Сложный сополиэфир для получения волокон с пониженной склонностью к пиллингу
Номер патента: 2280
Опубликовано: 28.02.2002
Авторы: Снайдер Эдриан Чарльз, Эдмундсон Роберт Ли, Анеджа Арун Пал, Андерсон Харви Джин
Формула / Реферат
1. Окрашиваемый основными красителями сложный сополиэфир этилентерефталата, содержащий в расчете на полимер 0,5-3 мол.% натриевой соли гликолята 5-сульфоизофталевой кислоты, который получен в присутствии трифункционального или тетрафункционального сложного ортоэфира кремневой кислоты в количестве 0,05-0,5 мас.% и который содержит двуокись титана в количестве 0,1-2 мас.%, причем указанный сложный сополиэфир, будучи растворен в гексафторизопропаноле, содержащем 100 ч./млн 98% серной кислоты аналитической чистоты, имеет вязкость от примерно 8 до 12 и, кроме того, у которого разность между вязкостью сложного сополиэфира, растворенного в гексафторизопропаноле, не содержащем серной кислоты, и вязкостью сложного сополиэфира, растворенного в гексафторизопропаноле, содержащем 100 ч./млн 98% серной кислоты аналитической чистоты, составляет от примерно 1 до 3.
2. Сополиэфир по п.1, который, будучи растворен в гексафторизопропаноле, содержащем 100 ч./млн 98% серной кислоты аналитической чистоты, имеет вязкость от примерно 9 до 11, и кроме того, у которого разность между вязкостью сложного сополиэфира, растворенного в гексафторизопропаноле, не содержащем серной кислоты, и вязкостью сложного сополиэфира, растворенного в гексафторизопропаноле, содержащем 100 ч./млн 98% серной кислоты аналитической чистоты, составляет от примерно 2 до 3.
3. Сополиэфир по п.1, способный к переработке в штапельное волокно с линейной плотностью примерно от 0,55 до 5,6 децитекс на элементарное волокно и длиной примерно от 20 мм до примерно 10 см, причем из указанного волокна можно получать ткани, имеющие приемлемую мягкость на ощупь и имеющие оценку по скатыванию в узелки, определенную через 60 мин, от 2,5 до 5,0.
4. Сополиэфир по п.3, где указанное волокно имеет множество канавок и обычно имеет овальную форму с выступами в основном по периферии овала и у которого отношение самого большого размера периферии поперечного сечения волокна, простирающегося вдоль большой оси волокна, к максимальной ширине поперечного сечения волокна, которая простирается параллельно малой оси волокна, составляет от около 1,3:1 до около 3:1, и у которого отношение расстояния между канавками на каждой стороне большой оси поперечного сечения к ширине выступа, измеренной поперечно большой оси, составляет от около 0,50:1 до около 0,95:1.
Текст
1 Данное изобретение относится к сложному полиэфиру со слабым скатыванием в узелки, как описано далее, и, в особенности, к новой сополиэфирной композиции, из которой получают штапельное волокно, из которого можно изготовлять нити, ткани и одежду, обладающие сочетанием хорошей характеристики в отношении скатывания в узелки, эстетических свойств и ощущения при соприкосновении ("мягкость на ощупь"), в особенности, такое штапельное волокно с некруглым поперечным сечением, таким как овальное зубчатое поперечное сечение со множеством канавок, которое сохраняет такое поперечное сечение, так что ткани из него обладают исключительными качествами в отношении регулирования влажности, сухости и комфортности, а также показывают минимальное скатывание в узелки, и к продуктам его переработки, промежуточным продуктам и способам получения или переработки любого из перечисленных материалов. Полиэфиры производятся коммерчески в крупном масштабе для изготовления формованных изделий, таких как волокна, пленки и бутыли, главным образом, из полиэтилентерефталата. Несколько десятилетий известны и используются коммерчески, например, синтетические полиэфирные нити, впервые разработанные W.H. Carothers, патент США 2071251, а затем Whinfield и Dickson, патент США 2465319, описали полиэтилентерефталат. Полиэтилентерефталат, иногда обозначаемый ПЭТФ,стал сложным полиэфиром, наиболее часто применяемым для коммерческих целей, который получают из этиленгликоля и диметилтерефталата или терефталевой кислоты; эти предшественники полимера вводятся во взаимодействие подходящим образом для коммерческого производства посредством переэтерификации или прямой этерификации, соответственно, с последующей поликонденсацией,обычно, во много стадий, с соответствующими средствами для удаления продуктов конденсации, таких как вода, а также избытка этиленгликоля, который, предпочтительно, возвращается повторно в процесс, с удалением нежелательной воды и побочных продуктов, соответственно,как описано в технике, например, в патенте США 4110316, Edging and Lee, патенте США 4113704, MacLean and Estes, патенте США 4146729, Goodley and Shiftier, и в патенте США 4945151, Goodley and Taylor. Полиэфирные волокна представляют или(1) непрерывные волокна, или (2) волокна, являющиеся прерывными, и последние часто относятся к штапельному волокну. Полиэфирное штапельное волокно изготовляется посредством формования, сначала, путем экструзии непрерывных полиэфирных волокон, которые, перед превращением в штапель, перерабатываются в форму жгута из непрерывных полиэфирных волокон. 2 Пиллинг, скатывание в узелки является проблемой, которая всегда существовала для тканей и одежды из синтетического полиэфирного штапельного волокна. Это стало проблемой уже в начале 1960-х, что отражено в патентах США 3104450 и 3335211, которые будут рассматриваться далее. Другими претензиями к таким тканям и одежде являются претензии,касающиеся качества на ощупь (жесткость и плохая драпируемость), требования специальных условий окрашивания при температурах свыше 100 С, необходимость давления выше атмосферного, и свойств "комфортности". Известные улучшения в связи с этими претензиями будут обсуждаться далее. Обычно целью производителей синтетических волокон является воспроизведение выгодных свойств натуральных волокон, главным образом, хлопковых и шерстяных волокон. Большая часть полиэфирного штапельного волокна обладает круглым поперечным сечением и смешивается с хлопком. Типичная формованная текстильная пряжа имеет номер хлопчатобумажной пряжи, равный 35 и поперечное сечение, содержащее 140 волокон. Волокна имеют около 1,7 дтекс на волокно и около 38 мм в длину. Денье представляет массу в граммах 9000 метров волокна и, таким образом, является, в сущности, мерой толщины волокна. Когда упоминается денье, часто имеется в виду номинальное или среднее денье, так как неизбежно существуют отклонения вдоль отдельной нити и от нити к нити, т.е., по длине волокна и между различными волокнами, соответственно. Вообще, задача производителей волокна состоит в достижении как можно большей однородности на всех стадиях переработки вдоль отдельной нити и от нити к нити, чтобы получить полиэфирное волокно с круглым поперечным сечением. Волокна круглого поперечного сечения дешевле для изготовления и окрашивания. Существенного улучшения свойств "комфортности" полиэфирных непрерывных волокон и штапельных волокон фирма Du Font достигла посредством использования вместо круглого поперечного сечения характерного некруглого поперечного сечения. Это характерное некруглое поперечное сечение названо зубчатым овальным поперечным сечением со множеством канавок. Такое поперечное сечение обеспечивает улучшенное, по сравнению с круглым поперечным сечением, качество ткани на ощупь, а множество канавок создает возможность впитывания влаги волокнами, что обеспечивает сухость и повышает комфортность для пользователя. Это называется регулированием влажности. Полиэфирное волокно с зубчатым овальным поперечным сечением описано двадцать лет назад в патенте США 3914488, Gorrafa,включенном в настоящее описание в качестве ссылки, так же, как и патент США 4634625, 3Franklin, и патент США 4707407, Clark et al.,где описываются волокна подобного зубчатого овального поперечного сечения для применения в текстильных нитях и штапеле. Также Aneja зарегистрировал находящиеся в процессе одновременного рассмотрения заявки 08/662804(DP-6400) от 12 июня 1996, соответствует WO 97/02374, 08/497495 (DP-6255) от 30 июня 1995,теперь выданный патент США 5591523, соответствует WO 97/02372, и 08/642650 (DP6365-A) от 3 мая 1996, теперь выданный патент США 5626961, соответствует WO 97/02373,которые также включены в настоящее описание в качестве ссылок. В заявке 08/778462 (DP6550), Roop, зарегистрированной 