具有异形横截面的聚合物长丝的制作方法

专利名称：具有异形横截面的聚合物长丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是合成聚合物长丝，该长丝具有垂直于长丝纵向轴线的“开口空心”异形横截面。本发明还涉及用于长丝熔体挤出的纺丝板，和涉及通过熔体挤出而制造长丝的方法。
背景技术：
源于合成聚合物，尤其是象尼龙66和尼龙6的聚酰胺聚合物的纺织纤维或长丝，和由类似聚酰胺聚合物熔融挤压的复丝通常是作为部分取向丝(POY)和拉伸丝而制作服装。POY将具有大于约55％的断裂伸长率并且拉伸丝将具有较低的伸长率。对于由各种类型如POY和拉伸丝的复丝所构成的每一种长丝来说，圆形是最普通的横截面形状。包括三叶片或6叶片形状的特殊的长丝横截面形状的变化已由日本专利文献JP01-20243(Nihon Ester KK)所揭示，扇形椭圆横截面如已被美国专利US5,834,119(Roop)所揭示，而具有单纵向空隙的空心聚酰胺长丝已揭示在美国专利US5,604,036(Bennett等人)中。
所有上述实例已知各种异形横截面形状的POY和拉伸丝线。具有一些横截面形状而不是圆形形状的长丝为织物和具有变化可见外观、不透明性和保护层以及较轻重量的服装提供复丝。由空心长丝构成的纱线，例如上述美国专利的纱线提供了较轻重量的织物和服装并且与传统的圆形长丝相比增强了耐热特性。当由传统的工艺，例如气流喷射变形(AJT)和假捻变形(FTT)而挤压以获得膨松纱线时，空心长丝纱线尤其适合于衣服用途。直接用于织造领域的空心扁平纱线也是已知的。
高空隙容积空心形式的部分取向和扁平尼龙两种纱线已由Bennett等人所揭示。然而，具有纵向空隙的长丝在纺丝时是难以较好地闭合的，并且在变形加工期间实际上也会损坏其形状。这就有可能结果形成字母“C形状”的长丝和/或压扁管横截面形状。字母C形状的长丝能够在邻接长丝中与开口空间的缺口一起紧密地组合。此外，由于这样的情况发生的结果，字母C形状横截面长丝和压扁管横截面产生不良的纱线和织物特性。增加织物密度和减少织物和服装的阻热性是不希望的特性。而且，由具有各种断裂纵向空隙的长丝构成的纱线对染色织物条痕产生影响而未受损伤的长丝空隙为偶然性细菌提供了发展空间。
现已发现上述列举的缺点能够通过具有一种新型横截面的聚合物长丝产品而克服。
本发明提供一种由合成聚合物构成的异形长丝，其具有一个与长丝的纵向轴线相垂直的“开口空心”横截面形状。其横截面被选定尺寸使第一长丝避免与具有相同横截面的第二长丝连接起来。这就意味着接近于横截面各端部的区域较宽于限定开口空心横截面的开口的所述区域之间的间隙。
本发明的异形横截面长丝是通过新颖的形状和挤出毛细孔的设计所提供的。本发明的长丝是由熔融挤压合成聚合物通过一种多毛细孔纺丝板而直接制备的。术语“开口空心”通常表示一种C形状或U形状横截面，其具有一个空心中心，和一个实体区域，该区域限定绕着空心中心延伸以包围空心中心的壁部，但在壁的一侧上的一个开口连接中心到长丝的外侧。开口窄于空心中心的直径，由此在空心中心与长丝的外侧之间形成一喉部或者收缩。
较好地是，长丝包括一基本上包围中心空心区域的实体部分。一个开口由长丝的外部通到中心空心区域。实体部分包括两个分支，所述的分支终结于底部。底部所相对的两个表面限定开口的颈部(最窄尺寸)。开口的颈部对着一个不大于90°的径向角α，较好地是不大于75°，最好是从10°到60°。如在

图1中所看见的，径向角α限定在起源于C点的两射线R1和R2之间的角。点C位于长丝的实体部分的内表面上，其与相切地连接底部端点的参考线R3相距最远。各射线R1、R2从点C延伸出并且相切限定开口D喉部的底部相对表面上的一点。实体部分对着一个径向角，该角等于360°减去α(360°-α)。较好地是，横截面的实体部分对着至少为270°的径向角。更好地是实体部分对着至少为300°的径向角。
