PL205183B1

PL205183B1 - Profilowane włókno polimerowe, wielowłókienkowa przędza, wyrób, sposób wytwarzania przędzy i dysza przędzalnicza

Info

Publication number: PL205183B1
Application number: PL362054A
Authority: PL
Inventors: Peter Michael Lancaster
Original assignee: Invista Tech Sarl
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2010-03-31
Also published as: CA2410555A1; TW513493B; DE60134856D1; ATE401434T1; CA2410555C; SK162003A3; BR0112503B1; PL362054A1; BR0112503A; KR100761640B1; EP1299581A1; AU2001271834A1; EP1299581B1; KR20030020918A; GB2364667A; JP2004502882A; MXPA03000149A; CN1500161A; WO2002004720A1; CN1291075C

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są profilowane włókno polimerowe, wielowłókienkowa przędza, wyrób wykonany z przędzy zawierającej przędzę wielowłókienkową, sposób wytwarzania przędzy i dysza przędzalnicza stosowana w tym sposobie.

Wynalazek dostarcza włókna z syntetycznych polimerów o „otwartym pustym” profilowanym przekroju poprzecznym prostopadłym do osi wzdłużnej włókna. Włókna wytwarza się przez wytłaczanie stopu za pomocą płyt przędzalniczych.

Włókna tekstylne lub monowłókna z syntetycznych polimerów, zwłaszcza z polimerów poliamidowych, takich jak nylon 66 i nylon 6, oraz wielowłókienkowe przędze wytłaczane ze stopu z tych polimerów poliamidowych, do zastosowań odzieżowych wytwarza się zazwyczaj jako częściowo orientowaną przędzę (POY) i rozciąganą przędzę. POY charakteryzuje się wydłużeniem przy zerwaniu ponad około 55%, a rozciągana przędza wykazuje niższe wydłużenie. Przekrój kołowy jest najbardziej typowym przekrojem każdego z włókien wchodzących w skład wielowłókienkowych przędzy obydwu typów, czyli POY i rozciąganej przędzy. Do odmian kształtów przekroju poprzecznego poszczególnych włókien należy przekrój trójpłatkowy lub 6-płatkowy, ujawniony w japońskim dokumencie patentowym Kokoku 01-20243 (Nihon Ester KK), tak zwany przekrój owalny z wycięciami, ujawniony w opisie patentowym US 5834119 (Roop), a puste włókna poliamidowe z pojedynczą podłużną pustą przestrzenią, ujawniono w opisie patentowym US 5604036 (Bennett i inni).

Wszystkie powyższe przykłady stanowią znane warianty kształtów profilowanych przekrojów poprzecznych POY i rozciąganej przędzy. Z włókien o przekroju poprzecznym innym niż kołowy otrzymuje się wielowłókienkowe przędze do wytwarzania lżejszych tkanin i ubrań różniących się pod względem estetyki, nieprzezroczystości i pokrycia. Z przędzy z pustych włókien, np. z przędzy według US 5604036, otrzymuje się lżejsze tkaniny i ubrania o zwiększonej zdolności do zatrzymywania ciepła w porównaniu ze zwykłymi włóknami o przekroju kołowym, bez wzdłużnych pustych przestrzeni. Przędze z pustych włókien są szczególnie odpowiednie do zastosowań odzieżowych, gdy zostały poddane teksturowaniu znanymi sposobami, np. drogą teksturowania pneumatycznego (AJT) i teksturowania z nibyskrętem (FTT) dla otrzymania przędzy o zwiększonej objętości. Znane są również puste płaskie przędze do bezpośredniego stosowania do tkania.

Zarówno częściowo orientowane, jak i płaskie przędze nylonowe o dużej objętości pustych przestrzeni, zostały ujawnione przez Bennetta i innych. Jednakże w przypadku włókien o wzdłużnych pustych przestrzeniach trudno jest uzyskać idealne zamknięcie podczas przędzenia, a ponadto mogą wystąpić znaczne odkształcenia włókien podczas teksturowania. Może to doprowadzić do otrzymania włókien o przekroju poprzecznym w kształcie litery C i/lub w kształcie zapadniętej rurki. W przypadku włókien o przekroju w kształcie litery C może wystąpić ich ścisłe upakowanie z utratą otwartych przestrzeni pomiędzy sąsiednimi włóknami. Ponadto przekrój włókna o przekroju poprzecznym w kształcie litery C oraz o przekroju poprzecznym w kształcie zapadniętej rurki prowadzą do niepożądanych właściwości przędzy i tkaniny. Do niepożądanych właściwości należą zwiększenie gęstości tkaniny i zmniejszenie zatrzymywania ciepła przez tkaninę i odzież . Ponadto przędze z włókien o zmiennej zawartości pękniętych podłużnych pustych przestrzeni przyczyniają się do smugowatości zabarwionej tkaniny, a puste przestrzenie w nienaruszonych włóknach stanowią miejsca dla rozwoju oportunistycznych bakterii.

Obecnie stwierdzono, że wyżej wymienione wady można wyeliminować dzięki wytwarzaniu syntetycznych włókien polimerowych o nowym przekroju poprzecznym.

Wynalazek dotyczy profilowanego włókna polimerowego o przekroju poprzecznym z otwartym pustym obszarem, przy czym ten przekrój poprzecznym ma takie wymiary, aby zapobiec szczepianiu się jednego włókna z drugim włóknem o takim samym przekroju, charakteryzującego się tym, że przekrój poprzeczny z otwartym pustym obszarem jest prostopadły do osi wzdłużnej włókna, obszar sąsiadujący z każdym końcem obrysu przekroju poprzecznego jest szerszy niż odstęp pomiędzy obszarami ustalającymi szczelinę do otwartego pustego obszaru, przy czym przekrój poprzeczny obejmuje pełną część, środkowy pusty obszar i szczelinę prowadzącą do środkowego pustego obszaru, przy czym ta szczelina określa kąt rozwarcia wynoszący poniżej 90°.

Korzystnie ta szczelina określa kąt rozwarcia wynoszący poniżej 60°.

Korzystnie przekrój poprzeczny obejmuje pełny obszar, środkowy pusty obszar i szczelinę prowadzącą do środkowego pustego obszaru, przy czym poprzeczna grubość pełnej części w przekroju

PL 205 183 B1 poprzecznym włókna w obszarze sąsiadującym ze szczeliną jest większa od średniej poprzecznej grubości pełnego obszaru.

Korzystnie przekrój poprzeczny obejmuje część podstawową mającą pierwszy i drugi koniec, oraz dwie części boczne, przy czym części boczne wystają zasadniczo równolegle względem siebie, z pierwszego i drugiego ko ń ca części podstawowej.

Korzystnie część podstawowa i dwie części boczne mają kształt łukowaty.

Szczególnie korzystne jest profilowane włókno polimerowe cechujące się tym, że przekrój poprzeczny jest prostopadły do osi wzdłużnej włókna i obejmuje środkową część łukowatą oraz wydłużone części tworzące odnogi, pierwszą i drugą, przy czym każda z tych części tworzących odnogi ma bliższą i dalszą część końcową, przy czym bliższe części końcowe łączą się z częścią środkową, a dalsze części końcowe łączą się z częściami tworzącymi stopki na każdej części tworzącej odnogę, przy czym te części tworzące stopki mają wymiar F, części tworzące odnogi i łukowata część środkowa ograniczają otwarty obszar, części tworzące stopki są zasadniczo równoległe względem siebie i ograniczają szczelinę prowadzącą do otwartego obszaru; szczelina ta zaś ma wymiar (D), przy czym wymiar (D) jest mniejszy niż wymiar (F).

Korzystne są włókna polimerowe, gdy stosowany do ich wytwarzania polimer stanowi poliamid.

