CN109477250B - 聚酰胺复丝和使用它的花边针织物、长筒袜 - Google Patents
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Abstract
一种聚酰胺复丝,其特征在于,伸长15%时的抗拉强度为4.0~6.0cN/dtex、强伸度积为10.0cN/dtex以上、条干不匀率(U%)为1.2以下。本发明提供一种高强力聚酰胺复丝,使用该复丝能够得到柔软性、耐久性和透明感优异的长筒袜,以及耐久性优异、图案漂亮的花边针织物。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰胺复丝。更具体地说,涉及在将本发明的聚酰胺复丝用于长筒袜时,能够提供柔软性、耐久性、透明感优异的长筒袜,在将其用于花边料的底纱时,能够提供耐久性优异、图案显现得漂亮的花边针织物的聚酰胺复丝。
背景技术
作为合成纤维的聚酰胺纤维、聚酯纤维,在机械性质、化学性质方面具有优异的特性,因此在衣料用途、产业用途中被广泛利用。特别是聚酰胺纤维具有独特的柔软性、高强度,在染色时的显色性、耐热性、吸湿性等方面具有优异的特性,因此在长筒袜、内衣、运动服等一般衣料用途中被广泛使用。
作为花边消费者的需求,为了使图案显现得漂亮,希望耐久性与以往一样,并且具有花边底纱的透明感。作为长筒袜消费者的需求,为了穿起来舒适,并且有看起来是皮肤的感觉,要求耐久性与以往一样,并且还追求柔软性、透明感。即、在替换衣料用聚酰胺纤维时,强烈希望在强力与过去一样时的细纤度化。
为了解决这些问题,已经提出了使聚酰胺纤维高强度化的各种技术。例如专利文献1中提出了由伸长率为51~64%、强度为4.2~6.5cN/dtex的高粘度型的尼龙6长丝构成的花边针织物。
专利文献2中提出了由伸长率为40~50%、强伸度积为9.1cN/dtex以上9.8cN/dtex左右的聚酰胺长丝制成的长筒袜。
专利文献3中提出了由伸长率为16~18%的范围、强度为9.8cN/dtex以上、强伸度积为11.4~12.2cN/dtex范围的聚酰胺系纤维制成的轮胎帘线、带束。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-129331号公报
专利文献2:国际公开第2016/76184号
专利文献3:日本特开昭63-159521号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,通过专利文献1所述的方法,尽管能够得到图案显现得漂亮的花边,但是纤维模量和强伸度积低,不能满足花边针织物的产品强度。
将专利文献2所述的方法展开用于适合于单层被覆弹性丝的被覆丝的纤度时,纤维模量和强伸度积低,不能满足长筒袜的产品强度。
在将专利文献3所述的方法展开用于衣料用途时,纤维模量过高,在花边、长筒袜的制造工序中发生断丝、起绒等高次通过性差的问题。
本发明为了解决前述问題,课题是提供具有高强伸度积、合适纤维模量的高强力聚酰胺复丝。更具体地说课题是,通过具有高强伸度积、合适纤维模量的聚酰胺复丝,能够提供高次通过性和产品品位优异、能够细纤度化,在保持耐久性的同时花边底纱的透明感增加、图案显现得漂亮的花边针织物、具有优异的透明感和柔软性的长筒袜。
解决课题的手段
为了解决前述课题,本发明采用以下技术方案。
[1].一种聚酰胺复丝,其特征在于,伸长15%时的抗拉强度为4.0~6.0cN/dtex、强伸度积为10.0cN/dtex以上、条干不匀率(U%)为1.2以下。
[2].如[1]所述的聚酰胺复丝,其特征在于,单丝纤度为1.3~3.4dtex。
[3].如[1]或[2]所述的聚酰胺复丝,其特征在于,伸长率为30~50%。
[4].如[1]~[3]的任一项所述的聚酰胺复丝,其特征在于,结晶量和刚直非晶量之和为70~90%。
[5].一种花边针织物,花边底纱使用了[1]~[4]的任一项所述的聚酰胺复丝。
[6].一种长筒袜,部分使用了包芯纱,使用了[1]~[4]的任一项所述的聚酰胺复丝作为该包芯纱的被覆纱。
发明效果