根据本发明的长丝适合避免长丝的相互接合或堆置。例如，由于第一长丝横截面的实体部分的一端插入第二长丝横截面上的开口而产生的两个横截面的钩状接合被避免。这种预防措施能够通过已述内容而实现，通过使横截面的实体部分对着一个大的径向角度，能使长丝横截面上的开口非常小。另一方面，横截面的实体部分的端部可以被扩大以防止插入到其它长丝的开口内。
根据本发明的长丝中的横截面实体部分可以形成一单连续曲线。较好地是，横截面包括一“中心弧形”或具有第一和第二端部的基部和两个侧部或“分支”部分。分支部分由中心弧形部分的第一和第二端部以基本上相互并排关系延伸。
在一些较佳的实施例中，例如长丝横截面几何形状示于图1中，长丝横截面形状特征在于有一中心弧形部分1(图1中水平延伸)和连接在中心弧形部分上的第一和第二，通常是平行的，延长分支部分2，3(图1中垂直延伸)。相对于与中心弧形部分1相接合的各分支(2，3)的末端部分限定一被扩大的底部4。各底部4的特征在于尺寸长度F，底部的长度，如图1所示。异形长丝横截面在中心处是开口的。这个开口部分通过分支部分2，3和中心弧形基部1在三个侧部上被结合。底部4以基本上并排关系取向，在底部的面对表面之间限定具有通向开口部分的尺寸D的一小孔，如图1所示。尺寸D小于尺寸F。其结果是，异形长丝的任何分支上的任何底部相对于在任何其它同样长丝上的成对分支之间的小孔足够大，使得第一长丝的底部避免容纳(连结)在复丝纱束中其它长丝分支之间，如图2所示。
较好地是，根据本发明用于形成异形聚合物长丝的聚合物是一种聚酰胺。更好地是，根据甲酸方法，聚酰胺聚合物具有大于40的相对粘度，并且更为较好地是根据甲酸方法，聚酰胺的相对粘度是在46至56范围内。较好地是，聚酰胺是由尼龙66和尼龙6和共聚酰胺所构成的组中选择的。
较好地是，单长丝线性密度是由0.5到20分特，更好的是其为2到10分特。最好的是其为小于4分特。较好地是，长丝横截面形状沿着长丝长度基本上是不变的。较好的是，长丝非均匀性少于乌斯特不匀率1％。
根据本发明的异形长丝提供一种较轻单位重量的纱线，尤其是在AJT(气流喷射变形)或FTT(假捻变形)之后。纱线含有高自由容积空气空间。空气空间容积有助于增强由纱线所生产的织物和服装的热阻性。当纱线被针织或织造成为织物时纱线提供一种比由完全圆形横截面长丝构成的类似结构织物较少紧密度的织物。此外，纱线呈现高的吸湿能力。
因此，本发明还提供一种复丝，该复丝包括至少一部分根据本发明的异形长丝。
较好地是，纱线包括重量至少为10％的根据本发明的异形长丝，更好的是包括至少25％的这样的长丝，更为较好的是包括至少50％的这样的长丝，并且最好是其主要是由这样的长丝构成。
本发明进一步提供一种包括至少一部分根据本发明的纱线的制品。较好地是，其制品包括一种由根据本发明的纱线针织或者织造而成的织物。
本发明的另一方面是一种用于通过聚合物的熔融挤出成为长丝而生产根据本发明的异形开口空心长丝的喷丝头。该喷丝头包括一个具有通过毛细管组件而连接的上下表面的喷丝板。毛细管的形状、尺寸和结构适合于根据本发明的长丝的熔融纺丝。尤其是，任一毛细管包括两个相邻的段，如图3a所示，因此，由于各段的熔融聚合物流在段之间的一点合并或各毛细管具有如图3b的开口空心横截面，可以获得沿长丝轴线纵向的开口空心长丝横截面。
用于生产异形开口空心长丝的较佳的纺丝板是一种具有由图3a中的两个段构成的毛细管的纺丝板。每一段是由一直线段部分30构成，该直线段部分在各端部具有一接合处，其具有一对凸出部分。在第一端部，成对的凸出部分相等面积并且各凸出部分包括一终结于圆形部分33，34的直线部分31，32。在第二(相对第一)端部，其有一对非等面积的凸出部分。第一非等面积凸出部分是由直线部分35和圆形部分36构成而第二非等面积凸出部分是由直线部分37和圆形部分38构成。因此，毛细管的各段具有三个相等的凸出部分，两个在一端部处，一个在相对的端部处。提供在各段上的独特(较长)凸出部分是由直线部分37和圆形部分38构成。较好地是，各毛细管段是其它段的镜像。更好地是，各段是其它段的不可重叠的镜像，例如由图3a所举例说明。不可重叠镜像关系意味着各段具有如同人们左右手一样的方便。
