CN103608504A - 复合纤维 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海岛复合纤维，其在与纤维轴垂直的方向的纤维截面上由岛成分和以包围该岛成分的方式配置的海成分构成，其中，复合截面的均质性极好，后加工通过性等优异。该海岛复合纤维的特征在于，在海岛复合纤维中，岛成分直径在10～1000nm的范围内，岛成分直径变异系数为1.0～20.0％，异形度为1.00～1.10，并且异形度变异系数为1.0～10.0％。

Description

复合纤维

技术领域

本发明涉及一种海岛复合纤维，其是由两种以上的聚合物构成的复合纤维，在与纤维轴垂直的方向的纤维截面上由岛成分和以包围该岛成分的方式配置的海成分构成，其中，岛成分的截面形状为正圆，并且其形状的均质性优异。

背景技术

使用聚酯、聚酰胺等热塑性聚合物的纤维的力学特性、尺寸稳定性优异。因此，不仅用于衣料用途，还广泛应用于室内装饰、车辆内装、工业用途等，工业上的价值极高。然而，在纤维的用途多样化的现在，其要求的特性也多样化，以现有的聚合物经常无法应对。与之相对，要从头开始对聚合物进行分子设计的话，在成本及时间方面存在问题，有时要选择开发兼具多种聚合物的特性的复合纤维。这种复合纤维中，通过由其它成分将主要成分被覆等，能实现以单独的纤维所无法实现的手感、蓬松性等感官上的效果，并且能赋予强度、弹性模量、耐磨损性等力学特性。复合纤维包括其形状在内存在多种复合纤维，根据该纤维的使用用途提出了各种技术。这些复合纤维中，在海成分中配置有大量的岛成分的所谓海岛复合纤维的相关技术开发正在大量地进行。

作为海岛复合纤维的应用，代表性的有纤维的极细化。一般来说，预先将为难溶解成分的岛成分配置在为易溶解成分的海成分中，制成纤维或纤维制品后除去易溶解成分，从而能采集由岛成分构成的极细纤维。如今，利用该技术，已经能采集到具有通过单独的纺丝技术所无法实现的纳米级的极限纤度的极细纤维。如果形成单纤维直径为数百纳米的极细纤维，则能体现出一般的纤维所无法得到的柔软的触感、纤细的肌理。例如，利用该特性，能以人造皮革、新触感纺织品的形式展开应用。除此之外，也可以利用纤维间隔的致密性，制成高密度织物，用于需要防风性、拒水性的运动衣料。被极细化的纤维会嵌入细小的槽中，并且比表面积增大、微细的纤维间空隙能捕捉污垢。因此体现出高吸附性及尘埃捕集性。利用该特性，在工业原材料用途中能够用作精密仪器等的抹布、精密研磨布。

作为极细纤维起始原料的海岛复合纤维大致有两种。一种是将聚合物彼此熔融混炼的聚合物合金型，一种是利用复合口模的复合纺丝型。这些复合纤维中，复合纺丝型从能精密地控制复合截面这一点考虑可以说是很好的方法。

在与复合纺丝型的海岛复合纤维相关的技术中，例如公开了专利文献1、专利文献2之类的在复合口模方面具有特征的技术。

专利文献1中，在难溶解成分的孔的下方设置沿截面方向扩张的易溶解成分的聚合物存积处。通过在易溶解成分中插入难溶解成分，暂时成为皮芯复合流。接着，将该皮芯复合流彼此合流后，进行压缩，最终从孔吐出。该技术中，对于难溶解成分及易溶解成分，都通过设置在分流流路和导入孔之间的流路宽度来控制压力，使插入的压力均一化。由此来控制从导入孔吐出的聚合物量。如上所述使各导入孔达到均一压力这一操作，在聚合物流的控制方面良好。然而，要最终使岛成分达到纳米级，至少需要使海成分侧的各导入孔的聚合物量极少，达到10^－2g/min/hole～10^－3g/min/hole。因此，与聚合物流量和壁间隔有比例关系的压力损失大致为0，要精密地控制海成分和岛成分的聚合物是非常困难的。事实上，由实施例中得到的海岛复合纤维产生的极细丝为0.07～0.08d左右(约2700nm)，无法得到纳米级的极细纤维。

专利文献2中记载了如下内容：对将易溶解成分和难溶解成分以大致相等的间隔配置的复合流，通过进行多次压缩和合流的组合，最终得到将微细的难溶解成分配置于复合纤维截面的海岛复合纤维。该技术中，在海岛复合纤维的截面上，有岛成分在内层部规则地排列的可能性。然而，使复合流缩小时，因为在外层部受到由口模孔壁产生的剪切的影响，所以在缩小复合流截面方向上产生流速分布。因此，复合流的外层和内层的难溶解成分在纤维直径、形状方面产生很大差异。专利文献2的技术中，为了形成纳米级的岛成分，直到最终吐出为止都需要反复进行多次该技术。因此，在复合纤维截面方向上，截面形状的分布有时会产生很大差异，在岛直径及截面形状方面产生变异系数。

另一方面，专利文献3中，口模技术使用现有公知的管型海岛复合口模。然而，通过规定易溶解成分和难溶解成分的熔融粘度比，能得到截面形状比较得到控制的海岛复合纤维。另外记载了：通过使易溶解成分在后续工序中溶解，能得到具有均质的纤维直径的极细纤维。然而，该技术中，通过管组被微细地分割的难溶解成分，暂时利用皮芯复合形成孔制成皮芯复合流，合流后使其缩小，从而得到海岛复合纤维。形成的皮芯复合流集束成实质上与岛数相当的数量，通过圆锥形设置的吐出用板在纤维截面方向上压缩，从吐出孔吐出。此时，纤维截面通常被大幅压缩至1/500～1/3000，皮芯复合流彼此相互干涉而被压缩。因此，形成孔吐出后，在表面张力的作用下，截面成为正圆，但另一方面，由于与其它复合流发生干涉，其结果是岛成分的截面形状成为扭曲的形状。因此，要主动控制岛成分的形状是非常困难的，截面形状的均质性存在极限。这与暂时形成皮芯流、将其集束、压缩的现有的管型口模在原理部分相关，即使对管形状、配置等进行优化，其效果也非常小。因此，利用以专利文献3的技术为代表的现有技术，要使截面为正圆、并且使该截面形状均质化是极其困难的。

在截面上有两种以上的聚合物混杂的海岛复合纤维中，纤维的伸长变形行为本来就不稳定，而且如果岛成分的截面形状存在差异，则有助长不稳定性的倾向。因此，无法确保像普通的单独纤维那样的稳定性，后加工条件存在制约。另外，为了产生极细纤维而进行脱海处理的情况下，由于岛成分的差异，在岛成分间以及岛成分的纤维轴方向上有时会混杂有部分发生劣化的部分。因此，在后加工工序中，岛成分的脱落等有时成为问题。这在岛成分达到纳米级的极限纤度的海岛复合纤维中对后加工的工序通过性以及该纤维、纤维制品的特性造成很大影响，是不能忽略的问题。因此，迫切希望开发出具备具有纳米级的极限纤度的岛成分的海岛复合纤维中、岛成分为正圆、并且其截面形状均质的海岛复合纤维。

专利文献1：日本专利特开平8－158144号公报(专利权利要求书)

专利文献2：日本专利特开2007－39858号公报(第1、2页)

专利文献3：日本专利特开2007－100243号公报(第1、2页)

发明内容

本发明涉及一种海岛复合纤维，其目的是解决上述课题，提供一种虽然岛成分具有纳米级的极限纤度、但其截面形状为正圆、并且其形状均质的海岛复合纤维。

上述课题通过以下方法实现。即，

(1)一种海岛复合纤维，其特征在于，岛成分直径在10～1000nm的范围内，岛成分直径变异系数为1.0～20.0％，异形度为1.00～1.10，并且异形度变异系数为1.0～10.0％。

(2)如(1)所述的海岛复合纤维，其特征在于，被临近的3个岛成分包围的海成分的海成分直径变异系数为1.0～20.0％。

(3)如(1)或(2)所述的海岛复合纤维，其特征在于，临近的2个岛成分之间的岛成分距离变异系数为1.0～20.0％。

(4)一种极细纤维，其通过对(1)～(3)中任一项所述的海岛复合纤维进行脱海处理而获得。

(5)一种纤维制品，其至少一部分由(1)～(4)中任一项所述的海岛复合纤维或(4)所述的极细纤维构成。

本发明的海岛复合纤维中，岛成分虽然具有纳米级的极限纤度、但截面形状为正圆、并且该岛成分的直径及截面形状均质。

本发明的海岛复合纤维的特征首先在于，纳米级的岛成分的直径及断面形状非常均质。因此，施加张力的情况下，在纤维截面上全部的岛成分承受相同的张力，能抑制纤维截面的应力分布。例如，该效果是指在纺丝工序及拉伸工序的制丝工序、编织工序以及脱海处理工序等施加较高的张力的后加工中，不易发生复合纤维及极细纤维的断线等。因此，能以高生产性得到纤维制品。另外，脱海处理时的溶剂的影响在任一岛成分中都相同这一效果也大。其原因在于，不仅脱海处理条件的设定简易，而且能抑制由溶剂导致的部分的岛成分(极细纤维)的断线及脱落等。特别是纤维直径为纳米级的情况下，岛成分直径及形状的微小的变异系数会很大地反映在对岛成分的影响上。因此，本发明的海岛复合纤维的特征有效地起作用。另外，关于本发明的海岛复合纤维，岛成分的形状为正圆，在海岛复合纤维的截面上，其形状调整为均质。因此，实施脱海处理、产生极细纤维的情况下，在极细纤维间形成纳米级的微细的且均一的空隙，分散至整个极细纤维束。因此，由该极细纤维构成的纤维制品具有如下功能：通过由空隙产生的毛细管现象所得到的优异的吸水性、使摄入的水分迅速地扩散等。

