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CN1950552A - 纺丝聚（对苯二甲酸丙二醇酯）纱线 - Google Patents

纺丝聚（对苯二甲酸丙二醇酯）纱线 Download PDF

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CN1950552A
CN1950552A CNA200580013793XA CN200580013793A CN1950552A CN 1950552 A CN1950552 A CN 1950552A CN A200580013793X A CNA200580013793X A CN A200580013793XA CN 200580013793 A CN200580013793 A CN 200580013793A CN 1950552 A CN1950552 A CN 1950552A
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Abstract

提供了一种由聚(对苯二甲酸丙二醇酯)制备纺丝－拉伸的纱线的新方法。该纱线当以筒子纱状的锭子形式卷装时可以大的尺寸制得而没有破碎。

Description

纺丝聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纱线
发明领域
本发明涉及将聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纺丝以制得适用于纺织品和其他应用的纤维的方法，并且涉及其的产品，其中该纤维在纺丝和进一步加工期间和之后具有可接受数量的热收缩。
背景
通常被称作“聚对苯二甲酸亚烷基酯”的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(“2GT”)和聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(“4GT”)是普通的商业聚酯。聚对苯二甲酸亚烷基酯具有优良的物理和化学特性，特别是化学、热和光稳定性，高的熔点和高的强度。因此，它们被广泛用于树脂、薄膜和纤维。
由于近来在到达其中一种聚合物主链单体组分的1，3-丙二醇(PDO)的较低成本路径中的发展，因此聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(“3GT”)已经获得了不断增长的作为树脂的商业利益。3GT被长期希望为纤维的形式，这是因为该纤维在大气压下的分散染色性、低的弯曲模量、弹性回复和回弹性。
可以单个组合的操作来连续进行3GT丝线的纺丝和拉伸。通过该方法制得的纱线可被称作“纺丝拉伸纱线(SDY)”。然而如此制备的纱线有这样的趋势：在其卷绕于上面的管材上收缩、在纱线卷装中造成大量的膨胀，或者甚至使管材破碎。当制备更大的纱线卷装例如包含超过约4kg纱线的卷装时和当纺丝速度大于约3500m/min时，该问题更加严重。由于管材破碎，因此纱线卷装粘结在卷绕机上的锭子上并且不能被容易地除去。在某些实施方案中例如在某些复丝纱线中，纱线的IV约为0.7-约1.1。
已经提出了几种解决方式。例如，当卷绕小的卷装时，收缩力可能降低，因为很少的纱线层被卷绕在管材上。然而，用小的卷装包装变得不经济。更厚和更牢固的管材的使用即使当卷装尺寸小时也制成了不可接受的重的卷装，并且当卷装尺寸大时强度不充足。
还非常公知的是在纺丝拉伸方法中采用缓慢的纺丝速度将该问题最小化，并且改善了膨胀或卷绕管破碎。当采用低的纺丝速度时，低的速度使得在两个导丝辊方法中在拉伸辊与卷绕机之间能够高度过量供给，或者在三个导丝辊的方法中在第二与第三导丝辊之间能够高度过量供给。低的速度以及大的过量供给使得在纺丝期间能够有更多的时间使丝线松弛。然而，低的纺丝速度导致了低的生产量并且方法变得不经济。
日本特开JP9339502披露了一种3GT的纺丝拉伸方法，其中在300-3500m/min和30-60℃下将挤出的纤维卷绕在第一个辊上、在100-160℃下通过第二个辊将其拉伸至其长度的1.3-4倍，并且然后将其卷绕和冷却在第三个辊上。然而，正如在随后的专利JP99302919中指出的那样，该技术不能制得重量超过2kg的卷装。
美国专利No.6,284,370披露了一种3GT的纺丝拉伸方法，以获得筒子纱状的卷装(如下文中定义)。在30-200℃下使熔融的复丝进入容纳区以使得丝线固化。然后在300-3500m/min的速度下使其通过在30-80℃下加热的第一导丝辊，在较慢的卷绕速度下卷绕成卷装之前在100-160℃下在1.3-4的拉伸比下将其拉伸至第二导丝辊。卷绕张力优选为0.05-0.4g/旦尼尔。在两个实施例(实施例11和12)中，在第三导丝辊上将丝线冷却。没有一个实施例表明与合适的第三导丝辊过量供给结合的高纺丝速度。卷装大小为1-5kg。
与US 6,284,370共同申请人的日本特开JP99302919披露了一种类似方法。在如前那样将熔融的3GT复丝挤出并且固化之后，在300-3000m/min的速度下使其通过在40-70℃下加热的第一导丝辊，在120-160℃下在1.5-3的拉伸比下将其拉伸至第二导丝辊，并且在较慢的卷绕速度下卷绕成卷装之前将其冷却。该最终的冷却通过在第三导丝辊上冷却(实施例1)，或者通过施加冷水(实施例3)来进行。第二和第三导丝辊在相同速度下运行，即没有第三导丝辊过量供给。卷绕张力尽管重要，但没有被披露。卷装大小至多为6kg。
以上方法被限制于卷装尺寸和卷绕速度。需要一种能够在第二导丝辊上在4000m/min或更大的速度下将3GT纤维纺丝成包含超过6kg纤维的筒子纱状卷装的纺丝-拉伸方法。
发明概述
根据第一方面，一种包括将纱线纺丝-拉伸的方法，其中：
(a)将熔融的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)连续纺丝成固体丝线，
(b)将固体丝线卷绕在第一导丝辊上，
(c)将固体丝线卷绕在第二导丝辊上，
(d)将固体丝线卷绕在第三导丝辊上，和
(e)将固体丝线卷绕在卷绕机上的锭子上以形成卷装，
其中将丝线过量供给到第三导丝辊上，并且在第三导丝辊与锭子之间的卷绕张力为0.04-0.12g/旦尼尔。优选地，相对于第二导丝辊的速度过量供给0.8-2.0％的丝线。
根据另一个方面，第二导丝辊的圆周速度高于第一导丝辊。优选地，第二导丝辊的圆周速度为4000米/分钟或更高。在一些优选实施方案中，第二导丝辊的圆周速度为4800米/分钟或更高，例如约5200或更高。
根据另一个方面，第一导丝辊与第二导丝辊之间的拉伸比为1.1-2.0。
根据另一个方面，第三导丝辊的圆周速度低于第二导丝辊的圆周速度。
根据仍然另一个方面，将丝线过量供给到锭子上。优选地，将丝线卷绕在卷绕机上的锭子上以使得第三导丝辊速度将卷绕机上的真实纱线速度过量供给1.5-2.5％。
根据另一个方面，一种方法包括：
(a)提供IV为0.7dl/g或更高的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，
(b)在约245℃-约285℃的温度下将聚(对苯二甲酸丙二醇酯)挤出通过喷丝头，
(c)在冷却区中将聚(对苯二甲酸丙二醇酯)冷却至固态以形成丝线，
(d)将丝线交织，
(e)在约2600-约4,000m/min的圆周速度下将丝线卷绕在温度约85-约160℃的第一导丝辊上，
(f)在高于第一导丝辊的圆周速度下将丝线卷绕在被加热至约125-约195℃的第二导丝辊上，由此在第一与第二导丝辊之间在约1.1-约2.0的拉伸比下将丝线拉伸，
(g)将丝线卷绕在圆周速度低于第二导丝辊的第三导丝辊上，以使得相对于第二导丝辊的速度将丝线过量供给约0.8-约2.0％，
(h)将丝线卷绕在圆周速度低于第三导丝辊的卷绕机上的锭子上，由此将丝线卷绕在卷绕机上的锭子上以使得第三导丝辊速度将卷绕机上的真实纱线速度过量供给1.5-2.5％，并且其中在第三导丝辊与卷绕机之间的卷绕张力约为0.04-约0.12g/旦尼尔。
优选地，不将第三导丝辊加热。一般而言，第三导丝辊将处于环境温度例如约15-30℃下。
根据另一个方面，一种聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线具有以下性质：
(a)收缩开始温度高于63.2℃，
(b)在70℃下的收缩率低于1.2％，
(c)峰值热张力低于0.2g/d，和
(d)在110℃下热张力斜率大于5.20×10-04[g/(d℃)]。
优选地，该复丝纱线的延伸率约为25-60％，更优选约30-约60％。还优选地，该复丝纱线的韧度至少约为3.0g/d。还优选地，该纱线的BOS为6-14％和/或Uster为1.5％或更小。
该复丝纱线还优选具有约40-约300的旦尼尔。每根丝线的旦尼尔优选约为0.5-约10。
