RU2444583C2 - Multicomponent fibre - Google Patents

Multicomponent fibre Download PDF

Info

Publication number
RU2444583C2
RU2444583C2 RU2010112922/05A RU2010112922A RU2444583C2 RU 2444583 C2 RU2444583 C2 RU 2444583C2 RU 2010112922/05 A RU2010112922/05 A RU 2010112922/05A RU 2010112922 A RU2010112922 A RU 2010112922A RU 2444583 C2 RU2444583 C2 RU 2444583C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
mfp
multicomponent
fibers
viscosity
Prior art date
Application number
RU2010112922/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010112922A (en
Inventor
Анна НИЛЬСТРАНД (SE)
Анна НИЛЬСТРАНД
Инге ГАБРИЭЛИ (SE)
Инге ГАБРИЭЛИ
Бенгт ХАГСТРЕМ (SE)
Бенгт Хагстрем
Original Assignee
Ска Хайджин Продактс Аб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ска Хайджин Продактс Аб filed Critical Ска Хайджин Продактс Аб
Priority to RU2010112922/05A priority Critical patent/RU2444583C2/en
Publication of RU2010112922A publication Critical patent/RU2010112922A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2444583C2 publication Critical patent/RU2444583C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: multicomponent fibre contains at least two elongated fibre bodies, where the first fibre body consists of a first material containing a phase change material, and the second fibre body consists of a second material and surrounds the first fibre body. The phase change material is in an initial form. The first material contains a viscosity modifier selected from polyolefins having density in the range of 890-970 kg/m3, determined at room temperature according to ISO 1183-2, and melt flow rate in the range of 0.1-60 g/10 min, determined at 190°C with a load of 21.6 kg according to ISO 1133.
EFFECT: high latent heat and strength of the fibre.
24 cl, 8 dwg, 11 tbl, 6 ex

Description

Настоящее изобретение относится к многокомпонентным волокнам, содержащим материал фазового превращения, к текстильным материалам и тканям (например, трикотажным полотнам, тканым и нетканым тканям), содержащим многокомпонентные волокна, и к впитывающим изделиям, содержащим многокомпонентные волокна.The present invention relates to multicomponent fibers containing phase transition material, to textile materials and fabrics (e.g., knitted fabrics, woven and nonwoven fabrics) containing multicomponent fibers, and to absorbent articles containing multicomponent fibers.

Система терморегулирования человека имеет своей целью поддержание постоянной температуры тела и температуры кожи в интервале, который в различных частях тела является различным. Комфортные температуры кожи находятся в интервале 28-33ºC. Вне указанного интервала тело человека испытывает дискомфорт.The human thermoregulation system aims to maintain a constant body temperature and skin temperature in an interval that is different in different parts of the body. Comfortable skin temperatures are in the range of 28-33ºC. Outside the specified interval, the human body is uncomfortable.

Тело человека регулирует скорость теплообмена с окружающей средой путем регулирования потока крови кожи. Выделение пота (теплопотеря испарения) или озноб (выделение тепла) приводят к большим отклонениям температуры тела.The human body regulates the rate of heat exchange with the environment by regulating the blood flow of the skin. Sweat (heat loss by evaporation) or chills (heat) results in large deviations in body temperature.

Способность и эффективность системы терморегулирования человека является довольно ограниченной. Надевание или снятие одежды помогает телу пребывать в пределах комфортных температур при различных уровнях активности и окружающих условиях в течение длительных периодов времени. Однако не всегда подходяще или возможно надеть или снять одежду культурно допустимым образом, или это может быть физически невозможно или трудно. Это применимо, в частности, к одежде, подобной нижнему белью или впитывающим изделиям. Одежда и впитывающие изделия с встроенными терморегулирующими свойствами способны поддерживать комфорт без надевания или снятия одежды. Такая одежда и впитывающие изделия снижают дискомфорт, вызванный накоплением в них пота/влаги, а также озноба, что является довольно неприятным.The ability and effectiveness of the human thermoregulation system is quite limited. Putting on or removing clothes helps the body stay within comfortable temperatures at various levels of activity and environmental conditions for long periods of time. However, it is not always appropriate or possible to wear or remove clothing in a culturally acceptable manner, or it may be physically impossible or difficult. This applies in particular to clothes like underwear or absorbent articles. Clothing and absorbent products with built-in temperature-regulating properties are able to maintain comfort without putting on or taking off clothes. Such clothes and absorbent products reduce the discomfort caused by the accumulation of sweat / moisture, as well as chills, which is quite unpleasant.

Интегрирование материалов фазового превращения ((МФП) (РСМ)) в одежду является одним путем достижения терморегулирующих свойств. Когда температура кожи увеличивается, МФП плавится и поглощает тепло, высвободившееся из кожи. Затем, когда температура падает, МФП кристаллизуется и хранившееся тепло высвобождается снова. Таким образом, колебания температуры кожи могут подавляться, и температура поддерживается в комфортной зоне. Не только продукты в форме одежды и впитывающих изделий могут иметь пользу от введения МФП, но также текстильные материалы, используемые, например, для постельного белья, наволочек, одеял, мебели, сидения автомобиля и обуви.The integration of phase transformation materials ((MFP) (PCM)) into clothing is one way to achieve thermoregulating properties. When skin temperature rises, the MFP melts and absorbs the heat released from the skin. Then, when the temperature drops, the MFP crystallizes and the stored heat is released again. Thus, fluctuations in skin temperature can be suppressed, and the temperature is maintained in a comfortable area. Not only products in the form of clothing and absorbent products can benefit from the introduction of MFPs, but also textile materials used, for example, for bedding, pillowcases, blankets, furniture, car seats and shoes.

Текстильные материалы, вводящие МФП, могут также использоваться в применениях для жилья и учреждений, например, ковров и портьер, для того чтобы выровнять температурные колебания между днем и ночью и поэтому снизить затраты на энергию для нагревания (ночное время) и кондиционирования воздуха (дневное время).MFP-introducing textile materials can also be used in residential and institutional applications, such as carpets and drapes, to even out temperature fluctuations between day and night and therefore reduce energy costs for heating (night time) and air conditioning (day time) )

Наиболее используемый способ введения МФП в текстильные материалы заключается в покрытии тканей полимерным связующим, содержащим МФП в микрокапсулах. Эффект терморегулирования определяется массой покрытия. Кроме того, количество микрокапсул, которое может быть введено в покрытие, ограничивается, так что эффект терморегулирования является ограниченным. Кроме того, применение микрокапсулированного МФП как части покрытия, имеет несколько недостатков, кроме вышеуказанной проблемы и высокой стоимости микрокапсул. Ухудшаются свойства, подобные воздухопроницаемости и влагопроницаемости, что отрицательным образом воздействует на тепловой комфорт. Кроме того, увеличение введения в покрытие дает жесткую и менее эластичную ткань, которая является менее комфортной для носки. Также наличием покрытия могут быть ухудшены поверхностные свойства, подобные смачиванию. Это особенно важно, когда речь идет о тренировочной спортивной одежде или впитывающих изделиях, так как желаемым свойством таких изделий является способность транспортировать жидкости человеческого организма на поверхность волокон.The most used method of introducing MFP into textile materials is to coat the tissues with a polymer binder containing MFP in microcapsules. The effect of thermal control is determined by the mass of the coating. In addition, the number of microcapsules that can be introduced into the coating is limited, so that the effect of thermal control is limited. In addition, the use of microencapsulated MFP as part of the coating has several disadvantages, in addition to the above problems and the high cost of microcapsules. Properties like air permeability and moisture permeability deteriorate, which negatively affects thermal comfort. In addition, the increase in the introduction to the coating gives a stiff and less elastic fabric, which is less comfortable to wear. Also, by the presence of a coating, surface properties like wetting can be impaired. This is especially important when it comes to training sportswear or absorbent products, since the desired property of such products is the ability to transport human body fluids to the surface of the fibers.

Недостатков, связанных с покрытиями, можно избежать, если МФП-микрокапсулы вводить внутрь волокон. Вводимый выигрыш заключается в том, что микрокапсулы более надежно связаны с волокнами и могут выдерживать стирку. Введение микрокапсул возможно в спряденные из раствора акриловые волокна и в спряденные из раствора целлюлозные волокна, но тепловая эффективность является довольно низкой (менее чем от около 10 до 30 Дж/г), поскольку количество МФП, которое может быть введено, ограничено такими факторами, как прядомость и достаточная прочность волокон.The disadvantages associated with coatings can be avoided by introducing MFP microcapsules into the fibers. The input gain is that microcapsules are more reliably bonded to the fibers and can withstand washing. The introduction of microcapsules is possible in acrylic fibers spun from a solution and cellulose fibers spun from a solution, but the thermal efficiency is quite low (less than about 10 to 30 J / g), since the amount of MFP that can be introduced is limited by factors such as spinnability and sufficient fiber strength.

Преобладающим синтетическим волокном, используемым сегодня, является сложнополиэфирное, которое получают прядением из расплава. Введение микрокапсул в стандартные спряденные из расплава волокна до сих пор ограничено по нескольким причинам. Микрокапсулы должны быть способными выдерживать высокие температуры и усилия сдвига, имеющие место в способе прядения из расплава. Другими причинами являются размер капсул (1-10 мкм) и то, что дисперсный наполнитель будет чрезвычайно увеличивать вязкость расплава, делая прядение из расплава тонких волокон очень трудным.The predominant synthetic fiber used today is polyester, which is obtained by melt spinning. The introduction of microcapsules into standard melt-spun fibers is still limited for several reasons. Microcapsules must be able to withstand high temperatures and shear forces occurring in the melt spinning process. Other reasons are capsule size (1-10 microns) and the fact that the particulate filler will extremely increase the melt viscosity, making melt spinning of thin fibers very difficult.

При получении волокон с содержанием МФП задачей является получение как можно высокого терморегулирующего эффекта на единицу загрузки МФП. Для достижения быстрого обмена энергией между кожей тела человека и МФП, введенным в волокно, любая ненужная помеха должна быть минимизирована. Кроме того, для того чтобы в волокнистом материале содержание МФП было как можно большим, любой излишний компонент материала должен быть минимизирован.Upon receipt of fibers with the content of the MFP, the task is to obtain the highest possible temperature-controlled effect on the unit load of the MFP. In order to achieve a quick exchange of energy between the skin of the human body and the MFP introduced into the fiber, any unnecessary interference should be minimized. In addition, in order for the MFP content to be as high as possible in the fibrous material, any excess component of the material should be minimized.

Если МФП должен использоваться в спряденных из расплава волокнах, не будучи микрокапсулированным, т.е. в исходной форме, он должен быть замкнут в волокне. Решение заключается в использовании многокомпонентных волокон со структурой сердцевина/оболочка или так называемой структурой «остров-в-море», так что МФП улавливается внутри волокон. Однако необходимо преодолеть ряд трудностей.If MFP is to be used in melt-spun fibers without being microencapsulated, i.e. in its original form, it must be closed in fiber. The solution is to use multicomponent fibers with a core / cladding structure or the so-called island-in-sea structure, so that the MFP is trapped inside the fibers. However, a number of difficulties must be overcome.

В работе “Effect phase change material content on properties of heat-storage and thermo-regulated fibres nonwoven”, Indian Journal of Fibre & Textile Research, Vol. 28, September 2003, pp. 265-269 описывается способ прядения волокон, содержащих материал фазового превращения в исходной форме. Волокна сердцевина/оболочка были спрядены из расплава с н-эйкозаном (в качестве МФП) и смесью полиэтилена и сополимера этилен-пропилен в сердцевине. Оболочка была выполнена из полипропилена. Испытанное максимальное содержание МФП составило 21 мас.%, и была достигнута скрытая теплота волокон 32 Дж/г. Однако было реализовано только приблизительно 50-60% теоретически возможной скрытой теплоты, указывая на то, что значительная часть МФП в сердцевине волокна не участвует в плавлении/кристаллизации.In “Effect phase change material content on properties of heat-storage and thermo-regulated fibers nonwoven”, Indian Journal of Fiber & Textile Research, Vol. September 28, 2003, pp. 265-269 describes a method for spinning fibers containing phase transformation material in its original form. The core / sheath fibers were melt spun with n-eicosan (as MFP) and a mixture of polyethylene and ethylene-propylene copolymer in the core. The shell was made of polypropylene. The tested maximum MFP content was 21 wt.%, And the latent heat of fibers 32 J / g was achieved. However, only about 50-60% of the theoretically possible latent heat was realized, indicating that a significant part of the MFP in the fiber core is not involved in melting / crystallization.

Кроме того, в WO 02124992 А1 описано, что МФП в исходной форме используется при прядении волокон. Но примеры показывают материал фазового превращения, не заключенный в микрокапсулы, и не рассматриваются примеры с некапсулированным материалом фазового превращения.In addition, WO 02124992 A1 discloses that MFP in its original form is used in spinning fibers. But the examples show phase transformation material not encapsulated in microcapsules, and examples with unencapsulated phase transformation material are not considered.

В WO 2006/086031 А1 описано использование модифицированных форм этилен-пропиленовых сополимеров и полярных сополимеров (например, сополимера этилена и винилацетата) для облегчения диспергирования материала фазового превращения в материале сердцевины. Волокна, имеющие высокое содержание материала фазового превращения и высокие значения скрытой теплоты, не рассматриваются.WO 2006/086031 A1 describes the use of modified forms of ethylene-propylene copolymers and polar copolymers (for example, a copolymer of ethylene and vinyl acetate) to facilitate dispersion of the phase transformation material in the core material. Fibers having a high phase transformation material content and high latent heat values are not considered.

В US 7160612 В2 также описано, что МФП в исходной форме может использоваться при прядении волокон. Скрытая теплота и прочность волокон являются неудовлетворительными.No. 7,160,612 B2 also discloses that MFP in its original form can be used in spinning fibers. Latent heat and fiber strength are unsatisfactory.

В US 2007/0089276 А1 описаны спряденные из расплава многокомпонентные волокна, вводящие МФП в исходной форме. Скрытая теплота не рассматривается.US 2007/0089276 A1 describes melt-spun multicomponent fibers introducing MFP in its original form. Latent heat is not considered.

В US 7241497 А1 рассмотрено многокомпонентное волокно, содержащее диспергированный в нем терморегулирующий материал. Скрытая теплота и прочность волокон являются неудовлетворительными.US 7241497 A1 discloses a multicomponent fiber containing a temperature-controlled material dispersed therein. Latent heat and fiber strength are unsatisfactory.

Полимерные материалы фазового превращения также используются для прядения волокон, но хотя такой материал фазового превращения имеет более высокую вязкость, чем низкомолекулярные углеводородные воски, и поэтому не требуется смешение с модификатором вязкости, они являются не очень эффективными, т.к. они обладают довольно низкими значениями скрытой теплоты.Phase conversion polymer materials are also used for spinning fibers, but although such a phase conversion material has a higher viscosity than low molecular weight hydrocarbon waxes, and therefore mixing with a viscosity modifier is not required, they are not very effective because they have fairly low latent heat values.

Таким образом, имеется потребность в волокнах, содержащих высокие количества материала фазового превращения, где волокна имеют высокую скрытую теплоту в сочетании с хорошей механической прочностью. Такие волокна еще не описаны.Thus, there is a need for fibers containing high amounts of phase transformation material, where the fibers have high latent heat combined with good mechanical strength. Such fibers have not yet been described.

Таким образом, имеется необходимость в разработке многокомпонентных волокон, содержащих материал фазового превращения, с хорошим эффектом скрытой теплоты и имеющих высокую прочность. Целью настоящего изобретения является решение вышеуказанных проблем.Thus, there is a need to develop multicomponent fibers containing phase transformation material, with good latent heat effect and high strength. The aim of the present invention is to solve the above problems.

Настоящее изобретение относится к многокомпонентному волокну, содержащему, по меньшей мере, два вытянутых тела волокна, где первое тело волокна состоит из первого материала, содержащего материал фазового превращения, и второе тело волокна состоит из второго материала и окружает первое тело волокна. Материал фазового превращения является некапсулированным или находится в исходной форме, и первый материал содержит модификатор вязкости, выбранный из полиолефинов, имеющих плотность в интервале 890-970 кг/м3, как измерено при комнатной температуре согласно ISO 1183-2, и скорость течения расплава в интервале 0,1-60 г/10 мин, как измерено при 190ºC с нагрузкой 21,6 кг согласно ISO 1133.The present invention relates to a multicomponent fiber containing at least two elongated fiber bodies, where the first fiber body consists of a first material containing phase transformation material, and the second fiber body consists of a second material and surrounds the first fiber body. The phase transformation material is unencapsulated or in its original form, and the first material contains a viscosity modifier selected from polyolefins having a density in the range of 890-970 kg / m 3 as measured at room temperature according to ISO 1183-2, and the melt flow rate in in the range of 0.1-60 g / 10 min, as measured at 190ºC with a load of 21.6 kg according to ISO 1133.

Кроме того, настоящее изобретение относится к текстильному материалу, содержащему многокомпонентные волокна.In addition, the present invention relates to a textile material containing multicomponent fibers.

Ткань, содержащая многокомпонентные волокна, также рассматривается согласно настоящему изобретению.A fabric containing multicomponent fibers is also contemplated according to the present invention.

Кроме того, настоящее изобретение относится к впитывающему изделию, содержащему многокомпонентные волокна.In addition, the present invention relates to an absorbent article containing multicomponent fibers.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:The invention is illustrated in the drawings, where:

на фигурах 1 a)-d) показано поперечное сечение различных вариантов многокомпонентных волокон согласно настоящему изобретению.in figures 1 a) -d) shows a cross section of various variants of multicomponent fibers according to the present invention.