垂直于长丝纵向轴线的开口空心长丝横截面是当来自各毛细管段的熔融热塑性聚合物在两段的凸出部分之间的一点处合并而获得的。即，本发明的开口空心长丝横截面是当熔融聚合物流在示于图3a中的左右毛细管段面对的圆形部分38之间合并时形成的。
在毛细管本身具有一开口空心横截面的情况下，示于图3b的毛细管是一种用于生产异形开口空心长丝的较好的喷丝几何横截面形状。各毛细管具有这样的横截面形状，其包括第一直线部分40，该直线部分具有相互相对的第一端和第二端。第二直线部分48和第三直线部分50是从第一直线部分40的第一端分枝出来。第二直线部分48终结于一圆形部分49，而第三直线部分50延伸到分枝的一点；其中第四直线部分53和第五直线部分52从分枝的这个点延伸出。第四和第五直线部分具有不等的面积并且各终结于圆形部分54和51。同样，第六直线部分41和第七直线部分43是从第一直线部分的第二端部分枝出来。第六直线部分41终结于一圆形部分42，而第七直线部分43延伸到分枝的一点；其中第八直线部分46和第九直线部分44从分枝的所述点延伸出，第八和第九直线部分具有不等的面积并且各终结于圆形部分45和47。
另一方面，本发明提供一种用于制造具有根据本发明改善长丝横截面的拉伸纱线和部分取向纱线(POY)的工艺。一般，其工艺包括挤压一种聚酰胺熔化物，典型的是40到60RV(依据甲酸方法)、并且较好的是48到52RV的尼龙66或尼龙6，以形成异形长丝。根据本发明的喷丝头是保持在245℃到295℃选择的范围内，最好是在280℃。经过喷丝头挤压出的多根长丝在一横向空气流中被冷却以形成实心长丝。这些长丝在以大于3000米/分钟(m/min)的速度卷绕为复丝之前可用油处理，会聚，交缠和拉伸，或者保持未拉伸。
现参见图5中所示的工艺示意图，一拉伸纱线由路径A制备而成。熔融聚合物10，即聚酰胺，被泵入到纺丝组件20并压过纺丝板以形成长丝40。所喷出的长丝被横向空气流50冷却，其空气流具有约0.15到0.5米/分钟的空气流速。已冷却的长丝被会聚成纱线60，并且在70处油和水整理剂较好地被施加到所获得的纱线束上。纱线60向前经过第一喷气交缠喷嘴80从而成为交缠纱线90。纱线90向前到第一导丝辊92(送料辊)和相连的分离辊，绕几圈以防止滑动，随后到达第二导丝辊94(拉伸辊)和相连的分离辊。拉伸辊94以大于送料辊92的60至100％，较好是80％的表面速度进行运动。纱线束由此较好的是以约1.8的总系数被拉伸(拉长)，减少整个纱线的纤度以形成纱线100。已拉伸的纱线100较好的是如在本技术领域中传统实施的由一个松弛装置110被处理以调整拉伸和松弛纱线。可使用任何已知的松弛装置，其包括蒸汽、加热流体、热管、热块、加热辊。已松弛的纱线束120可选择地经过第二交缠喷嘴130并且在已松弛纱线140以大于3000米/分钟，更好为约3800米/分钟的卷绕速度卷绕在筒管150上之前可选择地上油处理。所获得的拉伸纱线具有25至45％，较好的是40至45％的伸长率，和35至45cN/tex的强度。
另外，参看图5中的工艺示意图，部分取向纱线(POY)由路径B制备而成。熔融聚合物10，即聚酰胺，被泵入到纺丝组件20并压过纺丝板以形成长丝40。所排出的长丝被横向空气流50冷却，其空气流具有约0.15到0.5米/分钟的空气流速。已冷却的长丝被会聚成纱线60，并且在70处油和水整理剂较好地施加到所获得的纱线束上。纱线60向前经过在本领域中已知的含有层间(interfloor)管75的蒸汽气体。蒸汽处理的纱线85在80处相互混合，部分地绕着导丝辊82和84包缠，其控制纱线受到的任何卷绕张力变化。纱线115以约3800米/分钟的速度在筒管160上卷绕为一纱线卷装。所生产的POY较好的是具有55至85％，更好为75％的伸长率，和25至40cN/tex，较好为30cN/tex的强度。
