CN1160489C - 生产用于合成丝的添加剂和在热塑性成丝聚合物材料中加入这些添加剂的方法 - Google Patents

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Abstract

将包括实际上分散于液体非水聚合物载体中的包有分散剂的色料的非水添加剂体系直接加入聚合物基料熔体流中。该添加剂体系最优选为颗粒糊状形式，将该糊状物在纺丝为长丝前计量加入聚合物基料熔体流中。通过提供具有一定数量的不同添加剂特性的添加剂体系并将一种或多种添加剂控制剂量地加入聚合物材料熔体流中，可以连续方式(即不使纺丝操作停车)生产具有不同添加剂特性的熔纺长丝。本发明对于以连续方式生产具有不同颜色特性的顺序段长丝是特别有利的。

Description

生产用于合成丝的添加剂和在热塑性 成丝聚合物材料中加入这些添加剂的方法
本发明通常涉及含一种或多种添加剂的热塑性聚合物材料领域。在优选的实施方案中，本发明涉及合成丝添加剂(如着色剂)和在熔体纺丝形成合成丝之前将这些添加剂加入成丝热塑性聚合物材料的熔流中由此制成合成丝的方法。
在所谓“纯”热塑性聚合基质材料(即不含添加剂的聚合物材料)中加入添加剂以获得得所需的物理性质是公知的。因此，本领域中通常将着色剂、稳定剂、褪光剂、阻燃剂、填料、抗微生物剂、抗静电剂、光学增亮剂、增量剂、加工助剂和其它功能添加剂加入聚合物材料中以试图“设计”所得含添加剂的聚合物基材的所需性能。这些添加剂通常在例如通过纺丝或模塑(如挤出、注塑或吹塑)操作成型聚合物材料之前任何时候加入。
在由熔体纺丝聚合物材料形成的长丝中添加着色添加剂存在特殊要求。例如，添加到聚合物材料中以一定浓度分散的颗粒色料的量必须足够高以达到满意的颜色密度，但必须不能高至防碍纺丝过程的程度。现有技术中将着色添加剂加入热塑性聚合物材料中的一种方法公开于1993年8月17授予Frank R.Jones的US5,236,645(其全部内容这里作为参考引入)中。
根据Jones的US5,236,645，通过将至少一种在形成含水添加剂流的含分散剂的含水介质中的添加剂加入挤出热塑性聚合物的排气式挤出机中，使添加剂加入热塑性熔体中。因此含水添加剂流的水部分在挤出机内挥发并从挤出机排气口排出。结果，制得含热塑性塑料、分散剂和添加剂的基本上均相的体系，该体系随后可经与纺丝头组合装置(spin pack assembly)相连的喷丝板中的成丝孔熔融挤出纺成长丝。
尽管Jones的645专利中公开的技术完全令人满意，但对于在热塑性聚合物材料熔流中加入添加剂仍需要某些改进。例如，若添加剂流是不含水的，则这种改进是特别需要的，因为将避免对排气式挤出机的要求(即由于在熔体纺丝之前不需要排出添加剂流中的挥发性含水部分)。此外，完全可以将非水添加剂在纺丝头组合装置附近加入或加入纺丝头组合装置内，在该装置中可与紧接喷丝孔上游处(和最好纺丝头组合装置的聚合物过滤段的下游处)的聚合物材料熔体流混合，由此避开挤出机。这种可能性可使添加剂的浓度和/或类型以连续方式改变以生产具有所需(但不同)性能和/或特性的顺序长度的熔纺长丝。换言之，向纺丝头组合装置供给聚合物基料的上游加工设置如挤出机和加工管线不必为清洗而关闭。同时，通过将非水添加剂流直接加入纺丝头组合装置中，可使冲洗时间变得相当短，由此使从一批长丝生产物料至另一批生产物料的颜色很快变化。本发明就是针对此提供这种改进的。
概括地说，本发明涉及一种用于热塑性聚合物基料的非水添加剂浓缩料体系，该浓缩料体系可直接计量加入聚合物材料熔体流中。更具体地，本发明的添加剂浓缩料体系包括分散于液体或液化载体中的长丝添加剂。长丝添加剂在使用过程中可为固体颗粒或液体形式。
当使用固体颗粒时，本发明的添加剂体系最优选还包括包裹颗粒添加剂的分散剂。本发明的添加剂浓缩料体系最优选为可流动的糊状物形式，该糊状物可在聚合物材料被纺成丝之前计量加入聚合物材料熔体流例如在装置成丝喷丝孔上游的纺丝头组合装置中或附近。
因此，按照这种方式可以依次以连续方式生产具有不同添加剂的合成丝物料，而无须花费设备停车时间。换言之，可用同一纺丝头“组合装置在一次生产周期间生产含一种添加剂的第一批长丝物料，然后在后续生产周期内通过改变加入成丝熔体中的添加剂生产含第二种添加剂的第二批长丝物料。而且，不同添加剂之间进行变化所需的时间间隔相当短，因为添加剂体系最优选在靠近或在纺丝头组装合置处加入融体流内，由此显著缩短冲洗加入第一批长丝物料中的残余添加剂所需的时间。现在可在相当短的时间内生产含不同添加剂(例如含不同着色剂)的长丝，不必停止长丝缠绕。
因此，本发明另一方面涉及通过将可熔纺的聚合物基料连续加入喷丝孔并在第一时间周期内将含有一种添加剂的浓缩物体系控制剂量地加入聚合物材料中形成经喷丝孔挤出的第一批聚合物混合物，连续生产顺序长度的含不同添加剂的长丝。随后，在第二时间周期内，将含有不同添加剂的另一种浓缩物体系控制计量地加入聚合物材料中(不中断向喷丝孔连续供给聚合物材料)形成经喷丝孔挤出的第二批聚合物混合物。
在改变添加剂浓缩料过程中，需要一过渡时间间隔以冲洗喷丝板上残余的第一种添加剂浓缩料。因此，在过渡时间间隔过程中，将生产出过渡段长丝，这些长丝沿长度方向从完全含第一种添加剂浓缩料的长丝段变至完全含第二种添加剂的长丝段。本发明生产的这种过渡段长丝将从生产的第一种和第二种长丝段中分离。然而，此类过渡长度的长丝量相当少，原因在于，如上所述冲洗喷丝板上残余的第一种添加剂浓缩料所需的时间相当短。
将添加剂浓缩料体系加入纺丝头组合装置内的聚合物基料中取得了其它优点。例如可如此设计纺丝头组合装置和与之相连的喷丝孔以通过在纺丝头组合装置内将聚合物基料熔体流分成两个或多个支流形成熔融纺丝的多组分长丝(如具有多个聚合物共混物相区、着色剂/或其它添加剂的长丝)，例如公开于Hills的US5,162,074(其整个内容这里作为参考引入)中的那些长丝。因此，根据本发明，可将添加剂浓缩料体系加入纺丝头组合装置中并与聚合物基料流的一种或多种此类支流混合，而不与其它支流混合以形成多组分长丝。因此，当接下来着重讨论的长丝生产，其中添加剂浓缩料体系基本上通过长丝截面均相混合了的长丝时，应注意本发明可适用于形成多相区长丝，其中添加剂浓缩料基本上完全与长丝截面中的一种或多种多聚合物组分均相混合，而不以其它相形式存在(例如皮芯型长丝、饼楔型长丝、并列型长丝等形式)。
如上所述，本发明带来了显著的加工灵活性。加工灵活性是本发明至少两个特点的结果。首先，可将添加剂浓缩料体系在喷丝板上与整个基料聚合物或仅与一部分基料聚合物混合。例如，可将功能添加剂(例如抗静电剂)浓缩料体系仅与三分之一的聚合物混合，因此纺出的三分之一长丝含有抗静电剂同时剩余的三分之二不含抗静电剂。
第二，可将两种或多种添加剂浓缩料体系在喷丝板上与基料聚合物混合以纺出单一特性的纤维。例如，可同时将黄色添加剂浓缩料体系和蓝色添加剂浓缩料体系与喷丝板上的基料聚合物混合以便当混合物纺丝时提供绿色纤维。理论上对于可与喷丝板上的基料聚合物混合的添加剂浓缩料的数目并无限制。添加剂浓缩料体系的数目仅受到可获得的将该体系注入管线内的空间的限制。当然基料混合物在喷丝板上混合之前还可含有一些添加剂。
本发明的这两个特点并不相互排斥，它们相互结合带来了显著的灵活性。作为使用着色剂的一个例子，利用本发明可纺出单色或多色纱线。单色纱线可通过将一种或多种着色添加剂浓缩料体系(如前面列举的黄色体系和蓝色体系)与整个基料聚合物混合纺制，如此得到单色纱线(例如仅含绿色长丝的复丝)。
