CN104471122A - 皮芯复合纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明得到一种复合纤维，其具有优异的吸湿性、抗静电性和接触冷感性，并且即使与聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯交叉编织，在后续工序中的问题也少。一种皮芯复合纤维，其包括芯部和皮部，该皮芯复合纤维为芯部不在纤维表面露出的形状的皮芯复合纤维，将下述通式(1)所示的硬链段为6-尼龙的聚醚嵌段酰胺共聚物(下述式)作为芯部，将6-尼龙树脂作为皮部，纤维横截面中的芯部和皮部的面积比率为3/1～1/5，

Description

皮芯复合纤维
技术领域
本发明涉及具有优异的吸湿性、抗静电性(製電性，anti-staticproperties)和接触冷感性的适于衣料用的皮芯复合纤维。
背景技术
聚酰胺纤维和聚酯纤维由于为高强度且染色性、加工性优异，所以在衣料用途中广泛应用。特别是聚酰胺纤维具有柔软的质感，在合成纤维中吸湿性也优异，而多用于贴身衣物。但是，聚酰胺纤维与棉等天然纤维相比，吸湿性不能说是充分，此外，还存在不透气、发粘等的问题，并且容易带电，存在容易带来因静电造成的不舒适感的问题。
这样的背景下，具有用于防止不透气和发粘的优异的吸放湿性和与此相伴的优异的抗静电性、接触冷感性的合成纤维，主要在贴身衣物用途和运动衣料用途中很受期待。
专利文献1中记载了一种部分开口型皮芯复合纤维，其使用吸湿性聚合物，为了充分表现吸湿性、抗静电性和接触冷感性，而使吸湿性聚合物在纤维表面露出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2008/123586号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，专利文献1的部分开口型皮芯复合纤维，由于使吸湿性聚合物在纤维表面露出，所以会存在制纱操作性差的问题。
此外，专利文献1的实施例中举出了在芯部使用硬链段为12-尼龙的聚醚嵌段酰胺共聚物的部分开口型皮芯复合纤维，但是这种情况下，会成为产生如下那样问题的原因，即，在与聚氨酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯交叉编织(cross-knitting)之后的后续工序中会产生纤维芯部脱落、布帛黄变或硬化等问题。
因此，本发明的目的在于，解决上述那样的问题，得到如下的复合纤维，其生产率优异，具有优异的吸湿性、抗静电性和接触冷感性，并且即使与聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯交叉编织，在后续工序中的问题也少。
用于解决课题的方法
为了达到上述目的，本发明以如下的皮芯复合纤维为主旨，该皮芯复合纤维包括芯部和皮部，该皮芯复合纤维为芯部不在纤维表面露出的形状的皮芯复合纤维，将下述通式(1)所示的硬链段为6-尼龙的聚醚嵌段酰胺共聚物作为芯部，将6-尼龙树脂作为皮部，纤维横截面中的芯部和皮部的面积比率为3/1～1/5。
(式中，PA为聚酰胺单元(硬链段)，PE为聚醚单元(软链段)，n表示重复单元)。
发明的效果
根据本发明的将硬链段为6-尼龙的聚醚嵌段酰胺共聚物作为芯部、将6-尼龙树脂作为皮部的皮芯复合纤维，可以得到优异的生产率，并且即使芯部不在纤维表面露出，也具有优异的吸湿性、抗静电性和接触冷感性，还能够消除与聚氨酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯交叉编织的后续工序中的问题。