附图简要说明图1表示了一个垂直具有优选横截面形状长丝纵向轴线的横截面，示出了尺寸R，F和D，射线R1，R2，参考点C，切线参考线R3和角α；图2为垂直根据本发明的两相邻长丝纵向轴线的横截面；图3a是根据本发明两段喷丝头毛细管横截面形状的平面视图(按比例)；图3b是根据本发明一段喷丝头毛细管横截面形状的平面视图(按比例)；图4a是根据本发明由图3a的喷丝头毛细管横截面形状通过熔融纺丝而生产的包含有26个长丝的纱线横截面的纱线束显微照片；图4b是根据本发明由图3b的喷丝头毛细管横截面形状通过熔融纺丝而生产的包含有26个长丝的纱线横截面的纱线束显微照片；图5是根据本发明用于实现完全拉伸纱线(A)和POY(B)纺丝工艺的设备的示意图。
测试方法吸水测试方法方法的原理是垂直悬挂一织物条，用其下端浸入水中。以固定的时间间隔测量水上升到织物上的高度。所采用的织物样品是300mm长和25mm宽。样品处于相对湿度85％+/-5％和温度20℃+/-2℃下16小时。在2分钟后测量20℃+/-2℃水的最大上升高度。高度是由水的表面到织物上最大水上升的点测量。对于各垂直织物方向记录3次测量的平均值。
织物厚度测试方法织物厚度是在一定压力下被测材料的上表面和下表面之间的平均距离。织物样品的处理条件同吸水测试。所使用的测量装置是一种具有50cm2压脚的锡莱(Shirley)厚度测定仪。使得压脚在其本身动量下落到织物上。测量被重复10次并且平均和标准偏差被记录到最接近的0.05mm。
实例实例1第一种96分特和26根长丝的复丝纱(纱线1A)使用示意地示于附图5中的装置和根据图3a具有两个段毛细管的喷丝板纺制为POY。
由甲酸方法得到49.4RV的尼龙66聚合物切片被熔融在10中并且挤压过过滤组件20并以280℃纺丝温度经过具有示于图3a的段横截面形状的26个毛细管的喷丝板30。
接下来，所喷出的长丝40由横向空气流50被冷却，其空气流速为0.45米/分钟。冷却空气是以图3a方式被引导，以首先遇到两段毛细管的相对凸起部分38。被冷却的长丝60在70处被会聚成纱线，在70处油和水处理剂被施加到所获得的纱线束上。施加了处理剂的会聚纱线沿着图5中的线路B前进。纱线被输送过含有层间管(interfloor tube)75的蒸汽环境。被蒸汽处理的纱线85由装置80交缠。被交缠的纱线115以3800米/分钟的速度在筒管160上卷绕成为一纱线卷装。
以这种方法生产的POY具有96分特的纱线线性密度，断裂伸长率约75％和30cN/tex的强度。纱线的横截面示于图4a中。
第二种96分特和26根长丝的复丝部分取向纱线(纱线1B)是完全如第一种POY使用示于图5中的装置而纺制的。对于纱线1B，使用具有根据图3b的毛细管的喷丝板。伸长率和强度特性相同于第一种POY。纱线1B的横截面被示于图4b中。
一种96分特和26根长丝的比较复丝纱(纱线1C)是以完全相同于第一种纱的方法而被纺制，只是替换了喷丝板，该喷丝板具有26“圆形横截面”形状的毛细管。
所有样品，1A和1B(本发明纱线)和1C(一种圆形横截面比较纱线)分别是8股并且随后使用一种HEBERLEIN HEMAJET(注册商标)被空气喷射变形(AJT)使之成为730分特乘208长丝(8×26长丝)的变形纱线。这些变形纱线为2股并针织成为“畦编结构”和进行热传导测试。
