Извитая многоволоконная пряжа, полиэфирное извитое штапельное волокно и способы их получения

Извитая многоволоконная пряжа, полиэфирное извитое штапельное волокно и способы их получения

Реферат

 

Сущность изобретения: извитая многоволоконная пряжа, которая производится из термопластического полимера и имеет больший коэффициент двойного преломления в наружном слое, чем во внутреннем слое сечения составного моноволокна, причем распределение коэффициента двойного преломления таково, что положение, показывающее минимальный коэффициент двойного преломления, находится с отклонением от продольной оси волокна и беспорядочную извитость пряжи составляет 10 витков на 25,4 мм. При полиамиде степень роста кристалла, определяемого широкоугольной рентгеновской дифракцией, составляет 0,2 и выше, а при полиэфире 0,4 и выше. Предпочтительный способ производства вышеуказанной извитой многоволоконной пряжи заключается в том, что подают водный раствор с одной стороны в данную пряжу, выдавливаемую через мундштук, до того момента пока ее температура не снизится до определенного уровня, растягивают пряжу в 1,0 1,5 раза с последующей обработкой струей текучей среды (для нейлона) при 150°С и выше или релаксационной термообработкой. 6 с и 17 з.п. ф-лы, 12 ил. 10 табл.

Изобретение относится к швейной промышленности, а именно к извитой многоволоконной пряже, имеющей беспорядочную извитость, и к способу производства данной пряжи.

Извитая многоволоконная пряжа согласно изобретению может включать жгут элементарного волокна, используемый для получения штапельного волокна.

В частности, предлагаемое изобретение относится к беспорядочно извитому волокну, которое получается не способом механической обработки таким, как способ ложной крутки, а способом, основывающимся на высокоскоростном прядении, и может быть эффективно использовано для получения многоволоконной пряжи или штапельного волокна, а также к способу производства, позволяющему получить данное волокно с низкой ценой.

Широко распространено извитое волокно, которое выработано из термопластичного полимера способами механической обработки такими, как способ ложной крутки, вдавливания и другими. Данное волокно используется для ковроизделия в виде многоволоконного или штапельного волокна.

Однако производство извитого филамента методом механической обработки обходится дорого, так как скорость его обработки ограничена в пределах сотен-3000 м/мин, причем на него затрачиваются большое количество энергии и труда, вследствие чего стоимость получаемой извитой многоволоконной пряжи оказывается значительно высока.

Из японской патентной публикации N 64-6282 (соответствует патенту США N 4542063) или N 64-8086 (соответствует патенту США N 4415726) известно, что при высокоскоростном прядении полиамида или полиэфира увеличиваются ориентация молекулы и кристаллизация по мере повышения скорости прядения и полученная многоволоконная пряжа обладает механическими свойствами, не уступающими пряже, полученной известным способом низкоскоростного прядения с растяжением, что дает возможность использовать ее для вязания и прядения изделий без растяжения.

Установлено, что многоволоконная пряжа, полученная высокоскоростным прядением, может поддаваться обработке для завивки дешевле, но эта обработка не может придать ей беспорядочную извитость из-за того, что кристаллы вырастают чрезмерно.

Также установлено, что при производстве высокоскоростным пряджением многоволоконной пряжи с 10-30 денье, необходимой для ковров, из сырья такого, как полиамид, имеющего значительно большую скорость кристаллизации, образуются сферолиты в моноволокне после прядения, вследствие чего волокно теряет в значительной мере прозрачность, гладкость и, следовательно, товарную ценность.

Образование этих сферолитов не могло быть устранено способом прядения в неводной системе, опубликованным в японской патентной выкладке N 53-36213, или способом, пропитывающим неорганической солью металла, опубликованным в японской патентной выкладке N 63-99324.

Как один из способов получения извитой многоволоконной пряжи в японской патентной выкладке N 55-107511 и журнале Научного общества волокна, том 34, N 4 (1981) Т-135-Т-142 показан способ получения извитой многоволоконной пряжи из полиэфира односторонним охлаждением ее холодным воздухом в процессе высокоскоростного прядения свыше 8000 м/мин.

