專利名稱：虹彩纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一系列稱為虹彩纖維的新型纖維及其制造方法和用途。
目前的纖維，其斷面形狀雖然各種各樣，但仍沒有使纖維具有光柵刻槽并具有光柵的彩虹色彩的斷面形狀，也沒有在纖維斷面上分成兩層或兩層以上的使纖維表面因其不同的透明內(nèi)層的折光指數(shù)不同而具有光干涉的彩虹色彩的斷面形狀。目前仍沒有纖維制品及或紗制品或織物具有光柵或多層介質(zhì)薄膜干涉的彩虹色彩或具有由光柵或多層介質(zhì)薄膜干涉的彩虹色彩構(gòu)成的各種圖案。
本發(fā)明的目的是在纖維上面制出具有光柵光效果的光柵刻槽，或在同一纖維上制出兩種或兩種以上的透明復(fù)合層，并由這些具有彩虹色彩的纖維制成具有彩虹色彩或具有由彩虹色彩構(gòu)成的各種圖案的纖維制品或紡紗制品或織物。
為此，建議選用下面八種制造方法。
制法一用熔融法紡絲，在熔融紡絲液中加入反光劑，該熔融紡絲液經(jīng)噴絲頭或噴絲板噴出后，當(dāng)纖維冷卻到尚處于塑性軟化狀態(tài)時，用軋輥面上具有使壓擠后的纖維表面有光柵光效果的光柵刻槽的成型軋輥滾壓或用模具上有使壓擠后的纖維表面有光柵光效果的異形斷面模具裝置連續(xù)壓擠，然后將纖維冷卻到其塑性軟化溫度以下，其余的制造步驟基本上與無光柵光效果的纖維的制造步驟一樣。
制法二用熔融法或干法或濕法紡絲，在熔融紡絲液或紡絲溶液中加入反光劑，該熔融紡絲液或紡絲溶液經(jīng)噴絲頭或噴絲板噴出后，冷卻到一定溫度或溶劑被除去到一定程度時，用恒溫在一定溫度范圍內(nèi)的有光柵刻槽的成型軋輥滾壓或異形斷面模具連續(xù)壓擠使生成有光柵光效果的纖維，其余的制造步驟基本上與無光柵光效果的纖維的制造步驟一樣。
制法三用熔融法或干法紡絲，在熔紡絲液或紡絲溶液中加入反光劑，噴絲頭或噴絲板上的噴絲孔孔壁上有使被噴出纖維具光柵光效果的光柵刻槽，熔融紡絲液的溫度盡量接近凝固點或紡絲溶液具有盡量少的及盡量易揮發(fā)的溶劑，熔融紡絲液一經(jīng)噴絲孔噴出即凝固或紡絲熔液一經(jīng)噴絲孔噴出即凝聚生成表面有光柵光效果的纖維，其余的制造步驟基本上與無光柵光效果的纖維的制造步驟一樣。
制法四用熔融法紡絲，熔融紡絲液經(jīng)噴絲頭或噴絲板噴出后，當(dāng)纖維冷卻到尚處于塑性軟化狀態(tài)時，用有光柵刻槽的成型軋輥滾壓或異形斷面模具連續(xù)壓擠使生成表面有光柵刻槽的纖維，冷卻到其塑性軟化溫度以下，然后真空鍍金屬，再浸涂一層保護(hù)膜，制得有光柵光效果的纖維，其余的制造步驟基本上與無光柵光效果的纖維的制造步驟一樣。
制法五用熔融法或干法或濕法紡絲，在熔融紡絲液或紡絲溶液經(jīng)噴絲頭或噴絲板噴出后，冷卻到一定溫度或溶劑被除去到一定程度時，用恒溫在一定溫度范圍內(nèi)的有光柵刻槽的成型軋輥滾壓或異形斷面模具連續(xù)壓擠使生成表面有光柵刻槽的纖維，然后真空鍍金屬，再浸涂一層保護(hù)膜，制得有光柵光效果的纖維，其余的制造步驟基本上與無光柵光效果的纖維的制造步驟一樣。
制法六用熔融法或干法紡絲，噴絲頭或噴絲板上的噴絲孔孔壁上有使被噴出纖維具有光柵刻槽的光柵刻槽，熔融紡絲液的溫度盡量接近凝固點或紡絲溶液具有盡量少的及盡量易揮發(fā)的溶劑，熔融紡絲液一經(jīng)噴絲孔噴出即凝固或紡絲溶液一經(jīng)噴絲孔噴出即凝聚生成表面有光柵刻槽的纖維，然后真空鍍金屬，再浸涂一層保護(hù)膜，制得有光柵光效果的纖維，其余的制造步驟基本上與無光柵光效果的纖維的制造步驟一樣。
