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表面不平的合成纤维及其制造方法

申请号 CN86108968 申请日 1986-12-27 公开(公告)号 CN86108968A 公开(公告)日 1987-07-22
申请人 雅得兰斯株式会社; 发明人 恒内弘; 福原节雄; 藤原道信; 前田宏; 白樫豊; 朝仓修; 米田义広; 野田徹夫; 藤田尚之;
摘要 通过对 合成 树脂 (例如耐纶)进行 熔融纺丝 ,并让纺出的单丝 纤维 通过一个 温度 不低于30℃的冷却浴冷却足够长的时间,使在纤维表面形成皱纹的方法,能简便又稳定地生产出在表面具有由鼓包和凹痕形成的皱纹所组成的表面结构不平的一种合成纤维。在原料中加入适量的颜料(例如 炭黑 )对提供致密的皱纹分布是有效的。
权利要求

1、一种在表面上具有由鼓包和凹痕组成的表面不平结构的合成纤维,其中所述的表面不平结构包括在沿垂直于该纤维纵向的方向上整个外圆周上形成的图案,即任意两个相邻凹痕都有彼此相距约3到30微米的底部,并且沿任一鼓包的侧面,其顶点到底部的距离约为0.2到2微米,此外,沿圆周方向上每10微米有0.2到3个鼓包。
2、按照权利要求1所述的合成纤维,其中合成纤维由耐纶制取。
3、按照权利要求1所述的合成纤维,其中合成纤维含有直径约为30微米或更小的炭黑颗粒。
4、按照权利要求3所述的合成纤维,其中合成纤维含有约0.5到4%(重量)炭黑。
5、按照权利要求3所述的合成纤维,其中合成纤维含有约1到2.5%(重量)炭黑。
6、一种在表面具有由鼓包和凹痕形成的皱纹所组成的不平表面结构的合成纤维,其中:
所述的鼓包在该纤维的纵向大为伸长了,以及在任意两个鼓包之间夹了一个在纤维纵向伸长了的凹痕,其长约为3到7微米,宽约为0.3到1微米。
7、按照权利要求6所述的合成纤维,其中合成纤维由耐纶制成。
8、按照权利要求6所述的合成纤维,其中合成纤维含有直径约为30微米或更小的炭黑颗粒。
9、按照权利要求8所述的合成纤维,其中合成纤维含有约0.5到4%(重量)的炭黑。
10、按照权利要求8所述的合成纤维,其中所述合成纤维含有约1到2.5%(重量)的炭黑。
11、一种生产制造在表面具有由鼓包和凹痕组成不平表面结构的合成纤维的方法,包括:当为制备该合成纤维进行单丝纤维熔融纺丝时,使熔纺出的纤维在温度不低于30℃的温浴中冷却足够长的时间,以便在该单丝纤维表面形成鼓包和凹痕图案。
12、按照权利要求11所述的方法,其中合成纤维由耐纶制成。
13、按照权利要求11所述的方法,其中合成纤维含有直径约为30微米或更小的炭黑颗粒。
14、按照权利要求13所述的方法,其中合成纤维含有约0.5到4%(重量)的炭黑。
15、按照权利要求13所述的一种方法,其中合成纤维含有1到2.5%(重量)的所述的炭黑。
16、按照权利要求11所述的一种方法,其中纺出单丝纤维冷却后经受拉伸处理。

说明书全文

发明涉及表面具有皱纹或鼓包和凹痕独特图案结构的熔融纺合成纤维,以及制造这类合成纤维的方法。更具体地说,本发明是关于表面构形类似于人发的合成纤维,以及使合成纤维具有这种表面条件的新制备方法。

氯乙烯类和丙烯酸类的合成纤维现正被用来作制造假发的人造头发材料。然而,一般说来,这些合成纤维耐热性不够。因而,尽管这些合成纤维较易热定形,但其形状保持性差,例如在用热洗头发和用吹机吹发时,它们就有问题。另一方面,用熔融纺丝制得的那些合成纤维具有足够的耐热性,但是,由于这些合成纤维具有非常光滑的表面,所以它们有特有镜面的光泽和给人以独特的蜡状感觉,因此,当使用这些纤维作假发时,无论在感觉和触感方面都无法让使用者满意。因此,可以说这些合成纤维在性能和质量方面与人发还差得远。

