CN101646812B - 高收缩纤维 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高收缩纤维，其由尼龙MXD6聚合物和尼龙6聚合物构成，其特征在于：各自的重量比为35∶65～70∶30，断裂强度为4.00cN/dtex以上。作为优选的实施形态，可以列举：上述高收缩纤维的尼龙MXD6聚合物与尼龙6聚合物的重量比为45∶55～55∶45。根据该高收缩纤维，能够提供一种沸水收缩率高、且作为织物使用时能够获得高密度的高收缩纤维。

Description

高收缩纤维

技术领域

本发明涉及收缩性能高、且作为织物使用时能够获得高密度的高收缩纤维。

背景技术

近年来，在高密度织物的开发中，寻求一种通过热处理而显示高收缩性能的纤维。而且，如果对使用这种高收缩性纤维织制得到的织物施行热处理，通过高收缩性的纤维收缩，堵塞经线与纬线之间的孔，得到具有适当的张力、坚固性和回弹性等的高密度织物。

作为这种高收缩性的纤维，使用高收缩性的聚酯丝，但收缩后的手感变硬，在作为衣料用途的舒适性方面存在着问题。

在日本特开平3-64516号公报中，公开了一种沸水收缩率为15％以上的高收缩性的尼龙纤维。但该纤维用于与其它纤维混织而制造异收缩混织丝，对使用该纤维织制的织物实施热处理，收缩应力小，所以不能充分收缩，不能获得高密度的织物。

在日本特开平8-209444号公报中，公开了一种沸水收缩率为30％以上的高收缩性的尼龙纤维。但是由于用于制造该纤维的聚合物通过共聚而制得，因此，存在着制造共聚聚合物费时费力、且生产成本增高的问题。

专利文献1：日本特开平3-64516号公报

专利文献2：日本特开平8-209444号公报

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术的缺点而完成的，其目的在于，提供一种沸水收缩率高、且作为织物使用时能够获得高密度的高收缩性纤维。

为了达到上述目的，本发明的第一要点提供一种高收缩纤维，其由尼龙MXD6聚合物和尼龙6聚合物构成，其特征在于：各自的重量比为35∶65～70∶30，断裂强度为4.00cN/dtex以上。这里提及的尼龙MXD6指通过间苯二甲胺与己二酸的聚合反应制得的结晶性的聚酰胺。

另外，作为本发明的优选的实施形态，可以列举上述高收缩纤维的尼龙MXD6聚合物与尼龙6聚合物的重量比为45∶55～55∶45。

发明效果

通过按照各自35∶65～70∶30的重量比混合尼龙MXD6聚合物和尼龙6聚合物，本发明的高收缩纤维表现高收缩性能。另外，由于保持了适度的强度，所以织制性良好，具有作为织物的高撕裂强度，还具有聚酯高密度织物所不具备的良好的手感。

另外，因为不通过共聚而使用聚合物的混合物，所以不需要共聚工序，能够节省共聚所耗费的劳力和时间并抑制成本。

本发明的高收缩纤维中，尼龙MXD6聚合物与尼龙6聚合物的重量比各自为45∶55～55∶45的高收缩纤维，其沸水收缩率特别高，当织制分割型复合纤维并进行收缩加工时，能够获得更高密度的织物。

具体实施方式

以下，详细说明本发明。

本发明所使用的聚合物混合物必须是按照各自35∶65～70∶30的重量比混合尼龙MXD6聚合物与尼龙6聚合物而得到的混合物。将其作为原料，能够制得高收缩纤维。如果尼龙MXD6聚合物低于35重量％或超过70重量％，则不能获得沸水收缩率高的纤维。

本发明所使用的聚合物混合物特别优选尼龙MXD6聚合物与尼龙6聚合物的重量比为45∶55～55∶45。如果重量比为45∶55～55∶45，则沸水收缩率(％)特别大，因此能够获得更高密度的织物。

