[发明专利]截面直径变异系数低的纤维素复丝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有高度均匀的截面的纤维素纤维，尤其涉及具有低 的截面直径变异系数(CV(％))的纤维素纤维。具体而言，本发明涉 及这样的纤维素纤维，其中构成复丝的单丝的截面直径变异系数 (CV(％))低于2.5，所述复丝是通过将纤维素粉末溶解于液态N-甲 基吗啉-N-氧化物(下文中称为NMMO)中而制得的。

背景技术

天丝纤维(lyocell fiber)是由纺丝液(其中，在NMMO中溶解 有纤维素)制成的，并且这种天丝纤维的优点在于具有高的吸湿性、 高的干态强度和湿态强度、以及高的模量。此外，与粘胶纤维(viscose rayon)不同，天丝被认为是环境友好型纤维，其不具有对环境造成 污染的有害物质。这种作为人造丝的替代品的天丝纤维可被用作轮胎 帘线，基于这一目的，构成复丝的单丝的截面直径需要具有均匀度， 从而达到作为轮胎帘线材料所需的高强度。可将均匀度表示为截面直 径变异系数(CV(％))。

国际专利公开No.WO 2001/86043披露了截面直径变异系数 (CV(％))为6.5％或更高的天丝纤维。然而，WO 2001/86043中所披 露的发明的目的在于提高截面直径变异系数(CV(％))，并且如其实 施例中所示，由于其强度为0.7g/旦至5.0g/旦，因此这种天丝纤维不 适合用作工业材料，尤其是不适合用作轮胎帘线用材料。

参见其他的现有发明，美国专利No.6,773,648披露了这样一种 天丝纤维，其沿纤维长度方向的截面直径变异系数(CV(％))为6％ 至17％，并且纤维之间的截面直径变异系数(CV(％))为10％至22％。 然而，具有这样的沿纤维长度方向的截面直径变异系数(CV(％))以 及纤维之间的截面直径变异系数(CV(％))的天丝纤维均不适合用作 轮胎帘线用天丝纤维。

发明内容

技术问题

本发明提出了这样一种用于改善截面直径变异系数的方法，该方 法通过在加工过程中调节气隙和凝固浴的温度，从而使得构成复丝的 单丝的截面直径变异系数(CV(％))低于2.5。

技术方案

本发明的目的是通过以下方法提供一种用作轮胎帘线用高强度 浸胶帘线的天丝纤维，所述方法为：调节气隙中的冷却空气的温度以 及凝固浴的温度，并将构成复丝的单丝的截面直径变异系数(CV(％)) 调节至低于2.5。

有益效果

本发明的天丝纤维可具有适于用作轮胎帘线用浸胶帘线的性 质。根据本发明，可通过调节凝固系数，将截面直径变异系数(CV(％)) 控制在所需范围内。这样，本发明具有制备可用作轮胎帘线用浸胶帘 线的天丝复丝的优点。

实施本发明的最佳方式

尽管许多现有技术中已经披露了用以生产天丝纤维的工艺，但 是根据各种不同的工艺条件可制得具有不同性质的天丝纤维。具体而 言，纺丝头中的纺丝压力、纺丝孔的直径和数目、纺丝速度、气隙中 冷却空气的温度和空气流速、以及凝固浴的温度和浓度是决定天丝纤 维的性质的主要因素。本发明所制备的天丝纤维是通过控制工艺条件 从而使其具有适宜用作轮胎帘线的性质而制得的。

本发明所制备的天丝纤维的性质并非独立地受到上述因素或其 他因素的影响，而是受到这些因素之间的关系的影响。本发明的特征 在于，对这些因素进行控制，以使其具有这种关系。

决定所制得的天丝纤维的均匀度的因素可分为气隙中的冷却条 件和凝固条件。因此，如下所示，可将条件因素表示为这样的凝固系 数，该凝固系数由气隙中的冷却空气的温度以及凝固浴的温度的数学 函数所得。

凝固系数＝T_D′/T_C＝0.8至1.3

(T_D′＝T_D+T_A-90)

T_D表示纺丝液的温度，T_A表示气隙中所施加的冷却空气的温度， 并且T_C表示凝固浴的温度。