專利名稱：一種正多邊形纖維、其織物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新穎的纖維、其織物及其制備方法，特別是涉及一種具有正多邊形的實(shí)心纖維、其織物及其制備方法。借由正多邊形實(shí)心纖維的特性，本發(fā)明的纖維所制成的織物，可具有高亮光性及防風(fēng)性。
Largman等人的美國專利第5,057,368號揭示一種斷面具有三裂或四裂的長絲，可作為流體過濾介質(zhì)、液體吸收劑、隔熱材料，并且具有良好的液體毛細(xì)作用的性質(zhì)。
Goodall等人的美國專利第5,279,897號揭示一種具有孔隙的空心纖維，適合用于地毯的制作，可具有優(yōu)良的抗污性。
然而，并沒有任何現(xiàn)有技術(shù)指出正多邊形實(shí)心纖維及其制法，此外，目前市面上的纖維絕大多數(shù)都是以圓形為主。
本發(fā)明的第一形態(tài)是提供一種正多邊形纖維的制備方法，其包括將一纖維原料加熱熔融；將該加熱熔融的纖維原料經(jīng)由一正多邊形紡嘴而擠出，以形成一絲狀流體；冷卻固化該絲狀流體，以形成一絲狀物；卷取該絲狀物；以及將該絲狀物延伸假捻，以產(chǎn)生具有正多邊形的纖維。
本發(fā)明的第二形態(tài)是提供利用上述制程所制備的正多邊形纖維。
本發(fā)明的第三形態(tài)是提供由上述正多邊形纖維所制成的織物，借由正多邊形實(shí)心纖維的特性，本發(fā)明的織物可具有高亮光性以及防風(fēng)保溫等的物理性質(zhì)。
本發(fā)明提供一種正多邊形纖維的制備方法，其包括下列步驟將一纖維原料加熱熔融；將該加熱熔融的纖維原料經(jīng)由一正多邊形紡嘴而擠出，以形成一絲狀流體；冷卻固化該絲狀流體，以形成一絲狀物；卷取該絲狀物；以及將該絲狀物延伸假捻，以產(chǎn)生具有正邊形的纖維。
此處所使用的“正多邊形”是指任何正三邊形以上(含正三邊形)的邊數(shù)的形狀，一般包括正三邊形、正四邊形、正五邊形、正六邊形或更多。
適合于本發(fā)明所使用的纖維原料包括聚酯、聚酰胺以及聚烯烴等，是為一般熟悉于紡纖技術(shù)的人士所熟知。
可使用的聚酯并無特別限制，并且可視特定的需要而選擇，包括環(huán)脂肪族、脂肪族及芳香族聚酯。適合的例子包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯、聚丙交酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚乙醇酸、聚己二酸乙二醇酯等等；較佳是聚對苯二甲酸乙二醇酯。其他聚酯的例子可參見美國專利第4,454,196、4,410,473及4,359,557號。
可使用的聚酰胺包括尼龍(Nylol)系列的聚合物產(chǎn)品，例如，尼龍6(聚(6-氨基己酸))、尼龍66(聚(六亞甲基己二酰胺))、尼龍4(聚(4-氨基丁酸))、尼龍11(聚(11-氨基十一烷酸))等等；較佳是尼龍6或尼龍66。其他聚酰胺的例子說明于J.Gordon Cook的“織品纖維手冊”，第5版，Trowbridge GB(1984)，第19-20頁。
可使用的聚烯烴包括(但并不限于此)，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚異丁烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚(3-甲基-1-丁烯)、聚(1-己烯)等等；較佳是聚丙烯。其他聚烯烴的例子可參見美國專利第4,137,391、4,562,869、4,567,092及4,559,862號。
本發(fā)明的制備方法首先須將上述纖維原料加熱熔融，加熱的溫度需視各種不同原料的熔點(diǎn)以及各式紡嘴的特性而配合調(diào)整，一般是介于150-300℃之間。以聚對苯二甲酸乙二醇酯為例，加熱熔融的溫度可在270-300℃之間，以聚丙烯為例，加熱熔融的溫度可在200-280℃之間。
加熱熔融之后，將進(jìn)行纖維原料經(jīng)由一正多邊形的紡嘴而抽絲的步驟，紡嘴的形狀可由所需的最終纖維形狀而決定，亦即，如果需要得到正四邊形的纖維，則此處就使用正四邊形的紡嘴，同理，如果需要得到正三邊形的纖維，則此處就使用正三邊形的紡嘴。
抽絲之后，即進(jìn)行冷卻固化的步驟，以將流體狀的纖維固化為固體狀。冷卻固化一般包含以溫度約10-25℃的冷風(fēng)風(fēng)浴以及上油的步驟，以用于集束。所使用的油脂并無特定限制，并且為本技術(shù)領(lǐng)域人士所熟知。冷風(fēng)的溫度及風(fēng)速亦可由熟悉于此技術(shù)者而加以判斷。