过去曾报导过各种排除和减少用熔融纺制得的合成纤维光泽的方法。为此,众所周知的技术是在即将熔融纺丝的合成树脂原料中加入一种无机物,如或氧化。尽管这种方法对消除合成纤维的光泽是有效的,但是因为对纤维颜色有不利影响,所以这种方法还不理想。

日本专利初步公开昭和4813695披露了一个通过在纤维表面涂上低折射率的树脂来消除熔融纺合成纤维表面光的反射。尽管如此,纤维表面的光滑度仍没有减少,并且这种纤维仍明显地缺乏人类头发的感觉和触感。

到目前为止已提出了许多方法,企图通过在纤维表面形成不平的图案,引起光任意的或无规则的反射以改善这些纤维的镜面光泽, 从而改善感觉和触感。例如,日本专利公开昭和43-22349公开了一个用无机酸来溶解或腐蚀聚酰胺纤维表面的方法。日本专利初步公开昭和55-107512和昭和58-163719都报导了在聚酯中均匀扩散无机物细微颗粒,经同样熔融纺丝后,用溶剂溶液来刻蚀所得纤维的表面而形成不平表面的方法。而且,打算用这种化学腐蚀工艺在已制得的(市场出售的)纤维表面形成腐蚀孔来制造表面不平的构形。当然,这些纤维缺乏在人发整个表面上都存在的细微鼓包所提供的人类头发的摩擦感(Scratchy    Sense),所以,上述这些纤维也不适合用来制作假发的人造头发。

除了上述之外,作为一种物理的表面改性技术,例如日本专利公开昭和59-11709中报导一种通过给纤维表面经受辉光放电等离子幅射使聚酯纤维具有不平表面的方法。但是,这种方法使生产成本提高,所以用来制造假发的人造头发是不适合的。

因此,本发明的主要目的是提供具有不平表面构形的合成纤维。

本发明另一个目的是提供适合于作人造头发特别是假发的合成纤维。

本发明再一个目的是提供一个用非常简单的操作程序,在工业上能够稳定生产具有不平(即皱纹)表面、适合于作人造头发特别是假发的合成纤维方法。

根据本发明的设想,只要保证合成纤维具有在与纤维纵向垂直的纤维外圆周表面上每10微米形成约0.2到3个鼓包,由三个相近鼓包围成的二个相邻的底部相距为3到30微米,和沿任何一个鼓包侧面的顶点到底部的距离约为0.2到2微米这样一种不平的表面构形,那上述目的是可达到的。

此外,根据本发明的另一个设想,只要保证合成纤维具有在相邻两个鼓包间的凹痕部分在纤维纵向上伸长为长约3到7微米、宽约0.3到1微米,并且沿纤维纵向每根纤维的表面上有大量的鼓包和凹痕存在这样的一种皱纹状不平表面构形,那上述目的是可以达到的。

本发明的这些目的及其它目的、特点和优点将从以下对本发明最佳实施例的详细叙述,以及从所附的权利要求连同附图会变得更明白。

图1和图2是表示按本发明制得的、未拉伸耐纶6合成纤维表面外貌的电子显微镜照片(1000倍)。

图3和图4是类似于图1和图2的电子显微镜照片(1000倍),但所表示的是图1和图2的纤维经拉伸后的表面外貌。

图5是一张表示了已经表面处理的人发表面外貌的电子显微镜照片(1000倍)。

图6A,6B和6C是按本发明通过改变合成纤维经过冷却浴的时间长短得到的未拉伸耐纶6纤维表面外貌的电子显微镜照片(1000倍)。

图7是一张表示按照本发明的未拉伸耐纶66合成纤维表面外貌的电子显微镜照片(1000倍)。

图8是一张表示沿垂直于图1纤维纵向的外圆周方向上测得的鼓包幅度与周长之间的关系图。

图9是一张表示未经处理人发的表面不平幅度与周长关系图。

图10是一张表示沿垂直于图12F中所提到的未拉伸纤维纵向的外圆周上测得的表面鼓包幅度与外圆周长的关系图。

图11是一张表示按本发明由耐纶6和炭黑混合物制得的拉伸纤维的表面外貌,电子显微镜照片(1000倍)。

图12A到12F是表示按本发明由加有炭黑的耐纶6并通过改变浴温制得的拉伸纤维表面外貌电子显微镜照片(1000倍),其中,图12A到12C表示纤维含有1%重量炭黑时的状况,而图12D到12F表示纤维含有2%重量炭黑时的状况。

