CN108179630A - 改质的拨水纤维及其制法 - Google Patents

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Abstract

一种改质的拨水纤维的制法，包括：纤维成形：一纤维材料成形出一固态纤维；上油：一拨水剂及一纺丝油分布于该固态纤维的表面；以及热固：对该固态纤维加热，使该拨水剂与该固态纤维产生反应而固化形成一层绒毛层，从而获得一改质的拨水纤维。绒毛层可防止水滴直接接触本体的表面，降低本体的表面张力，从而使得本发明所制成的改质的拨水纤维的拨水效果比无拨水效果的纤维优异。

Description

改质的拨水纤维及其制法
技术领域
本发明涉及一种纤维结构及其制法，尤指一种改质的拨水纤维及其制法。
背景技术
近年来，特殊机能的制品为纺织界的发展主流。其中又以具有拨水机能的制品为最夯。具有拨水机能的制品能够制成防水外套、防水衣、防水布袋、防水鞋等等产品。
现有的具有拨水机能的制品的制法是将普通无拨水效果的纤维结构制成的制品进一步加入拨水剂，使得具有拨水机能的制品的纤维结构(如图1所示)的表面具有绒毛层，以获得拨水效果。
进一步地说，现有的具有拨水机能的制品的加工方式大多于纱线经纺织工程制造成织物后，再以后处理流程进行加工。后处理加工除了使用额外的制程，如拨水剂渗透及高、低定型等皆需要额外的能源及废液处理，此外药剂渗透的均匀性、织物色相的稳定性也都会受到后处理加工的影响而有所衰减。宏观来看，当纱线在经过纺织工程成为织物时，会由原先二维结构转变成三维结构。在三维结构下，各种药剂如染料、拨水剂等皆需要更多时间滞留来完成渗透，若滞留时间不足，就容易造成药剂浓度不均、效果不良等缺陷。换句话说，现有的具有拨水机能的制品虽然能够具有拨水效果，但也因为上述问题而导致拨水效果不如预期。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种改质的拨水纤维的制法，所制成的改质的拨水纤维的拨水效果比无拨水效果的纤维优异。
本发明的另一目的在于提供一种改质的拨水纤维，拨水效果比无拨水效果的纤维优异。
为了达成前述的目的，本发明将提供一种改质的拨水纤维的制法，包括下列步骤：
纤维成形：一纤维材料成形出一固态纤维。
上油：一拨水剂及一纺丝油分布于该固态纤维的表面。
热固：对该固态纤维加热，使该拨水剂与该固态纤维产生反应而固化形成一层绒毛层，从而获得一改质的拨水纤维。
较佳地，在该上油步骤中，该拨水剂与该纺丝油其中一者先添加于该固态纤维的表面，然后另一者再添加于该固态纤维的表面。
较佳地，在该上油步骤中，该拨水剂与该纺丝油混合之后添加于该固态纤维的表面。
较佳地，在该上油步骤中，该拨水剂与该纺丝油混合之后藉由一第一供油喷嘴及一第二供油喷嘴先后分成两次喷涂于该固态纤维的表面，然后一预结喷嘴将该拨水剂以及该纺丝油均匀分布在该固态纤维的表面。
较佳地，在该上油步骤中，该拨水剂在该纺丝油的添加比例为5～30％。
较佳地，在该上油步骤中，该拨水剂与该纺丝油的共同上油比例为2～6％。
较佳地，在该上油步骤中，该纺丝油包含5～20％烷基磷酸酯盐、5～15％磺基琥珀酸二辛酯、水、平滑剂及润滑剂等添加剂，该拨水剂包含10～30％压克力高分子聚合物、3～5％三丙烯乙二醇及水。
较佳地，在该热固步骤中，对该固态纤维的加热温度为80℃以上。
较佳地，在该热固步骤中，一进料滚筒将该固态纤维导入一延伸区，一牵伸滚筒一边移动进入该延伸区的该固态纤维一边对该固态纤维加热。
为了达成前述的目的，本发明将提供一种改质的拨水纤维，其系由所述的制法所制成，包括一本体及一绒毛层，该绒毛层包含一压克力长链及多个碳氢侧链，所述碳氢侧链分别从该压克力长链延伸形成，其中一部分的碳氢侧链固定于该本体的表面，另一部分的碳氢侧链未固定于该本体的表面。
本发明的功效在于，在纤维结构成形阶段加入拨水剂，并且让拨水剂长链在加热后形成绒毛层，此绒毛层可防止水滴直接接触本体的表面，进一步降低本体的表面张力，从而使得本发明所制成的改质的拨水纤维的拨水效果比无拨水效果的纤维优异，藉以使得本发明的改质的拨水纤维所制成的制品的拨水效果优于现有的具有拨水机能的制品的拨水效果。
附图说明
图1为现有的纤维结构的电子显微图。
图2是本发明的改质的拨水纤维的制法的流程示意图。
图3是本发明的改质的拨水纤维的制法的流程方块图。
图4是本发明的改质的拨水纤维的结构示意图。
图5为本发明的改质的拨水纤维的电子显微图。
其中，附图标记说明如下：
1 聚合物融体
2 固态纤维
3 改质的拨水纤维
31 绒毛层
311 压克力长链
312、313 碳氢侧链
32 本体
10 喷丝板
20 冷却风箱
30 第一供油喷嘴
40 第二供油喷嘴
50 预结喷嘴
60 进料滚筒
70 牵伸滚筒
80 打结喷嘴
90 导丝滚筒
100 检验装置
200 卷取机
S1 纤维成形
S2 上油
S3 热固
S4 打结
S5 检验及卷取
具体实施方式
以下配合图式及附图标记对本发明的实施方式做更详细的说明，使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。
