具有改性表面特性的聚合物和其制造方法與流程

相關(guān)申請案本申請案要求2014年5月22日申請的美國臨時申請案第62/001853號的優(yōu)先權(quán)。本發(fā)明涉及由添加劑改性的聚合物的組合物，其中添加劑提供產(chǎn)生自由添加劑改性的聚合物的改性和/或反應(yīng)性襯底表面。在一個實施例中，襯底是纖維或模制部件，并且添加劑是多元醇。當(dāng)在聚合物處于熔融狀態(tài)期間添加時，添加劑促進所選分子與纖維或模制部件的締合，且/或提高纖維或模制部件的防污性。
背景技術(shù)：
：經(jīng)常處理形成自天然纖維和合成纖維的纖維以賦予有益于工業(yè)和住宅用途的特性。這些特性包括防染污性、染料持久性和防污性。當(dāng)使用表面化學(xué)品來提供這些特性時，涉及其它設(shè)備、化學(xué)品和工藝。這可能對纖維制造工藝加以大量成本和時間。因此，需要以下纖維：其具有改性或反應(yīng)性表面以允許表面處理劑(topicaltreatment)的定向共價連接或改良的非共價締合，且/或具有改性表面以改良防污性和/或去污性。已描述各種具有增強染色特性的纖維。舉例來說，美國專利6,623,853揭示一種方法，其將聚乙二醇和分枝劑共聚合到聚對苯二甲酸乙二酯中以獲得組合物，可將所述組合物紡織成具有優(yōu)良芯吸、染色性能和觸感特性的纖維。美國專利5,135,697和5,272,246揭示將175ppm到700ppm季戊四醇和1.3wt％到3.1wt％己二酸并入到聚對苯二甲酸乙二酯(pet)中以使常壓染色率改良到112。美國專利6,284,864揭示具有改良的染色性能和染料保持特性的聚對苯二甲酸乙二酯共聚物纖維，其由對苯二甲酸，或其酯類等效物；至少兩種二甲酸，或其酸酐或酯類等效物；和季戊四醇而制備。然而，這些文獻僅教示了聚酯纖維的改良的染色性能并且未教示改良纖維特性或允許表面處理劑的定向共價連接的改性或反應(yīng)性表面。經(jīng)過表面處理以具有防染污性的一些聚合纖維，如陽離子(“陽離子染色”)尼龍纖維因為所需酸性工藝參數(shù)，所以在染污阻擋處理之后滲色。因此，還需要改良的合成纖維，如尼龍纖維和溶液染色尼龍纖維，其具有改良的染料吸收率和/或染色牢度。美國公開專利申請案第2009/0149590a1號，eroshov揭示使用多元醇，其以化學(xué)方式鍵結(jié)到聚酰胺的至少一部分上，以改良可濕性并提供“極佳表面外觀和極佳機械特性”。美國公開專利申請案第2013/0228728a1號，mathur還揭示添加多元醇，如單季戊四醇或季戊四醇(mpe)、二季戊四醇(dpe)、三季戊四醇(tpe)和其組合，以用于在暴露于高熱下持續(xù)長時間段后賦予模制聚酰胺阻燃性并且?guī)椭３掷鞆姸?、伸長率和抗沖擊性。這兩個專利申請案都集中于模制尼龍而不是纖維，并且都沒有論述在并入多羥基化合物之后將分子添加到物品的表面上。在紡織物，如地毯和服裝的工業(yè)生產(chǎn)中，常見的是用組合物處理這類襯底以賦予額外所要特性，如對油性和干性污垢堆積的抗性。已描述各種氟化學(xué)組合物和其應(yīng)用方法用于商業(yè)用途以賦予聚合物纖維地毯防污性。舉例來說，美國專利5,882,762揭示包含多種熱塑性聚合物絲的地毯紗，其中賦予氟化學(xué)親水性的化合物分散在絲內(nèi)。美國專利8,247,519揭示由聚酰胺制造并且包含氟醚官能化芳香族部分的具有防污性和防油性的物品。美國專利8,304,513揭示防污性聚酯聚合物，尤其是包含氟乙烯醚官能化芳香族重復(fù)單元的聚(對苯二甲酸丙二酯)。美國專利8,697,831揭示防污性聚酰胺，尤其是包含氟醚官能化芳香族重復(fù)單元的尼龍6,6和尼龍6。因此，需要提供具有改良或改性表面特性的聚合纖維，其包括內(nèi)在防污性、反應(yīng)性表面和改良的染料吸收率或染色牢度。技術(shù)實現(xiàn)要素：在本發(fā)明中，揭示具有改性和/或反應(yīng)性表面特性的熱塑性聚合物、纖維和模制產(chǎn)品。還揭示制品以及制造聚合物、纖維和模制部件的方法。因此，本發(fā)明的一個方面涉及一種具有改性和/或反應(yīng)性表面的熱塑性聚合物。熱塑性聚合物通過在聚合物處于熔融狀態(tài)期間，將產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑并入到聚合物中來產(chǎn)生。在一個實施例中，添加劑是多元醇，其在由聚合物產(chǎn)生的襯底表面上產(chǎn)生反應(yīng)性羥基。本發(fā)明的另一方面涉及一種熱塑性纖維或模制部件。熱塑性纖維或模制部件包含熱塑性聚合物和添加劑，所述添加劑存在于熱塑性纖維或模制部件中，其在纖維或模制部件表面上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性基團。在一個實施例中，添加劑是多元醇，其在纖維或模制部件表面上產(chǎn)生反應(yīng)性羥基。本發(fā)明的另一方面涉及一種熱塑性纖維或模制部件，其包含熱塑性聚合物；添加劑，其存在于熱塑性纖維中，在纖維或模制部件表面上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性基團；和選定分子，如連接到改性和/或反應(yīng)性基團上的表面處理劑和/或染料。