多色纱线(例如石楠花纱线)可通过选择性地使基料聚合物的分离部分着色并保持各分离部分隔开至纺丝为止的方式纺制。例如，一部分基料聚合物可同时用黄色和蓝色添加剂体系着色产生绿色长丝。另一部分基料聚合物可用红色添加剂体系着色产生与绿色长丝同时纺丝的红色长丝。因此制得的复丝显示石楠花色，原因在于各红色和绿色长丝相结合存在于纱线中。
上面的概念还适合纺制具有多截面相区的长丝，如皮芯型长丝、饼楔型长丝、并列型长丝等。因此，对于多相区长丝，可将添加剂浓缩料体系与一种或多种基料聚合物分支流混合，然后再与余下的基料聚合物流混合得到添加剂仅存在于一个或多个截面相区中的长丝。
因此，当添加剂为着色剂时，可生产实质上非限制性数目的多色多相区长丝。例如，仅皮芯长丝的芯可包括一种或多种着色添加剂，使纤维具有可通过未着色壳观察到的色彩特性。对此，已发现与具有均匀分散于整个长丝截面以达到可对比的颜色强度的相同着色添加剂的丝相比，仅含于皮芯多相区长丝的芯中的着色添加剂导致达到具有降低着色剂荷载量(例如降低约5至约10％)的颜色强度。
此外，着色添加剂可存在于皮芯长丝的壳中以达到芯和壳色彩相组合的效果。因此，通过选择性地选取着色剂和将其加入芯和/或壳中，对于制得的长丝实质上可达到任何色彩特性。着色剂在皮芯长丝的芯和壳中的某些特殊组合对于长丝可不必要地达到这些着色剂实现的“纯”色彩组合。换言之，着色剂在皮芯长丝的芯和壳中的添加/减色效果相当复杂，某些时候不能绝对肯定地预期。然而，事实上用着色剂在皮芯长丝的芯和/或壳中进行的常规实验，将得到无限数目的所需色彩特性。
还可预期其它多相区长丝组合，例如在各侧边具有不同色彩属性的并列型相区长丝，或其中一个或多个楔形具有相同或不同色彩属性的饼楔型长丝。这些多相区长丝可用于形成石楠花线，原因在于含着色添加剂的相区当加捻时在视觉上本身存在于沿长丝长度方向的不同相区(例如可在纱线加工过程中出现)。同时，可选取着色剂和存在这些着色剂的相区以制得目测均匀性染色的长丝。
此外，尽管本发明的添加剂浓缩料体系可以基本上恒定的速度计量加入基料聚合物中(加入整个聚合物中或其一个或多个支流中)，也可预期计量速度的周期或连续变化。因此，如上简而言之，当从一种长丝配方变至另一种配方时，需要改变一种或多种添加剂浓缩料以便将生产的长丝从前一配方变为当前配方。然而，也可以实施无规则的或恒定的加料速度，在这种情况下，制得的长丝沿其长度方向具有或多或少的添加剂分布。当添加剂是着色剂时，这一技术可使形成的长丝沿其轴向具有类似粗节色彩外观，此类长丝可用生产具有条纹或云石纹印痕的纱线。
本发明的这些方面和其它方面及优点在仔细考虑了下面给出的本发明的优选实施方案后更显而易见。
下面对附图进行说明，图1为长丝熔体纺丝设备的示意图，其中本发明的添加剂体系可在纺丝之前加入聚合物材料熔体流中。
为有利于对本发明原理的理解，下面描述本发明的具体实施方案并用特定术语描述本发明。但应注意并非对本发明的范围进行限制，本发明所属领域的熟练技术人员通常可进行一些变化和进一步改进及所讨论的本发明原理的进一步运用。
因此，尽管下面以长丝的熔体纺丝为例，但应注意也可以使用使聚合物材料熔体成型为最终形状的其它操作(如挤出或注塑，吹塑或类似操作等)。同时，对每一情况，下面的讨论将强调关于将着色剂加入聚合物材料中的本发明的优选实施方案，但本发明也适用于加入实际所需的任何其它常规添加剂。因此，这里和权利要求中所用的术语“色料”是指可以物理方法加入聚合物熔体流中的任何物质，因此通常包括下面讨论中强调的着色剂色料。可用于实施本发明的合适色料包括固体和液体着色剂、稳定剂、褪光剂、阻燃剂、填料、抗微生物剂、抗静电剂、光学增亮剂、增量剂、加工助剂和其它功能添加剂。
这里和权利要求中使用的术语“色彩”包括约2.5/至约8.5/的芒塞尔亮度值和大于约/0.5的芒塞尔彩度(Kelly等人，The ISCC-NBS Method of Designating Colorsand a Dictionary of Color Names，National Bureau of StandardsCir-cular 553，pp 1-5和16(1955)，这里作为参考引入)。
基料聚合物(其中可加入添加剂浓缩料体系)包括可熔体纺丝的任何合成热塑性聚合物。聚合物的例子为聚酰胺如聚(己二酰己二胺)、聚己内酰胺和双(4-氨基环己基)甲烷与含有9、10和12个碳原子的线型脂族二羧酸的聚酰胺，共聚酰胺，聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯和其共聚物，聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯，及聚氨酯。还可使用这些聚合物的异相和均相混合物。
I、制备添加剂浓缩料
如上所述，可用于实施本发明的添加剂浓缩料体系包括色料在非水液体或液化聚合物载体中的分散体或溶液。为物理分散于载体物质中，色料可为包有分散剂的固体颗粒(例如着色剂)。此外，色料可为在载体中可溶的形式，在这种情况下不必使用分散剂。因此，色料可均匀地悬浮和/或溶于载体中。
虽然，各种色料可用于实施本发明，但色料为平均粒径小于10μm，优选小于约5μm，最优选0.1μm至约2μm的颗粒状着色色料是优选的。
若存在，可用于实施本发明的优选分散体是如在US3846507(其全部内容这里作为参考引入)中描述的水溶性/可分散聚合物。在这类聚合物中，一个特别适用的分散体是分子量为约7000，比重(H2O＝1)为约1.1，在20℃的水中溶解度为约25％的己内酰胺/六亚甲基二胺/间苯二甲酸/磺基间苯二甲酸的钠盐共聚物。这种优选的水溶性/可分散聚酰胺共聚物分散剂由BASF Corporation生产，下面称为“C-68”。
可用于实施本发明的其它适用分散剂是水溶性/可分散聚酯。完全分散于水中的一个特别优选的聚酯购自Eastman ChemicalProducts，Inc.，Kingsport，Tennessee，商品名“LB-100”。这种优选的水溶性、可分散聚酯的比重(H2O＝1)为约1.08，并可以30％的聚酯水溶液市购。
可用于实施本发明的其它水溶性/可分散聚合物包括但不限于其它水溶性/可分散聚酰胺和其共聚物、水溶性/可分散聚酯和其共聚物、水溶性/可分散乙烯基聚合物和其共聚物，水溶性/可分散氧化烯聚合物和其共聚物，水溶性/可分散聚烯烃和其共聚物，以及它们的混合物。其它分散剂如单体分散剂也适合用于本发明中。
用于生产本发明添加剂分散体的一个优选工艺使用上述Jone的645专利形成的水分散体作为起始物质。可将该含水分散体进行球磨并进行喷雾干燥以除去含水组分。然后将制得的包有分散剂的色料颗粒(以下更简称为“可分散色料颗粒”)以粉末形式与非含水聚合物载体材料混合。
载体材料实际上可为在或低于聚合物基料材料的熔纺温度下为液体的任何物质。载体材料优选为聚酰胺或聚酯。载体材料还必须与热塑性聚合物基料相容。例如，当将添加剂浓缩料体系加入尼龙-6聚合物基料中时，本发明优选的载体是聚己酸内酯，原因在于它在室温(20℃)下为液体。然而，可在高温(例如低于约200℃下)液化的载体也可用实施本发明。例如，当提供加入尼龙-6聚合物基料中的添加剂浓缩料体系时，也可以使用熔点低于约200℃的共聚酰胺。这种共聚酰胺中特别优选的一种是购自Hüls America Inc.of Piscataway.New Jersey.的商品名为Vestamelt的共聚酰胺，其中Vestamelt 722是特别优选的。