附图说明

图1是海岛复合纤维的岛成分的一例的示意图。

图2是海岛复合纤维的截面的一例的示意图。

图3是用于说明本发明的极细纤维的制造方法的说明图，是复合口模的一例，图3(a)是构成复合口模的主要部分的主截面图，图3(b)是分配板的一部分的横截面图，图3(c)是吐出板的横截面图。

图4是分配板的一例的一部分。

图5是分配板中的分配槽及分配孔配置的一例。

图6是最终分配板中的分配孔配置的实施方式例。

图7是海岛复合纤维截面的一例。

具体实施方式

以下，对本发明和优选实施方式一起进行详述。

本发明的海岛复合纤维是指两种以上的聚合物形成与纤维轴垂直的方向的纤维截面。这里，该复合纤维具有由某种聚合物构成的岛成分分散存在于由其他聚合物构成的海成分中的截面结构。

本发明的海岛复合纤维作为第一及第二要点，重要的是岛成分直径为10～1000nm，该岛成分直径变异系数为1.0～20.0％。

这里所说的岛成分直径及岛成分直径变异系数如下所述求得。

即，将由海岛复合纤维构成的复丝用环氧树脂等包埋剂包埋，对于其横截面，用透射型电子显微镜(TEM)以能观察到150根以上的岛成分的倍率拍摄图像。在1根复合纤维的截面上没有150根以上的岛成分的情况下，可以按照能从多个复合纤维的截面上确认到共计150根岛成分的方式进行拍摄。此时，如果实施金属染色，则能使岛成分的对比更加清楚。测定从拍摄纤维截面而得的各图像中随机抽出的150根岛成分的岛成分直径。这里所说的岛成分直径是指以二维拍摄的图像的与纤维轴垂直的方向的截面作为切割面、与该切割面外接的正圆的直径。图1中，为了明确本发明的要点的说明而示出了扭曲的岛成分的一例，而与岛成分(图1中的2)于2点以上的最多的点处外接的正圆(图1中的1)的直径就相当于这里所说的岛成分直径。另外，关于岛成分直径的值，以nm为单位测定至小数点第一位，将小数点以后四舍五入。另外，岛成分直径变异系数是指基于岛成分直径的测定结果通过岛成分直径变异系数(岛成分直径CV％)=(岛成分直径的标准偏差/岛成分直径的平均值)×100(％)算出的值，将小数点第二位以后四舍五入。对同样地拍摄的10张图像进行以上操作，将10张图像的评价结果的简单算术平均值作为岛成分直径及岛成分直径变异系数。

本发明的海岛复合纤维中，岛成分直径也可以小于10nm，但通过在10nm以上，能在制丝工序中抑制岛成分的部分断裂等。还能预防后加工工序中的断线等。另外，由本发明的海岛复合纤维产生极细纤维的情况下，具有加工条件的设定简便的效果。另一方面，要实现本发明的目的之一即所产生的极细纤维束的柔顺性、吸水性及拂拭性能等效果，岛成分直径必须在1000nm以下。

本发明的海岛复合纤维的岛成分直径应当在10～1000nm的范围内根据加工条件、目标用途来适当设定，要使纳米级的纤维直径所具有的柔顺性、吸水性及拂拭性能等效果显著化，岛成分直径优选在10～700nm的范围内。如果还考虑到后加工工序中的工序通过性、脱海条件设定的简便性、制成纤维制品时的处理性，则可例举100～700nm作为更优选的范围。

岛成分的岛成分直径变异系数必须为1.0～20.0％。如果在该范围内，则意味着不局部存在粗大的岛成分，后加工工序中的纤维截面内的应力分布得到抑制，工序通过性良好。特别是对张力较高的拉伸工序、编织工序以及脱海工序的通过性的效果好。另外，脱海处理后的极细纤维也同样均质。从该观点来看，岛成分直径变异系数越小越好，优选为1.0～15.0％。另外，如果考虑到适用于高性能的运动衣料、IT用的精密研磨之类的需要更高精度的用途，则可例举岛成分直径变异系数为1.0～7.0％作为更优选的范围。

本发明的海岛复合纤维中，岛成分的截面形状为正圆。即，岛成分的异形度为1.00～1.10以及其变异系数极小、为1.0～10.0％是第三及第四重要要点。

这里所说的异形度是通过与上述岛成分直径及岛成分直径变异系数同样的方法对海岛复合纤维的截面进行二维拍摄。根据拍摄的图像，将像图1中的单点划线(图1中的3)那样与岛成分的截面(轮廓)于2点以上的最多的点处内切的正圆作为内切圆，将其直径作为内切圆直径，由异形度=岛成分直径÷内切圆直径求出至小数点第三位，将小数点第三位以后四舍五入，将所得值作为异形度。对于随机抽出的150根岛成分测定该异形度。在1根复合纤维的截面上没有150根以上的岛成分的情况下，可以按照能从多个复合纤维的截面上确认到共计150根岛成分的方式进行拍摄。本发明中的异形度变异系数是指根据异形度的平均值及标准偏差通过异形度变异系数(异形度CV％)=(异形度的标准偏差/异形度的平均值)×100(％)算出的值，将小数点第二位以后四舍五入。对同样地拍摄的10张图像进行以上操作，将10张图像的评价结果的简单算术平均值作为异形度及异形度变异系数。

另外，在岛成分的截面实质上为正圆时，异形度为1.10以下。用现有公知的海岛复合口模纺丝的海岛复合纤维中，虽然也存在部分地满足该异形度为1.10以下的情况，但在海岛复合纤维的整个截面上具有扭曲的形状，特别是在最外层的部分，异形度大都在1.20以上。这种海岛复合纤维中，异形度变异系数增大。因此不满足本发明的要点。另外，不言而喻，在上述情况下岛成分直径变异系数同样增大，更加难以满足本发明的要点。

本发明的海岛复合纤维的目的在于，纳米级的岛成分实质上为正圆，并且每一根岛成分都具有大致相同的截面形状。因此，重要的是岛成分的异形度为1.00～1.10。

如果岛成分的异形度为1.00～1.10、即实质上为正圆，则由该海岛复合纤维产生的极细纤维彼此通过圆的切线相接触。因此，在纤维束中，在单纤维间形成依赖于纤维直径的空隙。因此，制成纤维制品时，能通过毛细现象发挥出优异的吸水性，尘埃捕捉性能、拂拭性能均优异。另外，本发明的海岛复合纤维中，因为岛成分直径为纳米级，所以在产生的极细纤维间所形成的空隙极小，并且大量分散在纤维制品中。因此，吸收的水分的扩散速度极快，例如可以用作兼具吸汗之类的舒适性的高性能内衣。在像该高性能内衣那样直接与人体肌肤接触的用途中，不言而喻，除了吸水性以外，由上述纳米级的纤维直径所带来的柔顺的手感还体现出舒适的肌肤触感的效果。另一方面，如果利用该纳米级的空隙，则也能提高药剂等的含浸性及保持性。因此，能长时间维持高性能药剂的效果，也适用于美容用途等。

本发明的海岛复合纤维中，重要的是岛成分间的异形度、即形状的变异系数也小。其原因在于，在纤维截面上原本有两种以上的聚合物混杂、伸长变形行为不稳定的海岛复合纤维中，本发明的截面形状的均质化在使制丝工序及后加工工序中施加的应力由海岛复合纤维的截面均等地承受这一方面发挥其效果。即，在制丝工序中能提高拉取速度，在拉伸工序中能实现高应力(高倍率拉伸等)，生产性高，能赋予高力学特性。进而，在后加工工序中能预防断线、布帛的破损之类的工序问题。另外，形状变异系数小的情况下，在实施脱海处理时，不会产生在岛成分间、岛成分的纤维轴方向上部分劣化的部分，不会发生过度发生劣化的部分的力学特性的降低、断线，后加工的工序通过性良好。另外，在后加工中能预防极细纤维的脱落这一点上也优选。

