CN106661771B - 光泽抗起球性丙烯腈系纤维及其制造方法以及包含该丙烯腈系纤维的纱线及针织物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供光泽性、抗起球性以及手感优异的0.5～3.5dtex的丙烯腈系纤维及其制造方法以及包含上述丙烯腈系纤维的纱线及针织物。得到单纤维纤度为0.5～3.5dtex、结节强度(cN/dtex)的值与结节伸长率(％)的值之积K为8以上且30以下，深度0.1μm以上的凹部为10个以下的丙烯腈系纤维。在其制造方法中，将包含丙烯腈单元92～96.8质量％、乙烯基系单体单元2～6质量％、以及含磺酸基的乙烯基单体单元0.2～2.0质量％的丙烯腈系共聚物溶解于有机溶剂中，制成纺丝原液。从排出孔将该纺丝原液排出至溶剂浓度为40～60质量％、温度为35～50℃的凝固浴中，制成凝固纤维束，将上述凝固纤维束在热水中以拉伸倍率2～3.8倍进行拉伸，赋予油剂，进行干燥后，在干热下以拉伸倍率1.2～3倍进行拉伸。在上述热水中的拉伸倍率与在上述干热下的拉伸倍率之积S为4～6倍，进一步，进行热松弛处理。

Description

光泽抗起球性丙烯腈系纤维及其制造方法以及包含该丙烯腈 系纤维的纱线及针织物
技术领域
本发明涉及具有优异光泽、柔软的手感以及抗起球性的丙烯腈系纤维及其制造方法、以及包含所述丙烯腈系纤维的纱线及针织物。
背景技术
丙烯腈系纤维具有柔软的手感、保温性、形态稳定性、耐候性、染色性等优异的特征，与尼龙纤维、聚酯纤维等合成纤维同样地，多用于衣料品、室内装饰领域。然而，由该丙烯腈系纤维形成的纤维产品具有在穿着中容易发生起球，显著地损害针织物的外观、手感并降低商品价值这样的问题。历来对于丙烯腈系纤维，要求难以发生起球的，所谓抗起球性的改良。
另一方面，近年来，作为用于使衣料用产品的手感更加柔软的方法，不断进行纤维的细纤度化，正在进行使用细纤度纤维的商品开发，但通常存在越是细纤度的纤维越容易发生起球的倾向，目前，对抗起球性改良的需求日益增高。
此外，除了改良衣料品产品的手感以外，还提出为了实现如丝绸那样的高级感而提高光泽性这样的方案。例如，专利文献1(日本特开平11-222716号公报)中提出了一种单纤维纤度为6～34dtex的粗纤度丙烯腈系纤维，其纤维截面为扁平形状，通过在纤维表面上具有一定面积以上的平滑面从而提高光泽性，或如专利文献2(日本特开2012-36512号公报)中公开的那样，提出了一种光泽纤维，其纤维截面呈如下形状，即在圆形或近似圆形的椭圆形的外边缘部具有向内侧凹陷的弯曲部的形状。这些纤维均为单纤维纤度6dtex以上的粗纤度纤维，或具有扁平、蚕豆型的截面。
进而，专利文献3(日本特开2006-176937号公报)和专利文献4(日本特开2008-38309号公报)中提出了抗起球性的包含细纤度丙烯腈系纤维的纱线及其制造方法。然而，细纤度丙烯腈系纤维时不兼具抗起球性和光泽性这两者。
专利文献5(日本特开2011-12363号公报)中，关于碳纤维前体丙烯腈系纤维，提出了纤维表面的凹凸少，单纤维纤度为1.1dtex的丙烯腈系纤维。然而，由于提高了碳纤维前体丙烯腈系纤维的强度，因此结节强度、结节伸长率小。因而，碳纤维前体丙烯腈系纤维在纺织工序中，纤维的折损多，因此无法制成纱线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-222716号公报
专利文献2:日本特开2012-36512号公报
专利文献3:日本特开2006-176937号公报
专利文献4:日本特开2008-38309号公报
专利文献5:日本特开2011-12363号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在此，本发明提供光泽性、抗起球性以及柔软手感优异的0.5dtex以上且3.5dtex以下的丙烯腈系纤维及其制造方法以及包含所述丙烯腈系纤维的纱线及针织物。
用于解决课题的方法
本发明的丙烯腈系纤维的单纤维的表面的中心线平均粗糙度(Ra)为3nm以上且12nm以下，单纤维纤度为0.5dtex以上且3.5dtex以下。