Korzystnie polimer poliamidowy ma lepkość względną, oznaczaną metodą w kwasie mrówkowym, powyżej 40.

Korzystnie lepkość względna poliamidu, oznaczana metodą w kwasie mrówkowym, wynosi 46 - 56.

Korzystnie liniowa gęstość włókna wynosi poniżej 20 dtex.

Szczególnie korzystnie liniowa gęstość włókna wynosi poniżej 4 dtex.

Korzystnie przekrój poprzeczny włókna jest zasadniczo stały na całej długości włókna.

Korzystnie polimer jest wybrany z grupy obejmującej nylon 66 i nylon 6 oraz kopolimery nylonu 66 lub nylonu 6.

W korzystnej postaci, co najmniej jedno profilowane włókno w połączeniu z jednym lub większą liczbą innych włókien tworzą wielowłókienkową przędzę.

W szczególności więcej niż jedno profilowane włókno są połączone w wielowłókienkową przędzę, przy czym ta przędza składa się zasadniczo z otwartych pustych włókien według wynalazku.

Korzystną przędzą jest przędza rozciągana.

Korzystnie przędza odznacza się wydłużeniem przy zerwaniu około 20 - 50% i wytrzymałością na rozciąganie, około 25 - 60 cN/tex.

Korzystną przędzą jest również przędza częściowo orientowana (POY).

Korzystnie przędza odznacza się wydłużeniem przy zerwaniu około 55 - 85% i wytrzymałością na rozciąganie około 25 - 40 cN/tex.

Wynalazek dotyczy także wielowłókienkowej przędzy teksturowanej pneumatycznie, która to przędza została wytworzona z przędzy rozciąganej, określonej powyżej.

Wynalazek dotyczy także wielowłókienkowej przędzy teksturowanej pneumatycznie, która to przędza została wytworzona z przędzy częściowo orientowanej, określonej powyżej.

Wynalazek dotyczy także wielowłókienkowej przędzy teksturowanej z nibyskrętem (FTT), która to przędza została wytworzona z przędzy częściowo orientowanej, określonej powyżej.

Wynalazek dotyczy poza tym wyrobu zawierającego materiał włókienniczy wykonany przez dzianie lub tkanie przędzy, który to wyrób zawiera co najmniej jako część wielowłókienkową przędzę określoną powyżej.

Korzystnie wyrób stanowi materiał włókienniczy wykonany przez dzianie lub tkanie tej wielowłókienkowej przędzy.

Wynalazek dotyczy ponadto sposobu wytwarzania przędzy rozciąganej, zawierającej włókna o zmodyfikowanym przekroju poprzecznym określone powyżej, charakteryzującego się tym, że wytłacza się stopiony poliamid przez dyszę przędzalniczą określoną poniżej; chłodzi się wytłoczony stopiony polimer przepływającym poprzecznie strumieniem powietrza z wytworzeniem stałych włókien; ewentualnie przepuszcza się ochłodzone włókna przez strefę z atmosferą pary wodnej, nanosi się na włókno apreturę olejową, ewentualnie przeplata się przędzę, kieruje się przędzę przez parę walców, którą tworzą walec podający i walec rozciągający, przy czym walce podający i rozciągający różnią się prędkością powierzchniową o określoną wartość, poddaje się obróbce rozciągniętą przędzę dla zmniejszenia ostatecznego skurczu przędzy, aby umożliwić uformowanie dobrej wstęgi przędzy, ewentualnie nanosi się na włókno apreturę olejową, przeplata się przędzę i nawija się włókna z prędkością powyżej 3000 m/min.

PL 205 183 B1

Korzystnie jako polimer stosuje się poliamid o wartości RV (mierzonej w kwasie mrówkowym) w zakresie 40 - 60.

Korzystnie temperatura dyszy przędzalniczej wynosi około 245 - 295°C.

Korzystnie prędkość poprzecznego strumienia powietrza wynosi około 0,15 - 0,5 m/minutę.

Korzystnie ochłodzone włókna poddaje się następującej obróbce przed nawijaniem: ochłodzone włókna zbiera się w wiązkę przędzy; wiązkę przędzy kieruje się do pierwszej galety (walca podającego), a następnie do drugiej galety (walca rozciągającego), przy czym druga galeta obraca się z prędkością powierzchniową o 10 - 100% wyższą niż walec podający, aby rozciągnąć przędzę i tym samym zmniejszyć ogólny titr przędzy; oraz poddaje się rozciąganą przędzę obróbce cieplnej dla utrwalenia rozciągnięcia i doprowadzenia do relaksacji przędzy, z wytworzeniem rozciąganej przędzy.

Wynalazek dotyczy również sposobu wytwarzania przędzy częściowo orientowanej (POY), zawierającej włókna o zmodyfikowanym przekroju poprzecznym określone powyżej, charakteryzującego się tym, że wytłacza się stopiony poliamid przez dyszę przędzalniczą określoną poniżej; chłodzi się wytłoczony stopiony polimer przepływającym poprzecznie strumieniem powietrza, z wytworzeniem stałych włókien; ewentualnie przepuszcza się ochłodzone włókna przez strefę z atmosferą pary wodnej, nanosi się na włókno apreturę olejową, ewentualnie przepuszcza się przędzę przez walce regulujące napięcie, ewentualnie przeplata się przędzę i nawija się włókna z prędkością powyżej 3000 m/min.

Korzystnie temperatura dyszy przędzalniczej wynosi około 245 - 295°C.

W korzystnym sposobie ochłodzone wł ókna poddaje się dalszej obróbce przed nawijaniem, przy czym ochłodzone włókna zbiera się w przędzę; zebraną przędzę kieruje się przez międzykondygnacyjną rurę z atmosferą pary wodnej; przędzę poddaną obróbce parą wodną przeplata się i nawija się, z wytworzeniem częściowo orientowanej przę dzy (POY).

Wynalazek dotyczy ponadto dyszy przędzalniczej do wytwarzania profilowanych, otwartych pustych włókien określonych powyżej, charakteryzującej się tym, że dyszę przędzalniczą stanowi płyta mająca górną i dolną powierzchnię, połączone zespołem kapilar, oraz każda kapilara ma otwarty pusty przekrój poprzeczny, albo każda kapilara ma dwa sąsiadujące segmenty, tak że otrzymuje się włókno o przekroju poprzecznym z otwartym pustym obszarem wzdłuż osi włókna, gdy strumienie stopionego polimeru z każdego segmentu zlewają się w punkcie pomiędzy segmentami.

Korzystnie każda kapilara składa się z dwóch segmentów; każdy segment składa się z prostej wzdłużnej części łączącej się na każdym końcu z parą części wystających; na pierwszym końcu wystające części tworzące parę mają taką samą powierzchnię i każda z nich stanowi część prostą, zakończoną częścią zaokrągloną; na drugim końcu wystające części tworzące parę mają niejednakowe powierzchnie i każda z nich stanowi część prostą, zakończoną częścią zaokrągloną.

Korzystna jest dysza, której każdy segment jest lustrzanym odbiciem innego segmentu.

Szczególnie korzystnie każdy segment jest nienakładającym się lustrzanym odbiciem innego segmentu.

Korzystnie same kapilary mają przekrój poprzeczny z otwartym pustym obszarem, przy czym każda kapilara ma przekrój poprzeczny obejmujący:

pierwszą prostą część z pierwszym końcem i przeciwległym drugim końcem;

drugą prostą część i trzecią prostą część, rozwidlające się z pierwszego końca pierwszej części, przy czym druga prosta część kończy się częścią zaokrągloną, a trzecia prosta część biegnie do pierwszego punktu rozwidlenia;

czwartą prostą część i piątą prostą część, rozwidlające się z pierwszego punktu rozwidlenia, przy czym czwarta i piąta prosta część mają niejednakowe powierzchnie, a każda z nich kończy się częścią zaokrągloną;

szóstą prostą część i siódmą prostą część, rozwidlające się z drugiego końca pierwszej prostej części, przy czym szósta prosta część kończy się częścią zaokrągloną, a siódma prosta część biegnie do drugiego punktu rozwidlenia; oraz ósmą prostą część i dziewiątą prostą część, rozwidlające się z drugiego punktu rozwidlenia, przy czym ósma i dziewiąta część mają niejednakowe powierzchnie, a każda z nich kończy się częścią zaokrągloną.

