CN105874111B - 海岛复合纤维、复合极细纤维和纤维产品 - Google Patents

海岛复合纤维、复合极细纤维和纤维产品 Download PDF

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Abstract

本发明提供了海岛复合纤维、复合极细纤维和纤维产品。所述海岛复合纤维,在纤维截面中岛成分以点状散布在海成分中而配置,岛成分具有由2种以上的不同聚合物接合形成的复合形态,该岛成分的接合部的长度L和复合岛成分的直径D之比L/D为0.1~10.0。提供了一种海岛复合纤维,由于其是高次加工性良好的海岛复合纤维,所以能够用既有的设备保持高的生产性和品质,并且通过除去海成分而得到的极细纤维具有优异的触感,具有形态控制的功能。

Description

海岛复合纤维、复合极细纤维和纤维产品
技术领域
本发明涉及与纤维轴垂直的方向的纤维截面由岛成分和包围岛成分而配置的海成分构成的复合纤维,其中的岛成分由2种以上的聚合物形成。此外,涉及将该海岛复合纤维进行脱海处理而得到的复合极细纤维。进而涉及至少一部分由这些海岛复合纤维或复合极细纤维构成的纤维产品。
背景技术
使用聚酯、聚酰胺等热塑性聚合物的纤维,力学特性、尺寸稳定性优异,不仅在衣料用途,而且在内部装饰、车辆内饰、产业用途等中被广泛应用。但是,在纤维的用途多样化的现代,其要求特性也变得多种多样,已经提出了通过纤维的截面形态而赋予质感、蓬松性等感性效果的技术。其中、“纤维的极细化”,对于纤维本身的特性和制成布料之后的特性效果大,在控制纤维的截面形态的观点中是主流的技术。
制造极细纤维的方法,考虑高次加工中的操作性等,利用成为极细纤维的岛成分被海成分覆盖的海岛复合纤维的方法在工业上被大量采用。在该方法中,纤维截面中,预先在由易溶解成分形成的海成分中配置大量由难溶解成分形成的岛成分,在制成纤维或纤维产品之后,通过将海成分溶解除去,能够由岛成分生成极细纤维。该方法,作为在现代工业中生产的极细纤维、特别是,微细纤维产品的制造方法被大量采用,最近,随着该技术的高度化,已经能够制造纤维径变得更小了的纳米纤维。
单纤维径为几个微米的微细纤维和数百纳米的纳米纤维,其单位重量的表面积(比表面积)与通常纤维(纤维径:数十微米)相比较,与纤维径的2次方成正比例大幅增加。此外还知道,其刚性(截面2次矩)也依赖于纤维径 而增加,所以表现出由其顺从性织造出的独特的触感。
因此,发挥出通常纤维所得不到的特异特性,因而人们尝试着利用其例如,通过接触面积的增大而带来的擦拭性能的提高、通过超比表面积效果而带来的气体吸附性能、独特的柔软触感,不仅在衣料用途中,而且在各种用途中展开。
现有技术文献
专利文献
关于以上的纤维的极细化技术,有许多提案,在专利文献1、专利文献2中提出了其终极技术。
专利文献1中通过规定海岛型复合纤维中的纤维直径和岛成分的平均直径和其配置,能够得到海成分溶解后的(极细)纤维的韧度(toughness)为20以上的高力学特性的极细纤维(纳米纤维)。专利文献1是使用海岛复合纤维制造极细纤维的方法,为了预防在将海成分溶解除去时,由岛成分形成的极细纤维也受到额外的处理,规定了海岛截面的截面参数。专利文献1中有得到较高的力学特性的记载,有提高在纤维产品中展开应用的可能性。
作为极细纤维束的触感、质感的改善对策,在专利文献2中提出了采用具有较柔软的特性的聚对苯二甲酸丙二醇酯作为岛成分的方案。专利文献2,能够获取比专利文献1轻柔性、柔软性得到改善的极细纤维束和纤维产品。
专利文献3中记载了一种海岛复合纤维,其主要由0.001~0.3丹尼尔(纤维径相当于300nm~6μm)的聚酰胺和聚酯这2种以上的超极细纤维成分在实质上不聚集成群的状态下分散排列而形成岛成分。使用该技术,通过从上述海岛复合纤维除去海成分,实施加热处理,由聚酯和聚酰胺形成的极细纤维各自独立地收缩,利用该极细纤维的收缩差等将极细纤维彼此的取向打乱,由此在极细纤维束内产生丝长差别,与以往的极细纤维相比,能够获取在厚度方向上具有膨松感的织物。
专利文献1:日本特开2007-100243号公报(权利要求)
专利文献2:日本特开2011-157646号公报(权利要求)
专利文献3:日本特开平5-222668号公报(权利要求、第2页、第3页)
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1中记载的以往那样的海岛复合纤维中,脱海后的极细纤维具有一根一根不弯曲,以笔直状态成束状的倾向。因此,极细纤维彼此的取向整齐,纤维间空隙非常小,所以如果对极细纤维束施加外力,则极细纤维在不开纤的情况下大半部分以束状移动,因而,能够由纤维径的缩小化所期待的柔软性、纤细的触感有时会受到限制。此外,由这种极细纤维束制成的布帛,由于厚度方向的膨胀难以表现出来,纤维间空隙小,所以很多情况会成为需要毛细管现象的吸水性和污垢的捕捉性能不足的纤维产品。
作为该对策,可以想到以海岛复合纤维的形态实施假捻加工,或由与其他种类的聚合物所形成的通常纤维进行混纤等。但是,在任一种情况,在除去海成分之后,都没有使残留有原本的海岛复合纤维截面的历程的极细纤维束的状态(蓬松性等)得到显著改善,特别是单独使用极细纤维,在重视触感、质感的高功能服装(外套、内衣等)、或需要高精度擦拭性能的高功能抹布中展开应用都是困难的,与前述通常纤维的混纤、编织组成的构造等、布帛的组成设计等无效地变复杂化,有时其用途展开受到限制。
专利文献2由于形成极细纤维的取向整齐的纤维束,所以即使是在作为极细纤维束多少有些柔软时,也仍然难以说能够充分发挥出由极细纤维编织出的柔软、纤细质感,此外,尤其是极细纤维间的空隙率非常小,不能消除由该极细纤维构成的织物的蓬松性的不足。
专利文献3的技术,是实施加热处理,利用极细纤维间的收缩差的技术。换而言之,极细纤维通过收缩而表现出蜷缩形态,另一方面,在另一极细纤维中依然保持笔直的状态,有时由该笔直状态的极细纤维使纤维束内的取向的混乱受到限制。
因此,对于获得在发挥极细纤维所特有的柔软性的同时具有蓬松性的 织物来说是不充分的,迫切希望开发出能够获得以下高功能高质感纤维产品的合适的复合纤维:最大限度发挥出极细纤维特有的柔软性和其纤细的触感、在厚度方向上具有膨胀感的高功能高质感纤维产品。
本发明的课题是提供能够使用既有的设备以高生产性制造复合极细纤维的海岛复合纤维,所述复合极细纤维具有源于极细纤维的纤细触感、具有力学特性、耐磨耗性、蓬松性,以及高功能加工处理、形态控制等各种功能。
解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的海岛纤维具有以下构造。即:
一种海岛复合纤维,在纤维截面中岛成分以点状散布在海成分中而配置,岛成分具有由2种以上的不同聚合物接合形成的复合形态,该岛成分的接合部的长度L和复合岛成分的直径D之比L/D为0.1~10.0。
本发明的复合极细纤维具有以下构造。即:
一种复合极细纤维,是对所述海岛复合纤维进行脱海处理而得到的。
本发明的纤维产品具有以下构造。即:
至少一部分由所述海岛复合纤维或所述复合极细纤维构成的纤维产品。
本发明的海岛纤维,优选由2种以上的不同聚合物接合而成的岛成分的直径为0.2μm~10.0μm。
本发明的海岛复合纤维,优选在由2种以上的不同聚合物接合而成的岛成分中,岛成分的直径偏差率为1.0~20.0%。
本发明的海岛复合纤维,优选在由2种以上的不同聚合物接合而成的复合型的岛成分中,岛成分中的复合比为10/90~90/10。
本发明的海岛复合纤维,优选岛成分聚合物粘度I和海成分聚合物粘度S之比S/I为0.1~2.0。
这里的岛成分聚合物粘度I是指2种以上的岛成分聚合物中粘度最高的岛成分聚合物的粘度。
本发明的海岛复合纤维,优选岛成分接合成双金属型。
本发明的海岛纤维,优选岛成分接合成双金属型。
本发明的复合极细纤维,优选是与纤维轴垂直的方向的纤维截面具有由2种聚合物贴合而成的结构的双金属型,单丝纤度为0.001~0.970dtex,蓬松性为14~79cm3/g。
本发明的复合极细纤维,优选伸缩伸长率为41~223%。
发明效果
如果利用本发明的海岛复合纤维,则能够制造纤维径大幅缩小了的极细的复合纤维,能够获得在各种用途领域中展开应用的高功能纤维。即、由本发明的海岛复合纤维除去海成分而得到的极细纤维是具有2种以上聚合物的特性的复合极细纤维。因此,能够成为在具有源于极细纤维的纤细触感的同时,除了力学特性、耐磨耗性、蓬松性以外还具有高功能加工处理、形态控制等各种功能的复合极细纤维,能够在极细纤维的用途中大展身手。
此外,本发明的海岛复合纤维,在除去海成分之前具有与通常的纤维同等的纤维径,复合型的岛成分被海成分被覆。因此,与通常的海岛复合纤维相比,高次加工性良好,还兼有以下工业优点:能够利用既有的设备,以高生产性制造品质优异的高功能纤维材料。
