CN85109642A - 多孔合成纤维及其制造方法 - Google Patents

Abstract

多孔合成纤维，其特征在于一种热塑性聚合物与3-100重量％几乎不溶或不溶于含水凝固浴中的一种化合物混合的有机溶液，供湿法纺丝，发泡剂在常压下为液体，其沸点为120℃或更小，发泡剂随纺丝原液喷入所述含水凝固浴中，在发泡剂的沸点或更高温度的干燥空气中形成孔隙，在100℃或更高的温度下，膨胀比为3％或更大，及纤维的制造方法。本发明的多孔合成纤维轻而蓬松，有良好的保暖性和隔热性，其外观、手感和染色性能与动物毛相类似。

Description

本发明是关于多孔合成纤维及其制造方法，特别是关于一种新颖的和有用的纤维，它既有已知多孔纤维的特点，又改进了低强度的极严重缺点，并改善了手感同时又具有类似兽毛的颜色。

除了所谓纤维本质改良和通过对新纺织组分的设计和纺织品性质而改进其功能外，近年来采取了各种措施，如通过纤维的三维结构的设计来增加其有用的价值。如尤其对于进一步细分为所谓纤维横断面的“孤岛”型也作了努力，例如对兽毛的观察，通过采纳异形横断面和进一步改良纤维的细纺表面用使其重新组成。多孔纤维是属于该者的范畴。并进行了各种尝试，使能形成内部分离的纤维或彼此是各个连续的气泡，或者是两者的结合，具有重量轻、蓬松、手感舒适和富有弹性等优点。

典型的例子是专利公开号NO    4536/68，专利公开号NO    850/71和公开专利申请号NO    36208/83，无论如何，这些总是采用固有一定的方法来处理大量的合成和工业材料或内部装饰材料，而不处理的所谓普遍纤维是包括那些制作衣服的纤维，不好的是所用材料的结构缺乏对普通的纤维在纺、织和编织时所富的机械性质，特别是机械强度和伸长，以及更严重的是可染色性不佳（涂染性、印、染性），有色产品在光泽和透明性方面很差。同时，专利公开号NO    21300/67，专利公开号NO    210/76和专利公开号38527/83等是希望能在此领域中使用，但这些发明所推荐的纤结构上每根纤维横断面仅有很少的气泡，这样就很难满足作为多孔纤维所表明的全部特点。

还有，公开专利申请号NO    77616/75公布了一种配合的纤维，但没有经济上的优点，这是：

（1）皮和心不能用同样的成份来制造

（2）要求多于一种以上的涂布，和

（3）在制造上对设备的要求较复杂，尤其如对复合喷嘴的要求，和

（4）与本发明的目的有很大的差异

本发明的主要目的是提供一种具有重量轻、蓬松、保温和隔热为其特点的纺织品，并由于重量轻故在经济上带来的特点。

本发明的另一个目的是提供一种在外观上、手感上和显色上类似于兽毛的纤维。这些目的和优点将从下列叙述中可以看出。

本发明已经完成了上的目的并取得了重要的效果，是通过使热塑性纤维在其内部形成多孔并有一定的膨胀率，同时，更重要的是通过对纤维横断面提供一定的最大/最小轴向比。本发明者已成功的消除了上述普通多孔纤维的缺点，制造出具有很多手感和可染性的纤维（特别是着色效能），同时具有非常类似兽毛的外观和手感。

图1是根据本发明例1所得纤维横断面的扫瞄电子显微镜照片

图2是根据本发明例2所得纤维横断面的扫瞄电子显微镜照片

图3是根据本发明例3所得纤维横断面的扫瞄电子显微镜照片

图4是根据本发明例4所得纤维横断面的另一种扫瞄电子显微镜照片

图5是按例一方法所引用的普通纤维横断面的扫瞄电子显微镜照片

图6，A、B和C是普通多孔纤维横断面的草图，和

图7和图8是在本题中作为参考的所引用的兽毛横断面显微镜照片

首先，根据本发明的聚合物所构成的纤维可以是任何热塑性聚合物，例如以丙烯腈、聚氯乙烯和偏氯乙烯，烯烃聚合物为代表的乙烯基聚合物，和聚酰胺、聚酯和聚氨基甲酸乙酯型的其他聚合物。作为多孔聚合物是乙烯基聚合物，含有丙烯腈的聚合物较好，优先选用含丙烯腈25重量%以上，更好优先选用35-85重量%，特别好的是选用40-60重量%的丙烯腈。这些自然地可用直链聚合物、共聚物或者甚至是共混的聚合物。