根据另一个方面，该复丝纱线组成筒子纱状的卷装。术语“筒子纱状的”被本领域那些技术人员理解为是指基本圆柱形的、与圆锥形相对的、具有轻微凸起的侧面的三维形状，如图2中所示。优选地，在将纱线卷绕在卷装上之后，筒子纱状的卷装当保持4天例如约96小时时不会破碎。
根据仍然另一个方面，筒子纱状的卷装包含至少6千克(kg)聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线并且膨胀比小于约10％。
附图简述
图1说明了用于制备纱线的示例性方法和装置。
图2提供了表现出膨胀和盘形变形的纱线卷装的示意图。
详细描述
除非另外说明，所有的百分比、份、比例等以重量计。本文中提及的所有专利、专利申请和出版物以它们的整个内容引入作为参考。
当数量、浓度或者其他的数值或参数被作为范围、优选范围或者优选的上限值和优选的下限值的列表给出时，其将被理解为具体披露了由任何一对任意的上限范围或优选数值和任意的下限范围或优选数值形成的所有范围，而与是否单独披露了这些范围无关。在本文中列出许多数值的范围的情况下，除非另外说明，该范围旨在包括其的端点和处于该范围内的所有整数和分数。当限定一个范围时，并不意在将本发明的范围限于列出的特定数值。
根据第一方面，
(a)将熔融的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)连续纺丝成固体丝线，
(b)将固体丝线卷绕在第一导丝辊上，
(c)将丝线卷绕在第二导丝辊上，
(d)将丝线卷绕在第三导丝辊上，和
(e)将丝线卷绕在卷绕机上的锭子上以形成卷装，
其中将丝线过量供给到第三导丝辊上，并且在第三导丝辊与锭子之间的卷绕张力为0.04-0.12g/旦尼尔。
本发明的一个示例性实施方案示于图1中。然而，其仅仅意在说明，不应该被理解为限制本发明的范围。本领域那些技术人员将容易地理解一些变化。将聚(对苯二甲酸丙二醇酯)聚合物供送到漏斗1，该漏斗将聚合物送入挤出机2而进入纺丝区3。纺丝区3包含纺丝泵4和纺丝组件5。聚合物丝条6从纺丝区3中排出并且用空气冷却7。在整理剂涂布器8上将整理剂施加到丝条6上，然后通过交织喷嘴11。使丝条6通入带有分离辊10的第一个加热的导丝辊9。使丝条6通入带有分离辊13的第二个加热的导丝辊12，然后通入交织喷嘴14和第三导丝辊15以及分离辊16。然后使丝条6通入交织喷嘴17并且通过通风导纱器18到达卷装20上的卷绕机19。
例如描述于美国专利Nos.5,015,789、5,276,201、5,284,979、5,334,778、5,364,984、5,364,987、5,391,263、5,434,239、5,510,454、5,504,122、5,532,333、5,532,404、5,540,868、5,633,018、5,633,362、5,677,415、5,686,276、5,710,315、5,714,262、5,730,913、5,763,104、5,774,074、5,786,443、5,811,496、5,821,092、5,830,982、5,840,957、5,856,423、5,962,745、5,990,265、6,140,543、6,245,844、6,066,714、6,255,442、6,281,325和6,277,289，EP998440、WO98/57913、00/58393、01/09073、01/09069、01/34693、00/14041和01/14450，H.L.Traub，“Synthese und testilchemische Eigenschaften desPolyTrimethyleneterephthalats”，Dissertation UniversitatStuttgart(1994)、S.Schauhoff，“聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)的生产的新进展”，Man-Made Fiber Year Book(1996年9月)以及美国专利申请Nos.09/501,700、09/502,642和09/503,599中描述那样，可用于本发明的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)可通过公知的生产技术(间歇、连续等)来制备，所有这些文献在此引入作为参考。可用作本发明的聚酯的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)可在商标“Sorona”下从E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，Delaware商购获得。
聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(3GT)聚合物优选具有0.7或更高分升/克(dl/g)或更高，优选0.9dl/g或更高，更优选1.0dl/g或更高的特性粘度(IV)。尽管通常希望具有高的IV，但对于一些应用而言该聚合物IV约为1.4或更小，甚至约1.2dl/g或更小，并且在一些实施方案中可以为1.1dl/g或更小。特别可用于实践本发明的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)均聚物的熔点约为225-约231℃。
一般而言，3GT可作为薄片状材料获得。优选地，在典型的聚酯用薄片干燥体系中将薄片干燥。优选地，干燥后的水含量将约为40ppm(份/百万)或更小。
优选地，可以采用在关于聚酯纤维的领域中描述的常规技术和装置、借助于本文中描述的优选方法来进行纺丝。喷丝头孔径、布置和数目将取决于所需的纤维和纺丝装置。纺丝温度优选约为245-约285℃。更优选地，纺丝温度约为255-约285℃。最优选地，纺丝在约260-约270℃下进行。
然后在冷却区中将熔融的丝线冷却以变成固态丝线。可以常规的方式，优选采用使用空气或现有技术中描述的其他流体(例如氮气)的交叉流动冷却区来进行冷却。优选地，所使用的装置在从喷丝头到冷却区起点具有50-150mm长，更优选约60-90mm长的冷却延迟区。该冷却延迟使得能够逐渐地并且借助于一个控制的衰减区将丝线冷却。优选地，冷却延迟区的温度约为50-约250℃。可以将该冷却延迟区加热或者不加热。为了更好地控制冷却过程，优选将该区良好地密封以使得没有外部的空气泄漏到丝束上，并且将其设计为防止空气紊流和不规则的空气流动。作为选择，可以将放射式的、不对称的或者其他公知的冷却技术用于最终的冷却。
优选在冷却之后在任意合适的时间下采用常规技术施加纺丝整理剂。可以在第一导丝辊之前通过单次涂覆将纺丝整理剂一次施加，或者可以在第二与第三导丝辊之间或者在第三导丝辊与卷绕机之间施加第二整理剂。下面详细描述导丝辊的布置。
然后将丝线卷绕在圆周速度优选为2600-4000米/分钟(m/min)和温度优选约为85-约160℃的第一导丝辊上。更优选地，第一导丝辊的速度约为3000-3500m/min。由于随后所需的拉伸比的限制，因此低于2600m/min的第一导丝辊速度对于某些应用而言可能导致所不希望的低产量。在一些实施方案中，优选的是第一导丝辊的圆周速度可以高至约4700、4800或更高。
优选地，丝线在第一导丝辊/分离辊组合的周围组成4-6圈。除非另外说明，本文中使用的措词“在第一导丝辊周围的圈数”或“在第二导丝辊周围的圈数”或者“在第三导丝辊周围的圈数”是指在相应的导丝辊/分离辊组合的周围的圈数。少于4圈可能使得丝线滑动并且阻止了丝线被适当地拉伸。
然后将丝线卷绕在第二导丝辊上。第二导丝辊的圆周速度高于第一导丝辊，由此在第一导丝辊与第二导丝辊之间在1.1-2.0的拉伸比下将丝线拉伸。优选地，第二导丝辊的圆周速度为4000m/min或更高。在一些优选实施方案中，第二导丝辊的圆周速度可以为4800m/min或更高。
拉伸比的选择由所得纱线的被希望的伸长率确定。在给定的伸长率下，有两个主要因素可能影响拉伸比的选择：聚合物IV和纺丝速度。在给定的伸长率下，聚合物IV越高，所需的拉伸比越低。在给定的伸长率和聚合物IV下，纺丝速度越高，所需的拉伸比越低。
第二导丝辊温度优选约为125-约195℃，更优选约为145-约195℃。
接下来将丝线卷绕在圆周速度低于第二导丝辊的第三导丝辊上，以使得相对于第二导丝辊的速度过量供给0.8-2.0％的丝线。少于0.8％的过量供给不足以使得足够的取向度松弛而避免管材破碎卷绕或膨胀。至少0.8％的过量供给使得在第二与第三导丝辊之间的丝条能够足够地松弛以得到稳定的丝线，否则其将会与卷绕管接触，如果卷绕超过少量的丝线则造成卷绕使卷绕机上的锭子上的管材破碎。优选地，相对于第二导丝辊的速度过量供给1.0-2.0％的丝线。将过量供给的数量控制在2.0％以下，以防止丝条在第二导丝辊上滑动，这使得纺丝方法更加稳定并且避免了纺丝中断。该不稳定性导致了沿着纤维的不均匀的纱线性能和可能的纺丝中断。
