[发明专利]染色和处理单BCF纱线的方法

说明书

发明领域

本发明涉及膨体长丝(BCF)地毯和有关纺织织物的处理方法，且具体涉及在重绕方法期间在加捻、编织、针织或簇绒之前将染料和性能增强组合物施加于BCF纱线上的方法。所述方法不需要使用当前方法染色和另外处理由BCF纱线制成的地毯及其他纺织品。因此，实现了低库存开销(inventory overhead)，并且消除了在成本上和环境上不利的染色和低pH化学处理过程。本文还公开了用于将染料和性能增强配制物施加于BCF纱线上的系统和防沾染/防污纱线，以及由所公开的方法的BCF纱线制成的具有改进的抗沾染和抗污性质的地毯。

发明背景

目前使用两种公认的方法对由合成纱线制成的地毯及其他织物进行染色。第一种方法包括将无色白色纱线(colorless white yarn)转变成地毯以及将地毯在染浴中染色。该方法称为“酸性染料方法”。酸性染料方法可以是批次染色操作或连续染色操作。每种染色操作都需要大量水、蒸汽来定型染料，并且需要加热以干燥地毯。此外，过量染料和酸化性能增强溶液的收集和处置增加了制造成本，并且给废物管理和水处理设施造成了额外的负担。第二种方法在熔纺方法期间将颜料加至聚合物。该方法称为“溶液染料方法”。溶液染料方法为低成本操作，但是与酸性染料方法相比，溶液染料方法使得纤维生产商和地毯厂必须采取不期望的库存分配措施。然后，为了满足消费者需求，纤维生产商和地毯厂可能需要保持通过溶液染料方法生产的有色纱线的高成本库存。多变的生产需求和高库存成本可影响库存弹性，结果导致溶液染色的地毯的颜色可用性不期望地受限。

用局部化学品来处理地毯及其他织物，用于改进抗沾染性和/或抗污性。对于尼龙地毯来说，传统上使用含有含氟化合物的抗沾染剂(例如酸性染料阻断剂)与抗污剂。对于聚酯地毯，如2GT和3GT地毯，以及聚丙烯地毯来说，可以将抗污化学品局部施加于簇绒地毯上作为地毯整理方法的一部分。聚酯和聚丙烯地毯通常不需要抗沾染剂处理，这是由于其缺乏充当酸性染料位点的胺端基而对酸性染料和染剂具有固有的抗沾染性。

在地毯厂的局部施加可以呈吸尽施加(exhaust application)和喷雾施加(spray application)的形式。吸尽施加(即，高(300-400wt.％)吸液率的挠曲压轧方法)已知相比10-20wt.％吸液率的抗污剂的喷雾施加提供功效的改进。吸尽施加通常使用比喷雾施加更大量的水和能量来干燥并固化地毯。喷雾式含氟化学产品经过设计以使用比吸尽施加更少的水和能量，但并不赋予令人满意的抗污特性。

虽然各种方法在地毯工业中用于地毯的染色和整理，一些是大型的而一些是小型的，但当今制造的大多数地毯在连续染料范围内被染色和整理。这主要以两种方式之一来完成：在一种情况下，采用两段方法，其中首先对地毯进行汽蒸并染色，汽蒸，冲洗，并且提取过量水；然后施加抗沾染剂(SB)，将地毯再次汽蒸并洗涤，然后以泡沫或液体喷雾的形式施加抗污含氟化合物(FC)，并且最后干燥地毯。(参见例如美国专利号5,853,814、5,948,480和WO2000/000691)。在第二种稍加改进的情况下，被称为共施加方法，首先也对地毯进行汽蒸并染色，再次汽蒸，冲洗并提取；然后以高的吸液率一起施加SB与FC的共混物，之后使地毯和化学品再一次暴露于蒸汽以固定处理，接着是干燥。(参见例如美国专利号6,197,378和5,520,962)。在两种情况下，低pH溶液、过量水、和能量是SB和FC所需要的以渗透地毯并且实现均匀的覆盖。总之，典型方法如下：BCF纱线→加捻→热定型→簇绒→地毯→染色→抗沾染/抗污。

发明概述

出于环境和成本的原因，需要减少染色溶液和抗沾染剂配制物的总体使用。此外，还需要减少用于施加染色和抗沾染配制物的水和低pH化学品的量。因此，需要有在使用较少的水、标称pH化学品和较少的能量施加此类有益组合物的时候可提供低库存需求的方法。

虽然需要开发消除用于施加抗沾染和抗污组合物的当前地毯处理系统的方法，但当前方法的存在有很好的理由。首先，因为地毯的外观在历史上取决于将羊毛或尼龙或甚至聚酯簇绒地毯染色成所需色调的能力，所以将不允许预先用如抗沾染或抗污化学品的组合物处理地毯，这可能会干扰均匀染色的方法。此外，染色方法将倾向于去除局部处理化学品，致使其无效。