聚氨酯纤维及其纺丝板以及其制造方法与流程
本发明一般是关于一种聚氨酯纤维及其制造方法，具体而言，本发明是关于一种具有异形断面(profiled cross-section)的聚氨酯纤维及其制造方法。
背景技术：
1、纺织产品由于人造高分子丝线的发明，使得纺织产品能有更多不同的特性以满足消费者的使用需求，例如高弹性、高透气、高导湿等不同特性。人造高分子丝线可以通过空气交络(air intermingling)技术或合捻(co-twisting)技术将不同高分子纤维混合制作成变型加工丝，例如可以将聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维等混合成复合纱线，由此制作具有复合特性的纺织产品。然而，复合纱线因为具有两种以上不同组分的纤维，导致复合纱线的纺织产品后续环保回收的困难性增加，难以达成再生料分离与再制。
2、另外，在使用者对纺织产品机能要求愈来愈多的情况下，使用者期望纺织产品能同时兼具高伸缩性、高导湿性与高透气性。目前高弹性纤维以杜邦的莱卡(lycra)丝、旭化成的络衣(roica)丝等为主轴产品，主要使用聚氨酯纤维。因为聚氨酯纤维分子结构的组成，使其具有高度延伸(或拉伸)的功能，最大甚至可达八倍的拉伸。因此，使用聚氨酯纤维具有高度伸缩回复性，远优于其他种类的高分子纤维。
3、虽然，聚氨酯纤维具有高度拉伸的优点，但是在导湿透气方面，由于聚氨酯纤维本身具有天然的吸湿性约1％，自然会捕捉空气中的水分子，进而影响到最终织物产品的导湿透气性能目标，难以满足使用者对于导湿透气机能性的要求。另外，因为聚氨酯纤维高度弹性的特性，使得聚氨酯纤维相对于其他种类的高分子纤维更容易流动填入凹槽或孔洞的设计，难以制作稳定的变形结构，所以不容易提升聚氨酯纤维的导湿透气性能。
4、因此，如何制作具有高度稳定变形结构的聚氨酯纤维，使聚氨酯纤维具备高伸缩回复性与可挠性，同时兼具良好的高导湿透气性。如何增加聚氨酯纤维单一组分的成品织物的制作，以及增进聚氨酯纤维的成品织物的回收与再生，已经成为本领域技术人员急欲解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的一目的在于提供一种聚氨酯纤维及其制造方法，可以制作具有异形断面的聚氨酯纤维，其具有高度稳定变形结构。本发明的异形断面的聚氨酯纤维及其制造方法，可以提供具有高度稳定变形结构，改善聚氨酯纤维因为高度弹性不容易制作高导湿透气结构的问题。本发明的异形断面的聚氨酯纤维具备高伸缩回复性与可挠性，同时兼具良好的高导湿透气性。本发明的异形断面的聚氨酯纤维可以增加聚氨酯纤维单一组分的成品织物的应用，并且可以增进聚氨酯纤维的成品织物的回收与再生。
2、本发明的一实施例提供一种聚氨酯纤维的制造方法，包括下列步骤。提供一聚氨酯材料。接着使用纺丝板对聚氨酯材料进行熔融压出工艺。纺丝板具有至少一纺丝孔单元，内嵌于板体内，纺丝孔单元具有多个纺丝子孔，每一纺丝子孔贯穿板体，其中每一纺丝子孔具有子孔直径介于0.07毫米至0.12毫米之间，且相邻的两个纺丝子孔之间具有黏结间距介于0.01毫米至0.05毫米之间。然后使聚氨酯材料通过纺丝子孔并且黏结而形成聚氨酯纤维。
3、于一实施例中，该板体包括一圆形板。
4、于一实施例中，该纺丝孔单元具有3个至30个纺丝子孔。
5、于一实施例中，该至少一纺丝孔单元包括多个纺丝孔单元，纺丝孔单元的数量包括2个至452个。
6、于一实施例中，纺丝子孔具有管壁特性，使该聚氨酯材料以剪切速率小于或等于2000s-1通过该些纺丝子孔。
7、于一实施例中，该纺丝孔单元的纺丝子孔排列成一字形、十字形、w字形、米字形或环形。
