專利名稱：帶穩(wěn)定臂的噴絲孔噴絲板和由此得到的長絲橫截面的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于具有獨特橫截面噴絲孔的噴絲板，該噴絲板可用于擠壓紡制帶有穩(wěn)定臂的“U”和“E”形橫截面的長絲。頗為策略地應(yīng)用配置穩(wěn)定臂的方法可以使長絲保持所要求的形狀?！癠”形橫截面長絲比早先的長絲橫截面更能改善排水性。
目前市售的吸收性制品如尿布、衛(wèi)生巾、失禁者用內(nèi)褲等通常都能很好地吸收含水流體如尿和血。但是，使用時，這些制品通常是在緊密接觸區(qū)變得飽和了而在遠(yuǎn)離接觸區(qū)的其它部分仍然是干的。結(jié)果，這些吸收制品的大部分總吸收能力仍未能利用。所以期望有一種方法能將含水流體從緊密接觸部分輸送至吸收制品的其它部分以更充分地利用制品的總吸收能力。
能自發(fā)地輸送含水流體如水的長絲在改善排水性方面要超過其它類型的長絲，如歐洲專利申請?zhí)?223908和美國專利4，443，492中所公開的長絲。歐洲專利申請0223908公開了一種由聚酯、聚丙烯或聚乙烯等增水性纖維組成的熱粘合網(wǎng)，這些纖維用被堿金屬鹽部分中和丙烯酸涂敷，同時進行聚合交聯(lián)形成了具有超吸收性聚合物的原位涂敷纖維網(wǎng)。這種纖維網(wǎng)當(dāng)用于衛(wèi)生產(chǎn)品如尿布時，可以增加流體的吸收性，但是組成網(wǎng)的單根纖維卻不具有將流體從分叉區(qū)輸送到吸附芯較少利用的區(qū)域的能力。
美國專利4，443，492描述了用水溶性單體涂敷纖維素纖維基的材料然后轉(zhuǎn)換成吸水性聚合物的方法。這類材料的吸收性能較差，因為單體能滲透到纖維基材料的內(nèi)部充填于單絲之間的毛細(xì)孔隙中。這種前工藝虹吸的模式完全是靠纖維之間的毛細(xì)管，涂敷后毛細(xì)管的直徑減小，當(dāng)涂層在濕態(tài)下溶脹時就會使毛細(xì)管堵塞。
本發(fā)明已發(fā)現(xiàn)，某些帶穩(wěn)定臂的“U”和“E”形橫截面長絲要比具有其它形狀的能自發(fā)輸送流體的長絲更有效地輸送和排放含水流體。例如，已發(fā)明了各種“H”形單絲橫截面。美國專利4，707，409描述了通過一個由兩個交叉狹孔，并且每個交叉狹孔依次用三個四邊形部連接的噴絲孔擠出紡制的“H”形單絲。但是，這種“H”形單絲的問題是，平底的平行內(nèi)壁孔道和小角部分積滯液體并且阻礙排水作用。
美國專利4，364，996發(fā)明了帶凸出物的U形單絲橫截面，但是，這種凸出物不能穩(wěn)定纖維的曲形截面。此外，美國專利4，364，996描述的U形纖維也沒有直形截面。
相反，本發(fā)明帶穩(wěn)定臂的“U”或“E”形纖維已經(jīng)克服了這些缺陷。這種“U”形纖維有著直形和曲形截面，但卻沒有積滯流體的小角部分。所以，本發(fā)明的“U”形纖維可提供完善的排水性。這種“E”形纖維與“H”形纖維相比，頂部較寬，可以改善流體的捕獲作用，附加的孔道也增加抵抗重力的垂直向運動。頗為策略地應(yīng)用配置穩(wěn)定臂的方法可以使纖維保持其形狀。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供能自發(fā)地輸送水性流體的帶有穩(wěn)定臂的“U”形和“E”形長絲橫截面。
本發(fā)明的另一個目的是提供能改善排水性的帶有穩(wěn)定臂的“U”形和“E”形長絲橫截面。
本發(fā)明還有一個目的是提供帶穩(wěn)定臂的“U”形和“E”形噴絲孔的噴絲板。
本發(fā)明的目標(biāo)在于帶穩(wěn)定臂的“U”形和“E”形單絲橫截面的合成長絲，它們能夠自發(fā)地輸送其表面上的水。這種纖維能滿足如下關(guān)系式(1-XCosθa)＜0其中，θa是在用與長絲相同的材料和相同的表面處理(如果有的話)制成的平面膜上所測定的水的前進接觸角;X是單絲橫截面的形狀因子，它滿足如下公式X＝ (Pw)/(4r+(π-2)D)其中，Pw是單絲的濕圍;r是外接單絲橫截面的外接圓半徑;D是橫跨單絲橫截面的短軸尺寸;
所說的帶穩(wěn)定臂的“U”形長絲由含穩(wěn)定臂的曲形截面和兩個直形截面所組成，其中，單絲的寬度W′，是3至15微米;穩(wěn)定臂之間的夾角β′，是10°至60°;單絲截面直線部分延伸相交形成的銳角μ，是0°至70°;單絲直形截面的長度a′，是5至200微米;單絲直形截面兩端間的直線距離r，是30至300微米;單絲凹面和直形截面外端部間的連接線之間的垂直距離S，是20至100微米;穩(wěn)定臂的長度t，獨立地為3至15微米;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是3至6;如果n等于3或5，則有一個穩(wěn)定臂位于垂直的對稱軸上，其余的穩(wěn)定臂在垂直對稱軸兩邊，基本上對稱地相隔;如果n等于4或6，則穩(wěn)定臂在垂直對稱軸兩邊基本上對稱地相隔;和所說的帶穩(wěn)定臂的“E”形長絲由一個主干，兩個外肋，一個內(nèi)肋，兩個延伸肋和穩(wěn)定臂所組成，其中，單絲寬度W′是3至15微米;一個外肋延伸直線和延伸肋間的夾角λ′是0°至45°;主干和一個外肋間的夾角σ是90°至120°;從單絲的中心點起所測量的穩(wěn)定臂的長度e′是獨立地為1至15微米;單絲主干加上位于其兩端的穩(wěn)定臂的長度f′是30至100微米;一個外肋的中心和中肋中心之間的直線距離i′是8和50微米;外肋和延伸肋相交點和主干中心的直線距離j′是15至100微米，中肋外端和主干中心的直線距離k′是15至150微米;外肋和延伸肋相交點和位于主干上的穩(wěn)定臂端部的直線距離l′是18至115微米;延伸肋端部和外肋和延伸肋相交點的直線距離m′是15至100微米;穩(wěn)定臂的數(shù)目n′是4或6;假若λ′等于0，則n為4。
本發(fā)明也是以帶穩(wěn)定臂的“U”形和“E”形噴絲孔的噴絲板為目標(biāo)的。
當(dāng)參看下面的本發(fā)明詳述及其附圖后，對本發(fā)明將有更全面的理解，本發(fā)明更多的優(yōu)點都變得顯而易見
圖1是帶穩(wěn)定臂的“U”形單絲橫截面的示意圖。
圖2是用于制造可自發(fā)輸送的單絲的帶穩(wěn)定臂的噴絲板的一種“U”形噴絲孔的示意圖。
圖3是用于制造可自發(fā)輸送的纖維的噴絲板的一種優(yōu)選的帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的示意圖。
圖4是用于制造可自發(fā)輸送的纖維的噴絲板的一種優(yōu)選的帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的示意圖。
圖5是帶穩(wěn)定臂的“E”形單絲橫截面的示意圖。
圖6是用于制造可自發(fā)輸送的纖維的帶穩(wěn)定臂的噴絲板的一種“E”形噴絲孔的示意圖。
圖7是用于制造可自發(fā)輸送的單絲的噴絲板的一種優(yōu)選的帶穩(wěn)定臂的“E”形噴絲孔的示意圖。