本发明的丙烯腈系纤维优选结节强度(cN/dtex)的值与结节伸长率(％)的值之积K为10以上且30以下。
本发明的丙烯腈系纤维的单纤维表面的中心线平均粗糙度(Ra)为3nm以上且12nm以下，结节强度(cN/dtex)的值与结节伸长率(％)的值之积K为10以上且30以下。
本发明的丙烯腈系纤维优选单纤维纤度为0.5dtex以上且3.5dtex以下。
本发明的丙烯腈系纤维优选单纤维表面的最大高低差(Ry)为40nm以上且150nm以下，30点平均粗糙度(Rz)为20nm以上且80nm以下并且单纤维表面的凸部的的顶点间距离(S)为800nm以上且1100nm以下。
本发明的丙烯腈系纤维在与纤维轴垂直方向的截面上，单纤维表面所具有的深度0.1μm以上的凹部优选为10个以下。
本发明的丙烯腈系纤维是包含丙烯腈单元92质量％以上96.8质量％以下、乙烯基系单体单元2质量％以上6质量％以下、以及含磺酸基的乙烯基单体单元0.2质量％以上2.0质量％以下的丙烯腈系纤维，优选单纤维抗拉强度为1.8cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下，单纤维结节强度为1.0cN/dtex以上且1.8cN/dtex以下，单纤维结节伸长率为8％以上且20％以下。
本发明的丙烯腈系纤维的制造方法为如下的丙烯腈系纤维的制造方法：将包含丙烯腈单元92质量％以上且96.8质量％以下、含磺酸基的乙烯基单体单元0.2质量％以上且2.0质量％以下的丙烯腈系共聚物溶解于有机溶剂中，制成纺丝原液，从喷丝头的多个排出孔以喷丝头拉伸(jet stretch)0.4以上且2.2以下将上述纺丝原液排出至温度为35℃以上且50℃以下的凝固浴中，制成凝固纤维束，将上述凝固纤维束在80℃以上且98℃以下的热水中以拉伸倍率2倍以上且3.8倍以下进行拉伸，赋予油剂，进行干燥后，在干热拉伸工序中使纤维温度为150℃以上且170℃以下，在干热下以拉伸倍率为1.2倍以上且3倍以下进行拉伸，使得上述热水拉伸倍率与上述干热拉伸倍率之积S为4倍以上且6倍以下。
本发明的丙烯腈系纤维的制造方法中，优选上述丙烯腈系共聚物进一步包含乙烯基系单体单元2质量％以上且6质量％以下，上述凝固浴的溶剂浓度为40质量％以上且60质量％以下，在干热拉伸后进行热松弛处理。
本发明的丙烯腈系纤维的制造方法中，优选上述热松弛处理的退火处理温度为120℃以上且135℃以下，纤维松弛率为5％以上且20％以下。
本发明的纱线包含上述丙烯腈系纤维40质量％以上，纱线支数以棉纱支数计为40支以上且70支以下。
本发明的纱线优选包含纤维素系纤维10质量％以上且40质量％以下。
本发明的针织物包含上述纱线40质量％以上，目付为150g/m2以上且230g/m2以下，抗起球性能为4级以上。
本发明的针织物优选保温率为15％以上且50％以下。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种丙烯腈系纤维，其特别是在面向贴身内衣等内衣的衣料用途中，能够得到兼具柔软的手感、具有高级感的光泽性以及良好的抗起球性的纤维产品。
附图说明
图1为说明中心线平均粗糙度(Ra)的、单纤维表面的截面图。
图2为说明最大高度(Ry)的、单纤维表面的截面图。
图3为说明30点平均粗糙度(Rz)的、单纤维表面的截面图。
图4为说明局部峰顶的间隔(S)的、单纤维表面的截面图。
具体实施方式
＜丙烯腈系纤维的聚合物组成＞
构成本发明的丙烯腈系纤维的共聚物优选共聚有92质量％以上且96.8质量％以下的丙烯腈单元。如果丙烯腈单元的共聚率为92质量％以上，则容易得到作为衣料用纤维所需要的纤维强度。
从这样的观点出发，丙烯腈单元的共聚率更优选含有95质量％以上。
此外，如果丙烯腈单元的共聚率为96.8质量％以下，则容易得到染色性、纤维强度、伸长率。
此外，与丙烯腈具有共聚性的乙烯基系单体单元的共聚率优选设为3.0质量％以上且6.0质量％以下。如果乙烯基系单体单元的共聚率处于该范围内，则能够得到作为针织物产品的充分的物性、染色性。