图13A到13C是按本发明由耐纶6加入炭黑并通过改变浴长度制得的拉伸纤维的表面外貌电子显微镜照片(1000倍)。

图14是一张按本发明由耐纶66加入炭黑制得的拉伸纤维的表面外貌电子显微镜照片(1000倍)。

关于为用于生产假发的人工头发,在熔融纺单丝纤维表面上形成独特的鼓包和凹痕表面结构的方法,根据本发明者进行各种实验,已通过将熔纺单丝在温水中冷却工艺和调节冷却速率的方法,惊人地获得了具有类似于人发表面结构、感觉和触感的合成纤维。它与用现成的(市场出售的)合成纤维进行表面处理的先有技术不同,本方法是根据只依靠改变熔融纺工艺的冷却条件的一种全新技术。

按照本发明的一个实验方案,它提供了一个使合成纤维表面有鼓包和凹痕或皱纹结构的方法,其特点是在合成单丝纤维熔融纺丝时,使纺得的单丝纤维冷却足够的时间,以便使纤维通过温度不低于30℃的温水浴时在它的表面上形成鼓包图案。

按本发明所用的合成单纤维的原料可以是任何物质,只要能熔融纺即可。但是,最好使用聚酰胺树脂,例如用耐纶作制造人工头发的原料。这类耐纶包括耐纶6,耐纶66,耐纶612和耐纶46。

就一般过程和步骤来说,本发明的熔融纺丝工艺与先有技术工艺类似,也就是从纺丝头喷出的合成单丝纤维上通过一个浴使单丝冷却,并且将这样纺得的单丝纤维卷绕在一个卷绕筒或线轴上。在实施 方案中,通过使用不同长度的浴来实现纺出的单丝通过浴时间长短的变化。

然而,与使用冷浴来实现纺出单丝淬火的一般工艺不同,本发明是采用温水浴。在由耐纶制成单丝的情况下,温水浴的温度甚至低至20℃也能得到表面不平的构形。但是,所得合成纤维没有适用于做人工头发的感觉和触觉。已发现为了使纺出的合成单丝纤维的表面形成所希望的合适的鼓包和凹痕结构或皱纹结构,浴温和该纺出单丝通过浴的时间长短都是重要的因素。也已发现浴温越高以及所纺出单丝与浴接触时间越长,所要的单丝表面不平结构形成得就越理想,并且这种单丝失去光泽就越多。本发明者已证实不低于30℃的浴温可以得到理想的效果。

用本发明方法得到的熔纺合成单丝纤维表面的鼓包和凹痕或皱纹在单丝的整个圆周表面上是处于无规状态的。这种表面状态已清楚地表示在图1和2的电子显微镜照片(1000倍)上。这种表面结构形成的原因不太清楚。但是,推测这是因为处于表面区域局部已变成半熔融状态又浸在温浴中的耐纶分子进行了重新结晶或重新凝聚而形成了细微的球体之故。

对图1所示有鼓包图案的纤维不平表面状态沿垂直于该纤维纵向的纤维外圆周进行测量,其结果示于图8。水平轴表示与所述的外圆周上某一起点的距离,垂直轴表示在所述的圆周表面上形成的鼓包幅度(高度)。不平的表面构形是这样的,即任意三个相邻的鼓包间的二个底部之间的距离约为20到30微米,沿任一鼓包的侧面顶部到底部之间的距离约1.5到2.0微米,而每隔10微米圆周长度有约0.2-1个鼓包。假设这所用的术语“顶部”是指尺寸较大鼓包的顶 点(图8中由P1和P2来表示这些位置)。术语“底部”在此假设表示为图8中任意两个鼓包之间较深谷部的底(用V1-V3来表示这些位置)。用电子束辐射其表面,然后测定反射强度的技术来测量表面鼓包图案。