其次，根据采用低沸点化合物来进行纺丝的方法这一基本概念，进行如下说明。通常为了要得到多孔纤维，在用纺丝喷嘴来制备纺染原液前是采用一种低沸点化合物，而是一种液体低沸点聚合物（以下简称发泡剂），在正常压力加入到热塑性的溶剂溶液中去。在纺织或注射到凝聚溶液，把含有发泡剂的纤维加热到高于其沸点的温度，此时，在纤维的形成过程中，利用气体的膨胀力就可得到上述的纤维组成物（形成气泡）。没有进一步指出有关拉伸和热处理等的差异，下面将说明这种基本方法。

对于仿丝可以采用任何普通湿纺工艺，如有需要也可采用公开专利申请号NO    30934/79所述的半-干湿工艺。

发泡剂最好是一种在正常纺丝工艺中所用的温度范围内能迅速蒸发的一种发泡剂。在正常压力下是液体和其沸腾温度要求不大于120C更好是在10-100C范围之间。作为发泡剂，尤其如低级脂肪烃如烷、己烷、庚烷和石油醚、低级环烷和环己烷，醇类的如甲醇和乙醇，代烃的如溴乙烷，碘甲烷和二氯甲烷，醚类的如乙醚，氯氟-烃类的如1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和三氯单氟甲烷，酮类的醛类的和酯类的等这些发泡剂是加入到聚合物的溶剂溶液中，即纺丝原液，当采用溶剂时，其种类和发泡剂的种类必须小心地加以选择，不必太多地说明按本发明如何来进行精心的选择。按照一般的方法，例如按现有的专利中有关丙烯酸系多孔纤维，有一个基本的要求是发泡剂对于聚合物是非溶剂的，是不溶于或极难溶于聚合溶剂溶液或凝聚液。例如无机溶剂如硝酸和硫代氰酸钠，见专利申请号NO    210/76和专利公开号NO    38527/83，极性有机溶剂如二甲基甲酰胺（DMF），二甲基亚砜（DMSO）和二甲基乙酰胺（DMA）见专利公开号NO    6297/66和21300/67。总之，采用这些方法，这些发泡剂仅仅是恒定的分散溶液和在此状态时，发泡剂在管道到纺丝喷嘴间有凝结的危险，特别是在扁平的纤维、断丝、低的发泡效果，机械强度过低的多孔纤维，将会造成纺丝喷嘴的堵基。这些常常会引起严重的效果。根据本发明，发泡剂要求对于聚合物是非溶剂的，能溶于聚合物的溶剂中或聚合物的溶液中，以及是不溶或极难溶于凝聚液中或在湿纺工艺中的水。要求对于聚合物是非溶剂的理由是当从发泡剂蒸发时，所产生的气体膨胀力对聚合物是在内部发泡而不是在界而发泡。此发泡剂要求是能溶于聚合物的溶剂中和聚合物的溶液中以防止上述分散的影响，同样地在纤维整个内部能进行发泡。在湿纺工艺中，发泡剂是要求不溶或极难溶于凝聚液和水，这是很自然的希望发泡剂从系统中溢出降低到最小，从而能得到高效的发泡。

根据上述定义，溶剂-发泡剂的结合，可以是DMF对1，1，2-三氯-1，2，2，-三氟乙烷和丙酮对1，1，2-三氟乙烷、戍烷、己烷等。纺丝原液是从纺丝喷嘴压出到凝聚浴（水，溶剂或加热气体）在所谓凝聚作用进行时，多孔纤维的一系列阶段，如溶剂从纤维表面扩散出来。在湿纺工艺中的凝聚浴，进入水的地方和对于聚合物含有浓缩反应物的溶剂液滴，其结果将把聚合物沉析或沉淀出来。此凝聚工艺再重复扩散一个周期，即从纤维的溶剂表面到纤维的外表面以及凝聚液体侵入纤维内部，即从纤维表面逐渐向其内部扩散。同时形成所谓非凝弹性纤维，然后在最靠近凝聚物的纤维表面就形成一种像壳的外部，一般称为“皮层”。