本发明制备添加剂浓缩料体系的另一技术涉及将色料、载体和(若存在)分散剂在一步中混合以消除制备随后要进行喷雾干燥的含水分散体的需要。将分散剂(若存在)和载体在加入色料前进行预混合是优选的。然后可将此混合物进行研磨，由此制备可直接加入聚合物基料熔体流中的糊状物。
本发明的添加剂浓缩料体系还可通过将色料和分散剂在高强度混合机(例入购自Henschel Mixers America.Inc.of Houston，Texas的Henschel FM系列混合机)中充分混合至均匀的方式制备。然后，将混合机施加的剪切降低，并将所需的载体物料加入制得本发明的糊状添加剂浓缩料。
除上述分散剂外，可用于一步工艺中的分散剂包括聚乙二醇对-辛基苯基醚(Triton X-100)、聚氧丙烯/乙烯嵌段共聚物(Plu-ronic 25R2)、烷氧基化二胺(Tetronic 150R1)、月桂基硫酸钠和阳离子分散剂(Vari Quat)。若存在，分散剂(即非载体物质)在添加剂浓缩料中的存在量按色料重量计为约5至约100wt％，更优选约40至约100wt％。
然而，形成的添加剂浓缩料体系在加入聚合物基料过程中最优选为可流动的糊状物形成，该糊状物在温度约20℃至约200℃下具有的粘度为约500cP至约500,000cP，最优选约1,500cP至约100,000cP。可将可分散添加剂通过加热(即将可分散添加剂保持于带有电阻丝加热器和/或传热介质夹套的合适贮罐中)保持于可接受的粘度范围内。
添加剂浓缩料体系优选含有约5至约75wt％，更优选约10至约65wt％的色料(按添加剂浓缩料的总重量计)。将添加剂浓缩料体系(可分散添加剂)本身以约0.01至约15wt％，更优选约0.05％至10.0wt％(按聚合物基料和添加剂浓缩料体系的总重量计)的量加入聚合物基料中。
II、生产长丝
附图1表示长丝纺丝操作10的示意图，其中添加剂浓缩料体系可选择性地与从常规螺杆挤出机12卸出的聚合物基料熔体流混合并加入纺丝头组合装置14的入口。更具体地，将聚合物基料流在经喷丝板14b的喷丝孔挤出前加入纺丝头组合装置的上游聚合物过滤器部分14a中。在到达喷丝板14b之前，可将聚合物基料按William H.Hills的US5,162,074通过多个薄分配板14c进行分配，所述分配板可具有或无一个或多个静态混合板，如John A.Hodan的US5,137,369中公开的(其全部内容这里作为参考引入)。
将糊状物形式的添加剂浓缩料体系分别保持于可移动的罐18a-18d中。附图1中，所示的罐18a-18d分别支撑于带有轮子的手推车20a-20d上，这样可使各罐18a-18d易于被装有相同或不同新制添加剂浓缩料体系物料的备用罐取代。然而，也可以采用其它方式如地下或过顶运输、吊车等使罐18a-18d可移动。在各罐18a-18d中贮存的添加剂浓缩料体系不同是优选的，换言之，罐18a-18d可装有不同的色料或色料混合物，这样选择性地加入色料或色料混合物可使制得的长丝16达到所需性能。
具体地，罐18a-18c可分别装有对应于选择的颜色如水、品红和黄色的可分散着色色料，而罐18a可具有专门配制的调色料(如白、黑或类似色)以达到所需的色彩、色度和/或强度。这样盛于罐18a-18d内的不同着色添加剂浓缩料可自动计量或与聚合物基料混合以达到基本上所得色彩不限数量的熔纺长丝16。以类似方法，通过选择性地掺入其它非着色色料可“设计”其它长丝性能。
手推车20a-20d还分别支撑初始泵22a-22d和计量泵24a-24d。泵22a-22d和24a-24d最优选为齿轮泵，这些齿轮泵起到使添加剂浓缩料体系糊状物经相应的进料管线26a-26d强制加入纺丝头组合装置14的作用。更具体地，初始泵22a-22d起到使紧接其下游的对应计量泵24a-24d保持相对恒定的输入压力。因此初始泵22a-22d与其对应的下游计量泵24a-24d相比具有相对较大的功率。
将各罐18a-18d内的添加剂浓缩料体系在恒定的搅拌下保持以防止其中的色料沉淀。这种搅拌可通过马达驱动的混合机26a-26d和/或通过循环管线28a-28d(和/或管线30a-30d)完成。当然，若色料为载体的溶液形式，则这种搅拌可不需要。
计量泵24a-24d速度可变，如此在其前述相应功率范围内达到可变的体积输出量。计量泵24a-24d的速度最优选通过逻辑程序控制器LPC控制。具体而言，对于输入控制器LPC的给定“配方”(例如，着色纤维16所需的颜色)，合适的输出量将流入一个或多个计量泵24a-24d使其以定速度操作以对特定的可分散添加剂达到所需的体积输入量。因此，应注意对于某种所需的颜色，某些但不是所有的计量泵24a-24d将糊状物从其相应的罐18a-18d中输入纺丝头组合装置14和/或可以不同的速度操作以达到不同的体积输出量。换言之，通过选择性地控制计量泵24a-24d的操作并且当以相应速度(即相应的体积输出量)操作时，选择的体积量的糊状物料连续输入纺丝头组合装置内，在该装置内相应的添加剂浓缩料体系可均匀地与通过挤出机12经管线32加入的聚合物基料混合。
相应的一个或多个计量泵24a-24d的速度可以连续变化，由此在一定时间内相应变化一种或多种着色剂体系的体积剂量。这种速度(剂量)变化将造成单位时间内更多或更少的添加剂浓缩料体系被加入长丝中，如此得到每单位长度具有变化量的添加剂的长丝。对于着色添加剂，可采用这种速度变化以形成具有不规则条纹或云石纹外观的长丝。
来自管线26a-26d的添加剂浓缩料糊状物最优选在相应于分配/混合相区14c的位置，即聚合物过滤器14a的下游，但喷丝板14b的上游位置直接加入纺丝头组合装置。按这种方式，可以在长丝16的连续物料之间相当快改变添加剂(即，使添加剂配方进行变化以实现从一批长丝物料变至另一批)。此外，添加剂浓缩料的这一进料位置还可实现宽范围的加工灵活性。例如，来自罐18a、18b、18c和/或18d的添加剂糊状物可与经管线32加入的所有聚合物基料混合，这样所有的长丝16具有相同的颜色。此外，可如此设置纺丝头组合装置14的分配/混合相区14c以使聚合物基料分流，随之一种或多种添加剂浓缩料糊状物与一个或多个这些分支流混合达到例如多种不同颜色长丝组，这些长丝组可保持分离以形成单色纱线或可组合形成多色纱线如形成石楠花纱线。此外，可将几种添加剂与基料聚合物混合，这样例如可由相同的纺丝设备生产具有多种添加剂浓缩料的单色纱线。类似地，可将一种或多种添加剂浓缩料糊状物在纺丝头组合装置14的分配/混合相区14c内与聚合物基料的分支流混合以达到具有不同着色长丝的复丝纱线(例如可按需要生产具有石楠花外观的纱线)。
虽然附图1(和上面的描述)表明添加剂浓缩料体系糊状物优选在聚合物过滤相区14a与喷丝板14b之间的位置直接加入纺丝头组合装置14内的聚合物基料熔体流中，但应理解糊状物可在喷丝板14b上游任何位置加入聚合物基料熔体流中。例如，添加剂体系糊状物可通过经与挤出机12相连的注射口和/或经管线12中的入口进料加入聚合物基料熔体流中。又例如，添加剂体系糊状物可在挤出机进料口下游但在喷丝板14b的上游加入聚合物基料中。
因此，可通过简单改变控制器LPC中的配方并留出足够的时间间隔以确保与前一配方有关的任何残余量的添加剂浓缩料体系已从纺丝头组合装置14内清除，可以连续生产不同批料的着色长丝16。尽管在变至新配方过程中会产生一些不符合规格的长丝，但与使纺丝操作完全停车相比，对经济的影响很小。此外，由于相当少量的添加剂浓缩料体系糊状物在改变配方时残存于纺丝头组合装置14中，因此仅需要相当短的时间间隔清洗纺丝头组合装置中的旧添加剂配方并开始生产用新配方着色的长丝。