本發(fā)明的另一方面涉及用于制造具有改性和/或反應(yīng)性表面的熱塑性纖維或模制部件的方法。方法包含在聚合物處于熔融狀態(tài)期間，將產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑并入到聚合物中。在一個實施例中，添加劑是多元醇，其在聚合物、纖維或模制部件表面上產(chǎn)生反應(yīng)性羥基。本發(fā)明的另一方面涉及一種制品，其至少一部分包含具有改性和/或反應(yīng)性表面的熱塑性聚合物，所述表面通過并入在由聚合物產(chǎn)生的襯底表面上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性基團的添加劑而產(chǎn)生。在一個實施例中，添加劑是多元醇，其在由聚合物產(chǎn)生的襯底表面上產(chǎn)生反應(yīng)性羥基。本發(fā)明的另一方面涉及一種制品，其至少一部分包含熱塑性纖維，所述熱塑性纖維包含熱塑性聚合物和添加劑，所述添加劑存在于熱塑性纖維，其在纖維表面上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性基團。在一個實施例中，添加劑是多元醇，其在纖維表面上產(chǎn)生反應(yīng)性羥基。本發(fā)明的另一方面涉及一種制品，其至少一部分包含熱塑性纖維，所述熱塑性纖維包含熱塑性聚合物；添加劑，其存在于熱塑性纖維中，在纖維表面上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性基團；和選定分子，如表面處理劑和/或染料，其連接到或結(jié)合到存在于纖維表面上的改性和/或反應(yīng)性基團上。本發(fā)明的另一方面涉及一種熱塑性纖維或模制部件，其包含熱塑性聚合物和并入到熱塑性聚合物中用于增強防污性的添加劑。本發(fā)明的另一方面涉及一種熱塑性纖維，其包含熱塑性聚合物；防染污性添加劑，其能夠使熱塑性聚合物的酸性染料位點喪失能力；和并入到熱塑性聚合物中用于增強防污性的添加劑。本發(fā)明的又一方面涉及用于增強熱塑性纖維或模制部件防污性的方法。方法包含在聚合物處于熔融狀態(tài)期間，將產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑并入到聚合物中。在這種方法的一個實施例中，添加劑是多元醇，其在纖維或模制部件表面上產(chǎn)生反應(yīng)性羥基。本發(fā)明的又一方面涉及用于增強熱塑性纖維防染污性和防污性的方法，所述方法包含在聚合物處于熔融狀態(tài)期間，將能夠使酸性染料位點喪失能力的染污阻擋添加劑和產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑并入到熱塑性聚合物中。附圖說明圖1a和1b是具有5％dpe的尼龍6,6纖維(圖1a)和純尼龍6,6(圖1b)的sem圖像。圖2顯示由尼龍6,6和各種多元醇紡織成的纖維的橫截面圖像和改性比(mr)。圖3a是使用紅色mx-5b染料染色并沖洗后，對照物和由具有1.5％dpe的尼龍6,6纖維制成的地毯的圖像。圖3b是顯示于圖3a中樣品的色度數(shù)據(jù)圖，其顯示使用紅色mx-5b染料的具有和不具有dpe的地毯的a*值(三次測量結(jié)果的平均值)。圖4是在室溫下使用紅色mx-5b染料染色的具有和不具有dpe的地毯的色度數(shù)據(jù)圖。圖5a是使用亮橙色染料染色并沖洗后，對照物和由具有1.5％dpe的尼龍6,6纖維制成的地毯的圖像。圖5b是顯示于圖5a中樣品的色度數(shù)據(jù)圖，其顯示具有和不具有dpe亮橙色染料的地毯的a*值(三次測量結(jié)果的平均值)。圖6是在室溫下使用亮橙色染料染色的具有和不具有dpe的地毯的色度數(shù)據(jù)圖。圖7是污染數(shù)據(jù)圖，所述數(shù)據(jù)從在嘗試和不嘗試預(yù)提取不固定表面成分的情況下，對未著色、陽離子-可染性尼龍6,6割絨地毯進行astmd6540測試而獲得。相較于未洗滌的數(shù)據(jù)，熱水提取(hwe)數(shù)據(jù)中未產(chǎn)生變化，其表明存在于表面上的添加劑具有一定程度的耐久性。圖8是受到污染和經(jīng)過清潔的割絨地毯圖像，圖7中的數(shù)據(jù)即收集自所述地毯。圖9鞏固來自圖7hwe和未洗滌讀數(shù)的數(shù)據(jù)點，其進一步表明無論是否嘗試提取，數(shù)據(jù)點都會集聚。圖10是在具有內(nèi)含0wt％、1wt％、和2wt％dpe的熱塑性纖維的割絨地毯上每次進行astmd6540的額外污染數(shù)據(jù)圖。圖11是污染數(shù)據(jù)圖，其來自嘗試和不嘗試通過hwe預(yù)提取未結(jié)合表面成分的割絨地毯，其中地毯用表面含氟化學(xué)品抗污染處理劑進行處理，并且顯示其結(jié)合到2％dpe纖維表面的良好程度比不上其結(jié)合到標(biāo)準(zhǔn)尼龍纖維的程度。