3 января 1997,описывается зубчатое овальное поперечное сечение с 8 канавками, а в заявке 08/778458(DP-6555), Aneja and Roop, также зарегистрированной 3 января 1997, описываются предпочтительные многоканальные мундштуки для изготовления волокон с зубчатым овальным поперечным сечением со множеством канавок, и эти заявки также включены в настоящее описание в качестве ссылок. Как упоминалось, зубчатое овальное поперечное сечение со множеством канавок обеспечивает существенное улучшение свойств полиэфирных тканей. Однако пиллинг до сих пор остается серьезной проблемой, несмотря на усилия, приложенные для ее разрешения. В начале 1960-х в патенте США 3104450, Christens et al., отмечается, что предпринято много попыток для разрешения проблемы пиллинга для тканей из полиэфирной пряжи (изготовленной из полиэфирного штапельного волокна). Решение по этому патенту состояло в необходимости регулирования относительной вязкости полимера и механических свойств при растяжении волокна в очень узких пределах (кол.1, строки 65 и след.). Эти критические пределы для относительной вязкости гомополимера полиэтилентерефталата (измеренной так, как описано в кол.2, строки 57-62) составляют от 13,5 до 16,5, предпочтительно 14,5-15,5. Для сложных сополиэфиров пределы вязкости должны возрастать на 0,5 единиц на каждый мол.% содержания, аддитивного сополимера. Авторы отсылают к испытаниям на пиллинг по RTPT (обсуждается далее), а также затем еще к способу по ASTM; при этом испытании оценки по скатыванию в узелки не приводятся. Несмотря на улучшения, достигнутые при этом, пиллинг остается проблемой, что очевидно из продолжающихся разработок исследователей для решения проблемы пиллинга, существующей для коммерчески доступных на сегодняшний день полиэфирных волокон. Современное решение для преодоления проблемы пиллинга описывается в патенте США 3335211, Mead et al., а именно, описывается получение волокон с относительной вязкостью 10-17 (измеренной так, как описано в 4 кол.8, строки 56-61) посредством формования из расплава безводного сложного полиэфира, модифицированного оксисиликоновым соединением, таким как тетраэтилортосиликат, с тем, чтобы иметь вязкость расплава при 275 С примерно 1000-6000 пуаз. Первоначально полиэфирные нити получали с помощью периодических процессов,включающих несколько отдельных процессов,причем сначала изготовляется сложный полиэфир, а затем осуществляется формование расплава полимера в волокна, и затем волокна перерабатываются в непрерывные текстильные нити или штапельное волокно, как описано, например, Ludewing в книге "Polyester Fibres,Chemistry and Technology", опубликованной впервые в Германии в 1964, а затем в английском переводе John WileySons Ltd., 1971. Однако, как указывается в литературе, всегда существовали экономические требования и, поэтому требовалось объединение отдельных стадий воедино. Некоторые изготовители волокон полностью перешли к непрерывному способу,начиная от предшественников полимера, которые вводятся во взаимодействие и затем полимеризуются с образованием расплава сложного полиэфира, который экструдируется в твердые волокна, которые перерабатываются в непрерывные (из многих элементарных волокон) нити- все в непрерывном процессе, или в штапельное волокно (обычно в отдельном процессе). Однако многие изготовители в разных странах не переходят к непрерывному способу из-за проблем, характерных для непрерывного процесса. Как указывалось, хотя разработано много сложных полиэфиров (в том числе, сополимеров), до сих пор наиболее широко производится и применяется для текстильных волокон полиэтилентерефталат, который часто называют гомополимером ПЭТФ. Гомополимер ПЭТФ имеет преимущество перед сополимерами, главным образом, из-за его низкой стоимости, а также изза его свойств, в целом, адекватных или даже предпочтительных в большинстве случаев практического применения. Известно, однако, что гомополимер ПЭТФ требует специальных условий окрашивания (высокая температура, требующая давления выше атмосферного), которые не требуются в случае, например, нейлоновых волокон. Гомополимер ПЭТФ часто называется 2G-T, и 2G-T является сложным полиэфиром,который до сих пор используется наиболее широко. Однако в течение примерно тридцати лет в значительных количествах также производится и применяется коммерчески сополиэфир - поли(этилентерефталат/5-натрийсульфоизофталат), особенно для штапеля. Этот сложный сополиэфир впервые описан в патенте США 3018272, Griffing and Remington. Весьма привлекательным свойством этого сополиэфира является его сродство к основным (катионным) 5 красителям. Произведенный коммерчески, такой сополиэфир обычно содержит примерно 2 мол.% повторяющихся этилен-5-натрийсульфоизофталатных звеньев. Такой окрашиваемый основными красителями сополиэфир иногда называют 2G-T/SSI. Как указывалось выше, в патенте США 3104450, Christens et al., утверждается, что пределы вязкости для решения проблемы пиллинга для волокон из сополиэфиров должны возрастать на 0,5 единиц на каждый мол.% "содержания аддитивного сополимера". Иными словами, использование "содержания аддитивного сополимера" в 2 мол.%, как в случае 2G-T/SSI, могло бы означать использование сополимера с относительной вязкостью 14,517,5, предпочтительно с 15,5-16,5, при измерении способом, описанном в этом патенте. Уже длительное время весьма желательны улучшения технологии создания окрашиваемых основными красителями сополиэфиров, особенно, для формования волокон для применения при выработке тканей, и недавно в патентах США 5559205 (DP-6335) и 5607765 (DP6335-B), Hansen et al., описаны такие усовершенствования, относящиеся к окрашиваемому основными красителями этилентерефталатному сложному сополиэфиру, содержащему 0,5-5 мол.% сульфоната соли металла гликолята изофталевой кислоты, в особенности, такой литиевой соли, и оба эти документа включены в настоящее описание в качестве ссылок. Как указывается в литературе, например, в главе 4 работы Ludewig, в частности, на с. 105,диоксид титана (TiО 2) является предпочтительным матирующим средством, применяемым для полиэфирного волокна. Обычно используются количества 1-2 мас.%, чтобы получить то, что часто называется "матовым" волокном. Количества диоксида титана 0,2-0,5 мас.% используются для того, чтобы получить то, что часто называется "полуматовым" волокном. Для получения полиэфирных волокон также используются некоторые "чистые полимеры", по существу, без матирующего средства. Это описывается, например, в WO 92/13120,Oxford et al. В WO 92/13120, Oxford et al. (Du Pont), сообщается, что полиэфирные волокна (0,55-3,3 децитекс на волокно) с зубчатым овальным поперечным сечением, сформованные из "чистого" полиэтилентерефталата определенной вязкости,модифицированного посредством включения полиэтиленоксида, позволяют получить ткани,имеющие приятный блеск, хорошую драпируемость, пониженный пиллинг, окрашивающиеся без носителя при низких температурах, если сравнивать с существующими 100% полиэфирными тканями и тканями из смешанных волокон(хлопок/шерсть/вискоза/шелк с полиэфиром) с большим содержанием полиэфира из волокна с круглым сечением. Цель авторов состояла в создании полиэфирных волокон, имеющих ха 002280 6 рактеристики новых гидратцеллюлозных волокон, но сохраняющих важные преимущества традиционных полиэфирных волокон (страница 2, строки 1-4). Авторы решают эту задачу с помощью нового сочетания выбранного "чистого"(т.е. без матирующего средства) модифицированного полимера с выбранным поперечным сечением элементарного волокна, причем модификатором полимера является полиэтиленоксид (ПЭО), и вязкость LRV чистого гомополимера находится в интервале примерно 19-21 для чистого гомополимера и в интервале примерно 15,5-17,5 в случае чистого 2G-T/SSI (страница 3,строки 4-14 и формула изобретения, пп.1 и 2). Авторы утверждают, что это новое сочетание выбранного зубчатого овального поперечного сечения с выбранными чистыми (нематированными) полимерами (предпочтительно, с улучшенной окрашиваемостью) приводит к подходящему блеску ткани, подобному блеску "натурального волокна", без потери желательных характеристик, которые делают полиэфирное волокно привлекательным для промышленности,и что оказалось удивительным. Неожиданной оказалась способность к скатыванию в узелки, с учетом вязкости полимеров, поскольку в технике известно, что для улучшения характеристики пиллинга нужны полимеры с низкой вязкостью(страница 3, строки 15-24). Авторы утверждают,что в полимерную композицию можно ввести эффективное количество компонента для регулирования вязкости, такого как трифункциональный или тетрафункциональный мономер,такой как тетраэтилсиликат (ТЭС), или такой,какой использован в примерах (триметилолпропан), чтобы улучшить характеристики формования, и использовать такие мономеры, как агенты для разветвления цепи, описанные ранее, например, в патенте США 4092299, MacLean etal., и в патенте США 3335211, Mead et al., но что многие такие композиции содержат также матирующее средство, обычно диоксид титана(страница 5, строки 2-13). В этом патенте в примерах получают штапельное волокно из коммерческого чистого ПЭТФ, по существу, без диоксида титана, но содержащего 3,9 мас.