八角形聚酯纤维及八角异形喷丝板的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种八角形聚酯纤维及八角异形喷丝板。八角形聚酯纤维经由八角异形喷丝板制成，其丝束中单丝横截面为八角形，八角形相邻边形成的夹角角度为130-140°；所述八角形聚酯纤维的单丝纤度为0.5-3.5dtex；所述八角形聚酯纤维内部存在由相邻八角形单丝构成的空隙，其中空度为5-15%。八角异形喷丝板包括喷丝板本体，喷丝板本体上设置有若干喷丝孔，所述喷丝孔喷出口的截面形状包括位于中心的圆孔和以圆孔为中心向外延伸的八个长条孔；所述喷丝孔在喷丝板本体上呈同心圆状等间距均匀排列分布，喷丝板本体板面中心不排布喷丝孔。本实用新型八角形聚酯纤维具有吸湿透气和良好的穿着舒适度，可广泛用于服用、家居用等领域。
【专利说明】八角形聚酯纤维及八角异形喷丝板
【技术领域】
[0001]本实用新型属于纺织工业中新型功能性纤维领域，涉及一种舒感八角形聚酯纤维及其喷丝板，尤其涉及一种具有吸湿透气和良好穿着舒适度的八角形聚酯纤维及八角异形喷丝板。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步，人们物质生活条件的改善，对服装和家纺产品的性能也提出了新的要求，已经不仅仅是满足普通的保暖、保护等功能，而是要满足健康舒适和绿色环保这两个主题。另一方面，随着科技的发展和外部生活环境的改变，如全球变暖等导致的生活上的不舒适，还有一些特殊的工作环境如高原和极地等，这就要求所用原料具有抗菌、排湿导汗、远红外吸收保暖等更多功能。而天然纤维如棉、蚕丝等具有吸湿性好、亲肤性等特点，可赋予织物良好的吸汗、不易产生静电、柔软舒适、耐穿耐洗等特性。因此，功能纤维的研究是现代纺织科技领域的前沿课题，日益受到各国纺织领域学者的重视，正成为世界范围内的执占。
[0003]生物纤维为纤维素纤维或者蛋白质纤维，其含有更多的极性基团分子结构决定了生物纤维具有更高的亲水性，吸湿性要高于化学纤维，一般的生物纤维吸湿范围在8-12%之间。现有技术中化纤仿天然纤维主要通过对原材料基体的改性，目的是实现与天然纤维相近的吸湿性能特点，这一点目前在现有技术中可以实现，改性聚酯纤维的吸湿性达到4-6%，同时改变纤维截面形态可赋予纤维新的功能，可改变纤维的反射度、手感和织物的风格。
实用新型内容
[0004]本实用新型的解决的技术问题是提供一种舒感八角形聚酯纤维，也就是提供一种具有吸湿透气和良好穿着舒适度的八角形聚酯纤维。
[0005]本实用新型解决的第二技术问题是提供一种八角异形喷丝板，由其生产的八角形聚酯纤维，其丝束中单丝横截面为八角形。
[0006]具体地，本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0007]—种八角形聚酯纤维，其丝束中单丝横截面为八角形。
[0008]前述的八角形聚酯纤维，其八角形的相邻边形成的夹角角度为130-140°。
[0009]前述的八角形聚酯纤维，八角形聚酯纤维的单丝纤度为0.5-3.5dtex。
[0010]前述的八角形聚酯纤维内部存在由相邻八角形单丝构成的空隙。
[0011]前述的八角形聚酯纤维的中空度为5-15%。
[0012]一种制备前述八角形聚酯纤维的八角异形喷丝板，包括喷丝板本体，喷丝板本体上设置有若干喷丝孔，所述喷丝孔喷出口的截面形状包括位于中心的圆孔和以圆孔为中心向外延伸的八个长条孔，长条孔的长度小于或等于圆孔的直径。
[0013]前述的八角异形喷丝板，所述八个长条孔沿圆孔半径方向在圆孔周边均匀分布。
[0014]前述的八角异形喷丝板，所述喷丝孔从喷入口至喷出口的孔壁包括第一收缩段，第一平行段，第二收缩段和第二平行段。