圖12是在具有內(nèi)含0wt％dpe、具有200ppm氟的表面抗污垢處理劑、以及0.53wt％和0.77wt％dpe的熱塑性纖維的防染污性毛圈地毯上每次進行astmd6540的污染數(shù)據(jù)圖。圖13是在具有內(nèi)含表面抗污垢處理劑(具有200ppm氟)以及0.53wt％和0.77wt％dpe的熱塑性纖維的防染污性毛圈地毯上每次進行astmd6540的污染數(shù)據(jù)圖。具體實施方式本發(fā)明提供具有改性和/或反應(yīng)性表面的熱塑性聚合物；熱塑性聚合纖維或模制部件，其包含存在于熱塑性聚合物中的添加劑，所述添加劑在纖維或模制部件表面上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性基團，以連接到表面處理劑和/或染料上和/或改良表面特性；制造這些熱塑性聚合物、纖維或模制部件的方法；和制品，其至少一部分包含這些熱塑性聚合物纖維或模制部件。本發(fā)明的實施例同樣不需要長時間段高受熱來獲得所主張的益處，由此提供加工時間上的優(yōu)勢和降低的制造復(fù)雜性。適用于本發(fā)明的熱塑性聚合物的實例包括聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯和其組合。在一個實施例中，熱塑性聚合物是聚酰胺，如(但不限于)nylon6,6；nylon6；nylon4,6；nylon6,12；nylon6,10；nylon6t；nylon6i；nylon9t；nylondt；nylondi；nylond6；和nylon7；和/或其組合。就這些聚合物來說，“其組合”意指包括(但不限于)嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、三元共聚物以及熔融摻合物。在一個實施例中，熱塑性聚合物是尼龍6,6。適用于本發(fā)明的添加劑當(dāng)存在于熱塑性聚合物中時，在由聚合物擠壓后產(chǎn)生的任何襯底表面上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性基團。出于本發(fā)明的目的，“改性和/或反應(yīng)性基團”或“改性和/或反應(yīng)性表面”意指一或多種官能性化學(xué)基團，其通過并入到聚合物襯底表面上、和/或嵌入到聚合物襯底表面內(nèi)、和/或賦予在聚合物襯底表面上的添加劑而產(chǎn)生。在非限制性實施例中，通過添加劑而產(chǎn)生的一或多種官能性化學(xué)基團能夠以化學(xué)方式或以物理方式與選定分子反應(yīng)、鍵結(jié)或連接到選定分子上、或與選定分子締合，以改良聚合物襯底和/或其表面的特性。如本文所使用，非共價鍵結(jié)、連接或締合包括偶極-偶極、離子-偶極或氫鍵結(jié)相互作用。舉例來說，在襯底是纖維或模制部件的一個非限制性實施例中，在聚合物處于熔融狀態(tài)期間并入多元醇添加劑會在纖維或模制部件表面上產(chǎn)生反應(yīng)性羥基。適用于本發(fā)明的添加劑的實例包括(但不限于)多元醇，其包括(但不限于)季戊四醇(mpe)、二季戊四醇(dpe)、三季戊四醇(tpe)和其組合；以及如us2010/0029819a1(其教示內(nèi)容并入本文中)所揭示的糖醇，其包括(但不限于)甘油、三羥甲基丙烷、2,3-二-(2'-羥基乙基)-環(huán)己烷-1-醇、己烷-1,2,6-三醇、1,1,1-三-(羥基甲基)乙烷、3-(2'-羥基乙氧基)-丙烷-1,2二醇、3-(2'-羥基丙氧基)-丙烷-1,2-二醇、2-(2'羥基乙氧基)-己烷-1,2-二醇、6-(2'-羥基丙氧基)己烷-1,2-二醇、1,1,1-三-[(2'-羥基乙氧基)-甲基]-乙烷、1,1,1-三-[(2'-羥基丙氧基)-甲基]-丙烷、1,1,1-三-(4'-羥苯基)-乙烷、1,1,1-三-(羥苯基)-丙烷、1,1,3-三-(二羥基-3-甲基苯基)-丙烷、1,1,4-三-(二羥苯基)-丁烷、1,1,5-三(羥苯基)-3-甲基戊烷、二-三甲基丙烷、乙氧基化三羥甲基丙烷或丙氧基化三羥甲基丙烷；和醣類，如環(huán)糊精、d-甘露糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖、木糖、阿拉伯糖(arabinose)、d-甘露醇、d-山梨醇、d-或l-阿拉伯糖醇(arabitol)、木糖醇、艾杜糖醇(iditol)、塔羅糖醇(talitol)、蒜糖醇、阿卓糖醇(altritol)、山梨糖醇、赤藻糖醇、蘇糖醇(threitol)和d-古洛糖-y-內(nèi)酯。所包括的添加劑的量可視襯底的所要質(zhì)地和/或強度以及待改性的表面特性而變化。在一個非限制性實施例中，所包括的添加劑在約0.01wt％到約10wt％范圍內(nèi)。在另一非限制性實施例中，所包括的添加劑在約0.05wt％到約5wt％范圍內(nèi)。在另一非限制性實施例中，所包括的添加劑在約0.05wt％到約3wt％范圍內(nèi)。在另一非限制性實施例中，存在低于約2wt％的添加劑。在另一非限制性實施例中，存在低于1wt％的添加劑。在一個非限制性實施例中，所包括的添加劑的量高于約300ppm。