第三导丝辊部分起到了冷却丝线的作用，这使得在第二导丝辊与卷绕机之间有更高的过量供给，并且在第二导丝辊与卷绕机之间提供了更长的时间用于丝线松弛。由此优选将第三导丝辊不加热或者冷却。“不加热”是指没有作出例如通过将热能提供给导丝辊以将其温度升至环境温度之上的尝试。尽管在第三导丝辊上可能希望有增强的冷却装置以实现较低的温度，但任何外部冷却的不存在将通常使得丝条在卷绕之前不充分的冷却。任选地，可以在第二导丝辊与第三导丝辊之间或者在第三导丝辊与卷绕机之间安装交织喷嘴和/或整理剂涂布器，或者可以更换第三导丝辊。
最后，将丝线卷绕在具有这样的圆周速度的卷绕机上的锭子上：以使得第三导丝辊速度将卷绕机上的真实纱线速度过量供给1.5-2.5％。使用其中当纱线卷装直径增加时旋转速度变化以保持恒定的纱线表面线速度的常规卷绕机。由于纱线以螺旋状横穿卷绕机同时被卷绕，因此真实纱线速度高于卷绕机本身的速度。当处理这种低百分比过量供给时，该速度的轻微差异非常显著。
真实纱线速度由以下方程式提供：
Figure A20058001379300141
其中SP(WU)是卷绕速度，cos是余弦，HA是卷绕螺旋角。该螺旋角是在包含卷装端面的平面与离开该平面的丝条之间的角度。
除了控制第二导丝辊与第三导丝辊之间的过量供给量之外，使用低的卷绕张力以避免卷绕管破碎。合适的卷绕张力使得合适选择的第三导丝辊过量供给量和第二导丝辊温度能够有效地用于在纺丝期间的最佳松弛，而过分高或低的卷绕张力将阻碍合适的卷装卷绕。优选地，卷绕张力为0.04-0.12g/旦尼尔(g/d)。更优选地，卷绕张力为0.05-0.10g/d。仍然更优选地，卷绕张力为0.06-0.09g/d。卷绕张力不仅是卷绕机过量供给量的函数，而且是在这个阶段的丝线性能的函数。然而，由于在本方法的该阶段已经主要地决定了丝线性能，因此可以通过使卷绕过量供给量在前面披露的范围内变化而控制卷绕张力。卷绕张力在丝条通风区中测量，该通风区处于第三导丝辊上的最后一个导纱器接触点与卷绕机上的第一个接触点(接触辊)之间。
根据以下方程式，通过卷绕速度来控制卷绕张力：
OvFd ( WU ) = 100 % × SP ( G 3 ) - TYS SP ( G 3 ) - - - ( II )
其中OvFd(WU)是卷绕速度；SP(G3)是第三导丝辊的纺丝速度，TYS是如上定义的真实纱线速度。
正如本领域那些技术人员公知的那样，“管材破碎卷绕”是指卷绕成卷装的纱线使得运载该纱线的管芯破碎。这可能导致例如通过膨胀或其他形变而使卷装变形。同时，管材破碎卷绕可能仅仅由高的卷绕张力造成，由于3GT的性能所特有的一些因素，因此通常在正常的卷绕张力下在3GT SDY纺丝中出现管材破碎卷绕。对于3GT而言，管材破碎卷绕通常由纱线在卷装上的收缩造成。
在合适的卷绕张力下适宜地将丝线卷绕成卷装之后，如果纱线具有稳定的结构，则卷装形状将保持。如果在环境温度下卷装中的纱线中的分子缺乏定向力，则纱线开始收缩。收缩的纱线产生的高的收缩张力，这可能使得管材破碎和/或在卷装卷绕的时间范围期间造成大量的膨胀。为了有效地降低卷绕张力，应该在第三导丝辊上做成几圈以防止丝条在第三导丝辊上滑动。
当满额时，可以将卷绕的纤维卷装从卷绕机上除去。优选地，卷装重量大于6kg。
有意义的纱线性能的测量需要标准化的测量方法，这优选在纱线性能已经平衡之后。尽管可能希望在对应于管材上的实际收缩的滞后时间下测量这些性能，但该时间如此的短以致于造成许多实际困难。一般而言，在环境温度下在储存之后4天(96小时)的滞后时间是合适的。滞后时间是指在管材落卷之后并且在测试之前的时间。
根据另一个方面，聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线具有以下性能：
(a)收缩开始温度至少约为60℃；
(b)在70℃下的收缩率低于1.2％；
(c)峰值热张力低于0.2g/d，和
(d)在110℃下热张力斜率大于5.20×10-04[g/(d℃)]。
在20-25℃下储存4天，优选96小时之后通过在“测试方法”下列出的方法测量这些性能。
收缩开始温度优选高于63℃。收缩开始温度(Ton)描述了纱线收缩的起点。通常优选的是收缩开始温度尽可能地高；实际的上限可以由纤维中的结晶度数量限定，并且可以例如约为70℃。
在70℃下的收缩率与在环境温度下的收缩率一管材破碎卷绕的主要原因密切相关。对于卷装性能而言，该收缩率优选小于约1.2％，并且在一些实施方案中可以接近于0，例如约0.1％或者甚至更低。该收缩率可以由收缩-温度曲线获得。
峰值热张力是纤维的抗碎强度的测量，并且对于令人满意的卷装性能而言优选低于0.2g/d。
110℃下的热张力斜率可以由张力-温度曲线获得。该参数是得自于从100至115℃的数据点的线型回归方程的斜率，尽管其被称作110℃下的斜率。该参数被缩写成TS(110)，这表示在张力-温度曲线上在110℃下的张力斜率。在110℃下热张力斜率大于5.20×10-04[g/(d℃)]表示在令人满意的中等温度下被卷装的纱线。较低的热张力斜率可能表示在高温下将纱线卷装，这可能造成过多的收缩。
优选地，复丝纱线的伸长率约为25-约60％。优选地，纱线的韧度至少约为3.0g/d。还优选地，纱线的BOS约为6-约14％。进一步优选地，纱线的Uster值(均匀度测量)约为1.5％或更小。还优选地，纱线的热张力峰值温度约为140-约200℃。
一般而言，本方法可用于制备总的旦尼尔约为40-约300，并且每根丝线的旦尼尔(dpf)约为0.5-约10的纱线。
根据另一个方面，一种筒子纱状的卷装包括根据本发明的复丝纱线。优选地，该卷装包含至少7kg的复丝纱线，并且当纱线层的厚度约为49-约107mm时膨胀比小于10％。更优选地，当纱线层的厚度约为25-约49mm时纱线的膨胀比小于6％。优选地，该卷装的盘形比小于2％。优选地，在将纱线卷绕在卷装上之后该卷装当静止96小时时不会破碎。
根据另一个方面，一种筒子纱状的卷装包含至少6kg聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线并且膨胀比小于10％。优选地，卷装重量超过6kg。更优选地，卷装重量至少9kg。在一些优选实施方案中，含有复丝纱线的筒子纱状的卷装包含6kg-约8kg、高度为100-260mm并且膨胀比小于约10％。
根据另一个方面，筒子纱状的卷装包含7-约25kg聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线。优选地，该卷装包含7-20kg聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线。
根据本方法制备的复丝纱线可以例如用于针织和编织的织物、袜类、地毯和室内装饰。
3GT纤维优选包含至少85wt％，更优选90wt％并且甚至更优选至少95wt％的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)聚合物。最优选的聚合物基本全部包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)聚合物和用于聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纤维的添加剂。(添加剂包括：抗氧剂、稳定剂(例如UV稳定剂)、褪光剂(例如TiO2、硫化锌或氧化锌)、颜料(例如TiO2等)、阻燃剂、抗静电剂(antistat)、染料、填料(例如碳酸钙)、抗菌剂、抗静电剂(antistatic agent)、荧光增白剂、扩充剂、加工助剂和其他增加聚(对苯二甲酸丙二醇酯)的可加工性和/或性能的化合物)。
该纤维是单组分纤维。(因此，特别排除双组分和多组分纤维，例如由两种不同类型的聚合物或者两种在各自范围内具有不同特性的相同聚合物制成的壳-核或并排型纤维，但不排除分散于纤维中并且存在添加剂的其他聚合物)。它们可以是实心、中空或者多-中空的。可以制备圆形的或者其他的纤维(例如八叶形、日爆形(也被公知为溶胶)、有圆齿的椭圆形、三叶形、四道形(也被公知为四行道形的)、有圆齿的带子、带子、星爆形的等等)。
测试方法
韧度和伸长率
使用Instron Corp.张力试验仪，型号1122来测量在以下实施例中报导的纱线的物理性能。更特别地，根据ASTM D-2256测量断裂伸长率(EB)和韧度。
使用由ZELLWEGER USTER生产的Uster Tester 3，型号UT3-EC3。根据ASTM D-1425测量Uster。在线束速度＝200m/min，测试时间＝2.5分钟下获得不均匀度的平均偏差，U％，正常值。
煮沸收缩率
根据ASTM D2259如下测量煮沸收缩率(“BOS”)：在纱线的长度上悬挂砝码以在纱线上产生0.2g/d(0.18dN/tex)负荷，然后测量长度L1。然后将砝码移去并且将纱线浸渍于沸水中30分钟。然后将纱线从沸水中取出，离心分离约1分钟，然后冷却约5分钟。然后将冷却的纱线装载上与前相同的砝码。测量新的纱线长度L2。然后根据以下方程式计算收缩率百分比：
