聚酯纤维以及包含该聚酯纤维的纺织物 【相关申请的交叉引用】
本申请要求于2007年3月5号在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2007-0021632和于2007年3月9号在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2007-0023559的优先权和权益，在此出于所有目的将其并入作为参考，如同在本文中完全阐述。
【技术领域】
本发明涉及一种聚酯纤维以及包含该聚酯纤维的纺织物。
背景技术
普通的单丝纤维具有圆形横截面。这种具有圆形横截面的单丝纤维一般以加捻纱的形式或者由这种纱制成的纺织物的形式使用。
然而，在使用圆形横截面的纤维制备纺织物的情况下，存在一个限制，即，因为这种纺织物厚且具有高表面粗糙度和低平整度(flatness)，所以该纺织物对涂有树脂或涂料的用于标志牌等的转印纺织物(transfer fabric)来说是不合适的。
为了解决这些问题，现有的技术已经包括通过在纺纱过程(spinningprocess)中降低纺织物的粘附系数来提高最终纺织物的光滑度，对纺织物进行扩展。然而，在这种情况下，在缠绕过程中产生比如出现无法收住丝束的一些纤丝，由于滑落的丝束造成的不好的缠绕包等等之类的问题，由于纤维的粘附系数降低，所述过程的良率降低，而且，存在一个限制，即，由于纤维的粘附系数降低而导致所述纤维在导纱器(guide)中捕获以及由于摩擦造成生成绒毛，所以在编织过程中，产品质量降低。
为了克服这些限制，韩国专利公开No.2004-0011724公开了一种具有四边形(tetragonal)横截面的单丝纤维。然而，所述公开仅仅定义了所述纤维的横截面形状，并没有提供任何制备所述四边形横截面纤维的实际实例。
为了改进现有技术的这些问题，本申请人提供了一种具有1.2至5.5的平整度，0.205或以上的双折射率，45％或以上的结晶度的聚酯纤维，并且公开了可以通过使用与韩国专利申请No.2004-0100577相同的方法制备具有良好的光滑度的薄纺织物。然而，所述公开只涉及作为纤维横截面长轴与短轴的比率的平整度，并没有涉及肩部横截面的具体形状，该肩部横截面的具体形状大大地影响纤维的特性。
而且，本申请人已经在韩国专利公开No.2006-0089858公开了一种具有扁平横截面的聚酯纤维，其粘附系数不降低并且同时通过采用多步交织(multi-step interlace)对该纤维进行均匀混合而具有良好的光滑度。然而，所述公开只公开了这种纤维的平整度，并没有涉及肩部横截面的具体形状，该肩部横截面的具体形状影响该纤维的特性。
由于纤维横截面的这种形状和均匀性影响了纤维的特性和光滑度，因此保证横截面的均匀性是重要的，并且特别是，当横截面的形状具有扁平形式时，它更为有效。
用于制备工业聚酯纤维的现有方法可以分为两种主要方法：直纺拉伸法(DSD，direct spinning-drawing)和经纱拉伸法(warp drawing)(W/D：经纱拉伸器，其中，沿经纱方向对未拉伸的纤维进行拉伸)
DSD方法是直接纺织和拉伸的方法，其中，纺纱过程和拉伸过程是直接相连的，通过将在纺纱部件的模具中纺成的未被拉伸的纤维传递通过辊中地拉伸过程和松弛过程来制备纤维，其中，纺纱过程、拉伸过程和松弛过程的执行与一个处理器相关。
W/D方法被分为用于制备未拉伸纤维的过程和用于制备拉伸纤维的过程，并且该方法通过在制备未拉伸纤维之后在经纱拉伸器中进行拉伸过程和松弛过程来制备纤维。
在DSD过程中，交织器(interlacer)用来混合聚酯纤维并且通常通过降低交织器的压力来控制粘附系数，以便提高光滑度。
然而，当利用压力控制来控制纤维的粘附系数(或结合系数)时，由于在强粘附部分和非粘附部分之间的间隙部分地放大，并且粘附系数降低，在缠绕过程中造成出现无法收住丝束的一些纤丝，并且造成例如劣等绕制，可加工性降低，质量降低等问题，并且纤维的光滑度非常不合规格。
尤其，当粘附系数降低时，在绕制过程和编织过程中，纤维和机器之间的摩擦造成纤维的分散，并且，丝束的一些纤丝就会被导纱器和一些钩状纤维(pin fiber)捕获，并且因此生成绒毛。因此，光滑度中的不规则度造成涂层制品表面粗糙度的差异，并因此降低涂层纺织物的质量。
【发明内容】
