CN104271819A - 凉感优异的异型截面纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明提供异型截面纤维，该异型截面纤维是以聚乙烯为主要构成成分的纤维，该纤维的沿纤维轴直行的截面为扁平形状，该扁平形状截面的长轴宽度A和与其垂直相交的短轴最大宽度B1之比A/B1为2-10，由此，在制成布料时呈现优异的接触凉感、手感，加工性优异。

Description

凉感优异的异型截面纤维
技术领域
本发明涉及凉感优异的异型截面纤维。更详细地说，本发明涉及夏季穿着时舒适性以及手感优异，可适用于衣料用途、凉感优异的异型截面纤维。
背景技术
伴随着目前对舒适感追求的提高，人们开发了在作为衣物穿着时，特别是在夏季等周围环境温度较高时，可感受到适当凉感的纤维制品。
例如提出了：使用具有吸湿性的聚合物作为构成纤维的聚合物(专利文献1)、使用热塑性弹性体(专利文献2)、以及捏合导热性优异的无机粒子等。
但是，具有吸湿性的聚合物在出汗时成为粘附的原因，产生不快感，另外弹性体本身具有粘着性，而且染色坚牢性低等加工特性差。
另外，还公开了在形成布料之后，通过后加工来附着具有凉感的物质的技术(专利文献3、4)，但是通过后加工的附着有作为粘接剂的粘合剂纤维导致手感变差或洗涤耐久性的问题等。
另一方面，提出了以具有扁平截面的纤维作为鞘丝而成的具有吸水吸湿性的混纤丝(专利文献5)。该混纤丝中，将穿过扁平截面纤维的间隙转移的水分保持的芯部减少了与皮肤接触的机会，减轻了粘附感，但是在采用具有粘附感的吸水、吸湿加工方面，与采用上述具有吸湿性的聚合物的方法没有任何变化。
进而还提出了使用高取向聚乙烯纤维或高取向聚苯并噁唑纤维等，以提高布料的导热率的布料，但该布料中凉感的赋予取决于构成纤维本身的导热率，因此虽然可获得一定程度的凉感，但实际上尚未达到可以减轻出汗时的粘附感的程度。因此，以往的方法尚未获得凉感与加工性、耐久性充分并存的异型截面纤维，期望在该方面得到改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-293223号公报
专利文献2：日本特开2004-270075号公报
专利文献3：日本特开2007-224429号公报
专利文献4：日本特开2006-161226号公报
专利文献5：日本特开2004-11069号公报
专利文献6：日本特开2010-236130号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的以上述以往技术为背景而成，其目的在于提供：在制成布料时可呈现优异的接触凉感、手感，加工性优异的异型截面纤维。
解决课题的方案
本发明人为解决所述课题进行了深入的研究，结果了解到，在异型截面纤维中，通过使形成纤维的聚合物为特定聚合物，可以实现上述目的，从而实现了本发明。
即，根据本发明，提供一种凉感优异的异型截面纤维，该纤维是以聚乙烯为主要的构成成分的纤维，其特征在于：该纤维的沿纤维轴直行的截面为扁平形状，该扁平形状截面的长轴宽度A和与其垂直相交的短轴的最大宽度B1之比A/B1为2-10。
发明效果
根据本发明，可以提供在制成布料时可表现优异的接触凉感、手感，加工性优异的异型截面纤维。
附图简述
[图1]是表示本发明的异型截面纤维的沿纤维轴直行的截面的一个例子的示意图。
[图2]是表示本发明的异型截面纤维的沿纤维轴直行的截面的另一个例子的示意图。
附图符号
图1中，A表示纤维截面的长轴宽度，B1表示与其垂直相交的短轴的最大宽度。
图2中，A表示纤维截面的长轴宽度，B1表示与其垂直相交的短轴的最大宽度，B2表示相当于缩窄部的短轴的最小宽度。
实施发明的最佳方案
以下对本发明的实施方案进行详细说明。