从熔融纺丝的稳定操作性的观点出发，尼龙6聚合物的相对粘度优选为2.2以上，更优选相对粘度为2.4以上，特别优选相对粘度为2.7以上。另外，相对粘度的上限没有特别限定，但从熔融纺丝的稳定操作性的观点出发，为3.5以下就足够了。

从熔融纺丝的稳定操作性的观点出发，尼龙MXD6聚合物的相对粘度优选为2.1以上，更优选相对粘度为2.3以上，特别优选相对粘度为2.5以上。另外，相对粘度的上限没有特别限定，但从熔融纺丝的稳定操作性的观点出发，为3.3以下就足够了。

尼龙6聚合物、尼龙MXD6聚合物的水分率(ppm)没有特别限定，可以适当决定。从纺丝操作性的观点出发，优选任一种在纺丝时的水分率均为500ppm以下，更优选为300ppm以下，特别优选为200ppm以下。

在聚合物中，为了使纺丝操作性变得良好，优选含有无机颗粒。用于此的无机颗粒大量存在，可以列举氧化钛、氧化锌、碳酸镁、氧化硅、碳酸钙、氧化铝等。只要不对纺丝操作性产生障碍，添加的无机颗粒没有特别限定，但从分散性和性能价格比的观点出发，优选使用氧化钛。相对丝的重量，无机颗粒的添加量优选为0.1重量％～3.0重量％，特别优选为0.3重量％～1.0重量％。

使用上述无机颗粒时，粉末或颗粒的平均粒径优选为0.01μm～10μm，特别优选为0.05μm～2μm。如果在该范围内，不易发生颗粒的凝集，所以不易出现丝的不匀，能够得到稳定的强度。

尼龙6聚合物与尼龙MXD6聚合物的混合方法没有特别限定。例如，可以用容器对尼龙6聚合物和尼龙MXD6聚合物的薄片进行混合或混炼。

用于获得本发明的高收缩纤维(以下称为本发明纤维)的纺丝方法、拉捻方法没有特别限定。可以适当决定在采用惯用方式纺丝后拉捻或纺丝直接拉伸法等。另外，拉伸方法也没有特别限定，可以适当决定一段拉伸或多段拉伸等。

纺丝条件可以从聚合物的相对粘度和操作性的观点出发适当决定。介绍下面例子作为一例。混合相对粘度为3.0的尼龙6聚合物和相对粘度为2.7的尼龙MXD6聚合物，制造聚合物混合物。并且，用惯用方法对该聚合物混合物进行熔融纺丝，得到未拉伸丝。此时，挤出温度(℃)优选为280℃～295℃，特别优选为283℃～292℃。另外，纺丝卷取速度(m/min)优选为500m/min～2000m/min，特别优选为800m/min～1700m/min。

采用惯用方法纺丝后的拉捻条件没有特别限定。可以适当决定一段拉伸、多段拉伸或辊加热器/辊加热器的拉伸、辊加热器/板加热器的拉伸等。

作为一例，在对上述采用惯用方法的熔融纺丝得到的未拉伸丝进行拉捻时，如果使用辊加热器和板加热器，辊加热器优选为60℃～90℃，特别优选为70℃～85℃。并且，板加热器优选为130℃～170℃，特别优选为145℃～160℃。

拉伸倍率优选配合纺丝速度(m/min)设定。通过确定平衡性良好的纺丝速度和拉伸倍率，能够调节得到的纤维的强度、拉伸度，能够得到织制性优异的纤维。例如，当纺丝速度为1500m/min时，拉伸倍率优选为2.0倍～2.4倍，特别优选为2.1倍～2.3倍。

从操作性的观点出发，拉伸速度(m/min)优选为500m/min～1000m/min，特别优选为600m/min～900m/min。另外，纺锤转速(rpm)优选为与拉伸速度相对应的值。通过适当决定与拉伸速度相适合的纺锤转速，能够得到适当的捻数，得到良好的操作性、良好的收缩性能。纺锤转速(rpm)优选为拉伸速度(m/min)的8倍～12倍的转速(rpm)。