此“皮层”的作用是防止纤维内部迅速凝聚以及防止纤维外表面溶解发泡剂。同时，由于发泡剂对聚合物是非溶剂的。并溶于纺丝原液中的溶剂，这样在凝聚工艺中表现出类似于溶剂的扩散作用。总之，发泡剂不溶或极难从纤维中溶于凝聚浴或水，不溶或极难从纤维中溶解出来，至少大部份发泡剂在与溶剂形成稳定的混合物中停留在纤维的内部。从比较上表现在一般工艺中，溶剂和发泡剂表现出完全不同的作用。特别是发泡剂是已分散在纺丝原液中，进一步从聚合物和溶剂中离析出来，这是一般地在纤维中是以简单地和不规则地离析或表明形成清晰的相分离，在以后热处理时将导致了局部发泡。

发泡剂的剂量是从3-100重量%，最优为5-50重量%，当然，这要根据发泡剂的种类和在热塑性聚合物溶液中的溶解能力而定。适宜的量是根据在纺丝后所形成纤维的状态和纤维横断面情况而定。除发泡剂的种类以外，还由加入发泡剂后纺丝原液的状态而定。加入发泡剂的方法可以是单独加入发泡剂或与有机溶剂混合直接加入到纺丝原液槽中或在纺丝通过喷嘴前立即与原液混合的方法。

如有需要，可根据纤维的发泡情况或从有关的生产理由来判断，把成核剂加到纺丝原液中去。

成核剂可以采用无机粉末，平均粒径可高达10μm，优先选用5μm或小于2μm或更小些。这种无机化合物例如非金属氧化物如氧化硼、氧化硅。金属氧化物例如氧化铝、氧化锑、氧化铣，氧化钛、氧化锌和氧化    ，几乎不溶水或不溶于金属氢氧化物或金属盐、硅化物例如高领土、滑石和膨胀土，但不限于此和上述多于一种的混合物，此外，有机成核剂已知的有纤维素酯，例如醋酸纤维素酯、丙酸纤维素酯，同样也可与无机粒子混合，对于这样的成核剂是没有什么加以限制的。

这样的成核剂其作用效果是已知的，以防止在形成纤维的工艺中局部发泡和降低由于局部发泡而造成断丝的危险。除了上述影响之外，如果纤维用来制造打捆时，纤维素酯是有效的改良其发泡作用。

纺丝原液是这样制备的，即是用半干或湿纺工艺中注入到凝聚浴中来制造多孔纤维。其他的添加剂如在性质上有要求，特别是采用稳定剂、有机或无机着色剂，光学增白剂、退光剂和阻燃剂如与本发明无干扰是可以用的。

对于纺丝方法，将制备好的纺丝原液通过喷嘴注入到含水液体的凝聚浴中，注入喷嘴是可以更换的，可以是园周裂缝、直角或其他异形件，可根据所用纤维来选用。

凝聚液最好是采用一种对聚合物是机溶剂的含水溶液，温度和浓度可以在凝聚条件下的发泡剂沸点范围内任意选用。所采用发泡剂在凝聚浴中的溶解性和纤维的横断面形状在生产时应加以考虑，“所用的发泡剂的溶解性应给予考虑”即意味着发泡剂要求几乎不溶或不溶于含水的有机溶剂的溶液中，具体地说，发泡剂在凝聚浴中的溶解度应高达10重量%和最好高达5重量%，如果所用的发泡剂在凝聚浴中的溶解度超过10重量%时，发泡剂在聚合物中的浓度明显地降低，结果在该序发泡工艺中不能充分发泡，如果凝聚浴的温度超过发泡剂的沸点时，纤维开始发泡但此多孔纤维就具有砂眼或者是气泡连在一起，这样，结果发泡就失败了。

必要时，在水溶中漂洗之前，凝结的聚合物纤维在用于聚合物的有机溶剂的水溶液浴中或在空气中拉伸。漂洗温度可以不管发泡剂的沸点任意调节，但是为了使所形成的纤维光洁，用残存在纤维中的发泡剂从纤维中除去用于聚合物的有机溶剂是合适的，并且为了促进脱溶剂作用，保持高漂洗温度也是合适的。必要时，拉伸可以在漂洗过程中进行。用此发泡温度高的漂洗温度来实现局部成孔也是可以的。可是，在漂洗过程中，太快的成孔以至存在纤维不能形成孔隙问题。因此，用所使发泡剂的类型和适当地考虑从纤维中脱除溶剂来适当地调节漂洗温度。

