带稳定臂的长丝及其制品以及制造该长丝的喷丝板和方法技术

本发明专利技术是关于具有独特的横截面喷丝孔的喷丝板，该喷丝板可用于挤压纺制带有稳定臂的“Ｕ”和“Ｅ”形横截面的长丝。颇为策略地应用配置稳定臂的方法可使长丝保持所要求的形状。“Ｕ”形长丝横截面比早先的长丝横截面更能改善排水性。（*该技术在2013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】
本专利技术是关于具有独特横截面喷丝孔的喷丝板，该喷丝板可用于挤压纺制带有稳定臂的“U”和“E”形横截面的长丝。颇为策略地应用配置稳定臂的方法可以使长丝保持所要求的形状。“U”形横截面长丝比早先的长丝横截面更能改善排水性。目前市售的吸收性制品如尿布、卫生巾、失禁者用内裤等通常都能很好地吸收含水流体如尿和血。但是，使用时，这些制品通常是在紧密接触区变得饱和了而在远离接触区的其它部分仍然是干的。结果，这些吸收制品的大部分总吸收能力仍未能利用。所以期望有一种方法能将含水流体从紧密接触部分输送至吸收制品的其它部分以更充分地利用制品的总吸收能力。能自发地输送含水流体如水的长丝在改善排水性方面要超过其它类型的长丝，如欧洲专利申请号0223908和美国专利4，443，492中所公开的长丝。欧洲专利申请0223908公开了一种由聚酯、聚丙烯或聚乙烯等增水性纤维组成的热粘合网，这些纤维用被碱金属盐部分中和丙烯酸涂敷，同时进行聚合交联形成了具有超吸收性聚合物的原位涂敷纤维网。这种纤维网当用于卫生产品如尿布时，可以增加流体的吸收性，但是组成网的单根纤维却不具有将流体从分叉区输送到吸附芯较少利用的区域的能力。美国专利4，443，492描述了用水溶性单体涂敷纤维素纤维基的材料然后转换成吸水性聚合物的方法。这类材料的吸收性能较差，因为单体能渗透到纤维基材料的内部充填于单丝之间的毛细孔隙中。这种前工艺虹吸的模式完全是靠纤维之间的毛细管，涂敷后毛细管的直径减小，当涂层在湿态下溶胀时就会使毛细管堵塞。本专利技术已发现，某些带稳定臂的“U”和“E”形横截面长丝要比具有其它形状的能自发输送流体的长丝更有效地输送和排放含水流体。例如，已专利技术了各种“H”形单丝横截面。美国专利4，707，409描述了通过一个由两个交叉狭孔，并且每个交叉狭孔依次用三个四边形部连接的喷丝孔挤出纺制的“H”形单丝。但是，这种“H”形单丝的问题是，平底的平行内壁孔道和小角部分积滞液体并且阻碍排水作用。美国专利4，364，996专利技术了带凸出物的U形单丝横截面，但是，这种凸出物不能稳定纤维的曲形截面。此外，美国专利4，364，996描述的U形纤维也没有直形截面。相反，本专利技术带稳定臂的“U”或“E”形纤维已经克服了这些缺陷。这种“U”形纤维有着直形和曲形截面，但却没有积滞流体的小角部分。所以，本专利技术的“U”形纤维可提供完善的排水性。这种“E”形纤维与“H”形纤维相比，顶部较宽，可以改善流体的捕获作用，附加的孔道也增加抵抗重力的垂直向运动。颇为策略地应用配置稳定臂的方法可以使纤维保持其形状。因此，本专利技术的一个目的是提供能自发地输送水性流体的带有稳定臂的“U”形和“E”形长丝横截面。本专利技术的另一个目的是提供能改善排水性的带有稳定臂的“U”形和“E”形长丝横截面。本专利技术还有一个目的是提供带稳定臂的“U”形和“E”形喷丝孔的喷丝板。本专利技术的目标在于带稳定臂的“U”形和“E”形单丝横截面的合成长丝，它们能够自发地输送其表面上的水。这种纤维能满足如下关系式(1-XCosθa)＜0其中，θa是在用与长丝相同的材料和相同的表面处理(如果有的话)制成的平面膜上所测定的水的前进接触角;X是单丝横截面的形状因子，它满足如下公式X＝ (Pw)/(4r+(π-2)D)其中，Pw是单丝的湿围;r是外接单丝横截面的外接圆半径;D是横跨单丝横截面的短轴尺寸;所说的带稳定臂的“U”形长丝由含稳定臂的曲形截面和两个直形截面所组成，其中，单丝的宽度W′，是3至15微米;稳定臂之间的夹角β′，是10°至60°;单丝截面直线部分延伸相交形成的锐角μ，是0°至70°;单丝直形截面的长度a′，是5至200微米;单丝直形截面两端间的直线距离r，是30至300微米;单丝凹面和直形截面外端部间的连接线之间的垂直距离S，是20至100微米;稳定臂的长度t，独立地为3至15微米;稳定臂的数目n是3至6;如果n等于3或5，则有一个稳定臂位于垂直的对称轴上，其余的稳定臂在垂直对称轴两边，基本上对称地相隔;如果n等于4或6，则稳定臂在垂直对称轴两边基本上对称地相隔;和所说的带稳定臂的“E”形长丝由一个主干，两个外肋，一个内肋，两个延伸肋和稳定臂所组成，其中，单丝宽度W′是3至15微米;一个外肋延伸直线和延伸肋间的夹角λ′是0°至45°;主干和一个外肋间的夹角σ是90°至120°;从单丝的中心点起所测量的稳定臂的长度e′是独立地为1至15微米;单丝主干加上位于其两端的稳定臂的长度f′是30至100微米;一个外肋的中心和中肋中心之间的直线距离i′是8和50微米;外肋和延伸肋相交点和主干中心的直线距离j′是15至100微米，中肋外端和主干中心的直线距离k′是15至150微米;外肋和延伸肋相交点和位于主干上的稳定臂端部的直线距离l′是18至115微米;延伸肋端部和外肋和延伸肋相交点的直线距离m′是15至100微米;稳定臂的数目n′是4或6;假若λ′等于0，则n为4。本专利技术也是以带稳定臂的“U”形和“E”形喷丝孔的喷丝板为目标的。