本发明纤维的纤度(dtex)没有特别限定，可以在能够纺丝的范围内适当决定。在高密度织物的制造中，经线和纬线的总纤度优选为30dtex～300dtex，更优选为40dtex～200dtex，特别优选为50dtex～150dtex。其中，在纤度过小时，丝的收缩性能变小，所以，优选能够充分收缩的纤度。

本发明纤维的单丝纤度(dtex)、丝(filament)数没有特别限定，可以在能够纺丝的范围内适当决定。复丝、单丝的任意一种均可以适当决定，但作为高收缩织物使用时，从能够获得高致密性的观点出发，优选复丝。复丝中的单丝纤度优选为1dtex～6dtex，更优选为2dtex～4dtex。

本发明纤维的截面形状没有特别限定。从纺丝操作性的观点出发，优选圆截面。

本发明纤维的断裂强度(cN/dtex)必须为4.00cN/dtex以上，优选为4.30cN/dtex以上，特别优选为4.60cN/dtex以上。由于纤维强度高，不会出现丝头，能够以高密度进行织制。如果断裂强度低于4.00cN/dtex，希望以高密度织制时，容易断丝，因而不能获得良好的织制性。

本发明纤维的断裂拉伸度(％)优选为25％～55％，更优选为25％～45％，特别优选为30％～40％。如果为上述断裂拉伸度，织制操作性变得良好。

本发明纤维的热收缩应力(cN/dtex)优选为0.15cN/dtex以上，更优选为0.20cN/dtex以上，特别优选为0.25cN/dtex以上。如果热收缩应力在上述范围内，由于实施收缩加工时以高收缩应力收缩，能够获得更高密度的织物。

以下，介绍使用本发明纤维制得高密度织物的方法之一。

织制本发明纤维时的织制方法、织制组织没有特别限定，可以从织制性和设计性等观点出发适当决定。

织物的收缩加工方法没有特别限定，可以适当决定。优选对织制后的坯布施加恒定张力，同时将其浸入热水的方法。此时，优选热水温度为90℃～100℃，浸水时间为5分钟～30分钟，对经向和纬向分别施加0.05cN/dtex～0.20cN/dtex的拉伸张力，同时实施收缩加工。

对于收缩加工后的高密度织物，优选其撕裂强度(N)的经线切断方向的撕裂强度为20N以上、且纬线切断方向的撕裂强度为15N以上，特别优选经线切断方向的撕裂强度为25N以上、且纬线切断方向的撕裂强度为20N以上。如果撕裂强度大，即使在收缩加工后也能够获得耐久性高的高密度织物。

实施例

以下，列举实施例进一步详细地说明本发明。但本发明不限于以下描述的实施例。

A.相对粘度的测定

相对粘度的测定使用柴山科学机械制作所生产的自动粘度测定装置(SS-600-L1型)进行测定。通过溶剂使用95.8％浓硫酸，使聚合物以1g/dl的浓度溶解，在25℃恒温槽中进行测定。

B.断裂强度、断裂拉伸度的测定

根据JIS-L-1013，使用岛津制作所生产的AGS-1KNGAUTOGRAPH拉伸试验机，在试样丝长20cm、恒速拉伸速度20cm/min的条件下进行测定。将荷重-拉伸曲线中的荷重的最高值除以纤度得到的值作为断裂强度(cN/dtex)，以此时的拉伸率为断裂拉伸度(％)。

C.沸水收缩率的计算

沸水收缩率的计算方法如下所述。首先将纤维折叠，在折叠的位置吊上0.2g的重物。在室温放置10分钟，测定该纤维长度，然后，在沸水中浸渍20分钟，将从沸水取出的纤维在室温放置10分钟，然后测定收缩后的纤维长度。沸水收缩率Δw可以由下式求出。

Δw＝[(L0-L1)/L0]×100(％)

