專利名稱：多段節(jié)線絲或纖維的制備方法以及由此形成的線絲或纖維和紡織物面料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織品及其應(yīng)用，特別涉及織造的、針織的或非織造的紡織物面料。本發(fā)明的主題是一種制備多段節(jié)線或多段節(jié)纖維的方法，以及由此形成的線或纖維與由該線或纖維制成的紡織物面料。
現(xiàn)在人們知道許多的多段節(jié)纖維或線絲、以及非織造的紡織物面料的制備方法，這些方法歸諸于附加的相適應(yīng)的分離成其纖度很差的基本線絲的分離技術(shù)。目前，這些多段節(jié)的線絲或纖維被制成單纖維或單線絲的形式，其中以分級的或與不同種聚合物一起加入的方式提供一種或多種熱塑性的或溶于一種特定溶劑的聚合物料，這取決于段節(jié)情況以及所希望的經(jīng)共擠壓從拉絲咀(拉模)孔中擠出的基本線絲的形狀。
然而，共擠壓技術(shù)導(dǎo)致一些局限和缺點(diǎn)。
由多段節(jié)線絲分離成基本線絲往往難于實(shí)施，而且需要設(shè)備裝置，該裝置可產(chǎn)生很大的分離力，主要是機(jī)械分離力。
此外，當(dāng)線絲或纖維是由基本線絲或纖維所組成時，而且是由同一種聚合物或由化學(xué)兼容的聚合物所形成時，那么上述分離過程幾乎是不可能實(shí)施的。
上述分離成基本線絲的困難主要是由于相互形成不同基本線絲的相層混合。因?yàn)楫?dāng)基本聚合物還處于可混合狀態(tài)時，就形成了該結(jié)合。
此外，由于需要復(fù)雜的供料循環(huán)系統(tǒng)，更細(xì)纖度的線絲或纖維擠出和編織(結(jié)網(wǎng))的較低極限條件，以及來自于共擠出和實(shí)施困難的物理學(xué)上的不可能性及所需用的價格十分昂貴的拉絲模等，使借助于現(xiàn)有技術(shù)可制作的各種形式與纖度也受到限制。
此外，借助于現(xiàn)有技術(shù)也不可能達(dá)到具有清晰輪廓的復(fù)雜形狀，例如棱角、刻痕等等。因?yàn)楹笳邥捎谝簯B(tài)或熔融態(tài)的聚合物的流變學(xué)特性而融合。
本發(fā)明的目的就是消除上述缺點(diǎn)。
本發(fā)明提供一種制備多段節(jié)線絲或纖維和/或所組成的結(jié)構(gòu)物、特別是紡織物面料的方法，其中擠壓或編織熱塑性聚合物或聚合物溶液，其特征是，把處于適當(dāng)流變學(xué)條件下的聚合物輸送到一個噴絲咀中，通過初捻孔或擠壓孔擠出聚合物料，這些孔口彼此相分離，并分布成一個或多個孔組中，以便形成由至少兩個基本線絲所組成的一組或多組線。接著由此通過粘貼接觸使不同的從各個孔口組中出來的基本線絲結(jié)合成一種每個線組具有多段節(jié)橫截面的線絲，其中不存在或只存在受限的相層混合。然后，在將其繼續(xù)進(jìn)行加工和/或處理之前，特別是在直接送去制成脫紗纖維、絲線筒子、纜線或非織造纖維織物以前，就對上述形成的線絲進(jìn)行最終的加強(qiáng)與延伸處理。
據(jù)下述的說明可以進(jìn)一步了解本發(fā)明，其中涉及優(yōu)選的制備方法，它們只是作為實(shí)例，而不能當(dāng)作唯一的選擇，而且與附圖一起加以描述。
附

圖1-6表示據(jù)本發(fā)明的五種實(shí)施方案所用的噴絲咀板的俯視圖；附圖7是本發(fā)明制備方法中所用的噴絲咀的側(cè)向垂直截面的部分剖面圖；附圖8是附圖7所示的噴絲咀部分的俯視圖；附圖9是本發(fā)明制備方法中所用的另一個實(shí)施方案的噴絲咀的側(cè)向垂直截面的部分剖面圖。