Составное моноволокно извитой многоволоконной пряжи, полученной методом по указанной выкладке, имеет разные коэффициенты двойного лучепреломления в наружном и внутреннем слоях по своему сечению, причем по структуре отклоняется от своей продольной оси и образует слабый спиральный завиток в состоянии непосредственно после прядения.

Однако, как видно из структуры кристалла, полученной широкоугольной рентгеновской дифракцией, волокно, полученное способом по данной выкладке, также имеет чрезмерно вырастающие кристаллы. Следовательно, даже последующая термообработка не может придать волокну беспорядочную извитость, а спиральный завиток остается без изменения и, следовательно, нельзя получить годную для практики извитую многоволоконную пряжу.

При применении способа высокоскоростного прядения с использованием полиамида как сырья (патент США NN 4238439, 4619803) полученные результаты были бы аналогичны.

С другой стороны, в патентах США NN USp. 4, 038, 357, 4301102 и в японской патентной выкладке N 62-23816 показан способ текстурирования в процессе прядения, согласно которому извитую пряжу получают посредством подачи водного раствора в многоволоконную пряжу до ее отвердевания. Образуемая при этом извитость волокна создает фактически отклоненное распределение коэффициента двойного лучепреломления и это позволяет получить спирально извитую многоволоконную пряжу.

Вышеуказанные способ (патент США NN 4038357 и 4301102) относятся к полиамиду, а скорость наматывания пряжи может составлять лишь до 2300 мин. Кроме того, отклоненное от оси распределение коэффициента двойного преломления создается за счет несимметричного охлаждения пересекающим потоком воздуха и в сущности одинаково с указанным в патенте США N 4238439. Здесь подача водного раствора производится только для полного погружения моноволокна. Кроме того, извитая многоволоконная пряжа, полученная способом по вышеуказанным публикациям, имеет спиральный завиток, который может переворачиваться даже после обработки струей текучей среды, и, следовательно, упругость завивки мала и при использовании для ковроделия не получается достаточная пушистость.

Также вышеуказанная японская патентная выкладка N 62-23816 относится к полиэфиру и показывает метод, охлаждающий нагнетаемый филамент при прядении со скоростью 6000 м/мин и выше жидкостью в точке вблизи конца его утонения. Структура филамента, получаемого методом, указанным в данном официальном вестнике, также имеет значительно вырастающие кристаллы, специфические для пряжи, получаемой высокоскоростным прядением, и поэтому образуется спиральный завиток. Следовательно, дальнейшая термообработка не может придать пряже беспорядочную извитость.

Как изложено выше, все известные способы производства завитой многоволоконной пряжи, основанные на высокоскоростном прядении 4000 м/мин и выше, дают возможность получить лишь спиральный завиток с малой пушистостью и низкой упругостью. Кроме того, из-за чрезмерного роста кристаллов не получается извитая многоволоконная пряжа, имеющая достаточную для использования на практике беспорядочную форму, даже при дальнейшей обработке струей текучей среды и другой обработке для придания завитости. Т.е. при использовании спирально завитой многоволоконной пряжи для ковроделия завиток легко удлиняется в процессе прошивки, что ухудшает качество ковров.

Кроме того, в случае получения штапельной пряжи отрезом завитой многоволоконной пряжи (т.е. при получении жгута элементарного волокна), в процессе чесания выпадает большое количество пряжи. В связи с этим возникла необходимость в разработке способа производства беспорядочно извитой многоволоконной пряжи, отличающейся прочностью извитости, высокой скоростью и низкой ценой.

Целью изобретения является получение извитой многоволоконной пряжи из термопластического синтетического волокна, имеющей прочную и беспорядочную извитость.

Второй целью изобретения является получения полиамидной извитой многоволоконной пряжи, имеющей прочную беспорядочную извитость и гладкую поверхность.

Третьей целью изобретения является получение полиэфирной извитой многоволоконной пряжи, имеющей прочную и беспорядочную извитость.

Четвертой целью изобретения является получение полиэфирного штапельного волокна, имеющего прочную и беспорядочную извитость.

Пятой целью изобретения является разработка способа производства полиамидной извитой многоволоконной пряжи, имеющей прочную беспорядочную извитость и гладкую поверхность.

Шестой целью изобретения является разработка способа производства полиэфирного извитого волокна, имеющего прочную извитость.