当使用一般的方法，使用在溶剂中不溶解的发泡剂时，实现本发明的混合状态是非常困难的。因此，由于在聚合物中的发泡剂分别的结聚引起局部发泡，得到的纤维结构是一般称之为分散的大泡。纤维的最终发泡条件是由发泡剂的性能和分布以及在纤维内部的溶剂和它在后面加热过程中的行为来决定的，由于太多以至不能说完。

产生的多孔纤维用润滑剂进行处理和干燥，为了进一步促进纤维的形成，在干燥过程前，如果用于聚合物的溶剂在漂洗中的存在量多于某一限定量，导至纤维间的溶接，引起“开孔度”（degree    Of    opencny）的降低，因此使用具有抗静电作用的适当的润滑剂来处理纤维，使静电紊乱事故降低到最小值是合适的。当发泡剂的用量高时，纺织和漂洗的纤维溶剂含量必然随之也高，这样导致单个纤维的溶接事故增高的结果。为了防止这一点，使用高释放作用的润滑剂是合适的。在这方面效果特别好的是硅酮润滑剂。作为硅酮润滑剂一般使用的是二甲基聚硅氧烷，甲基氢聚硅硅氧烷和烷氧基聚硅氧烷，以及变性的聚硅硅氧烷例如含环氧基的多硅氧烷和含氨基的聚多硅氧烷。这些硅氧烷一般是以胶乳的形式使用。为了改进发泡纤维的手感，特别适宜的是使用环氧基变性的和氨基变性的硅酮润滑剂。

此外，干燥过程必须是在干燥空气，温度高于发泡剂的沸点，且不低于100℃下进行的。如果干燥温度低于100℃，纤维的内部正有湿的，这就干扰了纤维的物理性能，而且也给以后的加工过程带来麻烦。无需说明的，如果纤维的温度没有达到在漂洗或干燥中发泡剂的沸点，这将导至发泡不够充分，这是不希望存在的现象。

经过凝结和加热（发泡）过程的纤维，在它成为最终产品之前，要经过工艺过程所要求的各个步骤，也就是经过初级的拉伸，漂洗，干燥，二次拉伸，热处理和卷曲过程，但这些步骤与普通纤维的步骤基本上是一样的。它也可以能加热（发泡）与凝结，初级拉伸，漂洗等过程同时进行。为了改善纤维的可纺性能，抗静电性能，防水性能、防油性能、污染释放性能、手感等，使用各种类型的辅助试剂。在关键之外，本发明与其它任何使用的工艺过程毫无相同之处。对于干燥，印染，涂敷，层压，最终成形等可以说是一样的。

本发明的多孔海棉部分意味着是以单独的或是相互连续的孔或以混合形式无规分布在纤维内部或聚合物成分中，并且孔以通过象成膜一样形成，结构象面包房中酵母发酵或形成岛状结构。可是无需说明，要求这些孔不干扰本发明的基本点，即：影响到成孔结构。在纤维表面的孔意味着破裂或凹陷，对纤维的染色性（特别是影响着色）或可纺性能有不利的影响，应严格避免。

设计膨胀率是30%或更高。如果低于30%，多孔纤维不能按原来希望的那样足够的性能。如果膨胀率高于100%，那么它是不实用的，因为它即影响了纤维的机械性能又影响了它的物理性能。适宜的范围为5%-90%，在该范围内能够有效地实现本发明的目的。当纤维染成深色时，达到标准范围时，对它的物理性能，表现粗度更能严格准确地做出评价。精美的光泽和印压的等明度等都是附加的标准。

多孔纤维的横断面明确地定义为：带有象海棉体形式的孔和组分皮层的多重性的泡芯，它明显地不同于以前的产品（下文称之为“双层多孔纤维”），它的特征是在蓬松，保温性能，机械性能和物理性能和象动物毛一样染色性得到了进一步的改善。

由本发明的象海棉一样隔离壁形成的泡芯是一个由皮层封闭成的部分，该部分实质上不包含下面描述的泡：无规分散的单独的或连续的多重性的泡，由象薄膜壁细分其内部中空所形成的泡，象酵母发酵一样组成的泡或横断面的芯部周围形成的岛状泡，然而，芯的部位并不限于仅是由此类皮层封闭形成的。

