CN101646813B

CN101646813B - 分割型复合纤维

Info

Publication number: CN101646813B
Application number: CN2007800525008A
Authority: CN
Inventors: 岩本勇人
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2027-04-11
Also published as: KR101376498B1; CN101646813A; US20100047573A1; KR20100016043A; WO2008129632A1

Abstract

本发明提供能够得到富有致密性、膨松性、发色性的纤维结构物的分割型复合纤维。该分割型复合纤维的特征在于，由两部分构成，其中一部分是芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的聚酰胺树脂组合物，另一部分是与该聚酰胺树脂组合物没有亲和性的纤维形成性聚合物。作为优选方式，上述芳香族聚酰胺可以列举以脂肪族二羧酸和芳香族二胺为主要结构单元的聚酰胺。另外，可以列举聚酰胺树脂组合物由尼龙MXD6和尼龙6构成、其重量比分别为35∶65～70∶30、纤维形成性聚合物是聚酯、聚烯烃。

Description

分割型复合纤维

技术领域

本发明涉及由含有聚酰胺的多个分割成分构成的、能够有效用于柔软且富有膨松性、具有良好色泽的纤维结构物的制造的分割型复合纤维。

背景技术

已知由聚酰胺和聚酯构成的分割型复合纤维，可以通过物理、化学处理分割为两种成分，得到的纤维结构物具有膨松性、柔软性、良好的色泽。并且，如果通过分割得到的成分是极细的成分，其效果更为显著，此外，也已知能够得到高密度的纤维结构物。

分割型复合纤维的分割方法，例如在日本特公昭53-35633号公报、日本特公昭61-37383号公报、日本特开平4-272223号公报中公开了利用聚酰胺的膨润、收缩的方法。特别是在日本特公昭61-37383号的发明中，公开了通过增加聚酰胺的膨润、收缩，使纤维结构物高密度化。还记载了因为收缩后的聚酰胺不在纤维结构物的表面露出，所以在染色时色泽鲜明。

但是，如果这些使用的聚酰胺是通常的物质，若不使用使聚酰胺膨润、收缩的特殊的处理剂，聚酰胺的膨润、收缩就存在限度，割纤性不充分。另外，得到的纤维结构物的致密性和膨松性、染色性等也无法令人满意。

另外，在通过聚酰胺的膨润、收缩的分割方法中，主要使用苯甲醇，但苯甲醇会残留在处理后的编织物中，产生染色斑。另外，苯甲醇价格高，必须进行排液处理，所以需要很多费用。

专利文献1：日本特公昭53-35633号公报

专利文献2：日本特公昭61-37383号公报

专利文献3：日本特开平4-272223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，在将本发明纤维制成纤维结构物进行割纤处理时，即使所使用的处理剂是低浓度苯甲醇或者不使用苯甲醇，也能够得到柔软、富有膨松性、并且具有良好色泽的纤维结构物。

为了达到上述目的，本发明的第一要点提供一种分割型复合纤维，其特征在于：由两部分构成，其中一部分是芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的聚酰胺树脂组合物，另一部分是与该聚酰胺树脂组合物没有亲和性的纤维形成性聚合物。

作为本发明的优选方式，可以列举上述芳香族聚酰胺是以脂肪族二羧酸和芳香族二胺为主要结构单元的聚酰胺。

作为本发明的优选方式，可以列举上述分割型复合纤维的聚酰胺成分是芳香族聚酰胺使用尼龙MXD6、脂肪族聚酰胺使用尼龙6的聚酰胺树脂组合物。

作为本发明更优选的方式，可以列举上述聚酰胺成分的尼龙MXD6和尼龙6的重量混合比分别为35∶65～70∶30。作为特别优选的方式，可以列举上述聚酰胺成分的尼龙MXD6和尼龙6的重量混合比分别为14∶44～44∶45。

作为本发明的优选方式，可以列举与该聚酰胺没有亲和性的纤维形成性聚合物是聚酯。如果是聚酯，在实施碱溶解加工时，一部分聚酯溶解，被加热的碱溶液将聚酰胺成分包入，因而能够得到充分的收缩性能。