На фигурах 2 и 3 показано поперечное сечение других вариантов многокомпонентных волокон согласно настоящему изобретению.In figures 2 and 3 shows a cross section of other variants of multicomponent fibers according to the present invention.

На фигуре 4 показана гигиеническая салфетка согласно варианту настоящего изобретения.Figure 4 shows a sanitary napkin according to an embodiment of the present invention.

На фигуре 5 представлено поперечное сечение гигиенической салфетки с фигуры 4.The figure 5 presents a cross section of a sanitary napkin from figure 4.

На фигуре 6 схематически показано поперечное сечение нижней по потоку части фильеры, предназначенной для бикомпонентных волокон сердцевина/оболочка.Figure 6 schematically shows a cross section of the downstream portion of a die for bicomponent core / sheath fibers.

На фигуре 7 представлена схема типичного способа получения многокомпонентного волокна согласно настоящему изобретению.7 is a diagram of a typical method for producing a multicomponent fiber according to the present invention.

На фигуре 8 представлена графическая зависимость величины комплексной вязкости при 190ºC и 10 рад/с от мас.% RT27 для различных смесей полиэтилена и RT27. RT27 представляет собой парафиновый воск, получаемый фирмой Rubitherm GmbH, Берлин, Германия.The figure 8 presents a graphical dependence of the complex viscosity at 190ºC and 10 rad / s from wt.% RT27 for various mixtures of polyethylene and RT27. RT27 is a paraffin wax obtained by Rubitherm GmbH, Berlin, Germany.

ОпределенияDefinitions

Степень вытяжки (DR) определяется как отношение скорости (V2/V1) в способе вытяжки в твердом состоянии, т.е. DR=V2/V1. V1 представляет собой скорость филамента после вытяжки расплава. V2 представляет собой скорость после вытяжки в твердом состоянии.The degree of drawing (DR) is defined as the ratio of speed (V2 / V1) in the drawing method in the solid state, i.e. DR = V2 / V1. V1 represents the speed of the filament after drawing the melt. V2 is the speed after drawing in the solid state.

Для данной композиции материала титр представляет собой непрямую меру диаметра филамента и выражается в единицах г/1000 или 10000 м филамента (текс или дтекс соответственно).For this material composition, the titer is an indirect measure of the diameter of the filament and is expressed in units of g / 1000 or 10,000 m of filament (tex or dtex, respectively).

Сопротивление разрыву является мерой прочности филамента (максимальное усилие, выдерживаемое филаментом в процессе испытания на растяжение, деленное на титр филамента) и выражается в единицах сН/текс.Tear resistance is a measure of the strength of the filament (the maximum force held by the filament during the tensile test divided by the titer of the filament) and is expressed in units of cN / tex.

Модуль упругости представляет собой меру жесткости филамента и рассчитывается как усилие при 1% деформации, деленное на титр филамента, и выражается в единицах сН/текс.The modulus of elasticity is a measure of the stiffness of the filament and is calculated as the force at 1% strain divided by the titer of the filament and is expressed in units of cN / tex.

Скорость течения расплава MFR представляет собой обратный показатель молекулярной массы полимера. Т.е. для данного полимера MFR снижается с увеличением молекулярной массы.MFR melt flow rate is the inverse of the molecular weight of a polymer. Those. for a given polymer, MFR decreases with increasing molecular weight.

Эффективность МФП здесь означает отношение, полученное при делении теплоты плавления первого материала, содержащего МФП, на теплоту плавления чистого МФП и на массовую фракцию МФП в первом материале, содержащем МФП. Эффективность МФП выражается в процентах и рассчитывается с использованием уравнения:MFP efficiency here means the ratio obtained by dividing the heat of fusion of the first material containing MFP by the heat of fusion of pure MFP and the mass fraction of MFP in the first material containing MFP. MFP efficiency is expressed as a percentage and calculated using the equation:

Эффективность МФП=ΔHcм/(wМФП·ΔHМФП)·100,MFP efficiency = ΔH cm / (w MFP · ΔH MFP ) · 100,

где ΔHпредставляет собой измеренную теплоту плавления первого материала, содержащего МФП (МФП+модификатор вязкости), wМФП представляет собой массовую фракцию МФП и ΔHМФП представляет собой измеренную теплоту плавления чистого МФП.where ΔH cm is the measured heat of fusion of the first material containing MFP (MFP + viscosity modifier), w MFP is the mass fraction of MFP and ΔH MFP is the measured heat of fusion of pure MFP.

Под тепловой эффективностью здесь понимается отношение, полученное при делении теплоты плавления многокомпонентного волокна на теплоту плавления чистого МФП и на массовую фракцию МФП в многокомпонентном волокне, содержащем МФП. Тепловая эффективность выражается в процентах и рассчитывается с использованием уравнения:Here, thermal efficiency is understood as the ratio obtained by dividing the heat of fusion of a multicomponent fiber by the heat of fusion of pure MFP and the mass fraction of MFP in a multicomponent fiber containing MFP. Thermal efficiency is expressed as a percentage and is calculated using the equation:

Тепловая эффективность=ΔHволокно/(wМФП·ΔHМФП)·100,Thermal efficiency = ΔH fiber / (w MFP · ΔH MFP ) · 100,

где ΔHволокно представляет собой измеренную теплоту плавления многокомпонентного волокна, содержащего МФП, wМФП представляет собой массовую фракцию МФП и ΔHМФП представляет собой измеренную теплоту плавления чистого МФП.where ΔH fiber is the measured heat of fusion of a multicomponent fiber containing MFP, w MFP is the mass fraction of MFP and ΔH MFP is the measured heat of fusion of pure MFP.

Текстильный материал представляет собой эластичный материал, состоящий из сетки природных и/или искусственных волокон, часто называемой нитями или пряжей. Пряжу получают прядением исходных шерстяных волокон, льна, хлопка или другого материала на прядильном диске с получением длинных стренг, известных как пряжа. Синтетическая пряжа также доступна в форме филаментной пряжи. Текстильные материалы формуются ткачеством, трикотажным производством, вязанием крючком, узелковым вязанием или спрессовыванием волокон вместе. Текстильные материалы могут быть выполнены из многих материалов. Указанные материалы происходят из четырех главных источников: животного, растительного, минерального и синтетического.A textile material is an elastic material consisting of a network of natural and / or artificial fibers, often called threads or yarns. The yarn is obtained by spinning the original woolen fibers, linen, cotton or other material on a spinning disk to produce long strands known as yarn. Synthetic yarn is also available in the form of filament yarn. Textile materials are molded by weaving, knitting, crocheting, knitting or knitting fibers together. Textile materials can be made of many materials. These materials come from four main sources: animal, vegetable, mineral and synthetic.

Ткань является текстильным материалом. Слово «ткань» обычно используется в отраслях текстильной промышленности (таких как разработка и пошив одежды) в качестве синонима текстильного материала. Однако имеются тонкие различия в указанных терминах. «Текстильный материал» относится к любому материалу, выполненному из переплетающихся волокон. «Ткань» относится к любому материалу, выполненному ткачеством, трикотажным производством, вязанием крючком или скреплением. Обычно можно сказать, что ткани являются волокносодержащими продуктами, имеющими значительную поверхность, занимающую пространство относительно их толщины. Нетканые продукты также входят в данное определение.The fabric is a textile material. The word “fabric” is commonly used in textile industries (such as designing and sewing clothes) as a synonym for textile material. However, there are subtle differences in these terms. "Textile material" refers to any material made of interwoven fibers. “Fabric” refers to any material made by weaving, knitting, crocheting or stapling. It can usually be said that fabrics are fiber-containing products having a significant surface occupying space relative to their thickness. Nonwoven products are also included in this definition.

Нетканые ткани представляют собой ткани, которые не являются ни ткаными, ни трикотажными, например, холст. Их обычно изготавливают укладкой штапельных волокон вместе в форме листа или холста и затем скреплением их механически (как в случае холста при переплетении их зубчатыми иглами, так что межволоконное трение дает в результате прочную ткань), клеем или термически (при применении связующего (в форме порошка, пасты или полимерного расплава) и плавлении связующего на холсте при увеличении температуры). Другая технология изготовления включает прямое термоскрепление спряденных из расплава волокон. Спряденные из расплава нетканые материалы получают одним непрерывным способом. Волокна прядут и затем непосредственно распределяют в холсте отражателями, или они могут быть направлены воздушными потоками. Доступными являются несколько вариантов данного подхода. Спряденные из расплава нетканые материалы комбинируют с неткаными материалами, получаемыми аэродинамическим способом, совместно формуя их в слоистый продукт, называемый SMS (спряденный из расплава - спряденный аэродинамическим способом - спряденный из расплава). Спряденные аэродинамическим способом нетканые материалы имеют волокна чрезвычайно тонких диаметров, но не являются прочными тканями. Спряденные из расплава нетканые материалы скрепляются термически или скрепляются с использованием смолы.Non-woven fabrics are fabrics that are neither woven nor knitted, for example, canvas. They are usually made by laying staple fibers together in the form of a sheet or canvas and then fastening them mechanically (as in the case of the canvas when weaving them with serrated needles, so that the interfiber friction results in a strong fabric), glue or thermally (using a binder (in the form of powder , paste or polymer melt) and melting the binder on the canvas with increasing temperature). Another manufacturing technique involves direct thermal bonding of melt-spun fibers. Melt spun nonwovens are produced in one continuous process. The fibers are spun and then directly distributed in the canvas by reflectors, or they can be directed by air currents. Several options for this approach are available. Melt-spun nonwoven materials are combined with nonwovens obtained by the aerodynamic method, together forming them into a layered product called SMS (melt-spun — aerodynamically spun-melt). Aerodynamically spun nonwovens have fibers of extremely thin diameters, but are not durable fabrics. Melt spun nonwovens are thermally bonded or resin bonded.

В последующем выражение «материал сердцевины» иногда используется вместо выражения «первый материал», и выражение «материал оболочки» иногда используется вместо выражения «второй материал».In the following, the expression “core material” is sometimes used instead of the expression “first material”, and the expression “sheath material” is sometimes used instead of the expression “second material”.

Выражение «исходная форма» предназначено обозначать, что при изготовлении многокомпонентного волокна МФП вводится в его исходной форме, т.е. МФП не является капсулированным, МФП не переносится на или другим материалом, твердым при температуре фильеры в процессе прядения многокомпонентного волокна, так как пропитывает пористую структуру, где структура является твердой при температуре фильеры в процессе прядения многокомпонентного волокна. Таким образом, считается, что МФП находится в «исходной форме» несмотря на то, что он смешивается с модификатором вязкости при изготовлении многокомпонентного волокна.The expression "initial form" is intended to mean that in the manufacture of multicomponent fibers, the MFP is introduced in its original form, i.e. The MFP is not encapsulated, the MFP is not transferred onto or by other material that is solid at the die temperature during spinning of a multicomponent fiber, as it impregnates a porous structure, where the structure is solid at a die temperature during spinning of a multicomponent fiber. Thus, it is believed that the MFP is in its "original form" despite the fact that it is mixed with a viscosity modifier in the manufacture of multicomponent fibers.

Настоящее изобретение относится к многокомпонентным волокнам, имеющим свойства терморегулирования с помощью введения материала фазового превращения.The present invention relates to multicomponent fibers having thermoregulation properties by introducing phase transformation material.

Многокомпонентные волокна, таким образом, имеют способность поглощать и высвобождать тепло при поддержании постоянной температуры. Многокомпонентные волокна могут быть использованы в различных изделиях для обеспечения терморегулирующих свойств. Изделия, такие как одежда или впитывающие изделия, носимые близко к или в контакте с кожей пользователя, придают пользователю комфортное ощущение. Если, например, часть одежды или верхний слой впитывающего изделия содержит многокомпонентные волокна согласно настоящему изобретению, одежда или изделие могут выравнивать колебания температуры кожи, так что она поддерживается в комфортной зоне. При носке вблизи тела пользователя многокомпонентные волокна будут способствовать комфортному ощущению пользователя в процессе различной физической активности, колебаний окружающих условий или когда температура кожи претерпевает колебания нормальной температуры благодаря, например, эмоциональному воздействию или в процессе околосуточного ритма. Если верхний слой во впитывающем изделии содержит многокомпонентные волокна согласно настоящему изобретению, изделие может поглощать тепло от пользователя, заставляя пользователя меньше потеть.Multicomponent fibers thus have the ability to absorb and release heat while maintaining a constant temperature. Multicomponent fibers can be used in various products to ensure thermoregulatory properties. Products, such as clothing or absorbent products worn close to or in contact with the skin of the user, give the user a comfortable feeling. If, for example, a part of the garment or the upper layer of the absorbent article contains multicomponent fibers according to the present invention, the garment or article can even out fluctuations in skin temperature so that it is maintained in a comfortable area. When worn near the user's body, multicomponent fibers will contribute to a comfortable sensation of the user during various physical activities, fluctuations in environmental conditions or when the skin temperature undergoes fluctuations in normal temperature due to, for example, emotional impact or during the circadian rhythm. If the top layer in the absorbent article contains multicomponent fibers according to the present invention, the article can absorb heat from the user, causing the user to sweat less.

Это является особенно предпочтительным, если плотное изделие с низким паропропусканием используется в контакте с телом пользователя, для того чтобы избежать увлажнения кожи пользователя. Влага на коже пользователя является проблемой с точки зрения как впитывающих изделий, так и текстильных материалов, что может привести к проблемам кожи.This is particularly preferred if a dense product with low vapor transmission is used in contact with the user's body in order to avoid moisturizing the user's skin. Moisture on the skin of the user is a problem in terms of both absorbent products and textile materials, which can lead to skin problems.

Настоящее изобретение, таким образом, относится к многокомпонентному волокну 10, как показано на фигуре 1, содержащему, по меньшей мере, два вытянутых тела волокна 11, 12, где первое тело волокна 11 состоит из первого материала, содержащего материал фазового превращения, и второе тело волокна 12 состоит из второго материала и окружает первое тело волокна 11, где материал фазового превращения находится в исходной форме и первый материал содержит модификатор вязкости, выбранный из полиолефинов, имеющих плотность в интервале 890-970 кг/м3, как определено при комнатной температуре согласно ISO 1183-2, и скорость течения расплава в интервале 0,1-60 г/10 мин, определенную при 190ºC при нагрузке 21,6 кг согласно ISO 1133.The present invention, therefore, relates to a multicomponent fiber 10, as shown in figure 1, containing at least two elongated fiber bodies 11, 12, where the first fiber body 11 consists of a first material containing phase transformation material, and a second body fiber 12 consists of a second material and surrounds the first fiber body 11, where the phase transformation material is in its original form and the first material contains a viscosity modifier selected from polyolefins having a density in the range of 890-970 kg / m 3 as defined but at room temperature according to ISO 1183-2, and the melt flow rate in the range of 0.1-60 g / 10 min, determined at 190ºC with a load of 21.6 kg according to ISO 1133.

Выражение «исходная форма» означает, что МФП вводится в его исходной форме при изготовлении многокомпонентного волокна, т.е. что МФП является некапсулированным, МФП не переносится на или другим материалом, твердым при температуре фильеры в процессе прядения многокомпонентного волокна, так как пропитывает пористую структуру, где структура является твердой при температуре фильеры в процессе прядения многокомпонентного волокна. Таким образом, считается, что МФП находится в «исходной форме» несмотря на то, что он смешивается с модификатором вязкости при изготовлении многокомпонентного волокна.The expression "initial form" means that the MFP is introduced in its original form in the manufacture of multicomponent fibers, i.e. Since the MFP is unencapsulated, the MFP cannot be transferred onto or by other material that is solid at the die temperature during spinning of a multicomponent fiber, as it impregnates a porous structure, where the structure is solid at a die temperature during spinning of a multicomponent fiber. Thus, it is believed that the MFP is in its "original form" despite the fact that it is mixed with a viscosity modifier in the manufacture of multicomponent fibers.

Было установлено, что полимеры, имеющие скорость течения расплава в интервале 0,1-60 г/10 мин, определенную при 190ºC при нагрузке 21,6 кг, являются подходящими в качестве модификаторов вязкости в многокомпонентном волокне. Многие из эффективных МФП материалов являются низкомолекулярными соединениями, и такие соединения обладают низкой вязкостью при рассматриваемых температурах переработки (180-300ºC). Для того чтобы получить многокомпонентные волокна с материалом оболочки, вторым материалом, имеющим более высокую вязкость при температуре переработки, авторы изобретения теперь установили, что, если материал фазового превращения смешивается с полиолефином, имеющим скорость течения расплава в интервале 0,1-60 г/10 мин, получается волокно, имеющее высокую скрытую теплоту и которое является прочным. Полиолефин является модификатором вязкости, который увеличивает вязкость первого материала многокомпонентного волокна. Было установлено, что может быть использовано низкое количество модификатора вязкости, имеющего скорость течения расплава в интервале 0,1-60 г/10 мин, что является преимуществом для тепловой эффективности в плане удельной скрытой теплоты и в то же самое время обеспечивает полное использование внутренней удельной скрытой теплоты плавления/кристаллизации материала фазового превращения. Если используется значение выше 60 г/10 мин, вязкость будет слишком низкой и смесь будет невозможно переработать в волокно. Смесь будет «водянистой», т.е. очень жидкой. Значение ниже 0,1 г/10 мин модификатора вязкости может привести к закручиванию волокон, и может быть невозможно прядение волокна.It was found that polymers having a melt flow rate in the range of 0.1-60 g / 10 min, determined at 190 ° C. under a load of 21.6 kg, are suitable as viscosity modifiers in a multicomponent fiber. Many of the effective MFP materials are low molecular weight compounds, and such compounds have low viscosity at the considered processing temperatures (180-300ºC). In order to obtain multicomponent fibers with a sheath material, the second material having a higher viscosity at the processing temperature, the inventors have now found that if the phase transformation material is mixed with a polyolefin having a melt flow rate in the range of 0.1-60 g / 10 min., a fiber is obtained having high latent heat and which is durable. Polyolefin is a viscosity modifier that increases the viscosity of the first multicomponent fiber material. It has been found that a low amount of viscosity modifier can be used having a melt flow rate in the range of 0.1-60 g / 10 min, which is an advantage for thermal efficiency in terms of specific latent heat and at the same time ensures full use of internal specific latent heat of fusion / crystallization of the material of the phase transformation. If a value above 60 g / 10 min is used, the viscosity will be too low and the mixture will not be able to be processed into fiber. The mixture will be “watery”, i.e. very liquid. A value lower than 0.1 g / 10 min viscosity modifier can lead to twisting of the fibers, and it may be impossible to spin the fiber.