热传导测试方法基本上是ASTM D1518-85的方法(1990重新审定)。该方法测量从一温暖的，干燥的，恒温的，水平的平板向上经过一针织畦编测试材料层到一相对平静的、凉的环境的热传导的时间定额。测量热阻性并且计算热绝热值或CLO值。“CLO”是在ASTM D1518中的“布热阻性”的单位并且等于0.155(℃m2W-1)。底座温度是25℃(T1)而圈条板(head plate)温度是35℃(T2)。在测试过程期间最小压力施加到畦编针织物上，260Nm-2。每一样品测试3次，给出平均结果，其记录在下面的表1中。
记录在表1中的测试结果表示了在一种针织结构中优选开口空心横截面相对于圆形横截面纱线热阻性提高了13-15％。类似，在针织结构中优选开口空心横截面相对于圆形横截面纱线CLO值提高了13-15％。显然，针织结构的受试开口空心长丝纱相对于圆形长丝纱线是一种较好的热绝热物。
表1

实例2来源于实例1的POY样品，纱线1A和比较纱线1C，都是纺制为96分特和26根长丝，在一DCS1200变形机上以600米/分钟的速度被假捻变形(FTT)。变形机的初级加热件是220℃，不使用第二级加热件。一78分特和26根长丝(78f26)的拉伸变形纱线用构造为1/7/1光滑/工作/光滑的变形机的6mm实心陶瓷盘被制备。78f26纱线被圆织成28针平针双罗纹织物，进行洗涤，染色和热定型。300mm×25mm的织物样品用来进行吸水测试。这些样品垂直挂到一水浴内并且在2分钟后测量水的垂直上升量。3个样品的平均数被给出在表2中。由具有优选横截面的长丝的纱线构成的织物表明吸水性优于由圆形长丝横截面的纱线形成的同样结构的织物。该优点在吸水性能方面至少是2倍的改善。
表2

实例3一种192分特和52长丝的拉伸纱线用图5的装置并且使用具有图3a的横截面形状的52个毛细管的喷丝板纺制。49.4RV(由甲酸方法制造)的尼龙66聚合物被熔融在10中并且挤压过一聚合物过滤组合件20并随后经过保持在280℃纺丝温度的喷丝板30。挤出的长丝40由横向空气流50被冷却，其空气流速为0.4米/分钟。横向空气流50被导向为首先遇到如图3a的两段毛细管的相面对的凸起部分38。被冷却的长丝以施加油和水会聚成纱线束60，并且沿着另一路径A前进。纱线用如在本技术领域中通常使用的空气喷嘴80进行交缠。被交缠的纱线90随后通过给料辊92和相连的分离辊(在辊上绕几圈防止滑动)被送到第二导丝辊94和相连的分离辊(拉伸辊)上，其以表面速度大于给料辊92的表面速度80％的表面速度运行。被交缠的纱线束90以1.8总系数被拉伸，减少整个纱线纤度。已拉伸的纱线100通过一蒸气喷射装置110被处理以定型拉伸和松弛纱线。被松弛的纱线束120经过第二交缠喷射装置130并且随后纱线140以3800米/分钟的速度卷绕到筒管150上。这个工艺提供了具有纱线线性密度为192分特，断裂伸长率为42.8％，强度为41cN/tex的全拉伸纱线饼。干燥形式的纱线具有由甲酸方法得到的50.3RV。这种52长丝纱线的长丝具有垂直于纵向轴线的横截面形状，其基本上是类似示于图4a的长丝。
这种纱线，纱线3A，是用作3/1斜纹组织的织造织物的纬纱，而经纱是78分特(51圆形长丝)。织造工艺和织物加工的详细说明给出在表3中。作为一个比较实例，192分特和52长丝的全拉伸纱线是完全按上述的方式纺制的，但所使用的是一种具有“圆形横截面”毛细管的纺丝板，这种纱线称之为纱线3B。第二织物样品是使用纱线3B作为纬纱如上述方式而被织造的。织造工艺和织物加工的详细说明给出在表3中。两种织物以相同的坯布、染色和热定型方式被加工处理。从各织物标本(坯布、染色和热定型)上切出10个75平方毫米的样品。这些样品利用一种测微器以相同的方式测量织物厚度。织物厚度测量的结果(10次测量的平均数)提供在表3中。包含有作为纬纱的较佳横截面长丝的织物厚于全由作为经纱和纬纱的圆形横截面长丝织造的织物。因此，具有较佳横截面长丝作为纬纱的机织织物提供了轻质美观的较低密度织物。
表3