本发明的聚酰胺复丝是具有高强伸度积、合适纤维模量的高强力聚酰胺复丝。进而,本发明的聚酰胺复丝能够得到高次通过性和产品品位优异、能够细纤度化、在保持耐久性的同时花边底纱的透明感增加、图案显现得漂亮的花边针织物、以及具有优异的透明感和柔软性的长筒袜。
附图说明
图1示出了能够很好地用于本发明的聚酰胺复丝的制造方法的制造装置的一实施方式。
图2示出了能够很好地用于本发明的聚酰胺复丝的制造方法的喷丝头和加热筒的概略截面模型图。
具体实施方式
以下进一步详细地说明本发明。
本发明的聚酰胺复丝,其特征在于,伸长15%时的抗拉强度为4.0~6.0cN/dtex、强伸度积为10.0cN/dtex以上、条干不匀率(U%)为1.2以下。
构成本发明的聚酰胺复丝的聚酰胺是含有所谓的烃基经由酰胺键连接在主链上而得的高分子量体的树脂,该聚酰胺的制丝性、机械特性优异,优选主要为聚己内酰胺(尼龙6)、聚己二酰己二胺(尼龙66),从不容易凝胶化、制丝性良好出发,进一步优选聚己内酰胺(尼龙6)。前述的“主要”,在聚己内酰胺中是指以构成聚己内酰胺的ε-己内酰胺作为构成单元含有80摩尔%以上,在聚1,6-己二酰己二胺中是以构成聚1,6-己二酰己二胺的1,6-己二酸己二胺作为构成单元含有80摩尔%,进而优选含有90摩尔%以上。作为其他成分,不受特别限定,可举出例如,构成聚月桂酰胺、聚己二酰己二胺、聚壬二酰己二胺、聚癸二酰己二胺、聚月桂二酰己二胺、聚己二酰间苯二甲胺、聚对苯二甲酰己二胺、聚间苯二甲酰己二胺等的作为单体的氨基羧酸、二元羧酸、二元胺等单元。
此外,为了有效地表现本发明的效果,优选在聚酰胺中不含有以氧化钛为代表的减光剂等各种添加剂,但是可以在不损害效果的范围内根据需要含有耐热剂等添加剂。此外,其含量可以在0.001~0.1wt%之间根据需要混合。
本发明的聚酰胺复丝,需要15%强度、强伸度积、U%全都在前述范围内。即、尽管通过细纤度化,能够得到花边底纱的透明感增加、图案显现得漂亮的花边针织物和具有优异的透明感和柔软性的长筒袜,但是,产品强度低,耐久性是不耐实际使用的水平。为了使耐久性成为耐实际使用的水平,需要提高强伸度积。此外,为了保证高次通过性和产品品位需要具有合适的15%强度、U%。
于是,本发明人进行了深入研究,发现要提供高次通过性和产品品位优异、耐久性优异、花边底纱的透明感增加、图案显现得漂亮的花边针织物和具有优异的透明感和柔软性的长筒袜,必须要使15%强度、强伸度积、和U%在合适范围。
本发明的聚酰胺复丝需要使强伸度积为10.0cN/dtex以上。通过处于这样的范围,长筒袜、花边的耐久性成为耐受实际使用的水平。在强伸度积小于10.0cN/dtex时,长筒袜和花边的耐久性成为不能耐受实际使用的水平,此外,高次加工工序中的断丝增加,高次通过性恶化。本发明的聚酰胺复丝更优选强伸度积为10.3cN/dtex以上。此外,强伸度积越大越优选,但本发明中的上限值是11.0cN/dtex左右。
本发明的聚酰胺复丝需要使作为原丝物性的1个指标的15%伸长时的抗拉强度(以下,将其称作「15%强度」)为4.0~6.0cN/dtex。15%强度的测定,是依照JIS L1013-2010-抗拉强度和伸长率进行测定,描绘抗拉强度-伸长曲线,将伸长15%时的抗拉强度(cN)除以纤度,将所得的值作为15%强度。15%强度是简易地表示纤维模量的值,15%强度高时,抗拉强度-伸长曲线的斜率高,表示纤维模量高,另一方面,15%强度低时抗拉强度-伸长曲线的斜率低,表示纤维模量低。
通过使本发明的聚酰胺复丝在该范围,能够使长筒袜和花边针织物的耐久性成为耐受实际使用的水平,柔软性也优异。15%强度小于4.0cN/dtex时,强伸度积降低,长筒袜和花边针织物的耐久性成为不能够耐受实际使用的水平。15%强度大于6.0cN/dtex时伸长率降低,长筒袜和花边针织物的质地变硬,柔软性降低,此外,高次加工工序中的断丝增加,高次通过性恶化,产品品位降低。优选为4.5~5.5cN/dtex。