进而，上述共聚物优选将含磺酸基的乙烯基单体的共聚率设为0.2质量％以上且2.0质量％以下。如果上述含磺酸基的乙烯基单体的共聚率为0.2质量％以上，则染色性容易变得良好，如果为2.0质量％以下则能够使成本的上升少。
作为能够与丙烯腈共聚的乙烯基系单体，可举出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、或它们的(甲基)丙烯酸酯类、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。此外，作为含磺酸基的乙烯基单体，优选使用烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、异戊二烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸或它们的金属盐类以及胺盐类等，但本发明不限于在此列举的单体。用于获得这样的丙烯腈系共聚物的聚合方法，希望是在水介质中实施的悬浮聚合法。
＜丙烯腈系纤维的单纤维纤度＞
本发明的丙烯腈系纤维的单纤维纤度优选为0.5dtex以上且3.5dtex以下。一般而言，若纤维变细则染色鲜明性倾向于降低，但本发明的丙烯腈系纤维即使在1.2dtex以下也具有染色鲜明性。如果上述单纤维纤度为0.5dtex以上，则容易表现出染色鲜明性的效果，如果为3.5dtex以下，则制成针织物时容易得到柔软的手感。从这些观点出发，上述单纤维纤度更优选为0.7dtex以上且2.0dtex以下，进一步优选为0.8dtex以上且1.2dtex以下。
＜积K＞
本发明的丙烯腈系纤维优选结节强度(cN/dtex)的值与结节伸长率(％)的值之积K为10以上且30以下。该积K的值是本领域技术人员作为抗起球性的指标所使用的值。
如果上述积K为10以上，则在纺织工序中单纤维细碎切断即飞毛(fly)的产生变少，如果为30以下，则抗起球性变得良好。
从这样的观点出发，上述积K更优选为12以上且25以下，进一步优选为14以上且20以下。
＜单纤维表面的中心线平均粗糙度(Ra)＞
本发明的丙烯腈系纤维由于纤维表面上的槽少，因而光泽性优异。本发明的丙烯腈系纤维的单纤维表面的中心线平均粗糙度(Ra)为3nm以上且12nm以下。如果上述Ra为3nm以上，则由于纺丝时在辊与纤维之间产生摩擦，不易发生在辊上的滑动，因而优选，如果为12nm以下，则容易显示出光泽，因而优选。从这样的观点出发，上述Ra更优选为4nm以上且10nm以下，进一步优选为5nm以上且9nm以下。
＜最大高低差(Ry)、30点平均粗糙度(Rz)、凸部的顶点间距离(S)＞
本发明的丙烯腈系纤维优选单纤维表面的最大高低差(Ry)为40nm以上且150nm以下，30点平均粗糙度(Rz)为20nm以上且80nm以下，以及单纤维表面的凸部的顶点间距离(S)为800nm以上且1100nm以下。
如果上述Ry为40nm以上，则纤维彼此产生摩擦，在纺织工序中的工序通过性良好，就这一点而言优选，如果为150nm以下，则容易产生正反射，就这一点而言优选。从这样的观点出发，上述Ry更优选为50nm以上且100nm以下，进一步优选为55nm以上且90nm以下。
此外，如果上述Rz为20nm以上，则纺织时的通过性良好，就这一点而言优异，如果为80nm以下，则光泽性提高，就这一点而言优选。从这样的观点出发，上述Rz更优选为30nm以上且65nm以下，更优选为35nm以上且50nm以下。
此外，如果上述S为800nm以上，则就纺丝性方面而言优选，如果为1100nm以下，则就纤维表面的凹凸数少，不易产生漫反射方面而言优选。从上述观点出发，上述S更优选为900nm以上且1000nm以下。
＜纤维表面所具有的凹部的数量＞