上述实施例仅通过实例的方式做出了描述。但根据本发明的长丝，纱线，喷丝头和工艺的一些其它实施例对于熟悉技术的读者将是非常清楚的。
权利要求
1.一种异形聚合物长丝，其具有一个垂直于长丝纵向轴线的开口空心横截面形状，其中横截面的尺寸防止该长丝与具有相同横截面的第二长丝互锁。
2.一种异形聚合物长丝，其具有一个垂直于长丝纵向轴线的开口空心横截面形状，其中靠近横截面各端部的区域比限定开口空心横截面开口的所述区域之间的间隙宽。
3.根据权利要求1或2所述的异形聚合物长丝，其中横截面包括一实体部分，一中心空心区域，和一通入中心空心区域的开口，其中开口对着一个小于90°的径向角。
4.根据权利要求3所述的异形聚合物长丝，其中所述开口对着一个小于90°的径向角。
5.根据权利要求1或2所述的异形聚合物长丝，其中横截面包括一实体区域，一中心空心区域，和一通入中心空心区域的隙缝，其中靠近该隙缝的区域处长丝横截面的实体部分的径向厚度大于该实体区域的平均径向厚度。
6.根据任一上述权利要求所述的异形聚合物长丝，其中横截面包括一个具有第一和第二端部的基础部分和两个侧面部分，该侧面部分以基本平行的关系由基础部分的第一和第二端部延伸出。
7.根据权利要求6所述的异形聚合物长丝，其中所述基础部分和两个侧面部分呈弧形形状。
8.一种异形聚合物长丝，其具有一个垂直于长丝纵向轴线的横截面形状，所述横截面形状具有一中心弧形部分和第一及第二细长的分支部分，每一所述的分支部分具有近端和远端部分，所述近端部分连接到所述中心部分而所述远端部分连接到在各分支部分上的底部，所述底部具有尺寸F，所述分支部分和所述中心弧形部分限定一开口部分，所述底部部分以基本平行关系取向并且限定通到所述开口部分的隙缝；所述隙缝具有尺寸D，其中尺寸D小于尺寸F。
9.根据任一上述权利要求所述的异形聚合物长丝，其中聚合物是聚酰胺。
10.根据权利要求9所述的异形聚合物长丝，其中聚酰胺聚合物具有依据甲酸方法大于40的相对粘度。
11.根据权利要求10所述的异形聚合物长丝，其中依据甲酸方法的聚酰胺的相对粘度在46至56范围内。
12.根据任一上述权利要求所述的异形聚合物长丝，其中长丝线性密度小于20分特。
13.根据任一上述权利要求所述的异形聚合物长丝，其中长丝线性密度小于4分特。
14.根据任一上述权利要求所述的异形聚合物长丝，其中长丝横截面沿着长丝长度基本恒定。
15.根据任一上述权利要求所述的异形聚合物长丝，其中聚合物由尼龙66和尼龙6和尼龙66或尼龙6的共聚物的组中选择。
16.一种复丝纱线，其包括至少一部分权利要求1-15的任何之一的异形长丝。
17.根据权利要求16所述的复丝纱线，其中纱线主要是由根据本发明的所述开口空心长丝组成。
18.根据权利要求16所述的复丝纱线，其中纱线是一种拉伸纱线。
19.根据权利要求18所述的复丝纱线，其中纱线具有约20至50％的断裂伸长率和约25至60cN/tex的强度。
20.根据权利要求16所述的复丝纱线，其中纱线是部分取向纱线(POY)。
21.根据权利要求20所述的复丝纱线，其中纱线具有约55至85％的断裂伸长率和约25至40cN/tex的强度。
22.一种包括至少一部分权利要求16的复丝纱线的制品。
23.根据权利要求22所述的制品，其中制品包括由所述复丝纱线针织或机织而成的织物。
24.一种用于通过把聚合物熔融挤出成为长丝生产根据权利要求1至21任何之一的异形开口空心长丝的喷丝头，其中所述喷丝头包括一个具有由毛细管集合连接的上下表面的喷丝板，和或是(a)各毛细管具有开口空心横向截面，或是(b)各毛细管包括两个相邻的段，由此当来自各段的熔融聚合物流合并在段之间的一点时获得沿长丝纵向轴线的开口空心长丝横截面。
25.根据权利要求24所述的喷丝头，其中各毛细管由两段构成；各段包括一直线段部分，该直线段部分在各端部具有带一对凸出部分的连接部；在第一端部，该对凸出部分面积相等并且各包括一终结于圆形部分的直线部分；在第二端部，该对凸出部分面积不等并且各包括一终结于圆形部分的直线部分。