从以上观点来看，为了实现本发明的目的，重要的是岛成分的异形度变异系数为1.0～10.0％、岛成分的形状实质上均质。

产生纳米级的极细纤维的情况下，在纤维制品的表面存在极大量的极细纤维。因此，如果极细纤维的截面形状存在变异系数，在纤维制品的部分的触感的变化、拂拭性能等产生不均。另外，如上所述，在脱海时受到过度处理的极细纤维发生劣化。因此，容易因摩擦等而断线，诱发不必要的起球等。从上述的由极细纤维构成的纤维制品的表面性能的均质性的观点来看，异形度变异系数的更优选的范围是1.0～7.0％的范围。进而，考虑到适用于高性能的运动衣料、IT用的精密研磨之类的特别需要均质性及耐久性的用途的情况下，可例举异形度变异系数为1.0～5.0％作为特别优选的范围。

如上所述，本发明的海岛复合纤维在其截面形态上具有优异的均质性，在纺丝性、拉伸性之类的制丝性及后加工的工序通过性方面优异。另外，因为在脱海处理等后加工工序中不会不必要地使极细纤维劣化，所以极细纤维束的力学特性也优异。另外，考虑到脱海处理的情况下，除了如上所述的岛成分的均质化以外，海成分的均质性也是应该注意的要点。因此，本发明中，在海岛复合截面中，被临近的3个岛成分包围的海成分的海成分直径变异系数优选为1.0～20.0％。

这里所说的海成分直径变异系数是通过与上述岛成分直径及岛成分直径变异系数同样的方法对海岛复合纤维的截面进行二维拍摄。根据该图像，如图2中的5所示，将与临近的3个岛成分(图2中的2)内切的正圆的直径作为本发明中所说的海成分直径。针对随机抽出的150处，测定该海成分直径，根据海成分直径的平均值及标准偏差求出海成分直径变异系数(海成分直径CV％)。在1根复合纤维的截面上无法评价150处以上的海成分直径的情况下，可以从多个复合纤维的截面上评价共计150处的海成分直径。海成分直径变异系数是指作为(海成分直径的标准偏差/海成分直径的平均值)×100(％)而算出的值，将小数点第二位以后四舍五入。另外，与上文中的截面形态的评价同样，对10张图像进行同样的评价，将该10张图像的评价结果的简单算术平均作为本发明的海成分直径变异系数。

从提高所产生的极细纤维的均质性的观点来看，该海成分直径变异系数越小越好，可例举1.0～10.0％作为更优选的范围。

如果考虑到脱海处理，则被岛成分包围的海成分在脱海处理时有时会以残渣的形式滞留在岛成分间。通过该残渣，岛成分彼此粘接，所产生的极细纤维在干燥后有时会成为束(bundle)状态。如果成为束状态，则原本的作为具有纳米级的纤维直径的极细纤维的效果有时会降低。因此，从预防残渣滞留的观点来看，本发明的海岛复合纤维中，海成分直径相对于岛成分直径的比值优选为0.01～1.00。

海成分直径是指求出上述海成分直径变异系数时测定的与临近的3个岛成分内切的正圆的直径(图2中的5)。是对于与评价岛成分直径时同样地拍摄的图像，测定随机选出的150处，以nm为单位测定至小数点第一位，将小数点以后四舍五入的值的平均值。在1根复合纤维的截面上无法评价150处以上的海成分直径比的情况下，可以从多个复合纤维的截面上评价共计150处的海成分直径比。这里所说的海成分直径比是将求得的海成分直径除以岛成分直径而得的值的小数点第三位四舍五入而得的值，对于同样地拍摄的10张图像进行该评价，取这些结果的简单平均值。

本发明的海岛复合纤维中，该海成分直径比也可能小于0.01，意味着岛成分间的间隔极小，从抑制有超多岛时的部分的接触(岛合流)的观点来看，该比值优选为0.01以上。另外，如果为1.00以下，则意味着良好地存在于岛成分间，脱海高效地进行，能够抑制海成分的残渣在岛成分间的滞留、残留。因此，产生的极细纤维的开纤性良好，兼具优异的手感。从以上观点来看，本发明的海岛复合纤维的海成分直径比优选为0.01～1.00，如果考虑到由岛比例增加导致的生产性的提高，则作为更优选的范围可例举0.01～0.50。另外，如果还考虑到下述口模设计的简便性及口模制作的加工精度，则海岛成分比的特别优选的范围是0.10～0.50。

如上所述，本发明的海岛复合纤维中，其截面形态是非常均质的结构，因此岛成分的排列也非常整齐。从该观点来看，可以定义为岛成分间的距离，临近的2个岛成分距离变异系数优选为1.0～20.0％。岛成分距离如图2中的4所示，是指临近的2个岛成分的中心间的距离，该岛成分的中心是指上述岛成分的外接圆(图1中的1)的中心。该岛成分间距离是通过与上述岛成分直径同样的方法对海岛复合纤维的截面进行二维拍摄、对于随机抽出的150处进行测定而求得的。在1根复合纤维的截面上无法评价150处以上的岛成分距离的情况下，可以从多个复合纤维的截面上评价共计150处的岛成分距离。这里所说的岛成分距离变异系数是指根据岛成分距离的平均值及标准偏差通过岛成分距离变异系数(岛成分距离CV％)=(岛成分距离的标准偏差/岛成分的平均值)×100(％)算出的值，将小数点第二位以后四舍五入。对于同样地拍摄的10张图像评价该值，将10张图像的结果的简单算术平均作为岛成分距离变异系数。

岛成分距离变异系数如果在1.0～20.0％的范围内，则在海岛复合纤维的截面上，岛成分有规律地配置。因此，通过力学性能的赋予，可以用作高性能复合纤维。另外，本发明的海岛复合纤维中，岛成分及海成分为纳米级。因此，通过在上述范围内，也能控制来自纤维侧面及截面的入射光的折射率、反射率。如果考虑到该光学控制，则岛成分距离的变异系数越小越好，从该观点来看，岛成分间距离变异系数更优选为1.0～10.0％。如果利用该效果，则也能对复合纤维赋予色调等光学效果，通过岛成分及海成分的配置安排，也能体现出透射光及反射光的波长选择功能。

从如上所述的复合纤维的力学特性、光学特性的提高的观点来看，优选岛成分规则且致密地配置，优选如图2所示，在临近的4个岛成分中，将相邻的2个岛成分的中心连接的直线(图2中的4－(a)(连接岛成分的中心的直线1)及4－(b)连接岛成分的中心的直线2))彼此呈平行关系。这里所说的平行关系如下所述定义。即，是指划出与图2中的4－(a)和4－(b)相交的第三直线(图2中的4－(c))时，其内角(图2中θa及θb)之和为175°～185°。岛成分的平行关系的评价中，在与岛成分直径及岛成分直径变异系数同样地拍摄的海岛复合纤维的截面中，对于随机选取的100处，如上所述测定θa及θb之和，测定至小数点第一位，将该平均值的小数点以后四舍五入，如果求得的值在175°～185°的范围内，则呈平行关系。在1根复合纤维的截面上无法评价100处以上的岛成分配置(内角)的情况下，可以从多个复合纤维的截面上评价共计100处的岛成分配置(内角)。以上评价是针对同样地拍摄的10张图像进行求出、评价。

这样的岛成分的规则的排列产生如下效果：使复合纤维的截面均等地承受在制丝及后加工中施加于复合纤维的张力。因此，制丝性、后加工性大幅提高。特别是海岛复合纤维的情况下，一般很难以高纺丝速度纺丝。但是，本发明的海岛复合纤维即使在高纺丝速度下也可以纺丝，没有问题。另外，此时也不会发生应力部分地集中，因此品位优异。进而，这样的岛成分的规则排列也能有效地作用于脱海处理的效果。即，脱海处理从海岛复合纤维的周围向内层逐步进行。因此，如果上下左右的岛成分呈平行关系，则离去(脱海结束)时间产生差异。因此，岛成分间的海成分常常暴露于溶剂，高效地进行溶解和排出。基于以上效果，脱海工序良好地进行，能缩短脱海处理时间。

对于本发明的海岛复合纤维来说，优选断裂强度为0.5～10.0cN/dtex，伸长率为5～700％。这里所说的强度是指在JISL1013(1999年)所示的条件下求出复丝的荷重－伸长曲线、将断裂时的荷重值除以初始的纤度而得的值，伸长率是指将断裂时的伸长除以初始试样长度而得的值。另外，初始的纤度是指根据求得的纤维直径、丝数及密度算出的值，或者，根据多次测定纤维的单位长度的重量而得的简单平均值算出每10000m的重量，将该得到的值作为初始的纤度。为了后加工工序的工序通过性、能耐受实际使用，本发明的海岛复合纤维的断裂强度优选为0.5cN/dtex以上。能实施的上限值为10.0cN/dtex。另外，对于伸长率，如果也考虑到后加工工序的工序通过性，则优选为5％以上，能实施的上限值为700％。断裂强度及伸长率可以根据目标用途通过控制制造工序中的条件来调整。

