[发明专利]由回转法制造玻璃和聚合物的双组分纤维

说明书

本发明一般涉及用改进的回转法制造纤维，特别是涉及制造玻璃和聚合物双组分纤维的方法。

过去已用纺织法制成聚合物双组分纤维以用于织物和针织品等产品。在此方法中，将两种熔融的聚合物提供到固定的喷丝头上，喷丝头上有可将纤维拉出或拉伸的孔。这两种聚合物一般结合形成具有一种聚合物芯和另一种聚合物壳的纤维。

纺织法制成的双组分纤维一般直径较大。对某些应用来说，使用较小直径的纤维为好。另外，纺织法限于使用具有熔点相似的成分，以使在遇到高熔点成分时，低熔点成分不会热降解。

用改进的回转法已制得双组分玻璃纤维。将两种不同类型的熔融玻璃提供给有针孔周壁的回转喷丝装置。这两种熔融玻璃经针孔离心形成双成分玻璃纤维。这种纤维特别适用于绝缘产品。

玻璃纤维的制造和聚合物纤维的制造属于不同的领域。这两种材料具有不同的物理性质，如粘度不同，而且，玻璃的软化点一般不同于聚合物的熔点。所以制造这两种纤维的方法是不同的。

过去不知道将玻璃和聚合物结合起来制造双组分纤维。这种纤维会具有双组分玻璃纤维和双组分聚合物纤维两者的优点，并会具有每种纤维所没有的性能和用途。因此，希望提供一种制造双组分的玻璃和聚合物纤维的方法。

本发明涉及一种制造多组分纤维，特别是双组分纤维的方法。此种双组分纤维是由玻璃和热塑性材料，优选为聚合物形成的。在此方法中，将熔融的玻璃和熔融的热塑性材料提供给具有针孔周壁(orificed peripheralwall)的回转喷丝装置。玻璃粘度为1000泊的温度优选约是200℃-495℃，热塑性材料的熔点约为200℃-345℃。热塑性材料的热膨胀系数优选高于玻璃的热膨胀系数约10ppm/℃以上。熔融的玻璃和熔融的聚合物作为熔融的玻璃和热塑性材料的双组分液流经针孔离心。然后将熔融液流冷却以制造玻璃和热塑性材料的双组分纤维。

由本发明方法制造的玻璃和热塑性材料的双组分纤维是新颖的，它具有双组分玻璃纤维和双组分聚合物纤维两者的优点，并具有每种已知纤维所没有的性能和用途。

图1是用本发明的回转法制造玻璃和聚合物的双组分纤维设备的正视简图。

图2是用本发明方法制造玻璃和聚合物双组分纤维的喷丝装置的正视截面图。

图3是图2的喷丝装置的一部分的透视简图。

图4是取图2喷丝装置4-4线的正视简图。

图5是制造玻璃和聚合物双组分纤维的喷丝装置的第二具体实施方案一部分的平面图。

图6是制造玻璃和聚合物双组分纤维的喷丝装置的第三具体实施方案正视截面图。

图7是图6喷丝装置的针孔正视截面图。

图8是用本发明方法制造的玻璃和聚合物双组分纤维的截面简图。

图9是玻璃和聚合物双组分纤维的截面简图，其中玻璃和聚合物的不同粘度可使较低粘度的聚合物部分地绕较高粘度玻璃流动。

图10是玻璃和聚合物双组分纤维的截面简图，其中不同的粘度可使较低粘度的聚合物几乎包围较高粘度的玻璃。

图11是玻璃和聚合物双组分纤维的截面简图，其中较低粘度的聚合物始终绕较高粘度的玻璃流动以包围玻璃和形成包层。

图12是由玻璃和两种聚合物形成的三组分纤维的截面简图。

图1说明由本发明的玻璃和聚合物的双组分纤维制造绝缘产品的回转纤维形成法。然而，应理解的是，可以用纤维通过不同的加工方法制成纺织品、过滤产品以及其它产品。这些方法包括缝合、针缝、水-编织和包胶。还应理解的是，在本发明中包括除了双组分纤维外的多组分纤维，以及除了聚合物外其它热塑性材料，如沥青也可形成纤维。

在此用来说明的方法中，将熔融的玻璃和熔融聚合物提供给喷丝装置10。熔融的玻璃可由任何适宜的来源提供，如炉11和预热室13。熔融聚合物可由任何适宜的来源提供。例如，装有聚合物颗粒的料斗12可连接到挤压机14，在此将聚合物熔化后送到喷丝装置。如在下面讨论的，喷丝装置产生玻璃和聚合物的双组分纤维液雾16。用任何的工具，如环状的鼓风机18将纤维向下吹。当纤维向下吹时，将纤维拉细和冷却。将纤维作为毛束(20)收集于任何适宜的表面，如输送机22的表面。为促进纤维的收集在输送机的下面部分抽真空(未示出)。

然后玻璃和聚合物的双组分纤维毛束可以任选地通过一加工站如炉24进一步加工。当经过此炉时，优选通过上面的输送机26和下面的输送机28以及边缘导向装置(未示出)使毛束成形。从此炉出来的毛束就是绝缘产品30。