Jak już wspomniano powyżej, profilowane włókna mają przekrój poprzeczny z „otwartym pustym” obszarem w płaszczyźnie prostopadłej do wzdłużnej osi włókna. Przekrój włókna ma takie wyPL 205 183 B1 miary, aby uniemożliwić sczepianie się jednego włókna z drugim włóknem o takim samym przekroju. Oznacza to, że obszar w sąsiedztwie każdego końca przekroju jest szerszy od odstępu pomiędzy obszarami ustalającymi szczelinę do otwartego pustego obszaru.

Włókna według wynalazku, o przekroju poprzecznym o profilowanym kształcie, uzyskuje się dzięki nowemu kształtowi i konstrukcji kapilary wytłaczającej. Włókna według wynalazku wytwarza się bezpośrednio przez wytłaczanie stopu syntetycznego polimeru przez płytę przędzalniczą o wielu kapilarach. Określenie „otwarty pusty” oznacza ogólnie przekrój poprzeczny w kształcie litery C lub w kształcie litery U, z pustym środkiem i pełnym obszarem rozciągającym się wokół pustego środka i ograniczającym ten pusty środek, ale ze szczeliną w ś cianie z jednej strony, łącząc ą środek włókna z otoczeniem.

Szczelina jest węższa niż średnica pustego środka, dzięki czemu powstaje przewężenie lub zwężenie pomiędzy pustym środkiem włókna i jego otoczeniem.

Korzystnie włókno ma pełną część zasadniczo zamykającą środkowy pusty obszar. Otwór biegnie od strony zewnętrznej włókna do środkowego pustego obszaru. Pełna część ma odnogi, które kończą się stopkami. Przeciwległe powierzchnie stopek ograniczają przewężenie (najwęższy wymiar) szczeliny. Przewężenie szczeliny określa kąt rozwarcia alfa (a) wynoszący nie więcej niż 90°, korzystniej nie więcej niż 75°, a najkorzystniej 10 - 60°. Jak to pokazano na fig. 1, kąt rozwarcia alfa (a) stanowi kąt pomiędzy dwiema liniami R₁ i R₂, wychodzącymi z punktu C. Punktem C jest punkt leżący na wewnętrznej powierzchni pełnej części włókna, najdalej od linii odniesienia R₃, stycznie łączącej dwa końce stopek. Każda z linii R₁ i R₂ wychodzi z punktu C i przebiega stycznie do punktu na przeciwległych powierzchniach stopek określających przewężenie D szczeliny. Pełna część określa kąt rozwarcia równy 360° - kąt alfa (360° - a). Korzystnie pełną część przekroju poprzecznego określa kąt rozwarcia wynoszący, co najmniej 270°. Korzystniej pełna część przekroju określa kąt rozwarcia wynoszący, co najmniej 300°.

Budowa włókien według wynalazku zapobiega łączeniu się włókien lub układania się ich w stosy. Przykładowo zapobiega się zahaczaniu się dwóch przekrojów poprzecznych w wyniku wchodzenia końca pełnej części przekroju poprzecznego jednego włókna przez szczelinę w przekroju poprzecznym drugiego włókna. Taki efekt można osiągnąć, jak to już opisano, dzięki temu, że pełna część przekroju poprzecznego tworzy bardzo duży kąt rozwarcia, na skutek, czego szczelina w przekroju poprzecznym włókna jest bardzo mała. Alternatywnie lub dodatkowo, końce pełnej części przekroju poprzecznego mogą być powiększone, aby uniemożliwić ich wejście w szczelinę w innym włóknie.

Pełna część przekroju poprzecznego włókien według wynalazku może tworzyć pojedynczą ciągłą krzywą. Korzystnie przekrój ma „środkową część łukowatą” lub część podstawową mającą pierwszy i drugi koniec oraz dwie części boczne lub „odnogi”. Części stanowiące odnogi wystają zasadniczo równolegle z pierwszego i drugiego końca środkowej części łukowatej.

W korzystnych postaciach, takich jak włókno o przekroju poprzecznym o zarysie geometrycznym przedstawionym na fig. 1, przekrój poprzeczny włókna charakteryzuje się środkową częścią łukowatą 1 biegnącą poziomo na fig. 1 oraz zasadniczo usytuowanymi obok siebie, wydłużonymi częściami stanowiącymi odnogi, pierwszą i drugą 2, 3 (biegnącymi pionowo na fig. 1), połączonymi ze środkową częścią łukowatą. Część każdej odnogi (2, 3) przeciwległa do połączenia ze środkową częścią łukowatą 1 stanowi powiększoną część tworzącą stopkę 4. Każda część tworząca stopkę 4 ma wymiar F, długość stopki, jak to pokazano na fig. 1. Profilowany przekrój poprzeczny włókna jest otwarty w środku. Ten otwarty obszar jest ograniczony z trzech stron odnogami 2, 3 i środkową łukowatą częścią podstawową 1. Części tworzące stopki 4 są usytuowane zasadniczo obok siebie i określają szczelinę o wymiarze D pomiędzy przeciwległymi powierzchniami części tworzących stopki, prowadzącą do części otwartej, jak to pokazano na fig. 1. Wymiar D jest mniejszy niż wymiar F. Zatem jakakolwiek stopka jakiejkolwiek odnogi profilowanego włókna jest na tyle duża w stosunku do szczeliny pomiędzy parą odnóg w jakimkolwiek innym identycznym włóknie, aby uniemożliwić wpasowanie się (zaczepienie się) pierwszego włókna pomiędzy odnogi innego włókna w wiązce wielowłókienkowej przędzy, co przedstawiono na fig. 2.

Korzystnie polimerem stosowanym do wytwarzania profilowanego włókna polimerowego według wynalazku jest poliamid. Korzystniej jest to polimer poliamidowy o lepkości względnej, oznaczanej metodą w kwasie mrówkowym, wynoszącej ponad 40, a jeszcze korzystniej poliamid o lepkości względnej, oznaczanej metodą w kwasie mrówkowym, w zakresie 46 - 56. Korzystnie poliamid jest wybrany z grupy obejmującej nylon 66 i nylon 6 oraz kopoliamidy.

PL 205 183 B1

Korzystnie liniowa gęstość pojedynczego włókna wynosi 0,5 - 20 dtex, korzystniej 2-10 dtex. Najkorzystniej wynosi ona poniżej 4 dtex.

Korzystnie kształt przekroju włókna jest zasadniczo stały wzdłuż włókna. Korzystnie niejednorodność włókna wynosi poniżej 1% Uster.

Profilowane włókna według wynalazku zapewniają lżejszą gramaturę przędzy, zwłaszcza po teksturowaniu metodą AJT (teksturowanie pneumatyczne) lub FTT (teksturowanie z nibyskrętem). Przędza ma dużą swobodną objętość przestrzeni powietrznej. Objętość przestrzeni powietrznej przyczynia się do zwiększonego zatrzymywania ciepła przez tkaniny i odzież wykonane z przędzy. Po wykonaniu z przędzy dzianiny lub tkaniny otrzymuje się materiał lżejszy od materiału o podobnej strukturze, wykonanego wyłącznie z włókien o przekroju kołowym. Ponadto przędza odznacza się wysoka zdolnością zasysania wilgoci.