本发明的聚酰胺复丝优选伸长率为30~50%。通过在该范围,高次加工工序中的断丝减少,高次通过性和产品品位变得良好。特别是在以高速编织、织造时,高次通过性优异。在伸长率为30%以上的情况下,在长筒袜制造工序(包芯纱制造工序、长筒袜编织工序)、花边针织物制造工序(整经工序、织造工序)等高次加工工序中的断丝少,高次通过性良好。进而,长筒袜、花边针织物的质地柔软,良好。如果伸长率为50%以下,则强伸度积充分,长筒袜和花边针织物的耐久性也能够耐受实际使用,此外,高次加工工序的断丝少,高次通过性、产品品位提高。进而优选为35~45%。
本发明的聚酰胺复丝,结晶量和刚直非晶量之和优选为70~90%。结晶量和刚直非晶量是如以下那样计算出的值。
结晶量(Xc)通过DSC法计算熔解热量和冷结晶化热量之差(ΔHm-ΔHc),由式(1)算出。在此,ΔHm0是结晶性聚酰胺的熔解热量,该值是229.76J/g。
此外,刚直非晶量(Xra)是根据结晶量(Xc)和可动非晶量(Xma)通过(2)式算出的。可动非晶量(Xma)是通过温度调制DSC法(TMDSC),根据温度-热流速可逆曲线上的玻璃化转变前后的比热变化(ΔCp)算出的。这里的ΔCp使用在玻璃化转变前后的温度-热流可逆曲线上外插切线而算出的玻璃化转变前后的比热差距。可动非晶量(Xma)由式(3)算出。在此,ΔCp0是非晶聚酰胺的Tg前后的比热差,该值是0.4745J/g。
再者,刚直非晶量是通过温度调制DSC和DSC的2次测定的平均值算出的。
结晶量:Xc(%)=(ΔHm-ΔHc)/ΔHm0×100···(1)
刚直非晶量:Xra(%)=100-(Xc+Xma)···(2)
可动非晶量:Xma(%)=ΔCp/ΔCp0×100···(3)。
这里所说的结晶量和刚直非晶量之和,是简易地表示聚酰胺聚合物的分子链的取向缓和程度的值。结晶量和刚直非晶量之和高时,表示分子链变形少,是结晶性高的纤维,结晶量和刚直非晶量之和低时,表示分子链交缠多,是结晶性低的纤维。通过使结晶量和刚直非晶量之和为90%以下,能够使聚酰胺聚合物的分子链的变形量适度,得到结晶性不过高的聚酰胺纤维,长筒袜和花边针织物的质地和柔软性优异。通过使结晶量和刚直非晶量之和为70%以上,能够使聚酰胺聚合物的分子链变形适度,所以能够得到结晶性优异的聚酰胺纤维,长筒袜和花边针织物的耐久性优异。更优选为75~85%。
本发明的聚酰胺复丝的U%需要为1.2以下。通过处于该范围,产品品位优异。在U%超过1.2时在花边针织物染色后,丝条粗的部分变为浓染,出现筋等外观不良,产品品位差。更优选在长筒袜用途时为1.0以下、在花边针织物用途时为1.0以下。此外,U%越小越为优选,但本发明中的下限值为0.4左右。
本发明的聚酰胺复丝的总纤度从衣料用途方面来看优选为4.0~33.0dtex。在长筒袜用途时更优选为4.0~11.0dtex、在花边用途时更优选为20.0~30.0dtex。
本发明的聚酰胺复丝,单丝纤度优选为1.3~3.4dtex。通过处于该范围,长筒袜和花边的耐久性和柔软性优异。更优选为1.6~3.2dtex。
本发明的聚酰胺复丝,硫酸相对粘度优选为2.5~4.0。更优选为3.2~3.8。通过使硫酸相对粘度为2.5~4.0,长筒袜和花边针织物的耐久性成为耐受实际使用的水平。进而产品品位变得良好。
本发明的聚酰胺复丝的截面形状不受特别限定,例如,可以是圆形截面、扁平截面、透镜型截面、三叶截面、多叶形截面、具有3~8个凸部与相同数目的凹部的异形截面、中空截面以及其他公知的异形截面。
下面对本发明的高强力聚酰胺复丝的制造方法的一例进行具体地说明。图1示出了能够很好地用于本发明的高强力聚酰胺复丝的制造方法的直接纺丝拉伸法中的制造装置的一实施方式。
本发明的聚酰胺复丝,是通过将聚酰胺树脂熔融,将聚酰胺聚合物通过齿轮泵计量·输送,最终从设置在喷丝头1上的吐出孔挤出,从而形成各长丝。这样被从喷丝头1吐出的各长丝,为了抑制图1所示的喷丝头随时间变长而发生的污染,从吹出蒸气的气体喷出装置2、为了慢慢冷却而围绕整圈的多层的加热筒3、和冷却装置4通过,将丝条冷却到室温固化。然后利用给油装置5施加油剂,并且将各长丝收聚在一起形成复丝,利用流体交织喷嘴装置6交织,从牵引罗拉7、拉伸罗拉8通过,此时依照牵引罗拉7和拉伸罗拉8的圆周速度之比而相应被拉伸。进而将丝条通过拉伸罗拉8的加热进行热处理,由卷绕装置9卷绕。
本发明的聚酰胺复丝的制造中,聚酰胺树脂的硫酸相对粘度优选为2.5~4.0。通过处于该范围,能够得到强伸度积高的高强力聚酰胺复丝。