圖8是用于制造可自發(fā)輸送的單絲的噴絲板的一種優(yōu)選的帶穩(wěn)定臂的“E”形噴絲孔的示意圖。
圖9是本發(fā)明帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板紡制的聚對苯二甲酸乙二醇酯長絲的橫截面相片。
圖10是用圖4所示的具有“U”形噴絲孔的噴絲板紡制的聚對苯二甲酸乙二醇酯長絲的橫截面相片。
圖11是用圖3所示的具有“U”形噴絲孔的噴絲板紡制的聚對苯二甲酸乙二醇酯長絲的橫截面相片。
圖12是用本發(fā)明帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板紡制的聚對苯二甲酸乙二醇酯長絲的橫截面相片。
圖13是用本發(fā)明帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板紡制的聚對苯二甲酸乙二醇酯長絲的橫截面相片。
圖14是用具有不帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板紡制的聚對苯二甲酸乙二醇酯長絲的橫截面相片。
圖15是用圖7所示的具有“E”形噴絲孔的噴絲板紡制的聚對苯二甲酸乙二醇酯長絲的橫截面相片。
圖16是用具有其尺寸在圖5所設(shè)的尺寸之外的“E”形噴絲孔的噴絲板紡制的聚對苯二甲酸乙二醇酯長絲的橫截面相片。
如圖1所示，帶穩(wěn)定臂的“U”形單絲橫截面是由一個含穩(wěn)定臂6的曲形截面2和直形截面4所組成。單絲橫截面的寬度是3至15微米，并以字母W′表示。穩(wěn)定臂6之間的夾角，β′，是10°至60°。單絲直形部分4延長相交形成一個銳角，這個角μ是0°至70°。單絲直形截面4的長度是50至200微米，并以字母a′表示。從直形截面4外端部的聯(lián)結(jié)線和單絲的凹面8的垂直距離S是20至100微米。單絲的直形截面4端部間的直線距離r是30至300微米。穩(wěn)定臂6的長度t是3至15微米，只要每個穩(wěn)定臂的長度是在所限定的范圍之內(nèi)，穩(wěn)定臂6的長度可以互不相同，為了保持單絲的曲線截面2，穩(wěn)定臂6的長度最好基本相同。穩(wěn)定臂6的數(shù)目n可以是3至6個，圖中僅畫出了三個穩(wěn)定臂6。當(dāng)穩(wěn)定臂為3個或5個時，有一個穩(wěn)定臂6是位于垂直于對稱軸上，而其它的穩(wěn)定臂6則圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔。當(dāng)穩(wěn)定臂是4個或6個時，穩(wěn)定臂6圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔。穩(wěn)定臂6是用來保持“U”形單絲的曲線截面8。
如圖2所示，帶穩(wěn)定臂噴絲板的“U”形噴絲孔是由含有穩(wěn)定臂12的曲形截面10和直線截面14所組成的。噴絲孔的寬度W，是65至120微米。垂直對稱軸和噴絲孔直形截面的夾角α是0°至60°。穩(wěn)定臂12間的夾角β，是10°至60°。角γ是噴絲孔的曲形截面10所對應(yīng)的半角，為10°至70°。噴絲孔的直形截面14的長度a是5W至50W。噴絲孔圓形端部13的直徑b是1.1W至2.5W。垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂12端部之間的直線距離c是15W至55W。垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔形截面10中心間的直線距離d是10W至50W。一個穩(wěn)定臂12的長度c-d，是3W至10W。穩(wěn)定臂12可以有著不同的長度，只要每個單獨的穩(wěn)定臂12的長度在所限定的范圍之內(nèi)。為保持從這種噴絲孔擠出的單絲的曲形截面10，穩(wěn)定臂12的長度最好基本相同。盡管穩(wěn)定臂12的數(shù)目n可為3至6，圖中只畫出了三個穩(wěn)定臂12。如果穩(wěn)定臂數(shù)目為3或5，則有一個穩(wěn)定臂12位于垂直對稱軸上，而其它的穩(wěn)定臂12圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔。如果穩(wěn)定臂數(shù)目為4或6，則穩(wěn)定臂12圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔。
如圖3所示，一種較好的噴絲板的帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔由一個含穩(wěn)定臂18的曲形截面16和一個直形截面20所組成。噴絲孔的寬度W是84微米。垂直對稱軸和噴絲孔直形截面20間的夾角α是0°。穩(wěn)定臂18間的夾角β是30°。角γ為60°，它是噴絲孔曲形截面16所對的半角。噴絲孔直形截面20的長度a是23W。噴絲孔圓形端部22的直徑b是1.3W。噴絲孔直形截面20兩端部的直線距離是32W。垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂18端部的直線距離c是21W。垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面16的中心間的直線距離d是16W。每個穩(wěn)定臂18的長度是5W。穩(wěn)定臂18的數(shù)目是5。一個穩(wěn)定臂18位于垂直對稱軸上，其它的穩(wěn)定臂18圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔。
如圖4所示，一種較好的噴絲板的帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔由一個含穩(wěn)定臂28的曲形截面26和一個直形截面24所組成。噴絲孔的寬度W是84微米。垂直對稱軸和噴絲孔直形截面24間的夾角α是30°。穩(wěn)定臂28間的夾角β是40°。角γ是60°，它是噴絲孔曲形截面26所對的半角。噴絲孔直形截面24的長度a是33.4W。噴絲孔圓形端部30的直徑b是1.3W。垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂28端部的直線距離c是21W。垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面26的中心間的直線距離d是16W。每個穩(wěn)定臂28的長度是5W。穩(wěn)定臂28的數(shù)目是3。一個穩(wěn)定臂28位于垂直對稱軸上，而其余的穩(wěn)定臂28圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔。