% ПЭО и 0,175 мас.% триметилолпропана, с LRV 20,5, и для тканей из таких волокон приводятся следующие оценки по скатыванию в узелки (поRTPT): в примере 1 для ткани с диагональным переплетением - 4,2 и 2,6 для п.1.3 через 10 и 60 мин, соответственно; в примере 3, через 15 и 120 мин, соответственно, 4,5 и 4,4, для п.3.1, 3,8,и 1,6 для п.3.4, и снова для п.1.3 - 4,5 и 2,6, все данные для тканей с диагональным переплетением; в примере 5, также для п.1.3, но на этот раз для трикотажной ткани из смешанной пряжи по п.1.3 полиэфира с хлопчатобумажным волокном 50:50, через 15, 30 и 60 мин, 4,5, 3,3 и 1,5, соответственно, что показывает преимущества чистого полиэфира перед T-107W (гомополимер с круглым сечением, LRV 11,5), выбран 7 ного потому, что он продается как "устойчивый к скатыванию в узелки" продукт для практического применения для трикотажа, причем оценка по скатыванию в узелки Т-107W составляет 3,3, 1,8 и 1,2, соответственно. Характерные оценки по скатыванию в узелки, сделанные авторами, показывают несколько существенных моментов, которые понятны специалистам в этой области техники: (1) характеристика по пиллингу полиэфирных волокон, имеющихся в продаже, не является хорошей; (2) оценки по скатыванию в узелки для трикотажных тканей существенно ниже, чем оценки по скатыванию в узелки плетеных тканей, изготовленных из того же штапельного волокна; (3) может быть не очевидным из описания авторов, но хорошо понятным для специалистов в этой области, что присутствие хлопка в смешанной пряже улучшает оценку по скатыванию в узелки подобных тканей, изготовленных из того же полиэфирного волокна, т.е. трикотажное полотно из смешанной с хлопком пряжи 50/50 имеет оценку по скатыванию в узелки существенно выше, чем идентичное трикотажное полотно из того же полиэфирного волокна из 100% полиэфирной пряжи; (4) несмотря на все это, полиэфирное волокно, продаваемое в 1990-х как "устойчивый к скатыванию в узелки" продукт для практического применения в трикотаже, имеет оценку по скатыванию в узелки, по RTPT, только 1,2 через 60 мин, когда связано в виде смеси с хлопком 50/50; (5) наилучший продукт изобретения (который получает хорошие оценки по скатыванию в узелки в тканях диагонального переплетения) имеет оценку по скатыванию в узелки только 1,5 через 60 мин, в трикотаже из смеси с хлопком 50/50; (6) авторы считают, что это улучшение до оценки по скатыванию в узелки 1,5 для трикотажного полотна из смеси с хлопком 50/50, по сравнению с оценкой по скатыванию в узелки 1,2 для подобного трикотажного полотна из такой же пряжи, в которой полиэфирное волокно является коммерчески доступным "устойчивым к скатыванию в узелки" продуктом, является существенным успехом. Приведенное выше обсуждение дается так подробно, чтобы читатель мог понять важность этой проблемы,возникавшей перед всеми специалистами в этой области, пытавшимися ее решить ранее.Duncan, U.S. SIR H1275, описывает полиэфирные волокна, с 0,55-2,2 децитекс на волокно, из полиэтилентерефталата, модифицированного как полиэтиленоксидом, так и тетраэтилсиликатом, для получения полимеров с коммерческой, для формования, вязкостью, и текстильных волокон и тканей со значительно улучшенной скоростью окрашивания, хорошей цветостойкостью по стандартной светостойкости и при циклах испытаний при стирке и хорошим пиллингом, по сравнению с тканями из немодифицированного полиэфирного волокна и из смешанного полиэфирного и хлопкового волок 002280 8 на 50/50. Как указывается, целью автора было существенное увеличение скорости окрашивания (RDR, по меньшей мере, 150) без потери хороших характеристик по пиллингу. Автор определяет выносливость при многократном изгибе и оценки по скатыванию в узелки, поRTPT, и находит, что его волокна демонстрируют свойство скатываться в узелки, сравнимое с коммерчески доступными в настоящее время устойчивыми к скатыванию в узелки волокнами Т-107 и Т-40 А (колонка 5, строки 33-42) для трикотажного полотна из смесей с хлопком 50/50. Самые лучшие оценки по скатыванию в узелки, полученные автором, составляют 2,0 и 1,7, по сравнению с 2,0 для Т-107 и 1,5 для Т 40 А (таблица в кол.7). Как Dunkan, так и Oxford ссылаются на известные описания применения агентов для разветвления цепи, такие как у Mead et аl. и MacLean et al., упомянутых выше, а также на патент США 3576773, Vaginay. Как можно видеть из публикаций 1990-х,таких как упомянутые выше работы Dunkan иOxford, а также патентов США 5300626 и 5478909, Jehl et al., обсуждаемых далее, проблема пиллинга все еще существует, и наилучшей оценкой по скатыванию в узелки (по ASTMD3512 82), достигнутой для трикотажных полотен из смешанной пряжи - хлопок-полиэфир 50/50, является только 2,0 через 60 мин, так что способность скатываться в узелки 100% полиэфирных трикотажных полотен будет даже хуже. Как обсуждается далее, Jehl, очевидно, использовал другой метод испытания; обращение к способу Jehl может оказаться в коммерческой практике ни экономически выгодным, ни легко осуществимым. Целью настоящего изобретения является решение этой давнишней проблемы, которую в течение многих десятилетий не могут решить специалисты в этой области техники. В соответствии с одним своим аспектом изобретение относится к новому окрашиваемому основными красителями этилентерефталатному сложному сополиэфиру (полимеру), который содержит 0,5-3 мол.% сульфоната натрия гликолята изофталевой кислоты, и который получен в присутствии трифункционального или тетрафункционального ортоэфира кремневой кислоты в количестве 0,05-0,5 мас.%, и который содержит диоксид титана в количестве 0,1-2 мас.%, причем указанный сложный сополиэфир имеет относительную вязкость примерно 8-12,LRV, и примерно 1-3 дельта-RV (RV), которая определятся далее. Предпочтительно, LRV такого сополиэфира составляет примерно 9-11. Авторы обнаружили, в соответствии с изобретением, что новые сложные сополиэфиры сLRV примерно 9-11 и дельта-RV примерно 1-3,можно формовать в штапельное волокно, которое дает 100% полиэфирные трикотажные по 9 лотна с отличной оценкой по скатыванию в узелки и с мягкостью на ощупь, приемлемыми для ряда практических применений, причем качество на ощупь скорее субъективное. Чтобы получить более хорошую мягкость на ощупь,можно использовать LRV примерно 10 или выше. Сополиэфиры с относительной вязкостью несколько меньшей LRV (LRV ниже 9) также можно выгодно использовать в качестве штапельного волокна, особенно, в смесях с натуральными волокнами, такими как хлопок и/или шерсть, что будет пояснено подробнее далее. В соответствии с другим аспектом изобретение относится, поэтому, к полиэфирному штапельному волокну с децитекс на элементарное волокно примерно от 0,55 до примерно 5,6,и длиной примерно от 20 мм примерно до 10 см,из такого нового окрашиваемого основными красителями этилентерефталатного сложного сополиэфира (сополимера), причем указанное волокно дает ткани с приемлемой мягкостью на ощупь и оценкой по скатыванию в узелки при определении через 60 мин 2,5-5. Авторы обнаружили, в соответствии с изобретением, что такие новые сложные сополиэфиры (сополимеры) при формовании в штапельное волокно некруглого поперечного сечения, в особенности - зубчатого овального поперечного сечения со множеством канавок, обеспечивают отличное сохранение формы поперечного сечения, например, конфигурации со множеством канавок, что может обеспечить отличные свойства комфортности тканей, такие как регулирование влажности и сухость, а также отличную характеристику по пиллингу и осязательные эстетические свойства. В соответствии с еще