26.根据权利要求25所述的喷丝头，其中各段是其它段的镜像。
27.根据权利要求26所述的喷丝头，其中各段是其它段的不可重叠镜像。
28.根据权利要求24所述的喷丝头，其中毛细管本身具有一开口空心横截面，各毛细管所具有的横截面形状包括第一直线部分，该直线部分具有相互相对的第一端和第二端；从第一部分的第一端部分枝出来的第二直线部分和第三直线部分，其中第二直线部分终结于一圆形部分，而第三直线部分延伸到分枝的第一点；从分枝的所述第一点延伸出的第四直线部分和第五直线部分，其中第四和第五直线部分具有不等的面积并且各终结于圆形部分；从第一直线部分的第二端部分枝出来的第六直线部分和第七直线部分，其中第六直线部分终结于一圆形部分，而第七直线部分延伸到分枝的第二点；和从分枝的第二点延伸出的第八直线部分和第九直线部分，其中第八和第九直线部分具有不等的面积，并且各直线部分终结于圆形部分。
29.一种用于制造具有根据权利要求1至21任何之一的改进长丝横截面的拉伸纱线的工艺，该工艺包括挤压一种聚酰胺熔融体经过根据权利要求24至28任何之一的喷丝头；以横向空气流冷却挤压出的熔融体形成固体长丝；可选择地使已冷却的长丝经过蒸汽环境，施加一种纤维整理油剂，可选择地交织纱线，让纱线在送料辊和拉伸辊对上经过，所述送料辊和拉伸辊的表面速度有固定量的不同，对拉伸纱线进行处理以减少最终纱线收缩而获得良好纱线卷装成形，可选择地施加一种纤维整理油剂，交织纱线并且以大于3000m/min的速度卷绕长丝。
30.一种用于制造具有根据权利要求1至21任何之一的改进长丝横截面的部分取向纱线(POY)的工艺，该工艺包括挤压一种聚酰胺熔融体经过根据权利要求24至28任何之一的喷丝头；以横向空气流冷却挤压出的熔融体形成固体长丝；可选择地使已冷却的长丝经过蒸汽环境，施加一种纤维整理油剂，可选择地使纱线在张力控制辊上经过，可选择地交织纱线并且以大于3000m/min的速度卷绕长丝。
31.根据权利要求29或30所述的工艺，其中聚合物是一种以甲酸中测量40至60RV的聚酰胺。
32.根据权利要求29或30所述的工艺，其中喷丝头温度约为245℃至295℃。
33.根据权利要求29至32任何之一所述的工艺，其中横向空气流的速度约为0.15至0.5米/分钟。
34.根据权利要求29，31，32或33任何之一所述的工艺，其中被冷却的长丝在卷绕之前进一步被处理如下已冷却的长丝被会聚成纱线束；纱线束被送到第一导丝盘(送料辊)和随后的第二导丝盘(94)(拉伸辊)，其中第二导丝盘是以大于送料辊的表面速度10至100％的表面速度运行以拉伸纱线并由此减少整个纱线纤度；热处理已拉伸的纱线以定型拉伸和松弛纱线以提供一种拉伸纱线。
35.根据权利要求30至33任何之一所述的工艺，其中已冷却的长丝在卷绕之前进一步被处理如下已冷却的长丝被会聚成纱线；被会聚的纱线送过含有层间管的蒸汽环境；已蒸汽处理的纱线被交缠并被卷绕以提供一种部分取向纱线(POY)。
36.一种由根据权利要求18的所述拉伸纱线生产的复丝空气喷射变形纱线。
37.一种由根据权利要求20的所述部分取向纱线生产的复丝空气喷射变形纱线。
38.一种根据权利要求20的所述部分取向纱线生产的复丝假捻变形(FTT)纱线。
全文摘要
本发明提供一种异形聚合物长丝，该长丝具有垂直于长丝纵向轴线的开口空心横截面形状，其中横截面的尺寸使该长丝避免与具有相同横截面的第二长丝互锁。本发明还提供一种通过熔融纺制聚酰胺制造这种长丝的方法，和适合用于熔融纺制这种长丝的喷丝头。
文档编号D01D5/253GK1500161SQ01812568
公开日2004年5月26日 申请日期2001年7月5日 优先权日2000年7月10日
发明者P·M·兰卡斯特, P M 兰卡斯特 申请人:纳幕尔杜邦公司