III、实施例
提供下列非限定性实施例进一步理解本发明。
为此，将根据本发明着色长丝和根据常规挤出机熔混工艺着色长丝形成的地毯样品按下列方法进行测试，合适时，采用1至5之间的主观等级(5为最佳等级)。
纱线降解：按AATCC Test Method 16-1993，Option E进行紫外线照射100、200和300小时前后的长丝强度/伸长数据。
染色牢度：按照AATCC Test Method 16-1993，Option E进行100、200和300小时紫外线照射后的纱线颜色/目测数据。
泰勃摩擦试验：ASTM D 3884-92
摩擦脱色：AATCC Test Method 8-1989
暴露于50％漂白液中：将地毯样品切割成两个4.5″×9″的方块。将含有约2.6％次氯酸钠的25ml漂白溶液(50％的Clorox_牌漂白剂和水)倒在一个样品的中心形成直径约2″的测试区。将该样品空干24小时，然后用含12份水和1份洗涤剂的热洗涤剂/水溶液漂洗。将漂洗过的样品空干24小时，然后用AATCC Gray Scale在Macbeth灯箱(设定日光灯)相对于未处理的样品在1至5等级范围内进行目测。
暴露于臭氧中后的目测等级：AATCC Test Method129-1990
暴露于NO2中后的目测等级：AATCC Test Method 164-1992。
干热暴露：将样品在2800F和3200F下于实验室烘箱(1600瓦，型号No.OV-490，BLueM，Elec-tric Co.，Blue Island.IIIinois)中加热并在10分钟后取出。将样品冷却后用AATCC Gray Scale在1至5等级范围内目测。
四撑点式地毯踩踏耐磨：ASTM D 5251-92
                       实施例1
用下表A中给出的组分制备涂布分散剂的色料颗粒。将这些组分用高剪切溶解器型混合机共混。首先将水溶性聚酰胺分散剂聚合物(C-68，根据US3846507由BASF Corporation生产，聚(ε-己内酰胺)除外)作为起始物质(取代ε-己内酰胺)溶于水中制备25％的储液。将色料分散体用2mm玻璃球进行球磨(通过球磨机三次)，然后喷雾干燥。将分散体用具有1.5m直径，0.8m高园柱、400锥角和在室底的一个流化床收集器的Niro FSD-Pilot设备进行喷雾干燥。将分散体用双流体外混合喷嘴加入干燥器中。喷雾干燥器在253-263℃入口温度和67-103℃出口温度下运转。干燥后的粉末趋于粉化。因此用流化床收集器增加附聚物尺寸并由此降低粉尘。
                           表A
                 含水分散体      含水分散体中的
色料            中的色料％      分散剂％
无机黄           32.5             13.0
有机蓝           20.0             15.0
有机红           20.0             15.0
无机褐           30.0             12.0
有机绿           25.0             12.5
有机黑           20.0             15.0
白色/稳定剂      32.5             13.0
                     实施例2
重复实施例1，但按下表B中给出的量将水分散性聚酯(LB-100，购自Eastman Chemical Products，Inc.)用作分散剂聚合物。与上面的实施例1不同，实施例2中的所有分散体都含有50％的聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物表面活性剂(Pluronic_25R2表面活性剂，购自BASF Corporation)。使用LB-100作为分散剂的喷雾干燥分散体不会粉化，可用未装配流化床收集器的Niro喷雾干燥器制备。该Niro喷雾干燥器在220℃入口温度、80-95℃出口温度下运转。将这些分散体加入以18,500rpm的速度转动的旋转轮型雾化器中。
                         表B
               含水分散体        含水分散体中的
色料          中的色料％        分散剂％
有机蓝         27.5               20.6
有机红         27.5               20.6
无机褐         32.5               13.0
有机绿         32.5               24.7
有机黑         25.0               18.7
白             40.0               16.0
白色/稳定剂    40.0               16.0
                     实施例3
通过首先将50-60％的所需共聚酰胺载体聚合物(Vestamelt 722，购自Huls America Inc.)在150℃熔融制备下表C中的添加剂浓缩料糊状物。然后将实施例1中制得的喷雾干燥粉末按所需比例在袋中共混达到所需的最终颜色并搅拌入熔化的载体聚合物中。然后加入所需的平衡量的载体聚合物并搅拌入浓缩料共混物配料中。喷雾干燥后的粉末趋于形成大的在不进行过度搅拌下不分散的附聚体。如此，在纺纱挤出前将掺混物搅拌过夜(近10至12小时)。
对于所有最终颜色，除灰色和浅灰色外，以共混色料比使用的白色/稳定剂色料不是根据实施例1制得的喷雾干燥涂覆色料。而是用排气式双螺杆配料挤出机将白色/稳定剂色料与Vestamelt 722聚合物复合制备含有25wt％白色料和25wt％稳定剂的片状浓缩料，然后将这种白色/稳定剂色料片状浓缩料按所需比例与实施例1中制得的某些喷雾干燥色料共混以达到下表C中给出的最终颜色。
                表C
                       糊状物中的
最终颜色              色料总％
浅灰                   13.9
灰色                   9.3
黑色                   20.4
浅绿                   20.0
紫色                   25.3
蓝色                   19.0
浅褐                   19.8
紫红色                 18.7
绿色                   19.0
棕色                   19.7
                       实施例4
按上面实施例3的步骤制备下表D中的添加剂浓缩料糊状物，但使用表2中制得的喷雾干燥粉末，载体为聚己酸内酯(PCL)。与实施例3不同，不使用白色/稳定剂色料的复合片料。
                             表D
                         糊状物中的
最终颜色                色料总％
浅灰                     37.0
