[发明专利]染色的2GT聚酯-斯潘德克斯圆筒针织物及其制备方法

说明书

优先权

本申请要求2004年12月21日提交的美国申请序列号11/018,003 和2005年6月28日提交的11/169,346的优先权。

技术领域

本发明涉及用分散染料染色的2GT聚酯-斯潘德克斯圆筒针织弹 性织物。本发明还涉及一种针织、染色和整理织物的方法。

发明背景

通常将较少百分比的斯潘德克斯纤维加入到例如诸如尼龙、棉、 聚丙烯腈系纤维、毛和2GT聚酯的“硬”纱针织物中，以为该织物及 其制成的服装提供有效的织物拉伸和恢复性能。硬纱相对无弹性，这 表示在无永久形变情况下，它们只能被拉伸到非常小的量。本文使用 的“斯潘德克斯”是指一种被生产的纤维，其中形成该纤维的物质是 由至少85％嵌段聚氨酯组成的长链合成聚合物。该聚氨酯由聚醚二 醇、二异氰酸酯的混合物和扩链剂制备，然后进行熔纺、干纺或湿纺 以制成斯潘德克斯纤维。

对于在圆筒或纬纱针织机上针织成的织物，斯潘德克斯通常作为 没有包覆的无包覆纱加入，并且与硬纱平行喂入织针中。从供纱卷装 到针织线圈的路径中，斯潘德克斯在张力下并典型地被拉伸或牵伸其 原长的2.5X或更多；例如一般将40旦尼尔的斯潘德克斯纱牵伸3.5X。 针织后，对织物进行预定型、煮练或净洗、染色，并接着热定型以提 供具有期望尺寸和外观的着色织物。所用的染色方法和染料类型主要 依赖于用于织物的硬纱类型，例如2GT聚酯、尼龙、棉等等。

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)聚合物(本说明书中此后称为“2GT聚 酯”)纤维是疏水性的并且是高度结晶的。由于2GT聚酯不包含与水 溶性染料相互作用的化学活性基团，所以2GT聚酯只能用分散染料染 色。分散染料因其几乎不溶于水并以微细分散的含水分散液使用(参见 ATI)而得名。2GT聚酯纤维的染色通常理解为其中染料分子渗入到 2GT聚酯中并进入到2GT聚酯大分子之间合适空间的过程。为使染 料在合理时间内以足够的量渗入到纤维足够的深度，聚合物结构必须 “敞开”以允许染料分子更有效的渗入。如果2GT聚酯在常压100℃ 或更低温度的水溶液中染色，通常需要“载体”帮助打开2GT聚酯结 构。载体是诸如氯苯、邻苯酚、芳基酯和氯化烃的化学品，它们增加 了生产成本，而且当排放包含该载体的染料浴液体时还产生了环境问 题。另一种应用最广泛的选择是在加压容器中将水溶液加热到约130 ℃用于对含2GT聚酯的针织物进行分批染色。如此高的温度足以在不 使用载体的情况下打开2GT聚酯纤维以进行有效染色。含2GT聚酯 的针织物的高压高温染色通常在被称作喷射染色机的设备中进行，在 其中通过使用液体(或可选地空气)推进织物的文杜里喷射作用而使圆 筒针织物环移动进出染液。

无论使用有无载体的特定2GT聚酯染色方法，众所周知染色2GT 聚酯通常具有水洗牢度问题，其中染料分子可能泳移到2GT聚酯纤维 表面并在洗衣过程中沾污其它织物和服装。美国纺织化学家和染色家 协会(American Association of Textile Chemists and Colorists，AATCC) 制定了测试染色织物水洗牢度的标准，是通过沾污与水洗牢度待测织 物一起水洗的多纤维织物试样(例如乙酸酯、棉、聚酰胺、2GT聚酯、 聚丙烯腈系纤维和毛)进行测定的。对每种织物试样进行1-5的评 级，以显示每种织物被染色待测织物沾污的程度；5级表示没有沾污， 而1级表示沾污非常严重。2GT聚酯染色织物沾污同时水洗的例如尼 龙6和尼龙66纤维的聚酰胺织物到2-3级是相当常见的。

很长时间，企业对于具体情况研究了各种措施和方法以降低2GT 聚酯染料水洗牢度问题。根据颜色、色泽和分子结构选择染料可能导 致或多或少的沾污。染色PET的分散染料几乎全部由彼此之间具有不 同的结构和性能的偶氮和蒽醌发色基制成。带有其它发色基的染料也 得以开发，它们确实具有更好的水洗牢度性能，但这些染料没有得到 广泛的商业应用。包含偶氮和蒽醌分散染料的一些染料具有或多或少 亲和力以沾污同时水洗的织物。也存在具有较大和小小分子的染料， 通常根据引起它们移进或移出2GT聚酯或引起升华的能量，其被分别 归类为高能到低能染料。高能染料在商业中也被称为S级(或D)染料。 中能染料在商业中也被称为SE级(或C)染料。低能染料在商业中也 被称为E级(或B)染料。