作为本发明更优选的方式，可以列举与该聚酰胺没有亲和性的纤维形成性聚合物是聚烯烃。由于聚烯烃与聚酰胺的粘合性小，所以，能够利用热水进行割纤。

发明效果

本发明的分割型复合纤维，使用芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的聚酰胺树脂组合物作为聚酰胺成分，所以，聚酰胺成分的收缩性能大。现有的苯甲醇处理通过使聚酰胺膨润、收缩而分割为多种成分，但本发明的分割型复合纤维使用收缩性能大的聚酰胺成分，所以，利用苯甲醇处理的膨润后的收缩性能高、变得容易被割纤。因此，即使使用低浓度的苯甲醇或醇以外的没有膨润作用的处理剂，也显示良好的割纤性。并且，得到的纤维结构物富有致密性、膨松性，且手感良好。并且，如果分割后的纤维是超极细纤维，纤维制造物就更加柔软且致密。

另外，使用本发明的分割型复合纤维的纤维结构物具有良好的色泽。在对通常由2种成分以上构成的分割型复合纤维的纤维结构物进行染色时，难以使各成分的色泽完全一致，成为发暗的色泽。而使用本发明的纤维的纤维结构物，聚酰胺成分的收缩大，不在表层露出。因此，从纤维结构物的表层看不到聚酰胺成分，表层只被其它成分覆盖，所以能够得到色泽鲜明的纤维结构物。

附图说明

图1表示分割型复合纤维的横截面形状(并列型，side by side)。

图2表示分割型复合纤维的横截面形状(反复并列型)。

图3表示分割型复合纤维的横截面形状(放射型)。

图4表示分割型复合纤维的横截面形状(放射型)。

图5表示分割型复合纤维的横截面形状(中空环状型)。

符号说明

1：聚酰胺成分；2：与聚酰胺没有亲和性的纤维形成性聚合物成分。

具体实施方式

以下，详细说明本发明。

本发明所使用的聚酰胺树脂组合物必须是芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的聚酰胺树脂组合物。由于上述聚酰胺树脂组合物的收缩性能大，所以，即使用低浓度的苯甲醇或者没有膨润作用的醇以外的处理剂(例如，碱溶解处理、热水处理)，也显示良好的割纤性。并且，处理后的纤维结构物富有致密性、膨松性，且手感良好。另一方面，在聚酰胺成分只是芳香族聚酰胺或只是脂肪族聚酰胺时，由于收缩性能小，不能得到手感良好的纤维结构物。

作为脂肪族聚酰胺，有尼龙6、尼龙66、尼龙4等，是单独或以这些为主要成分的共聚聚酰胺等具有公知的纤维形成性分子量的聚酰胺。其中，尼龙6被大量制造，在成本上有利，在本发明中优选使用。

聚酰胺树脂组合物所使用的聚酰胺，从熔融纺丝的稳定操作性的观点出发，优选相对粘度为1.8以上，更优选相对粘度为2.2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，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。

本发明纤维的芳香族聚酰胺优选为以脂肪族二羧酸和芳香族二胺为主要结构单元的聚酰胺。如果使用上述芳香族聚酰胺，收缩性能更大，所以，在割纤处理后得到的纤维结构物富有致密性、膨松性，且手感良好。

本发明所使用的聚酰胺树脂组合物的芳香族聚酰胺优选为尼龙MXD6，脂肪族聚酰胺优选为尼龙6。因为上述聚酰胺树脂组合物的收缩性能特别大，所以，在割纤处理后得到的纤维结构物富有致密性、膨松性，且手感良好。

在使用上述尼龙MXD6和尼龙6时，更优选尼龙MXD6和尼龙6的重量混合比分别为35∶65～70∶30，特别优选为45∶55～55∶45。以上述重量比混合得到的聚酰胺树脂组合物的收缩性能特别大，所以，在割纤处理后得到的纤维结构物富有致密性、膨松性，且手感良好。