在另一非限制性實施例中，所包括的添加劑的量高于約350ppm。在非限制性實施例中，至少一部分添加劑存在于熱塑性纖維或模制部件的表面上。圖1顯示具有5％dpe的尼龍6,6纖維(圖1a)和純尼龍6,6(圖1b)的sem圖像。從圖1a中可以看出，有添加劑存在于熱塑性纖維表面上。當(dāng)并入到熱塑性纖維中時，在纖維表面發(fā)現(xiàn)的羥基可以通過與各種用于增強表面耐久性的表面處理劑和用于改良美觀性的反應(yīng)性染料進行化學(xué)反應(yīng)或物理締合來加以使用。使用純聚合物，如單獨使用尼龍6,6無法輕易獲得這種顏色。在包含熱塑性纖維的本發(fā)明的一個實施例中，存在于表面上的羥基可以與大量分子共價反應(yīng)或非共價結(jié)合，所述分子包括(但不限于)表面染污阻擋劑、防污處理劑、包括同質(zhì)和異質(zhì)官能性反應(yīng)性染料的反應(yīng)性染料、抗菌劑、驅(qū)蟲劑、芳香劑和去味劑。通過并入表面羥基，可實現(xiàn)定向共價連接或改良的非共價締合，并且通過使用反應(yīng)性染料可以實現(xiàn)替代性染色工藝。適用于本發(fā)明的反應(yīng)性染料的實例揭示于ep0785304b1中，其教示內(nèi)容以引用的方式并入本文中。在另一非限制性實施例中，添加劑使熱塑性纖維表面改性以賦予其增強的防污性。實例4顯示，存在添加劑的熱塑性纖維顯示內(nèi)在防污性。在一個非限制性實施例中，所并入的添加劑在低于約2wt％范圍內(nèi)。通過實驗，本申請人發(fā)現(xiàn)，具有內(nèi)在防染污性和防污性的熱塑性纖維可以由本發(fā)明的實施例形成。在一非限制性實施例中，熱塑性纖維具有改良的防染污性，并且添加劑使纖維表面改性以賦予其增強的防污性。在這個實施例中，能夠使酸性染料位點喪失能力的染污阻擋添加劑并入在熱塑性聚合物中。染污阻擋添加劑可以直接添加到聚合物熔融物中或經(jīng)由母料添加。在另一實施例中，在添加在熱塑性纖維上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑之前，染污阻擋添加劑已存在于熱塑性聚合物中。合適內(nèi)在染污阻擋添加劑包括那些已知使酸性染料位點喪失能力的添加劑。對于實例，在聚酰胺，如尼龍6,6或尼龍6中，酸性染料位點是指與產(chǎn)生染色的酸性染料反應(yīng)或締合的胺末端基團或酰胺鍵。染污阻擋添加劑與這些酸性染料位點反應(yīng)或締合，以防止酸性染料位點與酸性染料反應(yīng)或締合。用于聚酰胺的合適染污阻擋添加劑在美國專利第5,155,178號中有所論述，所述專利以引用的方式并入本文中。合適染污阻擋添加劑包括(但不限于)芳香族磺酸鹽和其堿金屬鹽，如5-磺酸基間苯二甲酸鈉鹽和二甲基-5-磺酸基間苯二甲酸鈉鹽。在一個非限制性實施例中，染污阻擋添加劑是5-磺酸基間苯二甲酸鈉鹽(ssipa)。在一個非限制性實施例中，存在1wt％到10wt％范圍內(nèi)的染污阻擋添加劑。在另一非限制性實施例中，存在1wt％到5wt％范圍內(nèi)的染污阻擋添加劑。具有改良的防染污性和增強的防污性的本發(fā)明的熱塑性纖維可適用于許多應(yīng)用。一個應(yīng)用是闊幅地毯和方塊地毯。具有改良的防染污性和增強的防污性的本發(fā)明的熱塑性纖維還可以經(jīng)過變形處理以形成bcf纖維并且使用到闊幅地毯或方塊地毯中。在一個非限制性實施例中，揭示熱塑性纖維，其包含染污阻擋添加劑和賦予防污性的添加劑，其中熱塑性纖維是蓬松連續(xù)絲(bcf)纖維。具有改良的防染污性和增強的防污性的本發(fā)明的熱塑性纖維還可以是溶液染色纖維，其中本領(lǐng)域中已知的顏料并入在纖維中。在另一非限制性實施例中，揭示熱塑性纖維，其包含染污阻擋添加劑和賦予防污性的添加劑，其中熱塑性纖維是蓬松連續(xù)絲(bcf)和溶液染色纖維。在另一非限制性實施例中，揭示熱塑性纖維，其包含染污阻擋添加劑和賦予防污性的添加劑，其中熱塑性纖維是蓬松連續(xù)絲(bcf)和溶液染色尼龍(sdn)纖維。本文所述的添加劑還可以并入到模制熱塑性材料中。在這個實施例中，在模制部件表面上所發(fā)現(xiàn)的羥基還預(yù)計與染料以及如(但不限于)阻燃劑的其它表面試劑反應(yīng)，并且提高模制部件的親水性。本發(fā)明還涉及熱塑性纖維和模制部件，其包含熱塑性聚合物；添加劑，其存在于熱塑性聚合物中，在纖維或模制部件的表面賦予反應(yīng)性基團；和表面處理劑和/或染料，其連接到反應(yīng)性基團上。在本發(fā)明的一個實施例中，熱塑性聚合物不進一步含有其它強化材料。在本發(fā)明的替代實施例中，熱塑性纖維進一步包含其它強化材料?？捎糜诒景l(fā)明的纖維的其它強化材料的實例包括(但決不限于)各種形態(tài)的碳、玻璃和/或硅酸鹽粒子?？梢蕴砑拥奖景l(fā)明的熱塑性材料聚合物中的其它組分的實例包括(但不限于)tio2、顏料、染料增強添加劑、磺化低聚物、潤滑劑和工藝調(diào)節(jié)劑。本發(fā)明還提供用于制造具有改性和/或反應(yīng)性表面的熱塑性聚合物的方法。