如圖5所示，帶穩(wěn)定臂的“E”形單絲橫截面是由主干32，兩個外肋34，一個內(nèi)肋36，兩個延伸肋38和穩(wěn)定臂40、42所組成。穩(wěn)定臂40位于主干32上。穩(wěn)定臂42位于外肋34和延伸肋38的相交處。穩(wěn)定臂的作用是保持“E”形單絲的直形截面。單絲橫截面的寬度，以字母W′表示，是3至15微米。外肋34的延長線和延伸肋38間的夾角λ′是0°至45°。主干32和外肋34間的夾角σ是90°至120°。從單絲的中心點起所測量的穩(wěn)定臂40和42的長度e′是1至15微米。穩(wěn)定臂40和42的長度可以不同，但只要每個單獨的穩(wěn)定臂長度在所限定范圍之內(nèi)。為保持單絲的“E”形，最好是位于外肋34和延伸肋38相交處的穩(wěn)定臂42為1至3微米，而其余位于主干32上的穩(wěn)定臂40為3至8微米。單絲的主干32加上位于其兩端的穩(wěn)定臂40的長度f′是30至100微米。外肋34的中心和中肋36中心間的直線距離i′是8至50微米。外肋34和延伸肋38相交點和主干32的中心間的直線距離j′是15至100微米。中肋36的端部和主干32的中心間的直線距離k′是15至150微米。外肋34和延伸肋38相交點和位于主干32上的穩(wěn)定臂40端部間的直線距離l′是18至115微米。延伸肋38的端部和延伸肋38和外肋相交點間的直線距離m′是15至100微米。盡管穩(wěn)定臂40和42的數(shù)目n′可以為5或7，圖中所示僅是7個的情況。當(dāng)λ′等于0時，因為外肋34和延伸肋38成一直線，所以穩(wěn)定臂數(shù)為5。
如圖6所示，一種帶穩(wěn)定臂的“E”形噴絲孔是由主干44，兩個外肋46，一個內(nèi)肋48，兩個延伸肋50和穩(wěn)定臂52、54所組成的。噴絲孔的寬度，以字母W表示，是65至120微米。外肋46的延長線與延伸肋56的夾角λ，是0°至90°。主干44和外肋46間的夾角σ是90°至120°。延伸肋50和位于外肋46和延伸肋50相交點上的穩(wěn)定臂54的延伸線間的夾角η是(180-λ)/2。噴絲孔圓形端部56的直徑b是1.1W2.5W。穩(wěn)定臂52和54的長度e是3W至12W。穩(wěn)定臂52和54的長度可以不等，但只要每個單獨穩(wěn)定臂的長度在限定的范圍之內(nèi)。為保持從這種噴絲孔擠出的單絲呈“E”形，最好是位于外肋46和延伸肋50相交處的穩(wěn)定臂54為3W至5W，而位于主干44上的其余穩(wěn)定臂52為5W至8W。主干44加上位于其兩端的穩(wěn)定臂52的長度f是30W至100W。中肋48的中心和位于主干上的穩(wěn)定臂52的外端間的直線距離g是f/2。兩個外肋46中心點間的直線距離h是f-2e。外肋46的中心和中肋48的中心間的直線距離i是h/2。外肋46和延伸肋50相交點和主干44中心間的直線距離j是30W至80W。中肋48外端點至主干44的中心間的直線距離K是(j-20)W至(j+50)W。外肋46和延伸肋50相交點和位于主干上的穩(wěn)定臂52頂端間的直線距離l是jw+ew。延伸肋50的頂端和外肋46與延伸肋50相交點間的直線距離m為30W至80W。盡管穩(wěn)定臂52和54的數(shù)目n可為5或7，圖中僅畫出7個穩(wěn)定臂的情形。當(dāng)λ等于0時，因為外肋46和延伸肋50形成一條直線，所以穩(wěn)定臂的數(shù)目是5。
由圖7可見，一種較好的帶穩(wěn)定臂的噴絲板的“E”形噴絲孔是由主干58，兩個外肋60，一個內(nèi)肋62和穩(wěn)定臂64所組成的。噴絲孔的寬度為84微米，并以字母W表示。主干58和外肋60間的夾角σ是90°。噴絲孔圓形端部66的直徑b是1.3W。穩(wěn)定臂64的長度e是5W。主干58加上位于其兩端的穩(wěn)定臂64的長度f是70W。中肋62的中心和位于主干上的穩(wěn)定臂64的外端部間的直線距離g是35W。兩個外肋60中心點間的直線距離h是60W。外肋60的中心和中肋62的中心間的直線距離i是30W。外肋60的頂端和主干58中心間的直線距離j是90W。中肋62的頂端和主干58的中心間的直線距離k是55W。穩(wěn)定臂64的數(shù)目n′是5。
本申請中也參考了未審查共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請系列號07/736，267(1991年7月23日提交)。該申請報導(dǎo)了能自發(fā)地輸送流體的長絲，包括用下述公式來描述這種絲(1-XCosθa)＜0在上述公式中，θa是在用與長絲相同的材料(如果有的話，相同的表面處理)制成的平面膜上所測量的水的前進接觸角。X是單絲橫截面的形狀因子，它滿足如下列公式X＝ (Pw)/(4r+(π-2)D)上式中，Pw是單絲的濕圍;r是外接單絲橫截面的外接圓半徑。D是橫切單絲橫截面的短軸尺寸。
“可自發(fā)輸送的”這一術(shù)語和由此而衍生的術(shù)語通常是指一種流體，特別是一滴流體，典型地是水的這樣一種性質(zhì)當(dāng)它與一根單絲相接觸后液滴能沿著單絲滲開。這種特性和液滴通常在液體和固體單絲相交處形成的帶獨特接觸角的靜止橢圓的性質(zhì)是完全相反的。關(guān)鍵的因素是氣、液、固界面的位置隨時間而移動。如果這種介面移動剛好發(fā)生在液體與單絲接觸以后，那么這種單絲就是可自發(fā)輸送流體的;如果界面是靜止的，這種單絲就是不能自發(fā)輸送流體的。對于每根單絲的旦數(shù)(dpf)大于20(分特＞22.22)的長絲，這種可自發(fā)輸送流體的現(xiàn)象是肉眼可見的。本發(fā)明的長絲較好其dpf為3至1000(3.33×10-7和1.11×10-4千克/米)，更好為10至70(1.11×10-6和7.78×10-6千克/米)。
液體輸送特性的三個重要的基本因素是(a)液體的表面張力，(b)液體與固體的可濕潤性或接觸角，和(c)固體表面的幾何形狀。液體的表面張力是指液體分子在表面/空氣界面上施加的吸引力。
對于液體輸送現(xiàn)象的第二個重要的基本性質(zhì)是液體表面(氣-液界面)和固體表面(氣-固界面)間的可濕潤性或接觸角。通常，將一滴液體放在固體表面上時形成一個與固體表面的接觸角。如果接觸角小于90°，則可以認(rèn)為該固體被該液體濕潤。但是，如果接觸角大于90°，則該固體是不被該液體所濕潤。因此，為要提高可濕性，就希望要有最小的接觸角，也即接觸角必須小于90°。接觸角也與表面的不勻性如粗糙度、污染、固體表面的化學(xué)/物理處理等以及固體的表面自由能有關(guān)。固體的表面能越低，用高表面張力的液體來濕潤該固體就越困難。但是，可以用適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?整理劑來改變單絲表面的表面能以提高液體的輸送性。
液體輸送現(xiàn)象的第三個重要的基本性質(zhì)是固體表面的幾何形狀。雖然，眾所周知縫隙一般可以提高流體的輸送性，但是本發(fā)明發(fā)現(xiàn)特殊的“U”和“E”形噴絲孔紡制的長絲在其單絲中輸送某一給定垂直距離和水平距離的含水流體要比其它形狀的長絲更為有效。本發(fā)明已出乎意料地證實，穩(wěn)定臂可使這種“U”和“E”形長絲在通過噴絲板擠出后仍保持它們的形狀。