8、于一实施例中，还包括牵伸该聚氨酯纤维至一卷取机，该卷取机具有一卷绕速度介于1200m/min至6500m/min。
9、于一实施例中，还包括在该聚氨酯材料加入一染色材料。
10、本发明的另一实施例提供一种纺丝板，适用于制造聚氨酯纤维。纺丝板包括板体与至少一纺丝孔单元。板体具有相对的第一表面与第二表面。至少一纺丝孔单元内嵌于板体内。纺丝孔单元具有多个纺丝子孔，每一纺丝子孔贯穿板体，且每一纺丝子孔的两端分别跟第一表面与第二表面相连。其中，每一纺丝子孔具有子孔直径介于0.07毫米至0.12毫米之间，且相邻的两个纺丝子孔之间具有黏结间距介于0.01毫米至0.05毫米之间。
11、于一实施例中，该板体包括一圆形板。
12、于一实施例中，该纺丝孔单元具有3个至30个纺丝子孔。
13、于一实施例中，纺丝子孔具有管壁特性，使一聚氨酯材料以剪切速率小于或等于2000s-1通过纺丝子孔。
14、于一实施例中，该纺丝孔单元的该些纺丝子孔排列成一字形、十字形、w字形、米字形或环形。
15、于一实施例中，该至少一纺丝孔单元包括多个纺丝孔单元，纺丝孔单元的纺丝子孔排列成一种相同的同形排列，或是二种不同或多种不同的异形排列。
16、于一实施例中，该至少一纺丝孔单元包括多个纺丝孔单元，纺丝孔单元的数量包括2个至452个。
17、本发明的另一实施例提供一种纺丝机，包括上述的纺丝板。
18、本发明的另一实施例提供一种聚氨酯纤维，包括多个子纤维部与多个黏结部。多个子纤维部彼此平行排列配置。每一黏结部位于相邻的两个子纤维部之间，且每一黏结部连结相邻的两个子纤维部。其中，每一子纤维部具有子纤维直径介于0.07毫米至0.12毫米之间，且每一黏结部具有黏结宽度介于0.01毫米至0.05毫米之间。
19、于一实施例中，每一该子纤维部的形状包括长条形。
20、于一实施例中，子纤维部包括3个至30个。
21、于一实施例中，子纤维部的径向断面排列成一字形、十字形、w字形、米字形或环形。
22、于一实施例中，还包括一凹槽，邻近该黏结部设置，且位于相邻的两个子纤维部之间。
23、于一实施例中，该聚氨酯纤维具有丹尼数介于1den至3.5den。
24、于一实施例中，该聚氨酯纤维还包括一染色材料。
25、本发明的另一实施例提供一种聚氨酯复丝纤维，包括上述的聚氨酯纤维所构成。
26、于一实施例中，该聚氨酯复丝纤维具有丹尼数介于30den至600den。
27、于一实施例中，该聚氨酯复丝纤维具有集束条束介于2条至452条。
28、本发明的另一实施例提供一种丝织品，包括上述的聚氨酯复丝纤维所纺织而成。
29、相较于现有技术，本发明的聚氨酯纤维及其制造方法，使用纺丝子孔之间具有黏结间距的纺丝板，使聚氨酯材料通过纺丝子孔并且黏结而形成具有异形断面的聚氨酯纤维，可以减少聚氨酯材料因为高温流动造成的过度形变，使聚氨酯纤维可以具有高度稳定变形结构。本发明具有高度稳定变形结构的异形断面的聚氨酯纤维，可以在异形断面的聚氨酯纤维制作深凹槽，增进导湿透气性。本发明的异形断面的聚氨酯纤维可以增加聚氨酯纤维在单一组分的成品织物的应用，并且可以增进聚氨酯纤维的成品织物的回收与再生。
技术特征：
1.一种聚氨酯纤维的制造方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的聚氨酯纤维的制造方法，其特征在于，该板体包括一圆形板。
3.如权利要求1所述的聚氨酯纤维的制造方法，其特征在于，该纺丝孔单元具有3个至30个纺丝子孔。
4.如权利要求1所述的聚氨酯纤维的制造方法，其特征在于，该至少一纺丝孔单元包括多个纺丝孔单元，纺丝孔单元的数量包括2个至452个。