将由本发明的海岛复合纤维产生的极细纤维用于内衣、外衣等普通衣料用途的情况下，优选断裂强度为1.0～4.0cN/dtex、伸长率为20～40％。另外，在使用状况比较严酷的运动衣料用途等中，优选断裂强度为3.0～5.0cN/dtex、伸长率为10～40％。在非衣料用途中，能想到将该极细纤维用作抹布、研磨布。这些用途中，纤维制品一边在负重下被拉伸一边与对象物摩擦。因此，优选断裂强度为1.0cN/dtex以上，伸长率为10％以上。通过有该范围的力学特性，例如在擦拭等中，极细纤维不会断裂、脱落等。

本发明的海岛复合纤维可以制成纤维卷取卷装、筒、短纤维、絮、纤维球、绳索、毛绒、编织、无纺布等多种中间体，进行脱海处理等来产生极细纤维，制成各种纤维制品。另外，本发明的海岛复合纤维也可以在未处理的状态下直接部分除去海成分，或者进行脱岛处理等而制成纤维制品。这里所说的纤维制品可用于茄克衫、裙子、内裤、内衣等普通衣料、运动衣料、衣料原材料、地毯、沙发、窗帘等室内装饰制品、汽车座椅等车辆内装品、化妆品、化妆品面膜、抹布、健康用品等生活用途、研磨布、滤器、有害物质除去制品、电池用间隔物等环境·工业原材料用途、缝合线、支架、人造血管、血液过滤器等医疗用途。

以下，对本发明的海岛复合纤维的制造方法的一例进行详述。

本发明的海岛复合纤维可通过将由两种以上的聚合物构成的海岛复合纤维制丝来制造。这里，作为将海岛复合纤维制丝的方法，从可提高生产性的观点来看优选基于熔融纺丝的海岛复合纺丝。当然，通过溶液纺丝等也能得到本发明的海岛复合纤维。这里，作为将本发明的海岛复合纺丝制丝的方法，从纤维直径及截面形状的控制优异的观点来看，优选使用海岛复合口模的方法。

本发明的海岛复合纤维可以使用现有公知的管型的海岛复合口模来制造。然而，要通过管型口模来控制岛成分的截面形状，其设计、口模本身的制造是非常困难的。为了实现本发明的海岛复合纺丝，需要将聚合物流量控制在10^－1g/min/hole～10^－5g/min/hole级，这是比现有技术中采用的条件低几个数量级的极小的聚合物流量。因此，优选采用使用图3所示的海岛复合口模的方法。

图3所示的复合口模以从上方开始层叠有计量板6、分配板7及吐出板8这大致三种构件的状态安装在纺丝组件内，供于纺丝。另外，图3是使用聚合物A(岛成分)及聚合物B(海成分)这两种聚合物的例子。这里，为了通过脱海处理产生极细纤维的情况下，本发明的海岛复合纤维可以使岛成分为难溶解成分、海成分为易溶解成分。另外，如果需要，也可以使用包含上述难溶解成分和易溶解成分以外的聚合物的三种以上的聚合物来进行纺丝。准备在溶剂中的溶解速度不同的两种易溶解成分，将由难溶解成分构成的岛成分的周围用溶解速度慢的易溶解成分覆盖，由溶解速度快的易溶解成分形成其它海部分。其结果是，溶解速度慢的易溶解成分成为岛成分的保护层，可抑制脱海时的溶剂的影响。另外，通过使用特性不同的难溶解成分，也能预先赋予岛成分通过由单独的聚合物构成的极细纤维所无法得到的特性。以上的三种以上的复合化技术，用特别是现有的管型的复合口模难以实现。因此，优选使用图3所示的利用微细流路的复合口模。

图3所示的口模构件中，计量板6计量各吐出孔14及海和岛这两种成分的各分配孔中的聚合物量后使其流入。接着，利用分配板7来进行单(海岛复合)纤维的截面上的海岛复合截面及岛成分的截面形状控制。最后，利用吐出板8将在分配板7中形成的复合聚合物流压缩、吐出。对于为了避免复合口模的说明复杂化而未给出图示但层叠在计量板上方的构件，与纺丝机及纺丝组件相匹配地可以使用已形成流路的构件。另外，通过与现有的流路构件相匹配地设计计量板，能直接利用现有的纺丝组件及其构件。因此，无需特别为了该复合口模而使纺丝机专有化。另外，实际上可以在流路－计量板之间或计量板6－分配板7之间层叠多块流路板(未图示)。其目的是形成在口模截面方向及单纤维的截面方向上设置高效地移送聚合物的流路、导入至分配板7的构成。从吐出板8吐出的复合聚合物流在冷却固化后，赋予油剂，用达到规定的圆周速度的辊拉取，形成海岛复合纤维。

通过附图(图3～图6)对本发明中使用的复合口模的一例进一步详述。

图3(a)～(c)是用于模式性地说明本发明中使用的海岛复合口模的一例的说明图。图3(a)是构成海岛复合口模的主要部分的主截面图。图3(b)是分配板的一部分的横截面图。图3(c)是吐出板的一部分的横截面图。图4是分配板的俯视图。图5、图6(a)及图6(b)是本发明的分配板的一部分的放大图。图3～图6分别记载与一个吐出孔有关的槽及孔。

以下，沿着聚合物的流动对图3所示的复合口模依次进行说明，该聚合物的流动是经由计量板、分配板而成为复合聚合物流，该复合聚合物流从复合口模的上游向下游流动直至从吐出板的吐出孔吐出。

聚合物A和聚合物B从纺丝组件上游流入计量板的聚合物A用计量孔(9－(a)(计量孔1))及聚合物B用计量孔(9－(b)(计量孔2))，通过穿透设置于下端的节流孔计量后，流入分配板7。这里，聚合物A及聚合物B根据由各计量孔中具备的隔膜所导致的压力损失来计量。该隔膜的设计标准是压力损失为0.1MPa以上。另一方面，为了抑制该压力损失过大而导致构件发生形变，优选设计为30.0MPa以下。该压力损失根据各计量孔的聚合物的流入量及粘度来决定。例如，使用在温度280℃、应变速度1000s^－1下的粘度为100～200Pa·s的聚合物，在纺丝温度为280～290℃、各计量孔的吐出量为0.1～5.0g/min的条件下进行熔融纺丝的情况下，如果计量孔的隔膜的孔径为0.01～1.00mm、L/D(吐出孔长/吐出孔径)为0.1～5.0，则能以良好的计量性吐出。聚合物的熔融粘度小于上述粘度范围的情况下、或各孔的吐出量减小的情况下，可以将孔径缩小使其接近上述范围的下限，或者/或将孔长拉长使其接近上述范围的上限。反之，高粘度的情况下、或吐出量增加的情况下，可以对孔径及孔长分别进行反操作。另外，优选层叠多块该计量板6，逐级计量聚合物量。计量板更优选分2级～10级设置计量孔。将该计量板或计量孔分成多次的行为有利于将聚合物流量控制在10^－1g/min/hole～10^－5g/min/hole级，这是比现有技术中采用的条件低几个数量级的极小的聚合物流量。但是，从预防各纺丝组件的压力损失变得过大、削减滞留时间、异常滞留的可能性的观点来看，计量板特别优选为2级～5级。

从各计量孔9(9－(a)及9－(b))吐出的聚合物流入分配板7的分配槽10。这里，在计量板6和分配板7之间配置与计量孔9相同数量的槽，设置该槽的长度沿着下游在截面方向上逐渐延长的流路。其原因在于，如果在流入分配板之前预先使聚合物A及聚合物B在截面方向上扩张，则在海岛复合截面的稳定性提高这一点上优选。这里，更优选如上所述预先在各流路上分别设置计量孔。

在分配板上设置有用于使从计量孔9流入的聚合物合流的分配槽10(10－(a)(分配槽1)及10－(b)(分配槽2))，并且在该分配槽的下面穿透设置有用于使聚合物向下游流动的分配孔11(11－(a)(分配孔1)及11－(b)(分配孔2))。分配槽10中优选穿透设置有2个以上的多个分配孔。另外，优选层叠多块分配板7，从而在一部分中使各聚合物逐个反复进行合流－分配。其原因在于，如果采用进行多个分配孔－分配槽－多个分配孔这样的重复动作的流路设计，则即使分配孔部分闭塞，聚合物流也能流入其它分配孔。因此，即使在分配孔闭塞的情况下，也能填补在下游的分配槽中缺损的部分。另外，通过在同一分配槽中穿透设置多个分配孔，使其重复，即使闭塞的分配孔的聚合物流入其它孔，其影响也实质上不存在。进而，对于设置该分配槽的效果，在经由各种流路、即获得热史的聚合物多次回流、抑制粘度不均这一点上也很大。采用上述的进行分配孔－分配槽－分配孔的重复动作的设计的情况下，如果采用将下游的分配槽配置成相对于上游的分配槽在圆周方向上具有1～179°的角度、使从不同的分配槽流入的聚合物合流的结构，则从能够使受到不同热史等的聚合物多次合流的观点来看优选，在海岛复合截面的控制方面有效。另外，从上述目的来看，该合流和分配的机制优选从更上游部开始采用，优选也对计量板及其上游的构件实施。为了高效地进行聚合物的分割，这里所说的分配孔优选相对于分配槽有2个以上。另外，关于紧邻吐出孔前的分配板，如果每个分配槽的分配孔有2个～4个左右，则不仅口模设计简单，而且从控制极小的聚合物流量的观点来看也优选。