本发明是为了解决这些问题，并且本发明的一个目的是提供具有良好的光滑度和具有改进的收缩应力和收缩率的均匀结构的扁平聚酯纤维。
本发明的另一个目的是提供一种包括所述扁平聚酯纤维的纺织物。
为了实现所述目的，本发明提供了一种聚酯纤维，其中，所述聚酯纤维的横截面的平整度为从2.0至4.0，当所述纤维横截面的最长轴的两个端点被定义为W1和W2，在所述最长轴的中心点O垂直穿过所述最长轴的最短轴的两个端点被定义为D1和D2，W1和D1之间的线段被定义为L1，连接于D1和W2之间的线段被定义为L2，W1与D2之间的线段被定义为L3，W2与D2之间的线段被定义为L4，从L1，L2，L3和L4到横截面的最远线段的垂直距离分别被定义为R1，R2，R3和R4，从L1，L2，L3和L4到中心点O的垂直距离分别被定义为H1，H2，H3，和H4时，包括在所述聚酯纤维中的所有纤丝的R1到R4的偏差系数(coefficient of variation)(CV％)为20％或者更小。
本发明还提供了一种聚酯纤维，其中，所述纤维的横截面的平整度为从2.0至4.0，在150℃时的收缩应力(@0.1g/d，2.5℃/秒)为从0.005至0.075g/d，在200℃时的收缩应力(@0.1g/d，2.5℃/秒)为从0.005至0.075g/d，以及收缩率(@190℃，15分钟，0.01g/d)为从1.5至5.5％。
本发明也提供一种包括聚酯纤维的纺织物。
【附图说明】
图1是本发明的聚酯纤维的横截面的一个实例的示意图。
图2是制备本发明的聚酯纤维的过程的示意过程图。
图3是在本发明的纺纱过程中使用的模具的一个实例的示意平面图。
图4是所使用的模具的横截面的示意图，其示出了该模具的毛细管。
图5是在本发明的纺纱过程中使用的纺纱包的一个实例的横截面示意图。
图6是在本发明的纺纱过程中使用的分散盘的一个实例的底面示意图。
图7是在本发明的纺纱过程中使用的分散盘的一个实例的横截面示意图。
图8是在与纤维运动方向垂直的方向向所述纤维提供交织空气(interlaceair)的交织器的示意图。
图9是在相对于纤维运动方向为倾斜的方向向所述纤维提供交织空气的交织器的示意图。
图10是共同使用第二交织器和后注油装置(after-oiling apparatus)的情况的示意过程图。
图11是光学显微镜照片，其示出了根据本发明的实施例1制备的扁平横截面纤维的横截面。
【具体实施方式】
下文中，将更为详细地描述本发明的实施例。
本发明涉及聚酯纤维以及包含该聚酯纤维的纺织物，其中，该纤维适合于制备涂层纺织物，其中，由该纤维制成的纺织物比由普通的圆形截面的纤维制成的纺织物薄，而且其表面不规则度和孔隙度低。
与制备工业聚酯纤维的现有方法相比，本发明的特征在于，通过在模具中使用缝状毛细管使纤维的横截面与现有的圆形纤维相比为扁平状，可以减小由该纤维制成的纺织物的厚度、表面不规则度和孔隙度。
本发明的特征还在于，当该纤维应用于比如涂层转印纺织物的纺织物时，可以通过管理图形特性、具有扁平横截面的该纤维的收缩应力和收缩率，优化形状稳定性，并且例如异常收缩等的问题被解决。
图1是本发明的聚酯纤维的横截面的一个实例的示意图。如图1所示，优选地，被定义为最长轴(W1-W2)的长度与最短轴(D1-D2)的长度的比值的平整度为从2.0至4.0。
此外，优选地，在图1中，当横截面的最长轴的两个端点被定义为W1和W2，在所述最长轴的中心点O垂直穿过所述最长轴的最短轴的两个端点被定义为D1和D2，W1和D1之间的线段被定义为L1，D1和W2之间的线段被定义为L2，W1与D2之间的线段被定义为L3，W2与D2之间的线段被定义为L4，从L1，L2，L3和L4到横截面的最远线段的垂直距离分别被定义为R1，R2，R3和R4，从L1，L2，L3和L4到中心点O的垂直距离分别被定义为H1，H2，H3，和H4时，R1到R4的偏差系数(CV％)为20％或者更小。
当偏差系数(CV％)超过20％时，纤维的特性和横截面形状变得不规则，并且，由于出现纤维断裂，形状的部分变形或者纤维的畸变，加工过程的可加工性和质量受到影响。
而且，优选地，横截面中被定义为R1/H1，R2/H2，R3/H3和R4/H4的长度比的平均值为从0.2至0.9。随着长度比的平均值增加，纤维的肩部变大，并且随着长度比的平均值减小，纤维的肩部变薄并具有椭圆形或菱形的横截面。
