[其他]芳香族聚酰胺纖維和它的定型處理

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86106248
• 申請日: 1986-08-15
• 公開（公告）號: CN86106248A
• 公開（公告）日: 1987-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 埃里克·萬斯;布魯斯·A·巴頓
• 申請（專利權(quán)）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: D01F6/60
• 分類號: D01F6/60;D01F6/90;D01F1/10;D01F11/08;D01D10/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李雒英

本發(fā)明的技術(shù)范圍是針對芳香族聚酰胺纖維，特別是以采用易得的工業(yè)設(shè)備對這類纖維進行定形處理為目標。

具體地說，本發(fā)明是述及一種實質(zhì)上為無定形的芳香族聚酰胺纖維，該纖維中含有能使纖維染成深色色澤的足夠數(shù)量的表面活性劑。更確切地說，纖維必須含有從約5%到15%（重量）的表面活性劑才能有效。這種高表面活性劑含量能使以織物形式出現(xiàn)的纖維在采用下述常規(guī)工藝流程和利用一般典型廠家現(xiàn)有設(shè)備并不必使用導染劑時，在低溫下進行定形處理防止洗滌時逐漸收縮。

對含有表面活性劑的纖維改進其定形化的典型工藝流程包括：

在定形處理的水浴中將無定形纖維在壓力下加熱。槽浴溫度為低于130℃的低溫，較好溫度約為127℃，使纖維結(jié)晶。染料可以加到槽液中，在此槽液里無定形纖維可同時染色和結(jié)晶化。

另一種對這類纖維作定形處理的工藝流程是：

在壓力下，以加熱到低于150℃的溫度的蒸汽處理無定形纖維，較好的溫度約為145℃，這樣使這類纖維結(jié)晶化。

表面活性劑是在纖維受水溶脹和尚未干燥之前被滲入纖維的。染料可以在纖維滲入表面活性劑之前進入纖維內(nèi)部。染色的纖維在干燥后還可以印染另一種染料，其后在壓力下，用蒸汽加熱到約145℃使纖維定形，同時固定印染上的染料。

對芳香族聚酰胺纖維的工藝是人所熟知的。它們具有許多性能，例如高拉伸強度、在高溫下保持有極好的物理性能、耐火焰和熱、較 長的抗撓曲壽命和非常高的融點等。這些使它們特別適于制成織物，用作消防人員、噴氣飛機駕駛員、軍人或廠礦工人的保護服或作其它許多用途。

人們還知道，雖然芳香族聚酰胺纖維具有許多生產(chǎn)上所希望的性能，但仍需要采用各種途徑以改進纖維的性質(zhì)或性能，滿足對于給定的特殊目的的用途。例如向纖維里加入各種添加劑，諸如染料、阻燃劑、抗靜電劑或防水劑，以改進它們的性能等級。添加劑可以在原料生產(chǎn)過程中加入，也可以在隨后的工序中加入。此外，還可以采用種種其它機械的或化學的精整步驟或工序處理纖維，例如洗毛、牽伸、刮布或軋光，以改善纖維的性能。

本發(fā)明尤其是針對聚（間苯-異構(gòu)苯二甲酰胺）Poly（meta-phenyleneisophtalamide）的芳香聚酰胺纖維，以下簡稱為“MPD-I纖維”。這種纖維在由Sweeny申請的美國專利3，287，324中已有較詳細敘述，例如敘述了它所具有的許多有用的性能。

芳香聚酰胺聚合物的纖維，例如在制造衣料中將被采用的MPD-I，有一個重要的性質(zhì)，即在通常的使用條件下，具有形狀或尺寸的穩(wěn)定性或稱保持性。對專業(yè)人員熟知的一點是：未經(jīng)處理的MPD-I纖維在受熱后有收縮的趨勢。當衣料洗滌后這種收縮尤為明顯;事實上對于剛生產(chǎn)出來的、未經(jīng)進一步處理的MPD-I纖維，在熱水中反復洗滌后就會收縮到不能使用的地步。

由于反復洗滌而引起的收縮問題（即洗滌后收縮遞增）是未經(jīng)處理的MPD-I纖維由于它的無定形本質(zhì)造成的固有性質(zhì)，整個芳香聚合物具有大于200℃以上的二次玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。制成后的纖維（在紡絲和普通工藝處理后）由于沒有任何一個典型的處理工序溫度高到足以使纖維結(jié)晶化的程度，因此實質(zhì)上是無定形的，所以此類纖維有收縮的趨勢。

這一特殊問題在本領(lǐng)域是非常清楚的，為此嘗試過許多解決它的方法和措施。

一個典型的解決方法是Hill等人在美國專利3，094，511中述及，他們提出以100P.S.i.的高壓蒸汽（170℃）、持續(xù)對無定形MPD-I纖維處理0.5小時，使纖維結(jié)晶化，從而消除或降低它們的收縮趨勢。盡管這種高溫手段對某些用途是合適的，但是要求那么高的溫度會成為一個問題，因為大多數(shù)市售高壓釜的最大蒸汽壓僅僅是50P.s.i.（148℃），而且這樣結(jié)晶化的纖維是難于染色的。人們進一步了解到，僅僅采用在150℃溫度下、以45至50P.s.i.蒸汽壓力處理MPD-I纖維不能達到阻止洗滌后收縮遞增的定形目的。

現(xiàn)有的另一個相似的手段是Alexander公布于美國專利3，133，138的發(fā)明，他介紹了加熱無定形MPD-I纖維的方法，其要點是在拉伸后纖維在張力下于300～350℃溫度下，至少保持0.2秒鐘，以便使纖維在定向狀態(tài)下結(jié)晶。結(jié)晶纖維時采用加熱板。同時，這些結(jié)晶化后的纖維難以染色，而且所需要的高溫條件在商業(yè)工廠的常規(guī)生產(chǎn)工序是不具備的。