具有这样的结构的复合口模如上所述，聚合物的流动始终稳定。因此，能制造本发明所需的高精度的超多岛的海岛复合纤维。这里，聚合物A的分配孔11－(a)(岛数)理论上讲可以在2根～空间的允许范围内无限地制造。作为实质上可以实施的范围，2～10000个岛是优选的范围。作为可以毫不勉强地满足本发明的海岛复合纤维的范围，100～10000个岛是更优选的范围。该岛填充密度可以在0.1～20.0个岛/mm²的范围内。从该岛填充密度的观点来看，1～20.0个岛/mm²是优选的范围。这里所说的岛填充密度表示每单位面积的岛数，其值越大，就表示越能制造多岛的海岛复合纤维。这里所说的岛填充密度是通过将从一个吐出孔吐出的岛数除以吐出导入孔的面积而求得的值。该岛填充密度也可以根据各吐出孔而改变。

复合纤维的截面形态以及岛成分的截面形状可通过吐出板8正上方的分配板7中的聚合物A及聚合物B的分配孔11的配置来控制。具体而言，优选将聚合物A的分配孔11－(a)和聚合物B的分配孔11－(b)在截面方向上交替配置，即形成所谓的交错格子型配置。例如图4所示，如果设计成将聚合物A及聚合物B的分配槽(10－(a)及10－(b))在截面方向上交替配置，在等间隔配置的聚合物A的分配孔之间穿透设置聚合物B的分配孔，则能够使聚合物A及聚合物B配置成图6(a)所示的方形格子状。另外，如果在聚合物A的分配槽之间双槽配置聚合物B的分配槽，穿透设置分配孔使得在截面方向(途中纵方向)上看聚合物为BBABB，则成为图6(b)所示的六边格子状。以上例举了分配孔的多边格子状配置，但除此之外，也可以相对于1个岛成分用分配孔配置在圆周上。该孔配置优选根据与下述聚合物的组合的关系来决定。如果考虑到聚合物的组合的多样性，则分配孔的配置优选采用四边以上的多边格子状配置。这里，为了得到本发明的海岛复合纤维，该复合口模中优选在海岛复合截面上将聚合物A和聚合物B这两者以点状(点)配置，直接配置海成分。其原因在于，由分配板构成的海岛复合截面被相似地压缩、吐出。此时，如果采用图6所示的配置，则相对于各吐出孔的聚合物量，从各分配孔吐出的聚合物量成为相对于海岛复合截面的占有率。聚合物A的扩张范围限制在图6中所示的虚线的范围。

为了实现本发明的海岛复合纤维的截面形态，除了上述分配孔的配置以外，聚合物A及聚合物B的粘度比(聚合物A/聚合物B)优选为0.9～10.0。虽然基本上通过分配孔的配置，岛成分的扩张范围受到限制，但通过吐出板的缩小孔13而合流，在截面方向上缩小，因此此时的聚合物A及聚合物B的熔融粘度比、即熔融时的刚性比对截面的形成造成影响。因此，聚合物A/聚合物B=1.1～10.0是更优选的范围。这里所说的熔融粘度，是指将芯片状的聚合物用真空干燥机使水分率达到200ppm以下、用能逐步改变应变速度的熔融粘度测定装置在氮气氛下测得的值。熔融粘度的测定温度与纺丝温度同样，应变速度1216s^－1的熔融粘度为该聚合物的熔融粘度。另外，熔融粘度比是指分别测定各聚合物的熔融粘度、算出聚合物A/聚合物B的粘度比、将该值的小数点第二位以后四舍五入而得的值。

由从分配板吐出的聚合物A及聚合物B构成的复合聚合物流从吐出导入孔12流入吐出板8。这里，优选在吐出板8上设置吐出导入孔12。吐出导入孔12用于使从分配板7吐出的复合聚合物流在一定距离的范围内与吐出面垂直地流动。其目的在于，缓解聚合物A及聚合物B的流速差，并且减少复合聚合物流在截面方向上的流速分布。从该流速分布的抑制的观点来看，优选通过分配孔11(11－(a)及11－(b))的吐出量、孔径及孔数来控制聚合物的流速本身。但是，如果将其并入口模的设计中，则有时会限制岛数等。因此，虽然需要考虑聚合物分子量，但从流速比的缓解大致结束的观点来看，优选按照复合聚合物流被导入缩小孔13之前为10^－1～10秒(=吐出导入孔长度/聚合物流速)为标准来设计吐出导入孔。如果在该范围内，则流速的分布充分缓解，在截面的稳定性提高方面发挥效果。

接着，复合聚合物流在导入具有所需直径的吐出孔的期间中，在缩小孔13的作用下沿着聚合物流在截面方向上缩小。这里，复合聚合物流的中层的流线大致呈直线状，而越靠近外层，弯曲越大。为了得到本发明的海岛复合纤维，如果将聚合物A及聚合物B合并，则优选能使由无数的聚合物流构成的复合聚合物流的截面形态在不会崩塌的情况下缩小。因此，该缩小孔的孔壁的角度相对于吐出面优选设定在30°～90°的范围内。

从维持该缩小孔的截面形态的观点来看，优选在吐出板正上方的分配板上设置图4所示的环状槽15，该环状槽15的底面上穿透设置有分配孔。从分配板吐出的复合聚合物流不受到机械控制，在缩小孔的作用下在截面方向上大幅缩小。此时，在复合聚合物流的外层部，流动大幅弯曲，不仅如此，也受到与孔壁的剪切。从该孔壁－聚合物流外层的详情来看，在与孔壁的接触面上，流速因剪切应力而减慢，在流速分布上产生梯度，越靠近内层，流速越增加。因此，优选将用于B聚合物流入的环状槽15及分配孔11设置于吐出板8正上方的分配板7。其原因在于，通过设置该环状槽15及分配孔，在复合聚合物流的最外层形成由随后会溶解的B聚合物构成的层。即，可以让由B聚合物构成的层来承受上述与孔壁的剪切应力，因此最外层部分的流速分布在圆周方向上变均一，复合聚合物流稳定。特别是成为复合纤维时的A聚合物(岛成分)的纤维直径、纤维形状的均质性显著提高。穿透设置在该环状槽15的底面上的分配孔优选考虑到该分配板的分配槽数及吐出量。作为标准，在圆周方向上每隔3°设置1个孔即可，优选每隔1°设置1个孔。使聚合物流入该环状槽15的方法中，如果预先在上游的分配板中使其中一种成分的聚合物的分配槽在截面方向上延长，在其两端穿透设置分配孔等，则可以毫不勉强地使聚合物流入环状槽15。图4中例举了将环状槽单环配置的分配板，但该环状槽也可以是两个环以上，使该环状槽间流入不同的聚合物。

如上所述在外层形成有由B聚合物构成的层的复合聚合物流如上所述通过考虑到导入孔长、缩小孔壁的角度，能够维持由分配板形成的截面形态，从吐出孔14吐出纺丝线。该吐出孔14的目的是控制复合聚合物流的流量、即再次计量吐出量的点和纺丝线上的拉伸(=拉伸速度/吐出线速度)。吐出孔14的孔径及孔长优选基于聚合物的粘度及吐出量来确定。制造本发明的海岛复合纤维时，吐出孔径可以在0.1～2.0mm、L/D(吐出孔长/吐出孔径)为0.1～5.0的范围内选择。

使用以上的复合口模，能制造本发明的海岛复合纤维。另外，不言而喻，如果使用该复合口模，则即使是溶液纺丝之类的使用溶剂的纺丝方法，也能制造该海岛复合纤维。

选择熔融纺丝的情况下，作为岛成分及海成分，可举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乳酸、热塑性聚氨酯等能熔融成型的聚合物。特别是以聚酯、聚酰胺为代表的缩聚系聚合物由于其熔点高，所以更优选。聚合物的熔点如果为165℃以上，则耐热性良好，是优选的。另外，聚合物中可以含有氧化钛、二氧化硅、氧化钡等无机质、炭黑、染料、颜料等着色剂、阻燃剂、荧光增白剂、抗氧化剂或紫外线吸收剂等各种添加剂。另外，假定脱海或脱岛处理的情况下，可以从聚酯及其共聚物、聚乳酸、聚酰胺、聚苯乙烯及其共聚物、聚乙烯、聚乙烯醇等能熔融成型、且显示出比其它成分更好的易溶解性的聚合物中选择。作为易溶解成分，优选在水系溶剂或热水等中显示出易溶解性的共聚聚酯、聚乳酸、聚乙烯醇等，特别是从纺丝性及简便地溶解于低浓度的水系溶剂的观点来看，优选使用聚乙二醇、间苯二甲酸磺酸钠单独或组合起来共聚而成的聚酯、聚乳酸。