此外，优选地，R1/H1，R2/H2，R3/H3和R4/H4的偏差系数(CV％)为20％或者更少，以便可以生产具有更稳定的特性的扁平横截面纤维。换句话说，当R1/H1，R2/H2，R3/H3和R4/H4的偏差系数超过20％时，横截面的形状就会扭曲，并且纤维的特性和由该纤维制成的纺织物的光滑度降低。
而且，优选地，在与通用涂层织物的层压涂覆温度对应的150℃时的收缩应力为从0.005至0.075g/d，并且，优选地，在与通用涂层织物的溶胶涂覆温度对应的200℃时的收缩应力为从0.005至0.075g/d。也就是，当在150℃和200℃时的收缩应力分别至少为0.005g/d时，会存在由于涂覆过程的加热而造成的纺织物的下垂，并且，当应力为0.075g/d或者更小时，在涂覆过程之后的室温下的冷却过程期间，可以释放松弛应力。
还优选地，在190℃时的聚酯纤维的收缩率为1.5％或以上，以便通过在涂覆过程的热处理中提供超过某一水平的张力来保持纺织物形状。优选地，在190℃时的收缩率为5.5％或者更小，以便保证热形状稳定性。
本发明中定义的收缩应力是基于在0.10g/d的固定负载条件下的测量值的，并且收缩率是基于在0.01g/d的固定负载条件下的测量值的。
所述聚酯纤维优选为通用聚酯纤维中的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，更优选地，所述聚酯纤维是包括90mol％或更多的PET的PET纤维。
优选地，纤维的固有粘度(intrinsic viscosity)为0.7dl/g或更大，以便聚酯纤维具有0.005g/d或更大的收缩应力，并且，为了表示低收缩特性，优选地，纤维的固有粘度为1.2dl/g或者更小，更优选地，纤维的固有粘度为1.0dl/g或者更小。
此外，优选地，具有特定形状的本发明的聚酯纤维的单丝的细度为从3.7至10.5de，并且，还优选地，具有特定形状的本发明的聚酯纤维的单丝的抗拉强度为从6.5至8.5g/d，其断裂伸度为从15至35％，以便保证工业纤维所要求的物理特性。
在聚酯纤维的制备过程中，本发明还具有一个特征，即当聚酯纤维通过纺织过程中的预交织器(pre-interlacer)时，通过提供交织空气生成下面特性。即，优选地，因为特定范围内的一个方向上的空气被提供给预交织器，所以聚酯纤维具有的单丝细度为3.7至10.5de，其等价于具有特定形状的纤维。而且，为了保持热形状稳定性，优选地，结晶度为40％或更多，更优选地，结晶度为42％至52％。而且，聚酯纤维具有6.5至8.5g/d的抗拉强度和15至35％的断裂伸度，6.5至17.5％的中间伸度(@4.5g/d)和12至23的形状稳定指数(ES)，以便保证工业纤维所要求的物理特性。
具有上述特性的本发明的聚酯纤维在被制成纺织物且用树脂涂覆的过程中具有高良率，并且，可以制备具有良好的形状稳定性的纺织物同时降低该纺织物的厚度。该纺织物包括树脂涂层，该涂层包括聚氯乙烯、聚乙烯，聚氨基甲酸酯等，在该纤维的表面上对所述涂层进行涂覆或层压，并且所涂覆的树脂的种类不限于上述材料。
由于本发明的纺织物中所包括的扁平横截面的纤维在密封特性上优良，以及其厚度小，并且与普通的圆形横截面纤维相比，该纤维本身所覆盖的面积大，所以由该纤维制成的本发明的涂层纺织物具有厚度小，孔隙小，表面粗糙度低的优点，并且因此，即使使用少量的涂层溶液，该涂层纺织物也能够显示更好的涂覆特性，并且，当其被涂覆时，涂覆过程中的劣质率低。因此，该纺织物非常适合于标志牌等的转印纤维。
本发明的具有扁平截面的聚酯纤维可以由在纺织温度270℃至300℃时具有0.7至1.2dl/g的固有粘度的熔化的聚酯切片制备，并通过缝状毛细管对其进行纺织。所述切片的固有粘度优选为0.7dl/g或更大，以便制造具有理想收缩应力和收缩率的纤维，并且，固有粘度为1.2dl/g或者更小，以便防止由于提高熔化温度和增加纺纱包中的压力而造成的分子链的断裂。
图2是制备本发明的聚酯纤维的过程的过程示意图。如图2所示，该纤维的制作方法包括以下步骤：使用淬火空气对通过纺纱模具纺成的溶化后的聚酯纺纱进行淬火，通过使用油辊(120)(或喷油嘴)向未拉伸的纤维提供油，以及在正常气压下通过预交织器130将提供到未拉伸的纤维上的油均匀分散到该纤维的表面。在这之后，通过将未拉伸的纤维通过多步拉伸装置(141-146)来进行拉伸过程，然后通过利用正常压力在第二交织器(150)对拉伸后的纤维进行混合并利用缠绕器(160)对其进行缠绕来最终制成所述纤维。
图3是在本发明的纺纱过程中使用的模具(110)的一个实例的平面图。参照图3，在本发明的纺纱模具的上部形成多个毛细管(111)。该毛细管的布置类型不受特别限制，但是可以优选为三角形，菱形或者圆形，其中以相同的中心距离的间距(PCD)对毛细管进行布置。
图4是示出所使用的模具(110)的横截面图中的模具的毛细管(111)的示意图。如图4所示，通过形成用于使液态聚酯以缝状流出的毛细管的结构，所流出的纤维的横截面与现有的圆形相比变为扁平状。
在图4中的狭缝的形状中，尤其可以通过改变狭缝的最长长度(W)与最短长度(D)的比值来控制平整度，其中，W/D的比值被定义为模具的平整度，并且平整度优选为5.0或者更大，以便表示扁平横截面的特性，并且，其还优选为15或者更少，以便保证可拉伸性和高强度特性。
此外，由缝状模具中操作的剪切速率(sec-1)优选为1000至4500sec-1，以便保证扁平形状的均匀横截面。当剪切速率小于1000sec-1时，因为聚合物的粘度急剧变化，所以横截面变得不均匀，并且，当剪切速率大于4500sec-1时，因为粘度过度降低，纺织特性会变差。
用于将熔化的聚合物纺成纤维的纺纱包不受特别限制，但是优选地，使用具有图5所示结构的纺纱包。在应用于本发明的具有图5所示结构的纺纱包装置中，主体(43)连接于装备有聚合物进口(42)的块体(43)的下部，并且，在该主体(43)的内部，层叠具有分散表面(44’)的分散盘(44)、透镜环(45)、隔离器(46)、由金属未纺纺织物构成的过滤器(47)、分纱盘(48)和模具(49)，以便处于通向聚合物进口(42)的状态，并且在图6和图7所示的分散盘(44)中形成至少一个垂直穿过这些分散盘的聚合物流入孔(40)。
通过将分散盘(44)的底部(44″)和过滤器(47)之间的距离保持在4至44mm之间，熔化的聚合物通过分散盘(44)的外部的聚合物流动路径(50)的停留时间和熔化的聚合物通过分散盘(44)的聚合物流入孔(40)的停留时间可以保持相等，并且因此总的停留时间可被缩短。分散盘(44)的底部(44″)的形状也不受特别限制，但其可以优选为平面状或者平缓圆锥状。
聚合物流入孔形成在分散盘的中心，并且连续邻接的流入孔之间的中心直径间距(PCD)为5至40mm，并且每分散盘外线所覆盖的圆形面积中的流入孔所覆盖的总面积优选为1至35％。制备连续邻接的流入孔之间的PCD小于5mm的分散盘是困难的，并且在PCD大于40mm时，聚合物的可分散性会降低。而且，当每分散盘外线所覆盖的总圆形面积中的流入孔所覆盖的总面积小于1％时，分散盘不能应用于本发明，这是因为造成了聚合物可分散性的降低和聚酯纺纱包内的压力的增加，并且当其大于35％时，纺纱包中聚合物的可分散效率降低。
在引入聚合物进口(42)的熔化的聚合物根据圆锥形分散表面的倾角自然地下流时，一部分聚合物流入垂直穿过分散盘的聚合物流入孔(40)，其余部分流入外部的聚合物流动路径(50)，并且全部的聚合物依次通过过滤器(47)、分纱盘(48)和模具(49)挤压并形成纤维。
在本发明的纺纱包装置中，当熔化的聚合物在分散盘(44)上流动时，聚合物流动路径(50)距离分散表面(44’)的中心峰是最远的，而由于分散盘(44)的倾角，在分散表面(44’)的外部端点处距分散盘(44)的底部(44″)的长度最短。
另一方面，聚合物流入孔(40)比聚合物流动路径(50)更靠近分散盘(44)的中心，而通过聚合物流入孔(40)到达分散盘底部(44″)的距离要长。
因此，可以平衡熔化的聚合物通过聚合物流动路径(50)到达分纱盘(48)的停留时间和熔化的聚合物通过聚合物流入孔(40)到达分纱盘(48)的停留时间，并且因此可以缩短总的停留时间。
而且，在应用于本发明纺纱包设备中，过滤器(47)是一种非纺织熔结的金属纺织物而不是金属粉末，因此，可以阻止随着时间的推移而产生的纤维特性的改变。
本发明的分散盘(44)在必要时可以具有在其外围形成的一个或多个沟槽，并且优选地，这些沟槽按照相同的间隔布置。这些沟槽可以使得容易地流动熔化的聚合物。
通过使用具有这些结构的纺纱包，可以使得纺纱包中聚合物的流动均匀，并且还可以根据高压纺纱来改善纺纱特性，因为纺纱包提高了模具的后部压力。
从模具挤压出来的聚合物通过延迟淬火区进行淬火，以便降低纺纱张力和减少热历史(thermal history)，其中该淬火区包括罩式加热器(H/H)和绝热板。此时，罩式加热器(H/H)的温度优选为200至350℃，其长度优选为100至400mm，绝热板的长度优选为70至400mm。挤压出的聚合物在延迟淬火区的停留时间优选为0.01至0.1sec，更优选为0.02至0.08sec。
当罩式加热器的温度低于200℃并且其长度小于100mm时，可拉伸性降低，并且纺纱变得困难，而当其温度高于350℃并且其长度大于400mm时，因为发生聚酯降解韧性会降低，以及因为熔化的聚合物的弹性降低扁平形状的稳定性会降低。而且，当绝热板的长度小于70mm时，因为可拉伸性降低，会产生绒毛，以及当其长度大于400mm时，因为凝固点过度降低，纺纱张力急剧降低并且绕制变得困难。当在延迟淬火区停留的时间少于0.01sec时，难以进行延迟淬火，并且也难以保证可拉伸性，因为未拉伸纤维的双折射率高，而当该时间超过0.1sec时，该操作也是困难的，这归因于，由于从模具挤压出来的未拉伸纤维张力的退化造成产生纤维偏差和涡流，从而造成了绒毛生成和纤维断裂，并且由于熔化的聚合物弹性的过度降低，也难以获取所要求的纤维的横截面。
通过将已经经过淬火过程的聚酯纤维经过一个油辊来向该聚酯纤维提供一种纺纱油。任何一种在制备普通聚酯纤维过程中所使用的油都可以使用，并且优选地，使用作为从属于二醇酯的乙烯氧化物/丙烯氧化物，属于二醇酯的乙烯氧化物，甘油三酯，三甲基丙烷三酯或其他乙烯氧化物络合物中挑选出来的一种或两种或更多种的混合物的纺纱油，并且，纺纱油还可以包括抗静电剂等等。然而，本发明的纺纱油不限于上述例子。
配备有纺纱油的聚酯纤维在通过预交织器之后，通过拉伸器拉伸，并且拉伸环境可遵循普通聚酯纤维的拉伸方法。
然后，可以按照这样来使聚酯纤维通过预交织器，并且也可以向预交织器选择性地提供具有一定范围内的方向的交织空气。
当交织空气被提供给预交织器时，本发明提供具有上述特性的聚酯纤维，并且还使得可以通过下文中说明的后拉伸过程，提供具有常规特性的聚酯纤维，其中结晶度为从42至52％，抗拉强度为从6.5至8.5g/d，断裂伸度为从15至35％，中间伸度(@4.5g/d)为从6.5至17.5％，形状稳定性指数(ES)为从12至23。
根据向预交织器提供交织空气的方法，可以如图8所示，在与纤维运动方向垂直的方向上向预交织器提供交织空气，并且，也可以如图9所示，在相对于纤维运动方向的倾斜方向上提供交织空气。由于未拉伸纤维的横截面是扁平状，更为优选地，如图9所示，在相对于纤维运动方向的倾斜方向上提供交织空气，以防止由该空气造成的未拉伸纤维的涡流，并且最优选的是，交织空气的方向具有与垂直于纤维运动方向的平面成0°至80°的角度。
而且，优选地，交织空气的压力为0.1kg/cm2或更大，以便依序收集未拉伸的纤维并且在均匀地移除提供给未拉伸纤维的纺织油的同时改善可拉伸性，并且，还优选地，交织空气的压力为1.5kg/cm2或更小，以便防止由未拉伸纤维的过度交织而造成的可拉伸性的降低。
在纺纱过程中，当纺纱速度低于400m/min时，由于纤维偏差而导致纤维质量降低，并且当纺纱速度超过900m/mim时，由于绒毛的产生而导致纤维的可加工性降低。
而且，拉伸比优选为4.5至6.2倍，因为当纺纱过程中的拉伸比小于4.5倍时，难以具有所要求的高韧性的特性，并且当拉伸比大于6.2倍时，由于绒毛的产生，纤维的质量降低。本发明的拉伸过程通过在图2中的装置141和142之间进行的预拉伸过程来完成，在装置142和143之间进行第一拉伸步骤，在装置143和144之间进行第二拉伸步骤以便保证单丝之间的均匀可拉伸性，并且预拉伸的拉伸比优选为1.01至1.1，并且第一拉伸步骤的拉伸比优选为总拉伸比的60至85％。
当在拉伸装置144中进行的热处理的温度小于215℃时，由于收缩率的升高，形状的稳定性降低，并且当温度高于250℃时，纤维断裂和导丝轮的焦油(tar)频繁出现并且可加工性降低。因此，热处理温度优选为215至250℃，更优选地为230至245℃。
当在多步拉伸装置144和146中进行的拉伸过程的松弛率小于4％时，纤维的横截面由于过度的张力可能被扭曲，当该松弛率超过13％时，该工作是困难的，因为导丝轮上发生过度的纤维偏差。因此，松弛率优选为4至13％并且松弛温度优选为150至245℃。
而且，本发明可以通过将第二交织器再次应用于未拉伸的聚酯纤维，对纤维进行交织。
第二交织器通过使用气压来混合聚酯纤维。第二交织器根据常规交织的气压的减少而改善粘附系数的降低，并且沿着纤维的长度方向(或者运动方向)执行均匀混合。
第二交织器可以单独或者一起设置在缠绕器之外，或者设置在作为拉伸装置的导纱轮之间(相当于图2中的141到146)，交织空气必须沿纤维运动方向的倾斜方向提供，如图9所示，并且优选地，交织空气的方向具有与垂直于纤维运动方向的平面成20°至80°的角度。此时，气压优选为0.1至4kg/cm2。
当气压小于0.1kg/cm2时，不足以提供具有所述粘附系数的纤维，因此导致结合系数的降低，缠绕失序以及产生绒毛。而且，当气压超过4.0kg/cm2时，在纤维细丝之间有太多强混合(或者太大的CFP(针粘附系数))，难以获得所要求的光滑度，并且在纤维长度方向方面的不规则程度大。
可以利用多个步骤连续地应用第二交织器，以便增加微混合的数目。在采用多步的情况下，所述交织器优选配备有2ea或更多，更优选为2至4ea。当第二交织器配备有多步时，多步交织器的步数优选为最多4ea，因为其安装困难，并且当交织器多步数目为5ea或者更多时可加工性降低。
利用缠绕器对通过第二交织器的聚酯纤维进行缠绕，然后最终制成本发明的聚酯纤维。
而且，本发明的聚酯纤维的方法可以进一步包括通过在第二交织器和缠绕器之间装备一个后注油装置来提供后注油过程，以便通过改善纤维的抗静电特性和粘附系数来改善后处理的可加工性。
图10是在一起使用采用两步或更多步的多个步骤的第二交织器和后注油装置情况下的示意过程图。如图10所示，第二交织器(150)位于聚酯纤维的拉伸装置(145、146)之后。而且，后注油装置(430)是喷嘴引导型，并且相对于纤维运动方向上下或者左右安装，并且执行对纤维施加后注油的功能。
作为后注油装置的辅助装置，包括用于保存后注油的油缸(431)，用于将油定量地发送到后注油装置的计量泵(432)和用于收集从后注油装置上滴下的油、并将油传送或者再次循环到油缸，并且执行对缠绕器(440)的抗污染的油收集缸(433)。
在后注油过程中提供的油的量优选为聚酯纤维重量的0.1至2.0wt％。当油量少于0.1wt％时，粘附系数的改善效果和聚酯纤维的所要求的抗静电特性是不显著的，并且当油量超过2.0wt％时，可能出现油所造成的污染，并且当其应用于涂层纺织物时会降低粘合强度。
用于普通聚酯纤维的后注油可以用作本发明的后注油。该后注油不同于拉伸过程之前提供的油，并且可以使用包含作为主要成分的聚乙烯烷基多元醇、聚氧乙烯烷基醚、抗氧化剂和抗静电剂等等的后注油。
本发明的制备方法还可以(在图2中145和146之间)在松弛过程之后应用张力导纱器，以便防止(在图2中145和146之间)在松弛过程中由纤维偏差造成的单丝的重叠。
下文中，介绍本发明的优选实例。然而，以下的实例仅仅用于例示本发明，并且本发明不限为或受限于所述实例。
【实例】
实例1至7
具有0.85g/dL的固有粘度(IV)的固态聚合的聚酯切片被熔化并通过缝状纺纱毛细管挤压。
通过经过包括罩式加热器和绝热板的延迟淬火区来进行对所挤压出的熔化的聚酯纤维的延迟淬火。
通过使用辊形润油装置向淬火后的聚酯纤维提供纺纱油。此时，每100重量份(part by weight)的纤维，油量为0.8重量份，并且使用由属于二醇酯的乙烯氧化物/环氧丙烷(30重量份)，属于二醇酯的乙烯氧化物(15重量份)，甘油三酯(10重量份)，三甲基丙烷三酯(10重量份)和少量的抗静电剂混合而成的纺纱油。
提供有油的纤维通过预交织器并被导纱轮拉伸。
在拉伸过程之后，所拉伸的纤维被第二交织器混合并且利用缠绕器对所述纤维进行缠绕而最终制成聚酯纤维。
在下述表1中列出了本发明实施例的条件，例如纺纱模具毛细管的形状和平整度，模具上的剪切速率(sec-1)，所使用的纺纱包的结构，罩式加热器的温度和长度，绝热板的长度，延迟淬火区的停留时间，纺纱速度，松弛率，热处理温度等等。此外，纺纱包的形状不受特别限制，但是聚酯纤维优选通过使用具有图5中形状的纺纱包来制备。
比较范例1
根据表1中的若干条件制备聚酯纤维。
[表1]
实验范例1
关于根据例1至例7和比较范例1制备的聚酯纤维，所述纤维的平整度、收缩压力、收缩率、固有粘度、抗拉强度、断裂伸度、横截面形状指数(R1，H1，R1/H1，和CV％)、后处理的良率、加工的可加工性(F/D)和涂层纺织物的厚度，通过下面的方法测量。每种纤维的测量特性在下述的表2中列出，并且在图11中例示了根据实例1制备的扁平纤维的横截面照片。
1)平整度
平整度表示纤维的横截面的平面程度，并且通过使用铜片切割所述纤维，使用光学显微镜放大横截面并且测量纤维的横截面的最长长度(W)和最短长度(D)，根据计算公式1精确计算单丝的平整度并对所有纤丝取平均值来获得所述纤维的平整度。
计算公式1
单丝的平整度(Fi)＝W/D，
纤维的平整度＝(单丝平整度总和)/(单丝数目)。
2)R1，R2，R3，和R4的偏差系数(CV％)
如图1所示，根据光学显微镜所放大的纤维横截面的照片，测量单丝的R1，R2，R3，和R4，根据计算公式2计算它们的平均值和标准差，然后根据计算公式3获得其偏差系数(CV％)。
[计算公式2]
平均值(R)＝所有纤丝的(R1+R2+R3+R4)之和/(4×n)
其中n是所测量的纤丝的总数目，R是所有纤丝的R1，R2，R3和R4的平均值。
[计算公式3]
偏差系数(CV％)＝标准差(σ)/平均值(R)×100(％)
3)R1/H1，R2/H2，R3/H3，和R4/H4的平均值和标准差
根据光学显微镜所放大的纤维的横截面照片，测量图1中的R1，R2，R3，和R4，以及H1，H2，H3，和H4，根据下面的计算公式4计算所有纤丝的R1/H1，R2/H2，R3/H3，和R4/H4的平均值和标准差，然后根据计算公式3获得偏差系数(CV％)。
[计算公式4]
平均值(R/H)＝所有纤丝的(R1/H1+R2/H2+R3/H3+R4/H4)之和/(4×n)
其中n是所测量的纤丝的总数目，R/H是所有纤丝的R1/H1，R2/H2，R3/H3，和R4/H4的平均值。
4)收缩应力(g/d)
通过分别在150℃和200℃使用热应力测试仪(KaneboCo.)来测量收缩应力，同时在0.1g/d的初始负载下以2.5℃/秒的扫描速度提高温度。通过以环的形式打结来制备样品。
[计算公式5]
5)收缩率(％)
收缩率是代表在特定温度下加热导致的样品的长度变化的百分比的值，其根据下面计算公式6定义。
[计算公式6]
收缩率(％)＝{(L0-L1)/L0}×100
其中，L0是热收缩之前样品的长度，L1是热收缩之后样品的长度。
当在0.01g/d的正常负载下固定纤维后，通过Testrite MK-V(Testrite Co.)测量收缩率，并且所述测量条件是基于在负载0.01g/d下在190℃15分钟的状态。
6)纤维的固有粘度
在使用四氯化碳从样品中提取纺纱油并在160±2℃下将所述样品溶解在正氯酚中后，通过在25℃的温度下使用自动粘度计(Skyvis-4000)来在毛细管中测量所述样品的粘度，并且根据计算公式7计算纤维的固有粘度。
[计算公式7]
固有粘度(IV)＝{(0.0242×Rel)+0.2634}×F
其中，
Rel＝(溶解秒数×溶液的具体比重×粘度系数)/(OCP粘度)，以及
F＝标准切片的IV/采用标准操作进行的标准切片的三次IV测量值的平均值。
7)抗拉强度(g/d)，断裂伸度(％)
抗拉强度和断裂伸度通过通用测试仪(UTM，Instron Co.)来测量，样品长度为250mm，延展速度为300mm/min，初始负载为0.05g/d。
8)加工的可加工性(F/D)
作为代表纤维的生产率的一个指标，根据下面的计算公式8计算全奶落纱(full-cheese doffing)数占总落纱数的比值。
[计算公式8]
9)经编机绒毛数(ea/106m)
通过将绒毛探测器的校验时间的数目转换为106m的规模来计算经编机绒毛数。
10)后处理的良率
根据下面的计算公式9计算正品占纤维的总输入的百分比。
[计算公式9]
后处理的良率＝正品数量/纤维的总输入×100
11)涂层纺织物的厚度
当在相同的条件下利用普通剑杆编织机根据实例1至7和比较范例1所制备的纤维制备纺织物之后，将250重量份的聚氯乙烯(PVC)涂覆在100重量份的聚酯纺织物上以制备利用PVC涂覆的纺织物。
在测量所述纺织物的厚度之后，将根据实例1至7的聚酯纤维制备的纺织物的厚度(T)除以根据比较范例1的聚酯纤维制备的纺织物的厚度(t)，并且根据计算公式10计算其百分比。
[计算公式10]
纺织物厚度(％，相对值)＝T/t×100
[表2]
如表2所示，根据实例1至7制备的本发明的聚酯纤维并不仅仅由于低收缩压和低收缩率而在热形状稳定性方面良好，而且由于纤维横截面的扁平形状的均匀性而在纤维的特性方面良好。此外，它们显示加工的可加工性和质量(绒毛水平)与根据比较范例1制备的具有圆形横截面的普通聚酯纤维相等，并且可以减少涂层纺织物的厚度并有助于减轻产品的重量和改善表面光滑度。
实例8至14和比较范例2
具有0.85g/dL的固有粘度(IV)的固态聚合的聚酯切片被熔化并通过缝状纺纱毛细管进行挤压。
通过经过包括罩式加热器和绝热板的延迟淬火区进行对所挤压出的溶化的聚酯纤维的延迟淬火。
通过使用辊形润油装置向淬火后的聚酯纤维提供纺纱油。此时，每100重量份的纤维，油量为0.8重量份，并且使用由属于二醇酯的乙烯氧化物/环氧丙烷(30重量份)，属于二醇酯的乙烯氧化物(15重量份)，甘油三酯(10重量份)，三甲基丙烷三酯(10重量份)和少量的抗静电剂混合而成的纺纱油。
提供有油的纤维通过图9中的预交织器并被导纱轮拉伸。
在拉伸之后，通过使用图9中的第二交织器来混合拉伸后的纤维。
通过使用喷嘴导向型的后注油装置，将后注油提供给已通过交织器的聚酯纤维。此时，每100重量份的纤维，后注油的量为0.7重量份，并且使用其中混合多羟基聚乙烯烷基化合物(70重量份)，聚氯乙烯烷基化合物(20重量份)，抗氧化剂(2重量份)和抗静电剂(2重量份)的后注油。
在后注油过程之后，利用缠绕器对其进行缠绕来最终制备聚酯纤维。
在下面的表3中列出了本发明的条件，比如纺纱模具毛细管的形状和平整度、罩式加热器的温度和长度、绝热板的长度、延迟淬火区的停留时间，预交织器中的空气的方向和压力、纺纱速度、拉伸比(预拉伸的拉伸比，以及与总的拉伸比相比的第一步拉伸的拉伸率)、松弛率、热处理温度、第二交织器数量，空气的方向和压力，供应或不供应纺纱油和后注油等等。
交织器的空气方向是指如图9所示，基于相对于纤维运动方向的垂直方向的喷气的角度。也就是说，0°是指垂直于纤维的运动方向，90°是指平行于纤维的运动方向。
[表3]
实验范例2
关于根据实例8至14和比较范例2制备的聚酯纤维，根据上述方法测量所述涂层纺织物的平整度、收缩应力、收缩率、固有粘度、抗拉强度、断裂伸度、加工的可加工性、经编器绒毛数和厚度。此外，通过下面的方法测量结晶度、中间伸度和形状稳定性指数。在下面的表4中列出所测量的特性，并且如图11所示，获得根据实例8制备的扁平纤维的横截面图片。
12)结晶度(％)
纤维密度ρ是根据梯度方法使用25℃时的正庚烷和四氯化碳测量的，根据下面的计算公式11计算结晶度。
[计算公式11]
其中，ρ是纤维密度，ρc是结晶区的密度(在PET情况下为1.475g/cm3)，ρa是非结晶区的密度(在PET情况下为1.336g/cm3)。
13)中间伸度(％)和形状稳定性指数
中间伸度基于与UTM测量的应力应变曲线中的应力4.5g/d对应的值。根据下面的计算公式12，基于Testrite MK-V在190℃0.01g/d的负载下在15分钟内测量的收缩率来计算形状稳定性指数。
[计算公式12]
形状稳定性指数(ES)＝中间伸度+收缩率
14)涂层纺织物的厚度
在相同的条件下利用普通剑杆编织机根据实例8至14和比较范例2制备的纤维制备纺织物之后，在100重量份的聚酯纺织物上涂覆250重量份的聚氯乙烯(PVC)，以制备涂有PVC的纺织物。在测量纺织物的厚度之后，将根据实例8至14制备的聚酯纤维制备的纺织物的厚度(T)除以根据比较范例2中制备的聚酯纤维制备的纺织物的厚度(t)，其百分比根据下面的计算公式13计算。
[计算公式13]
纺织物的厚度(％，相对值)＝T/t×100
[表4]
如表4所示，本发明的根据实例8至14制备的聚酯纤维由于低收缩应力和低收缩率而在热形状稳定性上良好，在后处理期间施加的热所导致的变形较小，并且示出其处理可加工性和质量(绒毛水平)与根据比较范例2制备的具有圆形横截面的普通聚酯纤维相等，并且另外，可以减少涂层纺织物的厚度并有助于减轻产品的重量和改善表面光滑度。
本发明的聚酯纤维通过使单丝的横截面扁平和均匀来最大限度地增加表面光滑度，并且所具有的多种优点在于，该纤维制作的纺织物比圆形横截面的纤维制作的纺织物薄，并且，由于降低了表面的不规则程度和多孔性，从而可能减少所涂覆的树脂的用量和减轻产品的重量。