申请/专利权人：青岛大学

申请日：2017-11-27

公开（公告）日：2021-01-05

公开（公告）号：CN107841799B

主分类号：D01F8/06(20060101)

分类号：D01F8/06(20060101);D01F8/14(20060101);D01F8/16(20060101);D01F8/08(20060101);D01D5/30(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.05#授权;2018.04.20#实质审查的生效;2018.03.27#公开

摘要：本发明公开了一种多组份不对称纤维，包括多个组份，所述多个组份的热收缩率不同；所述多组份不对称纤维的横截面为圆形或椭圆形，所述多个组份将纤维横截面分隔为多个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为直线或曲线；所述多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形，将所述多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得所述多组份不对称纤维易于自发裂分成为多个次级纤维。在纤维纺丝、拉伸或者热处理过程中，由于各个组份的热收缩率不同而带来的张力不同，从而可以诱发多组份不对称纤维主动裂分，成为多个次级纤维。

主权项：1.一种多组份不对称纤维，其特征在于，包括多个组份，所述多个组份的热收缩率不同；所述多组份不对称纤维的横截面为圆形或椭圆形；所述多个组份将纤维横截面分隔为多个依次相邻的独立区域，其分界线可为直线或曲线；所述多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形，将所述多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得所述多组份不对称纤维易于自发裂分成为多个次级纤维；所述多组份不对称纤维为双组份聚合物纤维、三组份聚合物纤维或四组份聚合物纤维，所述双组份聚合物纤维为AA’双组份聚合物纤维或AB双组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于10%，不高于90%；所述三组份聚合物纤维为AA’B三组份聚合物纤维或ABC三组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于10%，不高于80%；所述四组份聚合物纤维为ABCD四组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于10%，不高于70%；组份A和组份A’属于同种组份，区别在于组份A和组份A’的热收缩率不同，组份AB为组份A和组份B的混合物；所述多组份不对称纤维为实心纤维，所述多个组份构成的多个区域的端点相重合，且不与所述多组份不对称纤维横截面所在的圆心相重合；所述多组份不对称纤维为空心纤维，所述多组份不对称纤维横截面具有空心圆，空心圆的圆心不与所述多组份不对称纤维横截面所在的圆心相重合，所述多个组份构成的多个区域均与空心圆相接触。