泡芯指的是紧密结合形成的部分，皮层与它是不同的，它与那些非多孔纤维相似，但是它是不需要完全无泡形式。如果它具有足够的紧密结合部分，那么它还是不同于泡芯。可是无需说明，它将不影响代表本发明基本点的双层结构的效果。前面所述的多孔结构不同于通常的空心纤维，空心纤维具有受热或受外机械力产生变形的横断面，并且它与本发明比较没有影响。在横断面上带有少量泡的或在整个横断面上分布着与皮层不同的泡不在本发明所具有的范围内。所给出的图6（a）表明了典型横断面的一般复本。图6（a）是用化学发泡剂来制造多孔纤维的一个例子。图6（b）是一个掺入不相溶聚合物所引起的例子，并且图6（c）是一种用低沸点发泡剂制造的内部中空的多孔纤维。

本发明的双层结构可以通过与天然动物毛横断面结构的比较来评价，结果表明在图7和图8中，这个结果是泡芯面积与总横断面的比例。泡芯与横断面面积比较好的范围是在5%-90%之间，计算是按下列方式计算的。如果低于5%，多孔纤维没有按所希望那样足够的性能，如果高于90%，是不实用的，既影响了纤维的机械性能又影响了它的物理性能。为有效达到本发明的发明目的，更适宜的范围为100%-60%。当纤维着色时，特别是颜深色或浅色时，对它的物理性能，表现粗度更严格和精确地做出评价，此时精美的光泽和压印的透明度等是符加的。

对于由本发明的多孔纤维的横断面形式没有任何限制。它可以是多种形状的任何一种，如环形，U形，眉毛形，土豆形，长方形，三角形，Y形，+形和星形。

在上面所述的范围当中，这里引证了一种长方形横断面（下文称之为“扁平”）。采用“扁平”或缝隙横断面的多孔纤维在商业上是很有实用价值的，由于它的表现粗度而使纤维手感非常柔软，并且由于增加了它的反射面和定位等导致非常有益的颜色效果，观察显微镜横断面的照片如图7（天然水貂）和图8（天然狐狸）的照片，动物毛具有扁平泡，可是二者即不单-又不是均匀的，表明由多重象薄膜样的壁分隔内部中空，同时海棉所呈现的现象相同。本发明者认为：这个在结构上的区别是动物毛和一般多孔纤维具有很大区别的原因所在，为改进“扁平纤维”价值，这是非常重要的一点。

这个基本的横断面形状不限于长方形，但也可以是“八字”形，卵形，哑铃形，菱形，山芋形，或甚致环形。

关于本发明的基本结构为图7或图8的动物毛的横断面形状，它可通过长轴与短轴的比和膨胀率来表示，膨胀是由测量纤维的比重决定的。这个膨胀率与纤维的海棉结构紧密相关。长轴与短轴的比率较好的效果是在2.0和15.0之间，当它低于2.0时，希望的厚度压印是得不到的。

无需说明，这样所得到的多孔纤维具有原来纤维的特征，除此之外，由于它的孔隙结构说明了又附加一些显著特点，即重量轻，蓬松，保温性能和隔热性能。双层结构的最大特点是保持多孔纤维的机械强度，而且这种多孔纤维经受得住先进加工，如着色，纺丝，针织和编织。进一步指出的是它的手感柔软和优良的着色性能（特别是染色效果）。此外，本发明的多孔纤维更惊人之处是在光泽，手感和着色上十分接近于天然动物的毛。对此以后还要进一步描述。

当用自己的颜料或染料着色时，呈现天然动物毛的特性变得更加明显，当精确地检查天然动物的毛时，可以看到所谓“保护”的表观粗度大大取决于其颜色的深度。

也就是说，当它们呈现浅色，如米黄色或灰色时，它们呈现为厚而无光泽，当它们是深色，如褐色或黑色时，它们呈现为很细，透明具有光泽，各种染色的深度甚至随着单根毛连续变化相同，这表明了一个非常有益的效果。因此，本发明者假定其原因在于动物毛的芯部分的光学性能，而且进一步研究后得到了下列结果，尽管原因还不知道，但发明者的意见是：上面的结果是因为入射到海棉结构上的光的多重反射和散散造成的。当毛是浅色时，入射光的大部分在海棉芯部遭受多重反射且呈无光泽，这有点类似于添加无机物（添料）等的情况。另一方面，当他是深色时，入射光被料料吸收而使其充分体现和在海棉芯部与上述效果偏离，没有产生明显的效果。