制法七選用可作紡織纖維的基材制成的厚度與纖維外徑相當(dāng)?shù)谋∧?，再基本上按晶晶彩虹薄膜的制法?jīng)制光柵刻槽模板后的花輥壓延成型、真空鍍膜、涂外涂層制成無粘結(jié)劑的晶晶彩虹薄膜，然后進(jìn)行連續(xù)切絲，切絲后對絲進(jìn)行熱處理使絲表面的尖銳棱角純化、使因切絲而露出的金屬膜層斷面盡量被基材封蓋和使切出的絲熱定型，其余制造步驟基本上與無光柵光效果的纖維的制造步驟一樣。
制法八將含有兩層或兩層以上由兩種或兩種以上折光指數(shù)不同的纖維原料構(gòu)成的透明內(nèi)層的虹彩薄膜，進(jìn)行切絲，切絲后，對絲進(jìn)行牽伸、熱定型，其余制造步驟基本上與無彩虹色彩的纖維的制造步驟一樣。
上述前七種制法中的垂直于光柵刻槽刻向的橫截面的形狀可以選擇如附圖所示的鋸齒形，等邊三角形、城墻形、梯形、半圓形、圓拱形、梯拱形、花瓣形、正弦波形，尖峰脈沖波形、以及其它波形中的一種或數(shù)種。在同一纖維上的不同線段中可以有同一刻向的或不同刻向的光柵刻槽，例如在同一纖維的四個連續(xù)等距的線段上分別刻上與纖維拉直伸展方向成0°、45°90°、135°、夾角的光柵刻槽作為一個刻向排列周期。
上述制法八中的虹彩薄膜是一種厚度僅有0.0076～0.0127毫米的透明薄膜，它是由兩種或兩種以上透明而各具不同折光指數(shù)的聚合物(如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸和乙烯/醛酸乙烯共聚物等)經(jīng)交錯共擠出制成，這種有多交替層復(fù)合膜不加任何顏色就有五彩斑斕的色彩，因而稱虹彩薄膜。此種制品因無著色劑，所以色彩經(jīng)久不變。顏色還隨觀察角度不同而異，因而更能賞心悅目。
由上述制法制得的纖維自身或它與其它纖維一起可以制成具有光柵光效果的紗線，這些紗線可以是純紡紗、混紡紗、單捻股線、復(fù)捻股線、化纖長單絲、化纖長復(fù)絲、化纖復(fù)合捻絲、變形絲、自由端紡紗的紗線、非自由端紡紗的紗線、變形紗、混合紗以及其它方法制成的紗線。
由上述制法制得的虹彩纖維或由進(jìn)一步制得的彩虹彩紗線或由上述虹彩纖維和彩虹色彩紗線以及它們與其它纖維或纖維一起可以制出各種各樣的織物，這些織物可以是一、機(jī)織物，即各種原料、各種粗細(xì)、各種密度、各種織紋組織的純紡、混紡或交織織物，如各種布等;二、針織物，即各種原料、各種粗細(xì)、各種密度、各種織紋組織的純紡、混紡或襯紗的緯編、經(jīng)編的針織布或針織成品件，如各種針織內(nèi)衣、外衣、手套、襪、帽類等;三、編織物，即各種原料、各種粗細(xì)、各種組織結(jié)構(gòu)的網(wǎng)罟、花邊等;四、非織造織物，即各種原料、各種粗細(xì)的纖維制成的氈制品、縫合制品、膠粘制品等;五、三向織物;六、其它類型的織物。通常由此制出的織物可以是紡織布、無紡織布、針織布、針織內(nèi)衣、針織外衣、針織手套、針織襪、針織帽、窗簾、門簾、垂簾布、布帶、紗羅、窗簾紗、莨紗、杭羅、花邊、繡花織物、繡花服裝、繡花布、被單、網(wǎng)、網(wǎng)罟、網(wǎng)羅、蚊帳紗、編帶、針織帶、氈、毯、繩線等。