以上例举的难溶解成分及易溶解成分的组合可以根据目标用途来选择难溶解成分，以难溶解成分的熔点为基准，选择能在该纺丝温度下纺丝的易溶解成分。这里，从提高海岛复合纤维的岛成分的纤维直径及截面形状的均质性的观点来看，优选基于上述熔融粘度比来调整各成分的分子量等。另外，由本发明的海岛复合纤维产生极细纤维的情况下，从保持极细纤维的截面形状的稳定性及力学物性的观点来看，难溶解成分和易溶解成分在用于脱海的溶剂中的溶解速度差越大越好，可以以基于到3000倍为止的范围从上述聚合物中选择组合即可。作为适合于从本发明的海岛复合纤维中采集极细纤维的聚合物组合的例子，从熔点的关系来看，作为优选的例子，可例举共聚有1～10摩尔％的间苯二甲酸5－磺酸钠的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为海成分、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯作为岛成分，聚乳酸作为海成分、尼龙6、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯作为岛成分。

将本发明中使用的海岛复合纤维纺丝时的纺丝温度是两种以上的聚合物中主要是高熔点、高粘度聚合物显示出流动性的温度。作为该显示出流动性的温度，根据分子量而不同，以该聚合物的熔点成为标准，设定在熔点+60℃以下即可。如果在其以下，则在纺丝头或纺丝组件内聚合物不会发生热分解等，分子量的降低得到抑制，因此优选。

将本发明中使用的海岛复合纤维纺丝时的吐出量稳定，作为能吐出的范围，可例举每个吐出孔0.1g/min/hole～20.0g/min/hole。此时，优选考虑到能确保吐出的稳定性的吐出孔的压力损失。这里所说的压力损失优选以0.1MPa～40MPa为标准，根据与聚合物的熔融粘度、吐出孔径、吐出孔长的关系从该范围中决定吐出量。

本发明中使用的将海岛复合纤维纺丝时的难溶解成分和易溶解成分的比例以吐出量为基准以海/岛比例计在5/95～95/5的范围内选择。该海/岛比例中，如果提高岛比例，则从极细纤维的生产性的观点来看是优选的。但是，从海岛复合截面的长期稳定性的观点来看，作为一边维持稳定性一边高效地制造本发明的极细纤维的范围，该海岛比例更优选为10/90～50/50。进而，如果鉴于使脱海处理迅速完成的观点及提高极细纤维的开纤性的观点，则10/90～30/70是特别优选的范围。

如上所述吐出的海岛复合聚合物流被冷却固化，赋予油剂，用规定圆周速度的辊拉取，从而成为海岛复合纤维。这里，该拉取速度可以根据吐出量及目标纤维直径来决定，要稳定地制造本发明中使用的海岛复合纤维，优选100～7000m/min的范围。从实现高取向、提高力学特性的观点来看，该海岛复合纤维可以进行拉伸。该拉伸既可以在纺丝工序中暂时卷取后进行，也可以暂时不进行卷取而继续进行拉伸。

作为该拉伸条件，例如，在由一对以上的辊构成的拉伸机中，如果是由一般显示出能熔融纺丝的热塑性的聚合物构成的纤维，则根据温度设定为玻璃化转变温度以上熔点以下的第一辊和与结晶化温度相当的第二辊的圆周速度比，在纤维轴方向上毫不勉强地拉伸，并且进行热定形后卷取，能够得到具有图7那样的海岛复合纤维截面的复合纤维。另外，为不显示玻璃化转变的聚合物的情况下，可以进行复合纤维的动态粘弹性测定(tanδ)，选择所得的tanδ的高温侧的峰温度以上的温度作为预加热温度。这里，从提高拉伸倍率、提高力学物性的观点来看，分多步实施该拉伸工序也是优选方法。

要由如上所述得到的本发明的海岛复合纤维得到极细纤维，通过将复合纤维浸渍在能溶解易溶解成分的溶剂等中来除去易溶解成分，能得到由难溶解成分构成的极细纤维。易溶解成分是共聚有间苯二甲酸5－磺酸钠等的共聚PET、聚乳酸(PLA)等的情况下，可以使用氢氧化钠水溶液等碱水溶液。作为将本发明的复合纤维用碱水溶液处理的方法，例如可以制成复合纤维或由其构成的纤维结构体后，浸渍于碱水溶液。此时，如果将碱水溶液加热至50℃以上，则能加快水解的进行，因此优选。另外，如果利用流体染色机等进行处理，则能一次性大量进行处理，因此生产性也良好，从工业上的观点来看优选。

如上所述，基于常规的熔融纺丝法对本发明的极细纤维的制造方法进行了说明，但显然也可以通过熔喷法及纺粘法来制造，还可以通过湿式及干湿式等的溶液纺丝法等来制造。

实施例

以下举出实施例来对本发明的极细纤维进行具体说明。

对实施例及比较例进行下述评价。

A.聚合物的熔融粘度

用真空干燥机使芯片状的聚合物的水分率为200ppm以下，用东洋精机制Capirograph1B逐步改变应变速度，测定熔融粘度。需要说明的是，测定温度与纺丝温度同样，在实施例或比较例中记载了1216s^－1的熔融粘度。另外，从将样品投入加热炉开始到测定开始为止为5分钟，在氮气氛下进行测定。

B.纤度

测定海岛复合纤维的100m的重量，乘以100倍，从而算出纤度。将其重复10次，将其简单平均值的小数点第二位四舍五入，将该值作为纤度。

C.纤维的力学特性

对于海岛复合纤维，用Orientec社制拉伸试验机TENSILON UCT－100型在试样长度20cm、拉伸速度100％/min的条件下测定应力－应变曲线。读取断裂时的荷重，将该荷重除以初始纤度，从而算出断裂强度。另外，读取断裂时的应变，除以试样长度，将所得值乘以100倍，从而算出断裂伸长率。各值都是基于各标准分别重复5次该操作、求出所得结果的简单平均值、将小数点第二位四舍五入而得的值。

D.岛成分直径及岛成分直径变异系数(CV％)

将海岛复合纤维用环氧树脂包埋，用Reichert社制FC·4E型冷冻切片系统冷冻，用具有金刚石刀的Reichert－Nissei ultracut N(超薄切片机)切削后，将该切削面用T(株)日立制作所制H－7100FA型透射型电子显微镜(TEM)以能观察到150根以上岛成分的倍率进行拍摄。在1根复合纤维的截面上没有150根以上的岛成分的情况下，按照能从多个复合纤维的截面上确认到共计150根岛成分的方式进行拍摄。从该图像中抽出随机选定的150根岛成分，用图像处理软件(WINROOF)测定全部的岛成分直径，求出平均值及标准偏差。根据这些结果，基于下式算出纤维直径CV％。

岛成分直径变异系数(CV％)=(标准偏差/平均值)×100

以上值全都是对于10处的各照片进行测定，取10处的平均值，以nm为单位测定至小数点第一位，将小数点以后四舍五入。岛成分直径及岛成分直径变异系数以该“平均值”代表。

E.岛成分的异形度及异形度变异系数(CV％)

通过与上述岛成分直径及岛成分直径变异系数同样的方法拍摄岛成分的截面，从该图像中将与截面于2点以上的最多的点处外接的正圆的直径作为岛成分直径，然后取在2点以上的最多的点处内切的正圆的直径作为内切圆直径，根据异形度=岛成分直径÷内切圆直径求出至小数点第三位，将小数点第三位以后四舍五入，将所得的值作为异形度。对于随机抽出的150根岛成分测定该异形度，根据其平均值及标准偏差基于下式算出异形度变异系数(CV％)。在1根复合纤维的截面上没有150根以上的岛成分的情况下，按照能从多个复合纤维的截面上确认到共计150根岛成分的条件进行拍摄。

异形度变异系数(CV％)=(异形度的标准偏差/异形度的平均值)×100(％)

对于该异形度变异系数，对于10处的各照片进行测定，取10处的平均值，将小数点第二位以后四舍五入。异形度及异形度变异系数以该“平均值”代表。

F.海成分直径变异系数及海成分直径比

通过与上述岛成分直径及岛成分直径变异系数同样的方法对海岛复合纤维的截面进行二维拍摄。根据该图像，如图2中的5所示，将与临近的3个岛成分(图2中的2)内切的正圆的直径作为本发明中所说的海成分直径。对于随机抽出的150处，用图像处理软件(WINROOF)测定该海成分直径，求出平均值及标准偏差。根据这些结果，基于下式算出海成分直径(CV％)。在1根复合纤维的截面上无法评价150处以上的海成分直径的情况下，从多个复合纤维的截面上评价共计150处的海成分直径。

海成分直径变异系数(CV％)=(标准偏差/平均值)×100

对于10张图像进行同样的评价，将该10张图像的评价结果的简单算数平均的小数点第二位以后四舍五入，将求得的值作为海成分直径变异系数。

另外，通过将海成分直径除以岛成分直径，将算出的值的小数点第三位以后四舍五入，将求得的值作为海成分直径比。海成分直径及海成分直径比以该“平均值”代表。

G.岛成分的配置评价

岛成分的中心是岛成分的外接圆(图1中的1)的中心的情况下，岛成分距离如图2中的4所示，是定义为临近的2个岛成分的中心间的距离的值。该评价是通过与上述岛成分直径同样的方法对海岛复合纤维的截面进行二维拍摄、对于随机抽出的150处测定岛成分距离。在1根复合纤维的截面上无法评价150处以上的岛成分距离的情况下，从多个复合纤维的截面上评价共计150处的岛成分距离。