L0：施加0.2g重物状态的收缩前的纤维长度

L1：施加0.2g重物状态的收缩后的纤维长度

D.热收缩应力的测定

热收缩应力使用Kanebo Engineering Co.，Ltd.生产的KE-II型收缩应力测定装置进行测定。对于长度为5cm的形成为环状的将线端连结的试样，施加纤度×2/30(cN)的初始负荷，测定由室温以120℃/min的升温速度加热时的热收缩力。将测得的热收缩力的最高点作为热收缩力的峰(cN)，将此时的温度作为热收缩力峰温度(℃)。并且，用上述热收缩力的最高值除以纤维纤度的2倍，将所得数值作为热收缩应力(cN/dtex)。

E.织制性评价

使用Sulzer公司生产的织制机，以300rpm的转速织制平织组织的织物，测定因出现绒毛或丝头而不能维持正常的织制不得不停机时的织制长度。可以认为织制长度长的织制性良好。将织制长度为500m以上的织物判定为织制性良好，低于500m的织物判定为织制性不良。

F.覆盖系数

覆盖系数由下式表示，以经丝和纬丝分别求得的覆盖系数的总和表示。

[丝的总纤度(dtex)]^1/2×[织物密度(根/2.54cm)]

覆盖系数大是指丝在织物面积中所占的面积大，可以认为织物的致密性高。

G.收缩性能评价(覆盖系数变化量)

使用覆盖系数变化量评价织物的收缩性能。覆盖系数变化量由下式表示。

CF1-CF0

CF0：收缩加工前的覆盖系数

CF1：经向和纬向分别施加0.10cN/dtex的恒定张力，同时实施收缩加工后的覆盖系数

如果覆盖系数变化量大，表示织物因收缩加工大幅度收缩，可以认为收缩性能高。将覆盖系数变化量为400以上的织物判定为收缩性能良好，低于400的织物判定为收缩性不良。

H.织物的收缩加工后撕裂强度的测定、评价

根据JIS-L-1096记载的A-1法(Single tongue method)，使用ORIENTEC.Co.，Ltd.生产的撕裂强度试验机，在5cm×25cm的试样边的短边中央，裁剪与边成直角的长度为10cm的切口，以10cm/min的拉伸速度，测定收缩加工后的经线切断方向的撕裂强度(N)和纬线切断方向的撕裂强度(N)。

如果经线切断方向的撕裂强度为20N以上、且纬线切断方向的撕裂强度为15N以上，则判定撕裂强度良好；如果经线切断方向的撕裂强度低于20N、或纬线切断方向的撕裂强度低于15N，则判定撕裂强度不良。

[实施例1]

对分别各自含有0.4重量％氧化钛的相对粘度为3.0的尼龙6聚合物的薄片和相对粘度为2.7的尼龙MXD6聚合物的薄片进行真空干燥。干燥后的水分率尼龙6聚合物为130ppm，尼龙MXD6聚合物为80ppm。

然后，将各聚合物按照50∶50的重量比投入一个袋子中，并搅拌均匀混合。采用惯用方法，使用24孔的纺丝模具，在纺丝温度290℃、纺丝速度1500m/min的条件下对其进行熔融纺丝，得到未拉伸丝。

然后，在拉伸速度800m/min、纺锤转速8000rpm、辊加热器温度85℃、板加热器温度150℃、拉伸倍率2.2倍的条件下，对上述未拉伸丝进行拉捻，制得拉伸丝。测定该拉伸丝的丝质，纤度为82.9dtex、强度为4.45cN/dtex、拉伸度为35.3％、沸水收缩率为52.7％。

然后，使用经线、纬线纤度为83.4dtex、24丝的均聚对苯二甲酸乙二酯纤维，以转速300rpm对上述拉伸丝进行织制，得到平织组织的坯布。其中，坯布的经线密度为106根/2.54cm，纬线密度为94根/2.54cm，织制长度为896m。

对于该坯布，在经向和纬向分别施加0.10cN/dtex的恒定张力，同时浸渍在97℃的热水中20分钟实施收缩加工，得到织物制品。测定收缩加工后的织物密度，经线密度为134根/2.54cm，纬线密度为101根/2.54cm。测定收缩加工后的撕裂强度，经线切断方向的撕裂强度(N)为23.2N，纬线切断方向的撕裂强度(N)为17.2N。并且，该织物具有柔软性，另一方面还具有适度的张力和坚固性，并具有良好的手感。<由于尼龙6和尼龙MXD6的混合比的差异的沸水收缩性能评价>