Figure A20058001379300171
干热收缩率
根据ASTM D2259，基本与上述用于BOS的那样测量 干热收缩率(“DWS”)。如所述那样测量L1。然而，与浸渍于沸水中相反，将纱线置于在约45℃下的烘箱中。在120分钟之后，将纱线从烘箱中取出并且在测量L2之前冷却约15分钟。然后根据以上方程式(III)计算收缩率百分比。
研究DWS以更好地评价可能造成卷装卷绕问题的在环境温度下的纱线收缩。SDY的收缩高度取决于时间，因此优选在取出卷装之后在固定的时间下测量DWS。
DWS的测量使得能够通过将一定长度的纱线暴露于其中纱线到达其的平衡收缩率的至少85％，优选95％的条件下并且测量纱线的收缩率而确定3GT纺丝的纱线的抗老化性能。DWS测量进一步描述于2003年9月16日提交的美国专利申请序列号10/663,295中，其的披露内容以它们的整体在此引入作为参考。加热温度可以约为30-约90℃，优选约38-约52℃，更优选约42-约48℃。在DWS测量中，在给定的加热温度下的加热时间因此为：
加热时间≥1.561×1010×e-0.4482[加热温度]
优选的加热时间为：
加热时间≥1.993×1012×e-0.5330[加热温度]
其中加热时间以分钟计，加热温度以℃计。例如，在41℃的加热温度下，样品加热时间大于或等于163分钟(2.72小时)，优选644分钟(10.73小时)。如果在45℃的样品加热温度下，样品加热时间将大于或等于27.2分钟(0.45小时)，优选76.4分钟(1.27小时)。出于本发明的目的，应该在将纱线暴露于41℃下至少24小时之后进行测量，以确定平衡收缩率。
用于DWS测量的纱线可以是丝束或者非-环形的纱线。丝束可以是单环或多环的，其中该环可以是单根或多根丝线。非-环形的纱线样品可以包含多根纱线或者单根纱线，其中纱线可以是单根或多根丝线。
样品长度(加热之前为L1，加热之后为L2)被定义为作为在丝束中制成单环的纱线长度的一半的丝束长度。样品长度可以是在加热之前和之后可实际测量的任意长度。测量的样品长度L1一般约为10-1000mm，优选约50-700mm。约100mm的长度L1可以便利地用于单环丝束形式的样品，约500mm的L1可以便利地用于多环丝束形式的样品。
在该方法中，在纱线样品上悬挂张力砝码以将样品保持为直线以测量长度L1。通常通过将末端打结而将纱线制成环。长度L1在环境温度下借助于悬挂在环上的张力砝码测量。该张力砝码优选至少足以将样品保持为直线，但不造成样品伸展。用于纱线样品的优选的张力砝码可以根据以下方程式计算：
张力砝码＝0.1×2×(丝束中的环数)×(纱线旦尼尔)
一般而言，将样品盘绕成双环并且悬挂在支架上。如果悬挂在支架上，可以任选地在环上悬挂施加的砝码。该砝码可用于使样品稳固。该施加的砝码应该既不限制样品的收缩，也不在加热期间造成伸展。当没有施加砝码时，可以简单地将样品置于一表面上，在该表面上使其在加热期间自由地收缩。
可以例如使用气态或液态的流体来完成加热。如果使用液体，则将纱线置于容器中。如果流体是气体，则便利地使用烘箱，优选的气体是空气。应该以使得样品自由地收缩的方式将样品置于加热流体中。
将样品从加热中取出并且冷却至少约15分钟。借助于在样品上悬挂的张力砝码测量加热的样品的长度，并且将该值记为L2。如下由L1和L2计算DWS
DWS ( % ) = L 1 - L 2 L 1 × 100
如例如由圆盘形成所表现的那样，DWS对应于纱线的抗老化性能。DWS当盘形比例增加时升高并且因此与圆盘形成相关。丝线纺丝的商业标准使得在纱线卷装，2.5kg，160mm直径中的ED-MD直径差值为2mm。因此，如果老化的纱线的直径差值约为2mm或更小，则每个商业标准的纱线通常具有可接受的抗老化性能。
在一些实施方案中，如果满足全部以下四个条件，则可以避免管材破碎卷绕：即是说，具有令人满意的特性的卷装纱线优选具有以下性能
(1)收缩开始温度高于63.2℃
(2)在70℃下的收缩率低于1.2％，或者DWS测量值低于1.0％
(3)峰值热张力低于0.2g/d
(4)在110℃下热张力斜率大于5.20×10-04[g/(d*℃)]。
以上性能通常在20-25℃下储存4天之后测量。
热张力/温度的测量
在30℃/min的加热速率下使用由DuPont生产的收缩-张力-温度测量装置进行测量。将纱线样品制成得自于200mm纱线的环，使得该环100mm长。在张力-温度测量中施加的预张力为0.005g/旦尼尔，即，预张力(g)＝纱线旦尼尔×2×0.005(g/旦尼尔)。
SDY张力-温度曲线在某些温度下表现出峰值张力。可以测量三个参数：收缩峰值张力、峰值温度和收缩开始温度。收缩峰值张力是张力-温度曲线的峰的高度。峰值温度是张力峰的位置。收缩开始温度描述了收缩的起点。通过将直线划过收缩张力的快速增量、平行于温度轴绘制直线，并且在张力迅速增加之前通过最小张力而获得收缩开始温度。两条直线的交叉点的温度被定义为收缩开始温度。该收缩开始温度和峰值张力温度以及收缩峰值张力全部受到在测试中采用的加热速率的影响。当对于不同的样品而言将这些参数比较时，加热速率应该相同。
热收缩/温度的测量
使用与制备用于热张力/温度测量的相同样品进行热收缩/温度的测量。将样品装入与用于张力-温度测量的相同样品容器中。张力-温度和收缩-温度应该单独进行。不同于张力-温度测量，在收缩-温度测量期间保持恒定的张力，0.018g/d。在收缩-温度测量中测量的变量是相对于温度的收缩率。在收缩-温度测量中采用30℃/min的加热速率。
圆盘形成
图2中示出的圆盘形成是指在沿着卷装半径的方向上卷装的变形，其中两个卷装端面之间的纱线收缩多于这些的相近的端面，以使得卷装中间直径小于端直径。可以根据以下方程式将圆盘形成定量地描述为盘形比：
其中ED是在卷装的末端的直径，“卷装端直径”；MD是在卷装的中间的卷装直径，“卷装中间直径”；A是沿着管芯表面的卷装长度。
膨胀形成
图2中示意性说明的膨胀是在沿着卷装长度方向上的变形，其中纱线在卷轴的原始端面上方在垂直方向上膨胀。可以根据以下方程式将膨胀形成定量地描述为膨胀比：
Figure A20058001379300202
其中h是膨胀高度；L是卷装上的纱线厚度；B是纱线卷装的最大长度；A是沿着管芯表面的卷装长度；ED是在卷装末端的直径，“卷装端直径”，TOD是管材外径。膨胀高度h具有以下方程式中的关系：
A+2h＝B
卷装的纱线层厚度“L”具有以下方程式中的关系：
TOD+2L＝ED
应该注意的是：膨胀比的计算包括穿过纱线层厚度的卷装直径的影响。因此，小直径的卷装可能使得明显的膨胀看起来小。在卷装卷绕期间或者在纱线储存期间可能出现膨胀形成。
实施例
以下实施例出于阐述本发明的目的而被示出，并不意在限制。
实施例1
在实施例1中，在用于聚酯的薄片干燥系统中将IV为1.02的3GT薄片干燥。将水含量为40ppm或更低的干燥薄片送入挤出机以重新熔融，然后转移到纺丝区并且从喷丝头中挤出。该喷丝头具有34个孔，每一个的直径为0.254mm。通过骤冷空气将从喷丝头中出来的熔融聚合物流冷却成固体丝线。它们首先进入长度为70mm的未加热的冷却延迟区，随后是交叉流动骤冷空气区。在施加整理剂之后，使丝线进入三个导丝辊的拉伸系统。全部三个导丝辊具有190mm的相同直径。在90℃的温度下在3334m/min的速度下通过第一导丝辊将丝线加热。使丝线在第一导丝辊/分离辊组合上组成5圈。将第二导丝辊速度考虑为纺丝速度，并且为4001m/min。除非另外说明，在全部的以下实施例中纺丝速度为该值。在1.3的拉伸比下在第一与第二导丝辊之间拉伸之后，在155℃温度下的第二导丝辊上将丝线热定形。使丝线在第二导丝辊/分离辊组合上组成7圈。通过第三导丝辊过量供给量OvPd(G3)＝1.3％而使定形的丝线在第二与第三导丝辊之间松弛。第三导丝辊过量供给量被定义为100％×[SP(G2)-5P(G3)]/SP(G2)，其中SP(G2)是第二导丝辊速度，SP(G3)是第三导丝辊速度。使丝线在第三导丝辊/分离辊上组成4圈。不将第三导丝辊加热。通过2.32％的卷绕过量供给量将卷绕张力控制在0.07g/d。使用的管芯具有以下规格：
管芯长度            300mm
卷绕冲程            257mm
管芯外径：          110mm
管壁厚度：          7mm
在表1A中将实施例1的工艺条件与其他的实施例(Ex)或比较例(C.Ex)比较。由实施例1获得的纱线性能在表1B中给出。
实施例2-5和比较例1-4
实施例2、3、4和5以及比较例1、2、3和4在与实施例1相同的条件下进行，除了表1A中列出的变化之外。
在表1A和随后的表格中使用以下缩写：
对于Turn(G1)的4S5G是指例如在分离辊上4个半圈，在第一导丝辊上5个半圈。
表1A：对于第一导丝辊的影响而言的纺丝条件