作为比较,图9类似于图8那样,表示了一根人发表面鼓包和凹痕图案的测量曲线。在此应注意,在图9中水平轴表示一根头发表面的长度。

在此,人发的外表皮是由一系列鳞状的鼓包组成的,每根头发的外表面鼓包成行排列,一直延伸到头发的顶端,它像竹子外皮那样,相邻外皮有部分相重叠的方式排列着的。图9说明了这种状态。鼓包及其底部是在与头发纵向垂直的方向上,并排排列的,由此组成一根长头发的表面。此外,每个鼓包是这样的一种构形,鼓包一个侧面的倾斜比其另一侧面的倾斜要陡。正如纵截面所示的那样,头发纤维的构形显示了锯齿形的排列。为此原因,在用未经处理的人发做假发时,应注意,如果要把一根人发插入假发底部时,那么这系列锯齿状的锯齿或鼓包将在该头发折迭或U型返转处变成非排列状态,结果鼓包就要互相纠缠和抓合在一起,使其不能做成满意的假发。为此,就有必要给予表面处理,使人发表面的这系列锯齿状鼓包稍微光滑些。一根已作了这种表面处理的人发电子显微镜照片(1000倍)示于图5。

本发明的合成纤维,正如从图9和图10的比较中可清楚地看出,它与上述鼓包的锯齿状排列不同,而是呈较光滑的鼓包和凹痕状态。因此,这些合成纤维没有像上面所说的使用未处理过的人发时碰到的那些缺点。此外,因为在合成纤维表面有了这些鼓包和凹痕,所以不希望有的表面光泽达到了消除。因而,本发明的合成纤维在用作假发 的人工头发时比人发高级。在此必须注意,那些没有表面鼓包和凹痕的合成纤维(也就是光滑均匀的表面结构)具有光泽,并且它们的感觉和触感明显地与人发的不同,因而它们不适合用来作假发的人工头发。

按本发明制造的合成纤维在表面上有独特的鼓包和凹痕结构或皱纹结构,能在任意的方向上反射光,因此致使其表面光泽实际上消失。所以很清楚,这些纤维可作为制作假发的改良材料。鼓包和凹痕的密度可以通过调节冷却浴的温度,纤维在浴中浸泡时间的长短,所用颜料(炭黑)的类型及其在纤维材料中的体积来任意改变。特别是,当要把制成的合成纤维用作假发的人工头发时,就有可能提供光泽和手感符合各人不同愿望的纤维。因此,这些合成纤维用于制造假发是特别好。而且,不像通常方法所做的那样在纤维表面形成腐蚀孔,按本发明方法得到的合成纤维,是形成无规的鼓包和凹痕结构作为纤维自己的自然图案。所以这些纤维有类似于经处理的人发那样的合适摩擦感。因而当本发明的这些合成纤维用作假发的头发时,能与使用者自己的头发产生很好的纠缠,不会与使用者自己的头发分得很清楚,因此看起来自然。在像耐纶这样能熔融纺丝的树脂用作生产这些合成纤维的原料时,由于它的耐热较高,所以作为人工头发远比由氯乙烯类和丙烯酸类树脂做成的纤维优良。本发明的这些合成纤维能在温水中洗,并能使用理发吹风机,而且由这些纤维做成的假发头发定型以后不会产生发型保持性方面问题。

正如上述,按本发明方法,当单丝用已知的熔融纺丝技术从喷丝头中喷出后,在一定条件下直接在温水浴中冷却,这样在冷却阶段中的单丝就有了一般方法中看不到的、主要以无规分布的独特鼓包和凹 痕或皱纹。此外,本发明的方法还有另一个优点,就是能在预先确定的处理条件范围内通过实践来自由调节表面结构。还有,本发明方法既不需要用化学溶液来处理,也不需要在先有技术中必需的昂贵处理设备,而本发明方法能用简单的方式来完成,既安全又稳定。

按本发明的另一个实施方案,提供了一个使合成的单丝纤维形成皱纹(鼓包和凹痕)表面结构的方法,其特征为:在至少含有0.5%重量炭黑的合成单丝纤维熔融纺丝时,纺出的单丝纤维在温度不低于30℃的温水浴中冷却足够长的时间,以便在该单丝纤维表面上形成细微的鼓包和凹痕。此方法也能提供表面有极好的皱纹的合成纤维。

本发明所采用的熔融纺丝技术除了上面提到的某些关键条件之外,一般按照习惯方法,也就是通过把炭黑混入通常使用的合成纤维材料中制成母料,再把这种母料与足够干燥的合成树脂切片捏合在一起,或使用其中已含有炭黑的着色小球。通过喷丝头喷出的单丝立即经过一个温水浴进行冷却,然后借助通常的技术把纤维收卷起来。

