物的第二區域，該第一和第二區域中的每一個在這些雙組分長絲中是單獨的；每根雙組分長絲包含5至60重量百分比的該第一聚合物組合物和95至40重量百分比的該第二聚合物組合物；其中，該第一聚合物組合物包含含有0.5至20重量百分比的的均勻分散的碳顆粒的芳族聚酰胺聚合物，并且該第二聚合物組合物包含不含碳顆粒的改性聚丙烯腈聚合物；該紗線具有0.1至5重量百分比的碳顆粒的總含量。

背景技術

技術領域.本發明涉及適用于電弧保護的雙組分長絲紗線，其中每根長絲具有帶有均勻分散在其中的碳顆粒的芳族聚酰胺聚合物的單獨區域以及不含碳顆粒的改性聚丙烯腈聚合物的單獨區域。

相關技術的說明.授予Hull的美國專利號4,803,453公開了具有抗靜電特性的熔紡長絲，其包含圍繞導電聚合物芯的合成熱塑性纖維形成聚合物的連續非導電皮，該導電聚合物芯由分散在熱塑性合成聚合物中的導電炭黑構成。

授予Nakamura等人的美國專利號4,309,476公開了由單一芳香族聚酰胺材料制成的具有令人滿意的染色特性的皮包芯類型的芳香族聚酰胺纖維。當該皮包芯纖維用酸性染料進行染色時，僅僅皮部分被著色。授予Sasaki等人的美國專利號4,398,995公開了Nakamura的纖維在紙中的用途。

授予Moulds的美國專利號3,038,239公開了具有卷曲可逆性的改進的復合長絲。這些長絲具有至少兩種呈偏心關系的疏水聚合物，其中這些疏水聚合物中的一種進一步含有與其混合的少量的具有高吸水率的聚合物。

授予Zhu等人的美國專利號7,065,950和7,348,059公開了用于電弧和火焰保護的含有改性聚丙烯腈、對位芳族聚酰胺、和間位芳族聚酰胺纖維的紗線、織物、和服裝。當已經發現這些纖維共混物在電弧保護中是非常有用的時候，電弧保護的任何改進都是受歡迎的，因為它可以潛在地挽救生命。

發明內容

本發明涉及一種包含多根雙組分長絲的紗線，這些雙組分長絲具有包含第一聚合物組合物的第一區域和包含第二聚合物組合物的第二區域，該第一和第二區域中的每一個在這些雙組分長絲中是單獨的；每根雙組分長絲包含5至60重量百分比的該第一聚合物組合物和95至40重量百分比的該第二聚合物組合物；其中該第一聚合物組合物包含含有基于該第一組合物中碳顆粒的量的0.5至20重量百分比的、均勻分散在該長絲的第一區域中的碳顆粒的芳族聚酰胺聚合物；并且其中該第二聚合物組合物包含不含碳顆粒的改性聚丙烯腈聚合物；該紗線具有0.1至5重量百分比的碳顆粒的總含量。

本發明進一步涉及一種用于形成包含雙組分長絲的紗線的方法，每根長絲包含不含碳顆粒的改性聚丙烯腈聚合物的單獨的皮以及包含均勻分散在其中的碳顆粒的芳族聚酰胺聚合物的單獨的芯，該皮圍繞該芯；該方法包括以下步驟：

a)在溶劑中形成含有該芳族聚酰胺聚合物的第一聚合物溶液，該芳族聚酰胺聚合物溶液進一步包含碳顆粒，并且在相同或不同的溶劑中形成不含碳顆粒的改性聚丙烯腈聚合物的第二聚合物溶液；

b)提供噴絲板組合件，該噴絲板組合件具有用于該第一聚合物溶液和該第二聚合物溶液的分開的入口以及用于使紡絲原液長絲紡絲的多個出口毛細管；

c)通過將該第一和該第二溶液的多個聯合流通過這些出口毛細管擠出到紡絲室中來形成具有該第二聚合物溶液的皮和該第一聚合物溶液的芯的多根紡絲原液長絲，并且

d)從該多根紡絲原液長絲中提取溶劑以制成聚合物長絲的紗線。

本發明還涉及一種用于形成包含具有并排結構的雙組分長絲的紗線的方法，每根長絲包含含有均勻分散在其中的碳顆粒的芳族聚酰胺聚合物的單獨的第一側和不含碳顆粒的改性聚丙烯腈聚合物的單獨的第二側，該方法包括以下步驟：