одним аспектом,изобретение, следовательно, относится к такому штапельному волокну с зубчатым овальным поперечным сечением со множеством канавок с отношением длины к диаметру коротких волокон примерно от 1,3:1 до, примерно, 3:1 и коэффициентом канавчатости в соответствии с определением, примерно от 0,50:1 до, примерно,0,95:1. Коэффициент канавчатости здесь определяется как отношение промежутка, разделяющего (такого как d1) канавки по любой стороне большой оси поперечного сечения к ширине (такой как b1) выступа, измеренной поперек большой оси, как описано в патенте США 5626961 (DP-6365-А), Aneja, или в заявке 08/778462 (DP-6550), Roop, зарегистрированной 3 января 1997. Соответственно изобретение также относится к продуктам переработки таких волокон,включая нити, ткани и одежду, и промежуточным продуктам, таким как непрерывные волокна, жгуты и волокнистые ленты, и к способам получения и переработки любого из перечисленных продуктов. Предпочтительно такими способами являются перечисленные далее, причем понятно, что термин "мономер" использует 002280 10 ся для удобства, так как перед введением в реактор для полимеризации в реакторе может быть образован олигомер. Соответственно предлагается непрерывный способ получения такого нового окрашиваемого основными красителями этилентерефталатного сложного сополиэфира (полимера),включающий (1) образование мономера посредством реакции переэтерификации между этиленгликолем и диметилтерефталатом при молярном отношении примерно 1,5-2,5:1, в то время как в реакцию вводится трифункциональный или тетрафункциональный ортосиликат и натриевая соль диметил-5-сульфоизофталата,смешанные, по меньшей мере, с частью указанного этиленгликоля, предпочтительно, при температуре примерно 100-150 С, (2) передачу полученного мономера, предпочтительно, при температуре примерно 200-236 С, по транспортному трубопроводу, в то время как в него вводится суспензия тонко измельченного диоксида титана в некотором количестве указанного этиленгликоля, к реактору для полимеризации,и (3) осуществление полимеризации указанного мономера в ряде реакторов для полимеризации,при одновременном снижении давления для удаления побочного продукта этиленгликоля, и повышении температуры, причем, предпочтительно, температура повышается примерно до 260-290 С, а давление, предпочтительно, снижается примерно до 133,32-666,6 Н/м 2. Также предлагается непрерывный способ получения такого нового окрашиваемого основными красителями этилентерефталатного сложного сополиэфира (полимера), включающий (1) образование мономера посредством реакции переэтерификации между этиленгликолем и диметилтерефталатом при молярном отношении примерно 1,5-2,5:1, в то время как в реакцию непрерывно вводится натриевая соль диметил-5 сульфоизофталата, смешанная с указанным этиленгликолем, предпочтительно, при температуре примерно 100-150 С, (2) передачу полученного мономера, предпочтительно, при температуре примерно 200-236 С, по транспортному трубопроводу, в то время как в него вводится суспензия тонко измельченного диоксида титана в добавочном количестве указанного этиленгликоля и этиленгликолятной формы ортосиликата, смешанного с добавочным количеством этиленгликоля, к реактору для полимеризации, и (3) осуществление полимеризации указанного мономера в ряде реакторов для полимеризации, при одновременном снижении давления для удаления побочного продукта этиленгликоля, и повышении температуры, причем,предпочтительно, температура повышается примерно до 260-290 С, а давление, предпочтительно, снижается примерно до 133,32-666,6N/м 2. Также предлагается непрерывный способ получения такого нового окрашиваемого основ 11 ными красителями этилентерефталатного сложного сополиэфира (полимера), включающий (1) получение мономера посредством реакции этерификации между этиленгликолем и терефталевой кислотой при молярном отношении примерно 1,5-2,5:1, (2) передачу полученного мономера, предпочтительно, при температуре примерно 200-236 С, в то время как в него вводятся этиленгликоляты натриевой соли 5 сульфоизофталевой кислоты и трифункциональный или тетрафункциональный ортосиликат в добавочном количестве этиленгликоля и суспензия тонко измельченного диоксида титана в добавочном количестве этиленгликоля, к реактору для полимеризации, и (3) осуществление полимеризации указанного мономера в ряде реакторов для полимеризации, при одновременном снижении давления для удаления побочного продукта этиленгликоля, и повышении температуры, причем, предпочтительно, температура повышается примерно до 260-290 С, а давление, предпочтительно, снижается примерно до 133,32-666,6 Н/м 2. Предпочтительно такой новый сложный сополиэфир (полимер) формируется из расплава в волокна при скорости отведения примерно 1200-1800 я/мин (1100-1650 м/мин) и вытяжке примерно 2 Х-3.5 Х, предпочтительно, при температуре примерно 80-100 С, и ему придается извитость, и он подвергается релаксации, предпочтительно, при температуре примерно 100175 С, причем, если желательно, отжигается перед релаксацией при температуре примерно 150-230 С. Полученные элементарные волокна(в том числе, штапельное волокно) являются,предпочтительно, волокнами с 0,5-5 dpf (примерно 0,5-6 дтекс). Фиг. 1 и 2 представляют схематические графики, описанные далее. Как указывается в описании уровня техники, имеется много работ, относящихся к изготовлению полиэфирных композиций, формованию волокон из их расплавов (экструзия), переработке волокон, включая превращение в штапельное волокно, переработке штапельного волокна в пряжу, переработке пряжи в ткани и обработке тканей, такой как окрашивание и отделка, и к испытанию таких тканей и одежды на их эксплуатационные свойства, и к предшественникам волокон и штапеля, так что было бы излишне повторять эти сведения, которые уже доступны в технике; упоминаемые и цитированные здесь материалы включены в настоящее описание в качестве ссылок. Штапельное волокно, пригодное для превращения в пряжу и для применение в тканях из нее, обычно имеет денье на волокно примерно 0,5-5 (0,5-6 дтекс), и длину резки примерно от 20 мм до, примерно, 10 см. Новый сложный сополиэфир, однако, можно использовать для других применений, которые могут потребовать 12 иных формованных изделий и/или других параметров. Сложный сополиэфир, содержащий этилентерефталатные повторяющиеся звенья, а также содержащий натрийсульфонат гликолята изофталевой кислоты, используется для улучшения окрашиваемости на протяжении многих лет, как указано в ссылках, упомянутых здесь выше. Подходящее количество такой солисомономера обычно составляет 0,5-3 мол.%, как описано в уровне техники. Улучшенная окрашиваемость новых полиэфиров, соответствующих настоящему изобретению, является важным преимуществом и соответствует одному из требований к волокну из гомополимера ПЭТФ,но сама по себе не является новым признаком. Большая часть дальнейшего описания относится к составу этилентерефталатного сложного сополиэфира, который, как обнаружено, особенно пригоден и выгоден, а именно, в соответствии с изобретением, к натриевой соли диметил-5 сульфоизофталата, модифицированной тетраэтилортосиликатом, так как эти сомономеры приемлемы и показали такие превосходные и удивительные результаты. Однако возможны использовать изменения, как описывается в технике. Подобным образом на известном уровне техники, как упоминалось выше, для улучшения характеристики полиэфирных волокон по пиллингу предлагалось, вообще и конкретно, применять оксисиликоновые соединения, такие как тетраэтилортосиликат, так что это само по себе не является новым признаком. Однако не было описано конкретно сочетания всех заявляемых в настоящем изобретении особенностей, и, что важно, пиллинг оставался серьезной проблемой для промышленности полиэфирных волокон, несмотря на многие предложения, опубликованные в технике. Изобретение может представить окрашиваемый основными красителями этилентерефталатный сложный сополиэфир (полимер), содержащий сульфонат натрия гликолята изофталевой кислоты, который получен в присутствии трифункционального или тетрафункционального ортосиликата, характеризующийся относительной вязкостью примерно S-12 LRV и примерно 1-3 RV, и содержащий диоксид титана в качестве матирующего средства, так что может обеспечить сочетание преимуществ, описанных здесь, для тканей из штапельных волокон из такого полимера, а именно, отличную