  Ex.#   Turn(G1)turn   Turn(G2)turn   Turn(G3)turn   DR   SP(G1)m/m   SP(WU)m/m   OvFd(G3)％   OvFd(WU)％   T(G1)C   T(G2)C
  C.Ex.1   4s5g   7S7G   3S4G   1.3   3077   3822   1.30   2.32   75   155
  Ex.1   4s5g   7S7G   3S4G   1.3   3077   3822   1.30   2.32   90   155
  Ex.2   4s5g   7S7G   3S4G   1.3   3077   3822   1.30   2.32   102   155
  Ex.3   4s5g   7S7G   3S4G   1.3   3077   3822   1.30   2.32   115   155
  C.Ex.2   4s5g   6S6G   3S4G   1.3   3077   3865   0.57   1.945   125   145
  C.Ex.3   4s5g   6S6G   3S4G   1.3   3077   3865   0.57   1.945   135   145
  C.Ex.4   4s5g   6S6G   3S4G   1.3   3077   3865   0.57   1.945   150   145
  Ex.4   4s5g   7S7G   3S4G   1.2   3334   3822   1.30   2.32   90   155
  Ex.5   4s5g   7S7G   3S4G   1.2   3334   3822   1.30   2.32   115   155
温度
在表1B和随后的表格中，使用以下缩写：
DWS＝干热收缩率
BOS＝煮沸收缩率
Den＝旦尼尔
Mod＝弹性模量
Ten＝张力
Elo＝伸长率
％U＝Uster(常态)
T(p)＝收缩张力峰值温度
Tens(p)＝收缩峰值张力
Ton＝收缩开始温度
表1B-得自于表1A的纺丝条件的纱线性能
  Ex.#   T4g   DWS％   BOS％   Den   Modg/d   Teng/d   Elo％   ％U％   TpC   Tens(Tp)g/d   TonC
  C.Ex.1   -                    太多纺丝断裂
  Ex.1   6.2   0.6   9.7   91.1   22.2   3.60   47.6   0.94   169.7   0.230   61.9
  Ex.2   5.9   1.0   9.3   91.2   22.2   3.43   44.4   0.92   173.0   0.226   62.2
  Ex.3   6.3   0.9   9.9   91.7   22.6   3.53   47.4   0.93   171.0   0.234   61.7
  C.Ex.2   7.3   -   12.0   91.6   -   3.41   49.2   0.80   -   -   -
  C.Ex.3   7.6   -   11.8   91.4   -   3.39   47.1   0.87   -   -   -
  C.Ex.4   7.5   -   12.6   91.3   -   3.43   49.0   0.97   -   -   -
  Ex.4   6.5   0.8   8.7   91.4   22.3   3.48   51.7   0.87   176.4   0.188   63.3
  Ex.5   6.0   0.7   9.7   91.7   22.9   3.46   46.3   0.89   175.2   0.195   64.0
在比较例1、实施例1、实施例2和实施例3中，第一导丝辊温度从75℃变化至115℃。这些实施例的纱线性能在表1B中给出。当在比较例1中第一导丝辊温度为75℃时，在试验期间有许多纺丝断裂。当第一导丝辊温度为90℃、102℃或115℃时，对于实施例1-实施例3而言纺丝运行良好，并且BOS、韧度、伸长率或U％没有显著变化(表1B)。在进行依赖于时间的工作之前测量张力峰值、峰值温度和收缩开始温度，并且将其取自于滞后时间约为1天的管材。由于此，它们只能在它们本身之间作比较，而不能与借助于不同滞后时间的样品获得的结果作比较。表1B表明，由于第一导丝辊温度的变化，因此峰值张力或收缩开始温度没有显著差异。
在比较例2-比较例4中，将第一导丝辊温度升至150℃，第二导丝辊温度为145℃并且拉伸比为1.3。与实施例1-实施例3相比，比较例2-比较例4采用了0.57的第三导丝辊过量供给量，这使得对于这些比较例而言有管材破碎卷绕。如表1B中所示，在实施例2-实施例4之间韧度或伸长率没有差异。然而，当温度从125℃升至150℃时，U％轻微增加。在比较例2-比较例4当中没有表现出BOS的显著差异，但其明显高于实施例1-实施例3的那些。
实施例4和5中的第一导丝辊温度为90℃和115℃。与实施例1、2和3相比，拉伸比低于实施例1和2，但其他条件相同。从表1B中可以看出，当第一导丝辊温度从90℃升至115℃时，BOS会增加，伸长率会降低，峰值温度会增加并且收缩开始温度或张力峰值会增加。与实施例1、2和3的那些相似，实施例4和5的样品滞后时间约为1天，因此这两组实施例之间的峰值温度、张力峰值和收缩开始温度可以比较。实施例4和5的峰值温度、张力峰值和收缩开始温度高于实施例1、2和3的那些。这些差异归因于第二导丝辊温度和拉伸比的差异。
实施例6-11和比较例5-7
这些实施例在与实施例1相同的条件下进行，除了在表2A中列出的变化之外。对应于表2A中的纺丝条件的纱线性能在表2B中给出。
表2A-对于拉伸比的影响而言的纺丝条件
  Ex.#   Turn(G1)turn   Turn(G2)turn   Turn(G3)tum   DR   SP(G1)m/m   SP(WU)m/m   OvFd(G3)％   OvFd(WU)％  T(G1)C   T(G2)C
  Ex.4   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3822   1.30   2.32  90   155
  Ex.1   4S5G   7S7G   3S4G   1.3   3077   3822   1.30   2.32  90   155
  Ex.6   4S5G   7S7G   3S4G   1.4   2858   3822   1.30   2.32  90   155
  Ex.5   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3822   1.30   2.32  115   155
  Ex.3   4S5G   7S7G   3S4G   1.3   3077   3822   1.30   2.32  115   155
  Ex.7   4S5G   7S7G   3S4G   1.4   2858   3822   1.30   2.32  115   155
  C.Ex.5   4S5G   7S7G   0S1G   1.7   2667   3849   1.30   1.63  135   155
  C.Ex.6   4S5G   7S7G   0S1G   1.5   2667   3849   1.30   1.63  125   155
  C.Ex.7   4S5G   7S7G   0S1G   1.5   2667   3822   1.30   2.32  125   155
纱线性能示于下表2B中。
表2B-得自于表2A中列出的纺丝条件的纱线性能
  Ex.#   T4g   DWS％   BOS％   Den   Modg/d   Teng/d   Elo％   ％U％   T(p)C   Tens(Tp)g/d   TonC
  Ex.4   6.5   0.8   8.7   91.4   22.3   3.48   51.7   0.87   176.4   0.188   63.3
  Ex.1   6.2   0.6   9.7   91.1   22.2   3.60   47.6   0.94   169.7   0.230   61.9
  Ex.6   5.0   1.1   10.3   91.9   23.1   3.63   46.0   0.94   171.2   0.252   61.4
  Ex.5   6.0   0.7   9.7   91.7   22.9   3.46   46.3   0.89   175.2   0.195   64.0