Установлено, что в филаменте, полученном высокоскоростным прядением в режиме специального охлаждения, рост кристаллов удерживается. Последующей термообработкой можно получить структуру выращенных до такой степени кристаллов, как и в филаменте, полученном высокоскоростным прядением нормально 4000 м/мин и выше.

За счет этого впервые стало возможным придать филаменту, полученному высокоскоростным прядением свыше 4000 м/мин, извитость беспорядочной формы.

Кроме того, получаемый беспорядочно извитый филамент имеет гладкую поверхность, причем обладает структурой значительно выращенного кристалла и распределением двойного лучепреломления, специфическими для филамента, получаемого высокоскоростным прядением, из него установлено, что данный филамент обладает отличной прочностью извитости и этим совершенно это изобретение.

Поставленная первая цель достигается получением извитой многоволоконной пряжи согласно изобретению с беспорядочной извитостью 10 витков на 25,4 мм, которая выработана из термопластического полимера и имеет больший коэффициент двойного преломления в наружном слое, чем коэффициент двойного преломления во внутреннем слое по сечению составного моноволокна, причем имеет распределение коэффициента двойного преломления, где положение, показывающее минимальный коэффициент двойного преломления, отклонено от продольной оси волокна.

Поставленная вторая цель изобретения достигается получением полиамидной извитой моноволоконной пряжи согласно изобретению с беспорядочной извитостью более 10 извитков на 25,4 мм, которая выработана из полиамидной смолы, имеет больший коэффициент двойного преломления в наружном слое, чем коэффициент двойного преломления во внутpеннем слое по сечению составного моноволокна, причем имеет распределение коэффициента двойного преломления, где положение, показывающее минимальный коэффициент двойного преломления, находится с отклонением от продольной оси волокна и степень роста кристалла, определяемую широкоугольной рентгеновской дифракцией, более 0,2.

Поставленная третья цель этого изобретения достигается получением полиэфирной извитой многоволоконной пряжи согласно изобретению с беспорядочной извитостью 10 извитков на 25,4 мм, которая имеет больший коэффициент двойного преломления в наружном слое, чем во внутреннем слое по сечению составного моноволокна, причем имеет распределение коэффициента двойного преломления, где положение, показывающее минимальный коэффициент двойного преломления, находится с отклонением от продольной оси волокна и степень роста кристалла, определяемого широкоугольной рентгеновской дифракцией более 0,4.

Поставленная четвертая цель достигается получением полиэфирного штапельного волокна согласно изобретению с беспорядочной извитостью более 10 извитков на 25,4 мм, которая имеет больший коэффициент двойного преломления в наружном слое, чем во внутреннем слое по сечению составного моноволокна, причем имеет распределение коэффициента двойного преломления, где положение, показывающее минимальный коэффициент преломления, находится с отклонением от продольной оси волокна и степень роста кристалла, определяемого широкоугольной рентгеновской дифракцией, более 0,4.

Поставленная пятая цель изобретения достигается созданием способа производства извитой многоволоконной пряжи согласно изобретению, в котором при производстве беспорядочно извитой многоволоконной пряжи прядением из расплавленного полиамида проводят несимметрическое охлаждение волокна, выдавливаемого через мундштук, прежде, чем его температура снижается до 100^оС, путем подачи водного раствора с одной стороны, наматывают волокно со скоростью 4000 м/мин и выше и растягивают его в 1,0-1,5 раза с последующей обработкой струей жидкости при температуре выше 150^оС.

Поставленная шестая цель достигается созданием метода производства извитой многоволоконной пряжи согласно изобретению, в котором при производстве беспорядочно извитой многоволоконной пряжи прядением из расплавленного полиэфира проводят несимметрическое охлаждение волокна, выдавливаемого через мундштук, прежде, чем температура его снижается до 150^оС, подачей водного раствора с одной стороны, наматывают волокно со скоростью 5000 м/мин и выше и растягивают его в 1,0-1,5 раза с последующей термообработкой для релаксации при температуре выше 150^оС.