Profilowane włókna według wynalazku stosuje się do wywarzania wielowłókienkowej przędzy zawierającej, co najmniej w części takie profilowane włókna.

Korzystnie przędza zawiera, co najmniej 10% wag. profilowanych włókien według wynalazku, korzystniej co najmniej 25% takich włókien, jeszcze korzystniej co najmniej 50% takich włókien, a najkorzystniej skł ada się wyłącznie z takich wł ókien.

Przędzę według wynalazku stosuje się do wytwarzania wyrobów zawierających, co najmniej w części taką przędzę. Korzystnie wyrób stanowi materiał w postaci dzianiny lub tkaniny z przędzy według wynalazku.

Przędzy rozciągane i przędze częściowo orientowane (POY) zawierające zgodne z wynalazkiem włókna o modyfikowanym przekroju poprzecznym wytwarza się jak opisano poniżej. Ogólnie sposób polega na wytłaczaniu stopionego poliamidu, zazwyczaj nylonu 66 lub nylonu 6, o RV 40 - 60 (mierzonej w kwasie mrówkowym), korzystnie o RV 48 - 52, z wytworzeniem wielu włókien. Dyszę przędzalniczą według wynalazku utrzymuje się w temperaturze 245 - 295°C, korzystniej w 280°C. Wiele włókien wytłoczonych przez dyszę przędzalniczą chłodzi się przepływającym poprzecznie strumieniem powietrza, z wytworzeniem stałych włókien. Włókna te można poddać obróbce olejem, zebrać, przepleść i rozciągnąć, albo można je pozostawić w stanie nierozciągniętym, przed nawinięciem wielowłókienkowej przędzy z prędkością ponad 3000 metrów/minutę (m/min).

Jak pokazano na schemacie procesu na fig. 5, rozciąganą zrzędzę wytwarza się prowadząc proces według przebiegu A. Stopiony polimer 10, poliamid, pompuje się do zespołu przędzalniczego 20 i przetłacza się przez płytę przędzalniczą 30, z wytworzeniem włókien 40. Powstałe włókna chłodzi się przepływającym poprzecznie strumieniem powietrza 50, przy czym prędkość powietrza wynosi około 0,15 - 0,5 m/min. Ochłodzone włókna zbiera się w przędzę 60 i korzystnie na otrzymaną wiązkę przędzy nanosi się na stanowisku 70 apreturę z oleju i wody. Przędzę 60 kieruje się przez pierwszy przeplotowy strumień powietrza 80, aby otrzymać wymieszaną przędzę 90. Przędzę 90 kieruje się do pierwszej galety 92 (walca podającego) i połączonego z nią walca rozdzielającego, owija się kilka razy dla zapobieżenia poślizgowi, a następnie do drugiej galety 94 (walca rozciągającego) i związanego z nią walca rozdzielającego. Walec rozciągający 94 porusza się z prędkością powierzchniową o 60 -100%, korzystnie o 80%, wyższą niż walec podający 92. W ten sposób wiązkę przędzy rozciąga się (wydłuża), korzystnie o całkowity współczynnik około 1,8, z równoczesnym zmniejszeniem titru przędzy i otrzymuje się przędzę 100. Rozciągniętą przędzę 100 korzystnie poddaje się obróbce w urządzeniu relaksacyjnym 110 dla utrwalenia rozciągnięcia i doprowadzenia do relaksacji przędzy, zgodnie z powszechnie przyjętą praktyką. Można stosować dowolne znane urządzenie relaksacyjne, w tym z użyciem pary wodnej, ogrzanego płynu, gorącej rury, gorącego ślizgacza, ogrzewanych walców. Poddaną relaksacji wiązkę przędzy 120 ewentualnie przepuszcza się przez drugi przeplotowy strumień powietrza 130 i ewentualnie natłuszcza się przed nawinięciem poddanej relaksacji przędzy 140 na rurę 150 przy prędkości nawijania ponad 3000 m/min, korzystniej około 3800 m/min. Otrzymana rozciągnięta przędza odznacza się wydłużeniem 25 - 45%, korzystnie 40 - 45% i wytrzymałością na rozciąganie 35 - 45 cN/tex.

Alternatywnie, jak pokazano na schemacie procesu na fig. 5, częściowo orientowaną przędzę (POY) wytwarza się prowadząc proces według przebiegu B. Stopiony polimer 10, poliamid, pompuje się do zespołu przędzalniczego 20 i przetłacza się przez płytę przędzalniczą 30, z wytworzeniem włókien 40. Powstałe włókna chłodzi się przepływającym poprzecznie strumieniem powietrza 50, przy czym prędkość powietrza wynosi około 0,15 - 0,5 m/min. Ochłodzone włókna zbiera się w przędzę 60 i korzystnie na otrzymaną wiązkę przędzy nanosi się na stanowisku 70 apreturę z oleju i wody. Przędzę 60 kieruje się przez międzykondygnacyjną rurę 75 z atmosferą pary wodnej, w znany sposób.

PL 205 183 B1

Poddaną obróbce parą wodną przędzę 85 poddaje się przeplataniu na stanowisku 80, częściowo owija się wokół galety 82 i galety 84, które kontrolują ewentualne zmiany w naprężeniu przy nawijaniu, jakie mogą wystąpić w przędzy. Przędzę 115 nawija się jako wstęgę przędzy na rurę 160 z prędkością około 3800 m/min. W procesie POY osiąga się korzystnie wydłużenie 55 - 85%, korzystniej 75%, i wytrzymałość na rozciąganie 25 = 40 cN/tex, korzystnie około 30 cN/tex.

W sposobie według wynalazku stosuje się dyszę przędzalniczą do wytwarzania profilowanych, otwartych pustych włókien według wynalazku przez wytłaczanie stopu polimeru we włókna. Dyszę przędzalniczą stanowi płyta mająca górną i dolną powierzchnię, połączone zestawem kapilar. Kształt, wielkość i konfiguracja kapilar są dostosowane do przędzenia włókien według wynalazku ze stopu. W szczególności każda kapilara 200 ma dwa sąsiadujące segmenty 200a, 200b, jak na fig. 3a, tak że otrzymuje się włókno o przekroju z otwartym pustym obszarem wzdłuż osi włókna, gdy strumienie stopionego polimeru z każdego segmentu zlewają się w punkcie pomiędzy segmentami, bądź też każda kapilara 300 ma przekrój poprzeczny z otwartym pustym obszarem, jak na fig. 3b.

Korzystną płytą przędzalniczą do wytwarzania profilowanych, otwartych pustych włókien jest taka płyta, w której każda kapilara ma dwa segmenty 200a, 200b, jak na fig. 3a. Każdy segment składa się z prostej wzdłużnej części 30, łaszącej się na każdym końcu z parą części wystających. Na pierwszym końcu wystające części tworzące parę o takiej samej powierzchni i każda z nich ma część prostą 31, 32 zakończoną częścią zaokrągloną 33, 34. Na drugim (przeciwległym do pierwszego) końcu, znajduje się para wystających części o niejednakowych powierzchniach. Pierwsza wystająca część o niejednakowej powierzchni ma część prostą 35 i część zaokrągloną 36, a druga wystająca część o niejednakowej powierzchni ma część prostą 37 i część zaokrągloną 38. Tak więc każdy segment kapilary ma trzy odpowiadające sobie wystające części, dwie na jednym końcu i jedną na przeciwległym końcu. Niejednakowa (dłuższa) wystająca część obecna w każdym segmencie ma część prostą 37 i część zaokrągloną 38. Korzystnie każdy segment kapilary stanowi lustrzane odbicie innego segmentu. Korzystniej każdy segment stanowi nienakładające się lustrzane odbicie innego segmentu, jak to przykładowo zilustrowano na fig. 3a. Zależność odpowiadająca nienakładającemu się lustrzanemu odbiciu oznacza, że każdy segment stanowi odwrócenie innego segmentu, podobnie jak lewa i prawa ręka człowieka.