在這些方法中，在聚合物處于熔融狀態(tài)期間，將產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑并入到聚合物中。在一個實施例中，添加劑是多元醇。在一個實施例中，將反應(yīng)性羥基賦予到表面上?？墒褂脴?biāo)準(zhǔn)熱塑性聚合物工藝條件。添加劑可以直接添加到聚合物熔融物中或經(jīng)由母料添加。本發(fā)明還提供用于增強熱塑性纖維防污性的方法，所述方法包含在聚合物處于熔融狀態(tài)期間，將產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑并入到熱塑性聚合物中。在一個實施例中，添加劑是多元醇。在一個實施例中，將反應(yīng)性羥基賦予到表面上?？墒褂脴?biāo)準(zhǔn)熱塑性聚合物工藝條件。添加劑可以直接添加到聚合物熔融物中或經(jīng)由母料添加。本發(fā)明還提供用于增強熱塑性纖維防染污性和防污性的方法，所述方法包含在聚合物處于熔融狀態(tài)期間，將能夠使酸性染料位點喪失能力的染污阻擋添加劑和產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑并入到熱塑性聚合物中。在一個實施例中，添加劑是多元醇。在一個實施例中，將反應(yīng)性羥基賦予到表面上?？墒褂脴?biāo)準(zhǔn)熱塑性聚合物工藝條件。添加劑和染污阻擋添加劑可以直接添加到聚合物熔融物中或經(jīng)由母料添加。在另一實施例中，在聚合物處于熔融狀態(tài)之前以及在添加在熱塑性纖維上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑之前，染污阻擋添加劑已存在于熱塑性聚合物中。本發(fā)明還提供制品，其至少一部分包含熱塑性聚合物，其具有改性和/或反應(yīng)性表面，所述表面通過并入產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性表面的添加劑而產(chǎn)生；熱塑性聚合纖維或模制部件，其包含熱塑性聚合物和存在于熱塑性纖維中賦予纖維或模制部件表面改性或反應(yīng)性基團的添加劑；和/或熱塑性聚合物、并入到聚合物中在纖維或模制部件表面上產(chǎn)生改性和/或反應(yīng)性基團的添加劑、和連接到反應(yīng)性基團上的表面處理劑和/或染料。在一個實施例中，添加劑是多元醇。在一個實施例中，添加劑在物品表面的至少一部分上產(chǎn)生或賦予羥基和/或羥基官能團。這類制品的非限制性實例包括(但不限于)地毯、浴墊、小地墊、飾面材料、帳簾、亞麻織品、毛巾、服裝、鞋襪、膜、食品和儲存容器、設(shè)備和汽車部件。由根據(jù)本發(fā)明的纖維所制備的地毯顯示出較高反應(yīng)性染料吸收率以及具有化學(xué)部分定向共價連接和較高反應(yīng)性染料吸收率的潛能，由此加深顏色并改善美學(xué)特性。此外，當(dāng)與專門的表面處理劑反應(yīng)時，包含本發(fā)明的纖維的制品預(yù)計會顯示提高的親水性、提高的吸濕性、芯吸性能和/或可濕性、以及提高的表面耐久性，由此使所述制品適用于以下應(yīng)用：如(但不限于)浴墊、毛巾、袍服、亞麻織品、服裝、醫(yī)用織物和個人護理物品。使用傅里葉變換紅外光譜(ftir)分析(fouriertransforminfraredspectroscopyanalysis)和顏色指示劑，具體是反應(yīng)性染料來檢驗根據(jù)本發(fā)明所制備的纖維上羥基的存在。用聚酰胺尼龍6,6和多元醇dpe所制造的樣品顯示出羥基化表面。此外，如由圖1證明，在用反應(yīng)性染料紅色mx-5b染色后，相比于對照物，具有二季戊四醇(dpe)的地毯顯示出更高染料吸收率。這種差異在5次熱水提取(hwe)后仍存在。當(dāng)使用新穎反應(yīng)性染料類型亮橙色(圖2)時，同樣表明這類結(jié)果。這表明羥基存在于表面以及纖維對所選染料具有反應(yīng)性。不受任何具體理論束縛，根據(jù)圖6中所描繪的sem圖像，相信dpe正向纖維表面移動或輝散，并且一旦冷卻即再結(jié)晶。這種行為解釋了在sem圖像中所觀測到的粗糙表面。同樣對在實驗室規(guī)模微混合機上產(chǎn)生的本發(fā)明的熱塑性材料和添加劑的熔融-擠壓單絲進行染色，并且在復(fù)合聚合物與拉長細(xì)絲之間以及高旦尼爾絲與低旦尼爾絲之間發(fā)現(xiàn)一些差異。具有和不具有添加劑的復(fù)合聚合物吸收極少染料。紡織成纖維的那些材料吸收更多染料。較厚纖維(較高旦尼爾纖維)似乎因染料而僅具有輕微著色，而較精細(xì)的旦尼爾纖維吸收更多染料。不受任何具體理論束縛，相信拉伸纖維使基團對準(zhǔn)或暴露于表面，且/或在淬滅期間材料正輝散到表面，并且由此對于較低旦尼爾纖維，很有可能材料可在完全淬滅前轉(zhuǎn)移。還檢驗添加季戊四醇和三季戊四醇對纖維染料吸收率的影響。包含季戊四醇的尼龍6,6纖維易于加工并紡織成絲。包含tpe的尼龍6,6纖維的行為與dpe極其相似。當(dāng)暴露于相同棉染料時，季戊四醇還顯示出優(yōu)于對照物的染料吸收率。此外，在用中試規(guī)模熔融-紡絲機紡織期間，當(dāng)添加劑濃度高達(dá)5％時，觀測不到問題或斷裂。