进而，本发明的丙烯腈系纤维优选在与纤维轴垂直方向的截面上，单纤维表面所具有的深度0.1μm以上的凹部为10个以下。关于该凹部的深度，在利用后述方法观察与纤维轴向垂直的截面时，若纤维表面上的0.1μm以上深度的凹部数量为10个以下，则光泽变得良好，优选。若在纤维表面上存在深度0.1μm以上的凹部，则产生光的漫反射。关于本发明的丙烯腈系纤维，如果纤维截面上0.1μm以上的凹部为10个以下，则能够使光的漫反射少，光泽难以降低，因而容易得到光泽性。从上述观点出发，0.1μm以上的凹部数量更优选为5个以下。
为了减少纤维表面的凹凸，有效的是将凝固纤维在湿热下拉伸时使拉伸倍率低。
就纺织工序等加工工序的通过性这一点而言，本发明的丙烯腈系纤维的单纤维抗拉强度优选为1.8cN/dtex以上，更优选为2.0cN/dtex以上。上述抗拉强度的上限值没有特别限制，只要为3.0cN/dtex就足够。
本发明的丙烯腈系纤维的单纤维结节强度优选为1.0cN/dtex以上且1.8cN/dtex以下。
如果上述结节强度为1.0cN/dtex以上，则纺织工序中的飞毛的产生变少，加工工序通过性变得良好，如果上述结节强度为1.8cN/dtex以下，则抗起球性能容易变得良好。基于这样的观点，上述结节强度更优选为1.2cN/dtex以上且1.6cN/dtex以下，进一步优选为1.4cN/dtex以上且1.5cN/dtex以下。
从提高抗起球性的观点出发，本发明的丙烯腈系纤维的单纤维结节伸长率优选为8％以上且20％以下，更优选为15％以下。
＜丙烯腈系纤维的制造方法＞
本发明的丙烯腈系纤维可以通过湿式纺丝法、干湿式纺丝法而得到，从生产性、成本方面考虑，希望为湿式纺丝法。
＜共聚物组成＞
本发明的丙烯腈系纤维的制造方法中优选使用如下的丙烯腈系共聚物，所述丙烯腈系共聚物包含丙烯腈单元92质量％以上且96.8质量％以下、乙烯基系单体单元2质量％以上且6质量％以下、以及含磺酸基的乙烯基单体单元0.2质量％以上且2.0质量％以下。
将上述丙烯腈系共聚物溶解于有机溶剂而制成纺丝原液。
纺丝原液优选由15质量％以上且30质量％以下的丙烯腈系共聚物、70质量％以上且85质量％以下的有机溶剂构成。如果纺丝原液中的丙烯腈系共聚物浓度为15质量％以上且30质量％以下，则从断丝、生产性方面考虑，纺丝性良好，优选。从纺丝性的观点出发，上述共聚物浓度更优选为18％以上且25％以下。
作为上述有机溶剂，需要是二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等有机溶剂。其中，从纤维制造中的生产性、所得到的抗起球性丙烯腈系纤维的染色鲜明性以及抗起球性能的平衡方面出发，优选为二甲基乙酰胺。
关于将丙烯腈系共聚物溶解于有机溶剂的温度，如果为40℃以上，则未溶解成分少，随之，能够延长压滤机等过滤设备中的过滤材料的使用时间，此外，由于不会损害拉丝性，因而优选。另一方面，如果上述溶解温度为95℃以下，则共聚物难以变色，因而优选。
此外，将丙烯腈系共聚物溶解于有机溶剂之后的纺丝原液的温度优选为40℃以上且95℃以下。如果为40℃以上且95℃以下，则纺丝原液的拉丝性良好，没有因低粘度而导致的喷头压上升、纺丝原液的凝胶化等，纺丝性良好。
＜凝固浴温度＞
接着，从喷丝头的多个排出孔将该纺丝原液排出至溶剂浓度为40质量％以上且60质量％以下、温度为35℃以上且50℃以下的凝固浴中，制成凝固纤维束。
如果溶剂浓度和温度的范围为上述范围，则凝固不会变得过快，纤维表面的凹部褶皱容易变少。
＜喷丝头拉伸、热水拉伸倍率、干热拉伸倍率、拉伸倍率积＞
从喷丝头的排出孔排出时的喷丝头拉伸优选为0.4以上且2.2以下。喷丝头拉伸是指凝固纱线的牵引速度除以排出线速度而得到的值。
如果该喷丝头拉伸为0.4以上且2.2以下，则纺丝浴中的断丝少，纺丝性良好，就这一点而言优选。从上述观点出发，上述喷丝头拉伸更优选为0.6以上且2.0以下。
进而，将上述凝固纤维束在热水中以拉伸倍率2倍以上且4倍以下进行拉伸，赋予油剂，进行干燥后，在干热下以拉伸倍率1.2倍以上且3倍以下进行拉伸，在上述热水中的拉伸倍率与在上述干热下的拉伸倍率之积S为4倍以上且6倍以下。
如果在干热下的拉伸倍率为1.2倍以上，则纤维表面的凹部被伸展，平滑面增加，光泽性提高，因而优选。如果为3倍以下，则抗起球性良好，由纺丝引起的断丝减少，就这一点而言优选。