本發(fā)明是制備多段節(jié)線絲或纖維和/或由其組成的結(jié)構(gòu)物、特別是紡織物面料的方法，其中把處于適當(dāng)流變學(xué)條件下的聚合物料1、1’送入噴絲咀2中，接著通過初捻孔或擠壓孔口On、Om擠壓出上述聚合物料，這些孔口彼此相分離，但是分布在一個孔口組或多個孔口組G中，以便形成由至少兩個基本線絲3、3’所組成的一組或多組線。然后由此通過粘貼接觸，使不同的、從每個孔口組G的每個孔口On、Om涌出的基本線絲3、3’結(jié)合成一種每個線組具有多段節(jié)截面的線絲4，其中不存在或只存在有限的相層混合。接著在將其繼續(xù)進(jìn)行加工和/或處理以前，特別是在直接送去制成脫紗纖維、線卷、纜線或非織造纖維層織物以前，就對上述形成的線絲4進(jìn)行加強(qiáng)和延伸處理。
因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的共擠壓工藝不同，其中由不同組分組成的相層在唯一的用于通過多段節(jié)線絲或多段節(jié)纖維的初捻孔口中相互接觸，當(dāng)該相層還是可混合時，從彼此相隔離的噴咀口On、Om出來的擠壓物料和從該孔口出來的并形成不同基本線絲3、3’的組分在噴咀口On、Om的外邊相接觸，形成了表層薄膜5、5’，它們隔開上述組分的相層，后者的粘度明顯地與在噴咀口On、Om區(qū)域的物質(zhì)的粘度有區(qū)別。
人們因此也制得一種多段節(jié)線絲或多段節(jié)纖維4，其具有來自于不同組分的界面間粘貼接觸的內(nèi)聚力，并具有足夠的彈性與粘性，以形成一個粘貼的表面結(jié)合。然而，同時也有足夠的固結(jié)性，以避免每個出現(xiàn)在接觸表面區(qū)域內(nèi)的相層混合。
在每個不同的基本線絲或纖維3、3’之間存在的結(jié)合力足以使得過程中以及隨后的加工或處理階段中的多段節(jié)線絲或纖維4都能保持一致的結(jié)構(gòu)不變(其中多段節(jié)線絲或纖維當(dāng)然比分離的不同基本線絲具有更高的阻力)，然而程度有限，因此有利于其隨后的分離過程主要是通過機(jī)械方法分離。
噴出基本線絲3、3’的噴咀口On、Om通常是單一孔口(實(shí)壁孔)的噴咀，它不再劃分也不分段節(jié)，使編織變得容易。
然而，根據(jù)線絲或纖維型式以及所形成的紡織物面料的型式，可以使一個或多個的噴咀口On、Om再劃分或分段節(jié)，特別是在制備雙葉片層狀脫紗纖維時，可以把噴咀口劃分兩個分室。
根據(jù)本發(fā)明的第一個特點(diǎn)，如附圖7和9所示，在同一個孔口組G的噴咀口On、Om彼此是如此分布的，以致于使在每個噴咀口On、Om的出口處上擠壓成形的由聚合物料組成的隆起部位Bn或Bm與至少一個從同一個孔口組G的至少一個另外的噴咀口On、Om的出口處上擠壓成形的隆起部位Bn或Bm相接觸。
在噴咀口的出口處成形的、并由此可拉伸成基本線絲3、3’的隆起部位Bn、Bm的構(gòu)成及大小是取決于噴咀出口的形狀、大小，用于擠壓的聚合物或聚合物溶液的種類，擠壓與編織時的壓力、速度及流變學(xué)條件，以及固結(jié)條件等。
上述最后的參數(shù)也可以影響受到不同基本線絲3、3’間的結(jié)合力。
本發(fā)明的一個較佳實(shí)施方案證實(shí)，具有圓的或明顯圓環(huán)形截面的噴咀口On、Om的一個孔口組G的每個噴咀口On與同一個孔口組G的至少一個另外噴咀口Om具有如下的關(guān)系式(1)0.5×(Dn+Dm)/2≤d≤5×(Dn+Dm)/2(1)式中的n與m不相同，n可由1至T變化，m也可由1至T變化，T是孔口組G的噴咀口總數(shù)量，Dn是噴咀口On的直徑，Dm是噴咀口Om的直徑，d是On’點(diǎn)與Om’點(diǎn)之間的距離，兩個相關(guān)的噴咀口On和Om相鄰安排(參見相關(guān)的附圖8)。
