[其他]新型的均勻聚合物長絲

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87103156
• 申請日: 1987-04-30
• 公開（公告）號: CN87103156A
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 本杰明·施家滋
• 申請（專利權(quán)）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: D01F6/62
• 分類號: D01F6/62;D01D5/098
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發(fā)明涉及用一種以受控的高卷取速度進(jìn)行熔融紡絲的改進(jìn)方法來制造新型的均勻聚合物長絲。

早已知道，聚合物長絲（如聚酯）可以在無須任何拉伸（即初紡條件下）用5千米/分或更高的高速度直接紡制而成。這種方法首先由Hebeler公開在美國專利2，604，667中用于聚酯。近10年對此興趣已大增，許多專利說明書都公開了在如此高紡絲速度下進(jìn)行熔融紡絲的方法。

在美國專利4，134，882和4，195，051中，F(xiàn)rankfort等人公開了具有高可染性，低精練收縮率和良好熱穩(wěn)定性的新型均勻聚酯長絲和加有少量捻度的長絲，它們采用在5千米/分或更高的卷取速度下進(jìn)行紡絲和直接卷繞而制成。最高速度的實(shí)例是8000碼/分。卷取速度是被長絲纏繞（至少是部分纏繞）的第一個從動輥（即喂入輥）的速度。當(dāng)要求均勻聚合物長絲時，（如適合紡制加有少量捻度的長絲）則必須用一個以恒定受控速度驅(qū)動的輥或等效的強(qiáng)制裝置來卷繞長絲，這與用一個空氣噴射器不同。后者對于如非織造產(chǎn)物的某些用途是滿意的，但并不能用來生產(chǎn)足夠均勻的長絲以制成用途廣泛的加有少量捻度的長絲。

Tanji等人在美國專利4，415，726中對以往幾篇參考文獻(xiàn)作了評述，并公開了在正常壓力下能染色的聚酯長絲和長絲，并公開了一種在至少5千米/分受控的高紡絲（即卷繞）速度下生產(chǎn)這種具有改進(jìn)的紡絲穩(wěn)定性的聚酯長絲的方法。它取消掉了突然驟冷和橫向氣流驟冷。擠出的單絲最好通過一個至少為150℃的加熱區(qū)。一個重要的環(huán)節(jié)是長絲用一個吸絲器受到真空作用或吸力。這最好給長絲有一個大于紡絲速度十分之一的速度。加熱區(qū)和吸絲器要分開足夠的距離，以避免長絲在吸絲器中粘連在一起。加熱區(qū)和吸絲器在高速紡絲中達(dá)到高紡絲效率和穩(wěn)定性。Tanji的實(shí)施例9-14說明使用了加熱區(qū)和吸絲器，而實(shí)施例1-7說明用經(jīng)向驟冷而無任何加熱區(qū)或吸絲器。這些實(shí)施例生產(chǎn)的聚酯長絲，它的外觀性能與分別為7.8和9千米/分速度生產(chǎn)的長絲相比較，9千米/分是在實(shí)施例中使用的最高卷繞速度。Tanji討論了采用高達(dá)12千米/分速度的可能性。

Tanji并沒有解釋為什么他們制造的聚酯纖維有改進(jìn)的可染性。但Shimizu等人1983年6月在Dorbirn第22屆國際合成纖維討論會上發(fā)表的題為《聚對苯二甲酸乙二醇酯的高速紡絲結(jié)構(gòu)發(fā)展和它的機(jī)理》一文，用類推法說明了隨表面（外皮）空隙增加可染性提高，這與雙折射和機(jī)械性能的下降一致的。Shimizu等人是注意到當(dāng)在5千米/分左右高速紡制聚酯長絲時，產(chǎn)生頸縮（像頸樣變形）現(xiàn)象的專家之一。

從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)講，很希望在相對較高速度下熔融紡制的長絲有同樣的或較好的機(jī)械性能。即使這樣將意味著聚酯產(chǎn)物只有相當(dāng)于普通的聚酯長絲通常的可染性，而不是任何如Tanji等人公開的，與紡絲產(chǎn)生的空隙相關(guān)的改進(jìn)的可染性。但是A.Ziabicki教授在《纖維世界》1984年9月號，8-12頁發(fā)表的題為《紡絲速度的物理極限》一文中提出懷疑高速能否制取有較好機(jī)械性能的纖維，紡絲速度是否有任何不能超越的固有的極限（只集中于物理的和材料的因素以及包括經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面問題）。Ziabicki教授斷定存在這樣一種速度，超過此速度預(yù)期將不會使結(jié)構(gòu)和纖維性能有進(jìn)一步的改善。在兩篇研究聚酯長絲參考文獻(xiàn)中，提及到Ziabicki教授認(rèn)為最大值為5-7千米/分左右。這正好與由Tanji提出的速度最高到9千米/分和由Shimizu提出的結(jié)果相一致。

因此，很令人驚奇地提供一種以更高的速度用熔融紡絲來紡制聚合物長絲的改進(jìn)方法，而沒有伴隨產(chǎn)生由先有技術(shù)中所呈現(xiàn)和預(yù)測的機(jī)械性能的損失。

與Tanji用高卷取速度卷繞，用一個吸絲器輔助從噴絲板卷取長絲來制取聚合物長絲的公開相反，已有幾種制取聚合物長絲的公開，它們是把長絲擠到一個加壓箱中，并用空氣壓力，如用一個空氣噴嘴或一個吸絲器從加壓箱中卷取長絲，而沒有用任何卷繞機(jī)或其它強(qiáng)制驅(qū)動輥去推動長絲以受控的速度向前行進(jìn)。所制取的長絲有許多用途，特別是用于非織造的紡織品中，但它們并沒有制作用途廣泛的加有少量捻度的長絲所需的均勻性。這是因為只使用一個空氣噴嘴來推動長絲，即沒有用卷繞機(jī)或其它受控強(qiáng)制驅(qū)動機(jī)構(gòu)所造成的內(nèi)在多變性（即沿同一長絲和不同長絲之間）之故。確實(shí)，所制得的長絲常很不均勻，以至?xí)匀痪砬@對于用在如非織造物可能是有利的，但并不適合其它用途的需要。