На фиг. 1-А приведен снимок беспорядочной извитости многоволоконной пряжи предлагаемого изобретения; на фиг. 1-В типовая схема беспорядочной извитости; на фиг. 2 типовая схема спирального завитка; на фиг. 3-А-3-С снимок, снятый интерференционным микроскопом проходного количественного типа и показывающий разнообразное распределение коэффициента двойного преломления моноволокна предлагаемого изобретения; на фиг. 4-А снимок окрашенного сечения моноволокна предлагаемого изобретения; на фиг. 4-В снимок окрашенного сечения моноволокна обычного завитого филамента; на фиг. 5-А-5-В электронно-микроскопический снимок, показывающий гладкость поверхности моноволокна (фиг. 5-А для извитого филамента предлагаемого изобретения, а фиг. 5-В для обычного завитого филамента; на фиг. 6 и 7 соответственно прядильная и обрабатывающая машины, выполняющие предлагаемое изобретение, вид спереди; на фиг. 8-А, 8-В, 9-А и 9-Б соответственно вид спереди различные виды устройств, подающих воду, используемую для несимметрического охлаждения при осуществлении предлагаемого изобретения; на фиг. 10 и 11 соответственно один из примеров характеристик дифракционной интенсивности рентгеновских лучей при измерении роста кристалла в извитой многоволоконной пряже предлагаемого изобретения; на фиг. 12 коэффициент появления извитости в извитой многоволоконной пряже.

Примеры осуществления изобретения.

Предлагаемая извитая многоволоконная пряжа характеризуется в основном тем, что составляющее ее моноволокно имеет извитость беспорядочной формы.

Под беспорядочной извитостью этого изобретения понимается трехмерная и неспиральная извитость, появляющаяся беспорядочно. Она четко отличается от поворотного завитка, получаемого в процессе ложной крутки, или спирального завитка, получаемого методом механического стирания или комбинированного прядения.

На фиг. 1 приведен снимок, показывающий беспорядочную извитость волокна предлагаемого изобретения, на фиг. 1-В схема беспорядочной извитости, приведенной на фиг. 1-А, на фиг. 2 иллюстрирован спиральный завиток, не касающийся этого изобретения, для сравнения с фиг. 1-В.

Беспорядочная форма извитости необходимое условие для обладания достаточной силой отталкивания при растяжении или сжатии. При использовании волокна со спиральным завитком для ковроделия получаются ковры с плохой сжимаемостью и малой эластичностью.

В этом изобретении число завитков необходимо более 10 шт. в 25,4 мм. При числе до 10 извитков на 25,4 мм невозможно удовлетворить требуемой сжимаемости ковров и т.п.

Кроме того, при получении штапельного волокна отрезом извитой многоволоконной пряжи в процессе чесания выпадает большое количество волокна.

К извитому волокну для ковроделия требуется наряду с числом завитков относительное удлинение извитого волокна более 10% а у извитого волокна предлагаемого изобретения относительное удлинение превышает 10% если число завитков имеется более 10 извитков на 25,4 мм и удовлетворяются вышеуказанные необходимые условия.

Число завитков желательно более 15 извитков на 25, 4 мм, а относительное удлинение извитого волокна примерно 20-50% У извитой многоволоконной пряжи предлагаемого изобретения коэффициент двойного преломления в наружном слое больше, чем во внутреннем слое по сечению составного моноволокна, причем имеется специфическое распределение коэффициента двойного преломления, где положение, показывающее минимальный коэффициент двойного преломления, находится с отклонением от продольной оси волокна.

В случае, когда моноволокно имеет круглое сечение, распределение коэффициента двойного преломления и его отклонение от оси наблюдаются способом, изложенным в дальнейшем, с помощью интерференционного микроскопа проходного типа. Распределение коэффициента двойного преломления определяется из интерференционной полосы U-образного или V-образного типа (фиг. 3-А-3-В). В случае, когда распределение двойного преломление отклонено от продольной оси волокна, низшая точка LP интерференционной полосы (фиг. 3-С) отклонена от продольной оси (Х-Х) волокна.

В случае, когда моноволокно имеет фасонное сечение, невозможно наблюдать коэффициент двойного преломления с помощью интерференционного микроскопа проходного типа в отличие от случая круглого сечения. В этом случае (см. журнал Научного общества волокна, том 33, N 11 (1980), с.551-554) определяется наличие отклонения от оси путем измерения расстояния проникновения красителя в моноволокно с его поверхности при наблюдении сечения окрашенного моноволокна оптически микроскопом.

