SK162003A3

SK162003A3 - Polymer filaments having profiled cross-section

Info

Publication number: SK162003A3
Application number: SK16-2003A
Authority: SK
Inventors: Peter Michael Lancaster
Original assignee: Du Pont
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2004-06-08
Also published as: CN1291075C; DE60134856D1; EP1299581B1; ES2310184T3; KR20030020918A; PL205183B1; BR0112503B1; GB2364667A; BR0112503A; KR100761640B1; AU2001271834A1; TW513493B; CN1500161A; WO2002004720A1; CA2410555C; PL362054A1; ATE401434T1; JP2004502882A; MXPA03000149A; CA2410555A1

Abstract

The invention provides a profiled polymer filament having an open hollow cross-sectional shape normal to the longitudinal axis of the filament, wherein the cross-section is dimensioned to prevent the filament from interlocking with a second filament of the same cross-section. The invention also provides methods of manufacture of such filaments by melt spinning a polyamide, and spinnerets suitable for use in melt spinning such filaments.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Predložený vynález sa týka syntetických polymérových vláken s prierezom profilovaným v tvare s „otvorenou dutinou kolmým na pozdĺžnu os vlákna. Vynález sa ďalej týka zvlákňovacích platní na vytláčanie vláken z taveniny a spôsobov výroby týchto vláken vytláčaním z taveniny.The present invention relates to synthetic polymer fibers with a cross-section profiled in the form of an "open cavity" perpendicular to the longitudinal axis of the fiber. The invention further relates to spinning plates for melt extrusion fibers and methods for producing these fibers by melt extrusion.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Textilné vlákna alebo nite zo syntetických polymérov, najmä z polyamidových polymérov, ako je napríklad nylon 66 a nylon 6, a multifilné priadze vytláčané z taveniny z rovnakých polyamidových polymérov sa vyrábajú na odevné účely ako čiastočne orientovaná priadza (POY) a dĺžená priadza. POY bude mať pomerné predĺženie pri pretrhnutí väčšie ako približne 55 % a dĺžená priadza bude mať menšie pomerné predĺženie pri pretrhnutí. Najčastejší tvar priečneho prierezu každého vlákna tvoriaceho multifilné priadze ktoréhokoľvek typu, napríklad POY a dĺženú priadzu, je kruhový. Obmeny jednotlivých tvarov prierezu vláken zahŕňajú trojlaločnatý alebo šesťlaločnatý, zverejnený v japonskom patentovom dokumente Kokoku 01-20243 (Nihon Ester KK), zúbkovaný oválny prierez, zverejnený v US patente 5,834,119 (Roop) a duté polyamidové vlákna s jednoduchou pozdĺžnou dutinou, zverejnené v US patente 5,604,036 (Bennett et al.).Textile fibers or threads of synthetic polymers, in particular polyamide polymers such as nylon 66 and nylon 6, and multifilament melt extruded yarns of the same polyamide polymers are produced for garment purposes as partially oriented yarn (POY) and elongated yarn. The POY will have an elongation at break greater than about 55% and the elongated yarn will have a smaller elongation at break. The most common cross-sectional shape of each fiber forming multifilament yarns of any type, such as POY and elongated yarn, is circular. Variations in the individual cross-sectional shapes of the fibers include trilobal or hexalobular, disclosed in Japanese Patent Kokoku 01-20243 (Nihon Ester KK), serrated oval cross-section, disclosed in US Patent 5,834,119 (Roop), and hollow polyamide fibers with a single longitudinal cavity, No. 5,604,036 (Bennett et al.).

Všetky vyššie uvedené príklady sú známymi variantmi POY s profilovaným tvarom prierezu a dĺžených priadzí. Vlákna, ktoré majú iný tvar prierezu ako kruhový, poskytujú multifilné priadze na textílie a odevy s rozličnou vizuálnou estetikou, nepriesvitnosťou, krytím a ľahkosťou. Priadze z dutých vláken, napríklad p>riadze z uvedeného posledného US patentu, poskytujú ľahšie textílie a odevy a zvyšujú schopnosť zadržiavať teplo v porovnaní s bežnými kruhovými vláknami bez pozdĺžnej dutiny. Priadze z dutých vláken sú vhodné najmä na odevné využitie, ak sa tvarujú bežnými spôsobmi, napríklad tvarovaním vzduchovou dýzou (AJT) a tvarovaním nepravým zákrutom (FTT), aby sa zLskali objemné priadze. Duté hladké priadze na priame použitie na tkanie sú taktiež známe.All the above examples are known variants of POY with profiled cross-sectional shape and elongated yarns. Fibers having a non-circular cross-sectional shape provide multifilament yarns for textiles and garments with varying visual aesthetics, opacity, coverage and ease. Hollow fiber yarns, such as those of the last US patent, provide lighter textiles and garments and increase the heat retention capability compared to conventional circular fibers without a longitudinal cavity. Hollow fiber yarns are particularly suitable for garment applications when they are formed by conventional methods, for example, air jet forming (AJT) and false twist forming (FTT), to obtain bulky yarns. Hollow plain yarns for direct use in weaving are also known.

Čiastočne orientované aj hladké nylonové priadze s veľkým prázdnym objemom v dutine zverejňuje Bennett et al. Avšak vlákna s pozdĺžnymi prázdnymi priestormi je ťažké bezchybne spájať pri spriadaní a môžu sa aj závažne deformovať v priebehu procesu tvarovania. Výsledkom môžu byť vlákna s prierezom v tvare písmena C a/alebo s prierezom v tvare spľasnutých rúrok. Vlákna v tvare písmena C sa môžu navzájom tesne zhusťovať za straty voľného priestoru medzi susednými vláknami. Okrem toho vlákna s prierezom v tvare písmena C a prierezy v tvare spľasnutých rúrok vedú k nežiaducim vlastnostiam priadze a textílií ako výsledok takých javov. Zvýšená hustota textílie a znížené zadržiavanie tepla textílie a odevov patria k nežiaducim vlastnostiam. Okrem toho priadze z vláken s rozličným množstvom prasknutých pozdĺžnych dutín podporujú nevyrovnanosť farbených textílií a neporušené dutiny vlákna poskytujú vhodný priestor prípadným baktériám.Partially oriented and smooth nylon yarns with a large void volume in the cavity are disclosed by Bennett et al. However, fibers with longitudinal voids are difficult to bond flawlessly during spinning and can also be severely deformed during the forming process. This may result in fibers having a C-shaped cross-section and / or a collapsed-tube cross-section. The C-shaped fibers may densify each other closely for losing free space between adjacent fibers. In addition, the C-shaped fibers and the collapsed-tube cross-sections lead to unwanted properties of the yarn and fabrics as a result of such phenomena. Increased fabric density and reduced heat retention of textiles and garments are undesirable properties. In addition, yarns of fibers with varying amounts of ruptured longitudinal cavities promote misalignment of the dyed fabrics, and intact fiber cavities provide suitable space for potential bacteria.

Zistilo sa, že vyššie uvedené nevýhody sa môžu prekonať prostredníctvom výroby polymérových vláken s novým prierezom.It has been found that the above-mentioned disadvantages can be overcome by manufacturing polymer fibers with a new cross-section.

e re r

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Predložený vynález poskytuje profilované vlákno zo syntetického polyméru, ktoré má prierez v tvare „otvorenej dutiny kolmý na pozdĺžnu ofe vlákna. Prierez je dimenzovaný na zabránenie spletaniu prvého vlákna s druhým vláknom s rovnakým prierezom. To znamená, že oblasť najbližšia ku každému výbežku prierezu je širšia ako vzdialenosť medzi týmito oblasťami vymedzujúcimi otvor prierezu s otvorenou dutinou.The present invention provides a profiled synthetic polymer fiber having a " open cavity " cross-section perpendicular to the longitudinal edge of the fiber. The cross-section is sized to prevent entanglement of the first fiber with a second fiber of the same cross-section. That is, the area closest to each projection of the cross-section is wider than the distance between these areas defining the opening of the cross-section with the open cavity.

