[发明专利]聚酯空心长丝束取向纺丝制法及取向纺丝聚酯空心长丝纱

说明书

本发明涉及聚酯(连续)空心长丝的改进，即具有一条或多条纵向孔隙，优选的是在拉伸时能保持长丝孔隙率的长丝；更具体地说，本发明涉及能从同样的原料提供具有所希望的各种不同旦数和收缩率以及其它有用性质的聚酯连续空心长丝，本发明还涉及制备这些空心长丝的方法和由其制备的产品，包括得自该方法的新的聚酯扁平空心长丝纱和膨体空心长丝纱以及丝束形式的空心长丝，和由本发明的空心长丝、纱和丝束生产的后续产品，包括短纤维和由此生产的短纤纱线；由长丝和纱线制成的织物。

传统的聚酯空心长丝通常在其未拉伸的前体长丝被拉伸时不能完全保持其孔隙率(VC)与其前体未拉伸长丝一致。这一直是这些拉伸空心长丝和纱线的缺点，因为如果更大一些的孔隙率是可行的话，由于在这种长丝中存在有效孔隙而能提供比实心长丝更多的优点，因而它们会更适合于许多应用领域。连续空心长丝纱具有我们公知的一些优点，包括增加了密满性(不透明性)，减轻了重量而织物的拉伸性类似，增加了绝缘性(由CLO值较高测得)，具有干爽的手感而增强了由细长丝纱制得的织物的“身骨”和悬垂特性。复杂的拉伸方法如US4,444,710所述Most的热水高倍拉伸方法还一直被采用以发展和保持拉伸过程中的孔隙率(VC)；并一直被用来供给纺织长丝旦尼尔的工业短纤维，尽管使用这种附加加工过程存在经济上和其它方面的缺陷，实际上该加工过程是相当缓慢的。

人们一直希望能找到未拉伸的空心长丝，这些长丝可以基本上避免拉伸时孔隙率(VC)的损失。人们也一直希望某种新的聚酯长丝有可能部分或全部在不论是否加热或是否有后续的热处理过程均可拉伸成均匀的长丝，如Knox和Noe在US 5,066,447中所述的那样(常被称之为我们的专利申请)。由于连续空心长丝纱较之传统的空心短纤维纱有不少优点，因而人们一直希望能提供连续复丝纱形式的空心长丝而不限于短纤维纱。这些长丝纱的优点表现在：同样重量的情况下稍厚实一些(即松密度更大)，改善了绝缘性(更暖和)，增大了渗透性(更为舒适)，显著增强了抗起球性，更大的芯吸效应(水分转移)；即更象天然纤维制造的织物。连续长丝纱在机织和针织过程中更易加工，并能通过假捻和喷气变形使之膨胀，从而提供用短纤维纱所不可能达到的织物的外观视觉美感和触摸手感。

同样重要的一点是保持沿边(along end)及各长丝间的均匀性。如果均匀性不好往往会使得以后的染色织物含有染色疵点，这显然是不希望的。优选的空心长丝包含有纵向孔隙，它们应满足附加的均匀性标准，如以长丝的对称的载面形状和对称分布的“同心”纵向孔隙为其特征，从而这些空心长丝收缩时形成沿边螺旋卷曲的趋势得到了遏制。

本发明提供一种用于制备聚酯连续空心长丝束的取向纺丝方法。

本发明还提供取向纺丝的聚酯连续空心长丝纱。

因此，本发明涉及用于制备聚酯连续空心长丝束的取向纺丝方法，所说的长丝的旦数约为1-6，具有一条或多条纵向孔隙，孔隙率(VC)至少约10％；所说的空心长丝通过熔体纺丝方法形成，该纺丝方法包括如下步骤：(i)熔化聚酯聚合物，其LRV值为约13～约23，零剪切熔点(T_M°)为约240℃～约265℃，玻璃转化温度(Tg)为约40℃～约80℃；(ii)通过多个断开的喷丝孔挤出所形成的熔体，所设计的喷丝孔应使挤出孔隙面积(EVA)为约0.2mm²～约2mm²，从而使EVA与总挤出面积(EA)之比为约0.6～约0.9，因此使EVA与纺丝长丝旦数(dpf)_s之比为约0.2～约0.6，并且后聚结形成的许多挤出的聚酯熔体物流以形成均匀的空心长丝；(iii)使用一种保护性延迟套筒对挤出的熔体物流进行骤冷；(iv)将骤冷后的空心长丝集束成复丝束，同时进行纺织整理；(v)以约2000～约5000m/min的退绕速度(V_S)将复丝束退绕；该方法应选其加工条件使初纺长丝束具有：剩余伸长率约40％～约160％，7％伸长率时的强度(T₇)约0.5～约1.75g/d，断裂强度(T_B)_n标准至20.8LRV聚合物时至少为5g/d，(1-S/Sm)值至少为0.4，差示收缩率(DHS-S)小于约+2％，其中S为精练收缩率，Sm为最大潜在收缩率，DHS为干热收缩率(180℃测量)，在峰值收缩张力温度T(ST_max)为大于聚合物玻璃转化温度(Tg)约5～约30℃的温度下，最大收缩张力(ST_max)小于约0.2g/d。