характеристику по пиллингу, эстетические свойства и качество тканей на ощупь. Что касается RV,авторы предпочли использовать RV, по меньшей мере, примерно 1,5, и предпочтительнаRV примерно 2-3; авторы полагают, что можно работать при RV примерно 1-3. Несмотря на большое количество известной литературы, ранее нигде не описывалось, 13 каким образом получить трикотажные полотна из 100% полиэфирного волокна из полиэтилентерефталатов с такой высокой оценкой по скатыванию в узелки через 60 мин как 4 или 5. Процедура испытания RTPR на пиллинг описывается ниже. Наилучшая оценка по скатыванию в узелки, которую смог назвать Duncan, составляет 2,0. Как указывалось, неясно, как сравнивать оценки по скатыванию у Jehl с испытаниями по ASTM D3512 82, но Jehl испытывал ткани, изготовленные из смесей с хлопком 50/50 с авторскими (различными) полиэфирными волокнами, и присутствие хлопка могло увеличить полученные оценки по скатыванию в узелки по сравнению с оценками, которые можно было получить в случае 100% полиэфирной пряжи. В патентах США 5300626 и 5478909, Jehl et al.,описывается способ непрерывного получения полиэтилентерефталата,модифицированного группами -SiO- в количестве 300-700 ч./млн Si,во время реакции прямой этерификации между терефталевой кислотой и этиленгликолем, с последующей поликонденсацией известным способом, посредством введения метоксиэтилсиликата или пропилсиликата на том этапе, когда форполимер имеет среднечисловую молекулярную массу от 9000 до 16000, показатель полидисперсности составляет от 1,5 до 2, и когда это происходит при температуре от 260 до 290 С и давлении от 1,5 до 2,5 бар, причем время реакции силиката с форполимером составляет, по меньшей мере, 5 мин. Авторы также заявляют"свободное от пиллинга" волокно, которое можно использовать в смеси, по меньшей мере, с одним хлопковым волокном для применения в ткачестве, на основе полиэтилентерефталата,модифицированного группами -SiO-, присоединенными химически к макромолекулярным цепям в количестве 300-700 ч./млн кремния, и обладающее относительным удлинением при разрыве больше нуля и меньше 25%; прочностью на разрыв большей или равной 40 сН/текс; усадкой в кипящей воде от 1,5 до 6%; и индексом износостойкости при изгибе после окрашивания больше нуля и меньше или равным 6500 при 130 С, и при давлении; причем такой модифицированный полиэтилентерефталат получен с помощью указанного способа. Авторы описывают испытания по RTPT в кол.5, и оно основано на стандарте AFNOR G 07-121, который и непонятен для авторов данного изобретения, и не используется ими. Методики испытаний Методики испытаний, используемые авторами, хорошо известны и/или описаны в литературе. Размеры и отношения поперечных сечений волокон определяют с использованием следующей процедуры. Образец волокна заправляется в микротом Харди (Hardy, U.S. Department ofAgriculture circa 378, 1933) и разделяется на тонкие срезы по методам, описанным, в особенно 002280York 1958, No. 180-182). Затем эти срезы закрепляются на предметном столике микроскопа с видеосистемой cynep-FIBERQUANT (Vashawcynep-FIBERQUANT CRT при необходимом увеличении. Отбирается изображение отдельного тонкого среза волокна, и измеряются критические размеры волокна. Затем вычисляются отношения. Этот процесс повторяется для каждого волокна в поле зрения для получения статистически удовлетворительного набора данных для образца, и здесь приводятся средние значения. Относительная вязкость (LRV) представляет вязкость полимера, растворенного в растворителе HFIP (гексафторизопропанол, содержащий 100 ч./млн 98% серной кислоты реактивной чистоты). Прибор для определения вязкости представляет капиллярный вискозиметр, который можно получить у ряда поставщиков (Design Scientific, Cannon, и т.п.). Относительная вязкость в сантистоксах измеряется для 4,75 мас.% раствора полимера в HFIP при 25 С при сравнении с вязкостью чистого HFIP при 25 С. Используемая при измерениях LRV H2SО 4 разрушает поперечные связи, конкретно - кремния в случае агента для разветвления цепи тетраэтилортосиликата. Относительная вязкость без кислоты(NRV) представляет вязкость полимера, растворенного таким же образом, измеренная в сравнении с гексафторизопропанолом, но без добавления серной кислоты. Так как кислота не присутствует, при измерении NRV поперечные связи остаются неизменными. Дельта-RV (RV) является выражением,которое используется здесь для определения разности между NRV и LRV, измеренных так,как описано выше, и выражает количество поперечных связей, разрушаемых кислотой, когда осуществляется измерение LRV. Процедура испытания на пиллинг для определения оценки по скатыванию волокна в узелки, как определено здесь, представляет следующее. Штапельное волокно, нарезанное длиной 1,5 дюйма (38 мм), превращается в пряжу 30/1, которую вяжут на 48-петельной одноконтурной машине 22 класса. Трикотажное полотно моется в течение 10 мин при 160F (71C) водным раствором, содержащим 30 г Merpol HCS и 30 г тетранатрийпирофосфата, ополаскивается при комнатной температуре в течение 5 мин,окрашивается в течение 20 мин при 22CF(104C) при давлении 15 ф/д 2 (1 кг/см 2) в 69 галлонной (260 л) красильной машине Klauder,Veldon, Giles, модель 25 PPW, красителем, содержащим 3% OWF Sevron Blue GBR 200%, 4% носителя OWF (Intercarrier 9P), 5% сульфата натрия OWF и 25 мл уксусной кислоты, ополас 15 кивается до чистой воды, сушится в сушилке(Kenmore) в течение 10 мин примерно при 150F(65C) и обрабатывается сухим утюгом (нагретым для длительной утюжки). Полученные окрашенные и обработанные полотна оцениваются на эстетические свойства мягкость на ощупь и сплошность, а также на пиллинг, в соответствии со стандартной процедурой, установленной методом испытания на пиллинг с произвольным сминанием по ASTM D3512-82 в течение 60 мин. Эти оценки проводятся по шкале от 1 до 5 посредством сравнения со стандартными образцами, причем 5 является наилучшей оценкой, т.е., означает отсутствие пиллинга, в то время как 1 является наихудшей оценкой, и оценка скатывания в узелки по RTPT является средним результатом из 10 испытаний,т.е., на 10 образцах одного и того же полотна. Волокно по изобретению показывает отличное поведение при таком испытании на пиллинг и получает значительно более высокие оценки по скатыванию в узелки, чем полиэфирное волокно, доступное коммерчески до сих пор. Полотна из пряжи, изготовленной из смесей полиэфира и хлопка, также можно оценить с помощью того же метода RTPT, и обычно из-за присутствия хлопка получаются более высокие оценки, чем для 100% полиэфира, как уже указывалось. Можно также оценить тканые полотна, и они обычно получают более высокие (лучше) оценки по скатыванию в узелки, чем трикотажные полотна из пряжи из того же полиэфирного штапельного волокна. Изобретение также поясняется приведенными далее примерами; все части, проценты и пропорции являются массовыми, если нет иных указаний, причем составные части полимеров вычисляются относительно массы полимера. Свойства нитей определяются в обычных единицах, причем денье является метрической единицей, и таким образом механические свойства при растяжении даются измеренными в gpd(граммах на денье), но в круглых скобках также дается перевод в единицы СИ (г/дтекс), и подобным образом переводится извитость на дюйм CPI и также приводится в круглых скобках (СРсм). Пример 1. Сложный сополиэфир этилентерефталата с 1,94 мол.% диметил-5-сульфоизофталата натрия и 0,17 мас.% тетраэтилортосиликата, 0,3 мас.% диоксида титана и относительной вязкостью 10(ЭГ), содержащий катализаторы переэтерификации и конденсации и, в количествах, по массе,которые соотносятся с массой ЭГ, добавляемого на этой стадии, 5,1 мас.% диметил-5-сульфоизофталата натрия, 0,35-0,40 мас.