Profilované vlákna s tvarom prierezu podlá vynálezu sú poskytované prostredníctvom nového tvaru ' vytláčacej kapiláry. Vlákna podľa predloženého vynálezu sa pripravujú priamo vytláčaním z taveniny syntetického polyméru pomocou viackapilárovej zvlákňovacej platne. Výraz „otvorená dutina označuje všeobecne prierez v tvare C alebo U s dutým stredom a pevnou oblasťou vymedzujúcou stenovú časť rozkladajúcu sa okolo dutého stredu na uzavretie dutého stredu, ale s otvorom na jednej strane steny spájajúcim stred s vonkajšou stranou vlákna. Otvor je užší ako priemer dutého stredu, a tým sa vytvára vchod alebo zúženie medzi dutým stredom a vonkajškom vlákna.The profiled cross-sectional fibers of the present invention are provided by a new extrusion capillary shape. The fibers of the present invention are prepared directly by melt extrusion of a synthetic polymer using a multi-capped spinneret. The term "open cavity" generally refers to a C or U-shaped cross-section with a hollow center and a fixed region defining a wall portion extending around the hollow center to close the hollow center, but with an opening on one side of the wall connecting the center to the outside. The opening is narrower than the diameter of the hollow center, thereby creating an entrance or constriction between the hollow center and the outer fiber.

Vlákno výhodne zahŕňa tuhú časť v podstate obklopujúcu strednú dutú oblasť. Otvor vedie z vonkajška vlákna do strednej dutej oblasti. Tuhá časť zahŕňa ramená, ktoré sú zakončené pätkami. Protiľahlé povrchy pätiek vymedzujú hrdlo (najužší rozmer) otvoru. Hrdlo otvoru leží oproti radiálnemu uhlu alfa (a), ktorý nie je väčší ako 90°, výhodnejšie nie je väčší ako 75° a najvýhodnejšie je v rozpätí od 10° do 60°.The fiber preferably comprises a rigid portion substantially surrounding the central hollow region. The opening extends from the outside of the fiber to the central hollow region. The rigid portion includes arms that are ended with feet. Opposing shoe surfaces define the throat (narrowest dimension) of the opening. The orifice of the aperture lies opposite a radial angle alpha (α) of not more than 90 °, more preferably not more than 75 ° and most preferably in the range of 10 ° to 60 °.

Ako vidieť na obrázku 1, radiálny uhol alfa (a) je uhol medzi dvoma polpriamkami Ri a R₂ s počiatkom v bode C. Bod C je bod’ ležiaci na vnútornom povrchu tuhej časti vlákna, ktorý leží najďalej od referenčnej čiary R₃ tangenciálne spájajúcej výbežky pätky. Každá polpriamka Rx a R2 vedie z bodu C a dotýka sa bodu na protiľahlých povrchoch pätiek vymedzujúcich hrdlo otvoru D. Tuhá časť leží oproti radiálnemu uhlu rovnému rozdielu 360° a uhla alfa (360° - a) . Výhodne tuhá časť prierezu leží oproti radiálnemu uhlu minimálne 270°. Výhodnejšie tuhá časť leží oproti radiálnemu uhlu rovnému minimálne 300°.As seen in Fig 1, the radial angle alpha (a) is the angle between two rays R R _2, starting at point C. Point C is the point of 'lying on the inner surface of the rigid thread which is farthest from the reference line R ₃ tangentially connecting the foot heels. Each straight line Rx and R2 extends from point C and touches a point on opposite faces of the beads defining the neck of the opening D. The rigid portion lies opposite a radial angle equal to the difference of 360 ° and the angle alpha (360 ° - a). Preferably, the rigid section of the cross-section is at least 270 ° relative to a radial angle. More preferably, the rigid portion lies at least 300 ° relative to a radial angle.

Vlákna podľa predloženého vynálezu sú prispôsobené na zabraňovanie vzájomnému spájaniu alebo nahromadeniu vláken. Napríklad sa zabraňuje spájaniu zakvačením dvoch prierezov vznikajúcich zasunutím konca tuhej časti prierezu prvého vlákna do otvoru prierezu druhého vlákna. Toto zabránenie sa môže dosiahnuť tak, ako sa už opísalo, a to vytvorením tuhej časti prierezu ležiacej oproti veľkému radiálnemu uhlu, v dôsledku čoho je otvor v -priereze vlákna velmi malý. Alternatívne alebo prídavné sa môžu konce tuhej časti rozširovať, aby zabránili zasúvaniu iným vláken do otvoru.The fibers of the present invention are adapted to prevent fiber bonding or aggregation. For example, joining is prevented by the flowing of two cross-sections resulting from the insertion of the end of the rigid portion of the cross-section of the first fiber into the cross-section opening of the second fiber. This prevention can be achieved as described above by providing a rigid section of the cross section opposite a large radial angle, making the opening in the fiber cross section very small. Alternatively or additionally, the ends of the rigid portion may be widened to prevent the insertion of other fibers into the opening.

Tuhá časť prierezu vo .vláknach podľa predloženého vynálezu môže tvoriť jednoduchú súvislú krivku. Výhodne prierez zahŕňa „strednú oblúkovitú alebo základnú časť s prvým a druhým koncom a dvoma bočnými alebo „ramenovými časťami. Ramenové časti sa.rozprestierajú v podstate navzájom vedia seba od prvého a druhého konca strednej oblúkovitej časti.The rigid cross-sectional portion of the fibers of the present invention may form a single continuous curve. Preferably, the cross-section comprises a "central arcuate or base portion with first and second ends and two lateral or" arm portions. The arm portions extend substantially side by side from the first and second ends of the central arcuate portion.

V prednostných uskutočneniach, ako je napríklad tvar prierezu vlákna znázornený na obrázku 1, je tvar prierezu vlákna charakterizovaný strednou oblúkovitou časťou ý (rozprestierajúcou sa horizontálne na obrázku 1) a prvou a rIn preferred embodiments, such as the cross-sectional shape of the fiber shown in Figure 1, the cross-sectional shape of the fiber is characterized by a central arcuate portion časť (extending horizontally in Figure 1) and a first and

í í ^rr f, _r r c e -f ^r < r ^rr s s f, _y f rce ^r <r

C / > ' ' ' /λ,/' druhou predĺženou ramenovou časťou 2,3, susediacou so strednou oblúkovitou časťou, ktoré sú spravidla rovnobežné, (rozprestierajúce sa vertikálne na obrázku 1). Vzdialenejšia časť každého ramena 2,3 protiľahlá k strednej oblúkovitej časti 1^ vymedzuje rozšírenú päťkovú časť 4_. Každá päťková časť £ je' charakterizovaná rozmerom F, dĺžkou pätky, ako sa znázorňuje na obrázku 1. Profilovaný prierez vlákna je otvorený v strede. Táto otvorená časť je ohraničená na troch stranách ramenovými časťami 2,3 a strednou oblúkovitou základnou časťou jL. Päťkové časti 4ý sú orientované v podstate navzájom vedia seba vymedzujúc otvor medzi protiľahlými povrchmi päťkových častí s rozmerom D vedúcim do otvorenej časti, ako sa znázorňuje na obrázku 1. Rozmer D je menší ako rozmer F. V dôsledku toho je ktorákoľvek pätka na ktoromkoľvek ramene profilovaného vlákna dostatočne veľká vzhľadom na otvor medzi párom ramien na ktoromkoľvek inom rovnakom vlákne na zabránenie uloženia (zapadnutia) pätky prvého vlákna medzi ramená iného vlákna v multifilnom pradene, ako sa znázorňuje na obrázku 2.The second elongated arm portion 2,3, adjacent to the central arcuate portion, which is generally parallel (extending vertically in Figure 1). The distal portion of each arm 2.3 opposite the central arcuate portion 1 defines an expanded five-portion 4. Each bead portion 6 is characterized by the dimension F, the length of the bead as shown in Figure 1. The profiled cross-section of the filament is open in the center. This open portion is bounded on three sides by the arm portions 2,3 and the central arcuate base portion 11. The five-part portions 4y are oriented substantially side by side defining an opening between opposing surfaces of the five-dimension D-portions leading to the open portion as shown in Figure 1. The D-dimension is less than the F-dimension. The fibers are large enough to have an opening between a pair of arms on any other same fiber to prevent the heel of the first fiber from fitting between the arms of another fiber in the multifilament yarn as shown in Figure 2.

Výhodne je polymérom použitým na vytvorenie profilovaného polymérového vlákna podľa predloženého vynálezu polyamid. Výhodnejšie má polyamidový polymér relatívnu viskozitu, stanovenú metódou s použitím kyseliny mravčej, vyššiu ako 40 a ešte výhodnejšie je relatívna viskozita polyamidu stanovená metódou s použitím kyseliny mravčej v rozpätí od 46 do 56. Výhodne je polyamid zvolený zo súboru zahŕňajúceho nylon 66 a nylon 6 a kopolyamidy.Preferably, the polymer used to form the profiled polymer fiber of the present invention is a polyamide. More preferably, the polyamide polymer has a relative viscosity as determined by the formic acid method of greater than 40, and even more preferably the relative viscosity of the polyamide is determined by the formic acid method in the range of 46 to 56. Preferably the polyamide is selected from nylon 66 and nylon 6; copolyamides.