這種材料的工藝條件與未改性尼龍的工藝條件相同，并且模仿典型用于生產(chǎn)環(huán)境的工藝條件。使用載有40％dpe的新穎母料重制5％濃度，并且同樣觀測不到工藝問題。本文所引用的所有專利、專利申請、測試程序、優(yōu)先權(quán)文獻、文章、公開案、手冊和其它文獻都以引用的方式完全并入，其程度為這類揭示內(nèi)容不會與本發(fā)明不一致并且用于準(zhǔn)許這類并入的所有權(quán)限中。以下部分提供本發(fā)明的熱塑性聚合物組合物、制品和工藝的進一步說明。在這些非限制性實例中所檢驗的組合物包含尼龍6,6和mpe、dpe或tpe的任一者。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的是其它熱塑性聚合物和添加劑，預(yù)計其所顯示的行為與本文所述的根據(jù)本文中教示的尼龍6,6和mpe、dpe或tpe的那些行為相類似。因此，這些工作實例僅僅是說明性的并且并不打算以任何方式限制本發(fā)明的范圍。實例當(dāng)使用astmd789的改型測試時，使用具有45.3rv的尼龍6，6來制造用于以下實例的樣品，并且當(dāng)通過電位滴定技術(shù)測試時，使用具有20.95胺末端基團(aeg)的尼龍6，6來制造。所用mpe可購自perstop，商標(biāo)名是charmoretmpm15。所用dpe可購自perstop，商標(biāo)名是charmoretmdp40和dp15。所用tpe可購自西格瑪奧德里奇公司(sigmaaldrich)，產(chǎn)品號是107646。實例1：制造纖維使用包含二季戊四醇添加劑和尼龍6，6的母料。在初始實驗中，母料含有30％dpe。在后續(xù)實驗中，使用含有40％dpe的母料。以各種濃度將母料與尼龍6，6聚合物混合，所述濃度如下文表1中顯示在0wt％到5wt％活性劑范圍內(nèi)。使用具有920旦尼爾目標(biāo)的三葉形紡絲頭紡織混合物。如圖1中所見，對照物和樣品4的sem顯示，當(dāng)添加dpe時，表面是如何變粗糙的。表1樣品dpe活性劑％對照物0％樣品10.3％樣品20.6％樣品30.9％樣品41.5％紡織后，通過fitr分析紡織管的表面部分。結(jié)果指示，1037cm-1峰隨著dpe濃度的提高而提高。此外，用反應(yīng)性染料處理纖維。使用實驗室規(guī)模微混合機加工mpe和tpe。純添加劑和dpe聚合物母料都以粉末形式添加。母料僅提供易處理性，但沒有額外工藝優(yōu)勢(不能實現(xiàn)活性劑的較高濃度)。僅使用粉末形式的mpe和tpe。為了改良混合，首先將1/2顆粒饋入到儀器中，隨后饋入所要量的粉末狀活性劑，并且最后添加顆粒的剩余部分。在265℃下以15rpm熔化并再循環(huán)混合物達(dá)5分鐘。將紡絲頭溫度設(shè)為260℃，同時擠壓纖維。使用這種方法，可加工5％活性劑mpe并使其懸掛在紡織管上，但5％tpe具有與dpe相同的問題。不測定最大tpe濃度。實例2：多元醇種類的紡織通過將多元醇粉末直接添加到尼龍6,6中來產(chǎn)生反應(yīng)性纖維；由此避開母料加工并且移除任何酸性染料載體聚合物。將包括單季戊四醇(mpe)、二季戊四醇(dpe)和三季戊四醇(tpe)的多元醇粉末放置在鋁工資中，并且在50℃下于烘箱中干燥最少24小時以移除任何過量水分。隨后使用便攜式水泥攪拌機將多元醇粉末涂布到尼龍6,6顆粒和顏料顆粒上。以表2中所描繪的比率添加粉末。涂布后，將摻合物放置到料斗中并使用108絲三葉形紡絲頭伴以920旦尼爾目標(biāo)(或4.25dpf)進行熔融紡織。紡織后，獲得纖維的橫截面和改性比(mr)并顯示于圖2中。隨后將纖維加工成紗線并編束成地毯以用于隨后的實驗。圖2顯示根據(jù)表2所紡織纖維的橫截面和改性比(mr)。表2樣品多元醇粉末尺寸(μm)活性劑wt％對照物無n/a0％樣品5mpe150.50％樣品6mpe151.00％樣品7dpe150.50％樣品8dpe151.00％樣品9dpe151.50％樣品10tpe100*0.50％樣品11tpe100*1.00％樣品12tpe100*1.50％樣品13dpe400.50％樣品14dpe401.00％樣品15dpe401.50％*表示粗略估測。未測量實際尺寸，但尺寸可與食鹽相關(guān)。實例3：并入dpe的纖維的反應(yīng)性染色因為反應(yīng)性染料通常用于棉并且已知其與物品上的羥基反應(yīng)，所以其可以指示纖維表面上存在dpe。將來自實例2的對照物和1.5％dpe地毯(樣品15)切割成6英寸×6英寸方塊并使用紅色mx-5b反應(yīng)性染料染色。使用以下技術(shù)進行染色程序：將166g去離子水放置到燒杯中并升溫到(110°f)。將18gnacl添加到水中并混合直到完全溶解。隨后添加833g去離子水。歷時10分鐘，將本身具有防染污性的尼龍6，6地毯添加到鹽水浴中。10分鐘后，簡單移出地毯并添加0.75g紅色mx-5b。溶解染料，之后將拭子放回到浴液中。1小時后，添加2g碳酸氫鈉并攪拌至溶解。靜置樣品4小時，隨后移出地毯并用去離子水徹底沖洗直到水流清澈。