CN102171390A - 袜用复合纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明在不牺牲生产率、透明性和柔软触感的前提下获得一种具有吸水性、吸湿性、防静电性、卷缩性和凉爽感的袜用复合纤维。该袜用复合纤维为偏心复合纤维，其包括成纤树脂(B)和聚醚嵌段酰胺共聚物(A)。该纤维的特征在于纤维截面上的聚醚嵌段酰胺共聚物(A)以5-90°的角度暴露于表面，且该纤维具有1-10条长丝，细度为1-55dtex。该纤维特别优选卷缩率为10％或更高。

Description

袜用复合纤维
技术领域
本发明涉及袜用复合纤维。
背景技术
传统袜子是由包覆弹性纱作针织纱制成的。包覆弹性纱由弹性芯纱和作为缠绕芯纱的包芯纱的聚酰胺(典型如尼龙6或尼龙66)类长丝组成。
但是聚酰胺类长丝比天然纤维吸湿性低，因此当聚酰胺类长丝用于接触皮肤穿着的袜子时，会导致穿着者因出汗感到不透气或粘附。
聚酰胺类长丝还具有高带电性，因此当聚酰胺类长丝用于袜子时，裙子往往会紧贴在袜子上，引起严重的舒适问题。普遍的吸汗工艺包括在染色时或染色后处理中加入含有亲水基团的有机聚合物化合物。然而，这种方法使耐洗性降低，不是充分的解决途径。
作为赋予包覆纱自身某种功能的方法，现有技术中公知的是通过用特殊截面的长丝作包芯纱，使包覆纱具有吸水性(专利文件1)。
另一方面，采用复合纤维是现有技术中生产透明柔软的袜子的公知方法。例如，提供了一种通过使用部分由例如聚醚酯酰胺的吸湿成分组成的皮芯型复合纤维生产吸湿、透明和柔软的袜子的方法(专利文件2)。
现有技术文件
专利文件
专利文件1：日本专利第2683646号公报；
专利文件2：日本特开平第H09-41204号公报。
发明内容
本发明要解决的问题
即使是要求高度时尚和实用的女士连裤袜，例如专利文件1中公开的包覆型连裤袜的透明度和质地较差。
使用复合纤维，例如在专利文件2中公开的复合纤维，生产袜子的方法因复合纤维不卷缩而需要羊毛加工，引起生产率问题。
因此，本发明的目的就是提供具有吸水性、吸湿性、防静电性、卷缩性和凉爽感而不牺牲生产率、透明度和质地的袜用复合纤维。解决问题的方法
通过包括由成纤树脂和聚醚嵌段酰胺共聚物制成的偏心复合纤维的袜用复合纤维实现该目的，其中聚醚嵌段酰胺共聚物在复合纤维的截面上以5到90°角度暴露于复合纤维的表面，复合纤维中的长丝数为1到10，且总细度(total fineness)为1到55dtex。
本发明的效果
根据本发明，可提供因卷缩性高而具有的高透明度和柔软质地、因不需羊毛加工而具有的高生产率、及优异的吸水性、吸湿性、防静电性和凉爽感的袜用复合纤维。
附图说明
图1为示出根据本发明的一个实施方式的袜用复合纤维的截面的示意图；
图2为示出根据本发明的一个实施方式的袜用复合纤维的截面的示意图；及
图3为示出根据本发明的一个实施方式的袜用复合纤维的截面的示意图。
具体实施方式
根据本发明的袜用复合纤维包括由成纤树脂和聚醚嵌段酰胺共聚物制成的偏心复合纤维。
成纤树脂可以是任意可熔的成纤树脂，其示例包括聚酰胺，如尼龙6和尼龙66；聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、全芳香族聚酯和聚乳酸；聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯；主要由它们任意组成的聚合物；及热塑性聚合物，如聚苯硫醚和聚醚酮。特别优选使用聚酰胺(尤其是尼龙6)，因为它具有高强度且即使在形成细薄材料时也可提供耐用性。
聚醚嵌段酰胺共聚物可以是，例如，由具有反应性端基的聚酰胺单元和具有反应性端基的聚醚单元经共缩聚制得的共聚物，如(1)末端为二胺的聚酰胺单元和末端为二羧基的聚氧化烯单元；(2)末端为二羧基的聚酰胺单元和聚醚二醇；或(3)末端为二羧基的聚酰胺单元和末端为二胺的聚氧化烯单元(其可通过在α-和ω-位具有两个羟基的聚氧化烯单元经氰乙基化和氢化作用制得)。本发明中，聚醚嵌段酰胺共聚物优选为由物质(2)共缩聚制得，其用以下通式代表，
HO-(CO-PA-CO-O-PE-O)n-H，
其中PA代表聚酰胺嵌段(硬段)，PE代表聚醚嵌段(软段)，n代表重复单元的数量。
聚酰胺单元优选为尼龙6、尼龙66、尼龙12或类似物，聚醚单元优选为聚乙二醇、聚丁二醇或类似物。
“聚酰胺单元”和“聚醚单元”之间的重量比优选为99∶1到5∶95，更优选从80∶20到10∶90，有效地使用重量比在此范围内的共聚物。
