[发明专利]一种提高非圆形截面纤维形状保持率的方法

说明书

                    技术领域

本发明一般地说涉及非圆形截面合成纤维，具体而言，本发明涉及用于高聚物流体的添加剂，这些添加剂通过降低高聚物流体的表面张力来保持纤维的截面形状。

                    发明背景

截面形状为非圆形的合成纤维带来某些好处。流体运动、高膨松性、保温效果、手感、美观等是许多优点中的几项。这类非圆形截面纤维是由聚合物流体经熔体纺丝和溶液纺丝制成的。通过设计喷丝孔的形状可使纤维具有所要求的截面形状。

在非圆形截面纤维的纺丝过程中，纺丝流体的表面张力使得按喷丝孔设计所形成的纤维截面形状发生变形，即变成圆形。但是，高聚物流体的熔体粘度与表面张力抗衡。因此，原截面形状的变形程度取决于熔体粘度与表面张力之比的起始值以及凝固速度。

旨在提高纤维非圆形截面形状保持率的先有技术，包括提高熔体粘度或降低表面张力。提高熔体粘度已实现，方法包括降低熔体纺丝温度、加快急冷速率、提高分子量或改变化学结构。

对于三叶状截面尼龙纤维，降低聚合物流体中的表面张力已实现，方法是在熔体纺丝工艺中加入表面活性添加剂。特别如下面的对比实例所示，脂肪酸和乙氧基化脂肪酸的脂族伯酰胺，大大提高了尼龙纤维截面形状的保持率。

Nohr等人在美国专利4923914中公开，用一种含部分A和B的添加剂使热塑性塑料组合物具有所希望的特性。两部分在一起，与热塑性组合物在其熔体挤出温度下是相容的，而作为独立的化合物，则与热塑性组合物是不相容的。正是部分B赋予了所希望的特性。在Nohr专利中公开的特性是提高的湿润性、提高的疏水性、缓冲能力、紫外线吸收和光稳定性。专利中没有公开提高形状保持率这一所希望的特性。

因此，现有技术认为，表面张力的作用是把非圆形截面变为圆形截面，特定类型的表面活性剂已证明对保持尼龙纤维的截面形状是有效的。但是，尚无现有技术公开哪些添加剂，如果有的话，对保持聚酯纤维的截面形状是有效的。因此，提高非圆截面聚酯纤维的形状保持率正是本发明的主旨。

                    发明概述

本发明提供一种熔体挤出组合物，它是由约99.9～约98.5重量％的至少一种聚酯和约0.1～约1.5重量％的添加剂组合而成的。由该熔体挤出组合物制成的聚酯或共聚酯非圆截面纤维，较之于由另一种含有至少一种聚酯但不含添加剂的熔体挤出组合物制成的相同非圆形截面纤维，其形状保持率至少提高4％。在熔体纺丝过程中，添加剂集中在空气-聚合物界面上。

本发明也提供一种提高非圆形截面纤维形状保持率的方法。该方法的第一步要求把约99.9～约98.5重量％的至少一种聚酯和约0.1～约1.5重量％的添加剂组合成一种熔体挤出组合物。然后让该熔体组合物通过非圆形截面形喷丝孔挤出，形成纤维，这种纤维较之于由另一种含有至少一种聚酯但不含添加剂的熔体挤出组合物通过该喷丝孔挤出而制成的纤维，形状保持率至少提高4％。纤维经急冷然后卷绕收丝。

                    附图简述

图1是本发明实例中用于成型H形截面纤维的喷丝孔。

图2显示实例1-8中添加剂PDMS的含量对聚酯纤维形状因子的影响。

图3显示实例1-8中添加剂PDMS的含量对ESCA％的影响。

图4显示实例1-8中ESCA％对含PDMS添加剂的聚酯纤维形状因子的影响。

图5显示实例9-15中添加剂SILWET(商标)的含量对聚酯纤维形状因子的影响。

图6显示实例9-15中添加剂SILWET的含量对ESCA％的影响。

图7显示实例16-17中添加剂TEGOPREN(商标)的含量对聚酯纤维形状因子的影响。

图8显示实例18-19中添加剂MASIL(商标)的含量对聚酯纤维形状因子的影响。

图9显示实例20中添加剂氟代脂肪族聚合物酯的含量对聚酯纤维形状因子的影响。

图10显示实例21-22中添加剂TWEEN(商标)的含量对尼龙66纤维形状因子的影响。

                    发明详述