就减少纤维表面的凹部，提高光泽性的观点而言，在干热下的拉伸倍率更优选为1.5以上，进一步优选为1.7以上。此外，从工序通过性方面考虑，优选为2倍以下。
此外，如果上述积S为4倍以上且6倍以下，则纺织等的通过性良好，具有适当的纤维强度，就这一方面而言优选。此外，抗起球性能容易变得良好。上述积S更优选为4.5以上且5.5倍以下。
＜热水温度、干热拉伸的纤维温度＞
在上述热水中拉伸时的热水温度优选为80℃以上且98℃以下。如果是该范围，则在热水中拉伸时能够减少纤维的切断。
此外，在干热下拉伸时的纤维温度优选为150℃以上且170℃以下。如果为150℃以上，则容易伸展纤维表面的褶皱，如果为170℃以下，则能够减少因热而产生的变色，在干热下拉伸时能够减少纤维的切断。
作为在干热下拉伸时对纤维束进行加热的方法，可举出加热辊、利用热板的接触加热、用热风加热的非接触加热。其中，从能够高效加热的观点而言，对纤维束进行加热的方法优选为加热辊。
此外，在利用加热辊加热时，根据加热辊的温度以及纤维束与加热辊接触的时间而适当设定即可。优选使纤维束通过多个加热辊，对其两面进行加热。
加热辊的温度优选为150℃以上且190℃以下。如果上述温度为190℃以下，则能够减少因纤维的热而产生的变色。
经干热拉伸的纤维束被赋予卷曲，容纳于容器中。
在热水中被拉伸的纤维的溶胀度优选处于80％以上且130％以下的范围。如果溶胀度为80％以上且130％以下，则干燥性、生产性良好，就这一点而言优选，纤维表面的褶皱容易变少。
＜热松弛处理＞
最后，进行热松弛处理以使得纤维的热收缩率成为5％以上且20％以下，制成丙烯腈系纤维。热松弛条件根据纤维的热收缩率而规定，如果纤维的热收缩为5％以上且20％以下，则成为能够保持抗起球性的结节强度及结节伸长率，就这一点而言优选。
上述热收缩率是指纤维束在热松弛处理前后收缩的比率。
进行热松弛的温度设为120℃以上且135℃以下。如果上述压力为120℃以上，则能够得到纺织时的梳毛机通过性良好的单纤维强度及单纤维伸长率，就这一点而言优选，如果为135℃以下，则能够得到抗起球性良好的单纤维，就这一点而言优选。
将通过如上制造方法得到的本发明的丙烯腈系纤维束用切割器切断而制成短纤维后，进行纺织。纱线的构成可以设为本发明的丙烯腈系纤维100％。也可以与其他纤维，例如通常的丙烯腈系纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、人造纤维等合成纤维或化学纤维、棉、毛、丝绸等天然纤维混纺而制成纱线。
＜纱线的纤维构成＞
对于本发明的纱线，优选纱线中所含的本发明的丙烯腈系纤维含有率设为40质量％以上。如果上述含有率为40质量％以上，则容易表现出本发明的丙烯腈系纤维的光泽性、抗起球性能。从该观点出发，上述含有率更优选为60质量％以上，进一步优选为80质量％以上。
＜纱线的支数＞
对于本发明的纱线，优选纱线的纱线支数以棉纱支数计为40支以上且70支以下。如果上述纱线支数为40支以上，则通过本发明的丙烯腈系纤维的细纤度的效果而容易使布帛变软。此外，如果为70支以下，则在使用纱线时容易得到所需要的强度。
纱线的纱线不匀度即CV％优选为11.5以下。如果上述CV％为11.5以下，则针织物的外观漂亮，光泽性提高。上述CV％更优选为11以下，进一步优选为10以下。
＜纤维素系纤维的混纺率＞
对于本发明的纱线，优选纤维素系纤维的含有率为10质量％以上且40质量％以下。如果纤维素系纤维的含有率为10质量％以上，则吸湿发热性提高，就这一点而言优选，如果为40质量％以下，则抗起球性及保温性良好，就这一点而言优选。
＜针织物的纱线构成＞
对于本发明的针织物，优选上述纱线的含有率为40质量％以上。如果上述含有率为40质量％以上，则容易得到针织物的光泽性、抗起球性的效果。从上述观点出发，更优选为50质量％以上，进一步优选为60质量％以上。
＜针织物的目付＞
对于本发明的针织物，优选目付为150g/m2以上且230g/m2以下。如果上述目付为150g/m2以上，则会具有针织物的强度且不易撕破，如果为230g/m2以下，则能够得到作为贴身内衣又轻又软的针织物。