另外，本发明的复合纤维，能够制造成直接与肌肤接触且穿着感觉非常舒适的布帛，因此，能够在例如内衣、衬衫、西服、连裤袜、袜子、帽子、围巾、工作服、运动服这样的衣料品、床上用品、以及手套、鞋内材料、防护帽内部材料、车辆内装材料、室内内装材料等产品的领域中广泛地应用。
具体实施方式
以下，详细说明本发明。
本发明为包括芯部和皮部的皮芯复合纤维。
本发明的皮芯复合纤维为在纤维横截面中、芯部不在纤维表面露出的形状。该芯部可以为单芯也可以为多芯。
本发明的皮芯复合纤维的芯部包括下述式(1)所示的聚醚嵌段酰胺共聚物。
(式中，PA为聚酰胺单元(硬链段)，PE为聚醚单元(软链段)，n表示重复单元)。
在此，本发明的聚醚嵌段酰胺共聚物的硬链段的聚酰胺单元为6-尼龙。
此外，作为本发明的聚醚嵌段酰胺共聚物的聚醚单元，例如可以列举聚氧化亚烷基单元、聚醚二醇等。其中，适合使用聚乙二醇、聚四亚甲基二醇等。
此外，聚酰胺单元和聚醚单元的质量比，优选为99:1～5:95，更优选为80:20～10:90，如果在该范围内，就能够有效使用。
此外，本发明的皮芯复合纤维的皮部包括6-尼龙树脂。
如此，只要是芯部中使用硬链段为6-尼龙的聚酰胺嵌段共聚物、皮部中使用6-尼龙树脂的皮芯复合纤维，就能够表现优异的吸湿性、抗静电性和接触冷感性。
上述6-尼龙树脂在95.7％硫酸溶液中的相对粘度优选为2.1～2.9，其中优选为2.1～2.6。如果在该范围，就不易发生制纱工序中的断纱，不易发生皮芯比率不均，纱质也优异。
本发明的皮芯复合纤维，从纤维强度、染色性、吸湿性、抗静电性和接触冷感性的观点出发，纤维横截面中的芯部和皮部的面积比率优选为3/1～1/5。更优选1/1～1/3。
本发明的复合纤维，如上所述，通过制成芯部使用硬链段为6-尼龙的聚醚嵌段酰胺共聚物、皮部使用6-尼龙树脂、使其具有不在纤维表面露出芯部的纤维横截面形状的复合纤维，能够保持良好的抗静电性、吸湿性和接触冷感性，并且生产率良好，在作为与聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等交叉编织的后续工序的在170℃～200℃的热定型中，还能够防止芯部脱落、布帛黄变硬化等问题。
本发明的复合纤维的粗细(总纤度)没有特别限定，主要为了保持作为衣料原材料的良好的质地，优选在1dtex～100dtex的范围。此外，本发明的复合纤维的单纱纤度同样没有特别限定，优选为0.5dtex～50dtex的范围。
本发明的复合纤维的强度没有特别限定，但是，从保持良好的制纱操作性、制造编织工序的通过性、或制成布帛时保持强度的观点出发，优选为2.0cN/dtex以上，更优选为2.5cN/dtex以上。
此外，本发明的复合纤维，作为形成布帛的纤维，可以以任意形态使用，可以为复丝、单丝、短纤维等任一种。此外，丝可以为假捻加工纱、空气混纤纱、包芯纱等花式纱(fancyyarn，意匠糸)、包覆纱，短纤维可以为纺织纱。
此外，由本发明的复合纤维所制造的布帛的形态没有特别限定，针织组织不限于纬编、经编，也可以是各自的变化组织。机织组织可以为平纹织、斜纹织、缎纹织等，或者各自的变化组织，此外也可以是小提花(dobby)或者大提花(Jacquard)等。此外，也可以作为透孔织品、无纺布、毛毡利用。
这样的布帛的形态中，单位面积重量、针距等没有特别规定。此外，可以以100质量％使用本发明的复合纤维，也可以与其他纤维交叉针织、交叉机织来使用。使用比例也没有特别限定，优选以20质量％～100质量％使用本发明的复合纤维。
通过将具有如此功能的布帛制成内衣、毛衣、衬衫、连裤袜等的衣料品、训练服等的运动衣料品、床单、夹棉等的床上用品的材料，能够使这些产品具有功能。
接着，说明本发明的复合纤维的制造方法的例子。
本发明的复合纤维能够通过通常的复合熔融纺纱装置制造。其方法可以列举：以纺纱速度400m/分钟～1800m/分钟卷取未拉伸纱、然后进行拉伸的传统方式；以纺纱速度2500m/分钟～5000m/分钟进行卷取的高速纺纱方式；一边将纺出的未拉伸纱连续拉伸一边卷取的纺拉成型(spin-draw)方式等，没有特别限定。
