專利名稱：九孔型三維卷曲合成纖維及其噴絲板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種異形合成纖維及其紡絲用噴絲板，具體地說，本實用新型涉及一種其截面呈九孔狀的三維卷曲滌綸短纖維及其紡絲用噴絲板。
背景技術(shù)：
單孔，或多孔，而特別是多孔的三維卷曲短纖維具有中空度高、蓬松性能優(yōu)異、回彈性能好、保暖性能強及手感滑爽等優(yōu)點。因而，多孔的三維及其短纖維特別適用于用作布藝填充材料、裝飾布、非織造織物、地毯、仿毛織物及過濾材料等。為此，迄今為止，已有多種單孔、或多孔三維短纖維問世。
例如，申請?zhí)枮椤?2244356”的“高中空度三維立體卷曲纖維噴絲板”的中國專利公開了一種單孔中空的纖維噴絲板，使用該噴絲板可紡制得到一種單孔中空纖維。申請?zhí)枮椤?619836”的“中空聚合物纖維的紡絲設(shè)備和方法”的中國專利公開了一種單孔中空聚合物纖維的紡絲設(shè)備及其紡絲方法，根據(jù)所述紡絲設(shè)備及其紡絲方法，可以紡制得到一種孔壁致密的單孔中空纖維。另外，申請?zhí)枮椤?5119030”的“中空活性炭纖維的制備方法”的中國專利公開了一種單孔中空活性炭纖維的紡絲方法，由此，紡制得到含碳的、可用于催化、醫(yī)藥、電子液相吸附等領(lǐng)域的單孔中空纖維。但上述方法或噴絲板只能紡制得到單孔中空纖維。
又，申請?zhí)枮椤?6220288”的“六孔噴絲頭”的中國專利則介紹了一種可紡制得到其圓形截面基本上為六孔的滌綸短纖維。
不言而喻，纖維的中空多孔數(shù)越多越難以制造。然而，另一方面，纖維的中空孔數(shù)也并不是越多越好，纖維的中空孔數(shù)與纖維的纖度、三維卷曲度及產(chǎn)品要求有著密不可分的聯(lián)系。同時，還須考慮產(chǎn)品的加工性能及其價格/性能比值。
本實用新型的目的在于提供一種九孔中空狀三維卷曲的合成纖維或短纖維，所述纖維在纖維的中空孔數(shù)與纖維纖度、三維卷曲度及產(chǎn)品要求之間具有最佳結(jié)合點，且具有優(yōu)異的產(chǎn)品的加工性能及其價格/性能比值。
本實用新型的目的又在于提供一種九孔中空狀三維卷曲的合成纖維或短纖維的紡絲用噴絲板。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的九孔型三維卷曲的合成纖維的特征在于，所述合成纖維的橫截面呈九個空孔。
本實用新型的九孔中空狀三維卷曲的合成纖維紡絲用噴絲板的特征在于在圍繞其中心的四周部分形成八個缺口環(huán)形的噴絲孔。且，較好的是，所述環(huán)形噴絲孔的缺口偏向纖維截面圓心側(cè)打開。
又，本實用新型的九孔中空狀三維卷曲的合成纖維紡絲用噴絲板的特征在于，在所述紡絲用噴絲板中，在圍繞其中心的四周部分形成八個“T”形的噴絲孔。且，較好的是，所述“T”形的噴絲孔的“T”字與纖維截面徑向斜向設(shè)置。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的九孔型三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板中，所述環(huán)形噴絲孔的缺口偏向纖維截面內(nèi)側(cè)打開。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的九孔型三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板中，所述噴絲板的直徑在260-300mm。
為獲得特別是中空度高、蓬松性能優(yōu)異等的產(chǎn)品優(yōu)點，較好的是，本實用新型的九孔合成纖維的截面為九個空孔均布的圓形截面。
本實用新型的九孔合成短纖維中的空孔橫截面通常為圓形，也可以形成其它形狀，例如，扁圓形等。
本實用新型的九孔合成纖維的原料以滌綸及其改性滌綸為宜，但也可以使用丙綸等。
本實用新型的九孔合成纖維的纖度在3旦尼爾以上，較好的是，在3-15旦尼爾，更好的是在6-10旦尼爾。
本實用新型的九孔合成纖維即可以是長絲，也可以是短纖維。所述短纖維的長度可包括通常所有的短纖維長度，即，32-90mm。較好的是，本實用新型的九孔合成短纖維的長度在55-80mm。
本實用新型的九孔合成纖維的三維立體卷曲數(shù)在6-14個/25mm的范圍。