Также на практике возможно определить по аналогии распределение коэффициента двойного преломления в волокне с фасонным сечением путем наблюдения интерференционным микроскопом проходного типа волокна с круглым сечением, полученного прядением в одном и том же режиме прядения волокна с фасонным сечением.

На фиг. 4-А приведен снимок сечения предлагаемого моноволокна, окрашенного методом, изложенным в дальнейшем. Из него видно, что область проникновения красителя отклонена значительно относительно геометрической оси центра.

На фиг. 4-В показан снимок сечения окрашенного моноволокна обычного завитого волокна.

В этом изобретении термин "отклонение от оси" в случае несимметричного и сложного сечения моноволокна определяется, исходя из геометрического центра тяжести данного сечения.

Такое специфическое распределение коэффициента двойного преломления у предлагаемой извитой многоволоконной пряжи обеспечивает повышенную прочность извитости волокна.

В предлагаемом изобретении под термопластическим полимером понимаются полиамид, в том числе нейлон 66, нейлон 6, нейлон 12, нейлон 46, полиэфир, в том числе полиэтилентерефлаталат полибутилентерефлаталат, полиэтиленизофталат, пропилен, полиэтилен и другие полимеры, поддающиеся образованию волокна. При необходимости они могут содержать антистатик, средство для придания матовости, средство для придания трудносгораемости и другие присадки.

При использовании предлагаемого изобретения получается отличный эффект, в частности при применении его для полиамида и полиэфира.

В случае полиамида, представляемого нейлоном 66 или нейлоном 6, при круглом сечении моноволокна желательно, чтобы коэффициент двойного преломления в наружном и внутреннем слоях (минимальной точке) имел бы разность 5^.10^-3-45-10^-3, причем его распределение должно быть отклонено от продольной оси волокна.

В случае, когда разность коэффициента двойного преломления ( n) в сечении волокна меньше 5^.10^-3, число завитков волокна будет недостаточным и цель предлагаемого изобретения не может достигаться.

В случае использования полиамида в предлагаемом изобретении степень роста кристалла, определяемого широкоугольной рентгеновской дифракцией, составляет более 0,2, а в случае использования полигексаметилендиамида коэффициент полноты кристалла желательно превышать 70% Степень роста кристалла и коэффициент полноты кристалла изменяется широкоугольной рентгеновской дифракцией методом, изложенным в дальнейшем. Степень роста кристалла показатель, выражающий степень роста кристалла (чем ближе к единице, тем больше вырастает кристалл). У волокна, полученного из полиамида нормальным низкоскоростным прядением, это значение составляет не более 0,15 и, по сравнению с этим, видно, что у предлагаемой извитой многоволоконной пряжи кристаллы вырастают в большей степени. Желательная степень роста кристалла составляет выше 0,25.

Коэффициент полноты кристалла показатель, выражающий крупность кристаллов и означает, что чем ближе к 100% тем выше полнота. У полиамидной многоволоконной пряжи, получаемой нормальным низкоскоростным прядением, это значение составляет 40-60% Из этого видно, что предлагаемая извитая многоволоконная пряжа обладает значительно высокой полнотой кристалла.

В предлагаемой извитой многоволоконной пряже из полиамида сферолиты не возникают вовсе, что обеспечивает хорошую гладкость поверхности волокна.

В волокне, полученном из полиамида высокоскоростным прядением, образуются сферолиты на поверхности моноволокна из-за большой скорости кристаллизации, что не только нарушает гладкость поверхности, но и лишает волокно прозрачности, следовательно, при окрашивании не могут быть получены ясная окраска и красивый глянец.

У предлагаемой извитой многоволоконной пряжи вовсе не наблюдаются такие сферолиты и поэтому имеется отличная прозрачность. Эти особенности появляются заметнее у волокна весовым номером 10 и более денье.

Гладкость поверхности волокна может легко наблюдаться с увеличением примерно Х500-Х2000 при помощи обычного электронного микроскопа.

На фиг. 5 приведен электромикроскопический снимок извитого моноволокна из нейлона 66; на фиг. 5-А предлагаемое извитое волокно, на котором отсутствуют сферолиты, а на фиг. 5-В известное завитое волокно, на котором наблюдаются сферолиты.