[实施例2、3、比较例1～4]

除了改变尼龙6聚合物和尼龙MXD6聚合物的混合比之外，按照实施例1记载的方法，进行熔融纺丝、拉捻制得纤维，对制得的纤维进行各种评价。将结果表示于表1。

[表1]

	比较例1	比较例2	实施例2	实施例1	实施例3	比较例3	比较例4
								尼龙MXD6(重量％)	0	30	40	50	65	80	100
尼龙6(重量％)	100	70	60	50	35	20	0
								纤度(dtex)	82.3	84.4	83.1	82.9	82.8	81.9	82.2
断裂强度(cN/dtex)	4.86	4.65	4.42	4.45	4.22	4.10	4.01
								断裂拉伸度(％)	33.4	33.3	32.3	35.3	31.1	33.2	30.8
热收缩应力(cN/dtex)	0.21	0.22	0.22	0.23	0.21	0.20	0.22
								沸水收缩率(％)	15.2	39.3	46.5	52.7	43.3	29.0	15.3
收缩前覆盖系数	1810	1834	1829	1823	1811	1810	1822
								收缩后覆盖系数	1912	2113	2299	2370	2262	2034	1919
收缩性能(覆盖系数增加量)	102	279	470	547	451	224	197

比例例1、2中，由于尼龙MXD6聚合物的混合比过小，所以沸水收缩率不良。伴随着出现收缩性能也降低，不能制得高密度织物。另外，比例例3、4中，由于尼龙MXD6聚合物的混合比过大，所以收缩性能不良，不能制得高密度织物。而本发明的实施例1～3中，沸水收缩率良好、收缩性能高，能够制得高密度织物。另外，该织物具有柔软性，另一方面还具有适度的张力和坚固性，并具有良好的手感。

<由于纤维强度的差异的织制性能评价>

[实施例4、5和比较例5、6]

除了改变相对粘度使纤维强度改变之外，按照实施例1记载的方法制造纤维，进行织制性能评价、收缩加工后的撕裂强度评价。将结果表示于表2。

[表2]

比例例5、6中，由于纤维强度低，所以织制性不良。而本发明的实施例4、5中，由于具有足够的强度，所以能够获得良好的织制性。并且，收缩加工后的撕裂强度也良好。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的高收缩纤维具有高沸水收缩率、高收缩性能等的特征，适合用于高收缩织物。

Claims (7)

1.一种高收缩复丝纤维的织物用途，其特征在于：

该高收缩复丝纤维由尼龙MXD6聚合物和尼龙6聚合物构成，

各自的重量比为35∶65～70∶30，断裂强度(cN/dtex)为4.00cN/dtex以上。

2.如权利要求1所述的高收缩复丝纤维的织物用途，其特征在于：

尼龙MXD6聚合物与尼龙6聚合物的重量比为45∶55～55∶45。

3.如权利要求1或2所述的高收缩复丝纤维的织物用途，其特征在于：

总纤度为30dtex～300dtex。

4.如权利要求3所述的高收缩复丝纤维的织物用途，其特征在于：

单丝纤度为1dtex～6dtex。

5.如权利要求1或2所述的高收缩复丝纤维的织物用途，其特征在于：

热收缩应力为0.15cN/dtex以上。

6.如权利要求3所述的高收缩复丝纤维的织物用途，其特征在于：

使用高密度织物，

该高密度织物通过使用经线和纬线的总纤度为30dtex～300dtex、并且单丝纤度为1dtex～6dtex的复丝进行织制并经过收缩加工而制得。

7.如权利要求6所述的高收缩复丝纤维的织物用途，其特征在于：

经线切断方向的撕裂强度为20N以上、且纬线切断方向的撕裂强度为15N以上。