Výhodne je lineárna hustota jedného vlákna 0,5 až 20 dtex a výhodnejšie je v rozpätí od 2 do 10 dtex.Preferably, the linear density of one fiber is 0.5 to 20 dtex, and more preferably is in the range of 2 to 10 dtex.

Najvýhodnejšie je menšia ako 4 dtex.Most preferably it is less than 4 dtex.

Výhodne je tvar prierezu vlákna v podstate konštantný po celej dĺžke vlákna. Výhodne je nerovnomernosť vlákna menšia ako 1 Uster%.Preferably, the cross-sectional shape of the fiber is substantially constant over the entire length of the fiber. Preferably, the unevenness of the fiber is less than 1 Uster%.

Profilované vlákna podľa predloženého vynálezu poskytujú priadzu s menšou jednotkovou hmotnosťou, najmä po tvarovaní AJT (tvarovanie vzduchovou dýzou) alebo po tvarovaní FTT (tvarovanie nepravým zákrutom). Priadza zahŕňa veľký voľný objem vzduchovej medzery. Objem vzduchovej medzery podporuje zvýšené zadržiavanie tepla textíliami a odevmi vyrobenými z priadze. Keď sa priadza pletie alebo tká na textílie, poskytuje menej hustú textíliu v porovnaní s podobne vytvorenými textíliami len z vláken s kruhovým prierezom. Okrem toho priadza má vysokú schopnosť pohlcovať vlhkosť.The profiled fibers of the present invention provide a yarn with a lower unit weight, especially after AJT (air jet) or FTT (false twist) forming. The yarn comprises a large free volume of air gap. The volume of the air gap promotes increased heat retention by textiles and garments made of yarn. When the yarn is knitted or woven onto fabrics, it provides a less dense fabric as compared to similarly formed fabrics made of circular cross-section fibers only. In addition, the yarn has a high moisture-absorbing capacity.

Predložený vynález ďalej poskytuje aj multifilnú priadzu obsahujúcu aspoň časť profilovaných vláken podľa predloženého vynálezu.The present invention further provides a multifilament yarn comprising at least a portion of the profiled fibers of the present invention.

Priadza výhodne obsahuje minimálne 10 % hmotn. profilovaných vláken podľa predloženého vynálezu, výhodnejšie minimálne 25 % takých vláken, ešte výhodnejšie minimálne 50 % takých vláken a najvýhodnejšie v podstate pozostáva z takých vláken.The yarn preferably comprises at least 10 wt. the profiled fibers of the present invention, more preferably at least 25% of such fibers, even more preferably at least 50% of such fibers, and most preferably consist essentially of such fibers.

Predložený vynález ďalej poskytuje výrobok obsahujúci aspoň časť priadze podľa predloženého vynálezu. Výhodne tento výrobok zahŕňa textíliu, ktorá je upletená alebo utkaná z priadze podľa predloženého vynálezu.The present invention further provides an article comprising at least a portion of the yarn of the present invention. Preferably, the article comprises a fabric that is knitted or woven from the yarn of the present invention.

Ďalším aspektom predloženého vynálezu je zvlákňovacia dýza na výrobu profilovaných vláken s otvorenou dutinou podľa predloženého vynálezu vytláčaním polyméru z taveniny na r f r r .· r : ('' ^{1 :} Another aspect of the present invention is a spinneret for the production of profiled open hollow filaments according to the present invention, extrusion of the polymer melt to RFRR. · R ( '' ^1:

7,,·, - ' vlákna. Zvlákňovacia dýza zahŕňa platňu s horným a dolným povrchom, ktoré sú spojené sústavou kapilár. Tvar, velkosť a konfigurácia kapilár sú prispôsobené na tavné zvlákňovanie vláken podlá predloženého vynálezu. Konkrétne buď každá kapilára zahŕňa dva susedné segmenty, ako sa znázorňuje na obrázku 3a, prostredníctvom ktorých sa získa prierez vlákna s otvorenou dutinou pozdĺžnou vzhľadom na os vlákna, keď sa prúdy roztaveného polyméru z každého segmentu spájajú v bode medzi segmentmi, alebo každá kapilára má priečny prierez s otvorenou dutinou, ako sa znázorňuje na obrázku 3b.7,, ·, - 'fibers. The spinneret includes a plate with upper and lower surfaces connected by a capillary array. The shape, size and configuration of the capillaries are adapted to melt spinning the fibers of the present invention. Specifically, either each capillary comprises two adjacent segments, as shown in Figure 3a, to obtain a cross-section of the open-cavity fiber longitudinally with respect to the fiber axis when the molten polymer streams from each segment are joined at a point between segments, or each capillary has a transverse the open cavity cross-section as shown in Figure 3b.

Prednostnou zvlákňovacou platňou na výrobu profilovaných vláken s otvorenou dutinou je platňa, ktorá má každú kapiláru obsahujúcu dva segmenty z obrázka 3a. Každý segment je tvorený priamou dlhou časťou 30, ktorá má na každom konci spoj s párom vyčnievajúcich častí. Na prvom konci majú vyčnievajúce časti páru rovnakú plochu a každá zahŕňa priamu časť 31,32 zakončenú okrúhlou časťou 33,34. Na druhom konci (oproti prvému) je pár vyčnievajúcich častí s rozdielnou plochou. Prvá vyčnievajúca časť s rozdielnou plochou je tvorená priamou časťou 35 a okrúhlou časťou 36 a druhá vyčnievajúca časť s rozdielnou plochou je tvorená priamou časťou 37 a okrúhlou časťou 38. Teda každý segment kapiláry má tri rovnaké vyčnievajúce časti, dve na jednom konci a jednu na opačnom konci. Odlišná (dlhšia) vyčnievajúca časť prítomná na každom segmente je tvorená priamou časťou 37 a okrúhlou časťou 38. Výhodnejšie každý segment je neprekrývajúcim sa zrkadlovým obrazom druhého segmentu, ako sa napríklad znázorňuje na obrázku 3a. Tento vzájomný vzťah s neprekrývajúcimi sa zrkadlovými obrazmi znamená, že každý segment sa správa ako lavá a pravá ruka.A preferred spinner plate for the production of open-profile profiled fibers is a plate having each capillary comprising the two segments of Figure 3a. Each segment is formed by a straight long portion 30 having a joint at each end with a pair of projecting portions. At the first end, the protruding portions of the pair have the same area, and each includes a straight portion 31, 32 terminated by a circular portion 33, 34. At the other end (as opposed to the first) there are a pair of protruding portions of different area. A first protruding portion with a different area is formed by a straight portion 35 and a circular portion 36 and a second protruding portion with a different area is formed by a straight portion 37 and a circular portion 38. Thus, each capillary segment has three equal protruding portions, two at one end and one at the opposite. end. The different (longer) projecting portion present on each segment is formed by a straight portion 37 and a circular portion 38. More preferably, each segment is a non-overlapping mirror image of the second segment, as shown in Figure 3a, for example. This relationship with non-overlapping mirror images means that each segment behaves like a left and right hand.

Prierez vlákna s otvorenou dutinou kolmý na pozdĺžnu os vlákna sa získa, keď sa prúdy roztaveného termoplastického polyméru z každého segmentu kapiláry spájajú v bode medzi vyčnievajúcimi časťami týchto dvoch segmentov. To znamená, že prierez vlákna s otvorenou dutinou podľa vynálezu sa vytvorí, keď prúd roztaveného polyméru sa spája medzi protiľahlými okrúhlymi časťami 38 ľavého a pravého segmentu kapiláry znázorneného na obrázku 3a.A cross-section of the open-cavity fiber perpendicular to the longitudinal axis of the fiber is obtained when the molten thermoplastic polymer streams from each segment of the capillary join at a point between the protruding portions of the two segments. That is, the cross-section of the open-cavity fiber according to the invention is formed when the molten polymer stream connects between opposing round portions 38 of the left and right segments of the capillary shown in Figure 3a.

