[发明专利]莱塞尔短纤维

说明书

本发明涉及莱塞尔(lyocell)短纤维。

莱塞尔纤维是一种纤维素纤维，它由纤维素在有机溶剂特别是 含水叔胺氧化物中的溶液纺制。现在，N-甲基-吗啉-N-氧化物 (NMMO)是制备莱塞尔纤维的工业用溶剂。

制备标准莱塞尔纤维的方法是众所周知的，例如参见 US4,246,221或WO 93/19230等。这种方法称为“胺-氧化物法”或“莱 塞尔法”。

莱塞尔短纤维是将多根(连续)丝切断得到的产物，所述丝通过使 纤维素溶液纺丝通过喷丝板并使纺制的丝沉淀而得到。

通常，莱塞尔纤维的横截面形状基本上是圆的。这不同于展示 一定锯齿状横截面形状的标准粘胶纤维。

已提出了各种方法来制备具有确定非圆形横截面形状的纤维素 纤维。例如，EP 0 301 874 A公开了制备所谓多叶形纤维素短纤维的 方法。WO 04/85720中公开了使纺丝溶液纺丝通过具有多叶形喷丝孔 的喷丝板而制备纤维素短纤维的另一方法。GB-A-2 085 304中也提 到了“Y”形横截面的纤维素纤维。

JP-A 61-113812和出版物“Verzug，Verstreckung und Querschnittsmodifizierung beim Viskosespinnen”，Treiber E.， Chemiefasern 5(1967)344-348公开了使喷丝溶液挤出通过具有多叶 形喷丝孔的喷丝板而制备(连续)纤维素丝。

所有以上参考文献都局限于通过粘胶法制备纤维素纤维。粘胶 纤维与莱塞尔纤维在其物理和纺织性能上非常不同。

EP 0 574 870 A中提到了“Y”形莱塞尔纤维的制备。

JP 10-140429 A公开了再生纤维素纤维，其通过使粘胶溶液纺丝 通过喷丝板而制备，所述喷丝板具有相邻排列的成纤细孔。使溶液 纺丝通过喷丝板后，将挤出通过这些成纤细孔的丝熔化形成具有不 规则横截面形状的纤维。

本发明一个目标是提供具有确定非圆形横截面形状的莱塞尔短 纤维。

这个目标通过由多根切断丝组成的莱塞尔短纤维实现，所述短 纤维的特征在于至少部分所述切断丝的整体横截面形状为双丝或复 丝横截面形状，所述形状通过使两个或多个纤维横截面形状名义上 部分重叠而获得。

就本发明而言，术语“双丝或复丝”横截面形状是指通过使两个 或多个纤维横截面形状名义上部分重叠获得的横截面形状。

即双丝横截面形状为通过使两个纤维横截面形状部分重叠获得 的形状。三丝横截面形状为通过使三个纤维横截面形状部分重叠获 得的形状，以此类推。相对部分重叠的单个横截面形状，这种得到 的横截面形状将在下文中称为“整体横截面形状”。

如果下文中使用“短纤维的横截面形状”等术语，应理解为是指 组成本发明短纤维的丝的整体横截面形状。

在优选的实施方案中，至少部分、优选全部所述部分重叠的横 截面形状基本上为圆形。

因此，该优选实施方案中双丝或多丝横截面形状具有数个弓形 部分，即圆形没有重叠的那些区段。此外，所述双丝或多丝横截面 形状在圆形名义上重叠的那些部分具有凹口或缺口。

所述两个或多个部分重叠的圆形可具有基本相同的直径。或 者，一个或多个所述部分重叠圆形的直径可比剩余的重叠圆形的直 径大。这意味着整体所得横截面形状由部分重叠的较小和较大圆形 的混合体组成。

正如下面将继续更详细描述的，本发明的莱塞尔短纤维可通过 使纤维素溶液纺丝通过喷丝板制备，其中至少部分所述喷丝孔由两 个或多个相邻的细孔组合组成，从而当溶液挤出通过所述细孔时， 从所述细孔挤出的丝部分熔化形成一根粘结丝。

这意味着：为了制备其中短纤维的双丝或复丝横截面形状为上 述部分重叠的较小和较大圆形的混合体的莱塞尔短纤维，可将纤维 素溶液挤出通过一定几何排列、直径不同的相邻圆形细孔。

这不仅得到已经定义的特定的整体横截面形状，而且这种发明 性短纤维具有惊人的高卷曲值。

不希望局限于任何理论，相信该发明性短纤维的高卷曲来自于 以下因素：在气隙中一定的总挤出速率和一定的总拉伸比下，如果 将丝从直径不同的纺丝细孔挤出，那么一起融化形成粘结丝的所得 单丝具有不同拉伸性能，在粘结丝中产生一定量的自然张力并由此 导致自然卷曲。