建議的制法都是在現(xiàn)有的纖維制法或晶晶彩虹片或虹彩薄膜的制法的基礎(chǔ)上，對制造工藝及裝置稍加改造即可達(dá)到生產(chǎn)目的，而虹彩纖維產(chǎn)品因其光色效果與目前的纖維有很大的區(qū)別且可具有新型的美觀效果，使人們在使用由虹彩纖維制得的各種具有彩虹色彩或具有虹彩構(gòu)成的圖案的纖維制品或紡紗制品或織物的時候，享受到彩虹色彩帶來的全新美感。


附圖所示都是垂直于纖維上光柵刻槽的刻向的纖維截面靠光柵刻槽的邊沿的凹凸形狀，該截面的法線方向與纖維的拉直伸展方向可以成任意角度的夾角。
具體完成實例將厚度為10～100微米的纖維級聚酯薄膜，通常用50微米厚的聚酯薄膜，經(jīng)溫度控制在130～230℃之間的預(yù)熱裝置，送入輥筒上具有光柵刻槽或晶晶彩虹模板的輥筒上模板溫度比薄膜溫度低100～160℃的成型軋輥滾壓。上述工藝可在同一壓延機(jī)中進(jìn)行。所述的輥筒上的光柵刻槽或晶晶彩虹模板圖案設(shè)計好后，用機(jī)械法或激光法制成帶有該光柵刻槽或晶晶彩虹模板圖案的塑料模型，然后將它電鑄成堅硬的金屬模板。被滾壓出光柵刻槽的薄膜，光柵常數(shù)在500～1300條/MM范圍內(nèi)，一般為600條/MM，刻槽深度在0.1～0.6微米范圍內(nèi)，一般為0.3微米，將有光柵刻槽的薄膜用卷繞式真空鍍膜機(jī)進(jìn)行鍍鋁膜。準(zhǔn)備鍍鋁的具有光柵刻槽的聚酯薄膜表面應(yīng)是紋路完整、潔凈，在真空室內(nèi)放置的地位一般距蒸發(fā)源150MM發(fā)上。鋁絲純度應(yīng)達(dá)99.99%。當(dāng)鍍膜室真空度達(dá)2.7×10-2-1.3×10-3Pa時即可預(yù)蒸發(fā)，使鋁絲脫氣并逐步加大加熱電壓，使鋁熔化，充滿蒸發(fā)源，再迅速提高電壓，蒸發(fā)一定時間，使金屬膜層厚度為0.04～0.05微米，然后用滾涂法在薄膜的一面或雙面涂上無色透明或有色透明的聚酯漆類外涂層，涂層厚度一般為10～20微米，涂層干燥后連續(xù)切條，條寬100MM，再用圓滾刀剪切機(jī)連續(xù)切絲，絲寬0.15～1MM，絲的寬厚比為2～7，切絲卷繞速度為0.5～3.5M/S。切絲后絲在150～240℃范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理，可先升到大于170℃，使涂層與基材切口在金屬層切口外盡量熔結(jié)，再降到150℃以下，再按長絲后加工根據(jù)下一個長絲制品的要求處理成可制成下一個長絲制品的成品絲。
權(quán)利要求
1.一種纖維，其特征為，該纖維具有彩虹色彩，隨著觀察角度的不同，纖維某部分的顏色發(fā)生變化。
2.一種纖維，其特征為，纖維上面有具有光柵光效果的光柵刻槽，所述的光柵刻槽的刻向與纖維拉直伸展方向可成任意夾角。
3.一種纖維，其特征為，纖維的內(nèi)部填充有增大纖維反光亮度的填充劑，所述的填充劑選自由鋁微粒、銅鋅鋁合金微粒、銅鋅合金微粒、錫微粒、鋅微粒、銅微粒、其它金屬元素的微粒構(gòu)成的組。