附图说明
图1是用于说明岛成分的截面形态的概要图,是本发明的复合型的岛成分或复合极细纤维的例子,图1(a)是芯鞘型截面、图1(b)是双金属型截面、图1(c)是分割型截面、图1(d)是海岛型截面。
图2是用于说明海岛复合型的岛成分的概要图。
图3是海岛复合纤维的一例截面的概要图,是岛成分具有双金属结构的海岛复合截面的例子。
图4是用于说明本发明的海岛复合纤维的制造方法的说明图,是复合模头的一例形态,图4(a)是构成复合模头的主要部分的正截面图,图4(b)是分配板的局部横截面图、图4(c)是排出板的横截面图。
图5是在最终分配板中配置分配孔的一例实施方式,图5(a)、图5(b)、图5(c)是最终分配板的局部放大图。
具体实施方式
下面基于优选实施方式来对本发明进行具体说明。
本发明的海岛复合纤维,是在与纤维轴垂直的方向的纤维截面中具有岛成分以点状散布在海成分中的形态的纤维。
这里,本发明的海岛复合纤维中,该岛成分具有由2种以上的不同聚合物接合而成的复合截面是必要的。该复合型的岛成分是指,聚合物特性不同的2种以上的聚合物以实质上不分离的接合状态存在,可以是在通常的复合纤维中可以看到的、一种成分包覆另一种成分的芯鞘型(图1(a)),由2种以上的成分贴合而成的双金属型(图1(b)),在一种成分上条状配置另一成分的分割型(图1(c)),以及在一种成分中点状散布着另一成分的海岛型(图1(d))等、这些2种以上的聚合物接合而成的任一种复合形态。
本发明的岛成分形成的、2种以上的聚合物实质上不分离的、接合状态是指,岛成分用聚合物A(聚合物A:图2的1)和岛成分用聚合物B(聚合物B:图2的2)具有接合面而接合的状态。因此,即使是在除去被覆的海成分聚合物(聚合物C:图2的3)之后,聚合物A和聚合物B也呈一体存在而不剥离的状态。
此外,在这些岛成分的复合形态中、各成分没有必要上下左右对称配置,还可以是例如,在偏心芯鞘结构或海岛结构中岛成分偏颇存在等改性了的复合形态。进而,这些复合形态还可以是将2种以上的复合结构混杂化了的,可以进行各种选择,如在具有海岛截面的同时表层的海成分层的厚度增加了的芯鞘和海岛的混杂结构,在双金属型的截面中还设置鞘成分的芯鞘和双金属的混杂结构等。
如果利用这些多种多样的复合形态,则能够赋予极细纤维2种以上的聚合物所具有的特性。因此,根据使用的用途,例如,在要赋予极细纤维耐磨耗性时,可以使芯成分和鞘成分的分子量不同以使纤维结构的取向上产 生差异,或者作为鞘成分使用共聚了第3成分的聚合物,而形成芯鞘型截面。此外,出于赋予极细纤维功能剂的的目的,还可以将聚苯乙烯等的非晶聚合物配置成鞘成分,以聚酯、聚酰胺等作为芯成分,使极细纤维的实质上的力学特性由芯成分承担而构建。这种结构能够充分利用发挥极细纤维的比表面积,所以是优选的利用形态之一。
此外,在以赋予这种极细纤维功能剂为目的时,优选选择分割型、海岛型,它们能够通过条带(slit)等增加比表面积或获得锚固效果。利用芯鞘型、海岛型的截面,形成易溶解聚合物存在于岛成分内的结构,通过将极细纤维内的易溶解成分溶解除去,能够获得赋予轻量性的极细中空纤维。特别是,在利用海岛型时会形成莲藕样的中空结构,所以即使是在压缩方向上受力时,也不易被压瘪,这对于形成极细中空纤维是优选的。
这些复合形态中的、聚合物特性不同的2种以上的聚合物贴合而成的双金属结构,能够在使后述的复合聚合物流的形成、高次加工等不变得复杂的情况下,大大提高极细纤维或由其制成的产品的功能,从这样的观点来看是优选的。
本发明的复合纤维,在纺丝工序、拉伸工序之类的制丝工序中复合纤维成一体而伸长变形。因此,根据该聚合物的刚性,由伸长变形产生的应力成为内部能量而蓄积在岛成分、海成分中。在不具有海成分的通常的纤维的情况,例如,在没有充分形成纤维结构的未拉伸纤维的情况,在将纤维卷取后,由于变形缓和等等,内部能量被释放出来了。另一方面,本发明的情况,由于具有海成分,所以基本上根据该海成分的举动而变形受到约束。因此,在卷取等之后放置时也能够保持内部能量充分蓄积在复合型的岛成分中的状态。因而,在除去海成分后,通过岛成分将蓄积的内部能量释放出来而表现出蜷缩。这里,在表现该蜷缩性时,在不同的2种聚合物贴合而成的双金属结构的情况,由于聚合物间蜷缩性的表现不同,所以除了极细纤维的截面方向以外,在纤维轴方向上也弯曲,能够表现出以往的极细纤维所不可能具有的三维立体的螺旋结构。
这意味着,不需要实施假捻等追加的高次加工,仅用海岛复合纤维通 常进行的脱海处理,就能够在极细纤维间形成合适的空隙。该现象,从极细纤维的高功能化的观点来看具有非常重要的意义,不仅能够大大提高以往所说的极细纤维特有的柔软和纤细的触感,而且多以束状集束的极细纤维束通过其螺旋结构而开纤性大幅提高,比表面积效果、纤维间空隙的毛细管现象、功能剂的保持功能等各种功能变得更加显著。
为了使该过去所不具有的特征实用地且有效地发挥出来,优选复合极细纤维具有一定程度的蓬松性,本发明的复合极细纤维的蓬松性优选为14~79cm3/g。
以往的极细纤维,由于纤维间空隙小,所以在将其用作例如抹布时,为了赋予其捕捉污垢的功能,除了进行针扎孔(needle punches)、喷水(water jet)之类的物理性刺激以外,还需要进行提高极细纤维束的开纤性的处理。另一方面,在具有上述蓬松性的情况,意味着具有充分的开纤性,对于以往的极细纤维来说是必要的开纤处理的必要性变没。此外,通过省略这种工序,能够预防在开纤工序中产生的极细纤维的折断、脱落,制成品质优异的高功能抹布。
这种三维立体的螺旋结构形成的纤维间空隙,在以毡、片状物等形式在过滤器的用途中应用时,也能够表现其效果。即、随着该纤维径的缩小化而空气尘埃的捕集效率提高,除此以外,通过该纤维间空隙,对于以往的极细纤维来说成为课题的压力损失得到降低、堵眼得到抑制,从而长寿命化变为可能,能够作为高功能过滤器用原始材料使用。如果考虑用于这种过滤器用途,则该蓬松的性能效果能够有效发挥作用。
在用于高功能服装的用途,加工成机织或针织物等布帛时,能够使功能剂以及用于赋予功能剂的粘合剂等的含浸性比以往技术提高。即临时进入到纤维间的功能剂等被极细纤维所形成的微细空隙捕捉,所以其耐久性也变得优异。如果想到含浸这种具有一定程度的粒子的树脂、功能剂,则更优选该蓬松性为20~79cm3/g。
这里,蓬松性是指将由海岛复合纤维制成的布帛在充满了能够溶解海成分的溶剂的脱海浴(浴比1:100)中溶解除去海成分的99wt%以上,得到 由复合极细纤维形成的布帛,将该布帛依照JIS L 1096(2010)来评价、得到的蓬松性。即、根据测定的单位厚度t(mm)和单位质量Sm(g/m2),依照下述式求出布帛的蓬松性Bu(cm3/g),将小数点第3位以下四舍五入,将所得的值作为本发明中的蓬松性。
该双金属型的复合极细纤维,能够表现出以往的极细纤维绝对不能表现的三维立体螺旋结构所引起的伸缩性,其与极细纤维原本的柔软、纤细的触感相互作用而具有优异的质感。
该螺旋结构发挥出以往的极细纤维所没有的伸缩性,本发明的复合极细纤维,伸缩伸长率优选为41~223%。如果在该范围,则具有本发明特有的良好的伸缩性,与后述的纤度相互作用而具有良好的触感。
这里所说的伸缩伸长率,是指从海岛复合纤维中溶解除去99wt%以上的海成分而得到复合极细纤维,将获得的复合极细纤维制成绞,在温度25℃湿度55%RH下放置1天,然后施加1.8×10-3cN/dtex的负荷,测定此时的绞长(初始试料长:L0),接下来使负荷为88.2×10-3cN/dtex,测定60秒后的绞长(L1),代入下述式算出伸缩伸长率E(%)。将相同的操作用同一标准反复进行5次,将平均值的小数点第2位四舍五入而求出。
为了发挥出该以往所没有的非常舒服的质感,由本发明的海岛复合纤维得到的双金属型的复合极细纤维优选单丝纤度为0.001~0.970dtex。即、由双金属结构带来的伸缩性的表现依赖于纤维径而表现。因此,在使用日 本特开2001-131837号公报、日本特开2003-213526号公报中提出的具有所谓的通常的纤维径(数十μm)的双金属纤维时,在伸缩性的调整中存在限制,在表现过度时有时会感到紧勒感。另一方面,本发明能够比较自由地控制聚合物的组合和其纤维径,进而能够使其纤维径为数μm(0.970dtex)以下。因此,极细纤维所表现出来的适度的伸缩性赋予了舒适的拿住感,进而通过该微细的螺旋结构,能够与人的皮肤非常柔软地接触,具有舒服的触感。继续深入该现象,在设想应用到与人的皮肤接触的内衣时,更优选复合极细纤维的单丝纤度为0.001~0.400dtex。在该范围内时,通过低伸缩性而无紧勒感,通过极细纤维的接触面积而确保了与人的皮肤之间的摩擦,动作追随性优异。因此,能够作为在长时间穿用时无压迫感的高功能内衣穿用。特别是,这些特性是能够适合于运动用途等的特性。如果为了能够追随运动用途等的剧烈动作而考虑确保拿住感,可以列举出复合极细纤维的单丝纤度为0.050~0.400dtex的范围作为特别优选范围。如果在该范围,则根据布帛的组成不同,有的能够通过纤维间的空气层赋予保温性、吸水性。