[0015]前述的八角异形喷丝板，所述第二平行段的高度为喷丝孔总长度的2.0-3.0%。
[0016]前述的八角异形喷丝板，所述第一收缩段为喷丝孔的孔壁沿中心轴朝向喷出口方向向中心轴收缩，第一收缩角度为30° -60°，第一收缩段的高度为喷丝孔总长度的
2.0-6.0% ;所述第二收缩段为喷丝孔的孔壁沿中心轴朝向喷出口方向向中心轴收缩，第二收缩角度为30° -60°。
[0017]采用上述的技术方案，至少具有如下有益效果:
[0018](I)本实用新型的八角形聚酯纤维，其单丝横截面为八角形，改善了织造面料的光泽和手感，同时赋予纤维导湿的功能。
[0019](2)本实用新型的八角形聚酯纤维，丝束中单丝叠加，在单丝外部八角形聚酯纤维内部形成空腔，提高了纤维亲水性能。在织物与皮肤接触时可以调节热量和水汽的传输，提高织物的穿着舒适性，同时也提高了织物吸湿排汗性、透气性，并使织物具有蓬松感以及蓄热性能。
[0020](3)本实用新型纤维八角形结构使得叠加纤维空隙率增加，纤维的比表面增大，提高纤维在重载荷下的膨松性，增加蓄热效果。
[0021](4)本实用新型纤维在加工过程中只是对工艺进行适当调整，不需要耗费多余能源，同时赋予纤维极高的附加值。
[0022]本实用新型的八角形聚酯纤维，其八角形结构增大了纤维间空隙率，由于其比表面积大，故可提高纤维在重载荷下的膨松性，增加蓄热保暖效果，可广泛用于服用、家居用等领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型八角形纤维的单丝纤维横截面示意图。
[0024]图2为八角形聚酯纤维放大20倍的扫描电镜示意图。
[0025]图3为制备单束八角形聚酯纤维的喷丝板。
[0026]图4为图3中喷丝孔喷出口截面的放大示意图。
[0027]图5为图3中喷丝孔的剖面图。
【具体实施方式】
[0028]本实用新型的一种具有吸湿透气和良好穿着舒适度的八角形聚酯纤维，其丝束中单丝横截面形状呈八角形，丝束中单丝叠加时会产生外中空通道，水分通过虹吸效应迅速排出体外，在织物与皮肤所构成的微气候环境中，调节热和水汽的传输，改善动态以及静态时织物的舒适性。
[0029]具体地，本实用新型的一种八角形聚酯纤维，丝束中单丝横截面为八角形，八角形相邻边形成的夹角角度Θ为130-140°。图1所示是单丝纤维横截面示意图，相邻边之间形成的夹角，即Al与A2之间，A2与A3之间，A3与A4之间，A4与A5之间，A5与A6之间，A7与A8之间，A8与Al之间，均为130-140°。
[0030]本实用新型八角形聚酯纤维的单丝纤度为0.5-3.5dtex。如图2所示，八角形聚酯纤维内部存在由相邻的横截面为八角形的单丝构成的空隙，中空度为5-15%。该八角形聚酯纤维具有吸湿透气和良好的穿着舒适度，可广泛用于服用、家居用等领域。
[0031]另外，本实用新型的八角形聚酯纤维可以通过化学接枝亲水性基团来增强纤维的亲水性能，配合八角形结构的导湿功能，使得使用本纤维制备的织物具有吸湿排汗的功能，面料不沾身，穿着舒适。同时由于吸湿性增加，纤维及其织物的抗静电性能增强，不会出现静电荷积累，织物不会因为积聚静电荷而吸收浮尘，从而使得织物具有清洁的效果，而且大量极性基团的加入也改善了纤维及其织物的染色性能。
[0032]本实用新型采用的亲水性物质具有良好的生物相容性，不会对皮肤产生排异反应，不会对身体造成损伤。
[0033]下面详细说明一下本实用新型八角形聚酯纤维的制备方法及采用的设备。
[0034]如图3所示，制备本实用新型八角形聚酯纤维的八角形喷丝板，包括喷丝板本体1，喷丝板本体I上设置有若干个喷丝孔2。例如，如图3所示，喷丝孔2在喷丝板本体I上呈同心圆状等间距均匀排列分布，喷丝板本体I板面中心不排布喷丝孔2。