V prípade, že kapiláry samotné majú prierez s otvorenou dutinou, kapilára znázornená na obrázku 3b je prednostným tvarom prierezu zvlákňovacej dýzy na výrobu profilovaných vláken s otvorenou dutinou. Každá kapilára má tvar prierezu obsahujúci prvú priamu časť 40 s prvým koncom a druhým koncom, ktoré sú navzájom protiľahlé. Rozvetvením od prvého konca prvej priamej časti 40 je druhá priama časť 48 a tretia priama časť 50. Druhá priama časť 48 je zakončená okrúhlou časťou 49 a tretia priama časť 50 sa predlžuje k bodu rozvetvenia; kde sa štvrtá priama časť 53 a piata priama časť 52 rozkladá z tohto bodu rozvetvenia. Štvrtá a piata priama časť majú navzájom rozdielnu plochu a každá je zakončená okrúhlou časťou 54 a 51. Podobne rozvetvením z druhého konca prvej priamej časti je šiesta priama časť 41 a siedma priama časť 4 3. Šiesta priama časť 41 je zakončená okrúhlou časťou 42 a siedma priama časť 43 sa predlžuje k bodu rozvetvenia; pričom ôsma priama časť 46 a deviata priama časť 44 sa rozkladá z tohto bodu rozvetvenia. Ôsma a deviata priama časť majú navzájom rozdielnu plochu a každá je zakončená okrúhlou časťou 4 5 a 4 7.In the case where the capillaries themselves have a cross-section with an open cavity, the capillary shown in Figure 3b is the preferred cross-sectional shape of the spinneret for producing profiled open-cavity fibers. Each capillary has a cross-sectional shape comprising a first straight portion 40 with a first end and a second end that are opposed to each other. The branching from the first end of the first straight portion 40 is the second straight portion 48 and the third straight portion 50. The second straight portion 48 terminates in a circular portion 49 and the third straight portion 50 extends to the branching point; wherein the fourth straight portion 53 and the fifth straight portion 52 extend from this branching point. Similarly, the branching from the second end of the first straight portion is the sixth straight portion 41 and the seventh straight portion 4 3. The sixth straight portion 41 is terminated by the round portion 42 and the seventh straight portion 54 and 51. the straight portion 43 extends to the branching point; wherein the eighth straight portion 46 and the ninth straight portion 44 extend from this branch point. The eighth and ninth straight portions have a different area from each other, and each is terminated by a circular portion 4 5 and 4 7.

V ďalšom aspekte poskytuje vynález spôsob výroby dlžených priadzí a čiastočne orientovaných priadzí (POY) s modifikovaným prierezom vláken podľa predloženého vynálezu.In another aspect, the invention provides a method for producing stretched yarn and partially oriented yarn (POY) with a modified fiber cross section according to the present invention.

Tento spôsob všeobecne zahŕňa vytláčanie polyamidovej taveniny, zvyčajne nylonu 66 a nylonu 6 s RV 40 až 60 (stanovenou metódou s použitím kyseliny mravčej) a výhodne s RV 48 až 52, za účelom vytvorenia veľkého počtu vláken. Zvlákňovacia dýza podľa vynálezu sa udržiava pri teplote zvolenej v rozpätí 245 až 295 ’C, výhodnejšie pri 280 ’C. Mnohonásobné vlákna vytlačené cez zvlákňovaciu dýzu sa ochladia v priečnom prúde vzduchu za vzniku tuhých vláken. Tieto vlákna sa môžu spracovať olejom, zbiehať, splietať a dĺžiť alebo môžu zostať nedĺžené pred navíjaním multifilnej priadze rýchlosťou vyššou ako 3000 metrov za minútu (m/min).This method generally involves extruding a polyamide melt, typically nylon 66 and nylon 6, with an RV of 40 to 60 (as determined by the formic acid method), and preferably with an RV of 48 to 52, to form a large number of fibers. The spinneret of the invention is maintained at a temperature selected in the range of 245-295 ° C, more preferably at 280 ° C. The multiple fibers extruded through the spinneret are cooled in a cross-flow of air to form stiff fibers. These fibers may be oil treated, converge, entwine and lengthen or may remain undrawn prior to winding the multifilament yarn at a speed of more than 3000 meters per minute (m / min).

Vzhľadom na spôsob schematicky znázornený na obrázku 5 sa dlžená priadza vyrobí postupovaním podľa dráhy A.Referring to the method schematically shown in Figure 5, the drawn yarn is made by following the path A.

Roztavený polymér 10, polyamid, sa čerpá do rotačného puzdra 20 a vháňa cez zvlákňovaciu platňu 30 za vzniku vláken 40. Vystupujúce vlákna 40 sa ochladia priečnym vzduchovým prúdom 50 s rýchlosťou prúdenia vzduchu približne 0,15 metrov až 0,5 metrov za minútu. Ochladené vlákna sa zbiehajú na priadzu 60 a výhodne sa na výsledné pradeno v 70 aplikuje konečná úprava olejom a vodou. Priadza 60 postupuje cez prvú spletaciu vzduchovú trysku 80 za účelom získania zmiešanej priadze 90. Priadza 90 postupuje k prvej galete 92 (podávací valček) a k jej pridruženému deliacemu valčeku, niekoľkokrát sa ovinie kvôli zabráneniu zosunu a potom k druhej galete 94 (dĺžiaci valček) a jeho pridruženému deliacemu valčeku. DÍžiaci valček 94 sa pohybuje obvodovou rýchlosťout60 až 100 %, výhodne· 80 %, vyššou ako podávací valček 92. Pradeno sa tak dĺži (preťahuje), výhodne s celkovým faktorom približne 1,8, za zníženia celkového titra priadze a za vytvorenia priadze 100. DÍžená priadza 100 sa výhodne spracuje relaxačným zariadením 110, aby sa ustálilo dĺženie a relaxovanie priadze, ako sa to zvyčajne uskutočňuje v tomto odbore. Môže sa využiť ktorékoľvek známe relaxačné zariadenie, vrátane pary, zohriatej kvapaliny, horúcej dutinky, horúcej pätky a zohrievaných valčekov. Relaxované pradeno 120 poprípade prechádza cez druhú spletaciu dýzu 130 a poprípade sa upraví olejom predtým, ako sa relaxovaná priadza 140 navinie na dutinku 150 rýchlosťou navíjania vyššou ako 3000 metrov za minútu, výhodnejšie rýchlosťou približne 3800 metrov za minútu. Výsledná dĺžená priadza má pomerné predĺženie pri pretrhnutí 25 až 45 %, výhodne 40 až 45 % a špecifickú pevnosť 35 až 45 cN/tex.The molten polymer 10, the polyamide, is pumped into the rotary housing 20 and blown through the spinnerette 30 to form fibers 40. The exiting fibers 40 are cooled by cross-flow 50 with an air flow rate of about 0.15 meters to 0.5 meters per minute. The cooled fibers converge on the yarn 60 and preferably the finished yarn at 70 is applied with an oil and water finish. The yarn 60 proceeds through the first entanglement air nozzle 80 to obtain the mixed yarn 90. The yarn 90 proceeds to the first roller 92 (feed roller) and its associated separating roller, wraps several times to prevent sliding and then to the second roller 94 (extension roller) and its associated separating roller. The drag roller 94 moves at a peripheral speed of 60 to 100%, preferably 80 80%, higher than the feed roller 92. The skein thus extends (preferably) with a total factor of approximately 1.8, reducing the total yarn titer and forming the yarn 100. The towed yarn 100 is preferably treated with a relaxation device 110 to stabilize the length and relaxation of the yarn, as is usually done in the art. Any known relaxation device can be utilized, including steam, heated liquid, hot core, hot foot and heated rollers. The relaxed skein 120 optionally passes through the second entanglement nozzle 130 and is optionally treated with oil before the relaxed yarn 140 is wound onto the core 150 at a winding speed of more than 3000 meters per minute, more preferably at about 3800 meters per minute. The resulting elongated yarn has a elongation at break of 25-45%, preferably 40-45%, and a specific strength of 35-45 cN / tex.