Другие недостатки, связанные с использованием материалов низкой вязкости в прядении расплава, такие как обратное течение и утечка в шнековых экструдерах и шестеренчатых насосах, также предотвращаются при смешении материала фазового превращения с полиолефином, имеющим скорость течения расплава в интервале 0,1-60 г/10 мин. Тогда первый материал имеет вязкость, достаточно высокую для переработки при температуре способа.Other disadvantages associated with the use of low viscosity materials in melt spinning, such as backflow and leakage in screw extruders and gear pumps, are also prevented by mixing the phase transformation material with a polyolefin having a melt flow rate in the range of 0.1-60 g / 10 min Then the first material has a viscosity high enough to be processed at the process temperature.

Кроме того, модификатор вязкости может иметь плотность более 920 кг/м3, предпочтительно более 950 кг/м3, определенную при комнатной температуре согласно ISO 1183-2.In addition, the viscosity modifier may have a density of more than 920 kg / m 3 , preferably more than 950 kg / m 3 , determined at room temperature according to ISO 1183-2.

Материал фазового превращения является совместимым с модификатором вязкости в расплаве, хотя он выделяется в чистую фазу при охлаждении. Предпочтительно использовать модификатор вязкости с высокой плотностью. Эффект модификатора будет выше, и потребуется более низкое количество. Это дает более эффективное использование внутренней удельной теплоты плавления на грамм материала фазового превращения. Может быть получена такая высокая эффективность МФП, как 90% или более, как рассмотрено в примере 2.The phase transformation material is compatible with the melt viscosity modifier, although it is released into the pure phase upon cooling. It is preferable to use a viscosity modifier with a high density. The modifier effect will be higher and a lower amount will be required. This gives a more efficient use of the internal specific heat of fusion per gram of phase transformation material. Can be obtained such a high efficiency of the MFP, as 90% or more, as described in example 2.

Модификатор вязкости может иметь скорость течения расплава в интервале 0,1-50 г/10 мин, предпочтительно 0,1-20 г/10 мин, более предпочтительно 0,1-10 г/10 мин, как определено при 190ºC при нагрузке 21,6 кг согласно ISO 1133. Чем ниже скорость течения расплава, которая используется для модификатора вязкости, тем меньшее количество модификатора вязкости требуется для доведения вязкости первого материала, содержащего материал фазового превращения, до уровня, адекватного для переработки первого материала в многокомпонентное волокно. Это также показано в примере 1 ниже. Кроме того, в примере 1 рассмотрено, что MFR ниже 10 г/10 мин является достаточным для снижения концентрации модификатора вязкости в первом материале до менее примерно 30 мас.% с увеличением вязкости в интервале стандартных полимерных сортов, используемых для прядения волокон из расплава. Первый материал может дополнительно содержать добавки, которые являются традиционными для использования при получении волокон. Кроме того, в первый материал может быть включена добавка, улучшающая совместимость, для того чтобы улучшить пограничный слой между первым телом волокна и вторым телом волокна.The viscosity modifier may have a melt flow rate in the range of 0.1-50 g / 10 min, preferably 0.1-20 g / 10 min, more preferably 0.1-10 g / 10 min, as determined at 190 ° C. under a load of 21, 6 kg according to ISO 1133. The lower the melt flow rate used for the viscosity modifier, the lower the viscosity modifier required to bring the viscosity of the first material containing the phase transformation material to a level adequate for processing the first material into a multicomponent fiber. This is also shown in Example 1 below. In addition, in Example 1, it was considered that an MFR below 10 g / 10 min is sufficient to reduce the viscosity modifier concentration in the first material to less than about 30 wt.% With an increase in viscosity in the range of standard polymer grades used for spinning fibers from the melt. The first material may further comprise additives that are conventional for use in the manufacture of fibers. In addition, a compatibilizer may be included in the first material in order to improve the boundary layer between the first fiber body and the second fiber body.

Материал фазового превращения может иметь скрытую теплоту, по меньшей мере, 100 Дж/г и предпочтительно, по меньшей мере, 140 Дж/г. Указанные значения являются хорошими для получения волокон, имеющих скрытую теплоту, которая является эффективной и которая дает терморегулирующие эффекты.The phase transformation material may have a latent heat of at least 100 J / g and preferably at least 140 J / g. The indicated values are good for obtaining fibers having latent heat, which is effective and which gives thermoregulatory effects.

Кроме того, первый материал, содержащий МФП, может иметь МФП эффективность, как определено отношением ΔHcмесь/(wМФП·ΔHМФП)·100, которая составляет, по меньшей мере, 90, выраженная в %, предпочтительно, по меньшей мере, 95%. Высокая МФП эффективность означает, что МФП используется эффективным образом. Высокая эффективность обеспечивается, например, плотностью модификатора вязкости и MFR модификатора вязкости.In addition, the first MFP containing material may have an MFP efficiency as defined by the ratio ΔH mixture / (w MFP · ΔH MFP ) · 100, which is at least 90, expressed in%, preferably at least 95 % High MFP efficiency means that MFP is used in an efficient manner. High efficiency is provided, for example, by the density of the viscosity modifier and the MFR viscosity modifier.

Кроме того, многокомпонентное волокно, содержащее материал фазового превращения, может иметь тепловую эффективность, как определено отношением ΔHволокно/(wМФП·ΔHМФП)·100, которая составляет, по меньшей мере, 60, выраженную в %, предпочтительно, по меньшей мере, 70%, более предпочтительно, по меньшей мере, 75%.In addition, the multicomponent fiber containing the phase transformation material may have thermal efficiency as defined by the ratio ΔH fiber / (w MFP · ΔH MFP ) · 100, which is at least 60, expressed in%, preferably at least 70%, more preferably at least 75%.

Высокая тепловая эффективность означает, что МФП используется эффективным образом. Высокая эффективность обеспечивается, например, плотностью модификатора вязкости, MFR модификатора вязкости и выбором второго материала.High thermal efficiency means that the MFP is used in an efficient manner. High efficiency is provided, for example, by the density of the viscosity modifier, the MFR viscosity modifier and the choice of the second material.

Кроме того, модификатор вязкости присутствует в количестве менее 50% мас., предпочтительно менее 40 мас.% и более предпочтительно менее 30 мас.%, рассчитанном на общую массу первого тела волокна. Когда количество модификатора вязкости может поддерживаться низким, в сердцевине может быть получена высокая скрытая теплота. Это может зависеть от значения MFR и плотности модификатора вязкости.In addition, the viscosity modifier is present in an amount of less than 50 wt.%, Preferably less than 40 wt.% And more preferably less than 30 wt.%, Calculated on the total weight of the first fiber body. When the amount of viscosity modifier can be kept low, high latent heat can be obtained in the core. This may depend on the MFR value and viscosity modifier density.

Для того чтобы получать высокую скрытую теплоту, МФП может присутствовать в количестве более 50 мас.%, предпочтительно более 60 мас.% и более предпочтительно более 70 мас.%, рассчитанном на общую массу первого тела волокна.In order to obtain high latent heat, the MFP may be present in an amount of more than 50 wt.%, Preferably more than 60 wt.% And more preferably more than 70 wt.%, Calculated on the total weight of the first fiber body.

Первый материал содержит материал фазового превращения и модификатор вязкости в количестве, по меньшей мере, 90 мас.% вместе, рассчитанном на общую массу первого материала. Авторами изобретения установлено, что для получения волокон, необходимо, чтобы в первом материале не было излишних элементов. Это является возможным, так как нет необходимости в капсулированных материалах или в других несущих материалах, таких как пористые структуры, в которых абсорбируется МФП.The first material contains phase transition material and a viscosity modifier in an amount of at least 90 wt.% Together, calculated on the total weight of the first material. The inventors have found that in order to obtain fibers, it is necessary that there are no unnecessary elements in the first material. This is possible since there is no need for encapsulated materials or other supporting materials, such as porous structures, in which MFP is absorbed.

Согласно настоящему изобретению материал фазового превращения выбран из углеводородных восков с температурой плавления в интервале 20-50ºC, предпочтительно в интервале 25-45ºC и более предпочтительно в интервале 27-40ºC. Указанные температуры являются подходящими при рассмотрении терморегулирующего материала, используемого для терморегулирования среды вблизи или в тесном контакте с кожей человека.According to the present invention, the phase transformation material is selected from hydrocarbon waxes with a melting point in the range of 20-50 ° C, preferably in the range of 25-45 ° C, and more preferably in the range of 27-40 ° C. The indicated temperatures are suitable when considering the thermoregulatory material used to thermoregulate the medium near or in close contact with human skin.

Материал фазового превращения выбран из линейных углеводородных восков. Предпочтительными углеводородными восками являются н-октадекан, н-нонадекан, н-эйкозан, н-генейкозан или их смеси. Указанные воски имеют температуры плавления, которые являются подходящими согласно настоящему изобретению. Указанные углеводородные воски имеют теплоту плавления около 200 Дж/г в их чистой форме. Однако по экономическим причинам может быть предпочтительно использовать менее чистые материалы, имеющие более низкую теплоту плавления, но являющиеся значительно более дешевыми.The phase transformation material is selected from linear hydrocarbon waxes. Preferred hydrocarbon waxes are n-octadecane, n-nonadecane, n-eicosan, n-geneukosan, or mixtures thereof. These waxes have melting points that are suitable according to the present invention. These hydrocarbon waxes have a heat of fusion of about 200 J / g in their pure form. However, for economic reasons, it may be preferable to use less pure materials having lower heat of fusion, but which are much cheaper.

Модификатором вязкости может быть полиэтилен. Модификатор вязкости является растворимым в материале фазового превращения при температурах выше температуры плавления модификатора вязкости, который является полиэтиленом. Кроме того, очень хорошие результаты получают для многокомпонентных волокон, содержащих полиэтиленовый модификатор вязкости. Полиэтилен может иметь плотность более 950 кг/м3. Это хорошо для фазового отделения материала фазового превращения от модификатора вязкости, как рассмотрено выше.The viscosity modifier may be polyethylene. The viscosity modifier is soluble in the phase transformation material at temperatures above the melting point of the viscosity modifier, which is polyethylene. In addition, very good results are obtained for multicomponent fibers containing a polyethylene viscosity modifier. Polyethylene may have a density of more than 950 kg / m 3 . This is good for phase separation of the phase transformation material from the viscosity modifier, as discussed above.

Многокомпонентное волокно имеет скрытую теплоту, по меньшей мере, 20 Дж/г, предпочтительно, по меньшей мере, 30 Дж/г и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 40 Дж/г, как определено ДСК-методом в интервале 0-50ºC.The multicomponent fiber has a latent heat of at least 20 J / g, preferably at least 30 J / g, and most preferably at least 40 J / g, as determined by the DSC method in the range of 0-50 ° C.

Волокно имеет прочность выше 10 сН/текс, предпочтительно выше 15 сН/текс и наиболее предпочтительно выше 20 сН/текс. Указанные значения прочности являются очень хорошими для многокомпонентных волокон, содержащих материал фазового превращения. Поскольку высокая скрытая теплота может быть получена в сердцевине, т.е. в первом материале, сердцевина может составлять меньшую часть волокна и оболочка может быть толще, что делает волокно более прочным. Таким образом, высокая эффективность скрытого тепла МФП в многокомпонентном волокне и низкая концентрация модификатора вязкости в первом материале, для того чтобы достигнуть адекватной переработки расплава согласно настоящему изобретению, делают возможным получение прочных волокон.The fiber has a strength above 10 cN / tex, preferably above 15 cN / tex and most preferably above 20 cN / tex. The indicated strength values are very good for multicomponent fibers containing phase transformation material. Since high latent heat can be obtained in the core, i.e. in the first material, the core can make up a smaller part of the fiber and the sheath can be thicker, which makes the fiber more durable. Thus, the high efficiency of the latent heat of the MFP in the multicomponent fiber and the low concentration of the viscosity modifier in the first material in order to achieve adequate melt processing according to the present invention make it possible to obtain strong fibers.

Согласно настоящему изобретению также рассматривается многокомпонентное волокно, в котором соотношение между вязкостью первого материала и второго материала отвечает условию 0,1<вязкость 1/вязкость 2<10, где вязкость 1 представляет собой комплексную вязкость при угловой частоте 10 рад/с первого материала, содержащего МФП, и вязкость 2 представляет собой комплексную вязкость при угловой частоте 10 рад/с второго материала, где вязкости определяются при температуре экструзии, используемой в процессе прядения расплава, т.е. при установленной температуре фильеры.According to the present invention, a multicomponent fiber is also considered in which the ratio between the viscosity of the first material and the second material meets the condition 0.1 <viscosity 1 / viscosity 2 <10, where viscosity 1 is the complex viscosity at an angular frequency of 10 rad / s of the first material containing MFP, and viscosity 2 is the complex viscosity at an angular frequency of 10 rad / s of the second material, where the viscosity is determined at the extrusion temperature used in the melt spinning process, i.e. at the set die temperature.

С указанным соотношением можно получать многокомпонентные волокна в фильере. При вышеуказанном условии предотвращаются проблемы, связанные с соэкструзией, спрессовыванием и прокачиванием такими устройствами, как шнековые экструдеры и шестеренчатые насосы. Поскольку материал фазового превращения имеет низкую вязкость, модификатор вязкости увеличивает вязкость первого материала, таким образом, делая возможным достигнуть определенного выше значения и поэтому делая возможным получать многокомпонентные волокна. Выбор МФП и модификатора вязкости и второго материала в соответствии с тем, что рассмотрено в настоящем описании, дает рассмотренное соотношение вязкости.With the indicated ratio, it is possible to obtain multicomponent fibers in a spinneret. Under the above condition, problems associated with coextrusion, compression and pumping of devices such as screw extruders and gear pumps are prevented. Since the phase transformation material has a low viscosity, the viscosity modifier increases the viscosity of the first material, thus making it possible to achieve the above value and therefore making it possible to obtain multicomponent fibers. The choice of the MFP and the viscosity modifier and the second material in accordance with what is discussed in the present description, gives the considered ratio of viscosity.

Многокомпонентное волокно может также содержать второй материал, который является волокнообразующим полимером, который не растворяется в материале фазового превращения при температурах выше температуры плавления волокнообразующего полимера или температуры размягчения в случае аморфного полимера. Эффективность МФП тогда может быть выше, так как МФП будет использоваться в более высокой степени, если не затруднен присутствием второго материала, растворенного в материале фазового превращения. Если второй материал не растворяется в материале фазового превращения, материал фазового превращения не растворяется во втором материале. Это позволяет избежать проблем, относящихся к миграции низкомолекулярного МФП. Такими проблемами могут быть запах, потеря МФП (также в процессе мытья/стирки объектов, содержащих многокомпонентные волокна) и липкие/жирные поверхности волокон.The multicomponent fiber may also contain a second material, which is a fiber-forming polymer that does not dissolve in the phase transformation material at temperatures above the melting temperature of the fiber-forming polymer or softening temperature in the case of an amorphous polymer. The efficiency of the MFP can then be higher, since the MFP will be used to a higher degree, if not hindered by the presence of a second material dissolved in the material of phase transformation. If the second material does not dissolve in the phase transformation material, the phase transformation material does not dissolve in the second material. This avoids the problems related to the migration of low molecular weight MFP. Such problems can be smell, loss of MFP (also during washing / washing of objects containing multicomponent fibers) and sticky / greasy surfaces of fibers.

Для всех многокомпонентных волокон, полученных в примерах, тепловая эффективность многокомпонентных волокон составляет более 70%, за исключением случая, когда вторым материалом является полипропилен. В волокнах, в которых вторым материалом является полипропилен, эффективность является ниже. Однако такие волокна являются очень хорошими по сравнению с волокнами данного вида, которые можно получить сегодня. Более низкая эффективность может зависеть от того, что полипропилен может быть растворен в материале фазового превращения. Это может также привести к некоторой утечке материала фазового превращения. Это может быть проблемой для тканей, используемых, например, в одежде, которая стирается и используется в течение длительного времени. Однако когда ткани используются в изделиях одноразового использования, это не является неизбежной проблемой.For all multicomponent fibers obtained in the examples, the thermal efficiency of multicomponent fibers is more than 70%, except when the second material is polypropylene. In fibers in which the second material is polypropylene, the efficiency is lower. However, such fibers are very good compared to fibers of this type that can be obtained today. Lower efficiency may depend on the fact that polypropylene can be dissolved in the phase transformation material. It can also lead to some leakage of the phase transformation material. This can be a problem for fabrics used, for example, in clothes that are washed and used for a long time. However, when fabrics are used in disposable products, this is not an inevitable problem.