Włókno o otwartym pustym przekroju poprzecznym prostopadłym do osi wzdłużnej włókna otrzymuje się, gdy strumienie stopionego termoplastycznego polimeru z każdego segmentu kapilary zlewają się w punkcie pomiędzy wystającymi częściami dwóch segmentów. Oznacza to, że włókno według wynalazku o przekroju poprzecznym z otwartym pustym obszarem powstaje, gdy strumień stopionego polimeru zlewa się pomiędzy leżącymi naprzeciw zaokrąglonymi częściami 38 lewego i prawego segmentu kapilary, jak to pokazano na fig. 3a.

W przypadku, gdy same kapilary 300 mają przekrój poprzeczny z otwartym pustym obszarem, kapilara 300 przedstawiona na fig. 3b ma korzystny geometryczny przekrój poprzeczny dyszy przędzalniczej do wytwarzania profilowanych, otwartych pustych włókien. Każda kapilara ma przekrój poprzeczny obejmujący pierwszą prostą część 40 z przeciwległymi końcami, pierwszym i drugim. Pierwszy koniec pierwszej prostej części 40 rozwidla się na drugą prostą część 48 i trzecią prostą część 50. Druga prosta część 48 kończy się częścią zaokrągloną 49, a trzecia prosta część 50 biegnie do punktu rozwidlenia; czwarta prosta część 53 i piąta prosta część 52 rozwidlają się z tego punktu rozwidlenia. Powierzchnie części czwartej i piątej nie są równe i każda z nich kończy się częścią zaokrągloną, 54 i 51. Podobnie, na drugim końcu pierwszej prostej części następuje rozwidlenie na szóstą prostą część 41 i siódmą prostą część 43. Szósta prosta część 41 kończy się częścią zaokrągloną 42, a siódma prosta część 43 biegnie do punktu rozwidlenia; ósma prosta część 46 i dziewiąta prosta część 52 rozwidlają się z tego punktu rozwidlenia 44, powierzchnie części ósmej i dziewiątej nie są równe i każda z nich kończy się częścią zaokrągloną, 45 i 47.

Poniżej opisano figury na załączonym rysunku.

Fig. 1 przedstawia pojedyncze włókno o korzystnym przekroju poprzecznym prostopadłym do osi wzdłużnej włókna, z uwidocznieniem wymiarów R, F i D, promieni R₁ i R2 punktu odniesienia C, stycznej linii odniesienia R₃ i kąta alfa (α);

Fig. 2 przedstawia dwa sąsiednie włókna według wynalazku w przekroju poprzecznym prostopadłym do osi wzdłużnej włókna;

Fig. 3a przedstawia dwusegmentową kapilarę przędzalniczą według wynalazku w przekroju poprzecznym w widoku z góry (w powiększeniu);

PL 205 183 B1

Fig. 3b przedstawia jednosegmentową kapilarę przędzalniczą według wynalazku w przekroju poprzecznym w widoku z góry (w powiększeniu);

Fig. 4a przedstawia mikrofotografię przekroju poprzecznego wiązki przędzy, zawierającej 26 włókien otrzymanych drogą przędzenia ze stopu, zgodnie ze sposobem według wynalazku, z użyciem kapilary przędzalniczej o przekroju poprzecznym w kształcie pokazanym na fig. 3a.

Fig. 4b przedstawia mikrofotografię przekroju wiązki przędzy, zawierającej 26 włókien otrzymanych drogą przędzenia ze stopu, zgodnie ze sposobem według wynalazku, z użyciem kapilary przędzalniczej o przekroju poprzecznym w kształcie pokazanym na fig. 3b.

Fig. 5 przedstawia schematycznie urządzenie do wytwarzania całkowicie rozciąganej przędzy (A) i POY (B) sposobami według wynalazku.

Metody badań

Metoda pomiaru zasysania wody: Zasada pomiaru polega na zawieszeniu pionowo paska tkaniny, której dolny koniec jest zanurzony w wodzie. Wysokość, na jaką woda podniesie się w tkaninie, mierzy się w ustalonych odstępach czasu. Długość próbek tkaniny wynosi 300 mm, a szerokość 25 mm. Próbki kondycjonuje się przy wilgotności względnej 85% ± 5% w temperaturze 20 ± 2°C przez 16 godzin. Maksymalną wysokość, na jaką podniesie się woda o temperaturze 20 ± 2°C mierzy się po 2 minutach. Wysokość mierzy się od powierzchni wody do najwyższego punktu na tkaninie, do którego doszła woda. Podaje się średnią wartość 3 pomiarów dla każdego z 2 prostopadłych kierunków tkaniny.

Metoda pomiaru grubości tkaniny: Grubość tkaniny stanowi średnia odległość pomiędzy górną i dolną powierzchnią materiał u, zmierzona pod okreś lonym naciskiem. Próbki tkaniny kondycjonuje się jak w przypadku próby zasysania wody. Jako aparat pomiarowy stosowano grubościomierz Shirley Thickness Gauge o powierzchni stopki naciskającej 50 cm². Pozwala się by stopka swobodnie opadła pod własnym ciężarem na tkaninę.

Pomiar powtarza się 10 razy i jako wynik podaje się wartość średnią z odchyleniem standardowym, z dokładnością do 0,05 mm.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.

P r z y k ł a d 1

Pierwszą wielowłókienkową przędzę (przędzę 1A) o 96 dtex, z 26 włókien, uprzędziono jako przędzę POY, z użyciem urządzenia przedstawionego schematycznie na fig. 5 i płyty przędzalniczej z dwusegmentowymi kapilarami przedstawionymi na fig. 3a.

Granulat nylonu 66 o wartości RV 49,4, oznaczonej metodą w kwasie mrówkowym, w postaci stopu 10 przetłoczono przez zespół filtracyjny 20 i przez płytę przędzalniczą 30 z 26 kapilarami o segmentowym przekroju o kształcie pokazanym na fig. 3a, przy temperaturze dyszy 280°C.

Wychodzące włókna 40 następnie ochłodzono przepływającym poprzecznie strumieniem powietrza 50, przy prędkości powietrza 0,45 m/minutę. Powietrze chłodzące kierowano, jak to pokazano na fig. 3a, tak, aby napotykało ono najpierw leżące naprzeciw płatki 38 dwusegmentowej kapilary. Ochłodzone włókna 60 zbierano w przędzę w urządzeniu 70, gdzie na otrzymaną wiązkę przędzy nanoszono apreturę z wody i oleju. Zebraną przędzę z naniesioną apreturą kierowano wzdłuż przebiegu B na fig. 5. Przędzę przepuszczano przez międzykondygnacyjną rurę 75 z atmosferą pary wodnej. Poddaną obróbce parą wodną przędzę 85 poddawano przeplataniu w aparacie 80. Przeplecioną przędzę 115 nawijano jako wstęgę przędzy na rurę 160 z prędkością 3800 m/minutę.

Otrzymana w ten sposób przędza POY odznaczała się liniową gęstością 96 dtex, wydłużeniem przy zerwaniu około 75% i wytrzymałością na rozciąganie 30 cN/tex. Przekrój przędzy pokazano na fig. 4a.

Drugą wielowłókienkową częściowo orientowaną przędzę (przędzę 1B) o 96 dtex, z 26 włókien, uprzędziono dokładnie tak samo jak POY, z użyciem aparatu przedstawionego schematycznie na fig. 5. W przypadku przędzy 1B zastosowano płytę przędzalniczą z kapilarami pokazanymi na fig 3b. Wydłużenie i wytrzymałość na rozciąganie były takie same jak w przypadku pierwszej przędzy POY. Przekrój przędzy 1B pokazano na fig. 4b.