Рассмотрим случай, когда в качестве термопластического полимера использован полиэфир, представляемый полиэтилентерефталатом или полибутилентерефталатом.

При круглом сечении моноволокна желательно, чтобы коэффициент двойного преломления в наружном и внутреннем слоях (минимальной точке) имел бы разность 20^.10^-3-100^.10^-3, причем распределение коэффициента двойного преломления отклонено от продольной оси волокна.

При разности коэффициента двойного преломления, превышающей 30^.10^-3, получается наилучшая извитость.

Причем при степени роста кристалла, определяемой широкоугольной рентгеновской дифракцией, 0,4 и выше обеспечивается повышенная прочность извитости.

Степень роста кристаллов для полиэфира определяется методом, изложенным в дальнейшем, а чем ближе это значение к единице, тем больше вырастают кристаллы. У волокна, получаемого обычным низкоскоростным прядением полиэфира, это значение составляет не выше 0,3. Из этого видно, что у предлагаемого извитого волокна кристаллы хорошо вырастают. Желательная степень роста кристаллов более 0,5.

Как изложено выше, предлагаемая извитая многоволоконная пряжа удовлетворяет одновременно необходимым условиям: отклоненное распределение коэффициента двойного преломления; беспорядочная извитость; структура выращенного до высокой степени кристалла.

Предлагаемая извитая многоволоконная пряжа, обладающая такой структурой, проявляет высокую пушистость, прочную извитость.

Прочность извитости выражается сопротивлением усилию, прилагаемому к волокну, и силой отталкивания извитого волокна под нагрузкой.

Например, при использовании извитой многоволоконной пряжи для ковроделия в виде высокообъемного непрерывного волокна не возникает существенного снижения извитости даже при приложении чрезмерного растягивающего усилия в процессе ложной крутки или прошивки и сохраняется высокая пушистость.

Что касается восстановления извитости, то волокно проявляет отличный эффект.

Вообще при использовании высокообъемного непрерывного волокна для выработки прошивных ковров извитая многоволоконная пряжа стесняется нагрузкой, соответствующей 0,2 м/г, так как она находится в уплотненном состоянии. С другой стороны, высокообъемное непрерывное волокно используется в виде паковки и в процессе прошивки прошивается при одновременном разматывании. При этом высокообъемное непрерывное волокно подвергается в паковке деформации и его завитки значительно уменьшаются. Следовательно, при небольшой силе отталкивания завитков навитость не восстанавливается полностью из-за удерживания после прошивки и, следовательно, качество ковра значительно ухудшается.

Даже если извитость предлагаемой извитой многоволоконной пряжи уменьшается значительно вследствие деформации, она (извитость) восстанавливается полностью при обработке горячей водой и др. Также при удержании пряжа обладает силой восстановления извитости, значительно превышающей обычное высокообъемное непрерывное волокно.

Кроме того, в случае, когда, отрезав извитую многоволоконную пряжу (жгут), ее направляют на процесс чесания в виде штапельного волокна, она обладает отличной обрабатываемостью чесанием без удлинения извитости.

Сечение предлагаемой извитой многоволоконной пряжи не ограничивается одним круглым, а может иметь квадратную и другую фасонную и пустотелую форму. Весовой номер также не ограничивается, если он не превышает 50 денье.

Кроме того, по надобности можно придать извитой многоволоконной пряже структуру ткани.

Технология производства предлагаемой извитой многоволоконной пряжи следующая.

На фиг. 6 приведен один из вариантов устройства для термообработки пряжи для осуществления предлагаемого способа производства.

Волокно 13, выдавливаемое через мундштук 2, установленный на прядильной головке, охлаждается в охлаждающей камере 4. На участке, где волокно сохраняет высокую температуру, устройство для подачи водного раствора 5а подает водный раствор с одной стороны (при этом составные моноволокна разделяются одно от другого) для осуществления несимметричного охлаждения.

После собирания пряжи и смазки смазочным соплом 6 она наматывается на приемный барабан 7. Затем волокно 13 подвергается термообработке в устройстве 8 (сопло для обработки струей текучей среды) для получения беспорядочной извитости, после чего, проходя через охлаждающий барабан 9 и сопло переплетения 10, наматывается на паковку 12 через регулировочный ролик натяжения 11.