像此类共聚物，Pebax(注册商标)系列(由Arkema制造)可由市场获得，特别是可通过Pebax MV1074或Pebax MH1657实现高防静电性。
以下将解释根据本发明的复合纤维的截面形态。
本发明的偏心复合纤维由两种树脂，即成纤树脂和聚醚嵌段酰胺共聚物的组合物制得的纤维组成，其中成纤树脂和聚醚嵌段酰胺共聚物的重心在纤维的截面上不成直线。
图1到3为显示纤维截面形态的一些示例。图1到3中，字母A代表聚醚嵌段酰胺共聚物，字母B代表成纤树脂。
图1和2中所示的复合纤维为偏心皮芯型。图3中所示的复合纤维的外层成纤树脂B为C形。
为了用于袜子，复合纤维优选为如图1和2所示的偏心皮芯型，以便提高卷缩率。
该纤维还可含有两部分或以上的聚醚嵌段酰胺共聚物A。这种情况下，纤维整体应为偏心型。
本文用到的术语“露出角度”指纤维截面上从纤维中心到纤维边缘上两点画出的两条直线间的角度，这两点对应于纤维表面露出的相关部分区域的两端。当两部分或以上的部分在纤维表面露出时，露出角度是这些部分的露出角度的总和。
对于聚醚嵌段酰胺共聚物，露出角度要求在5-90°的范围内，优选5到80°。当露出角度在此范围内时，复合纤维具有优异的吸水性、吸湿性、防静电性和凉爽感，且复合纤维具有高生产率和良好的染色性能。
本发明的复合纤维的尺寸(总细度)在1到55dtex的范围内，优选5到30dtex。如果纤维的总细度小于1dtex，纤维可能具有不太足的耐用性，另一方面，如果总细度大于55dtex，纤维可能具有不足的透明度或粗糙坚硬的质地。
本发明的复合纤维由1到10条长丝组成。优选地，该纤维由2到7条长丝组成，以使其具有高透明度、良好的质地、柔软的触感和高耐用性。
根据本发明，该纤维的卷缩率优选为10％或更高。卷缩率更优选为40％或更高，尤其优选50％或更高。当卷缩率为10％或更高时，复合纤维不仅具有高透明度、良好的质地和柔软的触感，还具有极佳的凉爽感。因为本发明的复合纤维是卷缩性的，它可照原状用于生产袜子而不需进一步加工，如羊毛加工，使生产率提高。
从纺丝的生产率和可染色加工性等来看，成纤树脂与聚醚嵌段酰胺共聚物的面积比例(截面面积比例)优选为90/10或更低。从防静电性和凉爽感来看，成纤树脂与聚醚嵌段酰胺共聚物的面积比例优选为10/90或更高，尤其优选为20/80或更高。
本发明的复合纤维可采用传统的复合纤维用纺丝机器生产。该纤维可通过传统方法生产，此方法中纺丝过程在约500到约1,500米/分钟的速度下进行，然后进行拉伸和热处理过程；或通过高速纺丝方法如纺丝拉伸(spin-draw)方法生产。
成纤树脂可含有小量任意其它聚合物、抗氧化剂、颜料、消光剂、抗菌剂、惰性细小颗粒或任意其它添加剂。
本发明的复合纤维适用于袜子的纺织纱。袜子包括连裤袜、短袜(膝盖以下)、长袜(到大腿以上)和其它各种袜子。
袜子可只用本发明的复合纤维、或采用本发明的复合纤维和任意其它纤维生产。还可使用由本发明的复合纤维和天然纤维的混合物组成的纱线。在这些情况下，袜子优选含有20到100重量％的本发明的纤维。袜子的基本重量、规格等不被限制，但可根据任意用途适当决定。
通过使用本发明的复合纤维可将复合纤维的有效功能赋予袜子。
实施例
下面通过实施例更具体地描述本发明。应理解实施例不是要限制本发明的范围。实施例的各特征值通过以下方法测量。
<吸水性>
采用Byreck方法。用一块20cm×2.5cm的针织物作样品。在20℃温度下测量10分钟里通过毛细管作用由样品吸收的水的高度(cm)。
<吸湿性>
用一块20cm×2.5cm的针织物作样品。将样品置于25℃，90％RH的恒温恒湿器中，24小时后，测量样品重量的增长。吸湿性用重量增长相对于起始重量的比率(％)表示。
<防静电性(摩擦起电电压)>
摩擦起电电压根据JIS L 1094(1997)的摩擦起电电压测量法测量。
摩擦起电电压的测量：
静电检测仪
摩擦布料：羊毛、棉
摩擦方向：横向
洗涤处理：执行(3次)
温度和湿度：20℃，33％RH
<凉爽感(q-max)>
在温度为23℃、湿度为55％RH的房间中，将保持温度为33℃温度的BT-Box(压力10g/cm2)放置于湿度控制的三折袜子(6层)上，用KATO TECH CO.，LTD.制造的Thermolabo II测量10℃温差下单位面积的热通量。在这个测量法中，q-max优选为0.110(J/cm2·sec)或更高。
<露出角度>
复合纤维染色后，用切片机切开纤维，用立体显微镜拍摄纤维截面图像。在图像上，从纤维中心到纤维边缘的两点画两条直线，这两点对应于纤维表面上露出的相关部分区域的两端，然后用量角器测量两直线间的角度。