本發(fā)明的長絲除了能夠輸送水以外還能自發(fā)地輸送其它的含水流體和含醇流體。含水流體是至少含50%(重量)水的流體，較好含75%(重量)的水。最好，本發(fā)明的含水流體至少含90%(重量)的水。含水流體包括體液如血、尿和汗液，墨水等。
含醇流體是含有至少50%(重量)、較好70%(重量)的分子式為R-OH(R是最多12個碳原子的脂族或芳香族基團)的醇類化合物的流體。R最好為1至6個碳原子的烷基。合適的含醇流體有甲醇、乙醇、正丙醇和異丙醇。
本發(fā)明的長絲可以是卷曲或未卷曲的絲束或含多股絲的短纖維的形式。本發(fā)明長絲的螺旋卷曲包括下列各步驟擠出通常的PET成絲聚合物;使聚合物通過噴絲板的孔成型;使通過噴絲板孔成型后的絲朝向一側(cè)吹的冷卻空氣，以使冷卻在長絲主軸的垂直方向上發(fā)生;控制冷空氣;施用親水性潤滑劑;以通常的速度卷繞長絲;用通常的拉伸方法，如在蒸汽中一級蒸汽拉伸或在水和蒸汽中兩級拉伸，拉伸長絲;再添加適量親水性潤滑劑;將拉伸后的長絲在加熱室中松弛以產(chǎn)生螺旋卷曲。
本發(fā)明的長絲的充分螺旋卷曲是讓長絲在加熱下松弛實現(xiàn)的。加熱段的溫度必須高于長絲的玻璃化溫度。螺旋卷曲的形成是由于長絲橫截面直徑方向上絲的取向不同而造成的。遵循前述所列的各工藝步驟就可使單絲中產(chǎn)生取向的差別。這種取向的差別越大，單絲就越容易形成螺旋卷曲。最好，單絲中的卷曲數(shù)/英寸(2.54厘米)大于2并且卷幅小于2毫米。
此處所描述的用以制造帶穩(wěn)定臂的“U”和“E”形單絲橫截面的噴絲孔，可用來擠出紡制任何能紡出長絲的聚合物?？捎糜诒景l(fā)明的聚合物的實例有聚(對苯二甲酸乙二醇酯)，聚(對苯二甲酸1，4-環(huán)己二甲醇酯)，聚(對苯二甲酸丁二醇酯)，聚丙烯，尼龍，HYDROFIL尼龍，和纖維素衍生物如纖維素有機酯，例如二醋酸酯和三醋酸酯。用于本發(fā)明的較好的聚合物是特性粘度為0.6分升/克或更高的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。
某些長絲需要在其表面涂敷親水性潤滑劑以獲得自發(fā)的輸送特性。親水性潤滑劑使長絲表面得到良好的濕潤性并在長絲表面產(chǎn)生高的粘結(jié)張力。親水性潤滑劑應(yīng)該牢牢地粘合于長絲表面，與其同時呈現(xiàn)高度的親水性。例如，已經(jīng)確定，當(dāng)聚合物是用聚(對苯二甲酸乙二醇酯)時，要得到可自發(fā)輸送的長絲就必須要用親水性潤滑劑。但是與此相反，用HYDROFIL尼龍制備的長絲不需要親水性潤滑劑就可自發(fā)地輸送含水流體。比較好的親水性潤滑劑的實例有(1)潤滑劑，其中含有49%的聚乙二醇(PEG)600單月桂酸酯，聚氧乙烯(13.64)單月桂酸酯，49%的聚乙二醇(PEG)400單月桂酸酯，聚氧乙烯(9.09)單月桂酸脂，和2%的4-十六烷基-4-乙基嗎啉硫酸乙酯鹽(抗靜電劑);
(2)Hypermer A109，ICI Americas公司產(chǎn)品，是一種改性的聚酯表面活性劑;
(3)Milease T，ICI Americas公司產(chǎn)品，是一種由聚酯、水和其它成分組成的去污劑;
(4)Brij 35，ICI Americas公司產(chǎn)品，是聚氧乙烯(23)月桂基醚;
(5)Brij 99，ICI Americas公司產(chǎn)品，是聚氧乙烯(20)油醚;
(6)G-1300，ICI Americas公司產(chǎn)品，是聚氧乙烯甘油酯，一種非離子表面活性劑;
(7)G-1350，ICI Americas公司產(chǎn)品，是聚氧乙烯-聚氧丙烯脫水山梨醇亞油酸鄰苯二甲酸酯;和(8)RACALUB PC，ICI Americas公司產(chǎn)品，是一種含聚酯、水和其它成分的去污劑。
這些親水性潤滑劑施用量至少為0.05%(重量)，從0.1至2%(重量)為好。
本發(fā)明的長絲可以被摻入到要求流動或輸送流體的吸收制品中。這些吸收制品(不僅僅限于此)包括尿布，失禁者用墊，婦女衛(wèi)生巾，月經(jīng)用品，止血塞，擦抹物，吸汗頭帶或腕套，外科用海綿，傷口敷料，鞋類的吸汗鞋墊，一般用途的擦拭品，用于衣料干燥器的織物柔軟劑條，傷口引流物品，外科用引流物品，毛巾，geotextiles，運行服裝如運動襪和拉鏈衫(jogging suits)，化妝品涂敷品，家俱拋光擦涂品，奶頭涂抹取樣器，咽喉培養(yǎng)取樣器，血液分析儀試驗元件，家用或工業(yè)用除臭器，增濕織物，濕充填介質(zhì)，矯形鑄模內(nèi)襯等。
本發(fā)明的吸收制品含有二股或更多的長絲。至少部分長絲是位于吸收制品的中心附近，并且至少部分同樣的長絲是位于遠(yuǎn)離吸收制品中心區(qū)域。吸收制品“中心附近”這個名詞是指幾何中心和直接圍繞著幾何中心的占制品總面積50%的區(qū)域。吸收制品的“遠(yuǎn)離中心區(qū)域”這個名稱是指制品除中心附近以外的其余區(qū)域。第絲能與含水或含醇流體接觸至少10秒鐘。
一個或更多的儲水穴位于由單絲長度10%所組成的單絲端部，并和長絲束相接觸。名詞“儲水穴”是指一種對含水或含醇液的親和性比長絲更大的結(jié)構(gòu)。長絲的作用好比是導(dǎo)向儲水穴的水管，直至水源干枯時為止。顯然，在要求流體流動較大的場合(例如尿布的外區(qū))，儲水穴的位置就要從水源位置移開。較好的儲水穴材料是短纖漿，化學(xué)改性短纖漿，超吸水材料及它們的組合。
本發(fā)明的長絲可用本技術(shù)中已知的技術(shù)來制造。較好的工藝是將成纖聚合物加熱到熔點(或熔點以上)，隨后將該聚合物通過至少一個噴絲板擠出，該噴絲板具有至少一個有前面所述尺寸的噴絲孔。長絲可以被拉伸和/或熱定型。這樣成型的長絲然后可任選用親水性潤滑劑處理。
本申請中所示的試驗結(jié)果其材料和試驗方法如下特性粘度(I.V.)是用每100毫升由60%(重量)苯酚和40%(重量)四氯乙烷所組成的溶劑含0.50克聚合物的溶液在23℃下測定的。
水溶液在長絲上的自發(fā)表面遷移是用Milliken Chemicals公司的Syltint Poly Red(商標(biāo)，它是由80%(重量)水和20%(重量)紅色著色劑所組成)試驗的。
本發(fā)明將通過下面一些作為本發(fā)明示范的實例的討論作進一步的說明。實例中所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)，除另有說明外，均以重量為基準(zhǔn)。
實例1本實例涉及具有帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板的應(yīng)用。