На фиг. 7 показана схема устройства, указанного на фиг. 6, с приставленным устройством для удлинения. Волокно 13 удлиняется между приемным роликом 7 и удлинительным роликом 7'.

На фиг. 8 и 9 показана схема устройства, подающего воду согласно изобретению; на фиг. 8-А схематический вид спереди сопла, разделяющего моноволокна одно от другого и подающего водный раствор; на фиг. 8-В сечение Е-Е данного сопла; на фиг. 9-А приведен пример роликовой системы, подающий водный раствор с одной стороны в состоянии выровненного в плоскости моноволокна; на фиг. 9-В схема сопловой системы, подающей водный раствор с одной стороны в виде жгута моноволокна.

В технологии предлагаемого изобретения необходимо провести несимметричное охлаждение многоволоконной пряжи, выдавливаемой через мундштук, подачей водного раствора с одной стороны в зоне охлаждения составного моноволокна до 100^оС, выпрядать со скоростью выше 4000 м/мин.

При скорости прядения до 4000 м/мин не будет увеличиваться разность коэффициента двойного преломления в наружном и внутреннем слоях по сечению волокна ( n), являющаяся целью изобретения, и более того, разность коэффициента двойного преломления ( n), даже если она будет получена, может исчезнуть при дальнейшем удлинении и др. Причем недостаточный рост кристалла в волокне после термообработки обуславливает недостаточную прочность излучаемой извитой многоволоконной пряжи.

Цель предлагаемого изобретения эффективно достигается при скорости прядения 5000-8000 м/мин. Даже при скорости прядения свыше 8000 м/мин можно получить многоволоконную пряжу согласно изобретению путем подачи значительно большего количества водного раствора, а при этом будет необходимо подавать большое количество водного раствора для регулирования роста кристалла волокна и возникает вопрос разбрызгивания водного раствора.

Из динамических свойств и образования структуры волокна оптимальная скорость прядения лежит в пределах от 5500 до 7500 м/мин.

Это значительно отличается от того, что у полиэфира для появления неравномерной структуры по сечению (журнал Научного общества волокна, том 37, N 4/1981/ Т-135-Т-142) требуется скорость прядения свыше 8000 м/мин или у полиамида при скорости прядения 10000 м/мин появляется данная структура только в порядке 6^.10^-3 (японская патентная публикация N 64-6283).

В пpеделах скорости прядения в предлагаемом изобретении процесс идет устойчиво в промышленном масштабе без заметного увеличения натяжения пряжи или обрыва пряжи в процессе прядения.

Это изобретение значительно отличается тем, что несимметричное охлаждение осуществляется путем подачи водного раствора с одной стоpоны до того, как моноволокно, составляющее многоволоконную пряжу, охлаждается до 100^оС.

Вследствие несимметричного охлаждения водным раствором многоволоконной пряжи при такой высокой температуре моноволокна получается отклонение от оси распределение коэффициента двойного преломления, характеризующее изобретение. При температуре волокно при подаче водного раствора до 100^оС цель этого изобретения не достигается независимо от регулирования расхода подаваемого водного раствора.

Чем выше температура моноволокна при подаче водного раствора от 100^оС, тем больше увеличивается разность коэффициента двойного преломления ( n), но при превышении 250^оС возникает обрыв пряжи при подаче водного раствора. Следовательно, желательная температура моноволокна лежит в пределах от 250 до 100^оС.

Вообще при прядении волокна из расплава волокно выдавливается через мундштук при 260-320^оС.

По предлагаемому способу охлаждение волокна до подачи водного раствора осуществляется воздушным охлаждением, обычно используемым при прядении волокна из расплава. Место от торца мундштука, где температура волокна снижается до 100^оС и выше, необходимой для выполнения изобретения, зависит от скорости прядения и весового номера (денье) волокна. Если скорость прядения свыше 4000 м/мин и весовой номер 1-5 денье (волокно, используемое обычно для одежды), то подача водного раствора выполняется не более 100 см вниз от мундштука.

В случае полиамида температура моноволокна при подаче водного раствора должна быть не ниже 100^оС. Оптимальная температура 130^оС и выше.