这里所说的单丝纤度是指,从本发明的海岛复合纤维中在保持丝束的情况下除去99%以上的海成分,将获得的复合极细纤维束在温度25℃、湿度55%RH的气氛中测定单位长度的重量,由该值算出相当于10000m的重量。将该复合极细纤维束的重量除以纤维束中存在的丝数(相当于岛数),算出单丝纤度。将相同的操作重复10次,将其简单的平均值的小数点第4位以下四舍五入,将所得的值作为复合极细纤维的单丝纤度。
此外,作为具有伸缩性的高密度机织物,能够作为羽绒夹克等外套应用,通过复合极细纤维所形成的微细凹凸所引起的深色效果,能够表现出优异的显色性,其具有以往的纤维所不能表现的深度。
本发明的特征性的复合型岛成分的截面形状,圆圆的截面、短轴和长轴之比(扁平率)大于1.0的扁平截面自不用说,还可以是三角形、四角形、六角形、八角形等的多角形截面、一部分上具有凹部的不倒翁型截面(daruma-shaped)、Y型截面、星型截面等各种截面形状,通过这些截面形 状能够控制布帛的表面特性和力学特性。
本发明的岛成分具有以下特征:2种以上的聚合物一体存在,这样除了能够表现出极细纤维的特性,而且还能够确保在纺丝、拉伸中的制丝性和高次加工的通过性。因此,卷取得到的复合纤维或在将该复合纤维进行高次加工时需要预防剥离或分离,为此需要将聚合物A和聚合物B的接合部的长度L(图3的4)与复合岛成分的直径D(图3的5)之比L/D设定在0.1~10.0。
这里所说的接合部的长度L、和由2种以上的聚合物复合化而成的岛成分的直径D是以下那样求出的。
即、使用环氧树脂等包埋剂将由海岛复合纤维形成的复丝包埋,将该横截面用透射电子显微镜(TEM)以能够观察到100根以上的岛成分的倍率拍摄图像。此时,如果实施金属染色,则能够利用聚合物间的染色差,使岛成分和该岛成分的接合部的反衬度清晰。由拍摄到的各图像中在同一图像内任意性地选择100根岛成分,测定外切圆径,所得的值相当于本发明中所称的岛成分的直径D。这里,当在1根复合纤维中观察不到100根以上的岛成分时,包含其它纤维在内、只要是观察到合计100根以上的岛成分即可。这里所说的外切圆径是指,将2维拍摄的图像中的垂直纤维轴的方向上的截面作为切面,与该切面外切点最多、为2点以上的圆的直径。如果使用图3所示的双金属结构的岛成分进行说明,则图3的虚线(图2的5)中所示的圆就相当于这里所说的外切圆。
此外,使用测定了岛成分的直径D的图像,对100根以上的岛成分进行评价。测定能够二维看到的聚合物A和聚合物B的接合长度,该值相当于本发明中所说的接合部的长度L。具体地将在实施例的项目中、“D.岛成分的直径和岛成分的直径偏差率(CV[%])”中进行说明。
再者,本发明的海岛复合纤维,也可以L/D为10.0以上,但为了使实现后述的本发明的模头设计容易,L/D的实质上限为10.0。
本发明的海岛复合纤维中、复合岛成分中的L/D需要为0.1~10.0。L/D为0.1~10.0意味着“2种以上的聚合物具有明确的接触面,成为一体而接合”,对于剥离、分离而言,优选接合部的长度(L)相对于岛成分的直径(D) 具有固定的长度而存在。关于这一点,将即使是在制丝工序、高次加工工序等中复合纤维发生弯曲或被摩擦等、受到强外力时,复合型的岛成分也能够在不发生剥离、分离的情况下存在的范围确定为L/D的范围。
从抑制该剥离的观点,在本发明的复合型的岛成分实质上是一种聚合物被另一种聚合物包覆的芯鞘型(图1(a))、分割型(图1(c))和海岛型(图1(d))时,L/D的值优选为1.0以上10.0以下,更优选为L/D为1.0以上5.0以下。如果处于该范围,则意味着复合型的岛成分中聚合物彼此具有充分的接触面而存在,比较薄薄地形成的岛成分的海部能够不发生破裂、剥离等而存在。
此外,在双金属型(图1(b))的岛成分中,从抑制剥离的观点来看,优选L/D的值为0.1以上5.0以下。特别是,双金属型的岛成分在除去海成分时或其后的热处理后,具有与聚合物的收缩差相应地表现出螺旋结构的特征,所以考虑到该结构的表现以及螺旋结构的极细纤维的耐久性,更优选L/D为0.1以上1.0以下。
如以上所述,本发明的海岛复合纤维具有以往所没有的复合型的岛成分,该岛成分中2种以上的聚合物具有所需的接合面而存在,在除去海成分后,能够获得以往所没有的、具有2种以上的聚合物特性的极细纤维。这里,由该复合型的岛成分构成的极细纤维的特征是,具有取决于其纤维径的优异的触感,同时能够赋予力学特性、耐磨耗性、蓬松性,以及在高功能加工处理、形态控制等用途中展开时所需的功能。为此,为了确保该特征性的触感,优选复合型的岛成分的直径(岛成分的直径:D)优选为0.2μm~10.0μm。
本发明的海岛复合纤维,岛成分的直径还可以低于0.2μm,但通过为0.2μm以上,能够抑制在制丝工序中岛成分发生局部破断等,预防在后加工工序中发生断丝等。此外,在由本发明的海岛复合纤维产生极细纤维时,具有能够使加工条件的设定简易的效果。另一方面,为了使本发明的目的、即极细纤维所特有的纤细触感、微细纤维间空隙所织造出的各种功能比通常的纤维优异,优选岛成分的直径为10μm以下。本发明的岛成分的直径可以在0.2~10.0μm的范围根据加工条件、目的用途来适当设定,但是为了 使前述极细纤维所特有的特性更为有效的发挥,更优选岛成分的直径为0.5μm~7.0μm的范围。进而考虑到高次加工中的工序通过性、脱海条件设定的简易性、操作性,特别优选为1.0μm~5.0μm。
本发明的岛成分优选具有10μm以下的极细直径,从提高由该岛成分构成的极细纤维的品质的观点,优选岛成分的直径偏差率为1.0~20.0%。处于该范围意味着,在复合截面中不会局部有粗大的岛成分或极小的岛成分存在,任一岛成分都质地均匀。这使得在制丝工序、高次加工工序中复合纤维截面上不存在应力偏颇在一部分岛成分上的情况,能够均等分配,所以岛成分都是高取向,形成充分的纤维结构。此外,从微观上讲,从抑制在复合纤维的截面中应力发生偏颇、抑制引发断丝等的观点来看也是优选的。特别是在实施脱海处理时,该效果间接性产生影响,由于在该偏差率小时前述的纤维结构差别、其比表面积的变化受到抑制,所以不存在极细纤维的折断、脱落等,成为品质优异的极细纤维。从以上的观点来看岛成分的直径偏差率越小越优选,更优选为1.0~15.0%。特别是,在是具有双金属结构的极细纤维的情况,其蓬松性、伸缩性依赖于随着应力的历程而蓄积的内部能量的部分大,岛成分的直径偏差率特别优选为1.0~10.0%。如果在该范围,则例如应力偏颇于岛成分的一部分上、局部性螺旋结构的表现程度不同的极细纤维的存在这些情况都没有了。因此,局部性的起毛等变没,在用于内衣等直接与人的皮肤接触的产品、成为外层而接受摩擦的产品等时优选。
这里所说的岛成分的直径偏差率是指,用前述岛成分的直径同样的方法,对海岛复合纤维的截面进行二维撮影,对任意性选取的100根以上的岛成分进行测定,根据岛成分直径的值求出的直径偏差率。即、是根据岛成分的直径的平均值和标准偏差,通过:岛成分的直径偏差率(岛成分的直径CV[%])=(岛成分的直径的标准偏差/岛成分的直径的平均值)×100(%)而算出的值。对同样拍摄的10个图像评价该值,将10个图像的结果的简单的数平均作为岛成分的直径偏差率,将小数点第二位以下四舍五入。
本发明中的海岛复合纤维和极细纤维,如果考虑高次加工中的工序通 过性、和实质性使用,则优选具有一定以上的韧性,可以以纤维的强度和伸长率作为指标。这里所说的强度是,以JIS L1013(1999年)所示的条件求出纤维的负荷-伸长曲线,将破断时的负荷值除以初始纤度所得的值,伸长率是破断时的伸长除以初始试长所得的值。这里,初始纤度是指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的重量的值。
本发明的复合纤维的强度优选为0.5~10.0cN/dtex、伸长率为5~700%。本发明的海岛复合纤维,能够实现的强度上限值为10.0cN/dtex,能够实现的伸长率的上限值为700%。此外,在将本发明的极细纤维用于内衣、外套等的一般衣料用途中时优选强度为1.0~4.0cN/dtex、伸长率为20~40%。此外,在使用环境严酷的运动衣料用途等中,优选强度为3.0~5.0cN/dtex、伸长率为10~40%。在考虑到产业材料用途,例如作为抹布、研磨布使用时,变得即使在负荷下被拉伸也能够对对象物赋予摩擦。
因此,如果使强度为1.0cN/dtex以上、伸长率为10%以上,则在擦拭等时不会发生极细纤维断裂、脱落等,所以优选。
如以上所述,本发明的纤维,优选根据目标的用途等来控制制造工序的条件,而调整其强度和伸长率。