请参阅图2及图3，图2是本发明的改质的拨水纤维的制法的流程示意图，图3是本发明的改质的拨水纤维的制法的流程方块图，本发明系提供一种改质的拨水纤维的制法，包括下列步骤：
纤维成形S1：一纤维材料(图未示)成形出一固态纤维2。更详言之，纤维材料经过一挤出机(图未示)高温熔融而形成一呈熔融状态的聚合物融体1，接着一喷丝板10将呈熔融状态的聚合物融体1塑形挤出，然后藉由一冷却风箱20提供冷却风吹向从喷丝板10塑形挤出的呈熔融状态的聚合物融体1，使呈熔融状的聚合物融体1冷却成形为该固态纤维2。在较佳实施例中，纤维材料为由六亚甲基二胺以及己二酸制成的聚酰胺6,6，然不以此为限，任何纤维材料皆涵盖在本发明的范围之中，先予叙明，较佳地，挤出机内的熔融温度为280～310℃，冷却风的风速为0.5～0.9m/s，冷却风箱20所提供的冷却高度为喷丝板10下方的880～1350mm。
上油S2：一拨水剂及一纺丝油分布于固态纤维2的表面。藉此，拨水剂以及纺丝油吸附于固态纤维2的表面。其中，拨水剂与纺丝油其中一个先添加于固态纤维2的表面，然后另一个再添加于固态纤维2的表面；或者，拨水剂与纺丝油混合之后添加于固态纤维2的表面；上述二种添加方式的效果并无差别。在本实施例中，拨水剂与纺丝油混合之后藉由一第一供油喷嘴30及一第二供油喷嘴40先后分成两次喷涂于固态纤维2的表面，然后一预结喷嘴50将拨水剂以及纺丝油均匀分布在固态纤维2的表面，以避免固态纤维2在后续制程中受到陶瓷及其他物体接触而导致破损。其中，第一供油喷嘴30位于冷却风箱20的下方，第二供油喷嘴40位于第一供油喷嘴30的下方。较佳地，拨水剂与纺丝油的共同上油比例为2～6％。较佳地，拨水剂在纺丝油的添加比例为5～30％，即，拨水剂占据纺丝油与拨水剂的混合溶液的5～30％，纺丝油则占据纺丝油与拨水剂的混合溶液的70～95％。按照上述比例的拨水剂与纺丝油所调出的混合溶液需静置12小时，以使拨水剂与纺丝油均匀混合，然后才喷涂于固态纤维2的表面。其中，纺丝油包含5～20％烷基磷酸酯盐、5～15％磺基琥珀酸二辛酯、水、平滑剂及润滑剂等添加剂，拨水剂包含10～30％压克力高分子聚合物、3～5％三丙烯乙二醇及水。
热固S3：对固态纤维2加热，使拨水剂与固态纤维2产生反应而固化形成一层绒毛层31，从而获得一改质的拨水纤维3。更清楚地说，拨水剂末端在加热后会将带阴离子的固态纤维2产生固着，使拨水剂不会因为下游制程加工的摩擦、水洗等影响而脱落。较佳地，对固态纤维2的加热温度为80℃以上，其中以80～200℃的范围内为佳。其中，改质的拨水纤维3包括一本体32及该绒毛层31，绒毛层31包含一压克力长链311及多个碳氢侧链312、313，所述碳氢侧链312、313分别从压克力长链311延伸形成，其中一部分的碳氢侧链312固定于本体32的表面，另一部分的碳氢侧链313未固定于本体32的表面，如图4以及图5所示。藉此，绒毛层31可藉由高密度的碳氢侧链312附着于本体32的表面，有效阻隔大部分的水分子直接与本体32的表面接触的可能性，同时具备减少与水分子接触的表面积效果，任一碳氢侧链313末梢皆具有较低的水分子附着力表现。在本实施例中，一进料滚筒60将通过预结喷嘴50的固态纤维2导入一延伸区，一牵伸滚筒70一边移动进入延伸区的固态纤维2一边对该固态纤维2加热，如图2所示。须说明的是，牵伸滚筒70设置有加热装置(图未示)，所以能够对固态纤维2加热。在其他实施例中，亦可将加热装置改设置在进料滚筒60上，改透由进料滚筒60对固态纤维2加热；或者进料滚筒60以及牵伸滚筒70二者皆设置加热装置，亦无不可。
打结S4：一打结喷嘴80将改质的拨水纤维3利用空气喷结，使改质的拨水纤维3产生交络。
检验及卷取S5：一导丝滚筒90将产生交络的改质的拨水纤维3导向一卷取区，一检验装置100在改质的拨水纤维3进入卷取区之前检验改质的拨水纤维3是否断丝，卷取区内设置有一卷取机200，以4000～5500m/min的卷绕速度将改质的拨水纤维3卷取成一完成品。
请参阅图4以及图5，图4是本发明的改质的拨水纤维的结构示意图，图5为本发明的改质的拨水纤维的电子显微图。本发明提供一种改质的拨水纤维3，其由所述改质的拨水纤维的制法所制成，包括一本体32及一绒毛层31，绒毛层31包含一压克力长链311及多个碳氢侧链312、313，所述碳氢侧链312、313分别从压克力长链311延伸形成，其中一部分的碳氢侧链312固定于本体32的表面，另一部分的碳氢侧链313未固定于本体32的表面。藉此，绒毛层31可藉由高密度的碳氢侧链312附着于本体32的表面，有效阻隔大部分的水分子直接与本体32的表面接触的可能性，同时具备减少与水分子接触的表面积效果，任一碳氢侧链312、313末梢皆具有较低的水分子附着力表现。
综上所述，本发明的制法在纤维结构成形阶段加入拨水剂，并且让拨水剂长链在加热后形成所述绒毛层31，此绒毛层31可防止水滴直接接触本体32的表面，进一步降低本体32的表面张力，从而使得本发明所制成的改质的拨水纤维3的拨水效果比无拨水效果的纤维优异，藉以使得本发明的改质的拨水纤维3所制成的制品的拨水效果优于现有的具有拨水机能的制品的拨水效果。
以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (10)