Alternatívne vzhľadom na spôsob schematicky znázornený na obrázku 5 sa vyrobí čiastočne orientovaná priadza (POY) postupujúc podľa dráhy B. Roztavený polymér 10, polyamid, sa čerpá do rotačného puzdra 20 a vháňa cez zvlákňovaciu platňu 30 za vzniku vláken 40. Vystupujúce vlákna sa ochladia priečnym vzduchovým prúdom 50 s rýchlosťou prúdenia vzduchu približne 0,15 metrov až 0,5 metrov za minútu. Ochladené vlákna sa zbiehajú na priadzu 60 a na výsledné pradeno v 70 sa aplikuje konečná úprava olejom a vodou. Priadza 60 postupuje cez parnú atmosféru obsahujúcu medzietážovú rúrku 75, ktorá je známa v tomto odbore. Parou spracovaná priadza 85 sa premieša v 80, čiastočne ovinie okolo galety 82 a galety 8 4, ktoré kontrolujú akékoľvek zmeny napätia, ktoré sa môžu vyskytnúť pri navíjaní priadze. Priadza 115 sa navinie vo forme návinu priadze na dutinku 160 rýchlosťou približne 3800 metrov za minútu. Výhodne vyrobená POY má pomerné predĺženie pri pretrhnutí 55 až 85 % a špecifickú pevnosť 25 až 40 cN/tex, výhodne približne 30 cN/tex.Alternatively, according to the method schematically shown in Figure 5, a partially oriented yarn (POY) is produced following the path B. The molten polymer 10, polyamide, is pumped into the spinner bush 20 and blows through the spinneret 30 to form fibers 40. air flow 50 having an air flow rate of about 0.15 meters to 0.5 meters per minute. The cooled fibers converge on the yarn 60 and the resulting yarn at 70 is treated with an oil and water finish. The yarn 60 is passed through a steam atmosphere comprising an intermediate tube 75 known in the art. The steam-treated yarn 85 is mixed at 80, partially wrapped around the galley 82 and the galley 84, which control any voltage variations that may occur when the yarn is wound. The yarn 115 is wound in the form of a yarn winding onto the core 160 at a speed of approximately 3800 meters per minute. Preferably, the POY produced has a elongation at break of 55 to 85% and a specific strength of 25 to 40 cN / tex, preferably about 30 cN / tex.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obrázok 1 znázorňuje prierez vlákna s prednostným tvarom, kolmý na pozdĺžnu os vlákna s rozmermi R, F a D, polpriamkami Ri a R2, referenčným bodom C, referenčnou dotyčnicou R₃ a uhlom alfa (a).Figure 1 shows a cross-section of a filament with a preferred shape, perpendicular to the longitudinal axis of the filament with dimensions R, F and D, the straight lines R1 and R2, the reference point C, the reference tangent R ₃ and the angle α (α).

Obrázok 2 znázorňuje prierez dvoch susedných vláken podlá vynálezu, kolmý na pozdĺžnu os vláken.Figure 2 shows a cross-section of two adjacent fibers according to the invention, perpendicular to the longitudinal axis of the fibers.

Obrázok 3a je pôdorysom (v meritku) dvoch segmentov zvlákňovacej kapiláry s tvarom prierezu podlá predloženého vynálezu.Figure 3a is a plan view (to scale) of two segments of a spinning capillary having a cross-sectional shape according to the present invention.

Obrázok 3b je pôdorysom (v meritku) zvlákňovacej kapiláry s jedným segmentom s tvarom prierezu podlá predloženého vynálezu.Figure 3b is a plan view (to scale) of a single-segment spinning capillary in accordance with the present invention.

Obrázok 4a je mikrofotografia pradena s prierezom obsahujúcim 26 vláken vyrobených tavným zvlákňovaním podlá predloženého vynálezu zo zvlákňovacej kapiláry s tvarom prierezu znázorneným na obrázku 3a.Figure 4a is a photomicrograph of a cross-sectional skein comprising 26 fibers made by melt spinning according to the present invention from a spinning capillary with the cross-sectional shape shown in Figure 3a.

Obrázok 4b je mikrofotografia pradena s prierezom obsahujúcim 26 vláken vyrobených tavným zvlákňovaním podľa predloženého vynálezu zo zvlákňovacej kapiláry s tvarom prierezu znázorneným na obrázku 3b.Figure 4b is a photomicrograph of a cross-section of a skein comprising 26 fibers made by melt spinning according to the present invention from a spinning capillary with the cross-sectional shape shown in Figure 3b.

Obrázok 5 je schematickým znázornením zariadenia na uskutočňovanie zvlákňovania dokonale dĺženej priadze (A) a POY (B) podľa predloženého vynálezu.Figure 5 is a schematic representation of an apparatus for performing the spinning of perfectly elongated yarn (A) and POY (B) according to the present invention.

Skúšobné metódyTest methods

Skúška nasiakavostiAbsorbency test

Princíp tejto metódy zahŕňa zavesenie pásika textílie vertikálne s jeho dolným koncom ponoreným vo vode.The principle of this method involves hanging the fabric strip vertically with its lower end submerged in water.

V pravidelných časových intervaloch sa meria výška, do ktorej vystúpi voda v textílii. Dané vzorky textílie sú 300 mm dlhé a 25 mm široké. Vzorky sa kondicionujú 16 hodín pri relatívnej vlhkosti vzduchu 85 % ± 5 % a 20 °C ± 2 °C. Maximálna výška výstupu vody s teplotou 20 °C ± 2 °C sa meria po dvoch minútach. Výška sa meria od povrchu vody po bod na textílii, ktorý označuje maximálne vystúpenie vody. Pre každý zvislý smer v textílii sa zaznamená priemerná hodnota z troch meraní.The height at which water in the fabric rises is measured at regular time intervals. The fabric samples are 300 mm long and 25 mm wide. The samples are conditioned for 16 hours at 85% ± 5% relative humidity and 20 ° C ± 2 ° C. The maximum water outlet height at 20 ° C ± 2 ° C shall be measured after two minutes. The height is measured from the surface of the water to the point on the fabric that indicates the maximum water output. For each vertical direction in the fabric, the average of the three measurements shall be recorded.

Skúška hrúbky textílieTextile thickness test

Hrúbka textílie je priemerná vzdialenosť medzi spodným a horným povrchom materiálu meraná za stanoveného tlaku. Vzorky textílie sa kondicionujú ako pri skúške nasiakavosti vodou. Použitým meracím zariadením je Shirleyho hrúbkomer s 50 cm prítlačnou pätkou. Prítlačná pätka sa nechá klesnúť s jej vlastnou hybnosťou na textíliu. Meranie sa opakuje desaťkrát a zaznamená sa priemer a štandardná odchýlka najbližšia k 0,05 mm.The thickness of the fabric is the average distance between the lower and upper surfaces of the material measured at a specified pressure. The fabric samples are conditioned as in the water absorption test. The measuring device used is a Shirley thickness gauge with a 50 cm presser foot. The presser foot is allowed to drop with its own momentum on the fabric. Repeat the measurement ten times and record the diameter and standard deviation closest to 0.05 mm.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

Prvá multifilná priadza (priadza 1A) s 96 dtex a 26 vláknami sa upriadla ako POÝ použitím zariadenia schematicky znázorneného na obrázku 5 a zvlákňovacej platne s kapilára^ii s dvoma segmentmi podľa obrázka 3a.A first multifilament yarn (yarn 1A) with 96 dtex and 26 filaments was spun as a POT using the apparatus schematically shown in Figure 5 and a spinner with a two-segment capillary according to Figure 3a.

Odrezok polyméru nylonu 66 s RV 4,0, stanovenou metódou s kyselinou mravčou, sa roztavil 10 a vytláčal cez filtračnú súpravu 20 a cez zvlákňovaciu platňu 30 s 26 kapilárami so segmentovaným tvarom prierezu znázorneným na obrázku 3a pri teplote zvlákňovania 280 °C.A nylon 66 polymer slice with an RV of 4.0, determined by the formic acid method, was melted 10 and extruded through a filter assembly 20 and a spinneret 30 with 26 capillaries with a segmented cross-sectional shape shown in Figure 3a at a spinning temperature of 280 ° C.

Potom sa vystupujúce vlákna 40 ochladili priečnym vzduchovým prúdom 50 s rýchlosťou prúdenia vzduchu 0,45 metrov za minútu. Chladiaci vzduch sa vzhladom na obrázok 3a smeroval tak, aby najprv narážal na čelné laloky 38 dvoj segmentovej kapiláry. Ochladené vlákna 60 sa zbiehali do priadze pri 70, kde sa na výsledné pradeno použila konečná úprava olejom a vodou. Konvergovaná priadza s aplikovanou konečnou úpravou postupovala dopredu pozdĺž dráhy B na obrázku 5. Priadza prechádzala cez medzietážovú rúrku 75 obsahujúcu parnú atmosféru. Priadza 85 upravené parou sa premiešala zariadením 80. Premiešaná priadza 115 sa vo forme návinu priadze navinula na dutinku 160 rýchlosťou 3800 metrov za minútu.Thereafter, the exiting fibers 40 were cooled by a transverse air jet 50 with an air flow rate of 0.45 meters per minute. Referring to Figure 3a, the cooling air was directed so as to first impact the front lobes 38 of the two-segment capillary. The cooled filaments 60 were converged into a yarn at 70 where an oil and water finish was applied to the resulting yarn. The converged yarn with the applied finishing advanced forward along lane B in Figure 5. The yarn passed through the interstage tube 75 containing the steam atmosphere. The steam-treated yarn 85 was mixed by the machine 80. The blended yarn 115 was wound in the form of a yarn winding onto the core 160 at a speed of 3800 meters per minute.