特性粘度為0.80的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)聚合物在Paterson Conaform干燥器中于120℃下干燥八小時，使含濕量≤0.003%(重量)。該聚合物在286℃通過一個Egan擠出機(直徑1.5英寸(38.16mm)，長徑比28∶1)擠出，卷繞速度為1000米/分。典型的單絲纖度為40旦(44.4分特)。聚合物通過量為7磅/小時(3.18千克/小時)?？諝饫鋮s系統(tǒng)采用側(cè)吹模式。在濾網(wǎng)頂部冷卻空氣的平均速度為294英尺/分(89.61米/分)。距濾網(wǎng)頂部7英寸(177.8毫米)處冷卻空氣的平均速度為285英尺/分(86.87米/分)，距濾網(wǎng)頂部14英寸(355.6毫米)處冷卻空氣的平均速度為279英尺/分(85.04米/分)。距空氣濾網(wǎng)頂部21英寸(533.4毫米)處空氣的平均速度為340英尺/分(103.63米/分)。濾網(wǎng)的其余部分被封閉。用二個陶瓷直接接觸輥涂敷RACALUB PC(乳液型的親水性潤滑劑)，涂敷量為0.6%。纖度為20dpf(每根單絲的旦數(shù)，約為22.22分特)的長絲以1000米/分的速度卷繞在一個Barmag SW4SL卷繞機上。
聚(對苯二甲酸乙二醇酯)是通過一個8個噴絲孔的噴絲板擠出的，每個噴絲也的尺寸如圖3所示。橫截面的“X”值確定為1.47。所以1-1.47Cos20°等于-0.38。因此，該長絲是可自發(fā)濕潤的，通過觀察置于其表面上的著色水的方法證實了這一點。圖11示出了放大150倍的這種長絲橫截面的相片。圖11清楚地表明這些長絲橫截面仍然保持它們的形狀。
實例2本實例涉及帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板的應(yīng)用。
使實例1中準(zhǔn)備好的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)通過一個每個噴絲孔尺寸如圖4所示的八孔噴絲板擠出的。橫截面的“X”值確定為1.23。所以1-1.23Cos20°等-0.16。因此，該長絲是可自發(fā)濕潤的，通過觀察置于其表面上的著色水的方法證實了這一點。這種長絲橫截面放大150倍的相片見圖10。圖10清楚地表明這些長絲橫截面仍然保持它們的形狀。
實例3本實例涉及帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板的應(yīng)用。
使實例1中準(zhǔn)備好的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)通過一個八噴絲孔的噴絲板擠出，每個噴絲孔的尺寸如下噴絲孔寬度W是84微米，垂直對稱軸和噴絲孔直形截面間的夾角α是30°;穩(wěn)定臂間的夾角β是24°;噴絲孔曲形截面所對的半角γ是60°;噴絲孔直形截面的長度a是33.4W;噴絲孔圓形端部的直徑b是1.3W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是21W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面的中心間的直線距離d是16W;穩(wěn)定臂的長度c-d是5W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是5;一個穩(wěn)定臂是位于垂直對稱軸上，其它的穩(wěn)定臂圍繞垂直對稱軸對稱地相隔。
橫截面的“X”值確定為1.59。所以，1-1.59 Cos20°等于-0.49。因此，該長絲是可自發(fā)濕潤的，通過置于其表面上著色水的觀察證實了這一點。這種長絲橫截面放大150倍的相片見圖12。圖12清楚地表明這些長絲橫截面仍然保持著它們的形狀。
實例4本實例涉及帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板的應(yīng)用。
使實例1中準(zhǔn)備好的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)通過一個八噴絲孔的噴絲板擠出，每個噴絲孔的尺寸如下噴絲孔寬度W是84微米;垂直對稱軸和噴絲孔直形截面間的夾角α是30°;穩(wěn)定臂間的夾角β是24°;噴絲孔曲形截面所對的半角γ是60°;噴絲孔直形截面的長度a是17.8W;噴絲孔圓形端部的直徑b是1.3W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是35.8W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面的中心間的直線距離d是30.8W;穩(wěn)定臂的長度c-d是5W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是5;一個穩(wěn)定臂是位于垂直對稱軸上，其它的穩(wěn)定臂圍繞垂直對稱軸對稱地相隔。
橫截面的“X”值確定為1.14。所以，1-1.14Cos20°等于-0.07。因此，該長絲是可自發(fā)濕潤的，通過置于其表面上著色水的觀察證實了這一點。這種長絲橫截面放大150倍的相片見圖13。圖13清楚地表明這些長絲橫截面仍然保持著它們的形狀。
實例5本實例涉及帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板的應(yīng)用。
使實例1中準(zhǔn)備好的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)通過一個八噴絲孔的噴絲板擠出，每個噴絲孔的尺寸如下噴絲孔寬度W是84微米;垂直對稱軸和噴絲孔直形截面間的夾角α是30°;穩(wěn)定臂間的夾角β是40°;噴絲孔曲形截面所對的半角γ是60°;噴絲孔直形截面的長度a是17.8W;噴絲孔圓形端部的直徑b是1.3W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是35.8W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面的中心間的直線距離d是30.8W;穩(wěn)定臂的長度c-d是5W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是3。一個穩(wěn)定臂是位于垂直對稱軸上，其它的穩(wěn)定臂圍繞垂直對稱軸對稱地相隔。
橫截面的“X”值確定為1.03。所以，1-1.03 Cos20°等于0.03。由于這些長絲形狀的變化，某些單絲是可自發(fā)濕潤而某些單絲就不是。總的來說，這種長絲是自發(fā)可濕潤性很差的例子，這種長絲橫截面的放大150倍的相片見圖9。圖9表明這些長絲橫截面保持著它們的形狀。
實例6本實例是應(yīng)用無穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔的噴絲板的比較例。
使實例1中準(zhǔn)備好的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)通過一個八噴絲孔的噴絲板擠出，每個噴絲孔的尺寸如下噴絲孔的寬度W是84微米;垂直對稱軸和噴絲孔直形截面間的夾角α是20°;噴絲孔曲形截面所對的半角γ是60°;噴絲孔直形截面的長度a是25W;噴絲孔圓形端部的直徑b是1.3W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面的中心間的直線距離d是16W。