该岛成分距离变异系数是根据岛成分距离的平均值及标准偏差，作为岛成分距离变异系数(岛成分距离CV％)=(岛成分距离的标准偏差/岛成分的平均值)×100(％)将小数点以后四舍五入而算出。对于同样地拍摄的10张图像评价该值，将10张图像的结果的简单算术平均作为岛成分距离变异系数进行评价。

另外，对于100处拍摄的图像的随机抽出的临近的4个岛成分，像图2中的4－(a)、4－(b)及4－(c)那样划出直线，测定θa及θb之和(图2)至小数点第一位，将小数点以后四舍五入，求出平均值。对于同样地拍摄的10张图像进行以上评价。

H.脱海处理时的极细纤维(岛成分)的脱落评价

将由在各纺丝条件下采集的海岛复合纤维构成的织物在充满了溶解海成分的溶剂的脱海浴(浴比100)中溶解除去99％以上的海成分。

为了确认有无极细纤维脱落，进行下述评价。

采集经脱海处理的溶剂100ml，将该溶剂通过保留粒径0.5μm的玻璃纤维滤纸。根据滤纸的处理前后的干燥重量差来判断有无极细纤维脱落。将重量差为10mg以上的记作脱落多，以“×”表示；将小于10mg且在7mg以上的记作脱落中，以“△”表示；将小于7mg且在3mg以上的记作脱落少，以“○”表示；将小于3mg的记作无脱落，以“◎”表示。

I.极细纤维的开纤性

在上述脱海条件下将由海岛复合纤维构成的织物脱海，用(株)Keyence制VE－7800型扫描型电子显微镜(SEM)以倍率1000倍拍摄该织物的截面。拍摄10处织物的截面，从该图像观察极细纤维的状态。

将极细纤维彼此单独存在、处于分散状态的情况记作开纤性最好，以“◎”表示；将各画像中束(bundle)少于3根的情况记作开纤性好，以“○”表示；将少于6根的情况记作开纤性合格，以“△”表示；将束在6根以上的情况记作开纤性不合格，以“×”表示。

实施例1

将作为岛成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET1熔融粘度:160Pa·s)和作为海成分的共聚有8.0摩尔％的间苯二甲酸5－磺酸钠的PET(共聚PET1熔融粘度:95Pa·s)在290℃下分别熔融后，计量，使其流入安装有图2所示的本发明中使用的复合口模的纺丝组件，从吐出孔吐出复合聚合物流。需要说明的是，在吐出板正上方的分配板上，相对于每1个吐出孔，穿透设置1000个分配孔作为岛成分用，作为孔的排列图案，采用图6(b)的排列。在图4的15所示的海成分用的环状槽中在圆周方向上每1°穿透设置分配孔后使用。另外，吐出导入孔长为5mm，缩小孔的角度为60°，吐出孔径为0.5mm，吐出孔长/吐出孔径为1.5。海/岛成分的复合比为10/90，将吐出的复合聚合物流冷却固化后，赋予油剂，以纺丝速度1500m/min卷取，采集150dtex－15丝(总吐出量22.5g/min)的未拉伸纤维。将卷取的未拉伸纤维在加热至90℃和130℃的辊之间以拉伸速度800m/min进行4.0倍拉伸。所得的海岛复合纤维为37.5dtex－15丝。需要说明的是，本发明的海岛复合纤维如下所述，截面的构成非常均质，因此，虽然用10锭的拉伸机进行4.5小时的采样，但没有产生断线的锭，拉伸性也优异。

该海岛复合纤维的力学特性为强度4.4cN/dtex、伸长率35％。

另外，观察该海岛复合纤维的截面，结果岛成分直径为450nm，岛成分直径变异系数为4.3％，异形度为1.02，异形度变异系数为3.9％，岛成分为纳米级，为正圆，并且其形状非常有均质性。另外，考察岛成分的配置，结果内角的总和为180°，平行地配置，并且岛成分距离变异系数也为2.1％，以高精度配置。对于实施例1中采集的海岛复合纤维来说，海成分也非常均质，以海成分直径比0.12、海成分直径变异系数5.0％配置。

将实施例1中采集的海岛复合纤维在加热至75℃的1重量％的氢氧化钠水溶液中脱海。实施例1的海岛复合纤维如上所述，海成分的构成均一(海成分变异系数小)，并且岛成分均等地配置(岛成分变异系数小)，所以即使是低浓度的碱水溶液，也能高效地进行脱海处理，因此不会对岛成分造成多余的损伤，脱海时的极细纤维不会脱落(脱落判定:◎)，并且海成分直径比小(0.12)，岛成分平行地配置，因此海成分的残渣等不会滞留在极细纤维间，能良好地排出，因此极细纤维的开纤性非常良好(开纤性判定:◎)。结果示于表1。

实施例2～5

根据实施例1中记载的方法，除了将海/岛成分的复合比逐步改为30/70(实施例2)、50/50(实施例3)、70/30(实施例4)、90/10(实施例5)以外，按照实施例1来实施。这些海岛复合纤维的评价结果如表1所示，与实施例1同样，岛成分直径、形状及海成分的均质性优异。另外，实施例2～实施例5的海成分变异系数及岛成分间距离变异系数小，因此在极细纤维的脱落方面也良好。实施例2与实施例1相比，虽然海成分直径比稍大，但由于岛成分平行地配置，所以具有与实施例1同等的开纤性。实施例3～实施例5中，虽然随着海成分直径比的增加，开纤性略有下降，但都处于没有问题的水平。

[表1]

实施例6、7

使用相对于每1个吐出孔穿透设置有500(实施例6)、300(实施例7)个分配孔作为岛成分用孔的分配板，将海/岛成分的复合比设为20/80进行纺丝，除此以外，均按照实施例1来实施。这些海岛复合纤维的评价结果如表2所示，可知与实施例1相比，虽然岛成分直径扩大，但形成了非常均质地构成的海岛截面。另外，实施例6及实施例7的海岛复合纤维不会脱落，与实施例1同样，海成分比小，岛成分平行地配置，因此开纤性也良好。结果示于表2。

实施例8

使用相对于每1个吐出孔穿透设置有2000个分配孔作为岛成分用孔的分配板，将海/岛成分的复合比设为50/50进行纺丝，除此以外，均按照实施例1来实施。该海岛复合纤维中，尽管在其截面上非常致密地配置有2000个岛，但岛彼此不会合流，形成均质的截面。结果示于表2。

实施例9、10

作为分配板的孔的排列图案，采用图6(a)的排列，使用相对于每1个吐出孔穿透设置有3000个分配孔作为岛成分用孔的分配板，将海/岛成分的复合比设为50/50(实施例9)、85/15(实施例10)，除此以外全都按照实施例1来实施。

实施例9及实施例10中采集的海岛复合纤维与实施例1相比，岛成分直径变异系数略有增加，但与现有技术(比较例1～3)相比，构成均质的海岛截面。结果示于表2。

[表2]

实施例11～13

使用共聚有5.0摩尔％的间苯二甲酸5－磺酸钠的PET(共聚PET2熔融粘度:140Pa·s)作为海成分，使用穿透设置有150个分配孔作为岛成分用孔的分配板，使用穿透设置有110个吐出孔的吐出板，将海/岛成分的复合比设为10/90(实施例11)、30/70(实施例12)、90/10(实施例13)，进行纺丝。其它条件全都按照实施例1来实施。

实施例11～实施例13中采集的海岛复合纤维为50dtex－110丝，即使在复合纤维的单纱纤度小的情况下，截面的构成也呈均质性，岛成分平行地配置，因而即使在进行了拉伸变形的情况下，也不会产生缺陷，显示出良好的制丝性(纺丝、拉伸)。进而，关于后加工性，脱落判定与实施例1同等，关于开纤性，实施例13虽然开纤性略有下降，但部分地成束，处于没有问题的水平。结果示于表3。

实施例14～16

使用尼龙6(N6熔融粘度:130Pa·s)作为岛成分，使用实施例1中使用的共聚PET1(熔融粘度:150Pa·s)作为海成分，使用相对于每1个吐出孔穿透设置有500个分配孔作为岛成分用孔的分配板，使用穿透设置有100个吐出孔的吐出板，将海/岛成分的复合比设为10/90(实施例14)、30/70(实施例15)、90/10(实施例16)，在总吐出量130g/min、纺丝温度270℃下进行纺丝。另外，将拉伸倍率设为3.5倍，其它条件全都按照实施例1来实施。

实施例13～实施例15中采集的海岛复合纤维为217dtex－100丝，即使在复合纤维的单纱纤度小的情况下，也能毫无问题地进行纺丝及拉伸。进而，即使在岛成分为N6的情况下，关于截面的构成、均质性及后加工性也具有与实施例1同等的性能。结果示于表3。

[表3]