全文数据：一种多组份不对称纤维技术领域[0001]本发明涉及复合纤维技术领域，具体来说涉及一种多组份不对称纤维。背景技术[0002]纤维是天然或人工合成的细丝状物质。在现代生活中，纤维的应用无处不在，包括纺织、建筑、军事、生物等方方面面，随着社会的发展，单一组份的纤维，性能单一、适用条件有限，已经不能满足当代生活生产的需求。为满足纤维多功能化的应用需求，双组份及多组份复合纤维技术成为纤维特性化重要的发展方向之一，通过不同熔体复合形式生产出不同性能的产品，极大地拓展了纺丝技术的发展空间。在众多复合纺丝技术中，通过纤维结构的调控，制备由多个次级纤维截面组成的主纤维，由于此类纤维由多组份构成，不仅赋予纤维多样化的功能，而且还可以通过进一步的裂分，制备超细的纤维，极大拓展了纤维的应用，受到众多行业的青睐。[0003]常规的双组份纤维如并列型纤维a，皮芯型（b，桔瓣型（C和海岛型d，如图9所示，其中的两个组份A，B在纤维的截面设计上具有对称性，纺丝过程中不同组份的热收缩带来的组份间的法向（垂直于纤维拉伸方向）的张力被抵消，不能诱发组份自发的裂分，必须经过进一步的溶剂处理或者高压水刺处理，输入大量的外界能量才能够引起不同组份裂分，不仅造成能量的巨大浪费而且纤维的完全裂分具有一定的难度。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种多组份不对称纤维，以解决现有多组份纤维为对称结构，不易进行裂分的缺陷。[0005]为此，本发明提供了一种多组份不对称纤维，包括多个组份，所述多个组份的热收缩率不同；所述多组份不对称纤维的横截面为圆形或椭圆形，所述多个组份将纤维横截面分隔为多个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为直线或曲线;所述多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形，将所述多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得所述多组份不对称纤维易于自发裂分成为多个次级纤维。[0006]优选的，所述多组份不对称纤维为双组份聚合物纤维、三组份聚合物纤维或四组份聚合物纤维，所述双组份聚合物纤维为AA’双组份聚合物纤维、AB双组份聚合物纤维或ABC双组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于1〇%，不高于9〇%;所述三组份聚合物纤维为AA’B三组份聚合物纤维或ABC三组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于10%，不高于8〇%;所述四组份聚合物纤维为ABCD四组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于10%，不高于7〇%;组份A和组份A’属于同种组份，区别在于组份六和组份A，的热收缩率不同，组份AB为组份A和组份B的混合物。[0007]优选的，组份A、组份B、组份C和组份D属于热塑性聚合物或者溶液溶解性聚合物，所述热塑性聚合物包括聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚酰胺PA、聚^pET、聚苯硫醚PPS、聚甲基丙稀酸甲酯PM1A和聚偏氟乙稀PVDF中的一种，所述溶液溶解性聚合物包括聚丙烯腈PAN、聚四氟乙烯PTFE中的一种。[0008]优选的，所述多组份不对称纤维的直径为lum-lOOwn。[0009]优选的，所述多组份不对称纤维为实心纤维，所述多个组份构成的多个区域的端点相重合，且不与所述多组份不对称纤维横截面所在的圆心相重合。[0010]优选的，所述多组份不对称纤维为空心纤维，所述多组份不对称纤维横截面具有空心圆，空心圆的圆心不与所述多组份不对称纤维横截面所在的圆心相重合，所述多个组份构成的多个区域均与空心圆相接触。[0011]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是:本发明提供了一种多组份不对称纤维，包括多个组份，所述多个组份的热收缩率不同;所述多组份不对称纤维的横截面为圆形或椭圆形，所述多个组份将纤维横截面分隔为多个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为直线或曲线;所述多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形，将所述多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得所述多组份不对称纤维易于自发裂分成为多个次级纤维。传统的多组份纤维的横截面多为对称结构，横截面上的应力容易相互抵消，通常需要借助水刺等后处理手段才能够使得纤维裂分。而本发明的多组份不对称纤维，包括多个组份，多个组份的热收缩率不同；多组份不对称纤维的横截面为圆形，多个组份将纤维横截面分隔为多个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为直线或曲线；多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形，将多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维易于自发裂分成为多个次级纤维。在纤维纺丝、拉伸或者热处理过程中，由于各个组份的热收缩率不同而带来的张力不同，从而可以诱发多组份不对称纤维主动裂分，成为多个次级纤维。[0012]结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明[0013]图1是本发明多组份不对称纤维的实施例1的结构示意图；图2是本发明多组份不对称纤维的实施例2的结构示意图；图3是本发明多组份不对称纤维的实施例3的结构示意图；图4是本发明多组份不对称纤维的实施例4的结构示意图；图5是本发明多组份不对称纤维的实施例5的结构示意图；图6是本发明多组份不对称纤维的实施例6的结构示意图；图7是本发明多组份不对称纤维的实施例7的结构示意图；图8是本发明多组份不对称纤维的实施例8的结构示意图；图9是现有技术的对称聚合物纤维的结构示意图。具体实施方式[0014]以下对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。[0015]本发明提供了一种多组份不对称纤维，包括多个组份，所述多个组份的热收缩率不同；所述多组份不对称纤维的横截面为圆形或椭圆形，所述多个组份将纤维横截面分隔为多个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为直线或曲线;所述多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形，将所述多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得所述多组份不对称纤维易于自发裂分成为多个次级纤维。[0016]传统的多组份纤维的横截面多为对称结构，横截面上的应力容易相互抵消，通常需要借助水刺等后处理手段才能够使得纤维裂分。而本发明的多组份不对称纤维，包括多个组份，多个组份的热收缩率不同；多组份不对称纤维的横截面为圆形，多个组份将纤维横截面分隔为多个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为直线或曲线；多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形，将多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维易于自发裂分成为多个次级纤维。在纤维纺丝、拉伸或者热处理过程中，由于各个组份的热收缩率不同而带来的张力不同，从而可以诱发多组份不对称纤维主动裂分，成为多个次级纤维，从而达到制备超细纤维的目的。