灰色                     37.8
黑色                     34.0
浅绿                     39.0
紫色                     35.5
蓝色                     34.8
浅褐                     35.0
紫红色                   30.5
绿色                     34.9
棕色                     37.7
                      实施例5
将Barmag 6E挤出机用于复丝挤出，将表C中的添加剂浓缩料糊状物按所需比例加入挤出机下游以达到下表E中给出的长丝颜色。制得的熔纺复丝为6孔五角截面，715+/-15旦尼尔，14个长丝/末端。将这些未拉伸的八个末端在拉伸纹饰过程进行组合由此制备2250/112旦尼尔长丝，然后将这些长丝进行双层绳加拈制备4500/224旦尼尔地毯长丝。然后将此地毯长丝编织为1/10格基(gauge)、26盎司/平方码，3/16″绒毛高度的绒圈地毯。
接着用前述测试方法和工艺测试这些地毯以确定各种物理性能。这些测试的结果列于下表1-4中并与相当颜色的“对比”长丝形成的地毯进行对比。用常规复合色料片材制备“对比”长丝，将该色料片材与聚合物基料片材一起在挤出机中熔混然后将熔混物加入喷丝板中。
                                表E
                除稳定剂外的           在长丝中的
                添加剂浓缩料糊状       添加剂浓缩料糊
最终颜色       物组分                 状物％
浅灰            黑、白、绿、蓝          1.4
灰              黑、白、蓝、红          2.6
黑              黑、白                  3.8
浅绿            黑、白、绿、褐          1.4
紫              黑、白、蓝、红          2.6
蓝              黑、白、蓝、红          2.8
浅褐            黑、绿、褐              1.7
紫红            黑、蓝、红              2.8
绿              黑、绿、蓝              4.2
棕              黑、白、红、褐          6.5
                     实施例6
重复实施例5，但在室温下(约20℃)将表D中的添加剂浓缩料糊状物在挤出机进料口处(throat)加入。将糊状物组分和长丝中的糊状物量示于下表7中。将所得长丝制成地毯并按与实施例5相似的方式进行测试。结果在下表5-8中给出。
                                 表F
                 除稳定剂外的          在长丝中的
                 添加剂浓缩料糊状      添加剂浓缩料糊
最终颜色         物组分                状物％
浅灰             黑、白、绿、蓝         0.6
灰               黑、白、蓝、红         0.7
黑               黑、白                 2.2
浅绿             黑、白、绿、褐         0.8
紫               黑、白、蓝、红         2.0
蓝               黑、白、蓝、红         1.6
浅褐             黑、绿、褐             1.0
紫红             黑、蓝、红             1.9
绿               黑、绿、蓝             2.2
棕               黑、白、红、褐         3.6
表1、紫外线暴光后地毯的物理性能。测试样由C-68生产
样品 纱线降解 染色牢度
断裂强度，磅 目测等级(1-5)
  初始 100小时 200小时 300小时 100小时 200小时 300小时
褐 对比A   35.5   33.8   34.4   32.5   5   4-5   4-5
褐_V722   34.8   34.3   32.65   33.15   5   4   3-4
浅_灰 对比A   34.3   35.1   35.3   33.62   4-5   3-4   3
浅灰_V722   35.9   32.4   32.85   31.7   4-5   3   2-3
浅_绿 对比_A   36   34.8   35.3   34.2   5   4   3-4
浅 绿_V722   33.1   33   32   33.05   5   4-5   4-5
灰 对比_A   35.93   34.3   32.2   30.35   4-5   3-4   3-4
灰_V722   33.3   31.9   30.15   29.85   5   4   3-4
黑 对比_A   33.05   30.6   28.2   26.55   5   5   4-5
黑_V722   31.9   30.9   30.81   31.11   5   5   5
棕 对比_A   34.93   33.8   33.22   31.87   5   5   4-5
棕_V722   31.64   31.1   30.7   31.31   5   5   4-5
绿 对比_A   34.48   31.7   33   32.76   5   5   5
绿_V722   33.7   32.3   32.33   31.72   5   4-5   4-5
蓝 对比_A   33.96   32.5   31.55   30.68   5   4-5   4-5
蓝_V722   33.6   32.3   31.2   31.8   5   4-5   4-5
紫 对比_A   33.73   31.3   27.25   25.82   5   5   4-5
紫_V722   31.98   32.2   30.38   30.28   5   5   4-5
紫红对比A   33.8   33.4   30.8   28.75   5   5   4-5
紫红_V722   32.2   30.9   29.9   27.35   5   5   4-5
表2、泰勃摩擦、摩擦脱色、暴露于漂白液中试验后的地毯目测等级。
试样由C-68制备
样品 泰勃摩擦试验后的重量损失克数 摩擦脱色 在50％漂白液中暴露
 1000次 2000次 干 湿
褐对比A  0.077  0.122  5  5  4
褐_V722  0.0592  0.1069  5  5  4-5
浅_灰 对比A  0.0841  0.1179  5  5  4-5
浅灰_V722  0.0303  0.0587  5  5  3-4
浅_绿 对比_A  0.0793  0.1138  5  5  4-5