  Ex.3   6.3   0.9   9.9   91.7   22.6   3.53   47.4   0.93   171.0   0.234   61.7
  Ex.7   5.2   1.3   9.6   91.9   22.8   3.40   45.9   0.86   168.2   0.261   60.2
  C.Ex.5   -   DR太高，难以卷起
  C.Ex.6   21.9   许多纺丝断裂并且卷绕张力太高
  C.Ex.7   19.0   许多断裂，与82Ch3相比.伴随着增加的卷绕过量供给量不能将卷绕张力降低至合理的值。DR仍然太高。
收缩性能例如DWS、BOS、峰值张力和峰值温度的显著变化表明拉伸比对管材破碎卷绕有重要影响。在90℃的第一导丝辊温度和表2A中给出的其他条件下在实施例4、实施例1和实施例6中采用1.2、1.3和1.4的拉伸比。当在实施例4、1和6中拉伸比增加时，如表2B中所示，伸长率降低并且DWS和BOS增加。表2B中的样品滞后时间与表1B中的类似，即滞后时间约为1天。在实施例4、1和6当中在低的拉伸比下，与在高的拉伸比下的那些相比，峰值温度更高、张力峰值更低并且收缩开始温度更高。在实施例5、3和7中采用与实施例4、1和6中相同的拉伸比，但是是在更高的第一导丝辊温度下—与90℃相比为115℃。实施例5、3和7中的结果与实施例4、1和6中的那些类似。然而，当在比较例5中将拉伸比升至1.7时，变得难以将纱线卷起。在比较例6和7中在125℃的第一导丝辊温度下采用1.5的拉伸比。比较例6与比较例7之间的差别在于比较例7采用了更高的卷绕过量供给量以降低卷绕张力。如表2B中所示，在比较例6和比较例7中有许多纺丝断裂，并且卷绕张力太高。
比较例8-13
这些实施例检验了在导丝辊-1上卷绕的圈数对丝条稳定性和由U％表示的最佳纱线均匀度的影响。
表3A-对于第一导丝辊上丝条的圈数的影响而言的纺丝条件
  Ex.#   Turn(G1)turn   Turn(G2)turn   Turn(G3)turn   DR   SP(G1)m/m   SP(WU)m/m   OvFd(G3)％   OvFd(WU)％  T(G1)C   T(G2)C
  C.Ex.8   4S5G   6S6G   3S4G   1.3   3077   3849   1.3   1.63  115   125
  C.Ex.9   5S6G   6S6G   3S4G   1.3   3077   3849   1.3   1.63  115   125
  C.Ex.10   6S7G   6S6G   3S4G   1.3   3077   3849   1.3   1.63  115   125
  C.Ex.11   4S5G   6S6G   3S4G   1.3   3077   3849   1.3   1.63  135   125
  C.Ex.12   5S6G   6S6G   3S4G   1.3   3077   3849   1.3   1.63  135   125
  C.Ex.13   6S7G   6S6G   3S4G   1.3   3077   3849   1.3   1.63  135   125
表3B-得自于表3A中列出的纺丝条件的纱线性能
  Ex.#   T4g   DWS％   BOS％   Den   Modg/d   Teng/d   Elo％   ％U％   导丝辊-1上的丝条稳定性
  C.Ex.8   7.4   -   13.2   91.3   -   3.46   49.9   0.81   稳定
  C.Ex.9   8.0   -   13.8   91.4   -   3.40   47.0   0.75   稳定
  C.Ex.10   7.3   -   14.5   91.6   -   3.27   47.3   0.84   较少稳定
  C.Ex.11   7.7   -   14.2   91.4   -   3.32   46.1   0.74   稳定
  C.Ex.12   8.0   -   14.7   91.5   -   3.36   47.3   0.86   稳定
  C.Ex.13   8.6   -   15.0   91.6   -   3.32   47.0   1.07   较少稳定
在比较例8、9和10中，圈数从4S5G(在分离辊上4个半圈，导丝辊上5个半圈)变化至6S7G。观察到与4S5G或5S6G相比，6S7G在第一导丝辊上得到了较少稳定的丝条，并且U％会更高。在比较例11、12和13的比较中看出类似的结果。明显的是，为了具有更好的纺丝性能，4S5G或5S6G是对于第一导丝辊上的丝条而言的优选圈数。
为了在第三导丝辊上更好地控制卷绕张力并且减少丝条的滑动，在实施例3和8中检验了第三导丝辊上的圈数。表4A给出了这两个实施例的纺丝条件，表4B给出了这两个实施例的纱线性能。
表4A-对于第三导丝辊上的丝条圈数的影响而言的纺丝条件
  Ex.#   Turn(G1)turn   rum(G2)tum   Turn(G3)tum   DR   SP(G1)m/m   SP(WU)m/m   OvFd(G3)％   OvFd(WU)％  T(G1)C   T(G2)C
  Ex.3   4S5G   757G   3S4G   1.3   3077   3822   1.30   2.32  115   155
  Ex.8   4S5G   7S7G   0S1G   1.3   3077   3822   1.30   2.32  115   155
表4B-得自于表4A中列出的纺丝条件的纱线性能
  Ex.#   T4g   DWS％   BOS％   Den   Modg/d   Teng/d   Elo％   ％U％   T(p)C   Tens(Tp)g/d   TonC
  Ex.3   6.3   0.9   9.9   91.7   22.6   3.53   47.4   0.93   171.0   0.234   61.7
  Ex.8   14.1   1.2   9.1   92.1   21.1   3.56   48.7   0.89   170.0   0.232   61.8
从表4B中可以看出，当第三导丝辊上的圈数从3S4G减少至0S1G时，卷绕张力从6.3g增加至14.1g，其他性能没有变化。由于第三导丝辊上的圈数差异的该卷绕张力差异表明，第三导丝辊上圈数更少，则在第三导丝辊上出现更多的丝条滑动。因此，尽管在实施例3与实施例8之间没有作出速度设置变化，但卷绕机与第三导丝辊之间的实际过量供给量降低。
在以下实施例中，基于不包括管芯的重量约为2.4kg和卷装直径约为158mm的卷装尺寸检测管材破碎卷绕的出现。如果观察到以下情况的其中一种，则将管材破碎卷绕列为出现：
(1)至少该尺寸的卷装粘结在锭子上并且不能被除去，或者
(2)可以将至少该尺寸的卷装从锭子上除去，但在管芯的内壁可能发现破碎线条。
实施例9和比较例17-18
这些实施例的纺丝条件在表5A中给出，在这些实施例中制得的纱线的性能在表5B中给出。为了获得用于每一个这些实施例的合适的卷绕张力，将卷绕过量供给量调节并且在表5A中给出。如表5A和5B中所示，当在这三个实施例当中在0和0.7％下将第三导丝辊过量供给时，出现管材破碎卷绕。如图5B中所示，第三导丝辊过量供给量的增加降低了70℃下的DWS或收缩率、降低了收缩峰值张力，并且提高了收缩开始温度。
表5A纺丝条件
  Ex.#   Turn(G1)turn   Turn(G2)turn   Turn(G3)turn   DR   SP(G1)m/m   SP(WU)m/m   OvFd(G3)％   OvFd(WU)％  T(G1)C   T(G2)C
  C.Ex.17   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3901   0.00   1.410  115   165
  C.Ex.18   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3872   0.70   1.450  115   165
  Ex.9   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3828   1.70   1.566  115   165
表5B对于表5A中给出的实施例而言的纱线性能
  Ex.#   T4g   DWS％   BOS％   Den   Modg/d   Teng/d   Elo％   ％U％   Shr(70)％   Tens(Tp)g/d   TonC   TpC   TS(110)g/(d*C)   CrushWind.