分裂成的次级纤维的数量小于等于多个组份构成的区域的个数，分裂成的次级纤维可以应用于纺织品或者非织造产品。[0017]优选的，所述多组份不对称纤维为双组份聚合物纤维、三组份聚合物纤维或四组份聚合物纤维，所述双组份聚合物纤维为AA’双组份聚合物纤维或AB双组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于10%，不高于90%;组份A和组份A’属于同种组份，区别在于组份A和组份A’的热收缩率不同；所述三组份聚合物纤维为AA’B三组份聚合物纤维或ABC三组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于10%，不高于80%;所述四组份聚合物纤维为ABCD四组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于10%，不高于70%。[0018]优选的，组份A、组份B、组份C和组份D属于热塑性聚合物或者溶液溶解性聚合物，所述热塑性聚合物包括聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚酰胺PA、聚酯PET、聚苯硫醚PPS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA和聚偏氟乙烯PVDF中的一种，所述溶液溶解性聚合物包括聚丙烯腈PAN、聚四氟乙烯PTFE中的一种。[0019]优选的，所述多组份不对称纤维的直径为ljam-lOOjam。[0020]优选的，所述多组份不对称纤维为实心纤维，所述多个组份构成的多个区域的端点相重合，且不与所述多组份不对称纤维横截面所在的圆心相重合，从而使得多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形。[0021]优选的，所述多组份不对称纤维为空心纤维，所述多组份不对称纤维横截面具有空心圆，空心圆的圆心不与所述多组份不对称纤维横截面所在的圆心相重合，所述多个组份构成的多个区域均与空心圆相接触，从而使得多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形。[0022]本发明的多组份不对称纤维的制备过程包括:通过挤出机将多个组份分别制备成相应的母粒，将母粒熔融并分别加入到纺丝箱体经过熔体分配、挤出、纺丝、拉伸、铺网等工艺制备多组份不对称纤维。[0023]实施例1如图1所示，本实施例的多组份不对称纤维为实心纤维，横截面为圆形，直径为lMl，由聚丙烯A和聚乙烯B组成;聚丙烯A和聚乙烯B将纤维横截面分隔为16个依次相邻的独立扇形区域，其中，组份聚丙烯A占8个扇形区域;组份聚乙烯B占8个扇形区域，16个区域将多组份不对称纤维的横截面分割成不对称图形，使得多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维可以自发裂分成为16个次级纤维。[0024]实施例2如图2所示，本实施例的多组份不对称纤维为实心纤维，横截面为圆形，直径为5wn，由聚丙烯A、聚乙烯B和聚对苯二甲酸乙二醇酯C组成；聚丙烯A、聚乙烯B和聚对苯二甲酸乙二醇酯C将纤维横截面分隔为6个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为曲线;其中，组份聚丙燦A占2个区域，组份聚乙稀B占2个区域，组份聚对苯二甲酸乙二醇酯C占2个区域;6个区域将多组份不对称纤维的横截面分割成不对称图形，使得多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维可以自发裂分成为6个次级纤维。[0025]实施例3’如图3所不，本实施例的多组份不对称纤维为实心纤维，横截面为圆形，直径为ltlm，由聚丙烯A和聚乙烯B组成;聚丙烯A和聚乙烯B将纤维横截面分隔为8个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为曲线;其中，组份聚丙烯A占4个区域，组份聚乙烯B占4个区域;8个区域将多组份不对称纤维的横截面分割成不对称图形，使得多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维可以自发裂分成为8个次级纤维。[0026]实施例4如图4所示，本实施例的多组份不对称纤维为空心纤维，横截面为圆形，横截面直径为5〇wn，内部空心圆直径为lOym，由聚丙烯A和聚乙烯B组成;聚丙烯A和聚乙烯B将纤维横截面分隔为8个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为曲线;其中，组份聚丙烯A占4个区域，组份聚乙烯B占4个区域;s个区域将多组份不对称纤维的横截面分割成不对称图形，使得多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维可以自发裂分成为8个次级纤维。[0027]实施例5如图5所示，本实施例的多组份不对称纤维为实心纤维，横截面为椭圆形，椭圆的大直径为20wn，由聚丙烯〇〇和聚乙烯B组成；聚丙烯A和聚乙烯B将纤维横截面分隔为16个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为曲线;其中，组份聚丙烯人占8个区域，组份聚乙煤B占8个区域；16个区域将多组份不对称纤维的横截面分割成不对称图形，使得多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维可以自发裂分成为16个次级纤维。[0028]实施例6如图6所示，本实施例的多组份不对称纤维为实心纤维，横截面为椭圆形，椭圆的大直径为lOOixm，由聚丙烯A、聚乙烯B、聚苯硫醚〇和聚对苯二甲酸乙二醇酯①组成;聚丙稀A、聚乙烯B、聚苯硫醚〇和聚对苯二甲酸乙二醇酯①将纤维横截面分隔为16个依$相邻的独立区域，相邻区域的分界线为曲线;其中，组份聚丙烯六）占4个区域，组份聚乙條⑻占4个区域，聚苯硫醚〇占4个区域，聚对苯二甲酸乙二醇酯⑻占4个区域;i6个区域将多组份不对称纤维的横截面分割成不对称图形，使得多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维可以自发裂分成为16个次级纤维。[0029]实施例7如图7所示，本实施例的多组份不对称纤维为实心纤维，横截面为椭圆形，椭圆形的大直径为5wn，由聚丙烯、聚丙烯腈共混物A和聚乙烯B组成;聚丙烯、聚丙烯腈共混物A和聚乙烯B将纤维横截面分隔为32个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为曲线;其中，组份聚丙烯、聚丙烯腈共混物A占16个区域，组份聚乙烯⑻占16个区域;32个区域将多组份不对称纤维的横截面分割成不对称图形，使得多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维可以自发裂分成为32个次级纤维。[0030]实施例8如图8所示，本实施例的多组份不对称纤维为空心纤维，横截面为椭圆形，椭圆形的大直径为5wn，内部空心圆直径为l〇ym，由聚丙烯、聚丙烯腈共混物A和聚乙烯B组成;聚丙烯、聚丙烯腈共混物A和聚乙烯B将纤维横截面分隔为32个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为曲线;其中，组份聚丙烯、聚丙烯腈共混物A占16个区域，组份聚乙烯B占16个区域;32个区域将多组份不对称纤维的横截面分割成不对称图形，使得多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得多组份不对称纤维可以自发裂分成为32个次级纤维。[0031]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