% тетраэтилортосиликата и приблизительно 76 ч./млн тетраизопропилтитаната, предварительно нагревают до 149 С и вводят в реактор для переэтерификации 16 перед тем, как в реактор также отмеряют диметилтерефталат (ДМТ) при температуре 175 С. Молярное отношение ЭГ к ДМТ, загруженных в реактор, составляет примерно 2,25:1. Температуру регулируют нагревательными элементамиDown-therm в основании реактора, нагретыми до температуры примерно 236C. Низкокипящие материалы (главным образом, метанол и воду) отводят как верхний погон в форме паров и конденсируют, и часть их возвращают в верхнюю часть реактора. Мономер удаляется от основания нагревательных элементов и насосом по трубопроводу для подачи мономера подается в первый из трех реакторов для полимеризации. Суспензия, содержащая диоксид титана и композицию отбеливающих средств в дополнительном количестве ЭГ, подается в трубопровод для подачи мономера перед подачей в первый из этих реакторов для полимеризации. В этот первый реактор для полимеризации загружают отмеренное количество фосфорной кислоты в дополнительном количестве ЭГ для дезактивации катализатора переэтерификации. Давление в первом реакторе для (фор)полимеризации регулируется на уровне 133,32 Н/м 2, а температура получающегося форполимера регулируется на уровне 232 С. Форполимер передается во второй реактор для полимеризации (названный РР) при разряжении 35 мм рт.ст. Из этого реактора извлекается форполимер с более высокой LRV при температуре 261 С и переносится в последний реактор для полимеризации (финишер). Давление в этом третьем реакторе регулируется так, чтобы получить заданные LRV и NRV (10 и 12,6, соответственно), и обычно находится в интервале 199,98-533,28 Н/м 2. Температура полимера, выходящего из этого реактора, регулируется на уровне 269 С. Волокна с показателем приблизительно 3dpf (3,3 дтекс) формуют из расплава этого сополиэфира при 274 С посредством экструзии через капиллярные трубки 1,506 со скоростью 92,4 фунта (41,9 кг) в час на позицию на 14 позиционной обычной прядильной машине. Форма выходного отверстия капилляра представляет три соединенных вместе ромба, как описывается в заявке 08/662804 (DP-6400),зарегистрированной 12 июня 1996, Aneja, и, как показано в ней на фиг. 2, так, чтобы получить волокна зубчатого овального поперечного сечения с 4 канавками, подобного описанному здесь. Волокна формуют при скорости отведения 1500 я/мин (примерно 1370 м/мин), гасят, как описано в патенте США 5129582, Аnderson etal., и собирают в сушильном барабане в виде жгута приблизительно в 63252 денье (примерно 70280 дтекс). Свойства волокна после формования приводятся в табл.1. Соединяют 26 сушильных барабанов с таким жгутом, и получают жгут из 518184 элементарных волокон и в 1,65 миллионов денье(1,83 миллионов дтекс), и вытягивают при сте 17 пени вытяжки 2.55 Х в струе горячей воды при температуре 85 С, затем пропускают через формирователь - аппарат для придания извитости, после чего часть жгута подвергают релаксации при температуре 100 С (1100), а часть подвергают релаксации при температуре 123 С(1123), и получают конечные жгуты в 767458 денье (852731 дтекс), т.е. волокна примерно 1,4dpf (1,6 дтекс). Свойства после вытяжки приводятся в табл.2. Жгуты разрезают на штапель длиной 1,5 дюйма (38 мм) после применение обычного аппретирования, и получают примерно 0,2% апВолокна После формования Вытяжка 1100 Вытяжка 1123 Пример 2. Получают сложный сополиэфир, подобный сополиэфиру, описанному в примере 1, за исключением того, что количество тетраэтилсиликата в полимере составляет 0,12 мас.% (содержание ЭГ 0,25-0,30 мас.%), и вязкость полученного полимера составляет 10,8 LRV и 13,5NRV, л, таким образом, RV 2,7, и из него формуют волокна с таким же dpf и поперечным сечением, и обрабатывают их. Сформованные волокна вытягивают и подвергают релаксации так,как описано в примере 1, и в табл.2 приводятся Волокна После формования Вытяжка 1100 Вытяжка 1123 прета на волокно, и превращают штапель в пряжу 30/1, и вяжут, как описано, полотно на 48-петельной однофантурной машине 22-класса,которое окрашивают и отделывают так, чтобы можно было оценить пиллинг и другие характеристики полотна, как описано. Оба полотна имеют оценку по скатыванию волокна в узелки 5, что является не только превосходной, но удивительной оценкой для 100% полиэфирного трикотажного полотна, особенно, потому, что полотно также показывает отличные эстетические свойства, мягкость на ощупь (ощущения при касании) и застил. Таблица 1 Отн. длиныCPI к диам. Усадка при сухом канавчато(СРсм) к. вол. нагреве % сти свойства сформованных и вытянутых в двух режимах волокон. Вытянутые волокна перерабатывают так, как описано в примере 1, и полотна оценивают так, как описано. Эти полотна обладают отличными эстетическими свойствами, как и полотна примера 1, и их характеристика по скатыванию в узелки также значительно лучше, чем у известных полиэфирных полотен, но несколько хуже, чем у полотен в примере 1, причем оценка скатывания в узелки составляет 4,5 для 2100 и 4 для 2123. Таблица 2CPI Коэф. каУсадка при сухом к диам. к. Волокна (1,6 дтекс) из примера 2 смешиваются с хлопчатобумажными оческами 50/50, и эту смесь 50/50 прядут на кольцепрядильной машине в пряжу 30/1, из которой вяжут полотно на 48-петельной однофонтурной машине 22 класса, которое окрашивают и подвергают тем же испытаниям по RTPT, описанным для 100% полиэфирной пряжи по изобретению. Для сравнения выбирают коммерческое штапельное волокно в 1,5 денье на волокно (1,7 дтекс) T-107W (круглое, гомополимер 11,5LRV), поскольку оно коммерчески доступно отDuPont как устойчивый к скатыванию в узелки продукт для практического применения для трикотажа. Это волокно для сравнения также смешивают с хлопчатобумажными очесами 50/50, прядут на кольцепрядильной машине в пряжу 30/1, вяжут на такой же машине три 5,1 1,3 котажное полотно 22 класса, окрашивают и подвергают тем же испытаниям по RTPT. Результаты испытаний по RTPT после указанного времени испытаний полотен из пряжи по изобретению и из пряжи T-107W приводятся в табл. 2 А и четко показывают значительное преимущество по пиллингу, несмотря на почти одинаковые LRV. Таблица 2 А (пряжи из смешанных с хлопком волокон 50/50) Время испытания Пример 2T-107W 30 мин 4,0 1,8 60 мин 4,5 1,2 Также существенно отметить, что пиллинг,обнаруживаемый устойчивым к скатыванию в узелки продуктом известного уровня техники,усиливается, как видно из факта, что оценка по 19 скатыванию в узелки через 60 мин хуже, чем через 30 мин (1,8), в то время как оценка по скатыванию в узелки полотна по изобретению, напротив, улучшается до 4,5 после 60 мин от 4,0 после 30 мин. Этот контраст коммерчески наиболее важен, так как потребители хотят, чтобы внешний вид их тканей и одежды оставался эстетически приятным так долго, как только возможно. Пример 3. Сложный сополиэфир подобен сополиэфиру, используемому в примере 1, за исключением того, что количество тетраэтилсиликата в полимере составляет 0,29 мас.% (содержание ЭГ 0,5-0,55 мас.%), и вязкость полученного полимера 9,2 LRV и 12,3 NRV, а RV, таким образом, 3,1, и из него формуют и обрабатывают волокна того же dpf и поперечного сечения. Этот сополиэфир и волокна из него соответствуют изобретению. Полотно из полученного из него 100% полиэфирного волокна имеет отличную характеристику по пиллингу и менее подходящую мягкость на ощупь (для некоторых практических применений) и далее обсуждается здесь как полотно А. Авторы полагают, что полотна с приемлемой мягкостью на ощупь (причем это ощущение является скорее субъективным) можно получить из этих волокон и из волокон с подобной относительной вязкостью, особенно, в смесях с натуральными волокнами, такими как хлопковые и/или шерстяные, при этом натуральные волокна будут обеспечивать более приемлемую мягкость на ощупь, и что отличные характеристики по пиллингу таких полиэфирных волокон из сополиэфирной композиции с такой низкой вязкостью можно выгодно использовать даже в 100% полиэфирных полотнах. Приведенные далее результаты для сравнения со 100% полиэфирными полотнами B-G показывают более низкое качество таких 100% полиэфирных полотен, изготовленных из волокон из других сложных сополиэфиров, иными словами, демонстрируют превосходство сложных сополиэфиров примеров 1 и 2. Свойства волокон, использованных для этих положен,приводятся в табл.3. Все они получены и переработаны в полотна, по существу, так, как это описано для полотен примеров 1 и 2, за исключением уже указанного. В табл.3 также приводятся, для сравнения,результаты, полученные для полотна А, изготовленного из сополиэфирного волокна примера 3. Это полотно получило отличные оценки по скатыванию в узелки - 5 и показывает приемлемую четкость формы волокна и менее подходящую для некоторых практических применений мягкость на ощупь. Иными словами, можно получить отличную характеристику по пиллингу при применении сложного сополиэфира по изобретению и снижении относительной вязкости до предпочтительного низкого интервала LRV 20 примерно 9-11; если относительную вязкость слишком снизить, тогда мягкость на ощупь 100% полотен из такого полиэфирного волокна становится менее подходящей для некоторых практических применений. Это не означает, что полимер с такой низкой вязкостью как ниже 9 нельзя перерабатывать в волокна и полотна (в том числе, в смеси с хлопком или шерстью),сочетающие отличные характеристики по пиллингу, эстетические характеристики и мягкость на ощупь полотен из примера 1, но так как относительная вязкость полимера снижается, будет возрастать опасность изготовления полотен с менее подходящей мягкостью на ощупь. Авторы полагают, что оптимальное сочетание можно получить при использовании полимера с LRV примерно 10, RV примерно 2,5, но дальнейшие эксперименты показали, что, в зависимости от различного практического применения, может существовать более точный оптимум, который иногда может отличаться от 10 и изменяться в соответствии с практическим применением. В примере для сравнения В сравниваются полотна, изготовленные из коммерчески доступных волокон, продаваемых DuPont, типа 702W. Элементарные волокна формуют, по существу, так, как описано в примере 1, за исключением следующего. Сложный сополиэфир получают с 2 мол.