实施例17～19

将实施例14中使用的尼龙6(N6熔融粘度:190Pa·s)作为岛成分，将聚乳酸(PLA熔融粘度:100Pa·s)作为海成分，使用相对于每1个吐出孔穿透设置有500个分配孔作为岛成分用孔的分配板，使用穿透设置有200个吐出孔的吐出板，将海/岛成分的复合比设为10/90(实施例17)、30/70(实施例18)、90/10(实施例19)，在总吐出量200g/min、纺丝温度260℃、拉取速度2000m/min下进行纺丝。另外，将拉伸倍率设为2.5倍，其它条件全都按照实施例1来实施。

实施例17～实施例19中采集的海岛复合纤维为400dtex－200丝，由实质上均等且平行地配置的N6(岛成分)来承受应力，因而即使海成分是PLA，也显示出良好的制丝性。进而，即使在海成分为PLA的情况下，关于截面的构成、均质性及后加工性也具有与实施例1同等的性能。结果示于表4。

【表4】

比较例1

除了使用日本专利特开2001－192924号公报中记载的现有公知的管型海岛复合口模(每1个吐出孔的岛数:1000)以外，全都按照实施例1来实施。在纺丝方面，虽然没有问题，但在拉伸工序中，在4.5小时的采样中有2锭可见由截面的不均一性引起的断线。

比较例1中得到的海岛复合纤维的评价结果如表5所示，可能由于岛比例过高，因此发生了大的岛合流，未形成规整的海岛截面。因此，与本发明的海岛复合纤维相比，其结果是岛成分直径粗大，并且变异系数也非常大。作为参考，进行了与实施例1同样的脱海处理，但在后加工性方面，因为吐出发生偏离，所以极微细的岛成分在脱海时脱落(脱落判定:×)，由岛合流导致的粗大的纤维多，并且海成分比大，因此在极细纤维间有海成分的残渣滞留，极细纤维彼此粘接，因而开纤性也差(开纤性判定:×)。结果示于表5。

比较例2

鉴于比较例1的结果，考察在比较例1记载的口模中不发生岛合流的条件，结果在海/岛成分的复合比为50/50时，岛合流几乎都被抑制，因此将复合比设为50/50，其它条件全都按照实施例1来实施。

实施例1中，虽然成为缩小的岛成分，但由于基于岛成分的吐出不稳定性发生截面紊乱，所以岛成分直径变异系数大。另外，在比较例2使用的口模中，在构成上暂时形成皮芯流，将其在吐出板上缩小、吐出，因此岛成分彼此相互干涉，岛成分未形成正圆(异形度:1.19)。

另外，由于伴随着上述吐出紊乱产生了海岛复合截面的紊乱，所以虽然大致形成了海岛截面，但与本发明的海岛复合纤维相比，在截面的均质性方面大大地劣化。另外，在拉伸工序中，在4.5小时的采样中有2锭可见由截面的不均一性引起的断线。如果对该海岛复合纤维进行脱海处理，则虽然几乎未确认到极细纤维的脱落(脱落判定:○)，但海成分比例高，因此极细纤维以几乎未开纤的状态存在(开纤性判定:×)。结果示于表5。

比较例3

使用日本专利特开2007－39858号公报中记载的反复进行多次流路缩小的海岛复合口模、海/岛成分的复合比为50/50，除此以外，全都按照实施例1来实施。另外，比较例3中，复合比为10/90的情况下发生岛合流，所以与比较例2同样地使岛比例降至50％来实施。另外，为了与实施例1的岛数匹配(每1个吐出孔的岛数:1000)，需要进行4次流路缩小。纺丝中的1次单纱流(断裂)在拉伸工序中有4锭发生断线。

比较例3中得到的海岛复合纤维的评价结果如表5所示，虽然岛成分的岛成分直径缩小，但位于海岛复合纤维的截面的外层部的岛成分与正圆相比大幅扭曲，在岛成分直径变异系数及异形度变异系数方面与本发明的海岛复合纤维相比较差。另外，关于开纤性，由于海成分比例高，所以可见大量的束(开纤性判定:×)，发生极细纤维脱落(脱落判定:×)，通常认为其由岛成分变异系数引起。结果示于表5。

比较例4

使用比较例1中使用的现有公知的管型海岛复合口模(每1个吐出孔的岛数:1000)，将实施例14中使用的N6(熔融粘度:55Pa·s)作为海成分，将实施例1中使用的PET1(熔融粘度:155Pa·s)作为岛成分，海/岛成分的复合比为50/50，纺丝温度为285℃，拉伸倍率为2.3倍，除此以外全都按照实施例1来实施。

比较例4中，相对于N6的熔点(225℃)，纺丝温度过高，因此形成复合流时的海成分的流动不稳定，岛成分中虽然部分存在纳米级的极细纤维，但截面形状大多不规则地扭曲，并且存在部分熔接的粗大的岛成分。在后加工性方面，极细纤维的脱落也十分明显。结果示于表5。

[表5]

实施例20～22

作为分配板的孔的排列图案，采用图6(a)的排列，使用相对于每1个吐出孔穿透设置有1000个分配孔作为岛成分用孔的分配板，使用穿透设置有150个吐出孔的吐出板(吐出孔径:0.5mm(实施例20)、0.3mm(实施例21)、0.2(实施例22))。使总吐出量改为20g/min(实施例20)、10g/min(实施例21)、5g/min(实施例22)、海/岛成分的复合比为50/50、纺丝速度为3000m/min、拉伸倍率为2.5倍，除此以外，均按照实施例1来实施。实施例20～实施例22中，除了截面的均一性以外，还确认到由于岛成分规则地配置而引起的高制丝性，即使将纺丝速度增大至3000m/min，也能在没有断线的情况下稳定地纺丝。另外，这里所得的海岛复合纤维中，虽然岛成分具有切成100nm的极限细度，但仍形成满足本发明的均质的截面。结果示于表6。

[表6]

实施例23

将聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT熔融粘度:120Pa·s)作为岛成分，将实施例14中使用的聚乳酸(PLA熔融粘度:110Pa·s)作为海成分，在海/岛成分的复合比为20/80、纺丝温度255℃、纺丝速度1300m/min下进行纺丝。另外，将拉伸倍率设为3.2倍，其它条件全都按照实施例1来实施。

实施例23中，能毫无问题地进行纺丝及拉伸，而且即使在岛成分为PBT的情况下，在截面的构成、均质性及后加工性方面也具有与实施例1同等的性能。结果示于表7。

实施例24

将实施例1中使用的PET在220℃下固相聚合而得的高分子量聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET2熔融粘度:240Pa·s)作为岛成分，将聚苯硫醚(PPS熔融粘度:180Pa·s)作为海成分，在海/岛成分的复合比为20/80、纺丝温度310℃下进行纺丝。另外，将拉伸倍率设为3.0倍，其它条件全都按照实施例1来实施。

实施例24中，能毫无问题地进行纺丝及拉伸，而且即使在岛成分为PPS的情况下，在截面的构成、均质性及后加工性方面也具有与实施例1同等的性能。结果示于表7。

实施例25

将实施例24中使用的PET2(熔融粘度:150Pa·s)作为岛成分，将液晶聚酯(LCP熔融粘度:20Pa·s)作为海成分，在海/岛成分的复合比为20/80、纺丝温度340℃下进行纺丝。

实施例25中，能毫无问题地进行纺丝及拉伸，而且即使在岛成分为LCP的情况下，在截面的构成、均质性及后加工性方面也具有与实施例1同等的性能。结果示于表7。

[表7]

符号的说明

1    岛成分的外接圆

2    岛成分

3    岛成分的内切圆

4    直线

4－(a)  连接岛成分的中心的直线1

4－(b)  连接岛成分的中心的直线2

4－(c)  与连接岛成分的中心的直线相交的第三直线

5    岛成分间的内切圆

6    计量板

7    分配板

8    吐出板

9    计量孔

9－(a)  计量孔1

9－(b)  计量孔2

10      分配槽

10－(a) 分配槽1

10－(b) 分配槽2

11      分配孔

11－(a) 分配孔1

11－(b) 分配孔2

12      吐出导入孔

13      缩小孔

14      吐出孔

15      环状槽

16      海岛复合纤维的岛成分的例子

Claims (5)

1.一种海岛复合纤维，其特征在于，在海岛复合纤维中，岛成分直径在10～1000nm的范围内，岛成分直径变异系数为1.0～20.0％，异形度为1.00～1.10，并且异形度的变异系数为1.0～10.0％。

2.如权利要求1所述的海岛复合纤维，其特征在于，被接近的3个岛成分包围的海成分的海成分直径变异系数为1.0～20.0％。

3.如权利要求1或2所述的海岛复合纤维，其特征在于，接近的2个岛成分之间的岛成分距离变异系数为1.0～20.0％。

4.一种极细纤维，其通过对权利要求1～3中任一项所述的海岛复合纤维进行脱海处理而获得。

5.一种纤维制品，其至少一部分由权利要求1～3中任一项所述的海岛复合纤维或权利要求4所述的极细纤维构成。

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