[0035]喷丝孔2喷入口的横截面形状为圆形。喷丝孔2喷出口的横截面示意图如图4所示，喷丝孔2包括位于中心的圆孔21和以圆孔21为中心向外延伸、均匀分布的八个长条孔22，长条孔22的长度小于或等于圆孔21的直径，长条孔22的前端为半圆形，八个长条孔22沿圆孔21半径方向在圆孔21周边均匀分布。长条孔22的长度可以大于圆孔21的直径，但会造成纤维形状不稳定，不利于后道织造。
[0036]在本实用新型中，将纺丝过程中单丝喷出方向定义为喷丝孔2的轴向。图5所示是八角异形喷丝板中喷丝孔2的剖面图，丝束中的单丝沿轴向从上至下喷出。从图5可以看出，喷丝孔2从喷入口至喷出口的孔壁包括第一收缩段23，第一平行段24，第二收缩段25和第二平行段26。
[0037]所述平行段是指喷丝孔孔壁与单丝喷出方向平行的部分。
[0038]所述第一收缩段23为喷丝孔2的孔壁沿中心轴朝向喷出口方向向中心轴收缩，收缩角度为30° -60°，第一收缩段23的高度(以垂直高度计)为喷丝孔2总长度(以垂直高度计)的2.0-6.0% ;所述第二收缩段25为喷丝孔2的孔壁沿中心轴朝向喷出口方向向中心轴收缩，收缩角度为30° -60° ;所述第二平行段26的高度为喷丝孔2总长度的2.0-3.0%。第二平行段26的高度(以垂直高度计)是纺丝中挤出成型的一个过程，其他条件下也会得到八角纤维，但成形可能不稳定，条干不均匀。
[0039]所述第二收缩段25的高度(以垂直高度计)可根据需要进行调整；所述喷丝孔2总长度的单位为mm。
[0040]所述收缩角度是指收缩段内壁延长线与中心轴的夹角。
[0041]本实用新型中，单丝在喷丝孔2中依次经过第一收缩段23的第一次挤压，第一平行段24的第二次挤压、第二收缩段25的第三次挤压和第二平行段26的第四次挤压；所述挤压过程可以促进单丝迅速成型，以免因为冷却过慢而使得单丝截面发生变形。
[0042]在下述制备本实用新型所述八角形聚酯纤维的生产工艺实施例中，除八角形喷丝板外，生产工艺中使用的设备均为常规设备。
[0043]下面，举出【具体实施方式】对本实用新型进一步描述，但本实用新型并不限于下述的实施例。本领域技术人员在不脱离本实用新型构思的前提下做出的各种改动或修改均落入本申请权利要求书所限定的范围。
[0044]以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为例制备本实用新型的八角形聚酯纤维，但是本领域技术人员容易根据现有技术选择的其它聚合物，如PA6、PA66，PTT、PBT、EDDP等，均可用于制备本实用新型的八角形聚酯纤维。本实用新型的八角形聚酯纤维包括长丝纤维和短丝纤维，所述长丝纤维包括POY、FDY和DTY。
[0045]在一个【具体实施方式】中，本实用新型的八角形聚酯纤维的制备工艺为:
[0046]1.将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片，选择颗粒大小均匀的切片进行筛选；
[0047]2.筛选后的切片用沸腾床连续BM干燥机干燥，其中切片在165°C条件下进行预结晶，在175°C条件下进行干燥；
[0048]3.干燥后的切片通过料斗送入螺旋挤压机，经过熔体分配管熔解；
[0049]4.熔体经过纺丝箱体纺丝，其中，纺丝温度为285°C，纺丝速度为3000m/min ;
[0050]5.经纺丝箱体得到的纤维通过喷丝头组件喷出，用侧吹风冷却,其中，侧吹风的侧吹风速为0.45m/min，侧吹风温为23°C ；
[0051]6.冷却后的纤维经过上油剂、卷绕机卷绕制成Ρ0Υ，产品规格为75D/75F ;其中，所述油剂为润滑油，润滑油可以使得纤维摩擦力降低，减少磨损。
[0052]所得的八角形聚酯纤维Ρ0Υ，其单丝纤维横截面外形呈八角形，八角形相邻边形成夹角为135° ;测得所得纤维的单丝纤度为ldtex，将所得纤维的中空度为8%。