Porównawczą wielowłókienkową przędzę (przędzę 1C) o 96 dtex, z 26 włókien, uprzędziono dokładnie w taki sam sposób jak pierwszą przędzę, z tym, że płytę przędzalniczą zastąpiono płytą z 26 kapilarami o „kołowym przekroju poprzecznym”.

Wszystkie próbki, 1A i 1B (przędze według wynalazku) i 1C (przędza porównawcza o kołowym przekroju poprzecznym) osobno złożono po 8 i poddano teksturowaniu pneumatycznemu (AJT) z użyciem aparatu HEBERLEIN HEMAJET (zarejestrowany znak towarowy) i otrzymano teksturowaną przędzę o 730 dtex z 208 włókien (8 x 26 włókien). Te teksturowane przędze złożono po dwie i wykoPL 205 183 B1 nano metodą dziania „materiał o strukturze pełnego kardiganu”, który poddano badaniom w celu określenia przepuszczalności cieplnej.

Pomiary przepuszczalności cieplnej wykonano metodą według normy ASTM D1518-85 (wersja zatwierdzona w 1990 r.). Zgodnie z tą metodą mierzy się szybkość przepływu ciepła w czasie od ciepłej, suchej, płaskiej, poziomej płyty o stałej temperaturze, przez warstwę badanej dzianiny kardigan do stosunkowo spokojnego, chłodnego otoczenia. Mierzy się oporność cieplną i oblicza się wartość izolacji cieplnej lub CLO. „CLO” jest jednostką „oporności cieplnej tkaniny” według normy ASTM

D1518, równą 0,155 (°C^m²W^-1). Temperatura podstawowa wynosiła 25°C (T₁), a temperatura płyty czołowej wynosiła 35°C (T2). Podczas badania do dzianiny kardigan przyłożono minimalny nacisk, 260 Nm². Każdą próbkę badano 3 razy, a otrzymane średnie wyniki podano poniżej w tabeli 1.

Wyniki tych badań, podane w tabeli 1, wykazują 13 - 15% wzrost oporności cieplnej w przypadku korzystnej przędzy o przekroju poprzecznym z otwartym pustym obszarem w porównaniu z przędzą o kołowym przekroju poprzecznym w dzianinie. Również wartości CLO w przypadku przędzy o przekroju poprzecznym z otwartym pustym obszarem w porównaniu z przędzą o kołowym przekroju poprzecznym w dzianinie wzrosły o 13 - 15%. Przędza z otwartych pustych włókien w zbadanej dzianinie jest wyraźnie lepszym izolatorem cieplnym niż przędza z włókien o kołowym przekroju poprzecznym.

T a b e l a 1

Przędza zastosowana w dzianinie kardigan	Oporność cieplna m²^°C^W¹ x (10³)	Wartość CLO m^°CW/(0,155) ASTM Dl518-85
Przędza 1A (2 x 730f208) o przekroju według wynalazku, z użyciem dwusegmentowej dyszy	103,7	0,67
Przędza 1B (2 x 730f208) o przekroju według wynalazku, z użyciem jednosegmentowej dyszy	105,0	0,68
Przędza 1C (2 x 730f208) o przekroju „kołowym”	91,5	0,59

P r z y k ł a d 2

Próbki POY z przykładu 1, przędzy 1A i przędzy porównawczej 1C, obydwie 96 dtex i o 26 włóknach po uprzedzeniu, poddano teksturowaniu z nibyskrętem (FTT) z prędkością 600 m/minutę w urządzeniu do teksturowania DCS 1200. Ogrzewacz pierwotny urządzenia do teksturowania nastawiono na 220°C, nie stosowano ogrzewacza wtórnego. Rozciągniętą-teksturowaną przędzę o 78 dtex z 26 włókien (78f26) wykonano w urządzeniu do teksturowania 6 mm z użyciem stałych krążków ceramicznych, skonfigurowanych jako 1/7/1 gładki/roboczy/gładki. Z przędzy 78f26 wykonano w dziewiarce okrągłej przeplatany materiał o splocie płóciennym, o wymiarze 28, który uprano, wybarwiono i utrwalono cieplnie. Próbek materiału o wymiarach 300 x 25 mm użyto do pomiarów zasysania wody. Próbki zawieszono pionowo w kąpieli wodnej i po 2 minutach zmierzono wysokość, na jaką podniosła się woda. Wartości średnie dla 3 próbek podano w tabeli 2. Materiały wykonane z przędzy zawierającej włókna o korzystnym przekroju wykazywały lepsze zasysanie wody w porównaniu z takimi samymi materiałami z przędzy z włókien o przekroju kołowym. To lepsze zasysanie oznacza co najmniej dwukrotny wzrost zdolności zasysania wody.

T a b e l a 2

Teksturowana przędza zastosowana w dziewiarce kołowej	Zasysanie w pionie w mm (materiał w kierunku najdłuższym)	Zasysanie w pionie w mm (materiał w kierunku najkrótszym)
Przędza 78f26 porównawcza o przekroju kołowym (przędza 1C), teksturowana z nibyskrętem	1,5	0
Przędza 78f26 o przekroju według wynalazku (przędza 1A), teksturowana z nibyskrętem	3,7	2,7

P r z y k ł a d 3

Rozciąganą przędzę o 192 dtex, z 52 włókien uprzędziono w urządzeniu pokazanym na fig. 5, z użyciem płyty przędzalniczej z 52 kapilarami o przekroju w kształcie pokazanym na fig. 3a. Nylon 66, polimer o RV 49,4 (oznaczonej metodą w kwasie mrówkowym) w postaci stopu 10 przetłoczono przez

PL 205 183 B1 zespół filtracyjny 20, a następnie przez powyższą płytę przędzalniczą 30, utrzymywaną w temperaturze 280°C. Włókna 40 następnie ochłodzono przepływającym poprzecznie strumieniem powietrza 50, przy prędkości powietrza 0,4 m/minutę. Poprzeczny strumień powietrza 50 kierowano tak, aby napotykało ono najpierw leżące naprzeciw płatki 38 dwusegmentowej kapilary pokazanej na fig. 3a. Ochłodzone włókna zbierano w wiązkę przędzy 60 z nanoszeniem oleju i wody, po czym kierowano wzdłuż alternatywnego przebiegu A. Przędzę poddano przeplataniu z użyciem strumienia powietrza 80, zgodnie z powszechnie przyjętą praktyką. Przeplecioną przędzę 90 następnie wprowadzono poprzez walec podający 92 i współpracujący z nim walec rozdzielający (z kilkukrotnym owinięciem na walcu dla zapobieżenia poślizgowi) na drugą galetę 94 i współpracujący z nią walec rozdzielający (walec rozciągający), obracający się z prędkością powierzchniowa o 80% wyższą niż walec podający 92. Przepleciona wiązka przędzy 90 została rozciągnięta, o całkowity współczynnik 1,8, z równoczesnym zmniejszeniem ogólnego titru przędzy. Rozciągniętą przędzę 100 poddano obróbce strumieniem 110 pary wodnej w celu utrwalenia rozciągnięcia i doprowadzenia do relaksacji przędzy. Poddaną relaksacji wiązkę przędzy 120 przepuszczono przez drugi przeplotowy strumień powietrza 130, po czym przędzę 140 nawinięto na rurę 150 z prędkością 3800 m/minutę. Tym sposobem otrzymuje się zwoje całkowicie rozciągniętej przędzy (FDY) o gęstości liniowej 192 dtex, wydłużeniu przy zerwaniu 42,8% i wytrzymałości na rozciąganie 41 cN/tex. Przędza w postaci suchej wykazuje wartość RV 50,3, oznaczoną metodą w kwasie mrówkowym. Włókna tej złożonej z 52 włókien przędzy mają przekrój poprzeczny prostopadły do osi wzdłużnej zasadniczo podobny do przekroju poprzecznego włókien pokazanych na fig. 4a.