作为与聚酰胺树脂组合物没有亲和性的纤维形成性聚合物优选使用的聚合物，可以列举聚酯和聚烯烃。

聚酯已知以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙氧酯(polyethylene oxybenzoate)、聚1，4-二甲基环己烷对苯二甲酸酯和以它们为主要成分的共聚聚酯等。另一方面，聚烯烃有聚乙烯、聚丙烯和以它们为主要成分的共聚烯烃等。其它的聚合物也可以适用。

如果是聚酯，在实施碱溶解加工时，一部分聚酯溶解，被加热的碱溶液将聚酰胺成分包入，所以能够得到充分的收缩性能、割纤性能，因而优选。其中，优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯。

因为聚烯烃与聚酰胺的粘合性小，所以通过热水而容易地被割纤，因而优选。其中，优选使用聚丙烯。

在使用聚酯作为与聚酰胺树脂组合物没有亲和性的纤维形成性聚合物时，从熔融纺丝的稳定操作性的观点出发，特性粘度优选为0.4以上，更优选为0.5以上，特别优选为0.6以上。并且，特性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1.0以下就足够了。

另外，使用聚烯烃时，熔体流动速率(JIS-K7210：99试验法)优选为5g/10min～50g/10min，更优选为10g/10min～30g/10min。

聚酰胺树脂组合物所使用的聚酰胺、与聚酰胺树脂组合物没有亲和性的纤维形成性聚合物的水分率(ppm)没有特别限定，可以适当决定。

从纺丝操作性的观点出发，聚酰胺优选使用纺丝时的水分率为500ppm以下的聚酰胺，更优选为300ppm以下，特别优选为200ppm以下。并且，如果是聚酯，纺丝时的水分率优选为200ppm以下，更优选为100ppm以下，特别优选为50ppm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。

另外，根据需要，还可以在聚酰胺成分和/或其它成分中配合消光剂、颜料、防静电剂、抗菌剂、远红外放射颗粒等公知的添加剂。

制造聚酰胺树脂组合物时的混合方法没有特别限定。例如，可以用容器对尼龙MXD6聚合物和尼龙6聚合物的薄片进行混合或混炼。

用于得到本发明纤维的纺丝方法、拉捻方法没有特别限定。在采用惯用方式纺丝后，可以适当决定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。作为聚酰胺成分，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，制造聚合物树脂组合物。另外，作为与聚酰胺没有亲和性的纤维形成性聚合物，使用特性粘度为0.60的聚对苯二甲酸乙二醇酯，采用惯用方法进行熔融纺丝，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800～1700m/min。

采用惯用方法卷取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)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。

本发明纤维的纤度为多少均可，但如果为分割后的成分的至少一部分、优选全部是0.5dtex以下纤度的超极细纤维，得到的纤维结构物就会更富有柔软性、致密性。更优选为0.3dtex以下，特别优选为0.2dtex以下。

本发明纤维的截面形状优选为，上述聚酰胺树脂组合物和与聚酰胺成分没有亲和性的纤维形成性聚合物在单一纤维的横截面中，一种成分不完全包含其它成分的形状，并且沿着单一纤维长度方向被接合。具体而言，可以列举图1所示的并列型分割型复合纤维、图2所示的反复并列型分割型复合纤维、图3和图4所示的放射状接合的分割型复合纤维、图5所示的中空环状型分割型复合纤维等。

本发明纤维的断裂强度(cN/dtex)优选为3.50cN/dtex以上，更优选为4.00cN/dtex以上，特别优选为4.50cN/dtex以上。由于纤维强度高，得到织物时不会出现丝头，可以织造致密性高的织物。

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，织造等的操作性变得良好。

以下，介绍使用本发明纤维得到纤维结构物的方法之一。

本发明中的纤维结构物，是至少使用一部分优选使用20％以上的本发明的分割型复合纤维的织物、经编物、圆编物、无纺布、植毛布等。另外，该分割型复合纤维可以与由其它单独成分构成的合成纤维进行混纺或合捻，也可以进行交织、交编。同样也可以与棉、羊毛、绢等天然纤维进行交捻、交织、交编。