在这个瞬间的实施方案中,甚至在浴温低至约20℃下也能在纤维的外表面上形成鼓包和凹痕图案。但是,特别对于要用来作假发头发的纤维,单丝通过温浴的冷却要求在不低于30℃的温度下进行。在此也已发现,为了使纤维得到理想的不平表面结构,浴温和单丝通过浴的时间长短是关键的因素。发明者已证实浴温越高,单丝与冷却浴接触的时间越长,则在纤维表面形成的鼓包和凹痕结构或皱纹结构变得越密。所以,所得纤维不希望有的光泽消除了。此外,皱纹表面的形成也与加入要进行熔融纺丝树脂中的炭黑颗粒量有关。在一般的情况下,要加入的炭黑量为0.5%(重量)或更多一些,最好是1%(重量)或更多一些。在加入炭黑颗粒少于0.5%(重量)的情况下, 则得不到理想的、具有致密分布的鼓包和凹痕的表面结构。在耐纶树脂合成纤维的情况下,其中加入炭黑量可达4%(重量)。加入炭黑量太大将使纺丝难以进行。

在树脂中加入炭黑的情况下,也能得到类似于不加炭黑所纺出纤维的表面皱纹构形。

图10展示了在含有如图12F所示炭黑量(即2%重量炭黑)的耐纶生产所采用的条件下,以及通过80℃的温水浴所纺得纤维的鼓包表面状态曲线。在此应注意,图12F的照片表示拉伸纤维的电子显微镜照片,而图10表示纤维在拉伸前的表面构形。与图8的例子相似,在此假设,在P1-P6处的尺寸为相对较大鼓包的顶部构成鼓包的顶点,而由V1-V7表示的较深凹痕的底部构成两个鼓包间谷部的底。两个相邻谷底的距离约为3-10微米,而沿鼓包侧面从顶点到底部的距离约为0.2-1微米,沿外圆周每10微米有1到3个鼓包。

因此,当一般论及含有炭黑和不含炭黑情况时,可以认为按本发明方法得到的鼓包和凹痕表面构形,为相邻两个谷底的间隔为3-30微米,从鼓包顶点到该鼓包底部的距离为0.2-2微米,同时沿外圆周每10微米约有0.2-3个鼓包。

按本发明的再一个实施方案,把经过温浴冷却时形成有表面皱纹、并收卷在纱架上的熔融纺合成单丝纤维进一步拉伸,因而所得到的合成纤维的表面皱纹为在拉伸方向上原来的鼓包和凹痕构形被伸长,变成了在单丝纵向的鼓包和谷底被拉长了的图案。在这个实施方案中,拉伸比约为原长的2-5倍,最好为2.5-3.5倍。让我们在此假设,通过这样的拉伸,从单丝的外圆周表面上形成宽为1-5微米的鼓包,并无规则地分布在整个圆周表面上,因而按本发明规定的条件进行冷 却得到的熔纺单丝纤维上形成了皱纹表面结构。由于拉伸的结果,可以看到两个鼓包间的结构在纤维的纵向扩展了,凹痕的长度为3-7微米;在垂直于纤维纵向的方向上,凹痕的宽度为0.3-1微米。此外,也可看到在垂直于纤维纵向的方向上无规的扩展,鼓包部分的长度为3-7微米,宽度0.3-1微米和由上述鼓包围成的圆形凹痕直径为0.5-1微米。在所附的电子显微镜照片(1000倍)中展示了这种状态。

下面将通过几个用耐纶6和耐纶66为典型原料树脂的实例对本发明加以说明。在此使用的耐纶树脂是从三菱化成公司(Mitsubishi    Kasei    KabushiKi    Kasha)买来的。

实例1

在下述条件下对耐纶6(平均分子量为23500)原料切片进行熔融纺丝:

喷丝嘴直径    1毫米

卷绕速度    400米/分

由喷丝速度和卷绕

速度确定的拉伸比    37

浴长度    130厘米

浴温    30-80℃±1.5℃

用电子显微镜(1000倍)观察制得纤维的表面。图1和图2是显示拉伸前纤维表面状态的照片,而图3和图4是显示拉伸后纤维表面状态的照片。从这些照片清楚地看到按本发明方法制得的纤维表面情况,拉伸前纤维有压花样的皱纹外貌,而已拉伸纤维的皱纹图案很接近如图5所示经过表面处理的人发表面状态的皱纹图案。