Для применений многокомпонентных волокон изобретения в объектах, которые необходимо регулярно стирать (например, одежда и домашние текстильные изделия), может быть достигнуто, что непрерывная миграция МФП из волокон будет сильно ухудшать их тепловую эффективность во времени и с циклами стирки. Для изделий одноразового использования (например, салфеток) миграция МФП не должна быть неизбежной проблемой.For applications of the multicomponent fibers of the invention in objects that need to be washed regularly (for example, clothes and home textiles), it can be achieved that continuous migration of MFPs from fibers will greatly degrade their thermal efficiency over time and with washing cycles. For disposable products (e.g. wipes), MFP migration should not be an inevitable problem.

Второй материал может содержать полимеры, выбранные из сложных полиэфиров, таких как полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, политриметилентерефталат, полимер молочной кислоты; полиамидов, таких как ПА-6, ПА-66, ПА-11 и ПА-12; поликарбоната, полиоксиметилена, полиакрилатов (например, ПММА), поливинилидендифторида или полипропилена. Указанные полимеры, кроме полипропилена, не растворяются в материале фазового превращения, что является преимуществом для волокон. Например, предотвращается миграция и утечка материала фазового превращения. Любой из предпочтительных вторых материалов может быть комбинирован с любым из предпочтительных материалов фазового превращения и модификаторов вязкости.The second material may contain polymers selected from polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, a lactic acid polymer; polyamides such as PA-6, PA-66, PA-11 and PA-12; polycarbonate, polyoxymethylene, polyacrylates (e.g. PMMA), polyvinylidene difluoride or polypropylene. These polymers, in addition to polypropylene, do not dissolve in the phase transformation material, which is an advantage for the fibers. For example, migration and leakage of phase transformation material is prevented. Any of the preferred second materials may be combined with any of the preferred phase transformation materials and viscosity modifiers.

Волокно может содержать, по меньшей мере, одно или более первых тел волокна и, по меньшей мере, одно или более вторых тел волокна. Любой из первых материалов и любой из вторых материалов может быть использован в первом и втором телах волокна. Первые материалы могут иметь различный состав, который вторые материалы также могут иметь.The fiber may comprise at least one or more first fiber bodies and at least one or more second fiber bodies. Any of the first materials and any of the second materials can be used in the first and second fiber bodies. The first materials may have a different composition, which the second materials may also have.

Настоящее изобретение также относится к текстильному материалу, содержащему множество многокомпонентных волокон, как рассмотрено в настоящем описании. Текстильный материал может иметь скрытую теплоту, по меньшей мере, 10 Дж/г и предпочтительно, по меньшей мере, 20 Дж/г.The present invention also relates to a textile material comprising a plurality of multicomponent fibers, as described herein. The textile material may have a latent heat of at least 10 J / g and preferably at least 20 J / g.

Кроме того, настоящее изобретение относится к ткани, содержащей многокомпонентные волокна, как рассмотрено в настоящем описании. Ткань может иметь скрытую теплоту, по меньшей мере, 10 Дж/г и предпочтительно, по меньшей мере, 20 Дж/г.In addition, the present invention relates to a fabric containing multicomponent fibers, as described in the present description. The fabric may have a latent heat of at least 10 J / g and preferably at least 20 J / g.

Кроме того, настоящее изобретение относится к впитывающему изделию, содержащему волокна, как материалу, содержащему множество многокомпонентных волокон, как рассмотрено в настоящем описании. Волокна, используемые в текстильном материале, ткани или впитывающем изделии, могут иметь любое из свойств, как рассмотрено выше.In addition, the present invention relates to an absorbent article containing fibers, as a material containing many multicomponent fibers, as described in the present description. The fibers used in a textile material, fabric, or absorbent article may have any of the properties as discussed above.

Некоторые варианты многокомпонентных волокон показаны на фигурах 1-3. Вытянутые тела волокон могут быть расположены в различных конфигурациях. Волокна сердцевина/оболочка, например, показаны на фигуре 1 a)-d), где показано поперечное сечение волокон. Показаны различные многокомпонентные волокна 10, 20, 30 и 40. Показано первое тело волокна, т.е. показана сердцевина 11, 21, 31 и 41, окруженная вторым телом волокна 12, 22, 32 и 42, т.е. оболочкой, которая является окружающей и окружает сердцевину 11, 21, 31 и 41. Однако другие варианты, содержащие более одного первого тела волокна и/или более одного второго тела волокна, также охватываются настоящим изобретением. На фигуре 1 показаны круглая и трехлепестковая формы поперечного сечения волокон. Согласно настоящему изобретению ряд других правильных и неправильных форм поперечного сечения также охватываются настоящим изобретением. Такими формами могут быть, например, овальная, прямоугольная, квадратная, многолепестковая, пятиугольная, трапецеидальная, треугольная, клинообразная и т.д. Кроме того, форма первых тел волокон может также иметь формы, как рассмотрено для волокон выше.Some variants of multicomponent fibers are shown in figures 1-3. Elongated fiber bodies can be arranged in various configurations. The core / sheath fibers, for example, are shown in Figure 1 a) -d), which shows a cross section of the fibers. Various multicomponent fibers 10, 20, 30 and 40 are shown. The first fiber body, i.e. a core 11, 21, 31 and 41 is shown surrounded by a second fiber body 12, 22, 32 and 42, i.e. a sheath which is surrounding and surrounds the core 11, 21, 31 and 41. However, other embodiments comprising more than one first fiber body and / or more than one second fiber body are also encompassed by the present invention. The figure 1 shows the round and three-petal cross-sectional shape of the fibers. According to the present invention, a number of other regular and irregular cross-sectional shapes are also encompassed by the present invention. Such forms can be, for example, oval, rectangular, square, multi-petal, pentagonal, trapezoidal, triangular, wedge-shaped, etc. In addition, the shape of the first fiber bodies may also be shaped as discussed for the fibers above.

Многокомпонентное волокно 10 на фигуре 1 а) ниже будет описано дополнительно с показом всех вариантов фигуры 1, которые подобны друг другу. Первое тело волокна 11 расположено в волокне и окружается вторым телом волокна 12. Первое тело волокна 11 состоит из материала, содержащего материал фазового превращения. Первое тело волокна 11, образующее сердцевину, расположено концентрически со вторым телом волокна, образующим оболочку 12. На фигуре 1 b) показано подобное волокно, но сердцевина 21 является больше сердцевины 11 на фигуре 1 а). Сердцевина 31 на фигуре 1 с) расположена эксцентрически со вторым телом волокна 32. Волокно 41 на фигуре 1 d) является трехлепестковым по форме.The multicomponent fiber 10 in figure 1 a) will be described further below with the showing of all variants of figure 1 that are similar to each other. The first fiber body 11 is located in the fiber and is surrounded by the second fiber body 12. The first fiber body 11 consists of a material containing phase transformation material. The first core body of the fiber 11 is arranged concentrically with the second fiber body to form the sheath 12. A similar fiber is shown in FIG. 1 b), but the core 21 is larger than the core 11 in FIG. 1 a). The core 31 in FIG. 1 c) is eccentric with the second fiber body 32. The fiber 41 in FIG. 1 d) is tri-petal in shape.

На фигуре 2 представлено многокомпонентное волокно 50, в котором первые тела волокна 51 расположены в конфигурации «остров-в-море». Таким образом, в данном варианте рассматривается более одного первого тела волокна. Второе тело волокна 52 окружает первые тела волокна 51, которые образуют «острова» во втором теле волокна, т.е. «море».The figure 2 presents a multicomponent fiber 50, in which the first bodies of the fiber 51 are located in the configuration of the island-in-sea. Thus, in this embodiment, more than one first fiber body is considered. A second fiber body 52 surrounds the first fiber bodies 51, which form “islands” in the second fiber body, i.e. "sea".

Одно или более дополнительных тел волокна, окружающих первое тело волокна, состоящее из материала, содержащего материал фазового превращения, могут быть также включены в многокомпонентное волокно согласно настоящему изобретению. Дополнительные тела волокна могут состоять из одинакового или различного материала.One or more additional fiber bodies surrounding the first fiber body, consisting of a material containing phase transformation material, may also be included in a multicomponent fiber according to the present invention. Additional fiber bodies may consist of the same or different material.

Многокомпонентное волокно 60 на фигуре 3 представляет собой пример, который содержит, по меньшей мере, третье тело волокна дополнительно к, по меньшей мере, одному первому телу волокна и, по меньшей мере, одному второму телу волокна. Волокно содержит первые тела волокна 61, состоящие из первого материала, и второе тело волокна 62, состоящее из второго материала. Кроме того, волокно содержит третьи тела волокна 63, состоящие из третьего материала. Третий материал может также содержать материал фазового превращения и модификатор вязкости. В первом и третьем материалах могут использоваться различные материалы фазового превращения и модификаторы вязкости. Третий материал может быть выбран в соответствии с характеристиками, как определено выше для первого материала. Однако для первого и третьего материалов, используемых в одном и том же многокомпонентном волокне, характеристики не являются одинаковыми. Все вышеуказанные варианты могут содержать материалы, как определено выше для многокомпонентных волокон.The multicomponent fiber 60 in FIG. 3 is an example that comprises at least a third fiber body in addition to at least one first fiber body and at least one second fiber body. The fiber comprises first fiber bodies 61 consisting of a first material and a second fiber body 62 consisting of a second material. In addition, the fiber contains third bodies of fiber 63, consisting of a third material. The third material may also contain phase transformation material and a viscosity modifier. In the first and third materials, various phase transformation materials and viscosity modifiers can be used. The third material may be selected according to characteristics as defined above for the first material. However, for the first and third materials used in the same multicomponent fiber, the characteristics are not the same. All of the above options may contain materials, as defined above for multicomponent fibers.

Если многокомпонентные волокна должны быть более прочными, во второй материал могут быть введены добавки, такие как наноглины. Наноглины работают как упрочняющий материал. Дополнительным преимуществом введения наноглины во второй материал является то, что проницаемость низкомолекулярных соединений может быть снижена (извилистый путь для диффузии), т.е. более низкая миграция МФП через второй материал.If the multicomponent fibers need to be stronger, additives such as nanoclay can be added to the second material. Nanoclay work as a hardening material. An additional advantage of introducing nanoclay into the second material is that the permeability of low molecular weight compounds can be reduced (winding path for diffusion), i.e. lower MFP migration through the second material.

Кроме того, настоящее изобретение относится к впитывающему изделию, такому как пеленка, гигиеническая салфетка, изделие от недержания, прокладка трусов, защитный слой и т.д., содержащему многокомпонентные волокна согласно вышеуказанному. Многокомпонентные волокна могут быть использованы в нетканом материале, например, использованы в качестве верхнего слоя во впитывающем изделии. Это дает комфортное ощущение пользователю.Furthermore, the present invention relates to an absorbent article, such as a diaper, sanitary napkin, incontinence article, panty liner, protective layer, etc., comprising multicomponent fibers as described above. Multicomponent fibers can be used in a nonwoven material, for example, used as a top layer in an absorbent article. This gives a comfortable feeling to the user.

Впитывающее изделие может содержать нетканый материал в качестве верхнего слоя, где нетканый материал содержит многокомпонентные волокна согласно настоящему изобретению и, кроме того, нижний слой и возможно промежуточные слои, как описано ниже. Вариант в форме гигиенической салфетки 401 показан на фигуре 4, где гигиеническая салфетка содержит нетканый материал, содержащий многокомпонентные волокна согласно настоящему изобретению в качестве верхнего слоя 402. Также включенным является нижний слой, который не показан здесь, и возможные промежуточные слои, как описано ниже.The absorbent article may comprise a non-woven material as an upper layer, where the non-woven material contains multicomponent fibers according to the present invention and, in addition, a lower layer and possibly intermediate layers, as described below. An embodiment in the form of a sanitary napkin 401 is shown in Figure 4, where the sanitary napkin contains a nonwoven fabric containing the multicomponent fibers of the present invention as the top layer 402. Also included is a bottom layer, which is not shown here, and possible intermediate layers, as described below.

Верхний слой может полностью состоять из многокомпонентных волокон согласно настоящему изобретению, верхний слой также может быть традиционным верхним слоем, изготовленным из широкого ряда материалов, таких как тканые и нетканые материалы (например, нетканый холст из волокон). Подходящие тканые и нетканые материалы могут состоять из натуральных волокон (например, шерстяных или хлопковых волокон), синтетических волокон (например, полимерных волокон, таких как сложнополиэфирные, полиамидные, полипропиленовые или полиэтиленовые волокна) или из комбинации натуральных и синтетических волокон с многокомпонентными волокнами согласно настоящему изобретению, смешанными с вышеуказанными волокнами. Когда верхний слой содержит нетканый холст, холст может быть изготовлен широким рядом известных технологий. Например, холст может быть спряденным из расплава, полученным на кардочесальных машинах, полученным мокрым способом, полученным аэродинамическим способом, гидропереплетенным, полученным комбинациями вышеуказанных способов или подобным.The top layer can consist entirely of multicomponent fibers according to the present invention, the top layer can also be a traditional top layer made from a wide range of materials, such as woven and non-woven materials (for example, non-woven canvas from fibers). Suitable woven and non-woven materials may consist of natural fibers (e.g., wool or cotton fibers), synthetic fibers (e.g., polymer fibers such as polyester, polyamide, polypropylene or polyethylene fibers), or from a combination of natural and synthetic fibers with multicomponent fibers according to the present inventions mixed with the above fibers. When the top layer contains non-woven canvas, the canvas can be made by a wide range of known technologies. For example, the canvas may be melt-spun, obtained by carding machines, obtained by the wet method, obtained by the aerodynamic method, hydro-bound, obtained by combinations of the above methods or the like.

Верхний слой может содержать, по меньшей мере, 50 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 65 мас.% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 70 мас.% многокомпонентных волокон. При низком соотношении многокомпонентных волокон указанные волокна могут концентрироваться на стороне верхнего слоя, обращенной к владельцу, для того чтобы усилить терморегулирующий эффект указанных волокон.The top layer may contain at least 50 wt.%, Preferably at least 65 wt.% And most preferably at least 70 wt.% Of multicomponent fibers. With a low ratio of multicomponent fibers, these fibers can be concentrated on the side of the upper layer facing the owner in order to enhance the thermoregulatory effect of these fibers.

На фигуре 5 представлено поперечное сечение впитывающего изделия с фигуры 4. Нижний слой 501 может состоять из эластичной пленки, например, полимерной пленки. Примерами полимерных материалов в пленке являются полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), сложный полиэфир или некоторые другие подходящие материалы, такие как гидрофобный нетканый слой или ламинат тонкой пленки и нетканого материала. Указанные типы материала часто используются для того, чтобы получить мягкую и тканеподобную поверхность на нижнем слое 501. Нижний слой 501 может быть «дышащим», так что он позволяет пару проходить через, хотя также предотвращая проникновение жидкости. «Дышащие» материалы могут состоять из пористых полимерных пленок, нетканых ламинатов, полученных из слоев, спряденных из расплава или аэродинамическим способом, и ламинатов, полученных из пористых полимерных пленок и нетканых материалов.Figure 5 shows a cross section of the absorbent article of Figure 4. The bottom layer 501 may consist of an elastic film, for example, a polymer film. Examples of polymeric materials in a film are polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyester or some other suitable materials such as a hydrophobic non-woven layer or a laminate of a thin film and non-woven material. These types of material are often used in order to obtain a soft and fabric-like surface on the lower layer 501. The lower layer 501 can be “breathable” so that it allows steam to pass through, although also preventing liquid from entering. Breathable materials can consist of porous polymer films, non-woven laminates obtained from melt-spun layers or aerodynamically, and laminates obtained from porous polymer films and non-woven materials.

Нижний слой может иметь клеевое присоединение в форме валиков клея, например, на стороне нижнего слоя, которая обращена от верхнего слоя, для обеспечения их закрепления в трусах, панталонах или тренировочных брюках. Поверх клея может быть нанесен высвобождающийся материал для того, чтобы защитить клей, когда изделие не находится в пользовании.The lower layer may have an adhesive attachment in the form of glue rollers, for example, on the side of the lower layer, which is facing away from the upper layer, to secure them in panties, trousers or sweatpants. Release material may be applied over the adhesive in order to protect the adhesive when the product is not in use.