此外,熔融温度优选相对于聚酰胺的融点是20℃以上、且是95℃以下。
本发明的聚酰胺复丝的制造中,需要在冷却装置4的上部以整圈围绕各长丝的方式设置加热筒3。通过将加热筒设置在冷却装置4的上部,使加热筒内的环境温度在100~300℃的范围内,能够使从喷丝头1吐出的聚酰胺聚合物取向缓和,热劣化少。通过从喷丝头面到冷却装置4的上面的慢慢冷却而进行取向缓和,能够得到15%强度、强伸度积高的复丝。在不设置加热筒时、通过从喷丝头面到冷却装置4的上面的慢慢冷却而进行的取向缓和不充分,所以有得不到同时满足15%强度、强伸度积的纤维的倾向。
在本发明的高强力聚酰胺复丝的制造中,需要使加热筒为多层。专利文献3中提出了,为了慢慢冷却而使喷丝头紧下方的环境温度保持在250~450℃,这虽然对于产业用的粗纤度领域有效,但对于本发明的聚酰胺复丝那样的衣料用细纤度领域,由于加热筒内的温度分布一定,所以容易成为热对流混乱的状态,影响各长丝的固化状态,造成U%恶化。因此,通过使加热筒为多层,从上层到下层阶梯性降低温度,故意制造出从上层向下层的热对流,形成与丝的伴随流同方向的下降气流,能够抑制加热筒内的热对流的混乱,丝晃动小,得到U%小的复丝。
多层加热筒长度L根据长丝的纤度而异,优选为40~100mm。此外,优选多层加热筒由2层以上构成,优选多层加热筒的单层长度L1在10~25mm的范围。
此外,需要使多层加热筒内的环境温度在100~300℃的范围内,各层间设置缓和的温度梯度。例如、在使多层加热筒长度L为75mm、单层长度L1为25mm时,需要使上层的环境温度在250~300℃、中层的环境温度在200~250℃、下层的环境温度在100~200℃。
通过这样设计,能够将喷丝头-冷却装置4的上面之间的环境温度轮廓阶梯性地控制在100~300℃,得到15%强度、强伸度积、U%良好的高强力聚酰胺复丝。
在本发明的聚酰胺复丝的制造中,冷却装置4可以是向一定方向吹出冷却整流风A的冷却装置、或者从外周侧向中心侧吹出冷却整流风A的环状冷却装置、或者从中心侧向外周吹出冷却整流风的环状冷却装置等,可以通过任一种方法制造。从喷丝头的下表面到冷却装置4的冷却风吹出部的上端部的竖直方向距离LS(以下、称作冷却开始距离)在159~219mm的范围,这从抑制丝晃动和U%方面优选,更优选为169~189mm。至于从冷却风吹出面吹出的冷却风速,优选从该冷却吹出部的上端面到下端面的区间的平均值在20.0~40.0(m/分)的范围,这从U%和强伸度积方面考虑优选。
本发明的聚酰胺复丝的制造中,给油装置5的位置、即图1中的从喷丝头下表面到给油装置5的给油喷嘴位置的竖直方向距离Lg(以下也称作给油位置),根据单丝纤度和冷却装置的长丝的冷却效率而异,但优选为800~1500(mm)、更优选为1000~1300(mm)。在是800(mm)以上时在赋予油剂时长丝温度有适当程度降低,在是1500(mm)以下时,下降气流造成的丝晃动小,能够得到U%低的复丝。此外,在是1500(mm)以下时,从固化点到给油位置的距离短,所以伴随流降低、纺丝张力降低,由此纺丝取向得到抑制、拉伸性优异,所以能够得到强伸度积、15%强度高的高强力复丝。在是800(mm)以上时,从喷丝头到给油导引器之间的丝弯曲合适,不容易受到导引器的擦过造成的影响,强伸度积、15%强度的降低少。
本发明的聚酰胺复丝的制造中,纺丝速度优选是使牵引罗拉7在低速度范围1000~2000m/min,这样能够抑制牵伸拉伸不均,使丝条冷却均一化,将U%抑制得较低,为1.2以下。此外,在是2000m/min以下时,能够抑制纺丝取向,同时促进加热筒的慢慢冷却效果,使得分子链的变形缓和大,得到15%强度、强伸度积高的高强力复丝。
此外,以拉伸罗拉8作为加热罗拉进行热处理,优选该热定型长为500~1200mm、热处理温度为120~180℃。通过实施适度的热处理,能够设计复丝的热收缩。通过使热定型长为500mm以上,纤维的结晶化变得充分,所以成为15%强度大、耐久性优异的产品。通过使热定型长为1200mm以下,能够使纤维的结晶化不过度进行,15%强度成为合适范围,而且得到产品质地柔软,且高次加工工序中的工序通过性优异的高强力聚酰胺复丝。
