地毯长丝和纱线以及毛细管喷丝头孔和纱线生产的方法技术

用于地毯、室内装饰品和其他应用的新式长纱和纱线，用于其生产的喷丝头和方法，以及由此制造的地毯。本发明专利技术的长纱是具有复杂凸凹表面外形的实心多叶形长纱，其具有低光泽、低转动惯量、染色形成的高颜色强度和高覆盖能力。由此制造的地毯具有低光泽、手感柔软和高质地，适合于高级住宅应用。通过本发明专利技术的方法，本发明专利技术的长纱可以以高生产量和高生产率来生产。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】技术
技术介绍
领域本专利技术涉及用于地毯、室内装饰品和其他应用的新式长纱和纱线，用于其生产的喷丝头和方法，以及由此制造的地毯。本专利技术的长纱是具有复杂凸凹表面外形的实心多叶形长纱，其具有低光泽、低转动惯量、染色时的高颜色强度，和高覆盖能力。由此制造的地毯具有低光泽、手感柔软和高质地，适合于高级住宅应用。相关技术描述许多在美国用于居所的地毯称为割绒地毯。在其生产中，绒头纱线作为环线插入到背衬料中。切割环线，以形成垂直的毛绒束并且随后进行修剪。通常割绒地毯可用短纤维纱或膨化的连续长丝纱线来制造。可根据多种传统方法来生产膨化的(卷曲变形的或有波纹的)连续长纱尼龙纱线。在不同过程中可以利用加捻、缠绕、或直接并捻。定捻纱线的多根纱线成簇进入割绒地毯，并且按惯例修整以获得需要的地毯产品。地毯可感知的价值取决于几个因素，包括地毯质地、光泽、颜色强度和逐渐增加的手感柔软度。已知可通过增加地毯的表面重量或增加表面纤维中的卷曲褶皱来改善地毯质地。然而，地毯表面重量直接与地毯的总生产成本成比例。此外，高卷曲纤维会产生加工问题。地毯纱线需要以避免以上问题的方式，成簇进入地毯，以提供好的地毯质地。对于一个给定的纤维材料，手感柔软度取决于纱线、纱线加捻和纤维截面中长丝的旦尼尔。较小旦尼尔的纤维具有改善的柔软度，但可能更昂贵并且难于生产。较低的捻度增加了柔软度，但降低了耐磨性(外观损失)。在重大的价格压力下，地毯纱线的生产是一个高竞争性的工业。地毯纱线需要具有更高的手感柔软度，但其是在不增加成本或不减少外观保持性下而生产的。纤维截面的旦尼尔和形状决定了转动惯量和纤维截面的覆盖能力。高转动惯量的截面形状具有高覆盖能力，但手感柔软度较小。地毯纱线需要在覆盖能力和手感柔软度之间具有一个理想的平衡。对于许多地毯类型，需要具有低光泽的纱线。环形截面的纤维具有所需的低光泽，但比起叶形截面纤维，其缺乏覆盖能力。地毯纱线需要在低光泽和覆盖能力之间具有一个理想的平衡。通过染色工艺产生的颜色强度随长纱截面和反射、吸收光线的方式而变化，地毯纱线需要这样的属性容易染色而得到高颜色强度。现有技术的纱线具有长期的历史，通过组成的纤维截面的设计，纱线具有改善地毯特性的目的。由于其膨化性和覆盖能力优于具有圆形或带状截面的纤维，具有三叶形和四叶形截面的纤维或长纱广泛用于地毯纱线中。比如在以下美国专利中描述了实心的三叶形长纱Holland的2,939,201，McKinney的3,097,416，Bagnall等的3,508,390，Shah的4,001,360，Bankar等的4,492,731，Largman等的5,057,368，以及Tung的5,108,838和5,208,106。在比如Peterson等的4,770,938、Boyle的5,322,736、Tung的5,380,592的美国专利和Bernaschek的982 414 A1的欧洲专利中描述了中空的三叶形纤维。在与之相容的范围内，美国专利3,508,390和5,322,736的公开内容在此作为参考。以上引用的每一个纤维和地毯纱线代表了朝着其所针对的目标的发展。然而，没有一个描述了本专利技术的长纱和纱线的特定结构，并且没有一个满足本专利技术所达到的所有需要。
技术实现思路