從而，本實用新型的九孔合成纖維的三維立體卷曲率在10-20％的范圍，較好的是，在13-17％的范圍。
本實用新型的九孔合成纖維按如下的紡絲方法實現(xiàn)將經(jīng)高溫真空干燥后的紡絲原料通過高溫熔融后，從螺桿擠出機擠出，經(jīng)過特制的九孔紡絲噴絲板，再經(jīng)低溫高速的冷風氣流驟冷之后，使熔融體的細流冷卻層絲條。在所述冷卻過程中，空氣的熱交換加速了絲條外側(cè)部分的冷卻成形。從而，則又使得每一根單絲橫截面方向出現(xiàn)一定的結(jié)構(gòu)異差。這種結(jié)構(gòu)差異導致纖維熱收縮性能也隨之出現(xiàn)差異。這樣，經(jīng)拉伸定型后，所述熱收縮差異形成了一定程度的三維立體卷曲。最終形成九孔、三維立體卷曲的合成纖維。
制造本實用新型的九孔型三維卷曲的合成纖維的步驟包括1.將原料通過高溫熔融，制得紡絲熔體；2.將所述紡絲熔體從九孔噴絲板擠出，形成熔體射流；3.當紡絲熔體射流離開噴絲板時，以低溫高速的冷風氣流驟冷，成為初生纖維；4.將初生纖維經(jīng)拉伸浴拉伸、上油、干燥定型、(或在制造短纖維側(cè)場合進行切斷)、打包等工序，最終形成所述九孔型三維卷曲合成纖維或短纖維。
在本實用新型的九孔型三維卷曲合成纖維的紡絲方法中，所述低溫冷卻吹風溫度為22-24℃，風速為2-4米/秒。絲束線速度為600-1200米/分，噴絲板孔數(shù)210孔。拉伸速率為130-180米/分鐘。拉伸溫度為60-75℃。熱定型條件為溫度130-150℃，時間10分鐘以上。
優(yōu)選的是，本實用新型的紡絲方法中，所述低溫冷卻吹風溫度為22-24℃，風速為2-3米/秒。紡絲速度為700-900米/分，拉伸速率為140-160米/分鐘。拉伸溫度為70-75℃。熱定型條件為溫度140-150℃，時間10-60分鐘。
本實用新型紡制得到的九孔型三維卷曲纖維的纖度為3-15旦尼爾，三維立體卷曲數(shù)在6-14個/25mm的范圍。
優(yōu)選的是，本實用新型紡制得到的九孔型三維卷曲纖維的纖度為6-10旦尼爾，三維立體卷曲數(shù)在10-12個/25mm的范圍。


附圖1為本實用新型的九孔三維卷曲合成纖維的實施例中纖維橫截面示意圖。圖中，纖維中心有一個空孔，四周圍有八個空孔。
附圖2為本實用新型的九孔三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板一例的示意圖。圖中，在圍繞其中心的四周部分形成八個缺口環(huán)形的噴絲孔。
附圖3為本實用新型的九孔三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板又一例的示意圖。圖中，形成于圍繞纖維中心的四周部分的八個環(huán)形噴絲孔的缺口偏向纖維截面中心側(cè)。
附圖4為本實用新型的九孔三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板又一個實施例的示意圖。圖中，“T”形的噴絲孔取代“C”字環(huán)形，且噴絲孔的“T”字與纖維截面徑向斜向設(shè)置。
具體實施方式
以下，參照附圖，結(jié)合實施例，更詳細地說明本實用新型。
實施例1采用常規(guī)滌綸切片材料，切片粘度η＝0.63-0.65，干燥后的切片含水為50-80ppm，將紡絲原料的高溫熔融合成樹脂熔體從螺桿擠出機擠出后，提供給如圖3所示的九孔紡絲噴絲板，再經(jīng)低溫高速的冷風氣流驟冷成初生纖維；將初生纖維經(jīng)拉伸浴拉伸、上油、干燥定型、(或在制造短纖維側(cè)場合進行切斷)、打包等工序，最終形成其中心為一個空孔，周圍八個空孔的圓心截面的九孔型三維卷曲滌綸纖維或短纖維。
在上述本實用新型的九孔型三維卷曲合成纖維的紡絲方法中，所述低溫冷卻吹風溫度為22-24℃，風速為2米/秒。紡絲速度為700-9900米/秒，噴絲板孔數(shù)210孔。拉伸速率為150-160米/分鐘。拉伸溫度為60-75℃。熱定型條件為溫度145℃，時間10分鐘以上。
擠出過程中的七區(qū)段溫度分別為一區(qū)280-290℃，二區(qū)295-300℃，三區(qū)315-320℃，四區(qū)310℃，五區(qū)290-295℃，六區(qū)(法蘭區(qū))280-385℃，七區(qū)(彎管區(qū))295℃的溫度范圍。紡絲箱體溫度為282℃。