因此，颜色的深度敏感地影响动物毛表现的粗度。

观察浅色双层多孔纤维，入射光透过皮层几乎直射到纤维的皮层/芯上，而且它含有少量的颜料和透明度高。但是，当入射光的一部是紊乱入射，而其余的是多重反射时，得到类似于添加无机物（添料）情况的无光泽效果。当纤维呈深色时，入射光大部分被颜料吸收而使其充分体现，并且这些边界现象没有显著影响效果。当纤维与称之为“镜效应”相结合时，由于皮层部分是自然紧密，因此纤维表面的光泽极有益于压印。本发明纤维极好的手感被认为是由于具有扁平横断面纤维表观粗度（长轴边的面效应），柔软的手感性（短轴边的弯曲效应）和具有高弹性的海棉结构的结果。可见当海棉芯被假定为重皮层时，它可能是当颜料以薄膜形式使用时产生粒状效应的光泽，这个“迷人效应”大概是其它原因。

从此以后，为具体解释本发明给出一些实施例，但是这些仅仅是一些实施例，而本发明决不受此限制。

面积比即长轴与短轴的比，表现密度与膨胀比在正文或实施例中由下列方法测定。

（a）面积比：

当扫描电子显微镜（Hita    chi    Works'    Model    s-510），固定放大倍数和距离，从右上方对单根纤维的横断面照像，证实皮层/芯结构之后，由此测量了横断面的总面积。然后横断面部分是所测得的皮层部分，并且芯部分与横断面总面积的比是由下列公式：25个试样的平均值计算的。

面积比（%）＝〔（S₅-S₆）/S₅〕×100

其中：S₅：多孔纤维的总横断面

S₆：多孔纤维皮层部分的总横断面（b）长轴与短轴之比：

使用扫描电子显微镜（Hitachi    Work's    Model    S-510），固定放大倍数和距离，从右上方对单根纤维的横断面照像。然后随机取25个试样，测量它们的长轴和短轴，测定每个试样的长轴与短轴之比并取平均值。

长轴/短轴比二长轴的长度/短轴的长度（C）膨胀率

大约0.5g的试样（碎料）在空气中精确称量，将其浸在自动光比重计（Toyo    Seiki    Sei    Sakusho，ltd）的上部及下部的水容器中，其速度不超过纤维浸湿速度，通过被取代的水量为测量纤维的比重。为防止试样表面上生成空气泡，在水中加入微量氟表面活性剂作为泡的捕捉剂。然后，膨胀率通过下面方程式由比重来计算。

膨胀因子（%）＝（B/S-1）×100

其中：B为非多孔纤维的比重（空白）

S为多孔纤维的比重

实施例1

将由50重量%的丙烯腈，49重量%的氯乙烯和1重量%的苯乙烯磺酸钠组成的共聚物溶解于丙酮中，每单位重量的聚合物中加入40%的1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和0.2%二氧化钛，将聚合物浓度调节到25重量%，并在密闭容器中，在40℃下搅拌30分钟。

将得到的纺丝原液通过-0.18毫米孔径×2.00孔的喷丝板，喷入25℃的21%丙酮水浴中，并在该浴中浸渍9秒钟，卷绕速度为4.5米/分。然后，在组成和温度相同的浴中浸渍6秒钟，拉伸1.8倍，为了形成孔隙，让纤维在张力下在75℃热水浴中停留约1分钟。漂洗过的纤维在120℃的热烟道气干燥机中干燥，使最大残留水份含量为1%，接着进行第二次拉伸，拉伸2.75倍，在145℃，张力下热处理5分钟，这样得到的多孔纤维，单纤维的纤度为15

面积比为43%，表现密度为0.86和膨胀比50%。用普通方法制成的这种纤维作高绒毛织物时，完全不同于普通人造毛，它极轻，色调极好，光泽和手感极好并且漂亮。制得的纤维横截面的扫描电子显微镜照片见图1。