本发明的聚酰胺复丝,通过将加热筒设置在冷却装置4的上部,使加热筒内的环境温度在100~300℃的范围内,进而使加热筒为多层型,能够在加热筒内设置温度梯度,故意制作出与丝的伴随流同方向的下降气流,可以使给油位置距离喷丝头面800~1500mm、纺丝速度为1000~2000m/min、拉伸后的热定型长为500~1200mm而制造。
通过采用这样的直接纺丝拉伸法的条件,能够得到10.0cN/dtex以上的高强伸度积、4.0~6.0cN/dtex的15%强度、1.2以下的U%的高强力聚酰胺复丝。
本发明的聚酰胺复丝可以以原丝的形态直接作为底纱供给花边针织机,利用通常的方法织成花边料。花边料是刺绣花边、拉舍尔经编花边、利巴花边等通常的针织组织即可。
本发明的聚酰胺复丝可以作为包芯纱的被覆纱使用。包芯纱可以作为以聚氨基甲酸酯系弹性纤维、聚酰胺系弹性体弹性纤维等的弹性丝作为芯纱,并卷上一层被覆纱而成的单层包芯纱、或卷上两层被覆纱的双层包芯纱使用。
本发明的聚酰胺复丝可以作为部分使用了所述包芯纱的长筒袜使用。此外,作为长筒袜的针织机,可以使用通常的袜子针织机,没有限制,使用2口或者4口给丝的针织机,通过通常的方法供给本发明的包芯纱进行编织即可。
进而,关于编织后的染色以及后续加工、最终定型条件,也可以依照公知的方法进行,可以作为染料使用酸性染料、反应染料,对于颜色等也没有限定。
实施例
以下,通过实施例来对本发明进行更具体说明。
A.强度、伸长率、强伸度积、15%强度
依照JIS L1013-2010-抗拉强度和伸长率测定纤维试样,描绘抗拉强度-伸长曲线。作为试验条件,在试验机的种类为恒速绷紧型、夹持间隔50cm、拉伸速度50cm/min的条件下进行。需要说明的是,在切断时的抗拉强度比最高强度小的情况下,测定最高强度和那时的伸长。
强度、强伸度积利用下述式求出。
伸长率=切断时的伸长(%)
强度=切断时的抗拉强度(cN)/纤度(dtex)
强伸度积={强度(cN/dtex)}×{伸长率(%)+100}/100
15%强度=15%伸长时的抗拉强度(cN)/纤度(dtex)。
B.总纤度、单丝纤度
将纤维试样设置在1.125m/周的检尺器,使其旋转500圈,制成环状绞纱,利用热风干燥机进行干燥(105±2℃×60分钟),然后利用天平称量绞纱质量,乘以公定回潮率,由得到的值算出纤度。需要说明的是,公定回潮率为4.5%。
C.硫酸相对粘度(ηr)
将聚酰胺切片试样或纤维试样0.25g以相对于浓度为98质量%的硫酸100ml为1g的方式进行溶解,使用奥氏粘度计测定25℃的流下时间(T1)。接着,测定只有浓度为98质量%的硫酸的流下时间(T2)。将T1相对于T2的比即T1/T2作为硫酸相对粘度。
D.条干不匀率(U%)
使用zellweger uster社制的USTER TESTER IV,在试样长:500m、测定丝速度V:100m/min、捻线机(Twister):S、30000/min、1/2Inert的条件下测定纤维试样。
E.结晶量、刚直非晶量
(Xc)是利用DSC法计算熔解热量和冷结晶化热量之差(ΔHm-ΔHc),通过式(1)算出。在此,ΔHm0是结晶性聚酰胺的熔解热量,其值为229.76J/g。
此外,刚直非晶量(Xra)根据结晶量化度(Xc)和可动非晶量(Xma)通过式(2)算出。可动非晶量(Xma)是通过温度调制DSC法(TMDSC),根据温度-热流速可逆曲线上的玻璃化转变前后的比热变化(ΔCp)而算出。在此ΔCp利用了在玻璃化转变前后的温度-热流可逆曲线上外插切线而算出的玻璃化转变前后的比热差距。可动非晶量(Xma)通过式(3)算出。在此,ΔCp0是非晶聚酰胺的Tg前后的比热差,其值为0.4745J/g。
再者,刚直非晶量由温度调制DSC和DSC的2次测定的平均值算出。
结晶量:Xc(%)=(ΔHm-ΔHc)/ΔHm0×100 (1)
刚直非晶量:Xra(%)=100-(Xc+Xma) (2)
可动非晶量:Xma(%)=ΔCp/ΔCp0×100 (3)。
此外,通常在以下的条件下实施DSC和温度调制DSC的测定。
(a)通常DSC