  C.Ex.17   7.7   1.4   10.8   90.1   24.3   3.59   52.1   0.82   1.04   0.235   61.5   165.4   1.12E-03   Yes
  C.Ex.18   6.2   1.0   10.1   90.5   23.9   3.52   52.8   0.81   1.05   0.217   63.4   170.0   1.22E-03   Yes
  Ex.9   5.5   0.9   8.9   91.6   23.2   3.72   59.6   0.76   0.32   0.190   65.2   184.8   1.40E-03   No
实施例9-12和比较例16
实施例9-12和比较例16说明了第二导丝辊温度对管材破碎卷绕的影响。这些实施例示出了在将不会产生管材破碎卷绕的纺丝条件下将大尺寸的卷装卷绕。当第二导丝辊温度变化时，将第三导丝辊过量供给量设置为1.70％。卷装卷绕的四个实施例如同表6A中列出的那样而被给出，其他条件与实施例1相同。作为比较，比较例16的纺丝条件也在表6A中给出。这些卷装卷绕的实施例的纱线性能在表6B中给出。
表6A用于卷装卷绕的实施例的纺丝条件
  Ex.#   Turn(G1)turn   Turn(G2)turn   Turn(G3)turn   DR   SP(G1)m/m   SP(WU)m/m   OvFd(G3)％   OvFd(WU)％  T(G1)C   T(G2)C
  C.Ex.16   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3828   1.70   1.570  115   120
  5Ex.11   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3828   1.70   1.566  115   145
  Ex.9   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3828   1.70   1.566  115   165
  Ex.12   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3828   1.70   1.566  115   185
  Ex.10   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3829   1.70   1.560  115   195
表6B表6A中列出的纺丝条件的纱线性能
  Ex.#   T4g   DWS％   BOS％   Den   Modg/d   Teng/d   Elo％   ％U％   Shr(70)％   Tens(Tp)g/d   TonC   TpC   TS(110)g/(d*C)   破碎卷绕
  C.Ex.16   6.4   1.4   11.5   91.0   23.6   3.66   58.0   0.80   1.93   0.211   61.0   166.5   8.85E-04   有
  Ex.11   5.8   0.9   10.5   91.5   23.3   3.67   58.7   0.84   1.03   0.198   64.4   175.2   1.12E-03   无
  Ex.9   5.5   0.9   8.9   91.6   23.2   3.72   59.6   0.76   0.32   0.190   65.2   184.8   1.40E-03   无
  Ex.12   5.8   0.4   9.2   91.6   23.1   3.64   56.8   0.96   0.14   0.188   67.0   188.3   1.41E-03   无
  Ex.10   6.4   0.9   7.5   90.6   23.8   3.63   57.0   0.72   0.57   0.177   63.6   191.8   6.45E-04   无
在表6A和6B中，在高于120℃的导丝辊温度下避免了管材破碎卷绕，并且约145℃-195℃的温度与约1.7％的第三导丝辊过量供给量、约1.56％的卷绕过量供给量以及在前述实施例和表格中说明的其他性能的组合是令人满意的。
当在第二导丝辊上采用较高的温度时，伸长率和韧度被基本保持，但是峰值张力降低并且峰值张力温度和收缩开始温度升高。在给定的伸长率和韧度下，最佳的第二导丝辊温度与合适的第三导丝辊过量供给量的选择密切相关。
表6C对于卷装卷绕的实施例而言的卷装形成的描述
  Ex.# PKG重量Kg PKG端直径mm 膨胀比-1％ 膨胀比-2％ 盘形比％
  C.Ex.16   -   -   -   -   -
  Ex.11   16.49   322.8   5.14   6.11   0.50
  Ex.9   16.43   323.7   4.15   4.91   0.86
  Ex.12   13.62   295.4   4.74   6.47   0.63
  Ex.10   9.99   259.4   3.77   6.36   0.25
采用实施例9-实施例11的条件，制得了低膨胀并且没有管材破碎卷绕的比常规尺寸的卷装更大的卷装。
比较例21-26
即使纱线的性能另外是令人满意的，但太高的卷装温度可能引起管材破碎卷绕。以下的比较例示出了第三导丝辊温度的影响。通过将第二导丝辊分路而进行比较例21-25。比较例21-26的纺丝条件在表7A中给出，没有被表7A包含的其他条件与实施例1中采用的这些相同。在这些实施例中得到的相应纱线的性能在表7B中给出。实施例11的纺丝条件和纱线性能也在表7A和7B中给出作为比较。
表7A管材破碎卷绕的实施例
  Ex.#   Turn(G1)turn   Turn(G2)tum   Turn(G3)tum   DR   SP(G1)m/m   SP(WU)m/m   OvFd(G3)％   OvFd(WU)％  T(G1)C   T(G2)C   T(G3)C
  C.Ex.21   4S5G   -   5S6G   1.2   3334   3817   0.00   3.24  115   -   180
  C.Ex.22   455G   -   5S6G   1.2   3334   3799   0.00   3.70  116   -   180
  C.Ex.23   4S5G   -   5S6G   1.2   3334   3780   0.00   4.16  115   -   180
  C.Ex.24   4S5G   -   5S6G   1.2   3334   3762   0.00   4.63  115   -   195
  C.Ex.25   4S5G   -   5S6G   1.2   3334   3753   0.00   4.86  115   -   195
  C.Ex.26   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3735   1.70   3.67  115   145   195
  Ex.11   4S5G   7S7G   3S4G   1.2   3334   3828   1.70   1.566  115   145   rm
表7B对于在表中列出的纺丝条件而言的纱线性能
  Ex.#   T4g   DWS％   BOS％   Den   Modg/d   Teng/d   Elo％   ％U％  Shr(70)％   Tens(Tp)g/d   TonC   TpC   TS(110)g/(d*C)   破碎卷绕
  C.Ex.21   10.4   1.15   7.7   90.9   23.7   3.67   58.1   0.92  0.95   0.180   59.7   187.5   4.83E-04   有
  C.Ex.22   9.3   0.90   7.6   91.1   23.2   3.72   60.6   0.92  0.90   0.172   60.8   186.7   5.14E-04   有
  C.Ex.23   7.6   0.90   6.8   91.4   22.9   3.62   59.0   0.92  0.75   0.176   58.2   189.1   2.25E-04   有