5.如权利要求1所述的聚氨酯纤维的制造方法，其特征在于，纺丝子孔具有管壁特性，使该聚氨酯材料以剪切速率小于或等于2000s-1通过该些纺丝子孔。
6.如权利要求1所述的聚氨酯纤维的制造方法，其特征在于，该纺丝孔单元的纺丝子孔排列成一字形、十字形、w字形、米字形或环形。
7.如权利要求1所述的聚氨酯纤维的制造方法，其特征在于，还包括牵伸该聚氨酯纤维至一卷取机，该卷取机具有一卷绕速度介于1200m/min至6500m/min。
8.如权利要求1所述的聚氨酯纤维的制造方法，其特征在于，还包括在该聚氨酯材料加入一染色材料。
9.一种纺丝板，适用于制造一聚氨酯纤维，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的纺丝板，其特征在于，该板体包括一圆形板。
11.如权利要求9所述的纺丝板，其特征在于，该纺丝孔单元具有3个至30个纺丝子孔。
12.如权利要求9所述的纺丝板，其特征在于，纺丝子孔具有管壁特性，使一聚氨酯材料以剪切速率小于或等于2000s-1通过纺丝子孔。
13.如权利要求9所述的纺丝板，其特征在于，该纺丝孔单元的该些纺丝子孔排列成一字形、十字形、w字形、米字形或环形。
14.如权利要求13所述的纺丝板，其特征在于，该至少一纺丝孔单元包括多个纺丝孔单元，纺丝孔单元的纺丝子孔排列成一种相同的同形排列，或是二种不同或多种不同的异形排列。
15.如权利要求9所述的纺丝板，其特征在于，该至少一纺丝孔单元包括多个纺丝孔单元，纺丝孔单元的数量包括2个至452个。
16.一种纺丝机，其特征在于，包括如权利要求9至15任一项所述的纺丝板。
17.一种聚氨酯纤维，其特征在于，包括：
18.如权利要求17所述的聚氨酯纤维，其特征在于，每一该子纤维部的形状包括长条形。
19.如权利要求17所述的聚氨酯纤维，其特征在于，子纤维部包括3个至30个。
20.如权利要求17所述的聚氨酯纤维，其特征在于，子纤维部的径向断面排列成一字形、十字形、w字形、米字形或环形。
21.如权利要求17所述的聚氨酯纤维，其特征在于，还包括一凹槽，邻近该黏结部设置，且位于相邻的两个子纤维部之间。
22.如权利要求17所述的聚氨酯纤维，其特征在于，该聚氨酯纤维具有丹尼数介于1den至3.5den。
23.如权利要求17所述的聚氨酯纤维，其特征在于，该聚氨酯纤维还包括一染色材料。
24.一种聚氨酯复丝纤维，其特征在于，包括如权利要求17至23任一项所述的聚氨酯纤维所构成。
25.如权利要求24所述的聚氨酯复丝纤维，其特征在于，该聚氨酯复丝纤维具有丹尼数介于30den至600den。
26.如权利要求24所述的聚氨酯复丝纤维，其特征在于，该聚氨酯复丝纤维具有集束条束介于2条至452条。
27.一种丝织品，其特征在于，包括如权利要求24至26任一项所述的聚氨酯复丝纤维所纺织而成。
技术总结
本发明提供一种聚氨酯纤维及其纺丝板以及其制造方法，制造方法包括下列步骤。提供一聚氨酯材料。接着使用纺丝板对聚氨酯材料进行熔融压出工艺。纺丝板具有至少一纺丝孔单元，内嵌于板体内，纺丝孔单元具有多个纺丝子孔，每一纺丝子孔贯穿板体，其中每一纺丝子孔具有子孔直径介于0.07毫米至0.12毫米之间，且相邻的两个纺丝子孔之间具有黏结间距介于0.01毫米至0.05毫米之间。然后使聚氨酯材料通过纺丝子孔并且黏结而形成聚氨酯纤维。
技术研发人员：黄敏勇,江志言,陈诗扬
受保护的技术使用者：坤申科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23