使用TA Instrument社制Q1000通过Universal Analysis 2000进行数据处理。测定在氮气流下(50mL/min)、温度范围0~300℃、升温速度10℃/min、试样重量约5mg(热量数据是按照测定后重量标准化的)的条件下实施测定。
前述的DSC法的具体情况如下面的[文献1]中的记载。
[文献1]
Wunderlich B.,Thermal Analysis of Polymeric Materials,Appendix1(TheATHAS Data Bank),Springer(2005)。
(b)温度调制DSC
使用TA Instrument社制Q1000通过Universal Analysis 2000实施数据处理。测定在氮气流下(50mL/min)、温度范围0~200℃、升温速度2℃/min、试样重量约5mg(热量数据是按照测定后重量进行标准化的)的条件下实施测定。
该方法是一边以一定的周期和振幅反复进行加热和冷却,一边均匀地升温而测定的方法,可以将全体的DSC信号(Total Heat Flow:全热流)分离成玻璃化转变等的可逆性成分(Reversing Heat Flow)、与焓缓和、固化反应、脱溶剂等的不可逆性成分(Nonreversing Heat Flow)。但结晶的熔解峰在可逆性成分、不可逆性成分中都出现。
前述的温度调制DSC法的具体情况在上述[文献1]中有记载。
F.花边的评价
(a)柔软性
针对花边产品,由质地评价经验丰富的检查员(5人)对柔软性进行相对评价。该结果取各检查员的评价分数的平均值,将小数点以下四舍五入,将平均值为5记作S、4记作A、3记作B、1~2记作C。
5分:非常优异
4分:稍优异
3分:普通
2分:稍差
1分:差。
将S、A视为柔软性合格。
(b)耐久性
破裂强度是依照JIS L 1096-2010、马伦(Mullen)形法(A法),通过破裂强度试验方法测定任意3个位置的破裂强度,按照以下基准由其平均值进行4个档次评价。
S:130kPa以上
A:100kPa以上且小于130kPa
B:90kPa以上且小于100kPa
C:小于90kPa。
将S、A视为耐久性合格。
(c)品位
针对花边产品,由检查员(5人)对染色不匀的程度进行相对性评价。其结果取各检查员的评价分数的平均值,将小数点以下四舍五入,将平均值为5记作S、4记作A、3记作B、1~2记作C。
5点:非常优异
4点:稍优异
3点:普通
2点:稍差
1点:差
将S、A视为品位合格。
(d)工序通过性
编织操作性:将编织中途的断丝次数记作花边坯布平均每一反(80m)的断丝件数,按照以下基准表示。
S:0件以上且少于5件
A:5件以上且少于10件
B:10件以上且少于20件
C:20件以上且少于30件
将S、A视为工序通过性合格。
G.长筒袜的评价
(a)柔软性
将长筒袜产品穿在人体足型上,由质地评价经验丰富的检查者(5人)对腿部的柔软性进行相对性评价。关于其结果,取各检查者的评价分数的平均值,将小数点以下四舍五入,将平均值为5记作S、4记作A、3记作B、1~2记作C。
5分:非常优异
4分:稍优异
3分:普通
2分:稍差
1分:差
将S、A视为柔软性合格。
(b)耐久性
将长筒袜产品以正面在外侧的方式穿在人体足型上,在从脚跟开始沿大腿部方向60cm的位置重合袜带部,在此基础上将从脚跟开始沿大腿部方向52.5cm的位置作为中心,在足型的大腿部内侧作出符合测定框大小的圆形标记。在将产品固定在测定框时,对应先前标出的圆形标记进行固定,从而以与穿着状态相同的状态测定破裂强度,作为耐久性的指标。
关于破裂强度,依照JIS L1096-2010-破裂强度、马伦(Mullen)形法(A法)的破裂强度试验方法,测定任意3个位置的破裂强度,根据以下的基准进行4等级评价。
S:117.7kPa以上
A:98.1kPa以上且小于117.7kPa
B:88.3kPa以上且小于98.1kPa
C:小于88.3kPa。
将S、A视为耐久性合格。
(c)品位
通过检查者(5人)对长筒袜产品的染色不匀的程度进行相对性评价。其结果取各检查者的评价分数的平均值,将小数点以下四舍五入,将其平均值为5的记作S、4的记作A、3的记作B、1~2的记作C。
5分:非常优异