本发明的异型截面纤维必须以聚乙烯为主要的构成成分。聚乙烯大致分为高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、低密度聚乙烯，其中优选制丝性良好、导热性高的高密度聚乙烯。
优选该聚乙烯由单一成分形成，但也可以以低于5重量%的比例含有C3-C12的高级链烯作为共聚物。另外，在不损害本发明的目的的范围内，本发明的纤维中使用的聚合物可以含有以往公知的抗氧化剂、耐光剂、阻燃剂、颜料等。
本发明的异型截面纤维，为了在制成衣料用布料时可以有效地提高与皮肤的接触面积，充分感受到接触凉感，其截面形状必须是扁平形状。 
该扁平形状的长轴宽度A和与其垂直相交的短轴的最大宽度B1之比A/B1必须为2-10。若长轴的宽度A和与其垂直相交的短轴的最大宽度B1之比A/B1低于2，则接近于圆截面，扁平形状的效果降低，而若超过10，则扁平效果也不会因此提高更多，并且在制丝时的工序稳定性可能降低。特别优选的范围为3-8。
进而，本发明的异型截面纤维的截面形状是圆截面单丝沿截面的长轴方向呈直线状连接的形状，更优选具有2-5个缩窄部的形状。通过圆截面单丝呈直线连接、整体为扁平的截面形状，与该圆截面单丝单独存在时相比，单丝之间的空间少，可有效地表现凉感效果，并且纤维的弯曲特性提高，在制成布料时富有柔软性。
进而，该纤维的截面形状不是简单的扁平形状，而是具有缩窄部，由此，例如无需过度依赖于无机化合物粒子的反射，可以更为提高纤维表面的漫反射和光的折射效果，可以在一定程度上使其具有防透性。若缩窄部的数量低于2个，则难以获得上述效果，相反若缩窄部的数量超过5个，则在工序稳定上不优选。
另外，该圆截面单丝呈直线状连接的形状时，优选扁平截面的长轴宽度A和与其垂直相交的短轴的最大宽度B1之比A/B1为2-6。该扁平率若低于2，则难以获得扁平截面的效果，在制成纺织编织物等的布料时，长轴难以在布料表面平行排列，隔热性可能降低。而该扁平率若超过6，则制丝稳定性降低，因此进一步优选的范围为3-5。
进而，该圆截面单丝呈直线状连接而成的形状时，优选扁平形状截面的短轴最大宽度B1和相当于缩窄部的短轴的最小宽度B2之比B1/B2为1.05以上1.6以下。若B1/B2低于1.05，则所述圆截面连接的效果降低，而若B1/B2超过1.6，则连接部(缩窄部)的厚度变薄，凉感效果可能降低。优选的范围为1.1-1.4。
本发明的异型截面纤维的单丝纤度优选为1-10dtex。若单丝纤度低于0.1dtex，则制丝稳定性低，且纤维之间的微细空隙增加，纤维之间的隔热性提高，可能减小凉感效果。相反，若单丝纤度超过10dtex，在制成纺织编织物时，纤维之间距离增大，接触面积降低，接触凉感效果降低的同时手感也可能变硬。更优选采用单丝纤度0.5-8dtex。
另外，本发明的异型截面纤维的强度优选为1.5cN/dt以上。若强度低于1.5cN/dt，则耐久性变差。
将本发明的异型截面纤维进行纺丝的方法可以采用公知的方法，熔融纺丝法在成本方面优异，从而优选。另外，拉伸的方法可以使用公知的热辊拉伸或温水拉伸。将纤维纺丝、拉伸的工序中，可以适当根据需要使用公知的抗静电剂、纤维整理剂等。
将本发明的异型截面纤维制成布料时，可以在布料全体中使用，也可以部分使用。其组织没有特别限定，可以是纺织物也可以是编织物，还可以是非织造布。
实施例
下面通过实施例更具体地说明本发明。实施例中的评价、测定如下实施。
(1)纤维截面形状
从放大倍率500倍、纤维以透射式电子显微镜所得的截面照片，对作为鞘丝的20根单丝测定A、B1、B2值，由其平均值计算扁平率A/B1、B1/B2的值。
(2)纤维的拉伸强度
按照JIS L1070所述的方法进行测定。
(3)接触凉感的评价
使用所得混纤丝制作单位面积重量150g/m2的圆筒编织品，由10名受试者按照以下基准对于接触布材瞬间有无凉感进行评价，求出10人的分数平均值，进行评价。