橫截面的“X”值確定為1.13。1-1.13Cos20°等于-0.06。因此，該長絲是可自發(fā)濕潤的，通過置于其表面上著色水的觀察證實了這一點。這種長絲橫截面放大150倍的相片見圖14。圖14表明這些長絲橫截面不能如帶穩(wěn)定臂的截面那樣均勻地保持它們的形狀。
實例7本實例涉及帶穩(wěn)定臂的“E”形噴絲孔的噴絲板的應(yīng)用。
使實例1中準(zhǔn)備好的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)通過一個八個噴絲孔的噴絲板擠出，每個噴絲孔的尺寸如圖7所示。橫截面的“X”值確定為1.56。1-1.56Cos20°等于-0.47。因此該長絲是可自發(fā)濕潤的，通過置于其表面上著色水的觀察證實了這一點。這種長絲橫截面放大150倍的相片見圖15。圖15清楚地表明這些長絲橫截面保持著它們的形狀。
實例8本實例是一個用帶穩(wěn)定臂的“E”形噴絲孔的噴絲板的比較例。但是噴絲孔的尺寸處于圖6所提出的帶穩(wěn)定臂的“E”形噴絲板的臨界尺寸之外。特別是位于主干上的穩(wěn)定臂的長度不足以支持兩個外肋。
使實例1中準(zhǔn)備好的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)通過一個八個噴絲孔的噴絲板擠出，其中每個噴絲孔的尺寸如圖8所示。橫截面的“X”值確定為1.50。1-1.50Cos20°等于-0.41。所以，該長絲是可自發(fā)濕潤的，通過置于其表面上著色水的觀察也證實了這一點。這種長絲橫截面放大150倍的相片見圖16。圖16清楚地表明這些長絲橫截面不能保持它們的形狀，這意味著噴絲孔中位于外肋和主干相交處的穩(wěn)定臂長度需要增加。
根據(jù)上面詳細(xì)的描述，將有許多變更會浮現(xiàn)在對這個工藝有經(jīng)驗者的心中。所有這些明顯的改動都將落在后附權(quán)利要求的全部預(yù)期范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種具有帶穩(wěn)定臂的“U”或“E”形橫截面的合成長絲，它能夠自發(fā)地輸送其表面上的水，其中所說的長絲滿足下面公式(1-XCosθa)＜0其中，θa是在用與長絲相同的材料和相同的表面處理(如果有的話)制成的平面膜上所測定的水的前進接觸角；X是單絲橫截面的形狀因子，它滿足如下公式X= (Pw)/(4r+(π-2)D)其中，Pw是單絲的濕圍；r是外接單絲橫截面的外接圓半徑；D是橫跨單絲橫截面的短軸尺寸；所說的帶穩(wěn)定臂的“U”形長絲由含穩(wěn)定臂的曲形截面和兩個直形截面所組成，其中，單絲的寬度W′，是3至15微米；穩(wěn)定臂之間的夾角β′，是10°至60°；單絲截面直線部分延伸相交形成的銳角μ，是0°至70°；單絲直形截面的長度a′，是5至200微米；單絲直形截面兩端間的直線距離r，是30至300微米；單絲凹面和直形截面外端部間的連接線之間的垂直距離S，是20至100微米；穩(wěn)定臂的長度t，獨立地為3至15微米；穩(wěn)定臂的數(shù)目n是3至6；如果n等于3或5，則有一個穩(wěn)定臂位于垂直的對稱軸上，其余的穩(wěn)定臂在垂直對稱軸兩邊，基本上對稱地相隔；如果n等于4或6；則穩(wěn)定臂在垂直對稱軸兩邊基本上對稱地相隔；和所說的帶穩(wěn)定臂的“E”形長絲由一個主干，兩個外肋，一個內(nèi)肋，兩個延伸肋和穩(wěn)定臂所組成，其中，單絲寬度W′是3至15微米；一個外肋延伸直線和延伸肋間的夾角λ′是0°至45°；主干和一個外肋間的夾角σ是90°至120°；從單絲的中心點起所測量的穩(wěn)定臂的長度e′是獨立地為1至15微米；單絲主干加上位于其兩端的穩(wěn)定臂的長度f′是30至100微米；一個外肋的中心和中肋中心之間的直線距離i′是8至50微米；外肋和延伸肋相交點和主干中心的直線距離j′是15至100微米，中肋外端和主干中心的直線距離k′是15至150微米；外肋和延伸肋相交點和位于主干上的穩(wěn)定臂端部的直線距離l′是18至115微米；延伸肋端部和外肋和延伸肋相交點的直線距離m′是15至100微米；穩(wěn)定臂的數(shù)目n′是4或6；假若λ′等于0，則n為4。
2.一個由至少一個帶穩(wěn)定臂的“U”形噴絲孔組成的噴絲板，所說的噴絲孔由一個含有穩(wěn)定臂的曲形截面和兩個直形截面組成，其中，噴絲孔的寬度W是65至120微米;垂直對稱軸和噴絲孔直形截面之間的夾角α是0°至60°;穩(wěn)定臂間的夾角β是10°至60°;噴絲孔曲形截面所對應(yīng)的半角γ是10°至90°;噴絲孔直形截面的長度是5W至50W;噴絲孔的圓形端部的直徑b是1.1W至2.5W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是15W至55W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面中心間的直線距離d是10W至50W;穩(wěn)定臂的長度c-d獨立地是3W至15W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是3至6;其條件是當(dāng)n等于3或5時，則一個穩(wěn)定臂在垂直對稱軸上，其它的穩(wěn)定臂圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔;當(dāng)n等于4或6時，穩(wěn)定臂圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔。
3.權(quán)利要求2的噴絲板，其中噴絲孔的寬度W是84微米;垂直對稱軸和噴絲孔的直形截面間的夾角α是0°;穩(wěn)定臂間的夾角β是30°;噴絲孔曲形截面所對應(yīng)的半角γ是90°;噴絲孔的直形截面的長度a是25W;噴絲孔的圓形端部的直徑b是1.3W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是21W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面中心間的直線距離d是16W;穩(wěn)定臂的長度c-d是5W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是5。
4.權(quán)利要求2的噴絲板，其中噴絲孔的寬度W是84微米;垂直對稱軸和噴絲孔的直形截面間的夾角α是30°;穩(wěn)定臂間的夾角β是24°;噴絲孔曲形截面所對應(yīng)的半角γ是60°;噴絲孔的直形截面的長度a是33.4W;噴絲孔的圓形端部的直徑b是1.3W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是21W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面中心間的直線距離d是16W;穩(wěn)定臂的長度c-d是5W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是5。