隨后在烘箱中干燥地毯直到去除所有水分。為了測試染料的耐久性，使用sandia加熱觀測機(3加侖，型號#50-4000)對地毯進行熱水提取(hwe)。針對hwe，將清潔劑以每加侖水4盎司產(chǎn)品的比率添加到提取器中。hwe通過用清潔劑噴涂樣品隨后進行單遍抽吸來完成；使用三次噴涂和三次抽吸來表示一個hwe周期。因此，5次hwe相當(dāng)于15次單遍清潔劑和抽吸。在每次hwe后，在烘箱中干燥地毯(在60℃下持續(xù)30分鐘到90分鐘)。對地毯進行拍照并且在每個步驟中在干燥地毯上收集lab值。表示紅色/綠色色彩空間的a*值作為3次測量結(jié)果的平均值報告在圖3b中。圖3a顯示剛?cè)旧蜎_洗后的潮濕地毯(對照地毯，左；1.5％dpe地毯，右)。圖3a顯示使用紅色mx-5b染料的具有和不具有dpe的地毯的a*值(三次測量結(jié)果的平均值)。實例4：并入dpe的纖維在室溫下的反應(yīng)性染色為了確保加熱影響上染率，通過將樣品添加到來自實例3的保留染色浴中以在室溫下對來自實例2的對照物和1.5％dpe地毯(樣品15)進行染色。再次將地毯切割成6英寸×6英寸方塊，隨后將其直接浸沒在預(yù)制備的紅色mx-5b染色浴中。在室溫下使地毯靜置于浴液中持續(xù)4小時。染色后，徹底沖洗地毯直到水流清澈。隨后在烘箱中干燥地毯直到去除所有水分。為了測試染料的耐久性，以與實例3相同的方式完成hwe。三次測量結(jié)果的a*值經(jīng)過平均化并報告于圖4中。圖4顯示在室溫下使用紅色mx-5b染料染色的具有和不具有dpe的地毯的a*值(3次測量結(jié)果的平均值)。實例5：并入dpe的纖維的反應(yīng)性染色將來自實例2的對照物和1.5％dpe地毯(樣品15)切割成6英寸×6英寸方塊，并且使用反應(yīng)性橙色染料(亮橙色3r)染色。染色浴通過在2000ml去離子水中攪拌70gnacl直到溶解來制備。將地毯放置在鹽浴中持續(xù)10分鐘，隨后移出并擰干。將1.0g染料添加到鹽水中，隨后添加5.3g碳酸氫鈉。將地毯樣品放回?zé)谐掷m(xù)額外10分鐘，隨后添加額外16g碳酸氫鈉。將浴液溫度提高到50℃±5℃并靜置4小時。染色后，徹底沖洗地毯直到水流清澈。隨后在烘箱中干燥地毯直到去除所有水分。為了測試染料的耐久性，以與實例3相同的方式完成hwe。三次測量結(jié)果的a*值經(jīng)過平均化并報告于圖5b中。對照物的未染色地毯的a*值是1.80±0.17并且1.5％dpe地毯的未染色地毯的a*值是1.58±0.07。圖5a顯示剛?cè)旧蜎_洗后的干燥地毯(對照地毯，左；1.5％dpe地毯，右)。圖5b顯示使用亮橙色染料的具有和不具有dpe的地毯的a*值(3次測量結(jié)果的平均值)。對照物的未染色地毯的a*值是1.80±0.17并且1.5％dpe地毯的未染色地毯的a*值是1.58±0.07。實例6：并入dpe的纖維在室溫下的反應(yīng)性染色為了確保加熱不對染料吸收率負(fù)責(zé)，通過將樣品添加到來自實例5的保留染色浴中以在室溫下對來自實例2的對照物和1.5％dpe地毯(樣品15)進行染色。再次將地毯切割成6英寸×6英寸方塊，隨后將其直接浸沒在預(yù)制備的反應(yīng)性橙色染色(亮橙色3r)染色浴中。在室溫下使地毯靜置于浴液中持續(xù)4小時。染色后，徹底沖洗地毯直到水流清澈。隨后在烘箱中干燥地毯直到去除所有水分。為了測試染料的耐久性，以與實例3相同的方式完成hwe。三次測量結(jié)果的a*值經(jīng)過平均化并報告于圖6中。圖6顯示在室溫下使用亮橙色染料染色的具有和不具有dpe的地毯的a*值(3次測量結(jié)果的平均值)。實例7：抗污染特性將內(nèi)含dpe的尼龍6,6的濃縮聚合物母料添加到熔融擠壓機中，同時以能夠在所得尼龍6,6纖維中載入2wt％dpe活性劑的比率對尼龍6,6薄片和熔融物進行紡織。纖維以標(biāo)準(zhǔn)方式進行加工，所述標(biāo)準(zhǔn)方式對于bcf紡織和地毯制造領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說是可識別的。隨后割絨地毯經(jīng)過編束并且完成以用于染色。用于產(chǎn)生纖維的95wt％尼龍具有抗酸性染色和陰離子染色的防染污性尼龍。在聚合物添加劑濃縮物中用作載體的尼龍6,6不是將3wt％潛在地能夠接納酸性染料的材料保留于最終形式中的防染污性調(diào)配物。正如預(yù)期的，發(fā)現(xiàn)地毯對標(biāo)準(zhǔn)酸性染料不具有可染性，不會著色，并且因此在測試中為白色。滾筒污染數(shù)據(jù)記錄為δe并根據(jù)astmd6540測量，其中較低δe指示在受到污染與真空清潔之前和之后地毯顏色中的差異較小。在這種測試的重復(fù)性局限性之內(nèi)，可以測定經(jīng)過不同處理的樣品的相對污染性能。測試模擬住宅或商業(yè)環(huán)境中的地毯污染，所述環(huán)境之交通量水平為約100,000到300,000。根據(jù)astmd6540，污染測試可以同時在至多六塊地毯樣品上使用滾筒進行。