另外，也證實(shí)具有噴咀口On、Om的一個孔口組G的每個噴咀口On最好與同一個孔口組G的至少一個另外的噴咀口Om具有如下關(guān)系式(2)0.5×(Dn+Dm)/2≤d≤2×(Dn+Dm)/2(2)
然而，同一個孔口組G的噴咀口On、Om的截面形狀和大小及其分布是由多段節(jié)線絲和/或由此制得的結(jié)合體4所希望有的特性、大小與構(gòu)型所決定，其中唯一需要檢驗(yàn)的條件是，每個基本線絲3、3’與至少一個另外的基本線絲3、3’粘貼接觸。
本發(fā)明可盡可能容易地制得具有復(fù)合的編織外形的多段節(jié)線絲4，其中使用噴咀板2，該板上裝有工業(yè)上易制造與安裝的噴咀口On、Om。
由于外部隆起物5、5’形成后基本線絲3、3’的結(jié)合，具有簡單形狀的基本線絲或纖維3、3’的輪廓細(xì)節(jié)彼此相結(jié)合。為了使線絲或纖維4形成復(fù)合的截面，不需進(jìn)行熔化，而是要明確地適應(yīng)噴咀口On、Om的形狀，由此經(jīng)冷卻后可得到具有清晰截面的線絲或纖維，甚至具有十分復(fù)雜的構(gòu)型。
據(jù)本發(fā)明的另一個特點(diǎn)，為了適應(yīng)多段節(jié)線絲4的聚合力，可以使由同一個孔口組G的相鄰噴咀口On、Om出來的至少兩個基本線絲3、3’之間的粘貼接觸以連續(xù)的或間斷的方式無規(guī)則地脫落。
如附圖9所示，在一個孔口組G的至少一個噴咀口On與在同一個孔口組G的至少一個相鄰的噴咀口Om的出口處上形成的隆起部位Bm有效接觸的區(qū)域內(nèi)，在每個噴咀口On、Om的出口處由聚合物料擠壓成形的隆起部位Bn、Bm的形狀發(fā)生變化，以便改變或取消兩個形成的基本線絲3、3’之間的粘貼接觸。
為了實(shí)施上述過程，可以在相關(guān)的孔口On與Om之間注入氣流或加入一個板片或尖端物。
根據(jù)欲制備的非織造纖維層織物的種類和性質(zhì)，可以向同一個孔口組G的噴咀口On、Om送入同一種聚合物料1，或送入至少兩種不同的聚合物料1、1’。
如附圖1-9所示，本發(fā)明的主題還有一個用于實(shí)施本發(fā)明方法的噴咀板2，其特征是，在板上有許多噴咀口On、Om，它們分布在一個或多個的孔口組G中，其中證實(shí)，具有圓的或明顯圓環(huán)形截面的噴咀口On、Om的一個孔口組G的每個噴咀口On與上述同一個孔口組G的至少一個另外的噴咀口Om具有關(guān)系式(1)，或最好有關(guān)系式(2)。
本發(fā)明的制備方法可以制得一種多段節(jié)的線絲或纖維，其分別是由多個基本線絲或基本纖維3、3’所構(gòu)成的，它們至少是兩個與兩個地，相互間用預(yù)定的結(jié)合力，通過其表層膜5、5’的縱向粘貼接觸，以每個相層沒有發(fā)生混合或只發(fā)生有限的相層混合的方式相結(jié)合。
用1-6的附圖所示的各種形狀的噴咀板，借助于一些實(shí)例，可以非唯一地描述據(jù)本發(fā)明的制備方法制備多段節(jié)線絲4。
用附圖1中的噴咀板2可以制備一個三葉片層狀的線絲4；用附圖2A與2B的板可以制備縱向分段的帶形或膜形的線絲4；用附圖3的噴咀板可以制備雛菊形的線絲4；用附圖4的噴咀板可以制備出空管型的線絲4；用附圖5的噴咀板可以制備雙葉片層狀的線絲4(其中的兩種基本線絲3、3’可由同一種聚合物或由兩種不同的聚合物所組成)；用附圖6的噴咀板可以制備出具有兩種不同直徑的、并由不同纖度的基本線絲3、3’所組成的、交叉成形的空管型的線絲4。