本发明的分割型复合纤维的割纤处理方法有各种公知的方法，已知通过利用苯甲醇或苯乙醇等的乳化水溶液使聚酰胺膨润、收缩，将聚酰胺和与聚酰胺没有亲和性的纤维形成性聚合物分割的方法，或者利用加捻等物理的力使两种成分剥离的方法等。

作为物理的割纤方法，有捋、捻、冲击等各种方法，例如通过假捻加工给纤维以捻或热，进而将两种成分剥离的方法。本发明纤维所使用的聚酰胺树脂组合物由于热产生的膨润、收缩也大，所以即使通过假捻加工，也能够有效地进行割纤处理。

作为其它方法，有利用碱溶解的方法。使用聚酯时使用该方法。将本发明纤维浸渍在经过加热的碱水溶液中，使部分聚酯溶解，同时使聚酰胺成分收缩，从而进行割纤的方法。另外，在使用聚烯烃时，由于与聚酰胺的粘合性小，所以可以只用热水进行割纤。

通过碱溶解的处理条件，优选使用0.5％～5.0％的氢氧化钠溶液。更优选为1.0％～3.0％，特别优选为1.0％～2.0％。处理温度优选为85℃～100℃，更优选为90℃～98℃，特别优选为95℃～97℃。另外，处理时间优选为5min～50min，更优选为10min～35min，特别优选为20min～30min。如果是高浓度碱溶液，处理时间为短时间；如果是低浓度碱溶液，处理时间为长时间。

并且，在还可以根据需要对使用本发明的分割型复合纤维的纤维结构物实施亲水加工、防静电加工、拨水加工、拨油加工、防污加工等公知的后加工。

使用本发明的分割型复合纤维的纤维结构物适合于外套、夹克等普通衣物、透湿防水衣物等富于时尚性和功能性的衣料用途，以眼镜布为代表的各种擦拭布、过滤布、帐篷、汽车用气囊等产业材料用途等多种用途。

实施例

以下，列举实施例详细说明本发明。但本发明不限于以下描述的实施例。

A.相对粘度、特性粘度的测定

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。相对粘度通过溶剂使用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。特性粘度通过溶剂使用苯酚/四氯乙烷(体积比6/4)，在20℃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

[实施例1]

按照50∶50的重量比混合相对粘度为2.7的尼龙MXD6和相对粘度为3.0的尼龙6，得到聚酰胺树脂组合物作为A成分。另外，将特性粘度为0.61的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为B成分。

按照A成分∶B成分的容积比为1∶2的比例，在纺丝温度295℃、纺丝速度1500m/min的条件下，以A成分构成放射状部的方式进行熔融复合纺丝，得到几乎与图4同样截面的未拉伸丝。此时，A成分在熔融后通过静力混合器供给至计量泵。然后，在辊加热器85℃、板加热器150℃、拉伸速度2.50倍的条件下，对得到的未拉伸丝进行拉伸，得到110dtex/50f的分割型复合纤维。

然后，使用该拉伸丝，利用28隔距(gauge)、直径10cm的筒编机，得到筒编物。使得到的简编物在2％氢氧化钠水溶液中以95℃浸渍30分钟，并进行水洗，进行分割、收缩处理。得到的织物具有膨松性，显示良好的手感。

另外，为了研究聚酰胺成分的沉降程度，对利用酸性染料只将聚酰胺成分染为深色的筒编物的L值(光亮度)进行测定，研究从表面看到的聚酰胺纤维的量。即，如果聚酰胺成分的收缩率大，聚酰胺纤维的沉入就会增大，在表面没有染色的聚对苯二甲酸乙二醇酯增多，L值变大。