当参看下面的本专利技术详述及其附图后，对本专利技术将有更全面的理解，本专利技术更多的优点都变得显而易见附图说明图1是带稳定臂的“U”形单丝横截面的示意图。图2是用于制造可自发输送的单丝的带稳定臂的喷丝板的一种“U”形喷丝孔的示意图。图3是用于制造可自发输送的纤维的喷丝板的一种优选的带稳定臂的“U”形喷丝孔的示意图。图4是用于制造可自发输送的纤维的喷丝板的一种优选的带稳定臂的“U”形喷丝孔的示意图。图5是带稳定臂的“E”形单丝横截面的示意图。图6是用于制造可自发输送的纤维的带稳定臂的喷丝板的一种“E”形喷丝孔的示意图。图7是用于制造可自发输送的单丝的喷丝板的一种优选的带稳定臂的“E”形喷丝孔的示意图。图8是用于制造可自发输送的单丝的喷丝板的一种优选的带稳定臂的“E”形喷丝孔的示意图。图9是本专利技术带稳定臂的“U”形喷丝孔的喷丝板纺制的聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝的横截面相片。图10是用图4所示的具有“U”形喷丝孔的喷丝板纺制的聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝的横截面相片。图11是用图3所示的具有“U”形喷丝孔的喷丝板纺制的聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝的横截面相片。图12是用本专利技术带稳定臂的“U”形喷丝孔的喷丝板纺制的聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝的横截面相片。图13是用本专利技术带稳定臂的“U”形喷丝孔的喷丝板纺制的聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝的横截面相片。图14是用具有不带稳定臂的“U”形喷丝孔的喷丝板纺制的聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝的横截面相片。图15是用图7所示的具有“E”形喷丝孔的喷丝板纺制的聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝的横截面相片。图16是用具有其尺寸在图5所设的尺寸之外的“E”形喷丝孔的喷丝板纺制的聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝的横截面相片。如图1所示，带稳定臂的“U”形单丝横截面是由一个含稳定臂6的曲形截面2和直形截面4所组成。单丝横截面的宽度是3至15微米，并以字母W′表示。稳定臂6之间的夹角，β′，是10°至60°。单丝直形部分4延长相交形成一个锐角，这个角μ是0°至70°。单丝直形截面4的长度是50至200微米，并以字母a′表示。从直形截面4外端部的联结线和单丝的凹面8的垂直距离S是20至100微米。单丝的直形截面4端部间的直线距离r是30至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有带稳定臂的“Ｕ”或“Ｅ”形横截面的合成长丝，它能够自发地输送其表面上的水，其中所说的长丝满足下面公式：（１－ＸＣｏｓθａ）＜０其中，θａ是在用与长丝相同的材料和相同的表面处理（如果有的话）制成的平面膜上所测定的水的前进接触角；Ｘ是单丝横截面的形状因子，它满足如下公式：Ｘ＝Ｐｗ／（４ｒ＋（π－２）Ｄ）其中，Ｐｗ是单丝的湿围；ｒ是外接单丝横截面的外接圆半径；Ｄ是横跨单丝横截面的短轴尺寸；所说的带稳定臂的“Ｕ”形长丝由含稳定臂的曲形截面和两个直形截面所组成，其中，单丝的宽度Ｗ′，是３至１５微米；稳定臂之间的夹角β′，是１０°至６０°；单丝截面直线部分延伸相交形成的锐角μ，是０°至７０°；单丝直形截面的长度ａ′，是５至２００微米；单丝直形截面两端间的直线距离ｒ，是３０至３００微米；单丝凹面和直形截面外端部间的连接线之间的垂直距离Ｓ，是２０至１００微米；稳定臂的长度ｔ，独立地为３至１５微米；稳定臂的数目ｎ是３至６；如果ｎ等于３或５，则有一个稳定臂位于垂直的对称轴上，其余的稳定臂在垂直对称轴两边，基本上对称地相隔；如果ｎ等于４或６，则稳定臂在垂直对称轴两边基本上对称地相隔；和所说的带稳定臂的“Ｅ”形长丝由一个主干，两个外肋，一个内肋，两个延伸肋和稳定臂所组成，其中，单丝宽度Ｗ′是３至１５微米；一个外肋延伸直线和延伸肋间的夹角λ′是０°至４５°；主干和一个外肋间的夹角σ是９０°至１２０°；从单丝的中心点起所测量的稳定臂的长度ｅ′是独立地为１至１５微米；单丝主干加上位于其两端的稳定臂的长度ｆ′是３０至１００微米；一个外肋的中心和中肋中心之间的直线距离ｉ′是８至５０微米；外肋和延伸肋相交点和主干中心的直线距离ｊ′是１５至１００微米，中肋外端和主干中心的直线距离ｋ′是１５至１５０微米；外肋和延伸肋相交点和位于主干上的稳定臂端部的直线距离ｌ′是１８至１１５微米；延伸肋端部和外肋和延伸肋相交点的直线距离ｍ′是１５至１００微米；稳定臂的数目ｎ′是４或６；假若λ′等于０，则ｎ为４。...

【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：BM菲利普斯，JL纳尔逊，WA海利，HA汤普森，
申请(专利权)人：克莱姆森大学研究基金会，
类型：发明
国别省市：US[美国]