实施例2

将与实施例1组成相同的聚合物溶于丙酮中，每单位重量的聚合物中加入20%正戍烷和2%的磺酸钙粉末，将聚合物的最终浓度调节到25（重量）%，并在密闭容器中，在33℃下搅拌30分钟。将得到的纺丝原液通过一相同的喷丝板喷入一个10℃的50%丙酮水浴中，在该浴中浸渍9秒钟，卷绕速度为4.5米/分。然后在40%丙酮水浴中浸渍18秒钟，拉伸3.06倍，在50℃水浴中继续浸渍112秒钟，进行初级成孔。然后在70℃热水浴中停留13秒钟，形成孔隙。漂洗过的纤维在120℃热烟道气干燥机里干燥，使最大残留水分含量为1%，接着进行第二次拉伸，拉伸2.65倍，在张力下在145℃热处理5分钟，这样得到的多孔纤维，单纤维的纤度为15

，面积比16%，表现密度0.95和膨胀比35.8%。用这种纤维制造威尔顿机织地毯时，膨松和华丽，纤维的横截面有其色泽，边缘的变化优美别致。该纤维横截面的扫描电子显微镜照片见图2。

实施例3

与例1相同的纺丝原液通过有100个矩形孔的喷丝板，喷入25℃的30%丙酮水浴中，矩形孔的长为0.60毫米，宽为0.08毫米，得到的纤维在此浴中浸渍9秒钟，以4.5米/分的速度卷绕。然后在30℃的25%丙酮水浴中浸渍6秒钟，拉伸1.8倍，然后为了形成孔隙。在张力下，在75℃热水浴中停留约1分钟，得到的漂洗过的纤维放在120℃热烟道气干燥机中干燥，使最大残留水份含量为1%，接着进行第二次拉伸，拉伸2.75倍，在张力下在145℃热处理5分钟，得到平的多孔纤维，其单纤维的纤度为20，长/短轴的比为4.5，膨胀比为15%。用普通方法制成的纤维作高绒毛织物时，与普通人造毛完全不同，它极轻，其色泽极好，光泽和手感极好并且漂亮。该纤维横截面的扫描电子显微镜照片见图3。

实施例4

在与实施例1相同的聚合物中，加入12%正戍烷和2%磺酸钙，得到含聚合物25%的纺丝原液。将此纺丝原液通过有100个椭园形孔的喷丝板喷入25C的21%丙酮水浴中，该椭园孔的长轴为0.55毫米，短轴为0.13毫米，得到的纤维在此浴中浸渍9秒钟，以4.5米/分的速度卷绕。然后使纤维在组成相同的浴中停留18秒钟，拉伸1.8倍，此后，为完全形成孔隙，在张力下在75℃热水浴中停留45秒钟。

得到的纤维用与上述实施例3中相同的方法进行处理，得到椭园形截面的纤维，其单纤维的纤度为15

，长/短轴比为5.4，膨胀比为12%。用普通方法制成的这种纤维作高绒毛织物时，证明性能优良，如上述实施例3所述。该纤维横截面的扫描电子显微镜照片见图4。

对照例1

除了使用发泡剂和成核剂外，用上述实施例4所述的同样的方法，得到纤度为20

和长/短轴比为6.3的扁平纤维（普通纤维）。其扫描电子显微镜照片见图5。

实施例5

（1）将48重量%的丙烯腈，51重量%的氯乙烯和1%对一苯乙烯磺酸钠溶解于丙酮中（原液A），每单位重量聚合物中加入40%1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，0.2%二氧化钛和2%聚甲基丙烯酸缩水甘油酯，调节聚合物浓度为22.7重量%，并在45℃下搅拌3小时，制备纺丝原液。该纺丝原液通过孔径为0.15毫米10，000个孔的喷丝板，喷入到25℃的2.0%丙酮水溶液的第一浴中，得到的纤维在第二浴中拉伸1.2倍，浴的温度和浓度与第一浴相同，在第三浴（65℃）、第四浴（75℃），和第五浴（80℃）中漂洗，总拉伸2.1倍，然后在含有非离子抗静电剂和氨基变性聚硅氧烷乳溶液的浴中浸渍，除去这些助剂。然后将纤维在110℃干燥，在130℃的空气中以1∶2.5的拉伸，然后在145℃条件下进行热处理，拉伸比减小为1∶0.9，制得7