5.權(quán)利要求2的噴絲板，其中噴絲孔的寬度W是84微米;垂直對稱軸和噴絲孔的直形截面間的夾角α是30°;穩(wěn)定臂間的夾角β是24°;噴絲孔曲形截面所對應(yīng)的半角γ是60°;噴絲孔的直形截面的長度a是17.8W;噴絲孔的圓形端部的直徑b是1.3W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是35.8W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面中心間的直線距離d是30.8W;穩(wěn)定臂的長度c-d是5W;穩(wěn)定臂的數(shù)目是5。
6.權(quán)利要求2的噴絲板，其中噴絲孔的寬度W是84微米;垂直對稱軸和噴絲孔的直形截面間的夾角α是30°;穩(wěn)定臂間的夾角β是40°;噴絲孔曲形截面所對應(yīng)的半角γ是60°;噴絲孔的直形截面的長度a是17.8W;噴絲孔的圓形端部的直徑b是1.3W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是35.8W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面中心間的直線距離d是30.8W;穩(wěn)定臂的長度c-d是5W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是3。
7.權(quán)利要求2的噴絲板，其中噴絲孔的寬度W是84微米;垂直對稱軸和噴絲孔的直形截面間的夾角α是30°;穩(wěn)定臂間的夾角β是40°;噴絲孔曲形截面所對應(yīng)的半角γ是60°;噴絲孔的直形截面的長度a是33.4W;噴絲孔的圓形端部的直徑b是1.3W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是21W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面中心間的直線距離d是16W;穩(wěn)定臂的長度c-d是5W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是3。
8.由至少一個帶穩(wěn)定臂的“E”形噴絲孔組成的噴絲板，所說的噴絲孔由一個主干，二個外肋，一個內(nèi)肋，二個延伸肋和穩(wěn)定臂所組成，其中噴絲孔的寬度W是65至120微米;外肋延長線和延伸肋之間的夾角λ是0°至90°;主干和外肋間的夾角σ是90°至120°;延伸肋和位于外肋和延伸肋相交點上的穩(wěn)定臂的延伸線間的夾角η是(180-λ)/2;噴絲孔圓形端部的直徑b是1.1W至2.5W。穩(wěn)定臂的長度e是3W至12W;噴絲孔的主干加上位于其兩端的穩(wěn)定臂的長度f是30W至100W;中肋的中心和穩(wěn)定臂外端部間的直線距離g是f/2;外肋中心點間的直線距離h是f-2e;外肋中心和中肋中心間的直線距離i是h/2;外肋和延伸肋相交點和主干中心間的直線距離j是30W至80W;中肋端點和主干44的中心間的直線距離K是(j-20)W至(j+50)W;外肋和延伸肋相交點和位于主干上的穩(wěn)定臂端點間的直線距離1是jw+ew;延伸肋的端部和外肋與延伸肋相交點間的直線距離m為30W至80W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是4或6;其條件是當(dāng)λ′等于0時，n是4。
9.權(quán)利要求8的噴絲板，其中噴絲孔的寬度W是84微米;外肋延伸線和延伸肋間的夾角λ是45°;延伸肋和位于外肋與延伸肋相交點的上穩(wěn)定臂的延伸線間的夾角η是67.5°;主干和外肋間的夾角σ是90°;噴絲孔的圓形端部的直徑b是1.3W;穩(wěn)定臂的長度e是5W;噴絲孔的主干加上位于其兩端的穩(wěn)定臂的長度f是70W;中肋中心和穩(wěn)定臂處端點間的直線距離g是35W;外肋中心點間的直線距離h是60W;外肋的中心和中肋中心間的直線距離i是30W;外肋與延伸肋相交點和主干中心間的直線距離j是45W;中肋的端部和主干的中心間的直線距離K是55W;外肋與延伸肋相交點和位于主干上穩(wěn)定臂間的直線距離1是50W;延伸肋端部和外肋與延伸肋相交點間的直線距離m是45W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n′是6。
10.權(quán)利要求8的噴絲板，其中噴絲孔的寬度W是84微米;外肋延伸線和延伸肋間的夾角λ是0°;主干和外肋間的夾角σ是90°;噴絲孔的圓形端部的直徑b是1.3W;穩(wěn)定臂的長度e是5W;噴絲孔的主干加上其兩端的穩(wěn)定臂的長度f是70W;中肋中心和穩(wěn)定臂外端部間的直線距離g是35W;外肋中心點間的直線距離h是60W;外肋的中心和中肋中心間的直線距離i是30W;中肋端部和主干中心間的直線距離K是55W;延伸肋端部和主干中心間的直線距離j是90W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是4。
11.權(quán)利要求1的長絲，其單絲旦數(shù)在3和1000之間(3.33×10-7和1.11×10-4千克/米)。
12.權(quán)利要求11的長絲，其單絲旦數(shù)在10和70之間(1.11×10-6和7.78×10-6千克/米)。
13.權(quán)利要求1的長絲，它是從聚酯、聚丙烯、聚乙烯、纖維素酯、尼龍和它們的組合中選擇的材料所制成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的長絲，其中聚酯的主要成分是對苯二甲酸乙二醇酯重復(fù)單元。
15.權(quán)利要求1的長絲，其中在其上涂敷親水性潤滑劑。
16.權(quán)利要求15的長絲，其中親水性潤滑劑選自下列材料(1)49%聚乙二醇600單月桂酸酯，聚氧乙烯(13.64)單月桂酸酯，49%聚乙二醇(PEG)400單月桂酸酯，聚氧乙烯(9.09)單月桂酸酯，和2% 4-十六烷基-4-乙基嗎啉硫酸乙酯鹽;(2)一種改性的聚酯表面活性劑;(3)由聚酯、水和其它成分組成的去污劑;(4)聚氧乙烯月桂基醚;(5)聚氧乙烯油醚;(6)聚氧乙烯甘油酯，一種非離子表面活性劑;(7)聚氧乙烯-聚氧丙烯脫水山梨醇亞油酸鄰苯二甲酸酯;和(8)含聚酯和水的去污劑。