4分:稍优异
3分:普通
2分:稍差
1分:差。
将S、A视为品位合格。
(d)工序通过性
根据以下的基准对在利用袜子编织机、以转速400rpm连续运转1小时编织长筒袜时由编织时的断丝所引起的停机次数进行评价。
S:断丝小于2次,
A:断丝2次以上且小于4次,
B:断丝4次以上且小于6次,
C:断丝6次以上。
将S、A看作工序通过性合格。
〔实施例1〕
(聚酰胺复丝的制造)
利用常规方法将作为聚酰胺的、硫酸相对粘度(ηr)为3.3、熔点225℃的尼龙6切片干燥至水分率为0.03质量%以下。使所得的尼龙6切片在纺丝温度(熔融温度)290℃下熔融,从喷丝头排出。喷丝头使用孔数为42、圆形、孔径φ0.25、6丝条/头的喷丝头。
作为纺丝机使用图1所示样式的纺丝机(直接纺丝拉伸机)进行纺丝。再者,加热筒使用加热筒长度L为50mm、单层长度L1、L2分别为25mm的2层加热筒,设定温度使上层的加热筒的环境温度为300℃、下层的加热筒的环境温度为150℃。
将从喷丝头吐出的各长丝在2层的加热筒内环境温度150~300℃下慢慢冷却,从冷却开始距离LS为169mm、18℃的冷风的环状冷却装置通过,将丝条冷却到室温固化。然后,在距离喷丝头面的给油位置Lg为1300mm的位置赋予油剂,并且将各长丝收拢在一起形成复丝,利用流体交织喷嘴装置实施交织,然后使牵引罗拉速度(纺丝速度)为1500m/min、热定型长为600mm,经由加热到155℃的拉伸罗拉以拉伸倍率2.8倍拉伸、卷绕,得到22.0d(dtex)/7F(filament)的尼龙6复丝。
将得到的尼龙6复丝的评价结果示于表1。
(花边针织物的制造)
接下来,将该复丝整经,作为28G拉舍尔经编花边底纱的后侧纱使幅长为21.0cm、进而作为底纱的前侧纱使幅长为100.0cm、纹纱235~330dtex进行编织。接着将坯布精练、染色、整理定型而得到内衣用花边针织物。得到的花边产品的评价结果如表1所示。
〔实施例2〕
设定温度使上层的加热筒的环境温度为300℃、下层的加热筒的环境温度为100℃,在加热筒内环境温度100~300℃下慢慢冷却,使牵引罗拉速度为1700m/min、拉伸倍率为2.7倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表1所示。
〔实施例3〕
设定温度使上层的加热筒的环境温度为300℃、下层的加热筒的环境温度为200℃,在加热筒内环境温度200~300℃下慢慢冷却,使拉伸倍率为3.0倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F长丝的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表1所示。
〔实施例4〕
作为聚酰胺,使用硫酸相对粘度(ηr)为3.2、熔点为265℃的尼龙66切片,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙66复丝,得到花边针织物。评价结果如表1所示。
〔比较例1〕
作为加热筒使用加热筒长度L为50mm的单层加热筒,设定温度使环境温度为300℃,使拉伸倍率为3.2倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表1所示。
由于是单层加热筒,所以加热筒内的环境温度为一定,加热筒内的热对流混乱,U%恶化。此外,由于加热筒内的环境温度设定在300℃,是接近纺丝温度的温度,所以通过从喷丝头面到冷却装置4的上面为止的慢慢冷却而获得的取向缓和不充分,15%强度高。因此花边针织物的工序通过性、品位、柔软性差。
〔比较例2〕
设定温度使上层的加热筒的环境温度为200℃、下层的加热筒的环境温度为100℃,在加热筒内环境温度100~200℃下慢慢冷却,使牵引罗拉速度为1700m/min,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表1所示。
由于将加热筒内的环境温度设定性100~200℃,比纺丝温度低90℃,所以通过从喷丝头面到冷却装置4的上面为止的慢慢冷却而获得的取向缓和不充分,强伸度积、15%强度低。因此,花边针织物的耐久性差。