此外,纤维表面光泽度如下面表1所示有取决于不同浴温的特性。这个表给出的是凭感官评估的结果,它表明光泽随浴温升高而减少。也就是,纤维消除了光泽,因而使其变成了做假发的人工头发理想材料。

表1

浴温(℃)    20    30    40    50    60    70    75    80

评估值 △ ○ ◎ ◎

:去光泽非常满意

◎:去光泽良好

○:去光泽尚好

△:去光泽不好

此外,本发明的纤维和人发之间的物理性能比较示于表2。

表2

浴温    直径    弹性    断裂强度    断裂伸长率    断裂能

(℃) (毫米) (公斤/毫米2) (公斤/毫米2) (%) (公斤/毫米)

本发明    30    0.1    324    45.2    37.2    11.1

的纤维    60    0.1    350    47.7    34.0    11.4

80    0.1    425    59.6    29.8    7.6

人发

0.07    456    23.5    39.8    3.16

(已处理)

从表2可看到,按本发明制得的纤维与用于假发的已处理人发相比丝毫不差。已发现,本发明的合成纤维在强度、弹性和断裂伸长率方面能特别满意地用作做假发的人工头发。

实例2

使用与在实例1中所用相同的耐纶6原料切片,并对通过改变浴长度所制得的单丝进行观察,由于熔纺纤维在温浴中浸泡时间不同,鼓包和凹痕表面结构发生变化。应说明本实例所采用的浴温为85℃,而卷绕速度与实例1中所用的相同。

实例2所得这些纤维的电子显微镜照片(1000倍)示于图6A,6B和6C。所用浴的长度分别为30厘米(图6A),50厘米(图6B)和90厘米(图6C)。

结果浴越长(也就是浸泡的时间越长)形成的鼓包和凹痕表面结构就越突出,而浸泡的时间短得到粗略的皱纹表面结构。此外,光的反射随所形成的皱纹表面结构的密度而变化,所以,由此可知,光泽也要发生变化。

实例3

除了浴温为95℃之外,用与实例1相同条件,把耐纶66(平均分子量为25000)原料切片进行熔融纺丝。生成的鼓包和凹痕表面图案示于图7。就像耐纶6的情况一样,其物理性能值达到与人发的物理性能值相同的水平。

实例4

把10%(重量)由大精工业公司(Dainichi    Seika    Kogyo    Kabushiki    Kaisha)买来的炉型炭黑(商业名称为PAM(F)37黑,颗粒尺寸为30微米或更小,并含有少量添加剂)混入原料耐纶6(平均分子量为23500)中来制备母料。把经调节混合比使最后颜料含量为2%(重量)的耐纶材料进行熔融纺丝。从喷丝头喷出的 单丝纤维马上通过一个85℃的温浴,然后进行卷绕(由喷丝速度和卷绕速度决定拉伸比为37.0),浴长为130厘米。接着,把收卷到的单丝拉伸到原长的3倍。用扫描电子显微镜观察表面状态,所得照片示于图11。

这种产品的物理性能与通常人工头发及已用于假发的人发物理性能比较示于下面表3中。

表3

直径    弹性    断裂强度    断裂伸长率    断裂能

(毫米) (公斤/毫米2) (公斤/毫米2) (%) (公斤毫米)

人发:    0.08    456    23.5    40.0    3.16

氯乙烯树

0.08    366    20.8    100.0    4.43

脂*制的

人工头发:

丙烯酸类

树脂**制

0.08    548    40.8    29.3    1.69

的人工头

发:

本发明的

0.08    450    50.0    43.0    5.5

纤维:

*:商业名称-泰维龙(Teviron)

**:商业名称-克耐克龙(Kanekalon)

正如图11的照片中所示的那样,可以看到在纤维表面以无规方式形成鼓包和凹痕或皱纹。由于这些无规状态的鼓包和凹痕,所以射在这种纤维表面的光以无规的方向反射,于是在先有技术的纤维上能见到的镜面光泽消失了。