Впитывающее изделие может также содержать впитывающую сердцевину 502 или структуру между верхним слоем 503 и нижним слоем 501. Впитывающая сердцевина 502 может состоять из одного или более слоев целлюлозных волокон, например, целлюлозной вспушенной пульпы, воздушнонанесенной, сухой дефибриллированной или спрессованной пульпы. Другие материалы, которые могут быть использованы, включают в себя, например, впитывающий нетканый материал, вспененный материал, синтетический волокнистый материал или торф. Кроме целлюлозных волокон или других впитывающих материалов, впитывающая сердцевина может также содержать супервпитывающие материалы, так называемые SAP (супервпитывающие полимеры), которые представляют собой материалы в форме волокон, частиц, гранул, пленок или подобного. Супервпитывающие полимеры являются неорганическими или органическими материалами, которые способны набухать в воде и являются нерастворимыми в воде, которые показывают способность впитывать, по меньшей мере, в 20 раз больше их собственной массы водного раствора, содержащего 0,9 мас.% хлорида натрия. Органические материалы, которые являются подходящими для использования в качестве супервпитывающего материала, могут включать в себя натуральные материалы, такие как полисахариды, полипептиды и т.п., а также синтетические материалы, такие как синтетические гидрогелевые полимеры. Такие гидрогелевые полимеры могут включать в себя, например, соли щелочного металла полиакриловых кислот, полиакриламиды, поливиниловый спирт, полиакрилаты, полиакриламиды, поливинилпиридины и т.п. Другие подходящие полимеры включают в себя гидролизованный акрилонитрилпривитой крахмал, крахмал с прививкой акриловой кислоты, сополимеры изобутилена и малеинового ангидрида и их смеси. Гидрогелевые полимеры являются предпочтительно легко сшивающимися с обеспечением того, что материал остается по существу нерастворимым в воде. Предпочтительные супервпитывающие материалы являются также поверхностно сшивающимися, так что наружная поверхность оболочки супервпитывающих частицы, волокна, сферы и т.д. имеет более высокую плотность сшивки, чем внутренняя часть супервпитывающего материала. Пропорция супервпитывающих материалов во впитывающей сердцевине может составлять 10-90 мас.% или предпочтительно 30-70 мас.%.The absorbent article may also comprise an absorbent core 502 or a structure between the upper layer 503 and the lower layer 501. The absorbent core 502 may consist of one or more layers of cellulosic fibers, for example, cellulosic fluff pulp, airborne, dry defibrillated or compressed pulp. Other materials that may be used include, for example, absorbent non-woven material, foam, synthetic fiber or peat. In addition to cellulosic fibers or other absorbent materials, the absorbent core may also contain superabsorbent materials, so-called SAPs (superabsorbent polymers), which are materials in the form of fibers, particles, granules, films or the like. Super absorbent polymers are inorganic or organic materials that are capable of swelling in water and are insoluble in water, which show the ability to absorb at least 20 times their own weight in an aqueous solution containing 0.9 wt.% Sodium chloride. Organic materials that are suitable for use as a super absorbent material may include natural materials such as polysaccharides, polypeptides and the like, as well as synthetic materials such as synthetic hydrogel polymers. Such hydrogel polymers may include, for example, alkali metal salts of polyacrylic acids, polyacrylamides, polyvinyl alcohol, polyacrylates, polyacrylamides, polyvinylpyridines and the like. Other suitable polymers include hydrolyzed acrylonitrile grafted starch, acrylic acid grafted starch, copolymers of isobutylene and maleic anhydride, and mixtures thereof. Hydrogel polymers are preferably readily crosslinkable to ensure that the material remains substantially insoluble in water. Preferred superabsorbent materials are also surface crosslinkable, such that the outer surface of the shell of the superabsorbent particles, fibers, spheres, etc. has a higher crosslink density than the inside of the super absorbent material. The proportion of superabsorbent materials in the absorbent core may be 10-90 wt.% Or preferably 30-70 wt.%.

Впитывающая сердцевина может содержать слои различных материалов с различными характеристиками с точки зрения их способности принимать жидкость, способности распределять жидкость и способности хранения. Впитывающая сердцевина более часто не идет в продольном направлении и может быть, например, прямоугольной, Т-образной или в форме песочных часов. Сердцевина в форме песочных часов является шире в передней и задней частях, чем в соединительной части, для обеспечения эффективного впитывания, в то же самое время конструкция облегчает формование изделия близко или вокруг владельца, обеспечивая в результате лучшую подгонку вокруг ног.The absorbent core may contain layers of various materials with different characteristics in terms of their ability to receive liquid, ability to distribute liquid, and storage capabilities. The absorbent core more often does not go in the longitudinal direction and can be, for example, rectangular, T-shaped or in the form of an hourglass. The hourglass-shaped core is wider in the front and back parts than in the connecting part to ensure efficient absorption, while at the same time, the design facilitates the molding of the product close to or around the wearer, resulting in a better fit around the legs.

Впитывающее изделие может также включать в себя переносящий слой между верхним слоем и впитывающей сердцевиной. Переносящий слой является пористым эластичным материалом и может содержать одно или более из следующего: завивку, набивку, холст волокна, полученный на кардочесальной машине, супервпитывающие частицы или супервпитывающие волокна. Переносящий слой имеет высокую способность мгновенно принимать жидкость и является способным временно хранить жидкость до того, как она впитывается смежной впитывающей сердцевиной. Переносящий слой может покрывать всю или части впитывающей сердцевины.The absorbent article may also include a transfer layer between the top layer and the absorbent core. The transfer layer is a porous elastic material and may contain one or more of the following: curling, packing, fiber web obtained on a carding machine, super absorbent particles or super absorbent fibers. The transfer layer has a high ability to instantly receive liquid and is capable of temporarily storing the liquid before it is absorbed by the adjacent absorbent core. The transfer layer may cover all or parts of the absorbent core.

Верхний слой, нижний слой и любые промежуточные слои герметизируются по краям изделия, что может быть осуществлено, например, тепловой сваркой или каким-либо другим традиционным способом.The upper layer, the lower layer and any intermediate layers are sealed at the edges of the product, which can be accomplished, for example, by heat welding or in some other traditional way.

Впитывающее изделие может также содержать «крылышки» на своих сторонах. Оно может также содержать эластик для того, чтобы обеспечить лучший контакт с телом, когда изделие носится, а также снизить утечку.The absorbent article may also contain “wings” on its sides. It may also contain elastic in order to provide better contact with the body when the product is worn, as well as reduce leakage.

Компоненты впитывающего изделия, которые преимущественно могут содержать или полностью состоять из многокомпонентных волокон согласно настоящему изобретению, представляют собой боковые пластины, ленты и другие компоненты, которые находятся в контакте с кожей владельцев в процессе использования впитывающего изделия.Components of an absorbent article, which may predominantly contain or entirely consist of multicomponent fibers according to the present invention, are side plates, tapes and other components that are in contact with the wearer's skin during use of the absorbent article.

Текстильный материал, содержащий многокомпонентные волокна согласно вышеуказанному, также рассматривается согласно настоящему изобретению. Текстильный материал предпочтительно используется в одежде. Терморегулирующие многокомпонентные волокна являются особенно интересными для использования в спортивной одежде, рабочей одежде и нательном белье. В данном виде применений многокомпонентные волокна изобретения могут быть также смешаны с другими типами волокон, подобными синтетическим волокнам, хлопку, шерсти и вискозе. Это может быть преимуществом с точки зрения хороших свойств влагопереноса и/или впитывания последнего типа волокон, внося вклад в комфорт носки. Одежда также включает изделия по уходу за больными, такие как простыни, халаты, лицевые маски и шапочки, проставки в куртках и т.д.A textile material containing multicomponent fibers according to the above is also contemplated according to the present invention. Textile material is preferably used in clothing. Thermostatic multicomponent fibers are especially interesting for use in sportswear, workwear and underwear. In this type of application, the multicomponent fibers of the invention can also be blended with other types of fibers, such as synthetic fibers, cotton, wool and rayon. This may be advantageous in terms of good moisture transfer and / or absorption of the latter type of fiber, contributing to the comfort of the sock. Clothing also includes patient care products, such as sheets, bathrobes, face masks and hats, spacers in jackets, etc.

Все характеристики, относящиеся к многокомпонентным волокнам, могут быть также применимы к волокнам в ткани, во впитывающем изделии и в текстильном материале.All characteristics related to multicomponent fibers can also be applied to fibers in a fabric, in an absorbent article, and in a textile material.

Когда в многокомпонентных волокнах используется материал фазового превращения, прочность волокон может быть более низкой по сравнению с волокнами, не содержащими материал фазового превращения. Для улучшения прочности, например, нетканого материала, содержащего многокомпонентные волокна согласно настоящему изобретению, волокна, имеющие высокую прочность, могут быть смешаны с многокомпонентными волокнами согласно настоящему изобретению при получении нетканого материала.When phase transformation material is used in multicomponent fibers, the strength of the fibers may be lower compared to fibers not containing phase transformation material. To improve the strength of, for example, a non-woven material containing multicomponent fibers according to the present invention, fibers having high strength can be mixed with multicomponent fibers according to the present invention to obtain a non-woven material.

То же самое применимо, когда многокомпонентные волокна используются в текстильном материале. При получении нитей для текстильного материала часть филаментов, используемых для получения нитей, могут быть филаментами, которые являются более прочными, чем филаменты, содержащие материал фазового превращения.The same applies when multicomponent fibers are used in textile material. In the preparation of yarns for textile material, part of the filaments used to make yarns can be filaments that are more durable than filaments containing phase transformation material.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения многокомпонентного волокна 605 (смотри фигуру 6, на которой показано сечение узла 601 плиты фильеры), содержащего, по меньшей мере, два вытянутых тела волокна 606, 607, где первое тело волокна 606 состоит из первого материала 602, а второе тело волокна 607 состоит из второго материала 603 и окружает первое тело волокна 606, где способ содержит:In addition, the present invention relates to a method for producing a multicomponent fiber 605 (see figure 6, which shows a section of a nozzle plate assembly 601), comprising at least two elongated fiber bodies 606, 607, where the first fiber body 606 consists of a first material 602, and the second fiber body 607 consists of a second material 603 and surrounds the first fiber body 606, where the method comprises:

a) получение первого материала 602 смешением материала фазового превращения с, по меньшей мере, модификатором вязкости в расплавленном виде,a) obtaining a first material 602 by mixing the phase transformation material with at least a molten viscosity modifier,

b) охлаждение смеси до затвердевшей смеси,b) cooling the mixture to a hardened mixture,

c) переработку затвердевшей смеси в дисперсную форму,c) processing the hardened mixture into a dispersed form,

d) обеспечение второго материала 603,d) providing second material 603,

e) введение первого материала 602 и второго материала 603 в узел фильеры для экструзии волокна иe) introducing a first material 602 and a second material 603 into a fiber extrusion die assembly and

f) экструдирование первого материала 602 и второго материала 603 так, чтобы образовать многокомпонентное волокно 605, в котором второй материал 603 окружает первый материал 602.f) extruding the first material 602 and the second material 603 so as to form a multicomponent fiber 605, in which the second material 603 surrounds the first material 602.

На фигуре все стадии не показаны.In the figure, all stages are not shown.

Все материалы, описанные выше, могут быть использованы для получения многокомпонентных волокон согласно настоящему изобретению.All materials described above can be used to produce multicomponent fibers according to the present invention.

Настоящее изобретение будет описано теперь с помощью последующих примеров.The present invention will now be described with the help of the following examples.

Экспериментальная частьexperimental part

МетодыMethods

Плотность определяется согласно ISO 1183-2.Density is determined according to ISO 1183-2.

Скорость течения расплава (MFR)Melt Flow Rate (MFR)

Способность расплавов полимеров течь через капиллярный мундштук под нагрузкой определяют согласно ISO 1133. MFR дает информацию как о молекулярной массе, так и перерабатываемости полимеров. Скорость течения расплава (MFR) определяется как масса полимера в граммах, протекающая в течение 10 минут через капилляр определенного диаметра и длины под приложенным давлением с помощью заданных альтернативных гравиметрических нагрузок для альтернативных заданных температур. Измерения в данной работе были выполнены при 190ºC с использованием нагрузки 21,6 кг и с использованием капилляра диаметром 2,095 мм и длиной 8,0 мм.The ability of polymer melts to flow through a capillary mouthpiece under load is determined according to ISO 1133. MFR provides information on both molecular weight and processability of polymers. The melt flow rate (MFR) is defined as the mass of polymer in grams flowing for 10 minutes through a capillary of a certain diameter and length under applied pressure using specified alternative gravimetric loads for alternative specified temperatures. The measurements in this work were performed at 190ºC using a load of 21.6 kg and using a capillary with a diameter of 2.095 mm and a length of 8.0 mm.

Реологические испытанияRheological tests

Реологические испытания проводят с использованием Bohlin-реометра с регулируемым напряжением типа «конус-и-пластина» (CS Melt) в варианте колебания (амплитуда синусоидальной деформации сдвига была 1%). Диаметр пластины составляет 25 мм, и угол конуса составляет 5,4º. В процессе нагревания и испытания камеру для образцов продувают азотом. Таким образом регистрируют кривые, показывающие величину комплексной вязкости (в единицах Паскаль · секунда (Па·с)) по отношению к угловой частоте в единицах радиан в секунду (рад/с).Rheological tests are carried out using a Bohlin rheometer with a controlled voltage of the type “cone-and-plate” (CS Melt) in the variant of oscillation (the amplitude of the sinusoidal shear strain was 1%). The diameter of the plate is 25 mm and the cone angle is 5.4 °. During heating and testing, the sample chamber is purged with nitrogen. In this way, curves showing the value of the complex viscosity (in units of Pascal · second (Pa · s)) with respect to the angular frequency in units of radians per second (rad / s) are recorded.

ДСК-анализDSC analysis

Термические свойства исследуют с помощью дифференциального сканирующего калориметра DSC 7 от фирмы Perkin Elmer. В первом скане образец нагревают от 0ºC до 50ºC со скоростью 10ºC/мин. После отжига при данной температуре в течение 1 мин образец охлаждают до 0ºC со скоростью 5ºC/мин. Скорость нагревания во втором скане составляет 10ºC/мин. Если не установлено иное, пиковые точки плавления и теплота плавления (рассчитанные по площади под пиком плавления и массе образца) относятся ко второму скану от 0 до 50ºC. Теплоту плавления в единицах Джоуль на грамм (Дж/г) рассчитывают делением энергии плавления (площадь под пиком плавления) на массу образца.Thermal properties are examined using a Perkin Elmer DSC 7 differential scanning calorimeter. In the first scan, the sample is heated from 0ºC to 50ºC at a rate of 10ºC / min. After annealing at this temperature for 1 min, the sample is cooled to 0ºC at a rate of 5ºC / min. The heating rate in the second scan is 10ºC / min. Unless otherwise stated, peak melting points and heat of fusion (calculated by the area under the peak of melting and the mass of the sample) refer to the second scan from 0 to 50ºC. The heat of fusion in units of Joule per gram (J / g) is calculated by dividing the melting energy (the area under the melting peak) by the mass of the sample.

Сопротивление разрыву и титр Tear resistance and titer

Свойства волокна (титр, сопротивление разрыву и модуль упругости) определяют с помощью установки для испытания на растяжение Vibrodyn (Lenzing). Длина образца составляет 20 мм, и скорость испытания составляет 20 мм/мин. Перед испытанием образцы кондиционируют при 20ºC и 65% относительной влажности в течение, по меньшей мере, 24 ч. Для данной композиции материала титр представляет собой непрямую меру диаметра филамента и выражается в единицах г/1000 или 10000 м филамента (текс или дтекс соответственно). Сопротивление разрыву является мерой прочности филамента (максимальное усилие, выдерживаемое филаментом в процессе испытания на растяжение, деленное на титр филамента) и выражается в единицах сН/текс. Модуль упругости представляет собой меру жесткости филамента и рассчитывается как усилие при 1% деформации, деленное на титр филамента, и выражается в единицах сН/текс. Удлинение является мерой деформации при разрыве.The fiber properties (titer, tensile strength and elastic modulus) are determined using a Vibrodyn (Lenzing) tensile testing apparatus. The sample length is 20 mm and the test speed is 20 mm / min. Before testing, the samples are conditioned at 20ºC and 65% relative humidity for at least 24 hours. For this material composition, the titer is an indirect measure of the filament diameter and is expressed in units of g / 1000 or 10000 m of filament (tex or dtex, respectively). Tear resistance is a measure of the strength of the filament (the maximum force held by the filament during the tensile test divided by the titer of the filament) and is expressed in units of cN / tex. The modulus of elasticity is a measure of the stiffness of the filament and is calculated as the force at 1% strain divided by the titer of the filament and is expressed in units of cN / tex. Elongation is a measure of strain at break.

Получение смесей полимер-воскPreparation of polymer-wax mixtures

Полимерные гранулы/порошок расплавляют вместе с воском в нагретом сушильном шкафу при медленном перемешивании. Сушильный шкаф нагревают до примерно 180ºC. В процессе нагревания полимерные частицы постепенно плавятся и воск начинает мигрировать в частицы, которые постепенно набухают в размере. Через некоторое время (5-30 мин в зависимости от типа полимера, размера полимерных частиц и размера загрузки) набухшие полимерные частицы коалесцируют в вязкий расплав. Затем смесь полимер-воск охлаждают до комнатной температуры. Для дальнейшего обеспечения гомогенной смеси воска и полимера твердую смесь загружают в нагретый смеситель Брабендера (180ºC) и расплав гомогенизируют в течение 5 мин со скоростью 50 об/мин. После гомогенизации расплава в смесителе Брабендера материал оставляют охлаждаться, где затем материал измельчают в гранулы с размером приблизительно 2-4 мм. Первый материал может быть получен и может храниться до получения многокомпонентного волокна. Таким образом, все стадии не должны осуществляться непосредственно друг за другом.The polymer granules / powder is melted with wax in a heated oven with slow stirring. The oven is heated to approximately 180ºC. During heating, the polymer particles gradually melt and the wax begins to migrate into particles, which gradually swell in size. After some time (5-30 minutes, depending on the type of polymer, the size of the polymer particles and the size of the load), the swollen polymer particles coalesce into a viscous melt. Then the polymer-wax mixture is cooled to room temperature. To further ensure a homogeneous mixture of wax and polymer, the solid mixture is loaded into a heated Brabender mixer (180 ° C) and the melt is homogenized for 5 minutes at a speed of 50 rpm. After the melt is homogenized in a Brabender mixer, the material is allowed to cool, where then the material is crushed into granules with a size of approximately 2-4 mm. The first material can be obtained and can be stored until a multicomponent fiber is obtained. Thus, all stages should not be carried out directly one after another.