Tę przędzę, przędzę 3A, zastosowano jako przędzę wątkową w tkaninie ze splotem diagonalnym 3/1, w której jako przędzę osnowową zastosowano przędzę o 78 dtex (z 51 włókien o kołowym przekroju poprzecznym). Szczegóły odnośnie tkania i wykończania tkaniny podano w tabeli 3. W przykładzie porównawczym całkowicie rozciąganą przędzę o 192 dtex z 52 włókien uprzędziono w taki sam sposób jak, powyżej, ale z użyciem płyty przędzalniczej z kapilarami „o kołowym przekroju poprzecznym”, i określono ją jako przędza 3B. Drugą próbkę tkaniny utkano z użyciem przędzy 3B w wątku, jak powyżej. Szczegóły odnośnie tkania i wykończania tkaniny podano w tabeli 3. Dwie tkaniny wykończono identycznie w odniesieniu do wykończenia, barwienia i utrwalania cieplnego. Z próbki każdej tkaniny (surowej, barwionej i utrwalonej cieplnie) wycięto po 10 próbek o powierzchni 75 mm². Z użyciem tych próbek wykonano w takich samych warunkach pomiary grubości tkaniny za pomocą śruby mikrometrycznej. Wyniki pomiarów grubości tkaniny (średnie z 10 pomiarów) podano w tabeli 3. Tkaniny zawierające włókna o korzystnym przekroju poprzecznym w wątku były grubsze niż tkaniny zawierające w wątku i osnowie wyłącznie włókna o kołowym przekroju poprzecznym. Zatem tkaniny zawierające w wątku włókna o korzystnym przekroju poprzecznym są lżejsze oraz sprawiają wrażenie większej lekkości.

T a b e l a 3

	Tkanina surowa	Tkanina surowa	Tkanina barwiona	Tkanina barwiona	Tkanina utrwalana cieplnie	Tkanina utrwalana cieplnie
	Przędza 3B	Przędza 3A	Przędza 3B	Przędza 3A	Przędza 3B	Przędza 3A
Końce wątka/cm x przerzuty osnowy/cm	57,5 x 38,8	58,2 x 39,7	61,3 x 40	62,2 x 39,8	61,5 x 41	61,6 x 41
Grubość tkaniny, mm	0,22	0,24	0,20	0,22	0,20	0,21

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Profilowane włókno polimerowe o przekroju poprzecznym z otwartym pustym obszarem, przy czym ten przekrój poprzeczny ma takie wymiary, aby zapobiec sczepianiu się jednego włókna z drugim włóknem o takim samym przekroju, znamienne tym, że przekrój poprzeczny z otwartym pustym obszarem jest prostopadły do osi wzdłużnej włókna, obszar sąsiadujący z każdym końcem obrysu przekroju poprzecznego jest szerszy niż odstęp pomiędzy obszarami ustalającymi szczelinę do otwartego pustego obszaru, przy czym przekrój poprzeczny obejmuje pełną część, środkowy pusty

PL 205 183 B1 obszar i szczelinę prowadzącą do środkowego pustego obszaru, przy czym ta szczelina określa kąt rozwarcia wynoszący poniżej 90°.

2. Profilowane włókno polimerowe według zastrz. 1, znamienne tym, że szczelina określa kąt rozwarcia wynoszący poniżej 60°.

3. Profilowane włókno polimerowe według zastrz. 1, znamienne tym, że przekrój poprzeczny obejmuje pełny obszar, środkowy pusty obszar i szczelinę prowadzącą do środkowego pustego obszaru, przy czym poprzeczna grubość pełnej części w przekroju poprzecznym włókna w obszarze sąsiadującym ze szczeliną jest większa od średniej poprzecznej grubości pełnego obszaru.

4. Profilowane włókno polimerowe według zastrz. 1, znamienne tym, że przekrój poprzeczny obejmuje część podstawową mającą pierwszy i drugi koniec, oraz dwie części boczne, przy czym części boczne wystają zasadniczo równolegle względem siebie, z pierwszego i drugiego końca części podstawowej.

5. Profilowane włókno polimerowe według zastrz. 4, znamienne tym, że część podstawowa i dwie części boczne mają kształt łukowaty.

6. Profilowane włókno polimerowe według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienne tym, że przekrój poprzeczny jest prostopadły do osi wzdłużnej włókna i obejmuje środkową część łukowatą oraz wydłużone części tworzące odnogi, pierwszą i drugą, przy czym każda z tych części tworzących odnogi ma bliższą i dalszą część końcową, przy czym bliższe części końcowe łączą się z częścią środkową, a dalsze części końcowe łączą się z częściami tworzącymi stopki na każdej części tworzącej odnogę, przy czym te części tworzące stopki mają wymiar (F), części tworzące odnogi i łukowata część środkowa ograniczają otwarty obszar, części tworzące stopki są zasadniczo równoległe względem siebie i ograniczają szczelinę prowadzącą do otwartego obszaru; szczelina ta zaś ma wymiar (D), przy czym wymiar (D) jest mniejszy niż wymiar (F).

7. Profilowane włókno polimerowe według zastrz. 1, znamienne tym, że polimer stanowi poliamid.

8. Profilowane włókno polimerowe według zastrz. 7, znamienne tym, że polimer poliamidowy ma lepkość względną, oznaczaną metodą w kwasie mrówkowym, powyżej 40.

9. Profilowane włókno polimerowe według zastrz. 8, znamienne tym, że lepkość względna poliamidu, oznaczana metodą w kwasie mrówkowym, wynosi 46 - 56.

10. Profilowane włókno według zastrz. 1, znamienne tym, że liniowa gęstość włókna wynosi poniżej 20 dtex.

11. Profilowane włókno według zastrz. 10, znamienne tym, że liniowa gęstość włókna wynosi poniżej 4 dtex.

12. Profilowane włókno według zastrz. 1, znamienne tym, że przekrój poprzeczny włókna jest zasadniczo stały na całej długości włókna.

13. Profilowane włókno według zastrz. 1 albo 7, albo 10, albo 12, znamienne tym, że polimer jest wybrany z grupy obejmującej nylon 66 i nylon 6 oraz kopolimery nylonu 66 lub nylonu 6.

14. Profilowane włókno według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej jedno profilowane włókno w połączeniu z jednym lub większą liczbą innych włókien tworzą wielowłókienkową przędzę.

15. Profilowane włókno według zastrz 14, znamienne tym, że więcej niż jedno profilowane włókno są połączone w wielowłókienkową przędzę, przy czym ta przędza składa się zasadniczo z otwartych pustych włókien według wynalazku.

16. Profilowane włókno według zastrz 14, znamienne tym, że przędzą jest przędza rozciągana.

17. Profilowane włókno według zastrz 16, znamienne tym, że, przędza odznacza się wydłużeniem przy zerwaniu około 20 - 50% i wytrzymałością na rozciąganie około 25 - 60 cN/tex.

18. Profilowane włókno według zastrz 14, znamienne tym, że przędzą jest przędza częściowo orientowana (POY).

19. Profilowane włókno według zastrz 18, znamienne tym, że przędza odznacza się wydłużeniem przy zerwaniu około 55 - 85% i wytrzymałością na rozciąganie około 25 - 40 cN/tex.

20. Wielowłókienkową przędza teksturowana pneumatycznie, znamienna tym, że ta przędza została wytworzona z przędzy rozciąganej, określonej w zastrz. 16.