此外,正如表3所示的那样,已发现按本发明制得的纤维物理性能丝毫不差于通常所用的氯乙烯类、丙烯酸类纤维以及已用于假发的人发物理性能。因而可知,本发明的纤维无论在强度、弹性和断裂伸长方面是十分满意地、特别是用作假发的人工头发。

实例5

使用实例4中制备的母料,并使用实例4采用的同样长的浴。用同样的卷绕速度对已混有炭黑的耐纶6原料切片进行熔融纺丝,耐纶6原料切片中混入的炭黑最终含量分别为0.5,1.0,1.5,2.0和2.5。在纺丝过程中,浴温在30-80℃的范围内变化。分别观察生成纤维的表面光泽,它们的光泽度凭感官评估。其结果示于表4。

表4

浴温(℃):    20    30    40    50    60    65    70    75    80

炭黑*

含量(%):    0.5    ×    ×    ×    ×    △    △    △    △    △

1.0    ×    △    △    △    △    ○    ○    ○    ◎

1.5    ×    △    △    △    ○    ○    ○    ◎    ◎

2.0 △ ○ ○ ◎ ◎ ◎

2.5 △ ◎ ◎ ◎

评估:

:去光泽非常满意

◎:去光泽良好

○:去光泽尚好

△:去光泽不好

×:不去光泽

*PAM(F)37黑(大精工业公司制造)

正如上面表4所示,可以看到,炭黑含量越大,浴温越高,光泽消失得越多。然而,在炭黑含量小于0.5%(重量)的情况下,当浴温低于30℃时,几乎看不出独特的鼓包和凹痕表面结构形成的效果,甚至把浴温调到30℃以上,也是如此。基于这个事实,看起来炭黑对在纤维表面上形成致密的鼓包和凹痕是一个重要的因素。因此,最好含有1%(重量)或更多的炭黑颗粒是必须的。一般通过加入2-2.5%(重量)的颜料标准量就能充分显示本发明的作用。

在此应注意,从本发明的纤维要作假发的人工头发这点出发,表1和表4所示的结果是对去除光泽度的粗略观察结果。比较这些表时,必须考虑到除了纤维表面鼓包和凹痕形成的程度之外,在不加入炭黑的情况下,纤维的不透光度影响这种粗略的观察;在加入炭黑的情况下,纤维颜色变黑所引起消除光泽的困难也影响这种粗略观察。因此,想把表1和表4直接联系起来比较是不合适的。

上述典型试样的电子显微镜照片(1000倍)示于图12A到图12F。

从这些照片可知,光泽消除得较好的纤维清楚地显示出其表面鼓包形成得较密。

实例6

用实例4中制得的母料与耐纶6原料切片混合,经调节使炭黑含量为1.5%(重量),将得到的混合物进行熔融纺丝,并改变浴的长度观察生成单丝产品表面鼓包构形是怎样由于在温浴中浸泡时间长短不同而变化的。浴温为85℃,而卷绕速度与实例4中的相同。纤维产 品的电子显微镜照片(1000倍)分别示于图13A到13C。浴长度为90厘米(图13A),110厘米(图13B)和130厘米(图13C)。

根据观察结果可知浴越长,也就是浸泡时间越长,鼓包和凹痕形成得越多,而浸泡时间短不能形成数量可观的鼓包和凹痕。此外,因为光的无规反射随鼓包和凹痕的大小而不同,因而可以看到光泽的变化。

实例7

把10%(重量),与在实例4所用相同的炭黑混入耐纶66(平均分子量为25000)中制备成母料。把混有炭黑并调节其最终炭黑含量为2%(重量)的耐纶66原料进行熔融纺丝。从喷丝头喷出的单丝立即通过一个95℃的温水浴再卷绕起来(由喷丝速度和卷绕速度决定的拉伸比为37.0)。浴长为130厘米。接着把收卷到的单丝再拉伸到原长的3倍。用扫描电子显微镜来观察所制成的单丝,其照片(1000倍)示于图14。从图14所示可知,与耐纶6的情况相同,在单丝表面形成了无规致密的鼓包和凹痕。此外,还得到了基本上与耐纶6相同的性能值。

以上对按本发明方法制得的合成纤维所作的说明仅限用于做假发的人工头发的例子。然而,应该看到本发明不限于制作只用来做假发的合成纤维,而且不言而喻本发明还能作其它用途。

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