POY vyrobená týmto spôsobom má lineárnu hustotu priadze 96 decitexov, pomerné predĺženie pri pretrhnutí približne 75 % a špecifickú pevnosť 30 cN/tex. Prierez priadze je znázornený na obrázku 4a.The POY produced by this method has a linear yarn density of 96 decitex, a elongation at break of approximately 75% and a specific strength of 30 cN / tex. The cross-section of the yarn is shown in Figure 4a.

Druhá multifilná čiastočne orientovaná priadza (priadza IB) s 96 dtex a 26 vláknami sa upriadla presne ako prvá POY použitím zariadenia schematicky znázorneného na obrázku 5.A second multifilament partially oriented yarn (IB yarn) with 96 dtex and 26 filaments was spun exactly like the first POY using the device schematically shown in Figure 5.

Pre priadzu IB sa použila zvlákňovacia platňa s kapilárami podlá obrázku 3b. Pomerné predĺženie pri pretrhnutí a špecifická pevnosť bola rovnaká ako pri prvej POY. Prierez priadze IB je znázornený na obrázku 4b.A capillary spinner according to Figure 3b was used for the yarn IB. The elongation at break and the specific strength were the same as at the first POY. The cross-section of the yarn IB is shown in Figure 4b.

Porovnávacia multifilná priadza (priadza 1C) s 96 dtex a 26 vláknami sa upriadla presne ako prvá priadza s tým rozdielom, že sa zvlákňovacia platňa nahradila zvlákňovacou platňou s 26 kapilárami s „prierezom v tvare kruhu.The comparative multifilament yarn (yarn 1C) with 96 dtex and 26 filaments was spun exactly as the first yarn except that the spinneret was replaced with a 26-capillary "circular-shaped" spinneret.

Všetky vzorky IA a IB (priadze podlá vynálezu) a 1C (porovnávacia priadza s kruhovým prierezom) sa oddelene združili po 8 prameňoch a potom tvarovali vzduchovou dýzou (AJT) použitím HEBERLEIN HEMAJET (registrovaná obchodná značka) za vzniku tvarovanej priadze s 730 dtex krát 208 vláken (8 x 26 vláken). Tieto tvarované priadze sa dvakrát preložili a splietli do „dokonalej chytovej štruktúry a skúšali na priepustnosť tepla.All samples IA and IB (yarns of the invention) and 1C (comparative yarn with circular cross-section) were separately pooled by 8 strands and then molded with an air jet (AJT) using HEBERLEIN HEMAJET (registered trademark) to form a shaped yarn with 730 dtex x 208 fibers (8 x 26 fibers). These molded yarns were folded twice and braided into a "perfect catch structure" and tested for heat permeability.

Metóda na skúšanie priepustnosti tepla bola v podstate rovnaká ako metóda podľa ASTM D1518-85 (znovu schválená r.The heat permeability test method was essentially the same as that of ASTM D1518-85 (re - approved r.

1990). Táto metóda meria čas prestupu tepla z teplej, suchej, horizontálnej plochej platne s konštantnou teplotou cez vrstvu upleteného chytového testovaného materiálu do relatívne pokojnej, chladnej atmosféry. Merala sa tepelná odolnosť a vypočítala sa tepelná izolácia alebo hodnota CLO.1990). This method measures the heat transfer time from a warm, dry, horizontal flat plate with a constant temperature through a layer of knitted hold test material to a relatively quiet, cool atmosphere. The heat resistance was measured and the thermal insulation or CLO value was calculated.

Skratka „CLO je jednotka „tepelnej odolnosti odevu v ASTMThe abbreviation "CLO" is the unit of thermal resistance of a garment in ASTM

D1518 a je rovná 0,155 (°Cm²W^_1). Základná teplota bola 25 °C (Τχ) a teplota hlavnej platne bola 35 °C (T₂). Minimálny tlak aplikovaný na chytový úplet bol v priebehu postupu testu 260 _2D1518 and is equal to 0.155 (° Cm ² W ^-1 ). The base temperature was 25 ° C (Τχ) and the main plate temperature was 35 ° C (T ₂ ). The minimum pressure applied to the catch fabric was 260-2 during the test procedure

Nm . Kazda vzorka sa testovala trikrát za získania priemerného výsledku uvedeného v tabulke 1 nižšie.Nm. Each sample was tested in triplicate to obtain the average result shown in Table 1 below.

Výsledky tejto skúšky, uvedené v tabulke 1, ukazujú 13 až 15% zvýšenie tepelnej odolnosti výhodnej priadze s prierezom s otvorenou dutinou v porovnaní s priadzou s kruhovým prierezom v pletenej štruktúre. Podobne sa zvýšili hodnoty CLO priadze s prierezom s otvorenou dutinou v porovnaní s priadzou s kruhovým prierezom v pletenej štruktúre o 13 až 15 %. Samozrejme testovaná priadza z vláken s otvorenou dutinou v pletenej štruktúre je lepším tepelným izolantom v porovnaní s priadzou z kruhových vláken.The results of this test, shown in Table 1, show a 13 to 15% increase in the heat resistance of a preferred open cavity cross-section yarn compared to a circular cross-section yarn in a knitted structure. Similarly, the CLO values of the open-cavity cross-section yarn increased by 13-15% compared to the circular cross-section yarn in the knitted structure. Of course, the open-cavity fiber yarn tested in the knitted structure is a better thermal insulator compared to the circular fiber yarn.

Tabulka 1Table 1

Priadza použitá v chytovom úplete Yarn used in a catch knit Tepelná odolnosť m² °C W'¹ x (10³)Heat Resistance m ² ° C W ' ¹ x (10 ³ ) Hodnota CLO m² °C W^-1/ (0, 155) ASTM D1518-85CLO m ² ° CW ^-1 / (0, 155) ASTM D1518-85 Priadza IA (2 x 730f208) prierez podlá vynálezu použitím dvoj segmentovéj zvlákňovacej dýzy IA yarn (2 x 730f208) cross section according to the invention using a two segment spinneret 103,7 103.7 0, 67 0, 67 Priadza 1B (2 x 730f208) prierez podľa vynálezu použitím j ednoj segmentovej zvlákňovacej dýzy Yarn 1B (2 x 730f208) cross section according to the invention using is a segment spinneret 105, 0 105, 0 0, 68 0, 68 Priadza IC (2 x 730f208) „kruhový prierez IC yarn (2 x 730f208) "circular cross-section 91, 5 91, 5 0, 59 0, 59

Príklad 2Example 2

Vzorky POY z príkladu 1, priadza IA a porovnávacia priadza IC, obidve s 96 dtex a 26 vláknami vo forme pradiva, sa tvarovali nepravým zákrutom (FTT) pri rýchlosti 600 metrov za minútu na tvarovacom stroji DCS 1200. Primárny ohrievač tvarovacieho stroja predstavoval 220 °C, nepoužil sa žiadny sekundárny ohrievač. Preťahovaním tvarovaná priadza s 78 decitexmi a 26 vláknami (78f26) sa vyrobila pomocou 6 mm pevných keramických diskov tvarovacieho stroja konfigurovaného na 1/7/1 hladkosť/tvarovanie/hladkosť.The POY samples of Example 1, Yarn IA and Comparative Yarn IC, both with 96 dtex and 26 filaments, were formed by false twist (FTT) at 600 meters per minute on a DCS 1200. The primary forming machine heater was 220 °. C, no secondary heater was used. The stretch-formed yarn with 78 decitex and 26 filaments (78f26) was produced using a 6 mm solid ceramic disc forming machine configured to 1/7/1 smoothness / forming / smoothness.

Priadze 78f26 sa kruhovo splietali na 28 rozmerových hladkých interlokových úpletov, prali, farbili a tepelne fixovali. Vzorky textílií 300 mm krát 25 mm sa použili pri skúške nasiakavosti vodou. Tieto vzorky sa zavesili vertikálne do vodného kúpeia a po dvoch minútach sa meral vertikálny vzostup vody. Priemer troch vzoriek je uvedený v tabuľke 2. Textílie vytvorené z priadzí z vláken s prednostným prierezom prejavovali výhodnejšiu nasiakavosť vodou v porovnaní s rovnako vytvorenými textíliami z priadzí z vláken s kruhovým prierezom. Táto výhoda spočíva v aspoň dvojnásobnom zlepšení schopnosti nasakovania vodou.78f26 yarns were circularly braided on 28 dimensional plain interlock knits, washed, dyed and heat-fixed. Fabric samples of 300 mm by 25 mm were used in the water absorbency test. These samples were suspended vertically in a water bath and after two minutes the vertical rise in water was measured. The diameter of the three samples is shown in Table 2. Fabrics formed from yarns of preferred cross-section fibers exhibited a more favorable water absorption compared to the equally formed fabrics of yarn of circular cross-section fibers. This advantage lies in at least a two-fold improvement in the water absorption capacity.