本发明的海岛复合纤维,能够先制成纤维卷装、丝束、切割纤维、棉、纤维球、绳、绒圈、机织物针织物、无纺布等多种多样的中间体,通过进行脱海处理等产生极细纤维,制成多种纤维产品。此外,本发明的海岛复合纤维也可以在未处理的情况下部分性除去海成分或进行脱岛处理等而制成纤维产品。
下面对本发明的海岛复合纤维的一例制造方法进行具体说明。
本发明的海岛复合纤维,能够通过使具有由2种以上的聚合物以具有接合面的形式形成的岛成分的海岛复合纤维进行制丝而制造。这里,作为使本发明的海岛复合纤维制丝的方法,从提高生产性的观点来看,优选通过熔融纺丝进行海岛复合纺丝。当然也可以通过溶液纺丝等得到本发明的海岛复合纤维。但是,作为使本发明的海岛复合纺丝制丝的方法,从对纤维 径和截面形状的控制优异的观点,优选使用海岛复合模头的方法。
本发明的海岛复合纤维,使用以往公知的管型的海岛复合模头进行制造,这从控制岛成分的截面形状的观点来看非常困难。即、本发明的复合型的岛成分,不同的2种以上的聚合物接触而接合是必要的。但是,以往的管型模头,用于形成岛成分的管,由于该管本身的厚度,所以能够最靠近的距离存在限度。此外,尤其是由于需要通过机械加工来焊接管,所以考虑到预防焊接时的管的变形,需要使相邻的管分离一定程度(数百μm)以进行加工。因此,使2种以上的聚合物实质性接合是非常困难的,使用以往的模头技术不能实现本发明的海岛复合纤维。
此外,作为使用以往的模头技术不能实现本发明的本质性重要因素,可以列举出,需要控制的聚合物量为10-5g/min/孔的级别,这是比现有技术中使用的条件位数低的极少的聚合物量。即、使用控制量最高达10-1g/min/孔程度的以往的模头技术,要实现本发明的海岛复合纤维那样的具有复合型岛成分的海岛复合纤维是非常困难的。关于这一点,本发明人等进行了深入研究,发现了使用图4所例示的海岛复合模头的方法,对于实现本发明的目的是优选的。
图4所示的复合模头,从上开始将计量板6、分配板7和排出板8这大致3种部件以层叠状态组装到纺丝模块内供给纺丝。图4是使用聚合物A(岛成分1)、聚合物B(岛成分2)和聚合物C(海成分)这3种聚合物的例子。这里,本发明的海岛复合纤维,在通过将聚合物C溶解而将由聚合物A和聚合物B形成的复合型的岛成分制成极细纤维时,只要使岛成分为难溶解成分、海成分为易溶解成分即可。此外,根据需要,也可以使用含有所述难溶解成分和易溶解成分以外的聚合物的、4种以上的聚合物来制丝。在利用这种4种以上的聚合物的复合纺丝中,使用以往的管型的复合模头去实现是非常困难的,依旧优选使用采用图4例示那样的微细流路的复合模头。
在图4例示的模头部件中,计量板6对各排出孔、和海和岛这两成分的每分配孔的聚合物量进行计量并使其流入,通过分配板7来控制单(海岛复合)纤维的截面中海岛复合截面和岛成分的截面形状。接下来由排出板8承 担将由分配板7形成的复合聚合物流压缩、排出的功能。为了避免对复合模头的说明复杂,虽然没有图示,但关于计量板上方层叠的部件,只要是使用与纺丝机和纺丝模块一并形成流路的部件即可。而且,通过将计量板6与既有的流路部件合起来进行设计,能够直接利用既有的纺丝模块和其部件。因此,没有必要特别为了该复合模头而将纺丝机专有化。
此外,实际中在流路-计量板间或计量板6-分配板7间层叠多张流路板(图中未示出)较好。其目的在于,设置在模头截面方向和单纤维的截面方向上有效地移送聚合物的流路,形成将其导入分配板7的构造。将由排出板8排出的复合聚合物流,依照以往的熔融纺丝法进行冷却固化,然后赋予油剂,用规定的圆周速度的辊拉取,就得到本发明的海岛复合纤维。
下面,对于图4例示的复合模头,按照复合模头的从上游到下游,聚合物的流动方向依次进行说明,经过计量板6、分配板7而形成复合聚合物流,该复合聚合物流从排出板8的排出孔排出。
从纺丝模块上游,聚合物A、聚合物B和聚合物C流入计量板的聚合物A用计量孔9-(a)、聚合物B用计量孔9-(b)和聚合物C用计量孔9-(c),通过下端穿设的节流喷孔进行计量,然后流入分配板8。这里,通过各计量孔所具有的节流喷孔产生的压力损失来计量各聚合物。该节流喷孔的设计的标准是,压力损失为0.1MPa以上。另一方面,为了抑制该压力损失过剩、部件变形,优选设计成30.0MPa以下。该压力损失由每一个计量孔的聚合物的流入量和粘度决定。例如,在使用温度280℃下变形速度1,000s-1时的粘度为100~200Pa·s的聚合物,以纺丝温度280~290℃、每个计量孔的排出量为0.1~5.0g/min进行熔融纺丝时,计量孔的节流喷孔,只要是孔径为0.01~1.00mm、L/D(排出孔长/排出孔径)为0.1~5.0,就能够计量性良好地进行排出。当聚合物的熔融粘度小于上述粘度范围或各孔的排出量降低时,缩小孔径使其接近上述范围的下限,和/或延长孔长使其接近上述范围的上限较好。反之,在高粘度、或排出量增加的情况,只要将孔径和孔长分别进行与上述相反的操作即可。
此外,优选将该计量板6多张层叠,分阶段地计量聚合物量,更优选分 2阶段~10阶段来设置计量孔。将该计量板或计量孔分成多次而设置的行为,对于控制10-5g/min/孔的级别的、比现有技术使用的条件位数低的微少量的聚合物是合适的。
从各计量孔9排出的聚合物,分别流入到分配板7的分配沟10中。分配板7上设置了使从各计量孔9流入的聚合物滞留的分配沟10,在该分配沟的下面穿设了使聚合物流向下游的分配孔11。分配沟10上优选穿设2孔以上的多个分配孔11。此外,分配板9,优选通过多张层叠,在一部分上各聚合物分别反复进行合流-分配。这意味着,如果是预先制成多个分配孔11-分配沟10-多个分配孔11这样的进行反复的流路设计,则聚合物流能够流入其它分配孔11。因此,即使是在分配孔11局部堵塞时,在下游的分配沟10中缺损的部分也被填充。此外,通过在同一分配沟10中穿设多个分配孔11,反复该结构,即使是堵塞了的分配孔11的聚合物流入其它孔,其影响实际上也是全然没有。进而设置该分配沟10的效果是,使经过各种流路、即经过热历程的聚合物多次合流,从抑制粘度偏差率来看效果也大。特别是,本发明的海岛复合纤维,由于需要使至少3种以上的聚合物复合纺丝,所以对于该热历程、粘度偏差率的顾虑,从提高复合截面的精度的观点是有效的。此外,在进行这种分配孔11-分配沟10-分配孔11的反复设计时,如果相对于上游的分配沟,使下游的分配沟以圆周方向1~179°的角度配置,成为使从不同分配沟流入的聚合物合流的结构,则由于受到不同热历程等的聚合物多次合流,所以对于海岛复合截面的控制有效。此外,该合流和分配的机构,从前述的目的出发,优选从其更上游部采用,对计量板6、其上游的部件实施也合适。具有这种结构的复合模头,如前所述,聚合物的流动总是稳定化,能够制造本发明所必要的高精度海岛复合纤维。
这里每个排出孔1的岛数,理论上讲分别都能够在1根至空间允许的范围内无限制地制作。作为能够实质上实施的范围,总岛数为2~10000岛是优选范围。岛填充密度只要在0.1~20.0岛/mm2的范围即可。
这里所说的岛填充密度表示每单位面积的岛数,该值越大,表示能够制造越多岛的海岛复合纤维。这里所说的岛填充密度是由1排出孔排出的岛 数除以排出导入孔的面积而求出的值。该岛填充密度可以根据各排出孔来改变。
复合纤维的截面形态以及岛成分的截面形态(复合和形状)可以通过排出板8正上方的最终分配板上各分配孔9的配置来控制。
为了实现本发明的海岛复合纤维,优选除了采用这种新的复合模头以外,还使岛成分聚合物(聚合物A或聚合物B)的熔融粘度I和海成分聚合物熔融粘度S的熔融粘度比(S/I)为0.1~2.0。这里所说的熔融粘度是指,将碎屑状的聚合物通过真空干燥机使水分率为200ppm以下,通过毛细管流变仪测定的熔融粘度,是指纺丝温度下相同剪切速度时的熔融粘度。此外,本发明中岛成分聚合物的熔融粘度I是指2种以上的岛成分聚合物中最高的熔融粘度。
本发明中岛成分的截面形态,虽然基本上被分配孔的配置控制,但在各聚合物合流、形成复合聚合物流之后能够通过缩小孔13在截面方向大幅缩小。因此,此时的熔融粘度比、即、熔融聚合物的刚性比有时会对截面的形成有影响。因此,本发明中更优选S/I为0.1~1.0。特别是,在该范围内时,聚合物的刚性是岛成分高、海成分低,在制丝工序、高次加工工序的伸长变形中,应力被优先赋予给岛成分。因此,岛成分成高取向,纤维结构紧紧形成,所以在通过溶剂溶解海成分时,能够预防岛成分被额外地被处理、劣化。进而在将纤维结构充分取向了的岛成分变为极细纤维后,也具有良好的力学特性,此外,由于本发明的海岛复合纤维中实质上力学特性由岛成分承担,所以从海岛复合纤维和极细纤维的力学特性的表现的观点来看也是优选的。这样的力学特性变高,从受到较高张力的高次加工工序的通过性、极细纤维的品质的观点来看也是应该关注的。