浅_绿_V722  0.0666  0.0987  5  5  5
灰 对比_A  0.0448  0.0845  5  5  4-5
灰_V722  0.0792  0.1312  5  5  4-5
黑 对比_A  0.0594  0.0847  5  5  5
黑_V722  0.05  0.0968  5  5  4-5
棕 对比_A  0.0461  0.0853  5  5  4-5
棕_V722  0.0578  0.1013  5  5  4-5
绿 对比_A  0.0513  0.0963  5  5  4-5
绿_V722  0.0713  0.1153  5  5  4-5
蓝 对比_A  0.0797  0.1213  5  5  4
蓝_V722  0.077  0.1139  5  5  4-5
紫 对比_A  0.0616  0.0998  5  5  5
紫_V722  0.0957  0.14  5  5  4-5
紫红对比A  0.0263  0.0471  5  5  4-5
紫红_V722  0.0392  0 0879  5  5  4-5
表3、暴露于臭氧和氮氧化物中后的地毯目测等级。
由C-68制备的试样
样品 暴露于臭氧后的目测等级 暴露于NO2后的目测等级
3次 8次 3次 8次
褐对比   4-5   4-5   4-5   4-5
褐_V722   4-5   4-5   4-5   4
浅_灰 对比   4-5   4   3-4   3
浅灰_V722   4-5   4   3-4   3
浅_绿 对比   5   5   4-5   4
浅绿_V722   5   4-5   4-5   4
灰 对比   4-5   4-5   5   4-5
灰_V722   4-5   4   4-5   3-4
黑 对比   5   4-5   5   5
黑_V722   5   4-5   5   5
棕 对比   5   4-5   5   4-5
棕_V722   5   4-5   5   4-5
绿 对比   5   5   5   4-5
绿_V722   5   5   4-5   4-5
蓝对比   5   4-5   4-5   4
蓝_V722   5   4-5   4-5   4-5
紫 对比   5   4-5   5   4-5
紫_V722   5   5   5   5
紫红对比   5   4-5   5   5
紫红_V722   5   5   5   4-5
表4、暴露于干热和四撑点式地毯踩踏耐磨试验后的地毯目测等级。
试样由C-68制备
样品 干热暴露 四撑点式地毯踩踏耐磨试验500K
 280°F  320°F 梯级(stair) 接头(end)
褐对比A   5   4-5   4   4
褐_V722   5   4-5   3   3-4
浅_灰对比A   4-5   4   3-4   3-4
浅灰_V722   4   3   3-4   4
浅_绿对比_A   4-5   4   3-4   3-4
浅 绿_V722   4-5   4   3   3-4
灰 对比_A   5   4-5   4   4
灰_V722   4-5   3-4   3   3-4
黑 对比_A   5   4-5   4   4-5
黑_V722   5   5   4   4
棕 对比_A   5   4-5   3-4   4
棕_V722   5   4-5   4   4
绿 对比_A   5   4-5   2-3   3-4
绿_V722   5   4-5   2   3
蓝 对比_A   5   4-5   3-4   4
蓝_V722   5   4-5   3   3-4
紫 对比_A   5   4-5   3-4   4
紫_V722   5   4-5   3-4   3-4
紫红对比A   5   4-5   4   4
紫红_V722   5   4-5   3-4   4
表5、紫外线暴光后地毯的物理性能。测试样由C-68生产
样品 纱线降解 染色牢度
断裂强度：磅 目测等级(1-5)
  初始 100小时 200小时 300小时 100小时 200小时 300小时
褐 对比_B   36.06   36   35.2   32.85   5   4-5   4-5
褐_PCL   35.08   34.45   35   33.4   5   4-5   4-5
浅_灰 对比B   36.13   35.98   35.8   34.8   3   2-3   2-3
浅灰_PCL   35.97   35.95   34.35   33.95   3-4   2-3   2-3
浅_绿 对比_B   36.7   36.15   35.1   32.85   4-5   4   3
浅_绿_PCL   35.93   35.01   34.05   32.95   5   4-5   4
灰 对比_B   36.43   36.03   35.1   35.2   5   5   4-5
灰_PCL   35.95   34.71   32.25   31.2   5   4   4
黑对比_B   32.56   30   28.21   22.96   5   4-5   4-5
黑_PCL   31.25   30.85   30.9   28.08   5   4-5   4-5
绿对比_B   33.15   32.05   31.6   29.8   5   4-5   4-5
绿_PCL   32.83   32.41   32.5   30.45   5   4-5   4-5
蓝对比_B   34.5   32.8   31.67   29.5   4-5   4-5   4
蓝_PCL   34.78   33.7   34.21   32.35   5   4-5   4-5
紫对比_B   33.52   32.33   27.95   24.1   5   4-5   4
紫_PCL   33.68   32.55   32.25   29.25   4-5   4-5   4
表6、泰勃摩擦、摩擦脱色、暴露于漂白液中试验后的地毯目测等级。
试样由C-68制备
样品 泰勃摩擦试验后的重量损失克数 摩擦脱色 在50％漂白液中暴露
  1000次  2000次  干  湿
褐对比_B   0.033  0.0661  5  5  5
褐_PCL   0.0252  0.0487  5  5  4-5
浅_灰 对比_B   0.0365  0.0664  5  5  3-4
浅灰_PCL   0.0018  0.0234  5  5  3-4
浅_绿 对比_B   0.0186  0.0394  5  5  4-5
浅 绿_PCL   0.013  0.0426  5  5  5
灰 对比_B   0.0427  0.0529  5  5  4-5
灰_PCL   0.0297  0.0608  5  5  4
黑 对比_B   0.0905  0.1216  5  5  4-5
黑_PCL   0.1323  0.1898  5  5  4-5
绿对比_B   0.0561  0.0874  5  5  4-5
绿_PCL   0.0392  0.0668  5  5  4-5