4.一種纖維，其特征為，纖維的表面結(jié)合一層主要由金屬微粒形成的具有金屬光澤的金屬層，所述的金屬選自由金、銀、銅、鋁以及其它金屬元素構(gòu)成組。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維，其特征為，它具有彩虹色彩，該纖維內(nèi)部填充有增大纖維反光亮度的填充劑，所述的填充劑選自由鋁微粒、銅鋅鋁合金微粒、銅鋅合金微粒、錫微粒、鋅微粒、銅微粒、其它金屬元素的微粒構(gòu)成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維，其特征為，它具有彩虹色彩，該纖維的表面結(jié)合著一層主要由金屬微粒形成的具有金屬光澤的金屬層，所述的金屬選自由金、銀、銅、鋁、其它金屬元素構(gòu)成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3或權(quán)利要求4或權(quán)利要求5或權(quán)利要求6中所述的纖維，其特征為，它具有彩虹色彩，所述的纖維表面有保護(hù)膜層，該膜層的外觀選自由無色透明、無色半透明、有色透明、有色半透明構(gòu)成的組，所述的在表面有光柵刻槽的纖維上的保護(hù)膜層厚度小于光柵刻槽深度的十分之九。
8.一種制造虹彩纖維的工藝方法，其特征為，將具有可作紡織纖維的基材的無粘結(jié)劑的晶晶彩虹薄膜進(jìn)行切絲，切絲后進(jìn)行一定溫度的熱處理，再進(jìn)行制造纖維制品或織物的前處理。
9.一種制造虹彩纖維的工藝方法，其特征為，由紡絲機(jī)的噴絲頭噴出纖維，在該纖維處于塑性軟化狀態(tài)時用滾壓成型軋輥進(jìn)行滾壓，所述的軋輥的輥筒軋輥面有可使被滾壓纖維表面產(chǎn)生光柵光效果的光柵刻槽模板。
10.一種制造虹彩纖維的工藝方法，其特征為，由紡絲機(jī)的噴絲頭噴出纖維，在該纖維處于塑性軟化狀態(tài)時，用異形斷面模具進(jìn)行連續(xù)壓擠，所述的異形斷面模具使被壓擠的纖維表面產(chǎn)生光柵光效果的模具壁上有相應(yīng)的光柵刻槽。
11.一種制造虹彩纖維的工藝方法，其特征為，紡絲機(jī)中噴絲頭上的噴絲孔在產(chǎn)生纖維的外表面形狀的噴絲孔辟上有可使被噴出的纖維表面產(chǎn)生光柵光效果的光柵刻槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求5或權(quán)利要求6中所述的纖維或權(quán)利要求8中所述的無粘結(jié)劑的晶晶彩虹薄膜或權(quán)利要求9中所述的輥筒軋輥面或權(quán)利要求10中所述的異形斷面模具或權(quán)利要求11中所述的噴絲頭上的噴絲孔，其特征為，其上面的光柵刻槽垂直于刻向的橫截面在光柵刻槽一邊上的凹凸變化呈規(guī)則形狀，所述的規(guī)則形狀除了已有的光柵刻槽橫截面形狀之外，還可選自由花瓣形、正弦波形、尖峰脈沖波形構(gòu)成的組。
13.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的纖維，其特征為，它上面的光柵刻槽垂直于刻向的橫截面在光柵刻槽一邊上的凹凸變化呈規(guī)則形狀，所述的規(guī)則形狀除了已有的光柵刻槽橫截面形狀之外，還可選自由花瓣形、正弦波形、尖峰脈沖波形構(gòu)成的組。
14.一種纖維，其特征為，它是由兩種以上(含兩種)透明而各具不同折光指數(shù)的纖維原料復(fù)合而成，復(fù)合的結(jié)構(gòu)為纖維斷面上呈具有不同折光指數(shù)的兩層以上(含兩層)相疊層狀，這些層狀物質(zhì)的厚度滿足生產(chǎn)光學(xué)中多層介質(zhì)薄膜干涉的條件，使該纖維產(chǎn)生彩虹色彩。
15.一種制造虹彩纖維的工藝方法，其特征為，將虹彩薄膜進(jìn)行切絲，切絲后進(jìn)行一定溫度的熱處理，再進(jìn)行制造纖維制品或織物的前處理。