此外,特别是,在制造具有双金属结构的岛成分和由其形成的极细纤维时,如前所述,其三维立体的螺旋结构的表现取决于制丝工序、高次加工工序中的内部能量的蓄积的程度很大,因而从提高该诉求的角度,优选S/I为0.1~1.0。从螺旋结构的表现的观点,S/I越小越好,但考虑到复合聚合物流的排出稳定性等的纺丝性,S/I为0.3~0.8是进而优选范围。
再者,关于以上的聚合物的熔融粘度,即使是同种类的聚合物,也可以通过调整分子量、共聚成分来比较自由地进行控制,本发明中将熔融粘度作为聚合物组合、纺丝条件设定的指标。
从分配板7排出的复合聚合物流流入排出板8。这里,排出板8上优选设置排出导入孔12。排出导入孔12是指,使从分配板7排出的复合聚合物流以一定距离间隔垂直流向排出面的孔。其目的在于,缓和聚合物A、聚合物B和聚合物C的流速差别,同时降低复合聚合物流的截面方向上的流速分布。本发明中由于由至少3种以上的聚合物形成复合聚合物流,所以设置该排出导入孔12这从截面形态等的排出稳定性的观点也是优选的。
从该流速分布的抑制的观点,优选通过各聚合物的分配孔11的排出量、孔径和孔数来控制聚合物的流速本身。但是如果将其并入到模头的设计,有时对岛数等有限制。因此,虽然需要考虑聚合物的分子量,但从流速比的缓和基本完成的观点来看,优选以到复合聚合物流导入缩小孔13为止为10-1~10秒(=排出导入孔长/聚合物流速)作为标准来设计排出导入孔12。如果在该范围,则流速的分布被充分缓和,能够有效发挥截面的稳定性提高。
接下来,复合聚合物流在导入具有所希望的直径的排出孔的过程中通过缩小孔13沿着聚合物流而截面方向被缩小。这里,复合聚合物流的中层的流线基本是直线状的,但随着靠近外层,被大大弯曲。为了得到本发明的海岛复合纤维,优选在由包含聚合物A、聚合物B和聚合物C的无数的聚合物流构成的复合聚合物流的截面形态不崩溃的情况下截面方向缩小。为此,该缩小孔13的孔壁的角度优选相对于排出面设定在30°~90°的范围。
从保持在该缩小孔13中的截面形态的观点,优选在排出板正上方的分配板上预先穿设大量海成分用的分配孔,在复合聚合物流的最外层设置海成分的层。这是由于,从分配板排出的复合聚合物流,通过缩小孔而截面方向被大大缩小。此时,在复合聚合物流的外层部,流动变得大大弯曲,而且受到孔壁的剪切。如果看该孔壁-聚合物流外层的具体情况,则有时在与孔壁的接触面上剪切应力使流速变慢,随着靠近内层、流速增加,在流速分布上产生倾斜。即、上述与孔壁之间的剪切应力,由配置在复合聚合 物流的最外层的由海成分(C聚合物)构成的层承担,能够使复合聚合物流、特别是岛成分的流动稳定化。因此,本发明的海岛复合纤维中、复合型的岛成分的纤维径、截面形状的稳定性格外提高。
如上所述,经过排出导入孔12和缩小孔13,复合聚合物流保持分配孔11的配置那样的截面形态,从排出孔14排出纺丝线。该排出孔14有控制复合聚合物流的流量、即从排出量的再次计量的位置和纺丝线上的牵伸比(=拉取速度/排出线速度)的目的。排出孔14的孔径和孔长优选考虑聚合物的粘度和排出量来确定。在制造本发明的海岛复合纤维时,优选将排出孔径D在0.1~2.0mm的范围选择,将L/D(排出孔长/排出孔径)在0.1~5.0的范围选择。
本发明的海岛复合纤维,能够使用以上那样的复合模头来制造,鉴于生产性和设备的简易性,优选通过熔融纺丝来实施,但如果使用该复合模头,即使是溶液纺丝那样的使用溶剂的纺丝方法,也能够制造本发明的海岛复合纤维,这是毋庸置疑的。
在选择熔融纺丝时,作为岛成分和海成分,可以列举出例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯、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、聚苯硫醚等能够熔融成型的聚合物和它们的共聚体。特别是,聚合物的熔点为165℃以上时耐热性良好,所以优选。此外,也可以在聚合物中含有氧化钛、二氧化硅、氧化钡等无机物、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。
关于岛成分(难溶解成分)和海成分(易溶解成分)的组合,优选根据目标用途来选择难溶解成分,以难溶解成分的熔点作为基准,选择能够在相同纺丝温度下纺丝的易溶解成分。这里,考虑前述S/I(熔融粘度比),调整各成分的分子量等,这从提高海岛复合纤维的岛成分的纤维径和截面形状的均匀性的观点来看优选。此外,在利用本发明的海岛复合纤维制造复合极细纤维时,相对于脱海中使用的溶剂,难溶解成分(岛成分)和易溶解成分(海成分)的溶解速度差别越大越优选,可以以3000倍以内的范围作为标准,来从前述聚合物中选择组合。
作为海成分聚合物,优选聚酯和其共聚体、聚乳酸、聚酰胺、聚苯乙烯和其共聚体、聚乙烯、聚乙烯醇等能够熔融成型、比其它成分更显示易溶解性的聚合物。作为海成分,优选在水系溶剂或热水等中显示易溶解性的共聚聚酯、聚乳酸、聚乙烯醇等,特别是,使用聚乙二醇、间苯二甲酸磺酸钠的单独聚合或组合共聚的聚酯、聚乳酸,这从纺丝性和在低浓度的水系溶剂中简单地溶解的观点来看优选。此外,从脱海性和脱海后的极细纤维的开纤性的观点,特别优选聚乳酸、共聚了间苯二甲酸5-磺酸钠3mol%~20mol%的聚酯、以及除了前述间苯二甲酸5-磺酸钠以外还共聚了分子量500~3000的聚乙二醇5wt%~15wt%的范围的聚酯。特别是,上述间苯二甲酸5-磺酸钠的单独聚合物和除间苯二甲酸5-磺酸钠以外还共聚了聚乙二醇的聚酯,能够保持结晶性,同时能够在制丝工序中不妨碍岛成分的变形,能够形成高取向纤维结构,这从制丝性、操作性以及纤维特性的观点来看优选。
作为适合从本发明的海岛复合纤维制造双金属型的复合极细纤维的优选岛成分聚合物的组合,优选在实施加热处理时产生收缩差的聚合物组合。从这种观点,优选熔融粘度方面产生10Pa·s以上的粘度差那样的、在分子量或组成上有差异的聚合物组合。
作为具体的聚合物的组合,以聚对苯二甲酸乙二醇酯、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、聚酰胺、聚乳酸、热塑性聚氨酯、聚苯硫醚作为聚合物A和聚合物B,改变分子量而使用,或者使一者为均聚物,使另一者为共聚物,这从抑制剥离的观点来看优选。此外,从提高螺旋结构带来的蓬松性的观点,优选聚合物组成不同的组合,优选例如,聚合物A/聚合物B是聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/热塑性聚氨酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯。
本发明中的纺丝温度,优选在从前述观点来看决定使用的聚合物中高 熔点、高粘度的聚合物基本上显示流动性的温度。显示该流动性的温度,虽然根据聚合物特性、其分子量而不同,但只要以该聚合物的熔点作为标准,设定在熔点+60℃以下即可。如果是这以下的温度,则在纺丝头或纺丝模块内聚合物不会发生热分解等,分子量降低得到抑制,能够良好地制造本发明的海岛复合纤维。
本发明中聚合物的排出量,作为能够保持稳定性、同时熔融排出的范围,可以列举出每个排出孔为0.1g/min/孔~20.0g/min/孔。此时,优选考虑到能够确保排出的稳定性的、排出孔中的压力损失。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、排出孔径、排出孔长的关系,来确定排出量的范围。
将本发明中使用的海岛复合纤维纺丝时的岛成分(聚合物A+聚合物B)和海成分(聚合物C)的比率,以排出量为基准,选择重量比为海/岛比率为5/95~95/5的范围。在该海/岛比率中如果提高岛比率,则从极细纤维的生产性的观点来看优选。但是,作为海岛复合截面的长期稳定性、和能够有效、且保持稳定性、平衡良好地制造极细纤维的范围,该海/岛比率更优选为10/90~50/50。进而考虑到迅速完成脱海处理,提高极细纤维的开纤性,特别优选为10/90~30/70。
本发明的海岛复合纤维,其特征在于,其岛成分具有复合形态,该岛成分中的聚合物A和聚合物B的比率,以排出量为基准,优选重量比在聚合物A/聚合物B=10/90~90/10的范围选择。该岛成分中的比率是按照目标的力学特性和要赋予极细纤维的特性来选择的,如果在该范围内,则能够制造作为本发明的目的的、具有2种以上的聚合物特性的复合极细纤维。
从排出孔被熔融排出了的丝条,通过冷却固化,赋予油剂等而集结成束,被规定了圆周速度的辊拉取。这里的其拉取速度是由排出量和目标的纤维径确定的,本发明中,从能够稳定制造海岛复合纤维的观点来看,可以列举出100m/min~7000m/min作为优选范围。该纺丝得到的海岛复合纤维,从提高热稳定性、力学特性的观点来看,优选进行拉伸,既可以将纺丝得到的海岛复合纤维在临时卷取后进行拉伸,也可以不临时卷取、就接 着纺丝进行拉伸。