[0053]经实验证明，所得八角形聚酯纤维POY可以使得织物具有透气性能、排汗导湿功能和良好穿着舒适度功能，而普通的圆形截面纤维并不具备这些特点。
[0054]在另一个【具体实施方式】中，可以通过化学接枝亲水性基团对本实用新型的八角形聚酯纤维进行改进。改进的八角形聚酯纤维的制备工艺为:
[0055]1.将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与亲水性母粒混合切片，选择颗粒大小均匀的切片进行筛选；
[0056]2.筛选后的切片用沸腾床连续BM干燥机干燥，其中切片在165°C条件下进行预结晶，在175°C条件下进行干燥；
[0057]3.干燥后的切片通过料斗送入螺旋挤压机，经过熔体分配管熔解；
[0058]4.熔体经过纺丝箱体纺丝，其中，纺丝温度为285°C，纺丝速度为3000m/min ;
[0059]5.经纺丝箱体得到的纤维通过喷丝头组件喷出，用侧吹风冷却,其中，侧吹风的侧吹风速为0.45m/min，侧吹风温为23°C ；
[0060]6.冷却后的纤维经过上油剂、卷绕机卷绕制成Ρ0Υ，产品规格为75D/75F ;其中，所述油剂为润滑油，润滑油可以使得纤维摩擦力降低，减少磨损。
[0061]所得的八角形聚酯纤维Ρ0Υ，其单丝纤维横截面外形呈八角形，八角形相邻边形成夹角为135° ;测得所得纤维的单丝纤度为2dtex，将所得纤维的中空度为10%。
[0062]经实验证明，所得八角形聚酯纤维POY可以使得织物具有透气性能、排汗导湿功能、抗静电功能和良好穿着舒适度功能，而普通的圆形截面纤维并不具备这些特点。
[0063]本实用新型的八角形聚酯纤维与其他异形截面纤维相比具有更多的优越性，吸湿排汗、悬垂性好、透气快干、蓬松柔软；另一个元素是舒适:柔软轻薄、丝般柔滑、飘逸、如空气般轻盈自在、随心而动的弹性与动感，能满足不同环境的要求，可广泛用作贴身内衣、月艮装和家纺领域。
【权利要求】
1.一种八角形聚酯纤维，其特征在于，丝束中单丝横截面为八角形； 其中，所述八角形聚酯纤维内部存在由相邻横截面为八角形的单丝构成的空隙，八角形聚酯纤维的中空度为5-15%。
2.根据权利要求1所述的八角形聚酯纤维，其特征在于，所述八角形的相邻边形成的夹角角度为130-140°。
3.根据权利要求1所述的八角形聚酯纤维，其特征在于，所述八角形聚酯纤维的单丝纤度为 0.5-3.5dtex。
4.一种用于制备八角形聚酯纤维的八角异形喷丝板，包括喷丝板本体，喷丝板本体上设置有若干个喷丝孔，其特征在于，所述喷丝孔喷出口的截面形状包括位于中心的圆孔和以圆孔为中心向外延伸的八个长条孔，长条孔的长度小于或等于圆孔的直径； 其中，所述喷丝孔从喷入口至喷出口的孔壁包括第一收缩段，第一平行段，第二收缩段和第二平行段。
5.根据权利要求4所述的八角异形喷丝板，其特征在于，所述八个长条孔沿圆孔半径方向在圆孔周边均匀分布。
6.根据权利要求4所述的八角异形喷丝板，其特征在于，所述第二平行段的高度为喷丝孔总长度的2.0-3.0%。
7.根据权利要求4所述的八角异形喷丝板，其特征在于，所述第一收缩段为喷丝孔的孔壁沿中心轴朝向喷出口方向向中心轴收缩，第一收缩角度为30° -60° ,第一收缩段的高度为喷丝孔总长度的2.0-6.0% ;所述第二收缩段为喷丝孔的孔壁沿中心轴朝向喷出口方向向中心轴收缩，第二收缩角度为30° -60°。
【文档编号】D01D5/24GK203960409SQ201420044066
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】吴安福, 张守斌, 刘呈刚 申请人:李宁体育(上海)有限公司