我們發(fā)現(xiàn)，采用附圖3的噴咀板2所制備的線絲4的結(jié)構(gòu)適合于用難擠壓成形的和/或難加工處理的聚合物制備基本線絲3’，其中把中心的基本線絲3當(dāng)作導(dǎo)線絲，它是由易擠壓成形的聚合物制成的，其隨后的加工處理就會無損害地進(jìn)行。
本發(fā)明也涉及紡織品纖維層織物，特別是非織造的并直接制備的纖維層織物，其特征是，它至少是部分地由上述制備方法所制成的多段節(jié)線絲4所組成的。
根據(jù)本發(fā)明的特性，上述制成的纖維層織物可以經(jīng)受至少一次的加工處理，它主要是通過機(jī)械的或液壓的作用，使多段節(jié)線絲4至少可以部分地、最好全部分開成基本線絲3、3’，并加以分離。
為了詳述本發(fā)明，用下列兩個實(shí)施例加以說明實(shí)施例1用與法國專利文獻(xiàn)Fr.742O254相同的方法制備一種由其表面參數(shù)為110克/米2(NFG 38013)的雙段節(jié)無終端線絲所組成的纖維層織物(Vlies)。
形成紡織物面料的線絲的構(gòu)型，在分離之前，是基于由100％PES組成的、其纖度為1.2dTex的雙葉片層狀的纖維的構(gòu)型(附圖10，參見該線絲的截面)。
所用的聚合物(聚酯)具有下列特征物質(zhì)聚對苯二甲酸乙二酯，TiO20.4％熔點(diǎn)256℃熔融態(tài)的粘度210泊(290℃)產(chǎn)地與型號 Hoechst公司的Typ20型編織擠壓條件在其露點(diǎn)為-40℃的干燥空氣中進(jìn)行干燥，在170℃中處理3個小時，并在含氮?dú)夥罩邢驍D壓機(jī)中供料。
編織裝置是圓環(huán)形的，并裝有一個噴咀板，板上有240組由兩個彼此以0.15毫米互相分離排列的毛細(xì)管(噴咀出口)所組成的孔口組，該毛細(xì)管的直徑是0.2毫米，高度為0.4毫米。
聚合物的熔化/擠壓溫度是295℃，編織速度是4000米/分鐘，每個孔口組的處理量是0.5克/分鐘(0.25克/分鐘/毛細(xì)管)。
加強(qiáng)——結(jié)合把225巴壓力(每側(cè)邊兩次)與35米/分鐘的速率的液壓結(jié)合作用力實(shí)施于上述制成的紡織物面料上(進(jìn)行四次)，其中使用130微米的噴咀。把原來纖度為1.2dTex的線絲分離成兩個其纖度為0.6dTex的線絲。<
實(shí)施例2制備一種由其表面參數(shù)為130克/米2的、無終端線絲所組成的纖維層織物。
組成紡織物面料的線絲的構(gòu)形是基于由屬于同一個孔口組的三個毛細(xì)管出來的三葉片層狀的纖維的構(gòu)型(附圖11參見線絲的截面)。同一個供料噴頭的三個毛細(xì)管是放置于其邊長為0.4毫米的等邊三角形的三個頂點(diǎn)上。每個毛細(xì)管的直徑是d＝0.25毫米，高度為2d，兩個毛細(xì)管之間的距離是0.15毫米。
所用的聚合物與擠壓/編織條件與實(shí)施例1相同。
每個孔口組的處理量約為0.66克/分鐘(3×0.22克)，而編織/拉伸速度為4500米/分鐘，其中制備出其纖度為1.5dTex的線絲。
加強(qiáng)——定形用其細(xì)度為40RB的針，在每平方厘米的紡織物面料上鑿開200個其侵入深度為12毫米的雙面針狀風(fēng)眼。
最終加工——應(yīng)用然后，用苯乙烯/丁二烯樹脂浸漬產(chǎn)品，浸漬量為480克/平方米，接著壓制軋光，最終產(chǎn)品用于加固鞋類。