17.一種制備具有帶穩(wěn)定臂的“U”或“E”形橫截面的合成長絲的工藝，該第絲能自發(fā)地輸送在其表面上的水，所說的長絲滿足下面公式(1＝XCosθa)＜0其中，θa是在用與長絲相同的材料，相同的表面處理制成的平面膜上所測量的水的前進接觸角;X是單絲橫截面的形狀因子，它滿足于下式X＝ (Pw)/(4r+(π-2)D)其中，Pw是單絲的濕圍;r是外接單絲橫截面的外接圓半徑，D是橫切單絲橫截面的短軸尺寸;該工藝包括(Ⅰ)將成纖維材料加熱到熔點或熔點以上;和(Ⅱ)使所說的加熱了的材料通過至少有一個噴絲孔的能形成所要求的長絲的噴絲板擠出，其條件是所說的帶穩(wěn)定臂的“U”形長絲由含穩(wěn)定臂的曲形截面和兩個直形截面所組成。其中，單絲的寬度W′，是3至15微米;穩(wěn)定臂之間的夾角β′，是10°至60°;單絲截面直線部分延伸相交形成的銳角μ，是0°至70°;單絲直形截面的長度a′，是5至200微米;單絲直形截面兩端間的直線距離r，是30至300微米;單絲凹面和直形截面外端部間的連接線之間的垂直距離S，是20至100微米;穩(wěn)定臂的長度t，獨立地為3至15微米;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是3至6;如果n等于3或5，則有一個穩(wěn)定臂位于垂直的對稱軸上，其余的穩(wěn)定臂在垂直對稱軸兩邊，基本上對稱地相隔;如果n等于4或6，則穩(wěn)定臂在垂直對稱軸兩邊基本上對稱地相隔;和所說的帶穩(wěn)定臂的“E”形長絲由一個主干，兩個外肋，一個內(nèi)肋，兩個延伸肋和穩(wěn)定臂所組成，其中，單絲寬度W′是3至15微米;一個外肋延伸直線和延伸肋間的夾角λ′是0°至45°;主干和一個外肋間的夾角σ是90°至120°;從單絲的中心點起所測量的穩(wěn)定臂的長度e′是獨立地為1至15微米;單絲主干加上位于其兩端的穩(wěn)定臂的長度f′是30至100微米;一個外肋的中心和中肋中心之間的直線距離i′是8至50微米;外肋和延伸肋相交點和主干中心的直線距離j′是15至100微米，中肋外端和主干中心的直線距離k′是15至150微米;外肋和延伸肋相交點和位于主干上的穩(wěn)定臂端部的直線距離l′是18至115微米;延伸肋端部和外肋和延伸肋相交點的直線距離m′是15至100微米;穩(wěn)定臂的數(shù)目n′是4或6;假若λ′等于0，則n為4。
18.權(quán)利要求17的工藝，包括一個長絲涂敷親水性潤滑劑的附加步驟(Ⅲ)。
19.用穩(wěn)定臂穩(wěn)定從噴絲孔擠出的合成長絲的曲形截面的方法，包括(Ⅰ)制造帶有位于噴絲孔曲形截面上的穩(wěn)定臂的噴絲孔;(Ⅱ)將成纖材料加熱至其熔點以上，和(Ⅲ)使所說的加熱了的材料通過至少有一個如(Ⅰ)中所述的噴絲孔的噴絲板擠出。
20.權(quán)利要求19的方法，其中的噴絲孔基本上是“U”形噴絲孔，它由一個帶穩(wěn)定臂的曲形截面和兩個直形截面組成，其中噴絲孔的寬度W是65至120微米;垂直對稱軸和噴絲孔直形截面間的夾角α是0°至60°;穩(wěn)定臂間的夾角β是10°至60°;噴絲孔曲形截面所對應(yīng)的半角γ是10°至90°;噴絲孔直形截面的長度a是5W至50W;噴絲孔的圓形端部的直徑b是1.1W至2.5W;垂直對稱軸上的頂點和穩(wěn)定臂端點間的直線距離c是15W至55W;垂直對稱軸上的頂點和噴絲孔曲形截面中心間的直線距離d是10W至50W;穩(wěn)定臂的長度c-d獨立地是3W至15W;穩(wěn)定臂的數(shù)目n是3至6;其條件是當(dāng)n是等于3或5時，有一個穩(wěn)定臂位于垂直對稱軸上，而其余的穩(wěn)定臂圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔;當(dāng)n是等于4或6時，穩(wěn)定臂圍繞垂直對稱軸基本上對稱地相隔。
21.權(quán)利要求19的方法，其中包括一個涂敷親水性潤滑劑的附加步驟(Ⅳ)。
22.權(quán)利要求20的方法，其中包括一個涂敷親水性潤滑劑的附加步驟(Ⅳ)。
23.噴絲孔上兩個矩形口相交角的形狀的穩(wěn)定方法，包括(Ⅰ)確定角度(180-λ)/2，其中λ是兩個矩形口相交所形成的兩角中較小的角;(Ⅱ)制造一個具有穩(wěn)定臂的噴絲孔，穩(wěn)定臂是從所說的交點以(Ⅰ)中所確定的角度伸出;(Ⅲ)制造一個具有一個或多個如(Ⅱ)中所述的噴絲孔的噴絲板;(Ⅳ)將成纖材料加熱到其熔點以上;和(Ⅴ)使所說加熱的材料通過如(Ⅲ)中所述的噴絲板擠出。
24.權(quán)利要求1的合成長絲的螺旋卷曲工藝，包括下列步驟(A)擠出成纖聚合物;(B)使聚合物通過噴絲板的噴絲孔;(C)調(diào)整所說的噴絲板噴絲孔以朝向側(cè)吹冷卻空氣，以使冷卻發(fā)生在垂直于長絲主軸的方向上;(D)控制冷卻空氣;(E)涂敷親水性潤滑劑;(F)以通常的速度卷繞長絲;(G)在蒸汽中單級拉伸或在水和蒸汽中雙級拉伸長絲;(H)補加適量的親水性潤滑劑;和(I)使拉伸過的長絲在加熱室中松弛以形成螺旋卷曲。
25.權(quán)利要求24的長絲，其中卷曲數(shù)/英寸(2.54厘米)大于2，且卷幅小于2毫米。
26.由兩股或兩股以上權(quán)利要求1的長絲所構(gòu)成的吸收制品，其中至少部分長絲是位于吸收制品中心附近并且至少部分長絲是位于吸收制品中心以外的區(qū)域;且其中在吸收制品中心附近的長絲能夠與含水流體接觸至少10秒鐘。
27.由兩股或兩股以上權(quán)利要求1的長絲所構(gòu)成的吸收制品，其中至少部分長絲是位于吸收制品的中心附近，并且至少部分長絲是位于吸收制品中心以外的區(qū)域;且其中在吸收制品中心附近的長絲能夠與含水流體接觸至少10秒鐘;且其中在吸收制品中心以外區(qū)域至少有一個儲水穴存在，它至少與一股長絲相接觸。
28.權(quán)利要求26的吸收制品，選自下列物品尿布，失禁者用的內(nèi)褲，婦女衛(wèi)生巾，止血塞，外科海綿，傷口敷料，和毛巾。
29.權(quán)利要求27的吸收制品，選自下列物品尿布，失禁者用的內(nèi)褲，婦女衛(wèi)生巾，止血塞，外科海綿，傷口敷料，和毛巾。
30.權(quán)利要求28的吸收制品，其形式是尿布。
31.權(quán)利要求28的吸收制品，其形式是失禁者用的內(nèi)褲。
32.權(quán)利要求28的吸收制品，其形式是婦女衛(wèi)生巾。
33.權(quán)利要求28的吸收制品，其形式是止血塞。
34.權(quán)利要求29的吸收制品，其形式是尿布。
35.權(quán)利要求29的吸收制品，其形式是失禁者用的內(nèi)褲。
36.權(quán)利要求29的吸收制品，其形式是婦女衛(wèi)生巾。
37.權(quán)利要求29的吸收制品，其中儲水穴選自短纖漿、化學(xué)改性短纖漿、超吸水性材料及其混合物。
38.許多根權(quán)利要求1的長絲組成的絲束。
39.權(quán)利要求38的絲束，其旦數(shù)是2，000至400，000(2.22×10-4至4.44×10-2千克/米)。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于具有獨特的橫截面噴絲孔的噴絲板，該噴絲板可用于擠壓紡制帶有穩(wěn)定臂的“U”和“E”形橫截面的長絲。頗為策略地應(yīng)用配置穩(wěn)定臂的方法可使長絲保持所要求的形狀?！癠”形長絲橫截面比早先的長絲橫截面更能改善排水性。
文檔編號D06M101/06GK1085967SQ93109060
公開日1994年4月27日 申請日期1993年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月23日
發(fā)明者B·M·菲利普斯, J·L·納爾遜, W·A·海利, H·A·湯普森 申請人:伊斯曼柯達公司