莱塞尔短纤维制造技术

本发明专利技术涉及由多根切断丝组成的莱塞尔短纤维，其特征在于至少部分所述切断丝的整体横截面形状为双丝或多丝横截面形状，所述形状通过使两个或多个纤维横截面形状名义上部分重叠而获得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】莱塞尔短纤维本专利技术涉及莱塞尔(lyocell)短纤维。莱塞尔纤维是一种纤维素纤维，它由纤维素在有机溶剂特别是含水叔胺氧化物中的溶液纺制。现在，N-曱基-吗啉-N-氧化物(NMMO)是制备莱塞尔纤维的工业用溶剂。制备标准莱塞尔纤维的方法是众所周知的，例如参见US4,246,221或WO 93/19230等。这种方法称为"胺-氧化物法"或"莱塞尔法"。莱塞尔短纤维是将多根(连续)丝切断得到的产物，所述丝通过使纤维素溶液纺丝通过喷丝板并使纺制的丝沉淀而得到。通常，莱塞尔纤维的横截面形状基本上是圓的。这不同于展示一定锯齿状横截面形状的标准粘胶纤维。已提出了各种方法来制备具有确定非圆形横截面形状的纤维素纤维。例如，EP 0 301 874 A公开了制备所谓多叶形纤维素短纤维的方法。WO 04/85720中公开了使纺丝溶液纺丝通过具有多叶形喷丝孔的喷丝板而制备纤维素短纤维的另一方法。GB-A-2 085 304中也提到了 "Y"形横截面的纤维素纤维。JP-A 61-113812 和出版物"Verzug, Verstreckung undQuerschnittsmodifizierung beim Viskosespinnen"， Treiber E.，Chemiefasern 5 (1967) 344-348公开了使喷丝溶液挤出通过具有多叶形喷丝孔的喷丝板而制备(连续)纤维素丝。所有以上参考文献都局限于通过粘胶法制备纤维素纤维。粘胶纤维与莱塞尔纤维在其物理和纺织性能上非常不同。EP 0 574 870 A中提到了 "Y"形莱塞尔纤维的制备。JP 10-140429 A公开了再生纤维素纤维，其通过使粘胶溶液纺丝7通过喷丝板而制备，所述啧丝板具有相邻排列的成纤细孔。使溶液纺丝通过喷丝板后，将挤出通过这些成纤细孔的丝熔化形成具有不规则横截面形状的纤维。本专利技术 一个目标是提供具有确定非圆形横截面形状的莱塞尔短纤维。这个目标通过由多根切断丝组成的莱塞尔短纤维实现，所述短纤维的特征在于至少部分所述切断丝的整体横截面形状为双丝或复丝横截面形状，所述形状通过使两个或多个纤维横截面形状名义上部分重叠而荻得。就本专利技术而言，术语"双丝或复丝"横截面形状是指通过使两个或多个纤维横截面形状名义上部分重叠获得的横截面形状。即双丝横截面形状为通过使两个纤维横截面形状部分重叠获得的形状。三丝横截面形状为通过使三个纤维横截面形状部分重叠获得的形状，以此类推。相对部分重叠的单个横截面形状，这种得到的横截面形状将在下文中称为"整体横截面形状"。如果下文中使用"短纤维的横截面形状"等术语，应理解为是指组成本专利技术短纤维的丝的整体横截面形状。在优选的实施方案中，至少部分、优选全部所述部分重叠的横截面形状基本上为圓形。因此，该优选实施方案中双丝或多丝横截面形状具有数个弓形部分，即圓形没有重叠的那些区段。此外，所述双丝或多丝横截面形状在圆形名义上重叠的那些部分具有凹口或缺口。所述两个或多个部分重叠的圆形可具有基本相同的直径。或者， 一个或多个所述部分重叠圆形的直径可比剩余的重叠圆形的直径大。这意味着整体所得横截面形状由部分重叠的较小和较大圆形的混合体组成。正如下面将继续更详细描述的，本专利技术的莱塞尔短纤维可通过使纤维素溶液纺丝通过喷丝板制备，其中至少部分所述喷丝孔由两8个或多个相邻的细孔组合组成，从而当溶液挤出通过所述细孔时， 从所述细孔挤出的丝部分熔化形成一根粘结丝。这意味着为了制备其中短纤维的双丝或复丝横截面形状为上 述部分重叠的较小和较大圆形的混合体的莱塞尔短纤维，可将纤维 素溶液挤出通过一定几何排列、直径不同的相邻圆形细孔。这不仅得到已经定义的特定的整体横截面形状，而且这种专利技术 性短纤维具有惊人的高巻曲值。