作为该拉伸条件,可以列举出例如,在由一对以上的辊组成的拉伸机中,如果是通常能够进行熔融纺丝的、显示热塑性的聚合物所构成的纤维,则通过设定在玻璃化转变温度以上、熔点以下的温度的第1辊与相当于结晶化温度的第2辊的圆周速度比,使纤维轴方向不被过度拉伸、且能够被热定型而被卷取。此外,在是不显示玻璃化转变的聚合物时,只要进行海岛复合纤维的动态粘弹性测定(tanδ),将所得的tanδ的高温侧的峰值温度以上的温度作为预热温度进行选择即可。这里,从提高拉伸倍率、提高力学物性的观点来看,将该拉伸工序分多阶段实施也是优选方法。
为了从本发明的海岛复合纤维产生复合极细纤维,只要将复合纤维浸渍在易溶解成分能够溶解的溶剂等中,除去易溶解成分即可。在易溶出成分是共聚了间苯二甲酸5-磺酸钠、聚乙二醇等的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸等时,可以使用氢氧化钠水溶液等碱性水溶液。作为将本发明的复合纤维在碱性水溶液中处理的方法,可以列举出例如,在制成复合纤维或由其构成纤维结构体之后,浸渍在碱性水溶液中。此时,如果将碱性水溶液加热到50℃以上,则能够加速水解进行,所以优选。此外,如果使用流体染色机等,则能够一次性进行大量处理,所以从生产性也好、工业的观点来看优选。
上面是基于通常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,但也可以通过熔喷法和纺粘法进行制造,这是毋庸置疑的,进而也可以通过湿式和干湿式等的溶液纺丝法等来制造。
实施例
下面将列举实施例来对本发明的极细纤维予以具体说明。
在实施例和比较例中进行下述评价。
A.聚合物的熔融粘度
通过真空干燥机使碎屑状的聚合物的水分率为200ppm以下,通过东洋精机制CAPILOGRAPH 1B(毛细管流变仪),分阶段地改变变形速度,测定 熔融粘度。再者,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。而且,从将试样投入加热炉到开始测定,中间间隔5分钟,在氮气氛围中进行测定。
B.纤度(海岛复合纤维、复合极细纤维)
针对采集到的海岛复合纤维,在温度25℃、湿度55%RH的气氛中测定单位长度的重量,根据该值计算出相当于10000m的重量。重复10次进行测定,将其简单的平均值的小数点以下四舍五入,将所得的值作为纤度。
在对复合极细纤维的单丝纤度进行评价时,从海岛复合纤维中以保持丝束的状态除去海成分的99%以上,将采集到的复合极细纤维束在与海岛复合纤维相同的气氛中测定单位长度的重量,计算出相当于10000m的重量。将该复合极细纤维束的重量除以纤维束中存在的丝数(相当于岛数),计算出单丝纤度。将同样的操作重复进行10次,将其简单的平均值的小数点第4位以下四舍五入,将所得的值作为复合极细纤维的单丝纤度。
C.纤维的力学特性
对海岛复合纤维和极细纤维使用オリエンテック社制拉伸试验机“テンシロン”(注册商标)UCT-100,在试料长20cm、拉伸速度100%/min的条件下测定应力-变形曲线。读取破断时的负荷,将该负荷除以初始纤度,从而计算出强度,读取破断时的变形,将其除以试料长,将所得的值乘以100倍,算出破断伸长率。这些所有的值,都是将该操作用同一标准反复进行5次,求出所得到的结果的简单平均值,强度是将小数点后第2位四舍五入而得的值,伸长率是将小数点以后四舍五入而得的值。
D.岛成分的直径和岛成分的直径偏差率(CV[%])
将海岛复合纤维用环氧树脂包埋,在Reichert社制Cryosectioning SystemModel FC·4E中冻结,用具有金刚石刀的Reichert-Nissei ultracut N(ウルトラミクロトーム)切削,然后将该切削面用(株)日立制作所制透射电子显微镜(TEM)H-7100FA以能够观察合计100根以上的岛成分的倍率进行拍照。将从该图像任意性选择出的100根岛成分提出来,使用图像处理软件(WINROOF)测定所有岛成分的直径,求出平均值和标准偏差。根据这些结果基于下述式算出纤维径CV[%]。
岛成分的直径偏差率(CV[%])=(标准偏差/平均值)×100
所有的值,都是对10处位置的各相片进行测定,将10处位置的平均值作为岛成分的直径和岛成分的直径偏差率。岛成分的直径是以μm为单位,是四舍五入到小数点第1位而得到的值,岛成分的直径偏差率是四舍五入到小数点第1位而得到的值。
E.蓬松性
将由各纺丝条件下采集到的海岛复合纤维所制成的布帛在充满了能够溶解海成分的溶剂的脱海浴(浴比1:100)中将海成分的99wt%以上溶解除去,得到由复合极细纤维构成的布帛。将该布帛依照JIS L 1096(2010)来评价蓬松性。
即获取约200mm×200mm的试片2片,测定它们各自在温度25℃、湿度55%RH下放置一天后的质量,根据该质量求出单位面积的质量(g/m2),算出其平均值,四舍五入到小数点后第1位。针对测定了质量的布帛的5处不同位置使用厚度测定器,测定一定压力下的厚度,将其平均值以mm为单位,四舍五入到小数点后第2位而求出。这里,一定压力是指,布帛为机织物时为23.5kPa,为针织物时为0.7kPa。
根据测定出的单位厚度t(mm)和单位质量Sm(g/m2),依照下述式求出布帛的蓬松性Bu(cm3/g),四舍五入到小数点后第2位而求出。
F.伸缩性(伸缩伸长率)
将由在各纺丝条件下获得的海岛复合纤维制成的针织物在充满了能够溶解海成分的溶剂的脱海浴(浴比1:100)中将海成分的99wt%以上溶解除去,通过拆解而得到复合极细纤维。将采集到的复合极细纤维制成绞(1m×卷10次),在温度25℃、湿度55%RH下放置1天,然后施加1.8×10-3cN/dtex 的负荷,测定此时的绞长(初始试料长:L0)。接下来,将负荷定为88.2×10-3cN/dtex,测定60秒后的绞长(L1),依照下述式测定伸缩伸长率E(%)。将相同的操作用同一标准重复5次,将其平均值四舍五入到小数点后第1位而求出。
(实施例1)
使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET1、熔融粘度:140Pa·s)作为岛成分1,使用聚对苯二甲酸丙二醇酯(3GT熔融粘度:130Pa·s)作为岛成分2,使用共聚了间苯二甲酸5-磺酸钠8.0摩尔%和分子量1000的聚乙二醇10wt%的聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET1、熔融粘度:45Pa·s)作为海成分,将各成分分别在280℃下熔融,然后计量,使它们流入到组装了图4所示的复合模头的纺丝模块中,从排出孔排出复合聚合物流。再者,排出板正上方的分配板,岛成分1用分配孔(图5的15)、岛成分2用分配孔(图5的16)和海成分用分配孔(图5的17)形成图5(a)所示的排列图案,在1根海岛复合纤维中形成具有250岛的双金属型的复合形态的岛成分。此外,作为排出板使用以下的:排出导入孔长5mm、缩小孔的角度60°、排出孔径0.5mm、排出孔长/排出孔径1.5。
岛1/岛2/海的复合比,以使排出量为重量比35/35/30那样进行调整(总排出量30g/min)。将熔融排出的丝条冷却固化,然后赋予油剂,以纺丝速度1500m/min卷取,得到未拉伸纤维。进而,将未拉伸纤维在加热到80℃和130℃的辊间拉伸到3.2倍(拉伸速度800m/min),得到海岛复合纤维(104dtex-15长丝)。
另外,该海岛复合纤维,形成图2所示那样的、岛成分有规则地配置的海岛复合截面,该岛成分形成了图1(b)所示那样的、岛成分1和岛成分2贴合而成的双金属型的复合截面。该双金属型的岛成分具有圆圆的形状,岛 成分的直径(D)为1.3μm、接合部的长度(L)为0.4μm,L/D=0.3,具有充分的接合面而存在,岛成分的直径偏差率为5.1%,偏差率非常小。
实施例1中得到的海岛复合纤维的力学特性,强度为3.9cN/dtex、伸长率为38%,具有进行高次加工的充分力学特性,即使在加工成机织物或针织物后也全然没有断丝等发生。
将由实施例1的海岛复合纤维制成的针织物试片在加热到90℃的1wt%的氢氧化钠水溶液中脱去海成分的99wt%以上,进行脱海。实施例1的海岛复合纤维,如前所述,岛成分均匀配置,且岛成分的直径偏差率非常小,所以能够在没有局部性存在劣化了的岛成分的情况下有效地进行脱海处理。调查该脱海时的极细纤维的脱落,结果脱海时无极细纤维的脱落,试片无毛刺等,品质优异。将该试片使用(株)キーエンス社制激光显微镜VK-X200观察试片的侧面和截面,结果能够观察到三维立体地表现螺旋结构的双金属型的极细纤维,能够确认该极细纤维束1束的截面具有高245μm、宽770μm的优异的蓬松性。