Прядение из расплава бикомпонентных волоконBicomponent Fiber Spinning

Прядение из расплава волокон выполняют с помощью лабораторной прядильной установки ESL, смотри фигуру 7. Фильера 705 имеет конструкцию для прядения из расплава бикомпонентных волокон оболочка/сердцевина, смотри фигуру 6. Материалы для оболочки и сердцевины расплавляются отдельно с помощью двух 25 мм экструдеров 701 и 703, в которые, в свою очередь, подают питание два шестеренчатых насоса 702 и 704, фигура 7. Два шестеренчатых насоса 702 и 704 осуществляют питание фильеры 705. Скорость экструдеров автоматически регулируется системой контроля с обратной связью, обеспечивающей постоянное давление на впуске шестеренчатых насоса 702 и 704. Сечение узла плиты фильеры показано на фигуре 6. Первый материал 602 и второй материал 603 загружаются в узел плиты фильеры, формующей бикомпонентное волокно 605, имеющее сердцевину 606 и оболочку 607. Также представлено поперечное сечение бикомпонентного волокна 605, показывающее сердцевину 606 и оболочку 607.The melt spinning of the fibers is carried out using an ESL laboratory spinning machine, see figure 7. The die 705 is designed to melt the bicomponent fibers of the sheath / core, see figure 6. The materials for the sheath and core are melted separately using two 25 mm extruders 701 and 703 , which, in turn, are supplied with power by two gear pumps 702 and 704, figure 7. Two gear pumps 702 and 704 supply power to the die 705. The speed of the extruders is automatically controlled by a feedback control system with a channel providing constant pressure at the inlet of the gear pump 702 and 704. A cross section of the die plate assembly is shown in Figure 6. The first material 602 and the second material 603 are loaded into the die plate assembly forming a bicomponent fiber 605 having a core 606 and sheath 607. Also shown is a transverse a cross-section of a bicomponent fiber 605 showing a core 606 and a sheath 607.

Настоящим следует более подробное описание прядильной установки на фигуре 7. Различными элементами на фигуре 7 являются:The following is a more detailed description of the spinning mill in FIG. 7. The various elements in FIG. 7 are:

701. Экструдер для первого материала, содержащего материал фазового превращения 701. An extruder for a first material containing phase transformation material

702. Шестеренчатый насос для первого материала, содержащего материал фазового превращения702. Gear pump for a first material containing a phase transformation material

703. Экструдер для второго материала703. The extruder for the second material

704. Шестеренчатый насос для второго материала704. Gear pump for the second material

705. Экструзионная головка (фильера)705. Extrusion head (die)

706. Отбирающий валок706. Pick-up roll

707. Пары вытяжных роликов707. Pairs of exhaust rollers

708. Пары вытяжных роликов708. Pairs of exhaust rollers

709. Пары вытяжных роликов709. Pairs of exhaust rollers

710. Намоточное устройство 710. Winding device

Объемная скорость потока материала оболочки и сердцевины задается соответствующими скоростями шестеренчатых насосов. Массовая скорость потока может быть рассчитана по объемной скорости потока и плотности материала при температуре переработки. Во всех экспериментах общая (материал оболочки+сердцевины) объемная скорость потока поддерживается постоянной при 24 см3/мин. Путем регулирования скоростей шестеренчатых насосов для материалов оболочки и сердцевины могут быть достигнуты различные соотношения оболочка/сердцевина филаментов.The volumetric flow rate of the material of the shell and the core is set by the corresponding speeds of gear pumps. Mass flow rate can be calculated from the volumetric flow rate and material density at the processing temperature. In all experiments, the total (sheath + core material) volumetric flow rate is kept constant at 24 cm 3 / min. By controlling the speeds of gear pumps for shell and core materials, various shell / core filament ratios can be achieved.

После выхода из фильеры 705 филаменты 711 сначала вытягиваются (уменьшение диаметра) в расплавленном состоянии (вытяжка расплава) в процессе одновременного охлаждения. Степень вытяжки на стадии вытяжки расплава между отверстием фильеры 712 и отбирающим валком 706 задается отношением V1/V0, где V0 представляет собой среднюю скорость расплава в отверстиях фильеры 604 (фигура 6) (общий объемный расход, деленный на общую площадь отверстий) и V1 представляет собой линейную скорость отбирающего валка 706. На второй стадии на линии вытяжки расплава затвердевшие филаменты дополнительно вытягиваются между несколькими парами настроенных вытяжных роликов 707, 708, 709. Степень вытяжки (DR) в способе вытяжки в твердом состоянии задается отношением DR=V2/V1, где V1 представляет собой линейную скорость отбирающего валка 706 и V2 представляет собой линейную скорость последней пары вытяжных роликов 709. Способом вытяжки в твердом состоянии значительно увеличивается прочность волокна. На практике имеется множество возможных вариаций в способе прядения расплава, схематически показанного на фигуре 7. Например, вытяжка в твердом состоянии может быть осуществлена в виде отдельной стадии. Для некоторых материалов (например, ПЭТФ) стадия вытяжки в твердом состоянии может быть опущена, если степень вытяжки V1/V0 является достаточно высокой, соответствуя скоростям отбора в интервале 5000-7000 м/мин. В данном случае удовлетворительная прочность развивается посредством напряжения, введенного кристаллизацией уже в процессе вытяжки расплава.After exiting the die 705, the filaments 711 are first stretched (reduced diameter) in the molten state (melt drawn) during simultaneous cooling. The degree of drawing at the stage of drawing the melt between the hole of the die 712 and the pick-up roller 706 is determined by the ratio V1 / V0, where V0 is the average melt velocity in the holes of the die 604 (Figure 6) (total volumetric flow divided by the total area of the holes) and V1 is the linear speed of the take-off roller 706. In the second stage, the solidified filaments are additionally stretched between several pairs of tuned exhaust rollers 707, 708, 709 on the melt drawing line. The degree of drawing (DR) in the solid drawing method is aetsya ratio DR = V2 / V1, where V1 represents the linear speed of the roller 706 and the selecting V2 represents the linear speed of the last pair of exhaust rollers 709. In a manner drawing in the solid state dramatically increases fiber strength. In practice, there are many possible variations in the method of spinning the melt, schematically shown in figure 7. For example, drawing in the solid state can be carried out in a separate stage. For some materials (for example, PET), the stage of drawing in the solid state may be omitted if the degree of drawing V1 / V0 is sufficiently high, corresponding to sampling speeds in the range of 5000-7000 m / min. In this case, a satisfactory strength is developed through the voltage introduced by crystallization already in the process of drawing the melt.

Материалы фазового превращения Phase Transformation Materials

Примеры некоторых углеводородных восков, которые могут использоваться в качестве МФП, представлены в таблице 1. Examples of some hydrocarbon waxes that can be used as MFPs are presented in Table 1.

Таблица 1
Свойства фазового превращения некоторых общеизвестных углеводородов с линейной цепью
Table 1
Properties of the phase transformation of some well-known linear chain hydrocarbons
Материал фазового превращенияPhase Transformation Material Число углеродных атомов (n)The number of carbon atoms (n) Температура плавления (ºC)Melting point (ºC) Теплота плавления (Дж/г)Heat of Fusion (J / g) н-октадеканn-octadecane 18eighteen 28,228,2 242242 н-нонадеканn-nonadecane 1919 32,132.1 187187 н-эйкозанn-eicosan 20twenty 36,636.6 246246 н-генейкозанn-geneukosan 2121 40,240,2 200200

Таблица 2 показывает температуру плавления и теплоту плавления некоторых коммерческих МФП, поставляемых фирмой Rubitherm Technologies GmbH, Берлин, Германия. Необходимо отметить, что представлены результаты собственных измерений Заявителя.Table 2 shows the melting temperature and heat of fusion of some commercial MFPs supplied by Rubitherm Technologies GmbH, Berlin, Germany. It should be noted that the results of the Applicant's own measurements are presented.

Таблица 2
Температура плавления и теплота плавления некоторых коммерческих углеводородных МФП
table 2
Melting point and heat of fusion of some commercial hydrocarbon MFPs
СортGrade Температура плавления [ºC]Melting point [ºC] Теплота плавления [Дж/г]Heat of Fusion [J / g] R27R27 2828 150150 R31R31 30thirty 146146 R35R35 3434 150150

ПримерыExamples

Пример 1Example 1

Различные количества модификатора вязкости в виде полиэтиленовых материалов (полиэтилен высокой плотности) смешивают с RT 27 (углеводородный воск, выпускаемый и поставляемый фирмой Rubiterm GmbH в Германии, смотри таблицу 2). Скорость течения расплава полиэтиленовых материалов определяют методом, рассмотренным в разделе «Скорость течения расплава». Смешение модификатора вязкости и полиэтилена затем проводят по методике, рассмотренной в разделе «Получение смесей полимер-воск». Затем вязкость различных смесей исследуют в соответствии с методикой раздела «Реологические испытания». Угловую частоту 10 рад/с, используемую для сравнения, выбирают с приближенным соответствием с пристенной скоростью сдвига в цилиндрической трубе с диаметром 2,5 мм, как показано на фигуре 6.Different amounts of viscosity modifier in the form of polyethylene materials (high density polyethylene) are mixed with RT 27 (hydrocarbon wax manufactured and supplied by Rubiterm GmbH in Germany, see table 2). The melt flow rate of polyethylene materials is determined by the method described in the "Melt flow rate" section. The mixing of the viscosity modifier and polyethylene is then carried out according to the method described in the section "Obtaining polymer-wax mixtures". Then the viscosity of the various mixtures is investigated in accordance with the methodology of the section "Rheological tests". The angular frequency of 10 rad / s, used for comparison, is selected with approximate correspondence with the wall shear rate in a cylindrical pipe with a diameter of 2.5 mm, as shown in figure 6.

Результаты представлены на фигуре 8 в виде графика, показывающего величину комплексной вязкости при 190ºC и 10 рад/с по отношению к мас.% RT 27. Показано, что, чем ниже скорость течения расплава полиэтилена, тем меньшее количество полиэтилена необходимо для того, чтобы получить высокую вязкость. Таким образом, низкая скорость течения расплава модификатора вязкости будет увеличивать вязкость первого материала. Для данного полимера, чем ниже MFR полимерного модификатора вязкости, тем меньшее количество модификатора вязкости необходимо для достижения заданной вязкости.The results are presented in figure 8 in the form of a graph showing the value of the complex viscosity at 190ºC and 10 rad / s with respect to wt.% RT 27. It is shown that the lower the melt flow rate of the polyethylene, the smaller the amount of polyethylene needed to obtain high viscosity. Thus, the low melt flow rate of the viscosity modifier will increase the viscosity of the first material. For a given polymer, the lower the MFR of the polymer viscosity modifier, the smaller the amount of viscosity modifier needed to achieve a given viscosity.

Затемненная область на фигуре 8 дает показатель сдвиговых вязкостей типичных полимерных сортов (например, полипропилена, полиамида, сложного полиэфира), предназначенных для прядения из расплава при их соответствующих температурах переработки. Снова угловая частота 10 рад/с берется для сравнения.The shaded area in Figure 8 gives an indication of the shear viscosities of typical polymer grades (e.g., polypropylene, polyamide, polyester) intended for melt spinning at their respective processing temperatures. Again, an angular frequency of 10 rad / s is taken for comparison.

В данном отдельном примере (углеводородный воск, смешанный с полиэтиленом в качестве модификатора вязкости) для того, чтобы первый материал, содержащий МФП, достигал вязкости в интервале второго материала, вместе с которым он должен соэкструдироваться с получением многокомпонентных волокон изобретения, видно, что требуется примерно 50 мас.% полиэтилена с MFR=120 для доведения вязкости до приемлемого уровня (затемненная область на фигуре 8). Если MFR снижается до 8, требуется только 25-30 мас.%. При выборе ультравысокомолекулярного полиэтилена (УВМПЭ), имеющего MFR<0,1, в качестве модификатора вязкости требуется только 10-15 мас.%.In this particular example (hydrocarbon wax mixed with polyethylene as a viscosity modifier), in order for the first material containing MFP to reach a viscosity in the range of the second material, with which it must be coextruded to produce multicomponent fibers of the invention, it is seen that approximately 50 wt.% Polyethylene with MFR = 120 to bring the viscosity to an acceptable level (darkened area in figure 8). If the MFR is reduced to 8, only 25-30 wt.% Is required. When choosing ultra-high molecular weight polyethylene (UVMPE) having an MFR <0.1, only 10-15 wt.% Is required as a viscosity modifier.

Однако экспериментально было установлено, что экструдирование смеси RT 27 с 10-15 мас.% УВМПЭ через капилляр со скоростью сдвига 10 с-1 дает сильное разрушение расплава, явление, хорошо известное специалистам в области экструзии полимеров. Это подтверждается прядением бикомпонентного волокна (конфигурации сердцевина/оболочка) с использованием первого материала, содержащего МФП (RT 27, смешанный с 10-15 мас.% УВМПЭ), и прядением расплава сорта ПП (HG 245 FB, получаемый Borealis) в качестве второго материала. Расплавленные филаменты, выходящие из отверстий фильеры, сильно закручиваются, и прядение волокна является невозможным. Данный тип разрушения расплава иногда называется «эластичной турбулентностью» и, вероятно, вызван очень высокой эластичностью, приданной очень длинными молекулярными цепями УВМПЭ полимера. Таким образом, снижается предел MFR полимера, который может использоваться в качестве модификатора вязкости.However, it was experimentally found that the extrusion of a mixture of RT 27 with 10-15 wt.% UHMWPE through a capillary with a shear rate of 10 s -1 gives a strong destruction of the melt, a phenomenon well known to specialists in the field of polymer extrusion. This is confirmed by spinning a bicomponent fiber (core / sheath configuration) using the first material containing MFP (RT 27 mixed with 10-15 wt.% UVMPE) and spinning a melt of grade PP (HG 245 FB obtained by Borealis) as the second material . The molten filaments emerging from the openings of the die are twisted strongly, and spinning of the fiber is not possible. This type of melt fracture is sometimes called “elastic turbulence” and is probably caused by the very high elasticity imparted by the very long molecular chains of the UHMWPE polymer. Thus, the limit of the MFR of the polymer, which can be used as a viscosity modifier, is reduced.

Пример 2Example 2

МФП-эффективность полимера, содержащего МФП, с точки зрения его количества скрытой теплоты (теплота плавления/кристаллизации) рассматривается в таблице 3. Полимер, содержащий МФП, соответствует первому материалу в многокомпонентном волокне. Углеводородный воск RT 31 смешивают с различными полиолефинами, что выполняют в соответствии с методикой, рассмотренной в разделе «Получение смесей полимер-воск», и теплоту плавления в интервале 0-50ºC измеряют с помощью ДСК в соответствии с ДСК-анализом, как рассмотрено выше.The MFP efficiency of a polymer containing MFP, in terms of its amount of latent heat (heat of fusion / crystallization), is considered in Table 3. The polymer containing MFP corresponds to the first material in a multicomponent fiber. RT 31 hydrocarbon wax is mixed with various polyolefins, which is carried out in accordance with the procedure described in the section "Obtaining polymer-wax mixtures", and the heat of fusion in the range of 0-50ºC is measured using DSC in accordance with DSC analysis, as discussed above.

Таблица 3Table 3 МатериалMaterial % Мас, воска (RT 31)d % Wax, wax (RT 31) d Теплота плавления, Дж/гHeat of fusion, J / g МФП-эффективность, %MFP efficiency,% FS1560 (ПЭВП)а FS1560 (HDPE) a 6565 93,793.7 99,499,4 MFRe=9e MFR e = 9 e 7070 100,5100.5 99,099.0 Плотность=956 кг/м3 Density = 956 kg / m 3 7575 108,7108.7 100,0100.0 8080 120,4120,4 103,8103.8 BL0521 (ПЭВП)а BL0521 (HDPE) a 6565 88,788.7 94,194.1 MFRe=2,5e MFR e = 2.5 e 7070 94,894.8 93,493,4 Плотность=952 кг/м3 Density = 952 kg / m 3 7575 102,3102.3 94,194.1 8080 112,8112.8 97,397.3 FL1500 (ПЭВП)а FL1500 (HDPE) a 6565 -- -- MFRe=8e MFR e = 8 e 7070 -- -- Плотность=950 кг/м3 Density = 950 kg / m 3 7575 -- -- 8080 105,5105.5 91,091.0 EZP2207 (ЛПЭНП/бутилен)b EZP2207 (LLDPE / Butylene) b 6565 -- -- MFRe>65eh
MFRf=0,7f
MFR e > 65 eh
MFR f = 0.7 f
7070 85,785.7 84,484,4
Плотность=922 кг/м3 Density = 922 kg / m 3 7575 -- -- 8080 102,9102.9 88,788.7 Elvaloy 3117 AC (сополимер этилен-бутилакрилат, ЭБА)с Elvaloy 3117 AC (ethylene butyl acrylate copolymer, EBA) with 6565 -- -- MFRe>80eh
MFRf=1,5f
MFR e > 80 eh
MFR f = 1.5 f
7070 85,985.9 84,684.6
Плотность=924 кг/м3 Density = 924 kg / m 3 7575 -- -- 8080 98,298.2 84,684.6 HE445FB (ПП)а HE445FB (PP) a 6565 -- -- MFRe>80eh
MFR9=119
MFR e > 80 eh
MFR 9 = 11 9
7070 84,284.2 82,982.9
Плотность=903-910 кг/м3 Density = 903-910 kg / m 3 7575 -- -- 8080 99,999.9 86,186.1 RT31d RT31 d 100one hundred 145145 100one hundred a Поставщик - Borealis
b Поставщик - Equate
d Поставщик - Rubitherm
е г/10 мин, как определено при 190°C при нагрузке 21,6 кг согласно ISO 1133
f г/10 мин, как определено при 190ºC при нагрузке 2,16 кг согласно ISO 1133
g г/10 мин, как определено при 230ºC при нагрузке 2,16 кг согласно ISO 1133
h не определено Заявителем, предполагаемый уровень
- эксперимент не выполнен
a Supplier - Borealis
b Supplier - Equate
d Supplier - Rubitherm
e g / 10 min, as determined at 190 ° C with a load of 21.6 kg according to ISO 1133
f g / 10 min, as determined at 190ºC with a load of 2.16 kg according to ISO 1133
g g / 10 min, as determined at 230ºC with a load of 2.16 kg according to ISO 1133
h not determined by Applicant, estimated level
- experiment not completed

Были получены высокие МФП-эффективности. В случае семейства полиэтиленов материал FS1560 с наиболее высокой плотностью показывает наиболее высокую эффективность относительно теплоты плавления. Как может быть отмечено, один образец (20% FS1560) превышает 100% МФП-эффективность.High MFP efficiencies were obtained. In the case of the polyethylene family, material FS1560 with the highest density shows the highest efficiency relative to the heat of fusion. As can be noted, one sample (20% FS1560) exceeds 100% MFP efficiency.