冷卻固化后就可進(jìn)行卷取以及延伸假捻的步驟，以增加纖維的膨松度。應(yīng)注意的是，在延伸假捻的過程中，需使纖維的形狀保持所需的正多邊形，因此，適當(dāng)?shù)臋C(jī)械參數(shù)的調(diào)整是必要的(請參見以下實(shí)施例)。
借由上述制程，可獲得具有正多邊形的纖維，并且其纖維細(xì)度約在0.5-56dpf(丹尼數(shù)/絲)之間。上述具有正多邊形的纖維，可加工制成各種織品，包括(但并不限于此)梭織布(woven)、編織物(knit)或不織布(non-woven)的結(jié)構(gòu)的形式。將纖維加工編織成織物的方法并無特別限制，且其為熟悉紡纖技術(shù)的人士所熟知。
由于正多邊形的特性，在織物中的纖維排列可更加致密，因此具有優(yōu)異的亮光性、防風(fēng)性及保溫性等物理性質(zhì)；可應(yīng)用于衣物產(chǎn)品(例如衣料、鞋材、帽子等)、家用產(chǎn)品、生生醫(yī)療材料、汽車內(nèi)裝、家用產(chǎn)品等等，具有高經(jīng)濟(jì)價值。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將借由以下的實(shí)施例而作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但這些實(shí)施例僅是作為舉例說明，而并非用以限定本發(fā)明的范疇。
實(shí)施例1正四邊形纖維的制備(一)將纖維原料聚對苯二甲酸乙二醇酯(R-PET；極限粘度0.64)于280℃的紡溫加熱熔融，并經(jīng)由止四邊形的紡嘴抽絲，吐出量為32.8克/分。于16.1℃的冷風(fēng)，風(fēng)速0.44米/秒進(jìn)行冷卻，并以10％的油脂，0.6％的上油率，在紡嘴出口110厘米處上油，以進(jìn)行固化作用。之后，以3,000米/分的速度卷取上述冷卻固化的纖維，得到100丹尼/24根絲的纖維束；并測試其纖維強(qiáng)度(克/丹尼)及伸度(％)。接著進(jìn)行延伸假捻，作成經(jīng)紗四角、緯紗四角的纖維，同時測試其纖維強(qiáng)度及伸度。結(jié)果如

圖1及表1所示。
實(shí)施例2正四邊形纖維的制備(二)將纖維原料聚對苯二甲酸乙二醇酯(R-PET；極限粘度0.64)于280℃的紡溫加熱熔融，并經(jīng)由正四邊形的紡嘴抽絲，吐出量為65.6克/分。于16.1℃的冷風(fēng)，風(fēng)速0.44米/秒進(jìn)行冷卻，并以10％的油脂，0.6％的上油率，在紡嘴出口110厘米處上油，以進(jìn)行固化作用。之后，以3,000米/分的速度卷取上述冷卻固化的纖維，得到200丹尼/24根絲的纖維束；并測試其纖維強(qiáng)度及伸度。接著進(jìn)行延伸假捻，作成經(jīng)紗四角、緯紗四角的纖維，同時測試其纖維強(qiáng)度及伸度。結(jié)果如圖1及表1所示。
比較例1圓形纖維的制備(一)將纖維原料聚對苯二甲酸乙二醇酯(R-PET；極限粘度0.64)于280℃的紡溫加熱熔融融，并經(jīng)由圖形紡嘴抽絲，吐出量為31.8克/分。于16.1℃的冷風(fēng)，風(fēng)速0.44米/秒進(jìn)行冷卻，并以10％的油脂，0.6％的上油率，在紡嘴出口110厘米處上油，以進(jìn)行固化作用。之后，以3,000米/分的速度卷取上述冷卻固化的纖維，得到100丹尼/24根絲的纖維束；并測試其纖維強(qiáng)度(克/丹尼數(shù))及伸度(％)。接著進(jìn)行延伸假捻，作成經(jīng)紗四角緯紗四角的纖維，同時測試其纖維強(qiáng)度及伸度。結(jié)果如表1所示。
比較例2圓形纖維的制備(二)將纖維原料聚對苯二甲酸乙二醇酯(R-PET；極限粘度0.64)于280℃的紡溫加熱熔融，并經(jīng)由圓形紡嘴抽絲，吐出量為65.1克/分鐘。于16.1℃的冷風(fēng)，風(fēng)速0.44米/秒進(jìn)行冷卻，并以10％的油脂，0.6％的上油率，在紡嘴出口110厘米處上油，以進(jìn)行固化作用。之后，以3,000米/分的速度卷取上述冷卻固化的纖維，得到200丹尼/24根絲的纖維束；并測試其纖維強(qiáng)度及伸度。接著進(jìn)行延伸假捻，作成經(jīng)四角緯四角的纖維，同時測試其纖維強(qiáng)度及伸度。結(jié)果如下表1所示。
表1纖維物理性質(zhì)比較