<卷缩率>
卷缩率定义为由以下公式计算的值。
卷缩率＝(L0-L1)×100/L0
将负有200g的拉力应用于样品(复合纤维)，1分钟后，测量其长度(L0)。
然后，去除样品上的拉力负荷，用1g的负荷悬挂样品，之后，将样品浸没到100℃的热水中10分钟并风干16小时，同时对样品施加1g的负荷。
在对样品施加1g负荷的同时，测量风干样品的长度(L1)。
实施例1
将分别熔化的聚醚嵌段酰胺共聚物(由Arkema制造的Pebax MV1074)和尼龙6(由Mitsubishi Chemical Corporation制造)以共聚物与尼龙6面积比为50/50的比例纺入到复合纤维中(露出角度为33.5°)，复合纤维的截面如图1所示，然后取出单丝细度为35dtex的未拉伸纱线。
室温下在拉伸速度为800米/分钟，拉伸比率为3.28倍的条件下拉伸未拉伸纱线。将拉伸纱线以80到75范围内的缠绕硬度缠成纬纱管，由此获得22dtex/2f的袜用复合纤维。
复合纤维的管纱外观上没有观察到卷缩，但当纤维从管纱脱离1到2分钟后，观察到螺旋卷缩。卷缩率为62％。
用4-通道无缝袜子纺织机在旋转次数为900rpm的条件下将复合纤维编织成袜子。结果，根据本发明的复合纤维无问题地成功织入。
接着，将袜子在95℃下染色，并在110℃下通过用蒸汽成型(form setting)而整饰。
制得的袜子染色良好，且具有极好的透明度和触感。
根据本发明的复合纤维可用于编织袜子而不需要任何卷缩处理，因其自身具有卷缩性，从而实现高生产率。
实施例2
以与实施例1相同的方式制备袜子，只是总细度/长丝数变为19dtex/2f。
制得的复合纤维的卷缩率为52％。
制得的袜子染色良好，且具有极好的透明度和触感。根据本发明的复合纤维可用于编织袜子而不需要任何卷缩处理，因其自身具有卷缩性，从而实现高生产率。
比较例1
将分别熔化的热塑性聚氨酯弹性体(由Dainichiseika Color & Chemicals Mtg.Co.，Ltd.制造)和尼龙6(由Mitsubishi Chemical Corporation制造)以弹性体与尼龙6的面积比为50/50的比例纺入到复合纤维(露出角度为20°)，该复合纤维具有图1所示的偏心聚己酰胺皮-聚氨酯芯的截面，然后将单丝细度为31dtex的未拉伸纱线取出。
室温下在拉伸速度为600米/分钟，拉伸比率为3.50倍的条件下拉伸未拉伸纱线。将拉伸纱线以80到75范围内的缠绕硬度缠成纬纱管，由此制得19dtex/2f的复合纤维。制得的复合纤维的卷缩率为48％。
在与实施例1相同的条件下将复合纤维用于编织。接着依照传统方法，在95℃下染色，在110℃下通过用蒸汽安装模壳而整饰。
比较例2
以与实施例1相同的方式制备袜子，不同之处在于制备其聚醚嵌段酰胺共聚物未露于纤维表面的偏心皮芯型复合纤维(露出角度为0°)。
相互比较实施例1和2及比较例2中制得的袜子的吸水性。结果示于表1。
[表1]
  吸水性(cm)
 实施例1   0.1
 实施例2   0.1
 比较例2   0
相互比较实施例1和2及比较例1和2中制得的袜子的吸湿性。结果示于表2。
[表2]
  吸湿性(％)
  实施例1   16.9
  实施例2   21.1
  比较例1   4.0
  比较例2   13.0
相互比较实施例1和2及比较例1和2中得到的袜子的摩擦起电电压。结果示于表3。
[表3]
Figure BPA00001337679400081
相互比较实施例1和2及比较例2中得到的袜子的凉爽感。结果示于表4。
[表4]
  q-max(W/cm2)
  实施例1   0.146
  实施例2   0.134
  比较例2   0.084
工业适用性
本发明的复合纤维适用于袜子。
引用字符说明
A聚醚嵌段酰胺共聚物。
B成纤树脂。

Claims (5)

1.一种袜用复合纤维，包括由成纤树脂和聚醚嵌段酰胺共聚物制成的偏心复合纤维，其中所述聚醚嵌段酰胺共聚物在所述复合纤维的截面上以5到90°的角度暴露于所述纤维的表面，所述复合纤维中的长丝数为1到10，并且总细度为1到55dtex。
2.如权利要求1所述的袜用复合纤维，其卷缩率为10％或更高。
3.如权利要求1所述的袜用复合纤维，其卷缩率为40％或更高。
4.如权利要求1所述的袜用复合纤维，其卷缩率为50％或更高。
5.如权利要求1所述的袜用复合纤维，其中所述成纤树脂为聚酰胺。
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