不希望局限于任何理论，相信该专利技术性短纤维的高巻曲来自于 以下因素在气隙中一定的总挤出速率和一定的总拉伸比下，如果 将丝从直径不同的纺丝细孔挤出，那么 一起融化形成粘结丝的所得 单丝具有不同拉伸性能，在粘结丝中产生一定量的自然张力并由此 导致自然巻曲。优选实施方案中，本专利技术纤维的整体横截面形状为使两个基本 圆形名义上重叠而产生的双丝横截面形状。另一优选实施方案中，所述整体横截面形状为使三个基本圓形 名义上重叠而产生的三丝横截面形状。所述三个重叠的圆形可排列成一行或三角形。所述三角形优选可为基本等腰三角形。另一优选实施方案中，所述整体横截面形状为使四个基本圓形 名义上重叠而产生的四丝横截面形状。所述四个重叠的圆形可任选排列成一行、正方形、平行四边形 或菱形，或三角形，其中一个所述圆形形成所述三角形的中心。包含上述具有双丝、三丝或四丝横截面形状的丝的莱塞尔短纤 维的线密度(decitex)可为0.5-8 dtex(分特)。这种线密度的短纤维特别 可用于纺织应用。吸水产品领域或纤维填充或地毯领域中，本专利技术 短纤维的使用线密度可达40 dtex以上。本专利技术短纤维的整体横截面形状还可为使五个以上，优选五个 或七个基本圓形名义上重叠而产生的复丝横截面形状。在此实施方案中，纤维的线密度通常超过6dtex。本专利技术短纤维的至少一个部分重叠的横截面形状可为非圆形横 截面形状。即本专利技术短纤维的丝组分的整体横截面形状可为部分重叠的圆 形和非圓形横截面形状的混合体，或其甚至可只由部分重叠的非圆 形横截面形状组成。所述非圆形横截面形状可为多叶形，优选三叶形或三角形。本专利技术短纤维的一个特别优选实施方案的特征在于基本上所有 切断丝都具有基本相同的整体横截面形状。该优选实施方案的短纤维具有相当均匀的性能横截面形状和 由此获得的各种物理和纺织性能。另一实施方案中，组成本专利技术莱塞尔短纤维的丝可至少部分为 中空双丝或复丝横截面形状。中空结构可通过如下获得选择纺丝 细孔尺寸和距离等纺丝参数，使得挤出的单丝不完全融化，而是在 形成的粘结丝中心留下间隙。出乎意料地发现本专利技术莱塞尔短纤维的抗张强度比相同线密 度的同类标准莱塞尔短纤维高许多。特别是，本专利技术的莱塞尔短纤 维在调湿状态下的纤维抗张强度比相同线密度的对照莱塞尔短纤维 高至少15%,优选至少20%，其中所述对照莱塞尔短纤维的所有切 断丝具有基本圓形横截面。此外，本专利技术莱塞尔短纤维具有惊人的高弯曲刚度。特别是，本专利技术莱塞尔短纤维的与线密度相关的弯曲刚度为至 少0.5 mN.mm2/tex2，优选超过0.6 mN mm2/tex2。弯曲刚度通过本专利技术申请人建立的方法测定。测定值表现为以 线密度为基础，在一定线性测量范围内力轨迹的斜率。为了进行测量，将经调湿的丝夹入夹杆上并用切断设备精确切10成长度为5mm。通过电力机械传动使夹杆以恒定速度向上移动。从 而，将纤维压到小感应板上，所述感应板用作应力传感器。纤维越 硬，测得的力越高。由于不可能校正，不能给出有效力来计算弯曲硬度。然而，可 能在特定测量范围内对纤维进行相对比较。从而，在测定的力轨迹 的线性测量范围内测定斜率，并使其与纤维的线密度相关。本专利技术制备莱塞尔短纤维的方法包括如下步骤- 将纤维素溶解于含水叔胺氧化物中的溶液挤出通过具有多个喷 丝孔的喷丝板，由此形成丝- 引导所述丝通过气隙进入凝固浴- 在所述气隙中拉伸所述丝- 在所述气隙中将空气吹到所述丝上- 使所述丝在所述凝固本文档来自技高网...

【技术保护点】
由多根切断丝组成的莱塞尔短纤维，其特征在于至少部分所述切断丝的整体横截面形状为双丝或复丝横截面形状，所述形状通过使两个或多个纤维横截面形状名义上部分重叠而获得。

【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：C施雷姆普夫，F邓伯格，W尤利尔，
申请(专利权)人：连津格股份公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]