% диметил-5-сульфоизофталата натрия с LRV 13,8. В примере для сравнения В тетраэтилсиликат не используют. Количество тетраизопропилтитаната в ЭГ составляет примерно 114 ч./млн, молярное отношение ЭГ:ДМТ составляет 1,94:1, температуры полимера, выходящего из трех реакторов для полимеризации,составляют, соответственно, из первого - 243 С,из второго (РР) -276 С и из третьего (финишера)- 283 С, и давление во втором (РР) реакторе регулируется на уровне 25 мм рт.ст. Полимер экструдируют через капиллярные трубки 1,054 со скоростью 64,7 фунтов (29,4 кг) в час на позицию на 16-позиционной коммерческой прядильной машине. Полученный жгут из 16864 элементарных волокон имеет 50,592 денье(56200 дтекс). Соединяют такие жгуты из 33 сушильных барабанов всего до 556512 элементарных волокон, 1,7 миллионов денье (1,9 миллионов дтекс). После вытяжки вытянутые волокна подвергают релаксации при 123 С, и получают конечное денье примерно 800000(900000 дтекс) и средний dpf 1,4 (как в примере 1). Резаные волокна формируют в пряжу 30/1. Оценка по скатыванию в узелки только 1, но полотно имеет хорошую мягкость на ощупь и застил, что демонстрирует потребность в полотне, сравнимом по эстетическим свойствам, но с улучшенной характеристикой по пиллингу. В примерах для сравнения С, D и Е волокна формуют из сложного сополиэфира, полученного, по существу, так, как описано в примере для сравнения В, но с меньшей вязкостью,причем С имеет LRV 12, D имеет LRV 11, и Е так что температура полученных форполимеров имеет LRV 10. Молярное отношение ЭГ:ДМТ в обоих случаях регулируется на уровне 240 С,составляет 2,22:1, и тетраизопропилтитанат задавление во вторых (РР) реакторах в обоих слугружают в ЭГ в количестве 76 ч./млн. Ни одно чаях 35 мм рт.ст, так что температуры в случае из этих волокон (в противоположность коммерфорполимеров с более высокой LRV составляют ческим волокнам примера для сравнения В) не 273 С (Ga) и 271 С (Gb), и температуры полисохраняет нужного овального зубчатого попемеров, выходящих из финишеров, составляют речного сечения, для обеспечения которого 281 С (Ga) и 280 С (Gb). Сформованные элесконструирован мундштук экструдера, причем ментарные волокна представляют 4,3 dpf (4,8 даже волокна примера для сравнения С (12 дтекс), и формуются при 282 С (Ga) и 281 СLRV) имеют соотношения для канавок свыше 1,(Gb) со скоростью 96,4 фунта (43, я/кг) в час наa y других оно даже хуже, а волокна для сравнепозицию на 38-позициях, так что получают жгут ния D123 и Е практически круглые. Эстетические приблизительно в 161799 денье (179777 дтекс). свойства полотна также страдают. Полотна из Соединяют 13 сушильных барабанов, и получаволокна для сравнения Е показывают хорошую ют общее значение денье примерно 2,1 миллиохарактеристику по пиллингу, причем E123 имеет на (2,3 миллиона дтекс), и осуществляют выоценку по скатыванию в узелки 5, Е 100 имеет тяжку при степени вытяжки 2,92 Х в струе горяоценку по скатыванию в узелки 4,5, и как D100,чей воды при температуре 88 С, придают извитак и D123 имеют хорошие оценки по скатыватость и осуществляют релаксацию при 140 С, и нию в узелки - 3,5, в то время как С 100 и C123 получают денье конечного жгута 850000 имеет оценки по скатыванию в узелки 1. Эти(940000 дтекс), средний dpf 1,5 (1,7 дтекс). Ворезультаты показывают, что происходит и полокно для сравнения Gb (LRV 8,9) имеет отличчему не является удовлетворительным только ную оценку по скатыванию в узелки - 5, но неснижение относительной вязкости полимера,приемлемые эстетические свойства, в то время используемого для изготовления коммерческих как волокно для сравнения Ga (LRV 10,2) имеет полотен из волокна для сравнения В. плохую характеристику по скатыванию в узелки Волокна для сравнения F очень похожи на(оценка 2) и более хорошие эстетические свойволокна для сравнения С, но эти волокна (сфорства, за исключением того, что ни Ga, ни Gb не мованные из полимера с LRV 12) имеют овальсохраняют нужное зубчатое овальное поперечное зубчатое поперечное сечение с 6 канавками,ное сечение с глубокими канавками. причем формуются так, как описано в патенте Числа в табл. 3 почти или вовсе не нуждаСША 5626961, Aneja. Оценка по скатыванию ются в пояснении сверх того, что уже описано в волокна в узелки также только 1. технике в этом отношении. Коэффициент каВолокна для сравнения G изготовляют из навчатости 1,0:1 показывает, что в волокне,полиэтилентерефталатов (без соли гликолята сформованном из капилляров с описанной и сульфоизофталата), содержащих различное косконструированной формой выходных отверличество тетраэтилсиликата (ТЭС), причем Ga стий для формования волокон с зазубренным получен с 0,24% ТЭС и имеет LRV 10,2 и NRV овальным поперечным сечением с канавками,15,3, соответственно, RV 5,1, a Gb получен с реальных канавок нет; хотя реальных канавок 0,27% ТЭС и имеет LRV 8,9 и NRV 15,4, соотнет в том смысле, что d1 не меньше b1, как опиветственно, RV 6,5. Процедуры, по существу,сано в патенте США 5626961, Aneja, наприподобны процедурам примера 1, причем исклюмер, коэффициент канавчатости 1,0:1 показывачением является то, что не добавляется соль ет прерывистость на периферии волокна; так диметилсульфоната, количество материалов,что некоторые числа показывают "коэффициендобавленных в ЭГ, составляет для тетраэтилортом канавчатости" свыше 1,0:1. тосиликата примерно 0,86 мас.% (Ga) и 0,94 Когда написано "нет", такой прерывистомас.% (Gb), а для тетраизопропилтитаната присти нет, т.е. вытянутые волокна D100 имеют мерно 32 ч./млн, молярное отношение ЭГ:ДМТ гладкое овальное периферическое поперечное составляет примерно 1,88:1, температура нагресечение, а вытянутые элементарные волокна вательных элементов для Ga примерно 237 СD123 и Е, по существу, с круглым перифериче(для Gb 236 С), давление 130 мм рт.ст. для обоским поперечным сечением. их первых реакторов для (фор)полимеризации,Таблица 3. Свойства используемых волокон Коэф. Прочность,Модуль,DHS 23 Вытяжка B123 С после формования Вытяжка С 100 Вытяжка С 123D после формования Вытяжка D100 Вытяжка D123 Е после формования Вытяжка Е 100 Вытяжка E123F после формования Вытяжка F123Ga после формования Вытяжка Gа 140Gb после формования Вытяжка Gb140 Сведения, схематически представленные на фиг. 1 и 2, могут помочь понять природу полученных успешных результатов. Прямые на графике на фиг. 1 построены,чтобы схематически показать влияние LRV полимера (ось х) на оценку по скатыванию в узелки (ось у). Оценки по скатыванию в узелки всегда улучшаются, когда снижается LRV, однако,следует иметь в виду, как показано выше, что в зависимости от состава полимера, если LRV слишком низкая, тогда мягкость полотна на ощупь и четкость формы волокна могут ухудшиться, даже если может улучшиться характеристика по пиллингу. На схематических графиках нанесены 2 ромба, соответствующих полученным результатам, а линия из длинных штрихов, проходящая через них, соответствует полимеру, содержащему только ТЭС, который описан в примерах для сравнения G, 5 квадратов, отражающих 7 результатов (причем графики для двух пар данных совпадают, так что изображаются одними и теми же квадратами), и построенный график в виде пунктирной линии для полимера, содержащего только соль сульфоизофталатгликолята, описанного в примерах для сравнения В-Е, и 4 треугольника, представляющих 6 результатов (причем графики приLRV 9,2 совпадают, и графики при LRV 10 совпадают, не только друг с другом, но и с квадратами для E123), и построенный график в виде сплошной линии для полимера, содержащего как ТЭС, так и соль сульфоизофталатгликолята,в соответствии с примерами 1-3. Как можно видеть, наклон сплошной линии не такой крутой, как у других линий, так что не только характеристика по пиллингу лучше, но большая часть сплошной линии находится в зоне, показывающей более хорошие оценки по скатыва 12 (5) нию в узелки, т.