樣品的基本顏色(使用l、a、b色彩空間)使用由minolta公司(位于卡姆登(camden))以cr-310“色度儀”型號出售的手持式顏色測量儀來測量。這種測量結(jié)果以l*、a*和b*值的形式呈現(xiàn)并且描述色彩空間中的色值。這是原始色值。將地毯樣品安放在薄塑膠薄片上并放置在滾筒中。將兩百五十克(250g)臟zytel101尼龍珠粒(dupontcanada公司，米西索加，安大略)放置到樣品上。臟珠粒通過將十克(10g)aatcctm-122合成地毯污垢(manufacturertextileinnovators公司，溫莎，n.c.)與一千克(1000g)新穎nylonzytel101珠粒混合而制備。將一千克(1000g)直徑為3/8英寸的鋼珠軸承添加到滾筒中。以反方向操作滾筒持續(xù)30分鐘并移出樣品。移出后，用真空吸塵器清潔地毯，并且再次使用色度儀測量清潔后地毯的顏色。每塊地毯的顏色測量結(jié)果之間的差異(在污染與清潔之前和之后)是總色差δe*，并且是基于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員已知的色彩空間中的l*、a*和b*色差，其中如當(dāng)相比于具有0％dpe的適當(dāng)對照物時，由測試物品中4到5個單元的δe降低所例示，針對圖7、9和10中2wt％dpe-pa66地毯所顯示的數(shù)據(jù)表明污染抵抗性得到改良。在受到污染前，所述影響甚至在進行熱水提取(hwe)后還存在。這些地毯沒有任何類別的表面處理劑。因為hwe未改變兩種地毯的性能，圖9中的圖顯示相同數(shù)據(jù)，但未對在污染前是否嘗試預(yù)提取表面成分加以分類。在分別來自0wt％和2wt％dpe摻合物平均值的僅1和1.2δe處，95％置信區(qū)間仍非常狹小。實例8：羥基的表面存在和不相容表面處理劑的降低的結(jié)合力將內(nèi)含dpe的尼龍6，6的濃縮聚合物母料添加到熔融擠壓機中，同時以能夠在所得尼龍6，6纖維中載入2wt％dpe的比率對尼龍6，6薄片和熔融物進行紡織。纖維以標(biāo)準(zhǔn)方式進行加工，所述標(biāo)準(zhǔn)方式對于bcf紡織和地毯制造領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說是可識別的。隨后割絨地毯經(jīng)過編束并且完成以用于染色。用于產(chǎn)生纖維的95wt％尼龍具有抗酸性染色和陰離子染色的防染污性尼龍。在聚合物添加劑濃縮物中用作載體的尼龍6，6不是將3wt％潛在地能夠接納酸性染料的材料保留于最終形式中的防染污性調(diào)配物。正如預(yù)期的，發(fā)現(xiàn)地毯對標(biāo)準(zhǔn)酸性染料不具有可染性，不會著色，并且因此在測試中為白色。最后，地毯用具有氟化學(xué)組分作為少數(shù)成分的表面抗污染處理劑處理。在嘗試和不嘗試通過熱水提取來預(yù)提取未結(jié)合表面成分的情況下地毯的污染顯示，氟化學(xué)抗污染處理劑結(jié)合到2％dpe纖維表面的良好程度比不上其結(jié)合到標(biāo)準(zhǔn)尼龍纖維的程度(參見圖11)。表面羥基的存在可能有利于存在于前述抗污染處理劑中的高度負(fù)電性氟偶極與纖維表面的孔隙結(jié)合力，其進一步支持本發(fā)明關(guān)于存在表面羥基的主張，所述表面羥基的存在改良纖維或模制部件的表面特性和定向反應(yīng)的那些基團的可用性。實例9：多元醇熔融摻合到尼龍7中為了展示根據(jù)本發(fā)明添加劑可以紡織到其它聚酰胺纖維中，紡織尼龍7纖維樣品。使用實驗室規(guī)模雙螺桿擠壓機將2wt％dpe熔融摻合到尼龍7中，并且使用標(biāo)準(zhǔn)工藝條件紡織單絲，且將紡織到紡織管上。能夠紡織纖維并且所述纖維未顯示出任何將防礙有效工業(yè)實用性的缺陷。實例10：防染污性纖維中的抗污垢特性將內(nèi)含dpe(40％)的尼龍6,6的濃縮聚合物母料添加到熔融擠壓機中，同時以能夠在所得尼龍6,6纖維中載入0.53wt％和0.77wt％dpe的不同比率對尼龍6,6薄片和熔融物進行紡織。纖維以標(biāo)準(zhǔn)方式進行加工，所述標(biāo)準(zhǔn)方式對于bcf紡織和地毯制造領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說是可識別的。毛圈地毯隨后經(jīng)過編束并完成。用于產(chǎn)生纖維的95wt％尼龍具有抗酸性染色和陰離子染色的防染污性尼龍。纖維具有圓角方形截面，其沿纖維長度具有4種連續(xù)空隙。在這個實例中，由空隙所占據(jù)的截面的部分為總物品的12％。后續(xù)纖維隨后經(jīng)過加工并編束成毛圈地毯。這些地毯隨后使用astmd6540進行污染測試，并與對照地毯樣品和用具有氟化學(xué)組分作為少數(shù)成分(200ppmf)的表面抗污染處理劑處理的地毯樣品進行比較。相比于標(biāo)準(zhǔn)尼龍6,6對照物，其它最終用途測試揭示對地毯性能沒有負(fù)面影響。結(jié)果可見于圖12和13中。兩個圖式都顯示，相較于用表面抗污染處理劑處理的地毯，本發(fā)明的地毯具有相同或更佳污染性能。當(dāng)前第1頁12