Пример 3Example 3

В последующих примерах материал сердцевины соответствует первому материалу, а материал оболочки соответствует второму материалу согласно настоящему изобретению.In the following examples, the core material corresponds to the first material, and the sheath material corresponds to the second material according to the present invention.

В данном примере группу бикомпонентных волокон со структурой оболочка/сердцевина получают, как описано выше в разделе «Прядение из расплава бикомпонентных волокон». Материал сердцевины представляет собой смесь 70 мас.% RT27 и 30 мас.% ПЭВП (FL1500, поставщик - Borealis). Оболочкой является ПП (HG 245 FB, поставщик - Borealis). Параметры прядения из расплава представлены в таблице 4.In this example, a group of bicomponent fibers with a sheath / core structure is prepared as described above in the “Melt Spinning of Bicomponent Fibers” section. The core material is a mixture of 70 wt.% RT27 and 30 wt.% HDPE (FL1500, supplier - Borealis). The shell is PP (HG 245 FB, supplier - Borealis). The parameters of the spinning from the melt are presented in table 4.

Таблица 4Table 4 Скорость шестеренчатого насоса, об/мин
(сердцевина)
Gear pump speed, rpm
(core)
3-63-6
Скорость шестеренчатого насоса, об/мин
(оболочка)
Gear pump speed, rpm
(shell)
7-47-4
Общая скорость потока, см3/минThe total flow rate, cm 3 / min 2424 Отборочный валок, м/минScreening roll, m / min 250250 Нижний ролик, м/мин/Температура, ºCLower roller, m / min / Temperature, ºC 275/80275/80 Средний ролик, м/мин/Температура, ºCAverage roller, m / min / Temperature, ºC 625/90625/90 Верхний ролик, м/минTop roller, m / min 750750 Степень вытяжки (V2/V1)Extraction degree (V2 / V1) 3,03.0 Температуры экструдера, ºC
(сердцевина/оболочка)
Extruder temperatures, ºC
(core / sheath)
170, 180, 190/190,200,210170, 180, 190 / 190,200,210
Температуры шестеренчатого насоса, ºC
(сердцевина/оболочка)
Gear pump temperatures, ºC
(core / sheath)
210/210210/210
Температура фильеры, ºCThe temperature of the die, ºC 210210

Некоторые свойства волокон представлены в таблице 5.Some fiber properties are presented in table 5.

Таблица 5Table 5 Соотношение сердцевина/
оболочка (по отношению к массе)
Core / Ratio
shell (in relation to mass)
мас.% МФПwt.% MFP Теплота плавления [Дж/г]Heat of Fusion [J / g] Тепловая эффекти-вность [%]Thermal Efficiency [%] Титр [дтекс]Caption [dtex] Модуль упругости [сН/текс]Elastic modulus [cN / tex] Сопротив-ление разрыву [сН/текс]Tear Resistance [cN / tex] Удлине-ние [%]Elongation [%]
0/100*0/100 * 00 -- -- 11,011.0 270270 2929th 196196 30/7030/70 2121 11,611.6 3737 10,510.5 141141 1616 126126 40/6040/60 2828 16,216,2 3939 10,210,2 130130 11eleven 7373 50/5050/50 3535 33,333.3 6363 10,710.7 126126 8,48.4 4747 60/4060/40 4242 43,843.8 7070 9,59.5 142142 7,67.6 3434 *Однокомпонентное волокно* One component fiber

Свойства определяют с помощью методов, рассмотренных выше в начале экспериментальной части.Properties are determined using the methods discussed above at the beginning of the experimental part.

Тепловая эффективность многокомпонентных волокон выражается как отношение ΔHволокно/(wМФП·ΔHМФП)·100. Как можно видеть из таблицы 5, тепловая эффективность увеличивается с 37 до 70% при увеличении отношения оболочка/сердцевина от 30/70 до 60/40, что соответствует увеличению содержания МФП с 21 до 42 мас.% по отношению к общей массе волокна. Тепловая эффективность ниже 60% считается низкой, что означает, что значительная часть введенного МФП не принимает участие в процессе плавления.The thermal efficiency of multicomponent fibers is expressed as the ratio ΔH fiber / (w MFP · ΔH MFP ) · 100. As can be seen from table 5, thermal efficiency increases from 37 to 70% with an increase in the shell / core ratio from 30/70 to 60/40, which corresponds to an increase in the MFP content from 21 to 42 wt.% With respect to the total fiber mass. Thermal efficiency below 60% is considered low, which means that a significant part of the introduced MFP does not participate in the melting process.

Вероятно, низкая эффективность обусловлена миграцией углеводородного воска из сердцевины в оболочку, где он растворяется в аморфных частях полипропилена. Это также обусловлено тем, что полипропилен растворяется в углеводородном воске. Если это имеет место, тепловая эффективность будет частично теряться, поскольку МФП, растворенный в аморфных частях полиолефина, имеет низкую тенденцию к кристаллизации. Для применений многокомпонентных волокон изобретения в объектах, которые необходимо регулярно стирать (например, одежда и домашние текстильные изделия), можно предположить, что непрерывная миграция МФП из волокон будет сильно ухудшать их тепловую эффективность со временем и с циклами стирки. Для изделий одноразового использования (например, салфеток) миграция МФП может быть не принимаемой в расчет проблемой.The low efficiency is probably due to the migration of hydrocarbon wax from the core to the shell, where it dissolves in the amorphous parts of polypropylene. This is also due to the fact that polypropylene dissolves in hydrocarbon wax. If this occurs, the thermal efficiency will be partially lost, since the MFP, dissolved in the amorphous parts of the polyolefin, has a low tendency to crystallization. For applications of multicomponent fibers of the invention in objects that need to be washed regularly (for example, clothes and home textiles), it can be assumed that the continuous migration of MFPs from fibers will greatly degrade their thermal efficiency over time and with washing cycles. For disposable products (such as wipes), MFP migration may not be a problem.

Пример 4Example 4

В следующем примере группу бикомпонентных волокон со структурой оболочка/сердцевина получают, как описано выше в разделе «Прядение из расплава бикомпонентных волокон». Материал сердцевины представляет собой смесь 35% RT31, 35% RT35 и 30 мас.% ПЭВП (FL1500, поставщик - Borealis). Оболочкой является ПЭТФ (GL-BA 6105 c характеристической вязкостью 0,61, измеренной согласно ASTM D4603, поставщик - TWD Polymere, Германия). Параметры прядения из расплава представлены в таблице 6.In the following example, a group of bicomponent fibers with a sheath / core structure is prepared as described above in the “Melt Spinning of Bicomponent Fibers” section. The core material is a mixture of 35% RT31, 35% RT35 and 30 wt.% HDPE (FL1500, supplier - Borealis). The casing is PET (GL-BA 6105 with a characteristic viscosity of 0.61, measured according to ASTM D4603, supplier - TWD Polymere, Germany). The parameters of the spinning from the melt are presented in table 6.

Таблица 6Table 6 Скорость шестеренчатого насоса, об/мин (сердцевина)Gear pump speed, rpm (core) 4-64-6 Скорость шестеренчатого насоса, об/мин (оболочка)Gear pump speed, rpm (shell) 6-46-4 Общая скорость потока, см3/минThe total flow rate, cm 3 / min 2424 Отборочный валок, м/минScreening roll, m / min 250250 Нижний ролик, м/мин/Температура, °CLower roller, m / min / Temperature, ° C 275/80275/80 Средний ролик, м/мин/Температура, °CMiddle roller, m / min / Temperature, ° C 625/80625/80 Верхний ролик, м/минTop roller, m / min 750750 Степень вытяжки (V2/V1)Extraction degree (V2 / V1) 3,03.0 Температура экструдера, °C
(сердцевина/оболочка)
Extruder Temperature ° C
(core / sheath)
170,200, 210/280,300,290170,200, 210 / 280,300,290
Температура шестеренчатого насоса, °C
(сердцевина/оболочка)
Gear pump temperature, ° C
(core / sheath)
230/280230/280
Температура фильеры, °CDie temperature, ° C 280280

Свойства волокон представлены в таблице 7.The properties of the fibers are presented in table 7.

Таблица 7Table 7 Соотношение сердцевина/
оболочка (по отношению к массе)
Core / Ratio
shell (in relation to mass)
мас.% МФПwt.% MFP Теплота плавления [Дж/г]Heat of Fusion [J / g] Тепловая эффектив-ность [%]Thermal Efficiency [%] Титр [дтекс]Caption [dtex] Модуль упругости [сН/текс]Elastic modulus [cN / tex] Сопротивление разрыву [сН/текс]Tear Resistance [cN / Tex] Удлине-ние [%]Elongation [%]
30/7030/70 2121 23,823.8 7878 10,310.3 388388 2121 80,580.5 40/6040/60 2828 31,831.8 7878 14,814.8 244244 15,915.9 138,4138.4 50/5050/50 3535 45,945.9 9090 12,812.8 226226 13,613.6 165,2165.2

Тепловая эффективность волокон с полиэтилентерефталатом (ПЭТФ) в оболочке (78-90%) является значительно выше, чем у волокон с ПП в оболочке (37-70%), смотри пример 3 выше. Это может быть объяснено тем, что неполярные углеводородные воски не растворяются в более полярном ПЭТФ и наоборот. Для применений многокомпонентных волокон изобретения, в которых важным является предотвращение потери МФП через оболочку путем миграции/диффузии, предпочтительно, чтобы вторым материалом, образующим вытянутое тело волокна, окружающее тело волокна, содержащее материал фазового превращения, являлся волокнообразующий полимер, который не растворяется в материале фазового превращения при температурах выше температуры плавления волокнообразующего полимера (или температуры размягчения в случае аморфного полимера). Прочность волокон является очень хорошей для бикомпонентных волокон, содержащих материал фазового превращения в количествах согласно вышеуказанному.The thermal efficiency of fibers with polyethylene terephthalate (PET) in the shell (78-90%) is significantly higher than for fibers with PP in the shell (37-70%), see example 3 above. This can be explained by the fact that non-polar hydrocarbon waxes do not dissolve in more polar PET and vice versa. For applications of multicomponent fibers of the invention in which it is important to prevent the loss of MFP through the sheath by migration / diffusion, it is preferable that the second material forming the elongated fiber body surrounding the fiber body containing the phase transformation material is a fiber-forming polymer that does not dissolve in the phase material transformations at temperatures above the melting temperature of the fiber-forming polymer (or softening temperature in the case of an amorphous polymer). The fiber strength is very good for bicomponent fibers containing phase transformation material in quantities according to the above.

Пример 5Example 5

В следующем примере группу бикомпонентных волокон со структурой оболочка/сердцевина получают, как описано выше в разделе «Прядение из расплава бикомпонентных волокон». Материал сердцевины представляет собой смесь 35% RT31, 35% RT35 и 30 мас.% ПЭВП (FL1500, поставщик - Borealis). Оболочкой является ПЭТФ (GL-BA 6105 c характеристической вязкостью 0,61, измеренной согласно ASTM D4603, поставщик - TWD Polymere, Германия). Параметры прядения из расплава представлены в таблице 8.In the following example, a group of bicomponent fibers with a sheath / core structure is prepared as described above in the “Melt Spinning of Bicomponent Fibers” section. The core material is a mixture of 35% RT31, 35% RT35 and 30 wt.% HDPE (FL1500, supplier - Borealis). The casing is PET (GL-BA 6105 with a characteristic viscosity of 0.61, measured according to ASTM D4603, supplier - TWD Polymere, Germany). The parameters of the spinning from the melt are presented in table 8.

Таблица 8Table 8 Скорость шестеренчатого насоса, об/мин (сердцевина)Gear pump speed, rpm (core) 55 Скорость шестеренчатого насоса, об/мин (оболочка)Gear pump speed, rpm (shell) 55 Общая скорость потока, см3/минThe total flow rate, cm 3 / min 2424 Отборочный валок, м/минScreening roll, m / min 150, 300150, 300 Нижний ролик, м/мин/Температура, ºCLower roller, m / min / Temperature, ºC 175,325/80175,325 / 80 Средний ролик, м/мин/Температура, ºCAverage roller, m / min / Temperature, ºC 600, 1200/80600, 1200/80 Верхний ролик, м/минTop roller, m / min 750,1500750,1500 Степень вытяжки (V2/V1)Extraction degree (V2 / V1) 55 Температуры экструдера, ºC (сердцевина/оболочка)Extruder temperatures, ºC (core / sheath) 170,200,210/280,300,290170,200,210 / 280,300,290 Температура шестеренчатого насоса, ºC (сердцевина/оболочка)Gear pump temperature, ºC (core / shell) 230/280230/280 Температура фильеры, ºCThe temperature of the die, ºC 280280

Свойства волокон представлены в таблице 9.The properties of the fibers are presented in table 9.

Таблица 9Table 9 Соотношение сердцевина/оболочка (по отношению к массе)The ratio of core / shell (relative to weight) мас.% МФПwt.% MFP Теплота плавления [Дж/г]Heat of Fusion [J / g] Тепловая эффектив-ность [%]Thermal Efficiency [%] Титр [дтекс]Caption [dtex] Модуль упругости [сН/текс]Elastic modulus [cN / tex] Сопротив-
ление разрыву [сН/текс]
Resistance
tear strength [cN / tex]
Удли-
нение [%]
Extension
ratio [%]
40/6040/60 2828 33,233,2 8282 11,711.7 578578 26,826.8 38,738.7 40/6040/60 2828 32,432,4 8080 7,17.1 570570 26,226.2 28,228,2

Прочность многокомпонентных волокон изобретения может быть дополнительно увеличена при увеличении степени вытяжки в процессе прядения из расплава, как показано в примере, где две группы волокон получают с DR=5 и различным титром. Материалы являются такими же, как в примере 4, в котором DR=3, и сопротивление разрыву является выше в примере 5 для отношения сердцевина/оболочка 40/60 по сравнению с примером 4 с таким же отношением сердцевина/оболочка 40/60. Волокна с сохраненными тепловыми свойствами получаются со значительно более высокими жесткостью (модулем упругости) и прочностью (сопротивлением разрыву), когда степень вытяжки увеличивается.The strength of the multicomponent fibers of the invention can be further increased by increasing the degree of drawing during melt spinning, as shown in the example where two groups of fibers are obtained with DR = 5 and a different titer. The materials are the same as in example 4, in which DR = 3, and the tensile strength is higher in example 5 for a core / shell ratio of 40/60 compared to example 4 with the same core / shell ratio of 40/60. Fibers with preserved thermal properties are obtained with significantly higher stiffness (modulus of elasticity) and strength (tensile strength) when the degree of drawing increases.

Пример 6Example 6

В данном примере в качестве второго материала используется полиамид. Группу бикомпонентных волокон со структурой оболочка/сердцевина получают, как описано выше в разделе «Прядение из расплава бикомпонентных волокон». Материал сердцевины представляет собой смесь 75 мас.% чистого н-эйкозана (поставщик - Roper Thermals, США) и 25 мас.% ПЭВП (FS 1560, поставщик - Borealis). Материалом оболочки является сорт для прядения волокна ПА-6 (Ultramid BS 703), поставщик - BASF, Германия. Измеренная теплота плавления чистого н-эйкозана составляет 240 Дж/г. Параметры прядения из расплава представлены в таблице 10.In this example, polyamide is used as the second material. A group of bicomponent fibers with a sheath / core structure is prepared as described above in the “Melt Spinning of Bicomponent Fibers” section. The core material is a mixture of 75 wt.% Pure n-eicosan (supplier - Roper Thermals, USA) and 25 wt.% HDPE (FS 1560, supplier - Borealis). The sheath material is a fiber spinning grade PA-6 (Ultramid BS 703), the supplier is BASF, Germany. The measured heat of fusion of pure n-eicosan is 240 J / g. The parameters of the spinning from the melt are presented in table 10.