在表1中表示得到的织物的收缩率和L值。由表可知，收缩大、具有膨松性，被染色的尼龙成分从表层几乎看不到，L值也增大。

<由于聚酰胺成分差异的操作性、物性、割纤性评价>

[实施例2、3、比较例1、2]

除了改变聚酰胺成分的尼龙MXD6和尼龙6的重量比外，按照实施例1记载的方法制造纤维，进行各种评价。

[表1]

比较例1中，聚酰胺成分仅由脂肪族聚酰胺(尼龙6)构成；比较例2中，聚酰胺成分仅由芳香族聚酰胺(尼龙MXD6)构成。这样，在聚酰胺成分由单独成分构成时，其收缩率小，割纤处理后得到的纤维结构物的膨松性也不好。另一方面，由表可知，使用本发明的实施例1～3得到的织物，收缩大、具有膨松性，被染色的尼龙成分从表层几乎看不到，L值也增大。

<由于聚酰胺成分差异的处理后手感评价>

对实施例1～3、比较例1、2的长丝进行筒编加工，按照与实施例1同样的方法进行碱溶解处理。在表2中表示处理后样品的手感评价结果。其中，对于手感，在感官评价中，柔软、具有膨松感的评价为手感良好，○(良好)，×(不良)。

[表2]

PET：聚对苯二甲酸乙二醇酯

PP：聚丙烯

进行碱溶解处理后的样品的手感评价，结果在比较例1、2中，在碱溶解处理中不充分收缩，手感不好。另一方面，本发明的实施例1～3中，在碱溶解加工中充分收缩、割纤，显示具有膨松性的良好手感。

接着，进行5％苯甲醇的处理。处理条件为，在由5重量％苯甲醇、0.5重量％SUNMORL BK-Conc(活性剂、日华化学株式会社生产)构成的乳化水溶液中以25℃浸渍3分钟，接着，挤压至80％吸收量，放置5分钟后，在102℃的饱和水蒸汽中进行5分钟的湿热处理，接着进行水洗。其结果，在比较例1、2中，没有充分割纤、收缩，手感不好。另一方面，本发明的实施例1～3中，即使利用5％这样低浓度的苯甲醇也显示充分的收缩性能，手感好。

<由于B成分差异的处理后手感评价>

[实施例4]

使B成分为聚丙烯，使处理方法为在98℃的热水中浸渍10分钟，除此之外，按照实施例1记载的方法制造纤维，进行各种评价。在表2中表示结果。

由于聚烯烃与聚酰胺的粘合性小，所以容易利用热水割纤、收缩。并且，得到手感柔软、具有良好膨松性的产物。

产业上的可利用性

使用本发明的分割型复合纤维的纤维结构物适合于外套、夹克等普通衣物、透湿防水衣物等富于时尚性和功能性的衣料用途，以眼镜布为代表的各种擦拭布、过滤布、帐篷、汽车用气囊等产业材料用途等多种用途。并且，由于即使实施低浓度醇或醇以外的割纤方法，也能够得到良好的手感，所以适合于低成本、低环境负荷的制品的制造。

Claims

1.一种分割型复合纤维，其特征在于：

由两部分构成，其中一部分是由芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺构成的聚酰胺树脂组合物，另一部分是与该聚酰胺树脂组合物没有亲和性的纤维形成性聚合物，

所述芳香族聚酰胺是以脂肪族二羧酸和芳香族二胺为主要结构单元的尼龙MXD6聚合物，所述脂肪族聚酰胺是尼龙6聚合物，

尼龙MXD6聚合物和尼龙6聚合物的重量比分别为35∶65～70∶30，

分割后的所述聚酰胺树脂组合物和分割后的所述纤维形成性聚合物的纤度为0.5dtex以下。

2.如权利要求1所述的分割型复合纤维，其特征在于：

与聚酰胺树脂组合物没有亲和性的纤维形成性聚合物是聚酯。

3.如权利要求1所述的分割型复合纤维，其特征在于：

与聚酰胺树脂组合物没有亲和性的纤维形成性聚合物是聚烯烃。