本专利技术涉及用于地毯、室内装饰品和其他应用的新式长纱和纱线，用于其生产的方法和喷丝头，以及由此制造的纱线和地毯。本专利技术的长纱是具有复杂凸凹表面外形的实心多叶形长纱，其具有低转动惯量、低光泽和高覆盖能力。本专利技术的实施例之一是一种由实心截面组成的长纱，该截面具有大约为2.4到5的改性率，并且具有一个由多个叶片构成的周边，这些叶片通过凹线线段彼此连接。绕着长纱截面周边在一个方向上完全转动时，周边的曲率中心位置从周边的一侧到另一侧至少变化十八次。本专利技术的长纱拥有出众的低光泽、易于染色而获得高颜色强度、高质地、手感柔软度和高覆盖能力的组合。本专利技术包括作为实施例的由本专利技术的长纱构成的纱线和由本专利技术的纱线构成的地毯。本专利技术也包括作为实施例的用于制造本专利技术长纱的喷丝头和生产本专利技术长纱的方法。附图说明在附图中图1、2、3和4是本专利技术长纱的其中几个不同实施例的横剖面视图；图1-3显示了本专利技术的三叶形长纱；图4a和4b分别显示了本专利技术的四叶形和五叶形长纱；图5显示了按两种现有技术的长纱和形成本专利技术一个实施例的长纱的比例绘制的横剖面视图，每一个具有同样的旦尼尔；图6是用于制造本专利技术长纱的喷丝头毛细管实施例之一的剖面视图；和图7显示了在相配的成对的地毯上测量的质感数据，该地毯由专利技术的长纱或现有长纱所组成。具体实施例方式本专利技术的长纱具有低惯性力矩、低光泽和高覆盖能力。由此生产的地毯具有手感柔软度、低光泽和高质地，适合于高级住宅的应用。即使在低旦尼尔时，可以高生产量地生产本专利技术的长纱。如在本文一贯使用的，术语“纤维”和“长纱”是同义的。长纱或纤维包括聚合体或共聚物，其形成了具有极长长度的商品，传统上称为连续长纱，或包括聚合体或共聚物，其形成了具有极长长度的商品，并且随后剪或切成较短的长度，传统上称为短纤维。在每个实施例中，本专利技术的长纱由具有大约2.4到5的改性率的实心多叶形截面构成。凹线段连接叶片的周边。绕着长纱截面周边在一个方向上完全转动时，周边的曲率中心位置从周边的一边到另一边至少变化十八次。在本专利技术范围内，多叶形意味着两个或多个叶片，并且最好至少是三个叶片。其中，一系列的实施例包括三叶形、四叶形和五叶形。在一个实施例的子集中，长纱的每一个叶片包括凸出区域、凹进过渡区域和延伸到叶片最外尖端的突起部分，突起部分具有从椭圆的、抛物线的或直线组成的组中选择的侧壁。在另一个实施例子集中，长纱每一个叶片包括第一凸出区域、第一凹进过渡区域、第二凸出区域、第二凹进过渡区域和延伸到叶片最外尖端的突起部分，突起部分具有选自由椭圆的、抛物线的或直线组成的组的侧壁。在另一个实施例子集中，长纱的每一个叶片具有一个复合曲线轮廓，其具有大约5°到30°的第一臂角α和大约60°到85°的第二臂角β，和延伸到叶片最外尖端的突起部分，突起部分具有选自由椭圆的、抛物线的或直线组成的组的侧壁。在另一个实施例子集中，每一个叶片具有一个复合曲线轮廓，其具有大约5°到30°的第一臂角α、大约60°到85°的第二臂角β、大约60°到85°的第三臂角γ和延伸到叶片最外尖端的突起部分，突起部分具有选自由椭圆的、抛物线的或直线组成的组的侧壁。本专利技术长纱的复合凸凹表面外形提供了所需的低光泽，同时也提供了高覆盖能力、高外形和低转动惯量。“改性率”是一个公知的三叶形长纱截面的测量值，例如在美国专利4,492,731中进行了定义，在与之相容的范围内在此作为参考。如在图1、2和3中所示，“改性率”指外切圆半径R2与内切圆半径R1的比率。改性率最好是大约2.5至大约3.5。在每个实施例中，长纱截面周边具有一个由弓形线段构成的复合凸凹周线。长纱周边弓形线段是椭圆或是抛物线，但在几何上不必要是精确的椭圆或抛物线线段。在图1-4中描述的实施例的长纱周边还另外包括直线线段。关于图1中所示的横剖面，弓形线段的曲率和相对于周边的弓形曲率中心的位置显示于表1中。在平面解析几何学中定义了曲率中心，即曲率圆的中心。例如参看1968年Addis本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有实心截面的长纱，该截面具有由多个叶片构成的周边，这些叶片通过凹线线段彼此连接，所述截面具有大约为２．４到５的改性率；绕着周边在一个方向上完全转动时，周边的曲率中心位置从所述周边的一侧到另一侧至少变化十八次。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JB博伊尔，BW波图斯，CG希利，JA马特鲁尼奇，A罗波夫斯基，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]