＜抗起球性＞
本发明的针织物优选抗起球性能为4级以上。如果抗起球性为4级以上，则毛球少，可以使得针织物的外观漂亮。上述抗起球性能更优选为4.5级以上。
＜保温性＞
本发明的针织物优选保温性为15％以上且50％以下。如果上述保温性为15％以上，则能够作为贴身内衣而得到温暖，如果为50％以下，则不会太热。
实施例
对于本发明的丙烯腈系纤维，使用以下实施例进行说明。
(纤维表面的凹凸测定方法)
本发明的丙烯腈系纤维的凹凸深度由以下的中心线平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)、30点平均粗糙度(Rz)以及局部峰顶的间隔(S)来表示。它们可通过使用激光显微镜来测定。
图1～4是示意性地表示构成本发明丙烯腈系纤维的单纤维的单纤维表面的截面形状的图，所述截面为单纤维相对于纤维长度方向垂直的截面。
(单纤维表面的中心线平均粗糙度＜Ra＞)
单纤维表面的中心线平均粗糙度(Ra)，是指如图1所示，在粗糙度曲线中沿着其中心线m的方向仅取出基准长度L，将从取出部分的中心线m至测定曲线为止的偏差的绝对值进行合计，求出将其平均后的值，用纳米(nm)表示该值而得到的值。
(单纤维表面的最大高度＜Ry＞)
单纤维表面的最大高度(Ry)，是指如图2所示，在粗糙度曲线中沿着其中心线m的方向仅取出基准长度L，求出取出部分的、最高的峰顶线与中心线m的间隔Rp和最低的谷底线与中心线m的间隔Rv之合计值(Rp+Rv)，用纳米(nm)表示该值而得到的值。
(单纤维表面的30点平均粗糙度＜Rz＞)
单纤维表面的30点平均粗糙度(Rz)，是指如图3所示，在粗糙度曲线中沿着其平均线的方向仅取出基准长度，求出该取出部分中从平均线向着纵向倍率的方向测定的、从最高峰顶开始到第15个为止的峰顶高度(Yp)的绝对值的平均值与从最低谷底开始到第15个为止的谷底高度(Yv)的绝对值的平均值之和，用纳米(nm)表示该值而得到的值。
(单纤维表面的凸部的顶点间距离＜S＞)
单纤维表面的凸部的顶点间距离(S)，是指如图4所示，在粗糙度曲线中沿着其中心线m的方向仅取出基准长度L，求出与相邻的局部峰顶间对应的平均线的长度，用纳米(nm)表示该多个局部峰顶间的平均值而得到的值。
(强伸度、结节强伸度)
按照JIS L1015进行测定。
(纤维截面的深度0.1μm以上的凹部数量的测定)
将风干机的热风吹向200根以上且300根以下的本发明的丙烯腈系纤维，伸开纤维的收缩，放入管中。在此，上述聚乙烯管使用了仅在周向上收缩的聚乙烯管。
接着，将填充有本发明的丙烯腈系纤维的上述聚乙烯管利用未使用的剃刀的刃沿着与轴向大致垂直的方向切断，使其为约2mm的长度。
将上述切断的面的一方用双面胶带固定于台上，使用低温离子溅射装置(日本电子株式会社制，JFC1100)，在1200V、5mA、8分钟的条件下，使金蒸镀于处于切断面的另一面即作为观察面的本发明丙烯腈系纤维的切断面上，制作样品。
使用扫描型电子显微镜(飞利浦公司，型号XL-20)，将上述样品的纤维的截面以5000倍的倍率进行拍摄后，根据拍摄图像，选择一个纤维表面所具有的凹部，从将处于该凹部两侧的凸部连接的切线向着凹部垂直地布线，该线的最长的长度设为凹部的深度，计数纤维截面中深度0.1μm以上的凹部的深度和其数量。测定3个纤维截面，将其平均值设为纤维截面的深度0.1μm以上的凹部数。
(光泽性评价)
光泽性如下评价。
将实施例1、2和比较例1的丙烯腈系纤维各自使用100％，制成相同条件的纱线，以相同条件制作布帛，通过目视对光泽性进行比较和评价。
○：光泽性良好，
×：光泽性差。
(实施例1)
将由丙烯腈95％、乙酸乙烯酯4.4％、甲代烯丙基磺酸钠0.6％构成的还原粘度1.8的丙烯腈系共聚物溶解于二甲基乙酰胺中，得到共聚物浓度24％、50℃时的粘度为200泊的纺丝原液。
从孔径0.045mm的多个排出孔将该纺丝原液排出至二甲基乙酰胺浓度56％、温度41℃的凝固液中，制成纤维状，在98℃的热水中一边清洗溶剂一边施加2.5倍的拉伸。接着，使油剂附着，用表面温度设定为150℃的多个热辊进行干燥，进而，用180℃的热辊进行加热，使纤维温度达到160℃，在空气中拉伸至2倍，赋予卷曲后，甩进容器中。