在本實施例中紡制得到的九孔型三維卷曲短纖維的纖度為6旦尼爾，三維立體卷曲數(shù)在10-14個/25mm的范圍，如圖1所示，纖維中心有一個空孔，四周圍有八個空孔。本實施例的九孔合成纖維或短纖維中空度高、蓬松性能優(yōu)異。
實施例2以如同實施例1所述的方法紡制得到圓形截面的九孔型三維卷曲滌綸纖維或短纖維。不同之處在于，所用滌綸原料為改性滌綸切片，風速為2.5米/秒。紡絲轉(zhuǎn)速為660-670米/秒，拉伸速率為160-170米/分鐘。拉伸溫度為70-75℃。熱定型條件為溫度145℃，時間20分鐘以上，所述噴絲板采用附圖4所示的具有“T”形噴絲孔的九孔三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板。噴絲孔的“T”字與纖維截面徑向斜向設(shè)置。所述七區(qū)段溫度分別為一區(qū)280-290℃，二區(qū)298-304℃，三區(qū)315℃，四區(qū)310-315℃，五區(qū)308-312℃，六區(qū)(法蘭區(qū))280-385℃，七區(qū)(彎管區(qū))285℃的溫度范圍。紡絲箱體溫度為284℃。
在本實施例中紡制得到的九孔型三維卷曲短纖維的纖度為12旦尼爾，三維立體卷曲數(shù)在10-14個/25mm的范圍，其圓形截面如圖1所示，纖維中心有一個空孔，四周圍有八個空孔。本實施例的九孔合成纖維或短纖維中空度高、蓬松性能優(yōu)異。
綜上所述，本實用新型提供了一種其截面呈九孔狀的三維卷曲滌綸纖維或短纖維。本實用新型的九孔型三維卷曲的滌綸纖維具有中空度更高、蓬松性能優(yōu)異、回彈性能更好、保暖性能更強及手感滑爽等優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種九孔型三維卷曲合成纖維，其特征在于，所述合成纖維的橫截面上有九個空孔。
2.如權(quán)利要求1所述的九孔型三維卷曲合成纖維，其特征在于，所述纖維的纖度在3-15旦尼爾。
3.如權(quán)利要求1或2所述的九孔型三維卷曲合成纖維，其特征在于，所述短纖維的三維立體卷曲數(shù)在6-14個/25mm的范圍。
4.如權(quán)利要求1或2所述的九孔型三維卷曲合成纖維，其特征在于，所述合成纖維為滌綸纖維。
5.如權(quán)利要求1或2所述的九孔型三維卷曲合成纖維，其特征在于，所述合成纖維為短纖維，所述短纖維的長度為38-102mm。
6.一種九孔型三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板，其特征在于，在所述紡絲用噴絲板中，在圍繞其中心的四周部分形成八個缺口環(huán)形的噴絲孔。
7.如權(quán)利要求6所述的九孔型三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板，其特征在于，所述環(huán)形噴絲孔的缺口偏向纖維截面圓心側(cè)打開。
8.一種九孔型三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板，其特征在于，在所述紡絲用噴絲板中，在圍繞其中心的四周部分形成八個“T”形的噴絲孔。
9. 如權(quán)利要求8所述的九孔型三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板，其特征在于，所述“T”形的噴絲孔的“T”字與纖維截面徑向斜向設(shè)置。
10. 如權(quán)利要求6-9之任一項所述的九孔型三維卷曲合成纖維紡絲用噴絲板，所述噴絲板的直徑在260-300mm。
專利摘要一種截面九孔型三維卷曲合成纖維或短纖維及其紡絲用噴絲板，九孔型三維卷曲合成纖維或短纖維纖度在3－15旦尼爾。本實用新型的九孔型三維卷曲纖維具有中空度更高、蓬松性能更優(yōu)異、回彈性能更好、保暖性能更強及手感滑爽等優(yōu)點。
文檔編號D01D5/24GK2545220SQ02215538
公開日2003年4月16日 申請日期2002年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月4日
發(fā)明者童勤榮, 蔡國治, 孫祖安, 徐國平, 吳文琴, 吳節(jié)蘋 申請人:上海聯(lián)暢化學纖維廠, 上海第七化學纖維廠