При полиамидной пряже, используемой для изготовления ковров, весовой номер моноволокна составляет 10-30 денье. При этом подача водного раствора выполняется в месте не более 300 см под мундштуком. Кроме того, у полиамида, в отличие от полиэфира, при высокоскоростном прядении без подачи водного раствора обычно не наблюдается резкое утончение пряжи в процессе прядения. Однако при прядении с подачей водного раствора в этом изобретении наблюдалась четкая деформация утончения вблизи точки подачи водного раствора, т.е. с помощью изобретения установлено, что подача водного раствора в моноволокно при его высокой температуре принудительно вызывает деформацию утончения волокна.

Таким образом, за счет эффекта подачи водного раствора впервые стало возможным увеличить разность коэффициента двойного преломления ( n) и получить отклоненную структуру.

Для полиэфира необходимо подать водный раствор при температуре моноволокна 150^оС и выше. Для полиэфира известно, что при превышении скорости прядения 6000 м/мин наблюдается деформация резкого утончения пряжи в процессе прядения (журнал Научного общества волокна, том 38, N 11/1982/, с. 499-507). Место подачи водного раствора в предлагаемом изобретении лежит не менее 5 см от точки деформации или более желательно, не менее 10 см вверх от данной точки. Например, когда прядение многоволоконной пряжи с моноволокном 3 денье осуществляется со скоростью 6000 м/мин и точка деформации утончения находится на расстоянии 70 см внизу от мундштука (температура моноволокна около 100^оС), подача водного раствора осуществляется в точке не более 65 см внизу от мундштука (температура моноволокна 150^оС и выше) или более желательно, не более 60 см внизу от мундштука (температура моноволокна 200^оС и выше).

При высокоскоростном прядении полиэфира ориентация с кристаллизацией возникает очень легко и поэтому незначительное различие места подачи водного раствора (температуры моноволокна) приводит к большому различию микроструктуры моноволокна. Следовательно, определение места подачи водного раствора должно быть проведено особенно точно.

При подаче водного раствора при температуре моноволокна до 150^оС разность коэффициента двойного преломления ( n) будет недостаточной и получаемая многоволоконная пряжа оказывается извитой, имеющей слабую явную извитость. Эта извитая многоволоконная пряжа не получит дополнительную извитость при последующей термообработке релаксации и цель этого изобретения не будет достигнута.

В качестве водного раствора для охлаждения волокна в предлагаемом изобретении, можно использовать воду или нормальную масляную эмульсию для прядения. Удобно использовать воду. Температура водного раствора чем ниже, тем лучше. Но и без охлаждения его ниже нормальной температуры цель этого изобретения достигается.

Водный раствор согласно изобретению подается при разделенном друг от друга моноволокне, при моноволокне, выровненном в плоскости, или при моноволокне в виде пучка из нескольких полутора десятков штук моноволокна.

Способ выполнения в состоянии разделенного друг от друга моноволокна применяется преимущественно для пряжи из полиамида весового номера 10 денье и выше. Этот способ называется в этом изобретении системой с разделительными соплами.

Один из примеров системы с разделительным соплами приведен на фиг. 8-А. В этой системе моноволокно разделяется одно от другого и в него подается водный раствор отдельно группой сопл (см. фиг. 5-А).

Для того, чтобы лучше пояснить состояние подачи водного раствора на моноволокно, на фиг. 8-В приведено сечение Е-Е системы, указанной на фиг. 8-А. Сопло имеет острый кончик, что уменьшает сопротивление при контакте его с моноволокном и вместе с тем создает удобство для несимметричного охлаждения моноволокна.

Способ выравнивания моноволокна в плоскости рекомендуется применять для прядения полиэфирного волокна с весовым номером 10 денье и ниже. Этот способ называется роликовой системой.

Один из примеров роликовой системы приведен на фиг. 9-А. Также в этой роликовой системе чем меньше сопротивление при контакте с волокном, тем лучше. Для этого диаметр ролика выбирается из 10-50 мм.

Способ собирания нескольких полутоpа десятков моноволокон в пучок рекомендуется применять для пряжи весовым номером моноволокна 1-5 денье. Этот способ в этом изобретении называется сопловой системой. Один из примеров сопловой системы приведен на фиг. 9-В.

Также возможно использовать другие способы подачи водного раствора, с помощью которых достигается цель изобретения.

Количество подаваемого водного ра