1.一种改质的拨水纤维的制法，其特征在于，包括下列步骤：
纤维成形：一纤维材料成形出一固态纤维；
上油：一拨水剂及一纺丝油分布于该固态纤维的表面；以及
热固：对该固态纤维加热，使该拨水剂与该固态纤维产生反应而固化形成一层绒毛层，从而获得一改质的拨水纤维。
2.根据权利要求1所述的制法，其特征在于，在该上油步骤中，该拨水剂与该纺丝油其中一个先添加于该固态纤维的表面，然后另一个再添加于该固态纤维的表面。
3.根据权利要求1所述的制法，其特征在于，在该上油步骤中，该拨水剂与该纺丝油混合之后添加于该固态纤维的表面。
4.根据权利要求1所述的制法，其特征在于，在该上油步骤中，该拨水剂与该纺丝油混合之后藉由一第一供油喷嘴及一第二供油喷嘴先后分成两次喷涂于该固态纤维的表面，然后一预结喷嘴将该拨水剂以及该纺丝油均匀分布在该固态纤维的表面。
5.根据权利要求1所述的制法，其特征在于，在该上油步骤中，该拨水剂在该纺丝油的添加比例为5～30％。
6.根据权利要求1所述的制法，其特征在于，在该上油步骤中，该拨水剂与该纺丝油的共同上油比例为2～6％。
7.根据权利要求1所述的制法，其特征在于，在该上油步骤中，该纺丝油包含5～20％烷基磷酸酯盐、5～15％磺基琥珀酸二辛酯、水、平滑剂及润滑剂等添加剂，该拨水剂包含10～30％压克力高分子聚合物、3～5％三丙烯乙二醇及水。
8.根据权利要求1所述的制法，其特征在于，在该热固步骤中，对该固态纤维的加热温度为80℃以上。
9.根据权利要求1所述的制法，其特征在于，在该热固步骤中，一进料滚筒将该固态纤维导入一延伸区，一牵伸滚筒一边移动进入该延伸区的该固态纤维一边对该固态纤维加热。
10.一种改质的拨水纤维，其由根据权利要求1至8项中任一项所述的制法所制成，其特征在于，包括一本体及一绒毛层，该绒毛层包含一压克力长链及多个碳氢侧链，所述碳氢侧链分别从该压克力长链延伸形成，其中一部分的碳氢侧链固定于该本体的表面，另一部分的碳氢侧链未固定于该本体的表面。
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