进而，进行热松弛处理以使得纤维束的热收缩率成为7％以上且9％以下，得到单纤维纤度为1.0dtex的纤维。将其条件示于表1，其结果示于表2。
该纤维的结节强度(cN/dtex)的值与结节伸长率(％)的值之积K为15.9，是抗起球性良好的值。此外，深度0.1μm以上的凹部的个数为2个，与比较例相比光泽性优异。
(实施例2)
除了变更了湿热拉伸倍率、干热拉伸倍率以外，与实施例1同样地进行纺丝。将其条件示于表1，其结果示于表2。
其结果是，结节强度(cN/dtex)的值与结节伸长率(％)的值之积K为16.6，是抗起球性良好的值。此外，深度0.1μm以上的凹部的个数为4个，与比较例相比光泽性优异。
(实施例3～11)
除了按照如表1所示那样变更了丙烯腈系纤维的制造条件以外，与实施例1同样地进行丙烯腈系纤维的制造。将该丙烯腈系纤维的物性示于表1。
(比较例1)
除了不进行干热拉伸，提高热水拉伸的倍率，使总拉伸倍率相同以外，与实施例1同样地进行丙烯腈系纤维的制造。将其条件示于表1，其结果示于表2。
其结果是，结节强度(cN/dtex)的值与结节伸长率(％)的值之积K为25.7，虽然具有抗起球性，但与本发明的丙烯腈系纤维相比不是良好的值。此外，深度0.1μm以上的凹部的个数为15个，光泽性差。
(比较例2)
除了不进行干热拉伸，提高热水拉伸的倍率，使总拉伸倍率相同以外，与实施例3同样地进行丙烯腈系纤维的制造。将其条件示于表1，其结果示于表2。
其结果是，结节强度(cN/dtex)的值与结节伸长率(％)的值之积K为20，虽然具有抗起球性，但与本发明的丙烯腈系纤维相比不是良好的值。此外，光泽性差。
(比较例3)
在日本特开2013-209771所记载的制造碳纤维前体用丙烯腈系纤维的条件下制造丙烯腈系纤维。将其条件示于表1，其结果示于表2。
碳纤维前体用丙烯腈系纤维的结节强伸度之积K低，是纺织时发生折损而无法纺织的物性。
(比较例4)
按照日本特开平11-222716所记载的制造光泽性纤维的条件，制造单纤维纤度22dtex、扁平率22的丙烯腈系纤维。将其条件示于表1，其结果示于表2。
积K在显示抗起球性的范围内，但由于纤度粗且手感差，不适合衣料用途。
表1
Figure BDA0001196715690000151
(实施例12)
将实施例1的丙烯腈系纤维70质量％与微莫代尔(Micro Modal)(兰精公司制，1.0dtex)30质量份进行混纺，制造纱线支数以棉纱支数计为50支、捻数为873t/m的纱线。将其物性示于表2。
(实施例13)
用实施例1的丙烯腈系纤维100质量％，制造纱线支数以棉纱支数计为60支、捻数为1139t/m的纱线。将其物性示于表2。
(实施例14、15)
除了将纱线支数按照表2所示那样变更了以外，与实施例13同样地操作，得到纱线。将其物性示于表2。
(实施例16)
将实施例11的丙烯腈系纤维设为100质量％，制造纱线支数以棉纱支数计为40支、捻数为820t/m的纱线。将其物性示于表2。
(比较例5)
将比较例1的丙烯腈系纤维70质量％与微莫代尔(兰精公司制，1.0dtex)30质量份进行混纺，制造纱线支数以棉纱支数计为50支、捻数为900t/m的纱线。将其物性示于表2。
与实施例12相比，纱线不匀度大。
此外，对于实施例12的纱线和比较例5的纱线，在卷绕于圆锥体上的状态下通过目视进行比较，结果确认到实施例12的纱线更具有光泽。
(比较例6)
用比较例1的丙烯腈系纤维100质量％，制造纱线支数以棉纱支数计为60支、捻数为1139t/m的纱线。将其物性示于表2。
与实施例13相比，纱线不均度大。
(比较例7、8)
除了将纱线支数按照表2所示那样变更以外，与比较例6同样地操作，得到纱线。将其物性示于表2。
(比较例9)
将比较例2的丙烯腈系纤维设为100质量％，制造纱线支数以棉纱支数计为40支、捻数为820t/m的纱线。将其物性示于表2。