16.一種彩虹色彩紗線，其特征為，它具有彩虹色彩，構(gòu)成該紗線的部分或全部纖維選自由權(quán)利要求1中所述的纖維、權(quán)利要求2中所述的纖維、權(quán)利要求3中所述的纖維、權(quán)利要求4中所述的纖維、權(quán)利要求5中所述的纖維、權(quán)利要求6中所述的纖維、權(quán)利要求7中所述的纖維、權(quán)利要求12中所述的纖維、權(quán)利要求13中所述的纖維、權(quán)利要求14中所述的纖維構(gòu)成的組，所述的紗線選自由純紡紗、混紡紗、單捻股線、復(fù)捻股線、化纖長單絲、化纖長復(fù)絲、化纖復(fù)合捻絲、變形絲、自由端紡紗的紗線、非自由端紡紗的紗線、變形紗、混合紗、其它方法制成的紗線構(gòu)成的組。
17.一種具有彩虹色彩的織物，其特征為，它具有由虹彩纖維構(gòu)成的各種彩虹色彩的圖案，構(gòu)成該織物的部分或全部纖維選自由權(quán)利要求1中所述的纖維、權(quán)利要求2中所述的纖維、權(quán)利要求3中所述的纖維、權(quán)利要求4中所述的纖維、權(quán)利要求5中所述的纖維、權(quán)利要求6中所述的纖維、權(quán)利要求7中所述的纖維、權(quán)利要求12中所述的纖維、權(quán)利要求13中所述的纖維、權(quán)利要求14中所述的纖維構(gòu)成的組，所述的織物選自由布、紡織布、無紡織布、針織布、針織內(nèi)衣、針織外衣、針織襪、針織手套、針織帽、窗簾、門簾、垂簾布、布帶、紗羅、窗簾紗、莨紗、杭羅、花邊、繡花織物、繡花服裝、繡花布、被單、網(wǎng)、網(wǎng)罟、網(wǎng)羅、蚊帳紗、編帶、針織帶、氈、毯、繩線、其它種類的機(jī)織物、其它種類的針織物、其它種類的非織造織物、其它種類的編結(jié)物、三向織物、其它類型的織物構(gòu)成的組。
18.一種具有彩虹色彩的織物，其特征為，構(gòu)成該織物的部分或全部紗線為權(quán)利要求16中所述的紗線，該織物選自由布、紡織布、無紡織布、針織布、針織內(nèi)衣、針織外衣、針織襪、針織手套、針織帽、窗簾、門簾、垂簾布、布帶、紗羅、窗簾紗、莨紗、杭羅、花邊、繡花織物、繡花服裝、繡花布、被單、網(wǎng)、網(wǎng)罟、網(wǎng)羅、蚊帳紗、編帶、針織帶、氈、毯、繩線、其它種類的機(jī)織物、其它種類的針織物、其它種類的非織造織物、其它種類的編結(jié)物、三向織物、其它類型的織物構(gòu)成的組。
全文摘要
虹彩纖維，是一種纖維上因具有光柵或多層介質(zhì)薄膜干涉而具有彩虹色彩的新型纖維。該纖維可制成纖維制品、紡織制品和織物并使這些制品也具有彩虹色彩或由彩虹色彩構(gòu)成的各種圖案，使人享受一種全新的彩虹色彩的美感。該種纖維的制法主要是無粘結(jié)劑的晶晶彩虹薄膜切絲，或紡絲后在塑性軟化狀態(tài)下用軋輥或異形斷面模板壓出光柵刻槽，或從噴絲孔直接噴出有光柵刻槽的絲，或由虹彩薄膜切絲。上述制法很易增加到現(xiàn)有的纖維或晶晶彩虹薄膜或虹彩薄膜的制造工藝中。
文檔編號D01D5/00GK1099817SQ9310596
公開日1995年3月8日 申請日期1993年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月20日
發(fā)明者蘇斌 申請人:蘇斌