实施例
以下，列举实施例，详细说明本发明。此外，本发明不限于下述的实施例。
纤维的断裂强度和断裂伸长率，基于JIS L1013，使用(株)岛津制作所制造的AGS-1KNG AUTOGRAPH拉伸试验机，在试样纱长度20cm、拉伸速度20cm/min的条件下，测定并求出试样伸长断裂时的强度和伸长率。
在95.7％硫酸溶液中的相对粘度如下求出：将相对于95.7％硫酸50ml溶解有6-尼龙树脂0.5g的溶液，通过奥斯特瓦尔德(Ostwald)粘度计在25℃恒温下流下，将其流下时间除以硫酸的流下时间而求出。
[实施例1]
芯部使用硬链段为6-尼龙、软链段为聚乙二醇的聚醚嵌段酰胺共聚物(Arkema公司制造PEBAX MH1657)，皮部使用在95.7％硫酸溶液中的相对粘度为2.43的6-尼龙(DSM公司制1010J)，通过熔融纺纱得到芯部/皮部的面积比为1/1的芯部不露出的形状的皮芯复合纤维。纤度设为78dtex，丝数设为24。断裂强度为2.29cN/dtex，断裂伸长率为50.5％。
[实施例2]
芯部使用硬链段为6-尼龙、软链段为聚乙二醇的聚醚嵌段酰胺共聚物(Arkema公司制造PEBAX MH1657)，皮部使用在95.7％硫酸溶液中的相对粘度为2.43的6-尼龙(DSM公司制1010J)，通过熔融纺纱得到芯部/皮部的面积比为1/2的芯部不露出的形状的皮芯复合纤维。纤度设为78dtex，丝数设为24。断裂强度为3.04cN/dtex，断裂伸长率为51.5％。
[实施例3]
芯部使用硬链段为6-尼龙、软链段为聚乙二醇的聚醚嵌段酰胺共聚物(Arkema公司制造PEBAX MH1657)，皮部使用在95.7％硫酸溶液中的相对粘度为2.43的6-尼龙(DSM公司制1010J)，通过熔融纺纱得到芯部/皮部的面积比为1/3的芯部不露出的形状的皮芯复合纤维。纤度设为78dtex，丝数设为24。断裂强度为3.44cN/dtex，断裂伸长率为53.5％。
[比较例1]
芯部使用硬链段为12-尼龙、软链段为聚乙二醇的聚醚嵌段酰胺共聚物(Arkema公司制造PEBAX MV1074)，皮部使用在95.7％硫酸溶液中的相对粘度为2.43的6-尼龙(DSM公司制1010J)，通过熔融纺纱得到芯部/皮部的面积比为1/2的芯部露出的形状的部分开口型皮芯复合纤维。纤度设为78dtex，丝数设为24。
[比较例2]
芯部使用硬链段为6-尼龙、软链段为聚乙二醇的聚醚嵌段酰胺共聚物(Arkema公司制造PEBAX MH1657)，皮部使用聚对苯二甲酸乙二醇酯，通过熔融纺纱得到芯部/皮部的面积比为1/2的芯部不露出的形状的皮芯复合纤维。纤度设为84dtex，丝数设为24。
[比较例3]
使用在95.7％硫酸溶液中的相对粘度为2.43的6-尼龙(DSM公司制造1010J)，通过熔融纺纱，得到单纱。纤度设为78dtex，丝数设为24。
将实施例和比较例中得到的纤维通过圆筒编织机制成筒编坯布。将得到的筒编坯布作为以下的各性能评价用的样品。下面记载评价方法。
1)吸湿性
测定用真空干燥机绝对干燥之后的筒编坯布的重量W0，25℃、60％RH的环境下的平衡重量W1和30℃、98％RH的环境下的平衡重量W2。设为(W2-W1)×100/W0＝吸湿率差ΔMR(％)，进行比较，ΔMR越大则吸湿性越好。
2)抗静电性
根据JIS L1094-1997的摩擦带电衰减测定，在以下条件下进行筒编坯布的初期摩擦带电压测定。
摩擦带电压测定装置：静电测试仪(Electro static tester)
摩擦布：羊毛
摩擦方向：纵向
精炼处理：有
温湿度：22℃，33％RH
3)接触冷感性(q-max)