3分：感受到了可明显体感的凉感
2分：稍微感受到凉感
1分：仅感受到一点凉感
0分：完全未感受到凉感。
另外，将布料制成8cm×8cm的大小，放置于预先温至40℃的10cm×10cm大小的厚度0.5mm的不锈钢板上，用热电偶测定不锈钢板中央部的温度，测定最大降低温度，通过与参考例的温度差进行评价。
(4)制丝稳定性
在纺丝、拉伸工序中，每天的断丝、单丝缠卷次数为0-1次的记为◎，2-4次的记为○，5-8次记为△，9次以上记为×。
参考例1-2
在实施例例1、2中，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.63)获得同样的纤维。它们与实施例1、2同样，制成圆筒编织品，作为凉感评价的基准。
需说明的是，作为凉感评价的温度差，对于实施例1、3、比较例1是表示与参考例1的最大降低温度之间的温度差，对于实施例2、4-5是表示与参考例2的最大降低温度之间的温度差。
实施例1
将高密度聚乙烯(按照JIS K-7210测定的熔体流动速率：19)用设定为230℃的挤出机熔融，在240℃的温度条件下从具有12孔图1所示截面形状的喷出孔的喷丝头中喷出，并以纺丝速度1500m/分钟卷取。卷取的未拉伸丝在预热温度90℃、热定型温度120 ℃、拉伸倍率4.0倍的条件下进行拉伸，得到84dtex/12长丝的聚乙烯扁平截面纤维。
将所得纤维进行两根合股，制作圆筒编织品，评价凉感。所得纤维的物性、评价结果如表1所示。
实施例2
使用具有36孔喷出孔、形成图2所示截面形状的喷丝头，除此之外与实施例1同样，得到84dtex/36长丝的聚乙烯扁平截面纤维。所得纤维的物性和使用该纤维制作的圆筒编织品的评价结果如表1所示。
比较例1-2
实施例1中，变更纤维的截面形状，除此之外与实施例1同样地实施。所得纤维的物性、评价结果如表1所示。
实施例3-4
实施例2中，变更纤维的截面形状，除此之外与实施例2同样地实施。所得纤维的物性、评价结果如表1所示。
如表1所示，本发明范围内的实施例1、2的制丝性、物性良好，在制成布料时的凉感也优异，使用实施例2的纤维以无捻、110根/2.54cm的纺织密度织造成平纹织物，制作衬衫进行穿着评价时，结果清凉感优异。
截面形状为圆截面的比较例1的凉感差。另外，扁平率与本发明的范围相比较大的比较例2虽然获得了凉感，但是制丝性差，工序稳定性差。
而在截面形状中，缩窄数多、扁平率高的实施例3在纺丝时的工序稳定性、物性稍差，缩窄部厚度减薄的实施例4中，凉感稍微降低。
产业实用性
本发明的异型截面纤维凉感优异且手感良好，制成布料时具有清凉感，可用于以运动服、外套为代表的衣料以及工业材料等很多用途中，其工业价值极大。

Claims (3)

1. 异型截面纤维，该异型截面纤维是以聚乙烯为主要构成成分的纤维，其特征在于：该纤维的沿纤维轴直行的截面为扁平形状，该扁平形状截面的长轴的宽度A和与其垂直相交的短轴的最大宽度B1之比A/B1为2-10。
2. 权利要求1所述的凉感优异的异型截面纤维，其中，纤维同时满足下述(1)-(3)的必要条件：
(1)纤维的沿纤维轴直行的截面形状为扁平形状，是圆截面单丝沿着截面的长轴方向呈直线状连接的形状，具有2-5个缩窄部；
(2)扁平形状截面的长轴宽度A和与其垂直相交的短轴的最大宽度B1之比A/B1为2-6；
(3)扁平形状截面的短轴最大宽度B1和相当于缩窄部的短轴最小宽度B2之比B1/B2为1.05以上1.6以下。
3. 权利要求1或2所述的凉感优异的异型截面纤维，其中，单丝纤度为0.1-10dtex，强度为1.5cN/dt以上。
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