权利要求：1.一种多组份不对称纤维，其特征在于，包括多个组份，所述多个组份的热收缩率不同；所述多组份不对称纤维的横截面为圆形或椭圆形，所述多个组份将纤维横截面分隔为多个依次相邻的独立区域，相邻区域的分界线为直线或曲线；所述多个组份构成的多个区域将纤维横截面分割成不对称图形，将所述多个组份构成区域呈力学不对称结构，使得所述多组份不对称纤维易于自发裂分成为多个次级纤维。2.如权利要求1所述的多组份不对称纤维，其特征在于，所述多组份不对称纤维为双组份聚合物纤维、三组份聚合物纤维或四组份聚合物纤维，所述双组份聚合物纤维为AA’双组份聚合物纤维、AB双组份聚合物纤维或ABC双组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于10%，不高于90%;所述三组份聚合物纤维为AA’B三组份聚合物纤维或ABc三组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于1〇%，不高于80%;所述四组份聚合物纤维为ABCD四组份聚合物纤维，各组份所占组份比不低于1〇%，不高于70%;组份A和组份A’属于同种组份，区别在于组份A和组份A，的热收缩率不同，组份ab为组份A和组份B的混合物。3.如权利要求1所述的多组份不对称纤维，其特征在于，组份A、组份B、组份C和组份D属于热塑性聚合物或者溶液溶解性聚合物，所述热塑性聚合物包括聚丙稀PP、聚乙嫌PE、聚酰胺PA、聚酯PET、聚甲基丙炼酸甲酯PMMA和聚偏氟乙烯PVDF聚苯硫醚PPS中的一种，所述溶液溶解性聚合物包括聚丙烯腈PAN、聚四氟乙烯PTFE、中的一种。4.如权利要求1所述的多组份不对称纤维，其特征在于，所述多组份不对称纤维的直径为Iwn-lOOwn。5.如权利要求1所述的多组份不对称纤维，其特征在于，所述多组份不对称纤维为实心纤维，所述多个组份构成的多个区域的端点相重合，且不与所述多组份不对称纤维横截面所在的圆心相重合。6.如权利要求1所述的多组份不对称纤维，其特征在于，所述多组份不对称纤维为空心纤维，所述多组份不对称纤维横截面具有空心圆，空心圆的圆心不与所述多组份不对称纤维横截面所在的圆心相重合，'’所述多个组份构成的多个区域均与空心圆相接触。

百度查询： 青岛大学 一种多组份不对称纤维

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