е. оценка по скатыванию в узелки лучше в большем интервале относительной вязкости, причем по такому испытанию поRTPT максимально возможной оценкой является 5. Оставив в стороне проблемы качества тканей на ощупь, с которыми можно столкнуться в случае некоторых тканей в случае низкой LRV,было удивительно обнаружить, что характеристика по пиллингу улучшается, когда полимер содержит как ТЭС, так и сульфоизофталатгликолят, по сравнению с характеристиками по пиллингу, полученными при использовании любого полимера, не содержащего оба эти компонента. Подобным образом на фиг. 2 построены графики, чтобы схематически показать влияниеLRV полимера (ось х) на отношение для канавок (ось у) для волокон, причем элементарные волокна сформованы с овальным зубчатым поперечным сечением с 4 канавками в схожих условиях, за исключением использования полимеров с различными LRV. Отношение для канавок дает хороший числовой показатель сохранности четкости поперечного сечения. Как можно видеть, отношение для канавок всегда возрастает,когда снижается LRV полимера, что означает,что снижение LRV полимера (которое, как отмечалось, дает тенденцию к улучшению характеристики по пиллингу) обеспечивает таким волокнам (имеются в виду волокна с некруглым поперечным сечением) снижение четкости формы волокна. Количественной, в числах, оценки качества ткани на ощупь у авторов нет, но качество ткани на ощупь всегда страдает, когда LRV полимера снижается. Таким образом, чтобы получить полотна с хорошими эстетическими свойствами, имеющих волокна с хорошим сохранением формы (четкость формы), и ткани, 25 полученные из них, проявляющие хорошую характеристику по пиллингу, необходимо сбалансировать эти условия и выбрать компромиссное решение, когда использовать полимеры, содержащие только ТЭС без сомономера-соли сульфоната, или содержащие только сомономерсоль сульфоната без ТЭС, и при этом ни характеристика по пиллингу не является оптимальной(поскольку сохранение формы и качество на ощупь были бы неприемлемыми), ни сохранение формы и качество ткани на ощупь не являются оптимальными без ухудшения характеристики по пиллингу для получения оптимальной мягкости на ощупь и формы волокна в случае таких некруглых форм. При обращении к различиям между графиками на фиг. 2 для разных составов полимеров будет видно, что наклон резко выражен у пунктирной линии, построенной для сложных сополиэфиров, содержащих только 2% соли сульфоизофталатгликолята без ТЭС; отношение для канавок стало более 1,0 за счет LRV, равной примерно 13, что указывает,что у этих волокон нет никаких канавок, и что такая LRV не является удовлетворительной для этого сополиэфира. Наклон линии из длинных штрихов для полимера, содержащего только ТЭС, без соли сульфоизофталатгликолята, не такой крутой, что указывает на лучшее сохранение формы, но полимер с LRV примерно 11 обеспечивает отношение для канавок примерно 1,0, что неудовлетворительно. Однако, к удивлению, когда полимер изготовлен как с ТЭС, так и с солью сульфоизофталатгликолята, как показывает сплошная линия, соотношения для канавок лучше, чем для любых других полимеров, и наклон даже еще менее крутой. Этим можно объяснить, почему, в соответствии с изобретением, при использовании в сложных сополиэфирах как ТЭС, так и соли сульфоизофталатгликолята можно работать в узком интервалеLRV и получить долгожданную отличную характеристику по пиллингу и хорошее сохранение формы волокна и качество ткани на ощупь у полученных трикотажных полотен из 100% полиэфира. Как указывалось выше, при использовании сложного сополиэфира по изобретению с относительной вязкостью, несколько отличающейся от оптимальной, можно получить преимущества, особенно, при использовании штапельных волокон из такого полиэфира, смешанных с натуральными волокнами, например,хлопковыми или шерстяными. Обнаружено, что когда LRV низкая (9,2), характеристика по пиллингу отличная, и можно улучшить мягкость на ощупь (неприемлемую в 100% полиэфирных трикотажных полотнах, как испытали и описали здесь авторы) посредством смешивания, например, с хлопком, как пояснялось. В случае сложного сополиэфира с большей вязкостью, например, с LRV примерно 12, характеристика по пиллингу может быть неприемлемой у 100% полиэфирных трикотажных полотен, но может 26 быть приемлемой в тканых полотнах из 100% полиэфира и может быть улучшена посредством смешивания полиэфирного волокна с хлопковым или шерстяным волокном. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Окрашиваемый основными красителями сложный сополиэфир этилентерефталата, содержащий в расчете на полимер 0,5-3 мол.% натриевой соли гликолята 5-сульфоизофталевой кислоты, который получен в присутствии трифункционального или тетрафункционального сложного ортоэфира кремневой кислоты в количестве 0,05-0,5 мас.% и который содержит двуокись титана в количестве 0,1-2 мас.%, причем указанный сложный сополиэфир, будучи растворен в гексафторизопропаноле, содержащем 100 ч./млн 98% серной кислоты аналитической чистоты, имеет вязкость от примерно 8 до 12 и, кроме того, у которого разность между вязкостью сложного сополиэфира, растворенного в гексафторизопропаноле, не содержащем серной кислоты, и вязкостью сложного сополиэфира, растворенного в гексафторизопропаноле,содержащем 100 ч./млн 98% серной кислоты аналитической чистоты, составляет от примерно 1 до 3. 2. Сополиэфир по п.1, который, будучи растворен в гексафторизопропаноле, содержащем 100 ч./млн 98% серной кислоты аналитической чистоты, имеет вязкость от примерно 9 до 11, и кроме того, у которого разность между вязкостью сложного сополиэфира, растворенного в гексафторизопропаноле, не содержащем серной кислоты, и вязкостью сложного сополиэфира, растворенного в гексафторизопропаноле,содержащем 100 ч./млн 98% серной кислоты аналитической чистоты, составляет от примерно 2 до 3. 3. Сополиэфир по п.1, способный к переработке в штапельное волокно с линейной плотностью примерно от 0,55 до 5,6 децитекс на элементарное волокно и длиной примерно от 20 мм до примерно 10 см, причем из указанного волокна можно получать ткани, имеющие приемлемую мягкость на ощупь и имеющие оценку по скатыванию в узелки, определенную через 60 мин, от 2,5 до 5,0. 4. Сополиэфир по п.3, где указанное волокно имеет множество канавок и обычно имеет овальную форму с выступами в основном по периферии овала и у которого отношение самого большого размера периферии поперечного сечения волокна, простирающегося вдоль большой оси волокна, к максимальной ширине поперечного сечения волокна, которая простирается параллельно малой оси волокна, составляет от около 1,3:1 до около 3:1, и у которого отношение расстояния между канавками на каждой стороне большой оси поперечного сечения к ширине выступа, измеренной поперечно большой оси, составляет от около 0,50:1 до около 0,95:1.
МПК / Метки
МПК: D01F 6/84, D01D 5/253, C08L 67/02
Метки: волокон, склонностью, пиллингу, получения, сложный, пониженной, сополиэфир
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/15-2280-slozhnyjj-sopoliefir-dlya-polucheniya-volokon-s-ponizhennojj-sklonnostyu-k-pillingu.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Сложный сополиэфир для получения волокон с пониженной склонностью к пиллингу</a>
Предыдущий патент: Водорастворимые или вододиспергируемые повторно используемые смолы на основе полиэтилентерефталата или терефталатов, модифицированные сульфоарильными группами
Следующий патент: Способ получения водной фармацевтической композиции, включающей активный ингредиент, в высшей степени нерастворимый в воде
Случайный патент: Групповая структура датчиков для морской сейсмической косы с двумя типами датчиков и способ сейсморазведки