  C.Ex.24   -   0.90   5.5   90.7   22.8   3.57   58.3   0.92  0.84   0.156   62.1   195.2   6.29E-05   有
  C.Ex.25   7.5   0.80   5.0   92.0   22.4   3.57   59.3   0.84  0.64   0.147   62.7   199.6   2.47E-04   有
  C.Ex.26   6.7   0.70   6.3   92.6   22.8   3.49   59.2   0.95  0.77   0.148   61.6   196.9   1.00E-06   有
  Ex.11   5.8   0.9   10.5   91.5   23.3   3.67   58.7   0.84  1.03   0.196   64.4   175.2   1.12E-03   无
在将其卷绕到管子上之后，使纱线停留在卷绕的卷装中。将卷绕的卷装中的温度保持升高足够的时间，以在卷装温度降至室温之前将纱线韧化。由于此，卷绕的卷装中升高的温度提高了峰值温度、降低了峰值张力并且显著地降低了DWS或BOS。由于该升高的温度，因此出现了管材破碎卷装。处于所需的本发明性能中的实施例11没有管材破碎卷装。
出于说明和描述的目的示出了本发明的前述实施方案的披露内容。其不意在是穷举的或者将本发明限制于所披露的确切形式。对于考虑了本披露内容的本领域普通技术人员而言，本文中描述的实施方案的许多变化和改进将是明显的。

Claims (45)

1.一种方法，其包括：
(a)将熔融的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)连续纺丝成固体丝线，
(b)将固体丝线卷绕在第一导丝辊上，
(c)将丝线卷绕在第二导丝辊上，
(d)将丝线卷绕在第三导丝辊上，和
(e)将丝线卷绕在卷绕机上的锭子上以形成卷装，
其中将丝线过量供给到第三导丝辊上，并且在第三导丝辊与锭子之间的卷绕张力为0.04-0.12g/旦尼尔。
2.权利要求1的方法，其中相对于第二导丝辊的速度过量供给0.8-2.0％的丝线。
3.权利要求2的方法，其中相对于第二导丝辊的速度过量供给1.0-2.0％的丝线。
4.权利要求1或2的方法，其中卷绕张力为0.05-0.10g/旦尼尔。
5.权利要求4的方法，其中卷绕张力为0.06-0.09g/旦尼尔。
6.权利要求1或2的方法，其中第一导丝辊的固周速度至少为2600米/分钟。
7.权利要求6的方法，其中第一导丝辊的圆周速度至少为3000米/分钟。
8.权利要求6的方法，其中第一导丝辊的圆周速度至多约为4000米/分钟。
9.权利要求6的方法，其中第一导丝辊的圆周速度至多约为4700米/分钟。
10.权利要求1或6的方法，其中第二导丝辊具有比第一导丝辊更高的圆周速度。
11.权利要求10的方法，其中第二导丝辊的圆周速度为4000米/分钟或更高。
12.权利要求10的方法，其中第二导丝辊的圆周速度为5200米/分钟或更高。
13.权利要求1的方法，其中第一导丝辊与第二导丝辊之间的拉伸比为1.2-2.0。
14.权利要求1的方法，其中丝线在第一导丝辊的周围组成4-6圈。
15.权利要求1的方法，其中第一导丝辊的温度约为85℃-约160℃。
16.权利要求1的方法，其中第二导丝辊的温度约为125℃-约195℃。
17.权利要求16的方法，其中第二导丝辊的温度约为145℃-约195℃。
18.权利要求1或10的方法，其中第三导丝辊的圆周速度低于第二导丝辊的圆周速度。
19.权利要求1的方法，其中将丝线过量供给到卷绕机上的锭子上。
20.权利要求1的方法，其中将丝线卷绕在卷绕机上的锭子上，以使得第三导丝辊速度将卷绕机上的真实纱线速度过量供给1.5-2.5％。
21.一种制备聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线的方法，其包括：
(a)提供IV为0.7dl/g或更高的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)聚合物，
(b)在约245℃-约285℃的温度下将聚(对苯二甲酸丙二醇酯)聚合物挤出通过喷丝头，
(c)在冷却区中将聚(对苯二甲酸丙二醇酯)冷却至固态以形成丝线，
(d)在约2,600-约4,000m/min的圆周速度下将丝线卷绕在温度约85-约160℃的第一导丝辊上，
(e)在高于第一导丝辊的圆周速度下将丝线卷绕在被加热至约125-约195℃的第二导丝辊上，由此在第一与第二导丝辊之间在约1.1-约2.0的拉伸比下将丝线拉伸，
(f)将丝线交织，
(g)将丝线卷绕在圆周速度低于第二导丝辊的第三导丝辊上，以使得相对于第二导丝辊的速度将丝线过量供给约0.8-约2.0％，
(h)将丝线卷绕在圆周速度低于第三导丝辊的卷绕机上的锭子上，由此将丝线卷绕在卷绕机上的锭子上以使得第三导丝辊速度将卷绕机上的真实纱线速度过量供给1.5-2.5％，并且其中在第三导丝辊与卷绕机之间的卷绕张力约为0.04-约0.12g/旦尼尔。
22.权利要求1或21的方法，其中不将第三导丝辊加热。
23.具有以下性质的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线：
(a)收缩开始温度高于60℃，
(b)在70℃下的收缩率低于1.2％，
(c)峰值热张力低于0.2g/d，和
(d)在110℃下热张力斜率大于5.20×10-04[g/(d℃)]。
24.权利要求23的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线，其的伸长率约为30-约60％。
25.权利要求23的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线，其的韧度至少约为3.0g/d。
26.权利要求23、24或25的纱线，其的BOS为6-14％。
27.权利要求23、24或25的纱线，其的Uster为1.5％或更小。
28.包含权利要求23的纱线的织物。
29.包含权利要求23的纱线的地毯。
30.包含权利要求23的纱线的室内装饰。
31.权利要求23的纱线，其的热张力峰值温度(Tp)约为140-约200℃。
32.权利要求23的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线，其中纱线IV约为0.7-约1.1。
33.一种包含权利要求23的复丝纱线的卷装。
34.权利要求37的卷装，其是筒子纱状的并且当在将纱线卷绕在卷装上之后静止96x小时时不会破碎。
35.一种筒子纱状的卷装，其包含至少6kg聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线并且膨胀比小于约10％。
36.权利要求37、38或39的卷装，其包含至少7kg聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线，并且当纱线层的厚度为大于49mm-约107mm时其的膨胀比小于10％。
37.权利要求37的卷装，其的盘形卷装比例小于2％。
38.权利要求37的卷装，其包含至少7kg聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线，并且当纱线层的厚度约为25mm-49mm时其的膨胀比小于6％。
39.权利要求37的卷装，其包含7-约25kg聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线。
40.权利要求37的卷装，其包含7-约20kg聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线。
41.权利要求37的卷装，其的膨胀比小于约10％。
42.一种根据权利要求1的方法制得的、并且没有表现出纱管破碎卷绕的丝线的筒子纱状卷装。
43.通过权利要求1的方法制得的权利要求27的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)复丝纱线。
44.权利要求47的纱线，其的BOS为6-14％
(a)权利要求47的纱线，其的伸长率为30-60％
(b)权利要求47的纱线，其的韧度至少为3.0g/d
(c)权利要求47的纱线，其的Uster为1.5％或更小
(d)包含权利要求47的纱线的织物
(e)包含权利要求47的纱线的地毯
(f)包含权利要求47的纱线的室内装饰。
45.权利要求23或47的纱线，其的旦尼尔约为40-约300。
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