Таблица 10Table 10 Скорость шестеренчатого насоса, об/мин (сердцевина)Gear pump speed, rpm (core) 4-54-5 Скорость шестеренчатого насоса, об/мин (оболочка)Gear pump speed, rpm (shell) 6-56-5 Общая скорость потока, см3/минThe total flow rate, cm 3 / min 2424 Отборочный валок, м/минScreening roll, m / min 250250 Нижний ролик, м/мин/Температура, °CLower roller, m / min / Temperature, ° C 275/60275/60 Средний ролик, м/мин/Температура, °CMiddle roller, m / min / Temperature, ° C 625/65625/65 Верхний ролик, м/минTop roller, m / min 750750 Степень вытяжки (V2/V1)Extraction degree (V2 / V1) 3,03.0 Температуры экструдера, °C (сердцевина/оболочка)Extruder temperatures, ° C (core / casing) 140, 170, 190/240,270,280140, 170, 190 / 240,270,280 Температура шестеренчатого насоса, °C (сердцевина/оболочка)Gear pump temperature, ° C (core / shell) 240/270240/270 Температура фильеры, °CDie temperature, ° C 270270

Свойства волокон представлены в таблице 11.The properties of the fibers are presented in table 11.

Таблица 11Table 11 Соотношение сердцевина/
оболочка (по отношению к массе)
Core / Ratio
shell (in relation to mass)
мас.% МФПwt.% MFP Теплота плавления [Дж/г]Heat of Fusion [J / g] Тепловая эффектив-ность [%]Thermal Efficiency [%] Титр [дтекс]Caption [dtex] Модуль упругости [сН/текс]Elastic modulus [cN / tex] Сопротив-ление разрыву [сН/текс]Tear Resistance [cN / tex] Удли-
нение [%]
Extension
ratio [%]
34/6634/66 25,525.5 4848 7979 1313 160160 3333 3737 43/5743/57 3333 6565 8282 11.811.8 165165 2727 4444

В данном примере тепловая эффективность также является высокой. Это, вероятно, обусловлено тем, что более полярный ПА-6 является нерастворимым в неполярных углеводородных восках. Для ясности неполярные углеводородные воски также являются нерастворимыми в более полярном ПА-6. Прочность волокон является хорошей уже при степени вытяжки 3. При использовании МФП с высокой теплотой плавления (240 Дж/г в данном примере), ПЭВП с высокой плотностью (956) и низкой MFR (9) (с обеспечением высокой МФП-эффективности и низкой концентрации ПЭВП (еще с облегчением хорошей перерабатываемости)) в качестве полимерного модификатора вязкости и материала оболочки с низкой растворимостью углеводородного воска МФП прочные многокомпонентные волокна (27-33 сН/текс) с высокой теплотой плавления (48-65 Дж/г) могут быть получены уже при среднем содержании МФП 25-33 мас.% по отношению к общей массе волокна.In this example, thermal efficiency is also high. This is probably due to the fact that the more polar PA-6 is insoluble in non-polar hydrocarbon waxes. For clarity, non-polar hydrocarbon waxes are also insoluble in the more polar PA-6. The strength of the fibers is good even at the degree of drawing 3. When using MFP with high heat of fusion (240 J / g in this example), HDPE with high density (956) and low MFR (9) (with high MFP efficiency and low concentration HDPE (even with the facilitation of good processability)) as a polymer viscosity modifier and sheath material with low solubility of hydrocarbon wax MFP strong multicomponent fibers (27-33 cN / tex) with high heat of fusion (48-65 J / g) can be obtained already with average content AANII MFP 25-33 wt.% relative to the total weight of fibers.

Для всех многокомпонентных волокон, за исключением тех, где вторым материалом является полипропилен, тепловая эффективность многокомпонентных волокон составляет более 70%. Это может зависеть от того, что полипропилен может быть растворен в материале фазового превращения. Тогда материал фазового превращения не используется в равной степени. Это может также привести к некоторой утечке материала фазового превращения. Это может быть проблемой для тканей, используемых, например, в одежде, которая стирается и используется в течение длительного времени. Однако когда волокна используются в изделиях одноразового использования, это не является неизбежной проблемой.For all multicomponent fibers, with the exception of those where the second material is polypropylene, the thermal efficiency of multicomponent fibers is more than 70%. This may depend on the fact that polypropylene can be dissolved in the phase transformation material. Then the phase transformation material is not used equally. It can also lead to some leakage of the phase transformation material. This can be a problem for fabrics used, for example, in clothes that are washed and used for a long time. However, when fibers are used in disposable products, this is not an inevitable problem.

В примерах показано, что многокомпонентные волокна согласно настоящему изобретению имеют хорошую скрытую теплоту, хорошую МФП-эффективность, хорошую тепловую эффективность, высокую прочность и являются легкими для получения.The examples show that the multicomponent fibers according to the present invention have good latent heat, good MFP efficiency, good thermal efficiency, high strength and are easy to obtain.

Claims (24)

1. Многокомпонентное волокно (10, 20, 30, 40, 50, 60), содержащее, по меньшей мере, два вытянутых тела волокна (11, 21, 31, 41, 51, 61; 12, 22, 32, 42, 52, 62), в котором первое тело волокна (11, 21, 31, 41, 51, 61) состоит из первого материала, содержащего материал фазового превращения, а второе тело волокна (12, 22, 32, 42, 52, 62) состоит из второго материала и окружает первое тело волокна (11, 21, 31, 41, 51, 61), отличающееся тем, что материал фазового превращения находится в исходной форме, причем первый материал содержит модификатор вязкости, выбранный из полиолефинов, имеющих плотность в интервале 890-970 кг/м3, как определено при комнатной температуре согласно ISO 1183-2, и скорость течения расплава в интервале 0,1-60 г/10 мин, как определено при 190°С при нагрузке 21,6 кг согласно ISO 1133.1. A multicomponent fiber (10, 20, 30, 40, 50, 60), containing at least two elongated fiber bodies (11, 21, 31, 41, 51, 61; 12, 22, 32, 42, 52 , 62), in which the first fiber body (11, 21, 31, 41, 51, 61) consists of the first material containing the phase transformation material, and the second fiber body (12, 22, 32, 42, 52, 62) consists of the second material and surrounds the first fiber body (11, 21, 31, 41, 51, 61), characterized in that the phase transformation material is in its original form, the first material containing a viscosity modifier selected from polyolefins having a density in the range e 890-970 kg / m 3 as determined at room temperature according to ISO 1183-2, and a melt flow rate in the range of 0.1-60 g / 10 min as determined at 190 ° C under a load of 21.6 kg according to ISO 1133. 2. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что модификатор вязкости имеет плотность выше 920 кг/м3, предпочтительно выше 950 кг/м3, как определено при комнатной температуре согласно ISO 1183-2.2. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the viscosity modifier has a density above 920 kg / m 3 , preferably above 950 kg / m 3 , as determined at room temperature according to ISO 1183-2. 3. Многокомпонентное волокно по п.1 или 2, отличающееся тем, что модификатор вязкости имеет скорость течения расплава в интервале 0,1-50 г/10 мин, предпочтительно 0,1-20 г/10 мин, более предпочтительно 0,1-10 г/10 мин, как определено при 190°С при нагрузке 21,6 кг согласно ISO 1133.3. The multicomponent fiber according to claim 1 or 2, characterized in that the viscosity modifier has a melt flow rate in the range of 0.1-50 g / 10 min, preferably 0.1-20 g / 10 min, more preferably 0.1- 10 g / 10 min, as determined at 190 ° C under a load of 21.6 kg according to ISO 1133. 4. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что материал фазового превращения имеет скрытую теплоту, по меньшей мере, 100 Дж/г и, предпочтительно, по меньшей мере, 140 Дж/г.4. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the phase transformation material has a latent heat of at least 100 J / g and, preferably, at least 140 J / g 5. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что многокомпонентное волокно содержит первый материал, имеющий МФП-эффективность, как определено отношением ΔHсмесь/(wМФП·ΔНМФП)·100, по меньшей мере, 90% и, более предпочтительно, по меньшей мере, 95, где ΔHсмесь представляет собой теплоту плавления первого материала, содержащего МФП, и wМФП представляет собой массовую фракцию МФП в первом материале, содержащем МФП, и ΔHМФП представляет собой теплоту плавления чистого МФП.5. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the multicomponent fiber contains the first material having an MFP efficiency, as defined by the ratio ΔH mixture / (w MFP · ΔH MFP ) · 100, at least 90%, and more preferably at least 95, where the ΔH mixture is the heat of fusion of the first material containing the MFP, and w the MFP is the mass fraction of the MFP in the first material containing the MFP, and the ΔH MFP is the heat of fusion of pure MFP. 6. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что многокомпонентное волокно имеет тепловую эффективность, как определено отношением ΔHволокно/(wМФП·ΔHМФП)·100, по меньшей мере, 60, выраженную в %, предпочтительно, по меньшей мере, 70%, более предпочтительно, по меньшей мере, 75%, где ΔHволокно представляет собой измеренную теплоту плавления многокомпонентного волокна, содержащего МФП, и wМФП представляет собой массовую фракцию МФП, и ΔHМФП представляет собой измеренную теплоту плавления чистого МФП.6. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the multicomponent fiber has thermal efficiency, as defined by the ratio ΔH fiber / (w MFP · ΔH MFP ) · 100, at least 60, expressed in%, preferably at least , 70%, more preferably at least 75%, where ΔH fiber is the measured heat of fusion of a multicomponent fiber containing MFP, and w MFP is the mass fraction of MFP, and ΔH MFP is the measured heat of fusion of pure MFP. 7. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что модификатор вязкости присутствует в количестве менее 50 мас.%, предпочтительно менее 40 мас.%, и, более предпочтительно менее 30 мас.%, рассчитанном по отношению к общей массе первого тела волокна.7. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the viscosity modifier is present in an amount of less than 50 wt.%, Preferably less than 40 wt.%, And more preferably less than 30 wt.%, Calculated with respect to the total weight of the first fiber body . 8. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что МФП присутствует в количестве более 50 мас.%, предпочтительно более 60 мас.%, и, более предпочтительно более 70 мас.%, рассчитанном по отношению к общей массе первого тела волокна.8. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the MFP is present in an amount of more than 50 wt.%, Preferably more than 60 wt.%, And, more preferably more than 70 wt.%, Calculated with respect to the total weight of the first fiber body. 9. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что первый материал содержит материал фазового превращения и модификатор вязкости в количестве, по меньшей мере, 90 мас.% вместе, рассчитанном по отношению к общей массе первого материала.9. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the first material contains a phase transformation material and a viscosity modifier in an amount of at least 90 wt.% Together, calculated with respect to the total weight of the first material. 10. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что материал фазового превращения выбран из углеводородных восков с температурой плавления в интервале 20-50°С, предпочтительно в интервале 25-45°С, и, более предпочтительно в интервале 27-40°С.10. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the phase transformation material is selected from hydrocarbon waxes with a melting point in the range of 20-50 ° C, preferably in the range of 25-45 ° C, and more preferably in the range of 27-40 ° FROM. 11. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что материал фазового превращения выбран из линейных углеводородных восков.11. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the phase transformation material is selected from linear hydrocarbon waxes. 12. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что модификатором вязкости является полиэтилен.12. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the viscosity modifier is polyethylene. 13. Многокомпонентное волокно по п.11, отличающееся тем, что модификатором вязкости является полиэтилен с плотностью выше 950 кг/м3.13. The multicomponent fiber according to claim 11, characterized in that the viscosity modifier is polyethylene with a density above 950 kg / m 3 . 14. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что волокно имеет скрытую теплоту, по меньшей мере, 20 Дж/г, предпочтительно, по меньшей мере, 30 Дж/г, и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 40 Дж/г, как определено ДСК-методом в интервале 0-50°С.14. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the fiber has a latent heat of at least 20 J / g, preferably at least 30 J / g, and most preferably at least 40 J / g, as determined by the DSC method in the range of 0-50 ° C. 15. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что волокно имеет прочность выше 10 сН/текс, предпочтительно выше 15 сН/текс, и, наиболее предпочтительно выше 20 сН/текс.15. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the fiber has a strength above 10 cN / tex, preferably above 15 cN / tex, and most preferably above 20 cN / tex. 16. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что отношение между вязкостью первого материала и второго материала удовлетворяет условию 0,1<вязкость 1/вязкость 2<10, где вязкость 1 представляет собой комплексную вязкость при угловой частоте 10 рад/с первого материала, содержащего МФП, и вязкость 2 представляет собой комплексную вязкость при угловой частоте 10 рад/с второго материала, где вязкости измерены при температуре экструзии, используемой в процессе прядения из расплава, т.е. при установленной температуре фильеры.16. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the ratio between the viscosity of the first material and the second material satisfies the condition 0.1 <viscosity 1 / viscosity 2 <10, where viscosity 1 is the complex viscosity at an angular frequency of 10 rad / s of the first the material containing the MFP, and viscosity 2 is the complex viscosity at an angular frequency of 10 rad / s of the second material, where the viscosity is measured at the extrusion temperature used in the process of spinning from the melt, i.e. at the set die temperature. 17. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что второй материал представляет собой волокнообразующий полимер, который не растворяется в материале фазового превращения при температурах выше температуры плавления волокнообразующего полимера или температуры размягчения в случае аморфного полимера.17. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the second material is a fiber-forming polymer that does not dissolve in the phase transformation material at temperatures above the melting temperature of the fiber-forming polymer or softening temperature in the case of an amorphous polymer. 18. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что второй материал содержит полимеры, выбранные из сложных полиэфиров и полиамидов.18. The multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the second material contains polymers selected from polyesters and polyamides. 19. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что волокно содержит, по меньшей мере, одно или более первых тел волокна (51) и, по меньшей мере, одно или более вторых тел волокна (52).19. A multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the fiber contains at least one or more first fiber bodies (51) and at least one or more second fiber bodies (52). 20. Многокомпонентное волокно по п.1, отличающееся тем, что волокно содержит, по меньшей мере, одно или более первых тел волокна (61), по меньшей мере, одно или более вторых тел волокна (62) и, по меньшей мере, одно или более третьих тел волокна (63), которые состоят из третьего материала.20. A multicomponent fiber according to claim 1, characterized in that the fiber contains at least one or more first fiber bodies (61), at least one or more second fiber bodies (62) and at least one or more than third fiber bodies (63), which are composed of a third material. 21. Текстильный материал, содержащий многокомпонентные волокна по любому из пп.1-20.21. A textile material containing multicomponent fibers according to any one of claims 1 to 20. 22. Ткань, содержащая многокомпонентные волокна по любому из пп.1-20.22. A fabric containing multicomponent fibers according to any one of claims 1 to 20. 23. Ткань по п.22, отличающаяся тем, что ткань имеет скрытую теплоту, по меньшей мере, 10 Дж/г, предпочтительно, по меньшей мере, 20 Дж/г.23. The fabric according to item 22, wherein the fabric has a latent heat of at least 10 J / g, preferably at least 20 J / g 24. Впитывающее изделие, содержащее многокомпонентные волокна по любому из пп.1-20. 24. An absorbent article containing multicomponent fibers according to any one of claims 1 to 20.
RU2010112922/05A 2007-09-03 2007-09-03 Multicomponent fibre RU2444583C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112922/05A RU2444583C2 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Multicomponent fibre

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112922/05A RU2444583C2 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Multicomponent fibre

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010112922A RU2010112922A (en) 2011-10-10
RU2444583C2 true RU2444583C2 (en) 2012-03-10

Family

ID=44804727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010112922/05A RU2444583C2 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Multicomponent fibre

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2444583C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079585C1 (en) * 1988-05-05 1997-05-20 Данаклон А/С Thermally bound hydrophylic bicomponent polyolefin fiber and method of its production
JP2004011032A (en) * 2002-06-03 2004-01-15 Idemitsu Technofine Co Ltd Temperature control fiber, and temperature control fabric member
EP1484378A1 (en) * 2002-03-12 2004-12-08 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Heat storing material, composition thereof and their use
WO2007035483A1 (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Fiber Innovation Technology, Inc. Multicomponent fiber comprising a phase change material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079585C1 (en) * 1988-05-05 1997-05-20 Данаклон А/С Thermally bound hydrophylic bicomponent polyolefin fiber and method of its production
EP1484378A1 (en) * 2002-03-12 2004-12-08 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Heat storing material, composition thereof and their use
JP2004011032A (en) * 2002-06-03 2004-01-15 Idemitsu Technofine Co Ltd Temperature control fiber, and temperature control fabric member
WO2007035483A1 (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Fiber Innovation Technology, Inc. Multicomponent fiber comprising a phase change material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010112922A (en) 2011-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9725633B2 (en) Multi-component fibres
JP6659936B2 (en) Temperature controlled cellulosic fiber and its use
US20110117353A1 (en) Fibers and articles having combined fire resistance and enhanced reversible thermal properties
EP1707657A1 (en) Process for producing elastic and/or water degradable webs from composite filaments
US20030114066A1 (en) Uniform distribution of absorbents in a thermoplastic web
KR20190045288A (en) Textile filling materials and textile products using them
US20210348315A1 (en) Thermal regulating three-dimensional insulative structures and articles comprising the same
JP2001521846A (en) Durable and absorbent spunlace fabric structure
RU2444583C2 (en) Multicomponent fibre
JP4785596B2 (en) Composite fiber, production method thereof, and fiber structure using the same
JP2801333B2 (en) Fiber structure
TWI827160B (en) Fiberballs having a core region and a shell region, follow-up products thereof, and their preparation process and use
JP6788367B2 (en) Composite fiber and batting
JP2023021744A (en) Textile product
JPH1193054A (en) Sanitary material
JP2002138359A (en) Polyethylene-based conjugate filament nonwoven fabric
JP4995688B2 (en) Composite fiber, production method thereof, and fiber structure using the same
JP2014148774A (en) Nonwoven fabric and method for producing the same
JP2024020113A (en) Core-sheath composite fiber

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner