成型板及其应用的纤维制作机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及一种制作纤维的成型板及其应用的纤维制作机，尤其涉及一种用于制作高异型面纤维的成型板及其应用的纤维制作机。
【背景技术】
[0002]一般纤维的截面大多为圆形，近年来渐渐发展出了一种截面不为圆形的纤维，即具有高异型截面的纤维，简称异型纤维。异型纤维相对于一般纤维具有许多优点，例如具有优良的弹性、透气性、反射性以及耐污抗油能力，并改善一般纤维容易透光以及起毛球的问题。然而，异型纤维并不容易制作，这是因为熔融且尚未定型的纤维材料容易受到表面张力的影响，而倾向以圆形的方式成型。
【发明内容】
[0003]本发明的一实施例提供一种成型板及纤维制作机，利用特殊的成型板结构，使熔融状态的纤维材料经过成型板后，纤维中心与两侧的冷却状况不同，并降低纤维所受到表面张力的影响的流动，以形成高异型面的纤维。
[0004]本发明的一态样提供了一种成型板，成型板包含复数个成型单元，其中每一成型单元包含开孔、侧壁、以及至少一延伸壁。开孔包含窄区和二个宽区，宽区分别连接窄区的两端，且宽区互不连接。侧壁环绕开孔且朝一方向延伸。延伸壁连接环绕宽区的侧壁，且同样朝相同方向延伸。
[0005]在本发明的一或多个实施例中，成型板还包含中心面，中心面垂直于宽区的中心连线，其中宽区在中心面上的投影的长度大于窄区在中心面上的投影的长度。
[0006]在本发明的一或多个实施例中，宽区在中心面上的投影的长度与窄区在中心面上的投影的长度的比值范围大约为1.3至2.5。
[0007]在本发明的一或多个实施例中，侧壁的高度一致。
[0008]在本发明的一或多个实施例中，侧壁包含第一侧壁与第二侧壁。第一侧壁环绕窄区。第二侧壁连接第一侧壁并环绕宽区，其中延伸壁连接第二侧壁，窄区与宽区均设置在基础平面上，且延伸壁与第二侧壁在基础平面上的投影完全重叠。
[0009]在本发明的一或多个实施例中，侧壁包含第一侧壁与第二侧壁。第一侧壁环绕窄区。第二侧壁连接第一侧壁并环绕宽区，其中延伸壁连接第二侧壁，窄区与宽区均设置在基础平面上，且延伸壁与第二侧壁在基础平面上的投影部份重叠。
[0010]在本发明的一或多个实施例中，其中窄区与宽区均设置在基础平面上，其中窄区在基础平面上的投影的长度比上宽区在基础平面上的投影的长度与的比值大约为1.5?3。
[0011]在本发明的一或多个实施例中，其中宽区为复数个圆柱形状空间，窄区为一长方体状空间。
[0012]在本发明的一或多个实施例中，其中延伸壁与侧壁由不同材料制成。
[0013]本发明的一态样提供了一种纤维制作机，包含前述的成型板、集束装置、以及冷却栅。集束装置用以收集经过成型板的复数个纤维，而冷却栅位于成型板与集束装置之间。
[0014]在本发明的一或多个实施例中，纤维制作机还包含空气输出阀，位于成型板与冷却栅之间，以在成型板与冷却栅之间输送空气。
[0015]在本发明的一或多个实施例中，空气输出阀以每平方毫米截面积0.01至0.04公斤重的气体压力以及摄氏温度18度至摄氏温度25度的气体温度输送空气。
[0016]在本发明的一或多个实施例中，集束装置以每分钟1800至2200公尺的速率卷取纤维，成型单元的长度大约为2毫米，以产生异型比大于70%的纤维。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的一实施例中的成型板的俯视图。
[0018]图2为图1的成型板的成型单元的立体图。
[0019]图3为图2的实施例的成型单元的俯视图。
[0020]图4为图2的实施例的成型单元的侧视图。
[0021]图5为本发明的另一实施例中的成型单元的立体图。
[0022]图6为本发明的再一实施例中的成型单元的立体图。
[0023]图7为本发明的又一实施例中的成型单元的立体图。
[0024]图8为本发明的一实施例中的纤维制作机的示意图。
[0025]其中:
[0026]100:成型板 600:空气输出阀
[0027]200:成型单元 700:纤维
[0028]210:开孔800:熔融纤维
[0029]212:窄区Dl:方向
[0030]214:宽区Pl:中心面
[0031]220:侧壁P2:基础平面
[0032]222:第一侧壁 L1:窄区长度
[0033]224:第二侧壁 L2:宽区长度
[0034]230:延伸壁 Wl:窄区宽度
[0035]232:子延伸壁 W2:宽区宽度
[0036]234:空间W3:延伸宽度
[0037]300:纤维制作机Hl:侧壁高度
[0038]400:集束装置 H2:延伸高度
[0039]500:冷却栅
【具体实施方式】
[0040]以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式为之。
[0041]关于本文中所使用的「约」、「大约」或「大致」，一般是指数值的误差或范围在百分之二十以内，较好地是在百分之十以内，更佳地是在百分之五以内。文中若无明确说明，所提及的数值均视为近似值，即具有如「约」、「大约」或「大致」所表示的误差或范围。
[0042]参照图1与图2，图1为本发明的一实施例中的成型板100的俯视图，图2为本发明的一实施例中的成型单元200的立体图。在本发明的一态样中，成型板100包含多个成型单元200，成型单元200可以以阵列的方式排列。每一成型单元200包含开孔210、侧壁220、以及至少一延伸壁230。开孔210包含窄区212和二个宽区214，在这里，宽区214可为圆柱形状空间，窄区212可为长方体状空间，宽区214分别连接窄区212的两端，且宽区214互不连接。侧壁220环绕开孔210且朝一方向Dl延伸。延伸壁230连接于环绕宽区214的侧壁220，且朝同样方向Dl延伸。
[0043]在本发明的一或多个实施例中，侧壁220的高度一致，侧壁220包含第一侧壁222与第二侧壁224。第一侧壁222环绕窄区212。第二侧壁224连接第一侧壁222并环绕宽区214，其中延伸壁230连接第二侧壁224。
[0044]参照图3，图3为图2的实施例的成型单元200俯视图。为方便说明起见，在此设定每一成型单元200包含中心面P1，且中心面Pl为一平面垂直于二个宽区214的中心连线，且中心面Pl至两宽区214的中心的垂直距离大致相等。宽区214与窄区212可分别在中心面Pl上产生投影，其中宽区214在中心面Pl上的投影的长度即为宽区宽度W2，窄区212在中心面Pl上的投影的长度即为窄区宽度W1。
[0045]在本发明的一或多个实施例中，宽区宽度W2大于窄区宽度W1。也就是说，开孔210为一中间细两侧粗的开口。理想上，宽区214在中心面Pl上的投影的长度(即宽区宽度W2)比上窄区212在中心面Pl上的投影的长度(即窄区宽度Wl)的比值范围大约为1.3至2.5，即宽区宽度W2大约为窄区宽度Wl的1.3至2.5倍。在这里，虽然二宽区214图示为相同形状且宽区宽度W2为一样大小，但本发明不以此为限，二宽区214可以是不同的形状，二个宽区宽度W2可以是不同的大小。
[0046]同时参考图2与图3，在本发明的一或多个实施例中，延伸壁230在中心面Pl的投影长度即为延伸宽度W3，其中延伸宽度W3与宽区宽度W2相等，也就是说，延伸壁230连接最宽的第二侧壁224。
[0047]同时参照图2与图4，图4为图2的实施例的成型单元200的侧视图。为方便说明起见，在此设定成型单元200包含基础平面P2，基础平面P2垂直于中心面P1，且窄区212与宽区214均设置在基础平面P2上，也就是说，第一侧壁222与第二侧壁224均设置在基础平面P2上，延伸壁230以及侧壁220分别位于基础平面P2的两侧。
[0048]在本发明的一或多个实施例中，延伸壁230与第二侧壁224在基础平面P2上的投影部分重叠，换句话说，延伸壁230连接部分第二侧壁224，且延伸壁230朝向与第二侧壁224延伸的相同方向Dl延伸。第二侧壁224在基础平面P2上的投影形状为近似圆形的弧，延伸壁230的投影形状则为接近半圆的弧。
[0049]在本发明的一或多个实施例中，其中第一侧壁222与第二侧壁224均设置在基础平面P2上。在这里将侧壁220的厚度忽略不计。为方便说明起见，在此定义第一侧壁222在基础平面P2上的投影的长度为窄区长度LI，第二侧壁224在基础平面P2上的投影的长度为宽区长度L2。在本发明的一或多个实施例中，窄区长度LI比上宽区长度L2的比值大约为1.5?3，即窄区长度LI大约为宽区长度L2的1.5?3倍，使得窄区长度LI与两倍的宽区长度L2的和比上宽区宽度W2的比值大约为3.5?5，即整个成型单元200的长宽比值大约为3.5?5。
[0050]此外，在本发明的一或多个实施例中，侧壁220具有侧壁高度Hl，延伸壁230具有延伸高度H2，其中侧壁高度Hl与延伸高度H2相同，但这不应用以限制本发明范围，延伸高度H2可以是侧壁高度Hl的0.5至0.8,0.9至1.2、或1.2至1.5倍。
[0051]此外，在本发明的一或多个实施例中，延伸壁230与侧壁220可由相同材料制成，其材料可为耐高温的金属材料，例如金铂合金、钽以及不锈钢等。在本发明的一或多个实施例中，延伸壁230与侧壁220也可由不同材料制成，举例来说，延伸壁230可由一定比例的金铂合金形成，而侧壁220可由另一定比例的金铂合金形成。
[0052]在本发明的一或多个实施例中，成型板100用以形成异型纤维。使用时，成型板100承载熔融纤维材料，熔融纤维材料受到重力与已成形纤维拉扯的影响，将由成型单元200的开口穿过而脱离成型板100，接着接触到低温空气而快速降温，进而冷却成固体状态。快速降温的期间，熔融纤维材料受到环境温度、重力、其本身表面张力、已成形纤维表面特性、侧壁220与延伸壁230附着力的影响，而改变其自身形状，而影响到最终成型的形状。在此熔融纤维材料指呈现液态且尚未定型的纤维材料，成型板100提供熔融纤维材料大约摄氏温度900至1500度的温度范围。
[0053]熔融纤维材料由成型板100的成型单元200的开孔210穿过的过程中，熔融纤维材料首先填充在窄区212与宽区214，由于宽区宽度W2大于窄区宽度Wl的设置，将导致熔融纤维材料易集中在成型单元200两侧(宽区214)，中央(窄区212)的熔融纤维材料较少。当熔融纤维材料受到重力和已成形纤维拉扯影响下滑而离开侧壁220时，中央的熔融纤维材料脱离成型单元200的第一侧壁222，而接触到低温空气，两侧的熔融纤维材料虽脱离第二侧壁2