[发明专利]不规则形状的聚合物纤维

说明书

本发明涉及不规则形状的聚合物纤维，所述聚合物纤维包含至少六指的截面；包含所述聚合物纤维的过滤器；包含所述聚合物纤维的非织造织物；所述聚合物纤维的用途；以及设计用于提供所述聚合物纤维的喷丝头。

发明领域

本发明涉及不规则形状的聚合物纤维，所述聚合物纤维包含至少六指的截面；包含所述聚合物纤维的过滤器；包含所述聚合物纤维的非织造织物；所述聚合物纤维的用途；以及设计用于提供所述聚合物纤维的喷丝头。

背景技术

聚合物纤维通过各种已知的纺丝工艺获得。可以通过熔融纺丝工艺由在加热下变得可流动和柔软的聚合物，特别是热塑性塑料生产纤维。熔融纺丝是一种特殊的挤出形式，其中将聚合物材料熔融以获得聚合物熔体，聚合物熔体接着通过喷丝头，即用于形成连续长丝的一种模具。在通常的实施例中，喷丝头包含具有小孔的布置(图案)的金属板，聚合物熔体通过所述小孔进入空气或液体中以实现固化和纤维形成。喷丝头的设计变化很大。常规的喷丝头孔口(spinneret orifice)是圆形的，并产生横截面为圆形的纤维。毛细孔喷丝头孔口能够挤出具有一旦尼尔或更小的小直径的长丝。将离开喷丝头的挤出的熔融长丝冷却，以获得具有喷丝头板的出口开口形状的最终纤维。已知使用具有成形孔的喷丝头孔口以获得具有不同形状和具有各种特征的纤维。

多年以来，已知不同形状的纤维，尤其是多叶形纤维。已知的纤维可以具有三角形的横截面，即所谓的三叶形纤维。纤维也可以是正方形的，或者可以是具有四指、五指、六指或更多指的星形纤维。此外，显示出扁平的椭圆形、T形、M形、S形、Y形或H形横截面的纤维也是已知的。

可以将单根纤维(长丝)纺成纱线，并且可以将多根纱线合在一起来生产线。

一个特别的方面是聚合物纤维在制造用于各种应用的过滤器中的用途。如今，过滤器已广泛用于各种目的。因此，在汽车领域中使用过滤器，例如作为舱用空气过滤器，可保护车辆乘员免受花粉、烟灰、细粉尘、过敏原、气体等的侵害。发动机进气空气过滤器可去除可能对汽车的燃烧过程和传感器系统造成负面影响的污染物。在燃料电池车辆中，需要特殊的进气空气过滤器和加湿器。在工业的各个领域中，过滤器尤其用于燃气涡轮机和压缩机，在食品和饮料工业中，用于空气污染控制，用于腐蚀控制，用于洁净室和药品生产。过滤器还可用于医院和医疗设施。在日常生活中，过滤器例如用于吸尘器中作为无尘袋吸尘器的过滤器，用于除臭，用作电动机保护过滤器以及用于废气。过滤器可以以许多不同的形式使用，例如滤垫，包含由聚合物纤维制成的热粘合非织造物。

另一个特别的方面是聚合物纤维在地毯生产中的用途。簇绒地毯是多层绒头织品。它们是在特殊的机器上制造的，在所述机器上，绒头纱线是通过针连接但没有通过针扎在一起的，具有一个底层，所述底层在当今的地毯中几乎完全由合成纤维组成。绒头纱线的固定是通过在底层的背面后续涂布天然或合成橡胶或聚氯乙烯(PVC)来实现的。此外，将橡胶涂层连接到所谓的第二背衬上，所述第二背衬通常由弹性体泡沫或织造或非织造织物材料组成。

簇绒产品具有许多用途，例如用作地毯、长地毯、方块织物、床罩、浴室垫等。在簇绒产品的生产中，底层尤其重要。底层的任务是安全固定绒头纱线。

术语“簇绒”(“tufting”)是指用于生产三维纺织片材的技术。这是全世界最常用于制备地毯的工艺。簇绒按照缝纫机的原理工作。针将所谓的绒头纱线插入到基底材料(织造或非织造织物)中，即所谓的主背衬或支撑物。针穿过基底材料缝制；在织针再次返回之前，插入的绒头纱线由弯针保持。这会在簇绒织物的顶部产生毛圈(绒头结)。以这种方式，获得了所谓的毛圈地毯。如果用刀将圈切开，则会形成丝绒地毯(切绒地毯)。通常，刀已经安装在弯针上，因此，在一项操作中即可完成绒头的固定和切割。为了使缝合的绒头纱线保持牢固，必须施用辅助背衬或乳胶层。此过程称为层压或集成。

EP 1619283描述了一种生产簇绒非织造织物的方法，其中从圆形纤维横截面发散的纤维用于簇绒背衬。