Tabuľka 2Table 2

Tvarovaná priadza použitá v dutom úplete Shaped yarn used in hollow braid Vertikálny vzostup v mm (textília v najdlhšom smere) Vertical rise in mm (fabric) in the longest direction) Vertikálny vzostup v mm (textília v najkratšom smere) Vertical rise in mm (fabric) in the shortest direction) 78f26 porovnávacia priadza s kruhovým prierezom (priadza 1C), tvarovaná nepravým zákrutom 78f26 comparative circular yarn cross - section (yarn) 1C), shaped false twist 1,5 1.5 0 0 78f26 priadza s prierezom podľa vynálezu (priadza IA) tvarovaná nepravým zákrutom 78f26 yarn with cross section according to invention (yarn) IA) molded false twist 3,7 3.7 2,7 2.7

Príklad 3Example 3

DÍžená priadza s 192 decitex a 52 vláknami sa spriadala pomocou zariadenia z obrázka 5 a použitím zvlákňovacej platne s 52 kapilárami s tvarom prierezu z obrázka 3a. Polymér nylon 66 so 49,4 RV (stanovené metódou s kyselinou mravčou) sa roztavil 10, vytláčal cez polymérovú filtračnú súpravu 20 a potom cez vyššie uvedenú zvlákňovaciu dýzu 30 udržiavanú pri teplote 280 °C. Vytláčané vlákna 40 sa ochladili priečnym vzduchovým prúdom 50 prúdiacim rýchlosťou 0,4 metrov za minútu. Priečny vzduchový prúd 50 sa smeroval tak, aby najprv narážal na čelné laloky 38 dvoj segmentovéj kapiláry znázornenej na obrázku 3a. Ochladené vlákna sa zbiehali do ŕ c pradena 60 s konečnou úpravou olejom a vodou a postupovali dopredu pozdĺž alternatívnej dráhy A. Priadza sa premiešala vzduchovou dýzou 80, ako sa to zvyčajne uskutočňuje v tomto odbore. Premiešaná priadza 90 sa potom podávala prostredníctvom podávacieho valčeka 92 a pridruženého deliaceho valčeka (uskutočnením niekolkých navinutí na valček na zabránenie prekízavaniu) k druhej galete 94 a pridruženému deliacemu valčeku (dĺžiaci valček), pohybujúc sa obvodovou rýchlosťou o 80 % vyššou ako podávací valček 92. Premiešané pradeno 90 sa dĺžilo pri celkovom faktore 1,8 za zníženia celkového titra priadze. DÍžená priadza 100 sa spracovala parnou dýzou 110, aby sa nastavilo dĺženie a relaxovanie priadze. Relaxované pradeno 120 prechádzalo cez druhú spletaciu dýzu 130 a potom sa priadza 140 navinula na dutinku 150 rýchlosťou 3800 metrov za minútu. Tento proces poskytol priadne koláče dokonale dĺženej priadze (FDY) s lineárnou hustotou priadze 192 decitexov, pomerným predĺžením pri pretrhnutí 42,8 % a špecifickou pevnosťou 41 cN/tex. Priadza mala v suchom stave RV 50,3 pri metóde s použitím kyseliny mravčej. Vlákna tejto 52-vláknovej priadze majú prierez kolmý na pozdĺžnu os, ktorý je v podstate rovnaký ako prierez vláken znázornený na obrázku 4a.The 192 yarn decitex and 52 fiber spun yarn was spun using the device of Figure 5 and using a 52 gauge spinner plate with the cross-sectional shape of Figure 3a. The 49.4 RV nylon 66 polymer (determined by the formic acid method) was melted 10, extruded through the polymer filter assembly 20 and then through the above spinneret 30 maintained at 280 ° C. The extruded filaments 40 were cooled by cross-flow 50 at a flow rate of 0.4 meters per minute. The transverse air flow 50 was directed so as to first impact the front lobes 38 of the two-segment capillary shown in Figure 3a. The cooled filaments converged into the yarn 60 with an oil and water finish and advanced forward along the alternative path A. The yarn was mixed with an air jet 80, as is usually done in the art. The blended yarn 90 was then fed via the feed roller 92 and the associated separating roller (by performing multiple windings on the crawler roller) to the second galley 94 and the associated separating roller (extension roller), moving at a peripheral speed 80% higher than the feed roller 92. The blended skein 90 elongated at a total factor of 1.8, reducing the total yarn titer. The drag yarn 100 was treated with a steam nozzle 110 to adjust the length and relaxation of the yarn. The relaxed skein 120 passed through the second entanglement nozzle 130, and then the yarn 140 was wound onto the core 150 at a speed of 3800 meters per minute. This process yielded filament yarns of perfectly elongated yarn (FDY) with a linear yarn density of 192 decitex, a relative elongation at break of 42.8% and a specific strength of 41 cN / tex. The yarn had a dry RV of 50.3 for the formic acid method. The fibers of this 52-yarn have a cross-section perpendicular to the longitudinal axis which is substantially the same as the cross-section of the fibers shown in Figure 4a.

Táto priadza, priadza 3A, sa použila ako útková priadza tkanej textílie s 3/1 keprovou väzbou, pričom osnovné priadze boli 78 decitex (51 kruhových vláken). Podrobnosti tkania a konečnej úpravy textílie sú uvedené v tabulke 3. Ako porovnávací príklad sa upriadla dokonale dĺžená priadza so 192 decitex a 52 vláknami presne takým istým spôsobom ako vyššie použitím zvlákňovacej platne s „kruhovým prierezom”, táto priadza sa označila ako priadza 3B. Druhá vzorka textílie sa utkala, použitím priadze 3B v útku ako vyššie. Podrobnosti tkania a konečnej úpravy textílie sú uvedené v tabulke 3. Tieto dve textílie sa podrobili rovnakej konečnej úprave na zrebnú, farbenú a tepelne fixovanú formu.This yarn, yarn 3A, was used as a weft yarn of woven fabric with a 3/1 twill weave, the warp yarns being 78 decitex (51 circular fibers). Details of weaving and textile finishing are given in Table 3. As a comparative example, a perfectly elongated yarn with 192 decitex and 52 fibers was fed in exactly the same way as above using a "circular cross-section" spinner, this yarn being referred to as 3B yarn. A second fabric sample was woven using the yarn 3B in the weft as above. The details of the weaving and finishing of the fabric are given in Table 3. The two fabrics were subjected to the same finishing for the necessary, dyed and heat-fixed form.

Z každej vzorky textílie (zrebnej, farbenej a tepelne fixovanej) sa nastrihalo 10 vzoriek s plochou 75 mm². Pri týchto vzorkách sa merala hrúbka textílie rovnakým spôsobom použitím mikrometra. Výsledky merania hrúbky textílie (priemer z 10 meraní) sú uvedené v tabulke 3. Textílie obsahujúce vlákna s prednostným' prierezom v útku boli hrubšie ako textílie tkané v osnove a’ v útku len z vláken s kruhovým prierezom. V dôsledku toho tkané textílie majúce vlákna s prednostným prierezom v útku poskytovali textílie s nižšou hustotou a s ľahčeným vzhľadom.Ten samples of 75 mm ² area were cut from each fabric sample (grit, dyed and heat-fixed). In these samples, the thickness of the fabric was measured in the same way using a micrometer. The results of fabric thickness measurement (average of 10 measurements) are shown in Table 3. Fabrics containing fibers with a preferred weft cross-section were thicker than those woven in the warp and weft only from circular cross-section fibers. As a result, woven fabrics having fibers with a preferred weft cross-section provided lower density and lightweight textiles.