蓝对比_B   0.065  0.0987  5  5  4-5
蓝_PCL   0.0693  0.1297  5  5  4-5
紫对比_B   0.0719  0.1082  5  5  4
紫_PCL   0.0887  0.1289  5  5  4
表7、暴露于臭氧和氮氧化物中后的地毯目测等级。
由C-68制备的试样
  样品 暴露于臭氧后的目测等级 暴露于NO2后的目测等级
  3次   8次   3次   8次
  褐 对比_B   4-5   4   4-5   4
  褐_PCL   4-5   4-5   4-5   4-5
  浅_灰 对比_B   4-5   4   4   3
  浅灰_PCL   4   3-4   4   3-4
  浅_绿 对比_B   4-5   4-5   4   4
  浅 绿_PCL   4-5   4-5   4-5   4-5
  灰 对比_B   4-5   4-5   4   4
  灰_PCL   4-5   4-5   4-5   4-5
  黑对比_B   5   4-5   5   4-5
  黑_PCL   5   4-5   5   4-5
  绿对比_B   5   4-5   5   4-5
  绿_PCL   4-5   4   5   4
  蓝对比_B   4-5   4   4-5   4
  蓝_PCL   4-5   4   4-5   4-5
  紫对比_B   4-5   4   4-5   4
  紫_PCL   4-5   4   4-5   4
表8、暴露于干热和四撑点式地毯踩踏耐磨试验后的地毯目测等级。
试样由C-68制备
样品 干热暴露 四撑点式地毯踩踏耐磨试验500K
  280°F   320°F 梯级 接头
褐对比_B   4-5   4   3   3
褐_PCL   4-5   4   3   3
浅_灰 对比_B   4-5   3   3   3
浅灰_PCL   4-5   3   3   3
浅_绿 对比_B   4-5   3-4   3   3
浅 绿_PCL   4-5   4   3   3
灰 对比_B   4-5   4   3   3
灰_PCL   4-5   4   3   3
黑对比_B   5   5   3-4   4
黑_PCL   5   5   3-4   3-4
绿对比_B   5   4-5   2-3   3-4
绿_PCL   5   4-5   3-4   3-4
蓝对比_B   5   4-5   3-4   3-4
蓝_PCL   4-5   4   3-4   3-4
紫对比_B   4-5   4   3-4   3-4
紫_PCL   4-5   4   3-4   3-4
上表1-8中的数据说明由本发明着色长丝制备的地毯纱线的性能可与与基料聚合物片料熔混着色的片料的常规作法而着色的地毯纱线比拟。令人吃惊的是，当与常规熔体着色的长丝相比时，将低分子量聚合物作为载体加入可分散添加剂中不影响本发明着色长丝的断裂强度或伸长量。
实施例7
通过直接共混40wt％的褐色色料颗粒、8wt％的聚乙二醇对-辛基苯基醚(Triton X-100)分散体和52wt％聚己酸内酯共混形成褐色添加剂浓缩料糊状物。将制得的添加剂浓缩料糊状物预热至约140℃并呈现约2000至4000cP的粘度值。将此糊状物在聚合物过滤器下游、但在喷丝孔(58孔非对称三叶形)上游位置直接泵入纺丝头组合装置内。将添加剂浓缩料糊状物以约6.0g/min(在制得的熔纺长丝中达到约0.8-1.1wt％色料)至约7.3g/min(在制得的熔纺长丝中达到约1.1-1.5wt％的色料)的速率与尼龙-6聚合物基质材料在纺丝头组合装置中混合。制得的熔纺长丝用肉眼观察沿长度方向具有均匀着色外观。长丝截面的显微图象显示基本均匀至出现某些混合条纹(取决于添加剂糊状物注塑速率)。

Claims (60)

1、一种生产着色长丝的方法，包括：
(i)将可熔纺聚合物基料熔体流加入喷丝孔中；
(ii)提供一种添加剂体系，其包括：(1)分散剂聚合物；(2)固体色料颗粒，该颗粒被所述的分散剂聚合物包覆以形成平均颗粒尺寸大于5μm的包有分散剂的固体色料；和(3)液态非水性聚合物载体，所述的包有分散剂的固体色料分散于该载体之中；
(iii)在喷丝孔上游的至少一部分聚合物基料熔体流内加入添加剂体系形成聚合物基料和添加剂体系的混合物，并且使得所述的包有分散剂的色料在混合物中分裂为平均颗粒尺寸等于或小于1μm；并且然后
(iv)经喷丝孔挤出混合物熔体形成着色长丝。
2、如权利要求1的方法，其中将所述可分散添加剂供入喷丝孔上游的纺丝头组合装置并在将混合物经喷丝孔挤出前在纺丝头组合装置内与至少一部分聚合物基料熔体流混合。
3、如权利要求1的方法，其中将所述聚合物基料连续加入纺丝头组合装置的聚合物过滤器相区的入口，同时其中将所述可分散添加剂在聚合物过滤器相区的下游和喷丝孔上游处加入纺丝头组合装置，所述添加剂在混合物经喷丝孔挤出前在聚合物过滤器相区下游的纺丝头组合装置内与至少一部分聚合物基料熔体流混合。
4、如权利要求3的方法，其中步骤(ii)通过将所述聚合物基料熔体流分成至少两个支流并在至少一个所述支流中加入可分散添加剂进行。
5、如权利要求4的方法，其中所述支流经喷丝孔的各分离孔同时挤出。
6、如权利要求5的方法，其中实施步骤(iii)由此将所述挤出的聚合物基料支流保持于相应的分离长丝组中。
7、如权利要求5的方法，其中实施步骤(iii)由此使从一个支流中挤出的长丝与从另一个支流中挤出的长丝掺混形成从所述一个和另一个支流同时挤出的混合长丝的纱线。
8、如权利要求6的方法，其中实施步骤(iii)由此挤出具有分别相应于所述至少两个支流的多截面相区的长丝。
9、如权利要求8的方法，其中所述具有多截面相区的长丝为皮芯长丝、并列型长丝和/或饼楔形长丝。
10、如权利要求3或4的方法，其中实施所述步骤(ii)由此将所述可分散添加剂以基本上恒定的速率加入所述聚合物基料中。
11、如权利要求3或4的方法，其中实施所述步骤(ii)由此将所述可分散添加剂以无规律或恒定变化的速率加入所述聚合物基料中。
12、如权利要求3的方法，其中实施所述步骤(ii)由此使可分散添加剂的加入量为混合物的0.01至15重量％。
13、如权利要求1的方法，其中可分散添加剂的粘度在温度20℃至200℃时为500cP至500,000cP。
14、如权利要求1的方法，其中所述聚合物基料选自聚酰胺、聚酯、聚烯烃和聚氨酯的聚合物、共聚物和混合物。
15、如权利要求1的方法，其中所述聚合物基料为尼龙-6。
16、一种用于可熔纺的热塑性聚合物基料的可流动的非水性添加剂浓缩糊状物，其粘度在温度20℃至200℃时为500cP至500,000cP，所述添加剂浓缩糊状物包含以下物质的混合物：
(1)聚己酸内酯载体，其在20℃为液体；和
(2)分散在所述载体中的包有分散剂的固体色料颗粒，其平均颗粒尺寸大于5μm并且由(a)固体色料颗粒，和(b)包覆所述色料颗粒的水溶性分散剂形成；并且其中当加入到热塑性聚合物基料中时，所述包有分散剂的固体色料颗粒分裂为平均颗粒尺寸等于或小于1μm。
17、如权利要求16的添加剂糊状物，其中色料颗粒是着色剂、稳定剂、消光剂、阻燃剂、填料、抗微生物剂、抗静电剂、光学增亮剂、增量剂或加工助剂。
18、如权利要求16的添加剂糊状物，其中色料颗粒是存在量为所述添加剂体系5％至75重量％的着色剂。
