[发明专利]用于获得低残余的芳族聚酰胺材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及芳族聚酰胺纤维或丝、以及用于从其提取一种或多种残余物的方法。

背景技术

从芳族聚酰胺纤维或芳族聚酰胺丝制得的服装赋予极佳的对热辐射、火和电弧的防护性、以及极佳的机械性质是个人防护设备领域中已知的。

出于该原因，包含上述的芳族聚酰胺材料的服装广泛地用于许多防护性服装，例如工业防护性服装、消防员装备、警用或军用制服。

芳族聚酰胺纤维或丝在该类服装或制服中的使用意味着该类纤维或丝有时必须被充分地着色，不仅出于美学目的，而且常出于清楚可见的必要性。其他例子包括对于军用服装，例如伪装和特定的IR反射需要的着色。

为了使芳族聚酰胺材料着色，存在多种染色工序，其中大多数使用合成性染料。一般而言，该类染色方法涉及在阳离子性染料、载体物质和无机盐的水性溶液中加热芳族聚酰胺材料，然后进行一个或多个漂洗步骤。其他着色途径包括在纺丝方法之前将颜料掺入聚合物溶液中，其已知是纺入颜料。

但是，该类合成性染料和颜料以工业规模生产，并且有时会包含残余量的在该类染料的合成中所用的不期待的化合物。该类残余化合物一般以低量存在，并包括例如二氯苯的不同异构体及其衍生物。

期待减少该类化合物在最终的芳族聚酰胺材料中的量，而不会不利地影响或减少目的性地应用于芳族聚酰胺材料的最终化合物，例如氟化的最终化合物。

另外还期待减少该类化合物在最终的芳族聚酰胺材料中的量，而不会不利地影响芳族聚酰胺材料的机械性质，或甚至更期待通过同时改进芳族聚酰胺材料的机械性能而减少在芳族聚酰胺材料中这样的浓度水平。

此外，一直存在需求来提高芳族聚酰胺材料的耐热性、耐火性和耐电弧性以制造更有效防护，同时使用相同量的芳族聚酰胺材料的改进的个人防护装备。此外，还期待保持或甚至改进芳族聚酰胺材料的尺寸稳定性、以及其他希望的性质，例如提高直接影响机械稳定性和热稳定性的纤维的结晶度。

如WO2011011395中所述，当通过拉曼光谱测试时，通过向纤维施加热和张力，例如通过在高于其玻璃化转变点的温度下拉伸纤维，或通过在着色、染色或假染定形方法中用染料载体如苄醇和二苯甲酮化学处理纤维，可使芳族聚酰胺纤维的结晶度提高大于15％。该类方法的例子可见于US4668234、US4755335、US4883496和US5096459。该类假染定形方法典型地采用可观浓度的载体组分和盐组分，这使它们的经济性不理想。因此存在减少该类昂贵组分使用的需求，该类昂贵组分还需要以环境可持续性的方法处理，以提供更为成本有效的方法。

提高间位芳族聚酰胺的结晶度的其他已知方法包括温度在140℃-165℃之间的蒸汽中加热纤维，优选以丝束形式的步骤。虽然芳族聚酰胺纤维，特别是间位芳族聚酰胺纤维具有良好的耐热性质，但是常用于使芳族聚酰胺纤维染色的染料并不具有。因此，通过在染色的芳族聚酰胺纤维中加热提高结晶度而不使染料热分解实际上还远未可行。

发明内容

本发明提供用于降低芳族聚酰胺纤维或丝中的一种或多种残余物含量的方法，所述方法按此顺序包括以下步骤：将芳族聚酰胺纤维或丝引入被调节到2至7范围内的pH的提取溶液中，将提取溶液和芳族聚酰胺纤维或丝调节到80℃至140℃的温度，从提取溶液中移出芳族聚酰胺纤维或丝，将芳族聚酰胺纤维或丝引入被调节到2至7范围内的pH的、任选地包含洗涤剂的第一漂洗溶液中，将第一漂洗溶液和芳族聚酰胺纤维和丝调节到70℃至100℃的温度，从第一漂洗溶液中移出芳族聚酰胺纤维或丝，其中提取溶液为包含0至40g/l的盐组分和0至40g/l的载体组分的水性溶液，并且其中盐组分和载体组分的总和为20g/l至80g/l。

本发明还提供可通过以上方法获得的间位芳族聚酰胺纤维或丝、以及由其制得的纱和服装。

具体实施方式