注d表示丹尼數(shù)實(shí)施例3正三邊形纖維的制備將纖維原料聚對苯二甲酸乙二醇酯(R-PET；極限粘度0.64)于280℃的紡溫加熱熔融，并經(jīng)由正三邊形的紡嘴抽絲，吐出量為32.8克/分。于16.1℃的冷風(fēng)，風(fēng)速0.44米/秒進(jìn)行冷卻，并以10％的油脂，0.6％的上油率，在紡嘴出口110厘米處上油，以進(jìn)行固化作用。之后，以3,000米/分的速度卷取上述冷卻固化的纖維，得到100丹尼/24根絲的纖維束；接著進(jìn)行延伸假捻，作成經(jīng)紗三角、緯紗三角的纖維，結(jié)果如圖2所示。
正四邊形纖維織物與圓形纖維織物的物性比較將正四邊形纖維織物與圓形纖維織物所織成的布樣分別測其風(fēng)阻壓差如下表

所得風(fēng)阻系數(shù)較一般傳統(tǒng)圓形纖維織物平均高出15％以上。將正四邊形纖維織物與圓形纖維織物所織成的布樣分別測其明亮度(L值)如下表

由上述表1的纖維強(qiáng)度及伸度數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明的正四邊形纖維與傳統(tǒng)方法制備的圓形纖維，在物理性質(zhì)上相當(dāng)。但由本發(fā)明的正四邊形纖維所制成的織物的物性分析結(jié)果顯示，由于纖維的排列較為致密，因此在亮光性及防風(fēng)保溫性各方面，均優(yōu)于傳統(tǒng)圓形超細(xì)纖維所制得的織物。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作出各種更動與潤飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種正多邊形實(shí)心纖維的制備方法，其特征在于，包括下列步驟將一纖維原料加熱熔融；將該加熱熔融的纖維原料經(jīng)由一正多邊形紡嘴而擠出，以形成一絲狀流體；冷卻固化該絲狀流體，以形成一絲狀物；卷取該絲狀物；以及將該絲狀物延伸假捻，以產(chǎn)生具有正多邊形的纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的正多邊形包括正三邊形、正四邊形、正五邊形或正六邊形。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的纖維原料選自聚酯、聚酰胺和聚烯烴。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的聚酯包括聚對苯二甲酸乙二醇酯。
5.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的聚酰胺包括尼龍6和尼龍66。
6.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的聚烯烴包括聚丙烯。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的纖維原料的熔融溫度是介于150-300℃之間。
8.一種正多邊形實(shí)心纖維，其特征在于，它是由權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的制備方法所制備。
9.如權(quán)利要求8所述的正多邊形實(shí)心纖維，其特征在于，它具有0.5-5pdf的纖維細(xì)度。
10.一種織物，其特征在于，它是由權(quán)利要求8或9所述的正多邊形實(shí)心纖維所制備。
11.如權(quán)利要求10所述的織物，其特征在于，其包括梭織布、編織物和不織布的結(jié)構(gòu)形式。
12.如權(quán)利要求11所述的織物，其特征在于，其具有明亮度L值至93.5以上，且其風(fēng)阻壓差較一般傳統(tǒng)圓形纖維織物平均高出15％以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種正多邊形纖維的制備方法，該方法包括將一纖維原料加熱熔融；將該加熱熔融的纖維原料經(jīng)由一正多邊形紡嘴而擠出，以形成一絲狀流體；冷卻固化該絲狀流體，以形成一絲狀物；卷取該絲狀物；以及將該絲狀物延伸假捻，以產(chǎn)生具有正多邊形的纖維。借由本發(fā)明的纖維所制成的織物，可具有高亮光性，高防風(fēng)性及保溫性。
文檔編號D01D5/253GK1421552SQ0114014
公開日2003年6月4日 申請日期2001年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月27日
發(fā)明者陳聯(lián)泰, 陳亭秀, 胡瑋 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院