盡管上述的本發(fā)明詳細(xì)描述了熔融態(tài)聚合物的熱態(tài)擠壓方法，然而它也適用于干式編織方法[溶劑+聚合物溶劑汽化擠壓]，以及濕法的編織方法[溶劑+聚合物，及置于溶劑浴中的噴咀口]。
本發(fā)明當(dāng)然并不只限于上述用附圖加以說明的實(shí)施方案。對于各個要素狀況的可能改變或等價技術(shù)的代替所導(dǎo)致的改變，都沒有超出本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.多段節(jié)線絲或纖維和/或所組成的結(jié)構(gòu)物、特別是紡織物面料的制備方法，其中對熱塑性聚合物或聚合物溶液進(jìn)行擠壓或編織，該方法的特征是，把處于適合流變學(xué)條件的聚合物料(1、1’)送入一個噴絲咀(2)中，通過編織-或擠壓孔口(On、Om)把上述聚合物擠壓出去，上述孔口On、Om彼此相分開，但是分布在一個孔口組或多個孔口組(G)中，以便形成由至少兩個基本線絲(3、3’)所組成的一組布線或多組布線，接著由此通過粘貼接觸，使從各個孔口組(G)的孔口(On、Om)出來的基本線絲(3、3’)結(jié)合成一個具有每個孔口組(G)的多段節(jié)截面的線絲(4)，其中不存在或只存在有限的相層混合，并在將其繼續(xù)進(jìn)行加工和/或處理以前，尤其是在直接送去制成脫紗纖維、絲線筒子、纜線或非織造維纖層織物以前，對上述形成的線絲(4)進(jìn)行最終的加強(qiáng)與延伸處理
2.據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征是，同一個孔口組(G)的初捻孔口(On、Om)是如此相互分布的，以致于由聚合物料組成的、并在每個上述的噴咀口(On、Om)的出口處通過擠壓形成的隆起部位(Bn或Bm)與至少一個在同一個孔口組(G)的至少一個另外的噴咀口(On、Om)的出口處成形的隆起部位(Bn或Bm)相接觸。
3.據(jù)權(quán)利要求1和2中任意一項(xiàng)的方法，其特征是，具有圓的或明顯環(huán)形截面的噴咀口(On、Om)的一個孔口組(G)的每個噴咀口(On)與上述同一個孔口組(G)的至少一個其它的噴咀口(Om)具有如下的關(guān)系式0.5×(Dn+Dm)/2≤d≤5×(Dn+Dm)/2式中的n與m是不相同的，n在1至T之間變化，m在1至T之間變化，而T是孔口組(G)的噴咀口的總數(shù)量，Dn是噴咀口(On)的直徑，Dm是噴咀口(Om)的直徑，d是兩個輪廓最接近的噴咀口(On與Om)的On’點(diǎn)與Om’點(diǎn)之間的相隔距離。
4.據(jù)權(quán)利要求3的制備方法，其特征是，具有噴咀口(On、Om)的一個孔口組(G)的每個噴咀口(On)與同一個孔口組(G)的至少一個其它的噴咀口(Om)具有如下的關(guān)系式0.5×(Dn+Dm)/2≤d≤2×(Dn+Dm)/2
5.據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)的制備方法，其特征是，同一個孔口組(G)的噴咀口(On、Om)的截面形狀和大小及其分布是由多段節(jié)線絲和/或由此制得的組合體(4)所希望有的特性、大小與構(gòu)型所決定的。
6.據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)的制備方法，其特征是，向同一個孔口組(G)的噴咀口(On、Om)輸送同一種聚合物料(1)。