该试片,在具有源于极细纤维的纤细触感的情况下,具有膨胀感,具有伸缩性、舒适性优异,具有这样的触感。利用该试片,调查蓬松性和伸缩性,结果如表1所示具有优异的特性,这是由比较例所示的均聚物构成的极细纤维所绝对达不到的。结果如表1所示。
(实施例2)
除了将岛成分2变为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT、熔融粘度:160Pa·s)以外,其它全部依照实施例1而得到海岛复合纤维。
实施例2的海岛复合纤维中,具有由PET1和PBT贴合而成的双金属结构的岛成分,该岛成分的均质性与实施例1同样优异。
由实施例2的海岛复合纤维制作针织物试片,以与实施例1同样的条件除去海成分。调查该脱海时的极细纤维的脱落,结果与实施例1同样脱海时无极细纤维的脱落,试片品质优异。
在该试片的观察结果中,能够观察到与实施例1同样的、三维立体地表现出螺旋结构的双金属型的极细纤维,该极细纤维束1束的截面高225μm、宽700μm,能够确认具有优异的蓬松性。将结果一并示于表1。
(实施例3)
使用实施例1中使用的PET1(熔融粘度:120Pa·s)作为岛成分1,使用共聚了间苯二甲酸7.0mol%和2,2-双{4-(2-羟基乙氧基)苯基}丙烷4mol%的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET2、熔融粘度:110Pa·s)作为岛成分2,使用实施例1使用的共聚PET1(熔融粘度:35Pa·s)作为海成分,将纺丝温度定为290℃,在加热到90℃和130℃加热的辊间进行拉伸,除此以外,全都依照实施例1进行而得到海岛复合纤维。
在该海岛复合纤维中形成具有由PET1和PET2贴合而成的双金属结构的岛成分,脱海后的极细纤维,虽然与实施例1和实施例2相比、蓬松性和伸缩性有些差,但与比较例1~比较例4所示的极细纤维相比,特性大大提高,没有特别问题。与实施例1同样观察试片,结果实施例3的极细纤维束1束的截面为高200μm、宽625μm,可知与实施例1相比,表现出具有更大曲率半径的螺旋结构。将该试片在室温下相对于试料长伸长5%后,在自由状态(无负荷)下在加热到180℃的烘箱中干热处理10分钟,结果表现出潜在的收缩性,曲率半径缩小化,蓬松性提高,可以知道与实施例1具有基本同等的形态(热处理后的极细纤维束:高215μm、宽680μm)。将结果一并示于表1中。
(实施例4)
以高分子量聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET3、熔融粘度:160Pa·s)作为岛成分1,以低分子量聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET4、熔融粘度:70Pa·s)作为岛成分2,以实施例1中使用的共聚PET1(熔融粘度:35Pa·s)作为海成分,纺丝温度定为290℃,在加热到90℃和130℃的辊间进行拉伸,除此以外,全都按照实施例1进行而得到海岛复合纤维。
该海岛复合纤维和极细纤维中,通过使用高分子量的PET3作为岛成分1,与实施例1相比,力学特性提高。另一方面,与实施例3同样、螺旋结构的曲率半径变大,所以与实施例1相比、蓬松性、伸缩性有些降低,但极细纤维束1束的截面为高170μm、宽530μm,具有充分的蓬松性。将结果一并示于表1。
(实施例5)
以高分子量尼龙6(PA1、熔融粘度:170Pa·s)作为岛成分1,以低分子量尼龙6(PA2、熔融粘度:120Pa·s)作为岛成分2,以实施例1中使用的共聚PET1(熔融粘度:55Pa·s)作为海成分,将纺丝温度设为270℃,除此以外,全都按照实施例1进行而得到海岛复合纤维。
在从该海岛复合纤维除去海成分而得到的极细纤维中,由粘度不同的PA1和PA2形成双金属结构,由此与实施例4同样地表现出曲率半径大的螺旋结构。极细纤维束1束的截面为高180μm、宽550μm,可以确认具有充分的蓬松性。另一方面,与实施例4相比,由于形成极细纤维的聚合物为尼龙6,所以尽管试片(针织物)的触感非常柔软,但也显现适度的伸缩性,具有优异的触感。将结果一并示于表1中。
(实施例6)
以高分子量聚苯硫醚(PPS1、熔融粘度:240Pa·s)作为岛成分1,以低分子量聚苯硫醚(PPS2、熔融粘度:170Pa·s)作为岛成分2,以共聚了间苯二甲酸5-磺酸钠5.0摩尔%的聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET2、熔融粘度:110Pa·s)作为海成分,将纺丝温度定为300℃,在加热到90℃和130℃的辊间进行拉伸,除此以外,全都按照实施例1进行而得到海岛复合纤维。
在从该海岛复合纤维除去海成分而得到的极细纤维中,通过由粘度不同的PPS1和PPS2形成双金属结构,而表现出三维立体的螺旋结构。因此,极细纤维束1束的截面为高150μm、宽480μm,具有充分的蓬松性,能够确认极细纤维以分散开的状态存在(开纤性:良好)。由于聚苯硫醚是疏水性的,所以在制成极细纤维后,通常该极细纤维束呈特别凝聚的结构,往往开纤性差。另一方面可以知道,实施例6的极细纤维束,如前所述、即使不进行分散处理等,也具有优异的开纤性。将结果一并示于表1。
(比较例1)
为了证实本发明的双金属结构的效果,使用与实施例1相同的模头,使用实施例1使用的PET1作为岛成分1和岛成分2,形成以往那样的由单独成分构成的岛成分,将纺丝温度定为290℃,在加热到90℃和130℃的辊间进行拉伸,除此以外,全都按照实施例1进行而得到海岛复合纤维。
该海岛复合纤维的截面中,由PET1单独形成岛成分,形成有规则性的海岛复合截面。该岛成分与实施例1同样、岛成分的直径(D)为1.3μm,由相同的聚合物构成岛,不存在本发明中所称的接合部,L/D为0。
从由该海岛复合纤维制成的针织物试片中除去海成分,结果从该岛成分的规则性排列中脱海处理有效地进行,没有极细纤维的脱落等,其品质没有问题,但与实施例1的试片相比,纤细的触感不足。
针对该试片,与实施例1同样地使用激光显微镜观察其侧面和截面,结果没有发现实施例1中看到的螺旋结构,能够确认以极细纤维的取向整齐的束状存在。比较例1的极细纤维束1束的截面为高110μm、宽400μm,与实施例1相比,蓬松性大幅降低,当然与实施例1相比、试片的蓬松性差,也没有伸缩性。结果如表2所示。
(比较例2,3)
与比较例1的目的相同,为了验证本发明的效果,以实施例1使用的3GT作为岛成分1和岛成分2(比较例2)、以实施例2使用的PBT(比较例3)作为岛成分1和岛成分2,除此以外,全都按照实施例1进行而得到海岛复合纤维。
在这些海岛复合纤维的截面中由3GT单独(比较例2)或PBT单独(比较例3)形成岛成分,形成有规则性的海岛复合截面。这些岛成分,与实施例1同样、岛成分的直径(D)为1.3μm,由相同的聚合物构成岛,不存在本发明中所称的接合部,L/D为0。
在从比较例2和比较例3的海岛复合纤维中除去海成分后的试片(针织物)中,虽然由于聚合物特性的因素,触感有些变化,但蓬松性和伸缩性远远不及实施例。将结果一并示于表2。
(比较例4)
使用日本特开2001-192924号公报中记载的管型海岛复合模头(排出孔每1孔的岛数:250),作为聚合物使用实施例1中使用的PET1,纺丝以后的条件依照比较例1,得到海岛复合纤维。比较例4中,关于纺丝,没有断丝等,没有问题,但在拉伸工序中单丝有断丝,发现了卷在拉伸辊上的锤体。
观察该海岛复合纤维的截面,结果岛成分呈变形了的圆截面,由于海成分聚合物的粘度低,所以在采用该管型的海岛复合模头时,发现了部分(5岛~10岛)2岛以上的岛成分融合了的地方。因此,平均的岛成分的直径,平均在1.5μm左右,该岛成分的直径偏差率为16%,比实施例1大。前述拉伸工序中的单丝断裂可以认为是由于该截面的不均匀性所造成的。
从由该海岛复合纤维制成的试片(针织物)中用与实施例1同样的方法除去海成分,结果发现了有部分极细纤维起毛,在该处理工序中发现有极细纤维脱落。此外,该试片,与实施例1相比,蓬松性和伸缩性差,触感差。观察该极细纤维束1束的截面,结果高100μm、宽380μm,与比较例1同样,比实施例1的蓬松性大幅降低。将结果一并示于表2。
(实施例7~9)
改变排出板正上方的分配板使1根海岛复合纤维中形成的双金属结构的岛成分分别为5岛(实施例7)、15岛(实施例8)、1000岛(实施例9),除此以外,全都按照实施例2来得到海岛复合纤维。该分配板的孔排列图案与实施例2同样是图5(a)的排列图案。
在这些海岛复合纤维中,岛成分的直径(D)随着岛数而变化,实施例7形成岛成分的直径(D)为9.5μm、实施例8形成岛成分的直径(D)为5.5μm、实施例9形成岛成分的直径(D)为0.7μm的双金属结构的岛成分。在任一截 面中都有规则性地配置着岛成分,岛成分的直径偏差率为5%以下,非常均匀。