Tabuľka 3Table 3

Zrebná textília Zrebná fabric Zrebná textília Zrebná fabric Farbená textília dyed fabric Farbená textília dyed fabric Tepelne fixovaná textília heat fixed fabric Tepelne fixovaná textília heat fixed fabric Priadza 3B yarn 3B Priadza 3A yarn 3A Priadza 3B yarn 3B Priadza 3A yarn 3A Priadza 3B yarn 3B Priadza 3A yarn 3A Osnovné nite na cm x prehod útku na cm Warp threads cm x weft transfer to cm 57,5 x 38,3 57.5 x 38.3 58,2 x 39,7 58.2 x 39.7 61,3 x 40 61.3 x 40 62,2 x 39, 8 62.2 x 39, 8 61, 5 x 41 61, 5 x 41 61,6 x 41 61.6 x 41 Hrúbka tkanej textílie v mm thickness woven textiles in mm 0,22 0.22 0,24 0.24 0,20 ' 0,20 ' 0, 22 0, 22 0,20 0.20 0,21 0.21

Vyššie uvedené uskutočnenia sa opísali len ako vzorové. Odborníkom v tomto odbore budú zrejmé mnohé ďalšie uskutočnenia vláken, priadzí, zvlákňovacích dýz a spôsobov podlá predloženého vynálezu.The above embodiments have been described as exemplary only. Many other embodiments of the fibers, yarns, spinnerets, and methods of the present invention will be apparent to those skilled in the art.

Claims

PATENT CLAIMS

A profiled polymer fiber with an open-cavity cross-section perpendicular to the longitudinal axis of the fiber, characterized in that the cross-section is sized to prevent the fiber from entangling the second fiber with the same cross-section.

2. A profiled polymer fiber with an open-cavity cross-section perpendicular to the longitudinal axis of the fiber, characterized in that the area closest to each cross-sectional projection is wider than the distance between these areas defining the open-cavity cross-section opening.

Profiled polymer fiber according to claim 1 or 2, characterized in that the cross-section comprises a rigid part, a central hollow region and an opening leading to the central hollow region, the opening lying opposite a radial angle of less than 90 °.

4. The profiled polymer fiber of claim 3, wherein the aperture is less than 60 [deg.] Relative to a radial angle.

Profiled polymer fiber according to claim 1 or 2, characterized in that the cross-section comprises a rigid portion, a central hollow region and an opening leading to the central hollow region, and that the radial thickness of the rigid portion of the cross-section in the region closest to the opening is greater than the average radial thickness. of the rigid part.

Profiled polymer fiber according to any one of the preceding claims, characterized in that the cross-section comprises a base part with first and second ends and two side portions extending substantially parallel to each other from the first and second ends of the base part.

Profiled polymer fiber according to claim 6, characterized in that the base part and the two side parts have an arcuate shape.

8. A profiled polymer fiber with a cross-section in the shape of an open cavity perpendicular to the longitudinal axis of the fiber, characterized in that the cross-section has a central arcuate portion and first and second elongated arm portions, each arm portion having a proximal and distal extremity, proximal extremities adjacent the central arcuate portion and the distal extreme portions adjacent the five portion of each arm portion, the F portion having an F dimension, the arm portions and the central arcuate portion defining the orifice portion, said five-portions being oriented substantially parallel to each other and defining an opening leading to the orifice portion; the opening is dimension D, with dimension D being less than dimension F.

Profiled polymer fiber according to any one of the preceding claims, characterized in that the polymer is a polyamide.

Profiled polymer fiber according to claim 9, characterized in that the polyamide polymer has a relative viscosity as determined by the formic acid method of greater than 40.

A profiled polymer fiber according to claim 10, characterized in that the relative viscosity of the polyamide, as determined by the formic acid method, is in the range of from 46 to 56.

Profiled fiber according to any one of the preceding claims, characterized in that the linear fiber density is less than 20 dtex.

Profiled fiber according to any one of the preceding claims, characterized in that the linear fiber density is less than 4 dtex.

Profiled fiber according to any one of the preceding claims, characterized in that the cross-section of the fiber is substantially constant over the entire length of the fiber.

Profiled fiber according to any one of the preceding claims, characterized in that the polymer is selected from the group consisting of nylon 66 and nylon 6 and copolymers of nylon 66 or nylon 6.

A multifilament yarn, characterized in that it comprises at least a part of the profiled fibers according to any one of claims 1 to 15.

17. A multifilament yarn according to claim 16, characterized in that it consists essentially of open-cavity fibers according to the present invention.

18. The multifilament yarn of claim 16, wherein the yarn is an elongated yarn.

19. The multifilament yarn of claim 18 having a elongation at break of about 20 to 50% and a specific strength of about 25 to 60 cN / tex.

20. The multifilament yarn of claim 16, wherein the yarn is a partially oriented yarn (POY).

21. The multifilament yarn of claim 20, having a elongation at break of about 55 to 85% and a specific strength of about 25 to 40 cN / tex.

An article comprising at least a portion of a multifilament yarn according to claim 18.

23. An article according to claim 22, comprising a fabric that is knitted or woven from the multifilament yarn.

24. An open-end profiled fiber spinner according to any one of claims 1 to 21 by extruding a polymer melt into fibers, comprising a top and bottom surface plate that are joined by a capillary assembly, and (a) each capillary or (b) each capillary comprises two adjacent segments through which a cross-section of the open-cavity fiber is obtained longitudinally with respect to the fiber axis, when the molten polymer streams from each segment are joined at a point between these segments.

25. The spinnerette of claim 24, wherein each capillary comprises two segments; each segment is formed by a straight long portion having a connection at each end with a pair of projecting portions; at the first end, the protruding portions of the pair have the same surface and each includes a straight portion terminated by a round portion; at the other end there are a pair of projecting portions of different area and each is formed by a straight portion terminated by a round portion.

26. The spinnerette of claim 25, wherein each segment is a mirror image of a second segment.

27. The spinnerette of claim 26, wherein each segment is a non-overlapping mirror image of the second segment.

28. The spinneret of claim 24, wherein the capillaries themselves have a cross-section with an open cavity, each capillary having a cross-sectional shape comprising:

a first straight portion with a first end and a second end opposing each other;

a second straight portion and a third straight portion branching from a first end of the first portion, the second straight portion terminating in a round portion and the third straight portion extending to the first branch point;

a fourth straight portion and a fifth straight portion extending from said first branching point, the fourth and fifth straight portions having a different area from each other and each terminating in a round portion;

a sixth straight portion and a seventh straight portion branching from a second end of the first straight portion, the sixth straight portion terminating in a circular portion and the seventh straight portion extending to the second branching point; and an eighth straight portion and a ninth straight portion extending from the second branching point, the eighth and ninth straight portions having a different area from each other, each terminating in a circular portion.

A method for producing elongated fiber cross-sectional yarns according to any one of claims 1 to 21, comprising extruding a polyamide melt through a spinnerette according to any one of claims 24 to 28; cooling the extruded melt in a transverse air stream to form solid fibers; optionally passing the cooled fibers through a steam atmosphere, applying the fiber finishing oil, or braiding the yarn, passing the yarn through a pair of feed roller and a lengthening roller differing in peripheral speed using a set size, processing the elongated yarn to reduce the yarn shrinking optionally, applying oil for fiber finishing, yarn entangling, and fiber winding at a speed greater than 3000 m / min.

A method for producing partially oriented fiber cross-section yarns (POY) according to any one of claims 1 to 21, comprising extruding a polyamide melt through a spinnerette according to any one of claims 24 to 28; cooling the extruded melt in a transverse air stream to form a stiff fiber;

rtc, tr · _r - crrffrcf ^r, optionally passing the cooled fibers through a steam atmosphere, applying the fiber finishing oil, or passing the yarn through the tension control rollers, or twisting the yarn and winding the fiber at a speed of more than 3000 m / min.

A method according to claim 29 or 30, wherein the polymer is a polyamide having an RV of 40 to 60 (determined in formic acid).

The method of claim 29 or 30, wherein the spinning temperature is about 245-295 ° C.

The method of any one of claims 29 to 32, wherein the cross-air flow rate of the air is about 0.15 to 0.5 meters per minute.

A method according to any one of claims 29, 31, 32 or 33, characterized in that the cooled fibers are further processed prior to winding as follows: the cooled fibers converge into a skein; the skein proceeds to the first roller (feed roller) and then to the second roller (94) (roller roller), the second roller moving at a peripheral speed 10 to 100% higher than the roller to lengthen the spinner, thereby reducing the overall titer yarns; and the drawn yarn is heat treated to stabilize the elongation and to relax the yarn to form the elongated yarn.

A method according to any one of claims 30 to 33, characterized in that the cooled fibers are further processed prior to winding as follows: the cooled fibers converge into a yarn; the converged yarn passes through a steam atmosphere containing the intermediate tube; the steam-processed yarn is blended and wound to provide a partially oriented yarn (POY).

36. An air jet-shaped multifilament yarn made from an elongated yarn according to claim 18.

37. An air jet-shaped multifilament yarn made from a partially oriented yarn according to claim 20.

38. The false twist shaped multifilament yarn (FTT) made of a partially oriented yarn according to claim 20.