7.據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)的制備方法，其特征是，向同一個孔口組(G)的噴咀口(On、Om)輸送至少兩種不同的聚合物料(1，1’)。
8據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)的制備方法，其特征是，由同一個孔口組(G)的相鄰的噴咀口(On、Om)出來的至少兩個基本線絲(3、3’)之間的粘貼接觸是以連續(xù)的或間斷的方式無規(guī)則地脫落的。
9.據(jù)權(quán)利要求8的制備方法，其特征是，在每個噴咀口(On、Om)的出口處由聚合物料擠壓成形的隆起部位(Bn、Bm)的形狀，在一個孔口組(G)的至少一個噴咀口(On)與在同一個孔口組(G)的至少一個相鄰的噴咀口(Om)的出口處上形成的隆起部位(Bm)有效接觸的區(qū)域內(nèi)發(fā)生變化，以便改變或取消兩個形成的基本線絲(3、3’)之間的粘結(jié)接觸。
10.用于權(quán)利要求1-9中任意一種制備方法的噴咀板，其特征是，包括許多噴咀口(On、Om)，后者布置在一個或多個孔口組(G)中，其中，一個具有噴咀口(On、Om)的孔口組(G)中的每一個噴咀口(On)的截面是圓形或明顯圓環(huán)形的，其與同一個孔口組(G)的至少一個噴咀口(Om)具有下列關(guān)系式0.5×(Dn+Dm)/2≤d≤5×(Dn+Dm)/2式中的n與m是不相同的，n在1至T之間變化，m在1至T之間變化，而T是孔口組(G)的噴咀口的總數(shù)量，Dn是噴咀口(On)的直徑，Dm是噴咀口(Om)的直徑，d是兩個輪廓最接近的噴咀口(On與Om)的On’點(diǎn)與Om’點(diǎn)之間的相隔距離。
11.權(quán)利要求10的噴咀板，其特征是，具有噴咀口(On、Om)的孔口組(G)的每個噴咀出口(On)與同一個孔口組(G)的至少一個另外的噴咀(Om)具有下列關(guān)系式0.5×(Dn+Dm)/2≤d≤2×(Dn+Dm)/2
12.由權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述方法得到的多段節(jié)線絲或多段節(jié)纖維，它由多個基本線絲或纖維(3、3’)構(gòu)成，它們至少是兩個與兩個地、相互間用預(yù)定的結(jié)合力、通過其表面層模(5、5’)縱向粘貼接觸、以每個相層沒有發(fā)生混合或只發(fā)生有限的混合的方式相結(jié)合的。
13.織物，特別是無紡纖維層織物，其特征是，它至少部分地由權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述方法得到的多段節(jié)線(4)所制成。
14.織物，特別是權(quán)利要求13的無紡纖維層織物，其特征是，制成后至少進(jìn)行一種處理，使其主要通過物理或化學(xué)作用，至少部分地、最好全部將多段節(jié)線(4)分開成基本線(3、3’)。
全文摘要
本發(fā)明涉及多段節(jié)線絲或纖維和/或所組成的造構(gòu)物的制備方法,以及由此形成的線絲或纖維與紡織物面料。其特點(diǎn)是把處于適合流變學(xué)條件的聚合物料(1、1’)送入一個噴絲嘴(2)中,通過編織—或擠壓孔口(O
文檔編號D04H3/14GK1268587SQ00108300
公開日2000年10月4日 申請日期2000年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月1日
發(fā)明者R·格羅藤, J·巴拉威安, G·里伯雷特 申請人:卡爾·弗羅伊登伯格公司