与实施例2同样地将获得的海岛复合纤维制成针织物,除去海成分而制作由极细纤维形成的试片。这些试片与实施例2同样、没有发现极细纤维的脱落,品质都优异。
可以知道,这些试片的蓬松性和伸缩性根据岛成分的直径(极细纤维的纤维径)而变化,可以根据目的而进行相应控制。即、在纤维径大的实施例7中,与实施例2相比,特别是伸缩性高,在实施例9中,尽管伸缩性低,但其纤细的触感明显。此外,实施例8的蓬松性和伸缩性的平衡优异,作为高功能纺织品,具有从内衣到外套、广泛应用的可能性。结果如表3所示。
(实施例10)
调整成总排出量为25g/min,岛1/岛2/海的复合比为重量比15/15/70,将纺丝速度变为3000m/min、拉伸倍率变为1.4倍,除此以外全都按照实施例9来得到海岛复合纤维。
在该海岛复合纤维中,岛成分与实施例9相比较,岛成分的直径为0.3μm,进而缩小了,但保持了在规则性岛成分的排列、岛成分偏差率等方面精密的海岛截面。
将实施例10的海岛复合纤维制成针织物,在除去海成分后几乎没有发现有极细纤维脱落,品质上没有问题。观察该试片,尽管是纤维径0.3μm的微细的极细纤维,但表现出由双金属结构引起的三维立体的螺旋结构。该极细纤维束1束的截面为高45μm、宽140μm,与实施例2相比较,极细纤维束1束的蓬松性表观上降低。另一方面,为了制成总纤度类似的,预先将海岛复合纤维4根并丝,在脱海后的试片中,由于极细纤维的纤维径的影响,与实施例2相比,形成了具有非常微细的空隙的、具有蓬松性的极细纤维束。
基于这样的结果,针对实施例10将海岛复合纤维四根并丝而制作试片,评价蓬松性和伸缩性,结果可知,具有较优异的特性。将结果一并示于表3。
(实施例11、12)
除了使岛1/岛2/海的复合比变为重量比14/56/30(实施例11)、56/14/30(实施例12)以外,全都按照实施例2进行而得到海岛复合纤维。
可以知道,在任一海岛截面中,都形成了具有2个凹部的不倒翁形状(daruma-shaped)的岛成分,岛成分的直径(D)为1.3μm、接合部的长度(L)为0.2μm,L/D=0.1。
将这些海岛复合纤维制成针织物,除去海成分,由此制作试片。用与实施例1同样的方法确认该试片的截面,结果极细纤维的截面保持了海岛截面看到的不倒翁形状的截面,L/D=0.1,可知道,即使在脱海后也保持了聚合物接合部。
这些极细纤维具有与实施例2不同的形态,极细纤维本身具有扭曲、弯 折的结构,可知通过改变该岛成分1/岛成分2的比率,能够控制极细纤维的形态。将结果一并示于表3中。
(实施例13)
以共聚了间苯二甲酸5-磺酸钠8.0摩尔%的聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET3、熔融粘度:110Pa·s)作为岛成分1,以实施例5中使用的PA1(熔融粘度:120Pa·s)作为岛成分2,以实施例5中使用的共聚PET1(熔融粘度:45Pa·s)作为海成分,将纺丝温度定为280℃。作为复合模头,在排出板正上方具有呈图5(b)所示的排列图案的分配板,使用能够使具有岛成分1为芯部、岛成分2为鞘部的芯鞘型的复合形态的岛成分在每1根海岛复合纤维中形成250岛的(图4)。其它条件依照实施例1来得到海岛复合纤维。
该海岛复合纤维中,根据处理前后的重量来调整处理温度,由此不仅能够将海成分、而且还能够将岛成分的芯部分溶解除去。与实施例1同样观察该极细纤维的截面,结果是岛成分1存在的部分空洞化了的、具有中空截面的极细纤维。
该极细中空纤维,具有源于极细纤维的纤细触感,具有轻量感,可以确认具有适合于例如外套的内充棉等的、柔软且轻量性的特性。此外,在截面观察中没有看到极细纤维的中空部被压扁。可以推定这是由于,通过作为岛成分1和海成分区分使用溶出速度为1.4倍左右的、不同的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯,在海成分除去过程中,岛成分1在极细纤维的芯部存在,由此对脱海工序中的外力也产生耐性。此外还推定,由于这里的海成分与岛成分相比是低粘度的,由此使最终残存的岛成分2承担在制丝工序中受到的应力,由此对岛成分2的纤维结构高取向化产生好的影响。结果如表4所示。
表4
(实施例14)
以实施例1使用的PET1作为岛成分1、以聚苯乙烯(PS、熔融粘度:100Pa·s)作为岛成分2,使纺丝温度为290℃、在加热到90℃和130℃的辊间以2.5倍的倍率拉伸,除此以外,全都依照实施例13来得到海岛复合纤维。
该海岛复合纤维具有海岛截面,形成了芯成分由岛成分1构成、鞘成分由岛成分2构成的芯鞘型岛成分。即使是在该海岛纤维脱海后,鞘成分也没有破裂,能够确认形成芯鞘型的极细纤维,关于其力学特性,也可以确认具有优异的特性。
由于PS是非晶性聚合物,所以即使是在制成纤维后、通常也是脆的纤维,难以应用。但是,实施例14中,通过使芯部中存在承担力学特性的聚对苯二甲酸乙二醇酯,尽管纤维径为1.6μm、是缩小化了的极细纤维,但也具有耐实用的力学特性。该极细纤维,不仅具有源于纤维径的比表面积, 而且能够利用PS的非晶性来赋予第3成分(功能剂等)或提高其保持性。此外,从染色性的观点,通过将非晶性的PS染成深色,能够大大改善发色性,其是以往的极细纤维的课题之一。将结果一并示于表4。
(实施例15)
使聚合物的组合如实施例13那样,使用在排出板正上方具有呈图5(c)的排列图案的分配板的复合模头(图4),除此以外,全都依照实施例13来得到海岛复合纤维。
在得到的海岛复合纤维中,其截面中以岛成分1为岛部(10根)、以岛成分2为海部的海岛形态的岛成分在平均每一根海岛复合纤维中形成250岛。
将该海岛复合纤维制成针织物,按照实施例13所述的方法将海成分和岛成分1溶解除去,结果得到作为极细纤维的截面具有多个莲藕状的中空样截面的极细纤维。该极细纤维,由于具有特异的中空结构,所以即使在截面方向上受力也不容易被压扁,可以得到对压缩变形具有耐性的极细中空纤维。将结果一并示于表4。
产业可利用性
本发明的海岛复合纤维能够先制成纤维卷装、丝束、切割纤维、棉、纤维球、绳、绒圈、机织物针织物、无纺布等多种中间体,然后进行脱海处理等,使极细纤维产生,形成各种纤维产品。此外,本发明的海岛复合纤维既可以未处理直接使用,也可以除去部分的海成分或进行脱岛处理等,制成纤维产品。这里所说的纤维产品,可以从夹克、裙子、裤子、内衣等一般衣料,到运动衣料、衣料坯材、地毯、沙发、窗帘等内部装饰产品、车座等车辆内饰品、化妆品、化妆面膜、抹布、健康用品等的生活用途、研磨布、过滤器、有害物质除去用产品、电池用隔板等环境·产业用途、缝合线、组织支架、人工血管、血液过滤器等医疗用途中使用。
附图符号说明
1:岛成分1
2:岛成分2
3:海成分
4:岛成分的接合部
5:岛成分的直径(外切圆)
6:计量板
7:分配板
8:排出板
9:计量孔
9-(a):聚合物A(岛成分1)·计量孔
9-(b):聚合物B(岛成分2)·计量孔
9-(a):聚合物C(海成分)·计量孔
10:分配沟
11:分配孔
12:排出导入孔
13:缩小孔
14:排出孔
15:聚合物A(岛成分1)·分配孔
16:聚合物B(岛成分2)·分配孔
17:聚合物C(海成分)·分配孔

Claims (9)

1.一种海岛复合纤维,在纤维截面中岛成分以点状散布在海成分中而配置,岛成分具有由2种以上的不同聚合物以双金属结构接合而成的复合形态,所述2种以上的不同聚合物具有10Pa·s以上的熔融粘度差,
该岛成分的接合部的长度L和复合岛成分的直径D之比L/D为0.1~10.0。
2.如权利要求1所述的海岛复合纤维,由2种以上的不同聚合物接合而成的岛成分的直径为0.2μm~10.0μm。
3.如权利要求1或2所述的海岛复合纤维,在由2种以上的不同聚合物接合而成的岛成分中,岛成分的直径偏差率为1.0~20.0%。
4.如权利要求1或2所述的海岛复合纤维,在由2种以上的不同聚合物接合而成的复合型的岛成分中,岛成分中的复合比为10/90~90/10。
5.如权利要求1或2所述的海岛复合纤维,岛成分聚合物粘度I和海成分聚合物粘度S之比S/I为0.1~2.0。
6.一种复合极细纤维,是对权利要求1~5的任一项所述的海岛复合纤维进行脱海处理而得到的。
7.如权利要求6所述的复合极细纤维,是与纤维轴垂直的方向的纤维截面具有由2种聚合物贴合而成的结构的双金属型,单丝纤度为0.001~0.970dtex,蓬松性为14~79cm3/g。
8.如权利要求7所述的复合极细纤维,伸缩伸长率为41~223%。
9.一种纤维产品,至少一部分由权利要求1~5的任一项所述的海岛复合纤维或权利要求6~8的任一项所述的复合极细纤维构成。
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