21. Wielowłókienkowa przędza teksturowana pneumatycznie, znamienna tym, że ta przędza została wytworzona z przędzy częściowo orientowanej, określonej w zastrz. 18.

22. Wielowłókienkowa przędza teksturowana z nibyskrętem (FTT), znamienna tym, że ta przędza została wytworzona z przędzy częściowo orientowanej, określonej w zastrz. 18.

23. Wyrób zawierający materiał włókienniczy wykonany przez dzianie lub tkanie przędzy, znamienny tym, że zawiera co najmniej jako część wielowłókienkowa przędzę określoną w zastrz. 14.

PL 205 183 B1

24. Wyrób według zastrz. 23, znamienny tym, że stanowi materiał włókienniczy wykonany przez dzianie lub tkanie tej wielowłókienkowej przędzy.

25. Sposób wytwarzania przędzy rozciąganej, zawierającej włókna o zmodyfikowanym przekroju poprzecznym określone w zastrz. 1 - 19, znamienny tym, że wytłacza się stopiony poliamid przez dyszę przędzalniczą określoną w zastrz. 35 - 39; chłodzi się wytłoczony stopiony polimer przepływającym poprzecznie strumieniem powietrza z wytworzeniem stałych włókien; ewentualnie przepuszcza się ochłodzone włókna przez strefę z atmosferą pary wodnej, nanosi się na włókno apreturę olejową, ewentualnie przeplata się przędzę, kieruje się przędzę przez parę walców, którą tworzą walec podający i walec rozciągający, przy czym walce podający i rozciągający różnią się prędkością powierzchniową o określoną wartość, poddaje się obróbce rozciągniętą przędzę dla zmniejszenia ostatecznego skurczu przędzy aby umożliwić uformowanie dobrej wstęgi przędzy, ewentualnie nanosi się na włókno apreturę olejową, przeplata się przędzę i nawija się włókna z prędkością powyżej 3000 m/min.

26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że jako polimer stosuje się poliamid o lepkości względnej (mierzonej w kwasie mrówkowym) w zakresie 40 - 60.

27. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że temperatura dyszy przędzalniczej wynosi około 245 - 295°C.

28. Sposób według zastrz. 25 albo 26, albo 27, znamienny tym, że prędkość poprzecznego strumienia powietrza wynosi około 0,15 - 0,5 m/minutę.

29. Sposób według zastrz. 25 albo 26, albo 27, albo 28, znamienny tym, że ochłodzone włókna poddaje się następującej obróbce przed nawijaniem: ochłodzone włókna zbiera się w wiązkę przędzy; wiązkę przędzy kieruje się do pierwszej galety (walca podającego), a następnie do drugiej galety (94) (walca rozciągającego), przy czym druga galeta obraca się z prędkością powierzchniową o 10 - 100% wyższą niż walec podający, aby rozciągnąć przędzę i tym samym zmniejszyć ogólny titr przędzy; oraz poddaje się rozciąganą przędzę obróbce cieplnej dla utrwalenia rozciągnięcia i doprowadzenia do relaksacji przędzy, z wytworzeniem rozciąganej przędzy.

30. Sposób wytwarzania przędzy częściowo orientowanej (POY), zawierającej włókna o zmodyfikowanym przekroju poprzecznym określone w zastrz. 1 - 19, znamienny tym, że wytłacza się stopiony poliamid przez dyszę przędzalniczą określoną w zastrz. 35 - 39; chłodzi się wytłoczony stopiony polimer przepływającym poprzecznie strumieniem powietrza, z wytworzeniem stałych włókien; ewentualnie przepuszcza się ochłodzone włókna przez strefę z atmosferą pary wodnej, nanosi się na włókno apreturę olejową, ewentualnie przepuszcza się przędzę przez walce regulujące napięcie, ewentualnie przeplata się przędzę i nawija się włókna z prędkością powyżej 3000 m/min.

31. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że jako polimer stosuje się poliamid o lepkości względnej (mierzonej w kwasie mrówkowym) w zakresie 40 - 60.

32. Sposób według zastrz. 30 albo 31, znamienny tym, że temperatura dyszy przędzalniczej wynosi około 245 - 295°C.

33. Sposób według zastrz. 30 albo 31 albo 32, znamienny tym, że prędkość poprzecznego strumienia powietrza wynosi około 0,15 - 0,5 m/minutę.

34. Sposób według zastrz. 30 albo 31, albo 32, albo 33, znamienny tym, że ochłodzone włókna poddaje się dalszej obróbce przed nawijaniem, przy czym ochłodzone włókna zbiera się w przędzę; zebraną przędzę kieruje się przez międzykondygnacyjną rurę z atmosferą pary wodnej; przędzę poddaną obróbce parą wodną przeplata się i nawija się, z wytworzeniem częściowo orientowanej przędzy (POY).

35. Dysza przędzalnicza do wytwarzania profilowanych, otwartych pustych włókien określonych w zastrz. 1 - 19 drogą wytłaczania stopionego polimeru we włókna, znamienna tym, że dyszę przędzalniczą stanowi płyta mająca górną i dolną powierzchnię, połączone zespołem kapilar, oraz każda kapilara (300) ma otwarty pusty przekrój poprzeczny, albo każda kapilara (200) ma dwa sąsiadujące segmenty (200a, 200b), tak że otrzymuje się włókno o przekroju poprzecznym z otwartym pustym obszarem wzdłuż osi włókna, gdy strumienie stopionego polimeru z każdego segmentu zlewają się w punkcie pomiędzy segmentami.

36. Dysza przędzalnicza według zastrz. 35, znamienna tym, że każda kapilara (200) składa się z dwóch segmentów (200a, 200b); każdy segment składa się z prostej wzdłużnej części łączącej się na każdym końcu z parą części wystających; na pierwszym końcu wystające części tworzące parę mają taką samą powierzchnię i każda z nich stanowi część prostą (31, 32), zakończoną częścią zaokrągloną (33, 34); na drugim końcu wystające części tworzące parę mają niejednakowe powierzchnie i każda z nich stanowi część prostą (35, 37), zakończoną częścią zaokrągloną (36, 38).

PL 205 183 B1

37. Dysza przędzalnicza według zastrz. 36, znamienna tym, że każdy segment jest lustrzanym odbiciem innego segmentu.

38. Dysza przędzalnicza według zastrz. 37, znamienna tym, że każdy segment jest nienakładającym się lustrzanym odbiciem innego segmentu.

39. Dysza przędzalnicza według zastrz. 35, znamienna tym, że same kapilary (300) mają przekrój poprzeczny z otwartym pustym obszarem, przy czym każda kapilara (300) ma przekrój poprzeczny obejmujący:

pierwszą prostą część (40) z pierwszym końcem i przeciwległym drugim końcem;

drugą prostą część (43) i trzecią prostą część (50), rozwidlające się z pierwszego końca pierwszej części (40), przy czym druga prosta część (48) kończy się częścią zaokrągloną (49), a trzecia prosta część (50) biegnie do pierwszego punktu rozwidlenia;

czwartą prostą część (53) i piątą prostą część (52), rozwidlające się z pierwszego punktu rozwidlenia, przy czym czwarta i piąta prosta część mają niejednakowe powierzchnie, a każda z nich kończy się częścią zaokrągloną (54, 51);

szóstą prostą część i siódmą prostą część, rozwidlające się z drugiego końca pierwszej prostej części, przy czym szósta prosta część (41) kończy się częścią zaokrągloną (42), a siódma prosta część (48) biegnie do drugiego punktu rozwidlenia; oraz ósmą prostą część (46) i dziewiątą prostą część (44), rozwidlające się z drugiego punktu rozwidlenia, przy czym ósma (46) i dziewiąta (44) prosta część mają niejednakowe powierzchnie, a każda z nich kończy się częścią zaokrągloną (45, 47).