对于与实施例13～16的纱线各自对应的比较例6～9的纱线，在卷绕于圆锥体的状态下通过目视进行比较，结果确认到各实施例的纱线更具有光泽。
(实施例17)
使用实施例15的纱线，制作14G、平针组织的横向针织物。目付为210g/m2，抗起球性能为4.5级、保温性为45.1％。
(比较例10)
使用比较例8的纱线，制作14G、平针组织的横向针织物。目付为210g/m2，抗起球性能为4.5级、44.9％。
然而，光泽性与实施例17相比差。
表2
Figure BDA0001196715690000171
表3
Figure BDA0001196715690000172

Claims (11)

1.一种丙烯腈系纤维，其中，单纤维表面的中心线平均粗糙度Ra为3nm以上且12nm以下，单纤维纤度为0.5dtex以上且3.5dtex以下，结节强度的值与结节伸长率的值之积K为10以上且30以下，结节强度的单位是cN/dtex，结节伸长率的单位是％，
所述丙烯腈系纤维如下制得：从喷丝头的排出孔将纺丝原液排出至温度为35℃以上且50℃以下的凝固浴中，然后在热水中以拉伸倍率2倍以上且3.8倍以下进行拉伸后，在干热下以拉伸倍率1.2倍以上且3倍以下进行拉伸，在所述热水中的拉伸倍率与在所述干热下的拉伸倍率之积S为4倍以上且6倍以下。
2.根据权利要求1所述的丙烯腈系纤维，其中，单纤维表面的最大高低差Ry为40nm以上且150nm以下，30点平均粗糙度Rz为20nm以上且80nm以下，并且单纤维表面的凸部的顶点间距离S为800nm以上且1100nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的丙烯腈系纤维，其中，在与纤维轴垂直的方向的截面上，单纤维表面所具有的深度0.1μm以上的凹部为10个以下。
4.根据权利要求1或2所述的丙烯腈系纤维，是包含丙烯腈单元92质量％以上且96.8质量％以下、乙烯基系单体单元2质量％以上且6质量％以下、以及含磺酸基的乙烯基单体单元0.2质量％以上且2.0质量％以下的丙烯腈系纤维，其中，单纤维抗拉强度为1.8cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下，单纤维结节强度为1.0cN/dtex以上且1.8cN/dtex以下，单纤维结节伸长率为8％以上且20％以下。
5.一种丙烯腈系纤维的制造方法，其中，将包含丙烯腈单元92质量％以上且96.8质量％以下、以及含磺酸基的乙烯基单体单元0.2质量％以上且2.0质量％以下的丙烯腈系共聚物溶解于有机溶剂中，制成纺丝原液，从喷丝头的排出孔以喷丝头拉伸为0.4以上且2.2以下将所述纺丝原液排出至温度为35℃以上且50℃以下的凝固浴中，制成凝固纤维束，将所述凝固纤维束在80℃以上且98℃以下的热水中以拉伸倍率2倍以上且3.8倍以下进行拉伸，赋予油剂，进行干燥后，将纤维温度设为150℃以上且170℃以下，在干热下以拉伸倍率1.2倍以上且3倍以下进行拉伸，在所述热水中的拉伸倍率与在所述干热下的拉伸倍率之积S为4倍以上且6倍以下。
6.根据权利要求5所述的丙烯腈系纤维的制造方法，其中，所述丙烯腈系共聚物进一步包含乙烯基系单体单元2质量％以上且6质量％以下，所述凝固浴的溶剂浓度为40质量％以上且60质量％以下，在干热拉伸后进行热松弛处理。
7.根据权利要求6所述的丙烯腈系纤维的制造方法，其中，所述热松弛处理温度为120℃以上且135℃以下，纤维松弛率为5％以上且20％以下。
8.一种纱线，其包含权利要求1～4中任一项所述的丙烯腈系纤维40质量％以上，纱线支数以棉纱支数计为40支以上且70支以下。
9.根据权利要求8所述的纱线，其包含纤维素系纤维10质量％以上且40质量％以下。
10.一种针织物，其包含权利要求8或9所述的纱线40质量％以上，目付为150g/m2以上且230g/m2以下，抗起球性能为4级以上。
11.根据权利要求10所述的针织物，其中，保温率为15％以上且50％以下。
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