19、如权利要求16的添加剂糊状物，其中所述包有分散剂的色料颗粒为喷雾干燥的着色剂色料颗粒。
20、一种制备引入到热塑性聚合物基料中的添加剂浓缩料体系的方法，其包含以下步骤：
(i)以分散剂聚合物包覆固体色料颗粒从而形成平均颗粒尺寸等于或大于5μm的包有分散剂的固体色料颗粒，其中所述包有分散剂的色料颗粒由许多充分分散于所述分散剂聚合物包衣中的所述固体色料颗粒组成，并且其中所述包覆步骤包括：
(a)形成一个含有所述固体色料颗粒和所述分散剂聚合物的含水分散体系，和
(b)喷雾干燥含水分散体系以获得包有分散剂的固体色料颗粒；并且之后，
(ii)将根据步骤(i)获得的所述包有分散剂的固体色料颗粒分散于液态非水性聚合物载体中以形成所述添加剂浓缩料体系；
其中，实施步骤(i)以使得当所述添加剂浓缩料体系引入到热塑性聚合物基料中时，所述包有分散剂的色料颗粒分裂为平均颗粒尺寸等于或小于1μm。
21、权利要求20的方法，其中分散剂聚合物选自水溶性聚酰胺、聚酯、乙烯基聚合物、烯化氧聚合物和聚烯烃，以及它们的共聚物和混合物。
22、权利要求20的方法，其中分散剂聚合物选自聚乙二醇对-辛基苯基醚、聚氧丙烯/乙烯嵌段共聚物、烷氧基化二胺、月桂基硫酸钠和阳离子分散剂。
23、如权利要求20的方法，其中色料颗粒是着色剂。
24、如权利要求20的方法，其中聚合物载体是聚酰胺或聚酯。
25、如权利要求24的方法，其中聚合物载体是聚己酸内酯。
26、如权利要求20的方法，其中色料颗粒平均颗粒尺寸小于10μm。
27、如权利要求20的方法，其中色料颗粒的存在量为5％至75重量％。
28、如权利要求20的方法，在温度20℃至200℃的温度的粘度为500cP至500,000cP。
29、权利要求20方法，其中添加剂浓缩料体系含有至少50重量％的固体。
30、权利要求29的方法，其中添加剂浓缩料体系含有至少57重量％的固体。
31、一种连续生产系列长度的含不同添加剂的熔纺长丝的方法，其包括以下步骤：
(i)连续将可熔纺聚合物基料加入喷丝孔内；
(ii)将在液态非水性聚合物载体中包括一种色料的至少一种可分散添加剂控制地计量加入喷丝孔上游的聚合物基料熔体流中制得第一种可分散添加剂和聚合物基料的聚合物混合物以达到添加剂特性；
(iii)在第一时间间隔过程中，经喷丝孔挤出第一种混合物；和然后
(iv)在随后的第二时间间隔过程中，改变所述至少一种可分散添加剂的剂量由此形成具有不同于第一种添加剂特性的第二种添加剂特性的第二种混合物，同时连续将聚合物基料熔体流加入喷丝孔中以通过喷丝孔挤出第二种混合物，由此连续生产第一段与第一种混合物的第一种添加剂特性相符、第二段与第二种混合物的第二种添加剂特性相符的熔纺长丝。
32、权利要求31的方法，其中提供至少两种可分散添加剂，其中步骤(ii)包括控制聚合物熔体流和所述两种可分散添加剂的加入剂量由此得到第一种混合物的第一种添加剂特性。
33、权利要求31的方法，其中步骤(iv)包括改变至少一种可分散添加剂的加入量。
34、一种连续生产系列长度的不同着色熔纺长丝的方法，其包括以下步骤：
(i)将可熔纺聚合物基料连续加入喷丝孔中；
(ii)将包括分散于液态非水性聚合物载体中的包有分散剂的色料颗粒的至少一种可分散添加剂控制剂量加入喷丝孔上游的聚合物基料熔体流中制得具有第一种颜色特性的可分散添加剂和聚合物基料的第一种混合物；
(iii)在第一时间间隔内，将第一种混合物经喷丝孔挤出；和然后
(iv)在随后的第二时间间隔过程中，改变所述至少一种可分散添加剂的剂量由此形成具有不同于第一种颜色特性的第二种颜色特性的第二种混合物，同时将聚合物基料熔体流连续加入喷丝孔中由此经喷丝孔挤出第二种混合物，这样熔纺长丝第一段与第一种混合物的第一种颜色特性一致，接着的第二段与第二种混合物的第二种颜色特性一致。
35、权利要求34的方法，其中提供至少两种可分散添加剂，且其中步骤(ii)包括控制聚合物熔体流和所述两种可分散添加剂的加入量由此获得第一种混合物的第一种颜色特性。
36、权利要求35的方法，其中步骤(iv)包括改变至少一种可分散添加剂的加入量。
37、权利要求34的方法，其中步骤(i)通过将聚合物基料连续加入纺丝头组合装置的聚合物过滤相区的入口内实施，步骤(ii)通过将所述至少一种添加剂加入聚合物过滤相区的下游和喷丝孔上游的纺丝头组合装置内，这样至少一种添加剂与至少一部分所述聚合物基料在纺丝头组合装置内混合形成具有所述第一种颜色特性的所述第一种混合物，该混合物经至少一些喷丝孔挤出。
38、如权利要求31或34的方法，其中所述聚合物基料选自聚酰胺、聚酯、聚烯烃和聚氨酯的聚合物、共聚物和混合物。
39、如权利要求38的方法，其中聚合物基料为尼龙-6。
40、一种由热塑性聚合物组合物形成的含有添加剂的长丝，包含：
(i)热塑性聚合物基料，和
(ii)0.01至15重量％的充分分散于至少一部分聚合物基料中的添加剂浓缩料，基于组合物总重，其中所述添加剂浓缩料体系包括：
(a)5至75重量％的固体色料颗粒，基于添加剂浓缩料体系重量，
(b)40至100重量％的分散剂，基于色料颗粒重量，和
(c)余量是聚合物载体。
41、如权利要求40的长丝，其中所述聚合物基料选自聚酰胺、聚酯、聚烯烃和聚氨酯的聚合物、共聚物和混合物。
42、如权利要求41的长丝，其中聚合物基料是尼龙-6。
43、如权利要求41的长丝，其中聚合物基料是熔纺的。
44、如权利要求40的长丝，其中分散剂选自水溶性聚酰胺、聚酯、乙烯基聚合物、烯化氧聚合物和聚烯烃，以及它们的共聚物和混合物。
45、如权利要求40的长丝，其中分散剂选自聚乙二醇对-辛基苯基醚、聚氧丙烯/乙烯嵌段共聚物、烷氧基化二胺、月桂基硫酸钠和阳离子分散剂。
46、如权利要求40的长丝，其中色料是着色剂、稳定剂、消光剂、阻燃剂、填料、抗微生物剂、抗静电剂、光学增亮剂、增量剂或加工助剂。
47、如权利要求40的长丝，其中聚合物载体是聚酰胺或聚酯。
48、如权利要求40的长丝，其中色料是平均颗粒尺寸小于10μm的着色剂颗粒。
49、如权利要求40的长丝，包含所述聚合物基料的多截面相区，且其中所述添加剂浓缩料体系存在于所述多相区的至少一个中。
50、如权利要求49的长丝，其中多相区由相同或不同的聚合物基料形成。
51、如权利要求50的长丝，其中聚合物基料选自聚酰胺、聚酯、聚烯烃和聚氨酯的聚合物、共聚物和混合物。
52、如权利要求49的长丝，其中至少一个多相区由尼龙-6形成。
53、如权利要求49的长丝，为皮芯型长丝、并列型长丝或饼楔形长丝。
54、如权利要求49的长丝，为皮芯型长丝，其中所述添加剂浓缩料体系存在于所述芯和壳之一中。
55、如权利要求54的长丝，其中所述色料是着色剂，且其中所述添加剂浓缩料体系仅存在于所述芯中。
56、如权利要求55的长丝，其中一定量的着色剂存在于芯中以提供所需颜色强度的长丝，该量低于当着色剂均匀分散于整个长丝截面中时提供相同颜色强度的长丝所需的量。
57、如权利要求56的长丝，其中分散剂选自水溶性聚酰胺、聚酯、乙烯基聚合物、烯化氧聚合物和聚烯烃，以及它们的共聚物和混合物。
58、如权利要求56的长丝，其中分散剂选自聚乙二醇对-辛基苯基醚、聚氧丙烯/乙烯嵌段共聚物、烷氧基化二胺、月桂基硫酸钠和阳离子分散剂。
59、如权利要求40-58中任一项的长丝，具有的芒赛尔亮度值为2.5/至8.5/，芒赛尔彩度值大于/0.5。
60、一种含有权利要求40-59中任一项的长丝的纱线。
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