的多孔纤维，然后用棍式卷曲机卷曲并成51毫米长的纤维。（人造棉花）

（2）向原液A的聚合物中加入45%的1，1，2-三氯-1，2，2三氟乙烷，0.2%二氧化钛和2%聚甲基丙烯酸缩水甘油酯，并调节聚合物的最终浓度为22.5重量%。然后，将制备的原溶液通过一孔径为0.11毫米，13，333孔的喷丝板，喷入23℃的20%丙酮水溶液的第一浴中。然后在温度和浓度相同的第二浴中拉伸1.2倍，并通过第三漂洗浴（80℃）和第四漂洗浴（84℃），将纤维进一步拉伸2.1倍。此后用上述（人造棉花）相同的方法制得纤维，并在卷曲后成38毫米长的纤维。（人造棉花）

（3）向原液A的聚合物中加入18%1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，0.2%二氧化钛和1.7%聚甲基丙烯酸缩水甘油酯，调节聚合物的最终浓度为23重量%，然后在45℃下搅拌3小时，使完全溶解。将制备好的原液通过一长0.60毫米宽0.08毫米，3，333孔的喷丝板，喷入30℃的20%丙酮水溶液的第一浴中。然后在温度相同的第二浴中拉伸1.2倍，并通过第三漂洗浴80℃，第四漂洗浴85℃和第五漂洗浴90℃，进一步拉伸2.1倍。用上述相同的方法制成纤维，并在卷曲后成51毫米长。（人造棉花）

表1

纤维纤度    强度    伸长    杨氏模量    卷曲程度    膨胀比

（d）    （g/d）    （%）    （kg/mm）    （per1″）

S.    F.    A    7.6    2.6    27    280    7.2    11

″    ″    B    3.1    2.9    27    310    8.2    12

″    ″    C    20.0    2.2    25    350    6.0    7

本发明的多孔纤维具有好的机械性能，使用令人满意。

Claims (8)

1、一种多孔合成纤维，其特征在于一种热塑性聚合物与3-100重量%的几乎不溶或不溶于含水凝固浴中的一种化合物混合的有机溶液，供湿法纺丝，发泡剂在常压下为液体，沸点不大于120℃，随纺丝原液喷入所述含水凝固浴中，在沸点或大于所述发泡剂沸点温度的干燥空气中形成孔隙，在100℃或更高的温度下，膨胀比为3%或更大。

2、如权利要求1中所述的多孔合成纤维，其中所述热塑性聚合物是丙烯腈聚合物或其共聚物。

3、如权利要求1中所述的多孔合成纤维，其中纤维的横截面由包含带有隔离壁的许许多多气泡的海棉状芯部分和表皮组成，表皮的组成可清楚地与所述芯部分区分开，形成上述表皮和芯部分的聚合物具有相同的组成，所述芯部分与整个横截面的面积比为5-90%。

4、如权利要求1或3所述的多孔合成纤维，其中所述纤维的内部形成孔隙（多孔结构），所述纤维是扁平的，长/短轴比为2.0或更大。

5、制造一种多孔合成纤维的方法包括下列步骤：

（a）将热塑性聚合物溶于有机溶剂，制备纺丝原液;

（b）将3-100重量%的几乎不溶或不溶于含水凝固浴中的一种化合物作发泡剂，加入到上述聚合物中，发泡剂在常压下为液体其沸点为120℃或更低;

（c）将含有上述发泡剂的纺丝原液喷入上述含水凝固浴中;

（d）漂洗得到的纤维;和

（e）在发泡剂的沸点或沸点以上的干燥空气中形成孔隙，在100℃或100℃以上为3%或更大。

6、如权利要求5中所述的制造多孔合成纤维的方法，其中所述热塑性聚合物是丙烯腈聚合物或其共聚物。

7、如权利要求5中所述的制造多孔合成纤维的方法，其中所述纤维的横截面是由包含带有隔离壁的许许多多气泡的海棉状芯部分和表皮部分组成，表皮的组成可清楚地与芯部分区分开，形成上述表皮和芯部分的聚合物具有相同的组成，上述芯部分与整个横截面的面积比为5-90%。

8、如权利要求5或7中所述的制造多孔合成纤维的方法，在所述纤维内部形成孔隙（多孔结构），纤维是扁平的，长/短轴比为2.0或更大。

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