对于筒编后、精炼、干燥、染色得到的布帛(编织物片)，使用KATO TECH CO.,LTD.制造的Thermolab II型测定器，在室温28.7℃、湿度60％RH的房间里，将BT-Box调节为38.7℃，在充分调湿的样品上载置BT-Box(压力10g/cm2)，测定10℃的温度差时的每单位面积的热流速。本测定方法中，q-max优选为0.150(J/cm2·sec)以上。
4)透射率
利用(株)岛津制作所制造的自记分光光度计(UV-3101PC)，重叠两张筒编坯布，测定透射率。
关于吸湿性评价的结果如表1所示。实施例1～3、比较例1、2中，确认到了吸湿性。特别是，实施例1、2中，ΔMR为高的值，吸湿性优异。
[表1]
ΔMR(％)
实施例1 10.1
实施例2 7.7
实施例3 5.0
比较例1 5.1
比较例2 4.3
比较例3 2.3
对于本发明的实施例2和比较例品，抗静电性评价结果如以下表2所示。不使用聚醚嵌段酰胺共聚物的比较例3，没有确认到抗静电性。芯部的硬链段为12-尼龙的比较例1、皮部为聚酯的比较例2的抗静电性良好，而本发明的实施例2的抗静电性特别优异。
[表2]
初期摩擦带电压(V)
实施例2 1830
比较例1 3500
比较例2 -4660
比较例3 13800
对于本发明的实施例2和比较例品，关于接触冷感性评价的结果如表3所示。实施例2和比较例1中，确认到了接触冷感性，本发明的实施例2显示特别优异的接触冷感性。
[表3]
q-max(J/cm2·sec)
实施例2 0.171
比较例1 0.156
比较例2 0.140
比较例3 0.134
对于本发明的实施例2和比较例3，在对热作用有影响的波长700～2400nm的近红外区域，测定透射率，平均值示于表4。与比较例3的透射率相比较，实施例2的透射率低，得到良好的隔热性。
[表4]
平均透射率(％)
实施例2 13.1
比较例3 18.9
以聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯的热定型温度190℃实施1分钟的热处理之后的布帛的外观如表5所示。其中，没有变化的为○，聚合物脱落、黄变的为×。
[表5]
实施例1 ○
实施例2 ○
实施例3 ○
比较例1 ×
比较例2 ○
比较例3 ○
实施例品和比较例品中，比较纤维化的工序中的断纱发生率，结果实施例品、比较例3的样品的断纱发生率低，比较例1和比较例2的断纱发生率高，生产率差。此外，将实施例品和比较例品保管在相同的纸箱内，3个月后确认色相，只有比较例1观察到了纤维的黄变。
此外，实施例品中都没有皮芯比率不均，且纱质优异，但是比较例2的样品产生了皮芯比率不均。
此外，将实施例1～3中得到的纤维用酸性染料染色，结果染色性也良好。将实施例1～3、比较例1～3中得到的复合纤维与聚氨酯交叉编织后热处理并进行加工，结果使用比较例1的纤维的编织物，聚合物脱落、黄变，但是实施例品既没有聚合物脱落，也没有黄变。
如上所述，实施例品是具有吸湿性、抗静电性和接触冷感性并且即使与聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯交叉编织在后续工序的问题也少的复合纤维。此外，实施例2的样品，近红外线的波长的透射率低，隔热性良好，因此也可以适用于要求隔热性的用途。

Claims (1)

1.一种皮芯复合纤维，其特征在于：
包括芯部和皮部，该皮芯复合纤维为芯部不在纤维表面露出的形状的皮芯复合纤维，将下述通式(1)所示的硬链段为6-尼龙的聚醚嵌段酰胺共聚物作为芯部，将6-尼龙树脂作为皮部，纤维横截面中的芯部和皮部的面积比率为3/1～1/5，
式中，PA为聚酰胺单元(硬链段)，PE为聚醚单元(软链段)，n表示重复单元。
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