〔比较例3〕
不设置加热筒,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表1所示。
由于没有设置加热筒,所以通过从喷丝头面到冷却装置4的上面为止的慢慢冷却而获得的取向缓和不充分,强伸度积、15%强度低。因此花边针织物的耐久性差。
〔实施例5〕
使给油位置Lg为800mm、拉伸倍率为3.0倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
〔实施例6〕
使给油位置Lg为1500mm、拉伸倍率为2.7倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
〔比较例4〕
使给油位置Lg为600mm、拉伸倍率为3.2倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
由于在不将长丝温度降低到室温的状态赋予油剂,所以U%恶化。此外,从喷丝头面到给油引导器的丝弯曲大,由于从给油引导器上的擦过造成的影响,强伸度积、15%强度低。因此花边针织物的工序通过性、耐久性、品位差。
〔比较例5〕
使给油位置Lg为3000mm、拉伸倍率为2.7倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
下降气流造成的丝晃动的影响大、U%恶化。此外,由于伴随流造成的影响,纺丝张力高、纺丝取向发展,使得15%强度、强伸度积低。因此,花边针织物的品位、耐久性差。
〔实施例7〕
使牵引罗拉速度(纺丝速度)为1000m/min、拉伸倍率为3.8倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
〔实施例8〕
使牵引罗拉速度(纺丝速度)为2000m/min、拉伸倍率为2.3倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
〔比较例6〕
使牵引罗拉速度(纺丝速度)为800m/min、拉伸倍率为4.5倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
由于纺丝速度低,所以纺丝张力低、丝晃动的影响大、U%恶化。此外,加热筒的慢慢冷却效果大、聚酰胺分子链的变形缓和过度发展,15%强度高。所以花边针织物的工序通过性、品位、柔软性差。
〔比较例7〕
使牵引罗拉速度(纺丝速度)为2500m/min、拉伸倍率为1.9倍,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
由于纺丝速度高,所以变形速度快、变形速度参差不齐增加、牵伸拉伸不均增大,U%恶化。此外,加热筒的慢慢冷却效果低、聚酰胺分子链的应变缓和不充分、15%强度、强伸度积低。因此,花边针织物的品位、耐久性差。
〔实施例9〕
使用直径不同的拉伸罗拉,使热定型长为1200mm,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
〔比较例8〕
使用直径不同的拉伸罗拉,使热定型长为1800mm,除此以外,以与实施例1同样的方法得到22d/7F的尼龙6复丝,得到花边针织物。评价结果如表2所示。
热造成纤维的结晶化过度发展,15%强度高。因此花边针织物的工序通过性、柔软性差。
〔实施例10〕
(聚酰胺复丝的制造)
利用常规方法将作为聚酰胺的、硫酸相对粘度(ηr)为3.3、熔点225℃的尼龙6切片干燥至水分率为0.03质量%以下。使所得的尼龙6切片在纺丝温度(熔融温度)290℃下熔融,从喷丝头排出。喷丝头使用孔数为30、圆形、孔径φ0.20mm、6丝条/头的喷丝头。
作为纺丝机使用图1所示样式的纺丝机进行纺丝。再者,作为加热筒使用加热筒长度L为50mm、单层长度L1、L2分别为25mm的2层加热筒,设定温度使得上层的加热筒的环境温度为300℃、下层的加热筒的环境温度为150℃。
使从喷丝头吐出的各长丝在2层的加热筒内环境温度150~300℃下慢慢冷却,从冷却开始距离LS169mm、18℃的冷风的环状冷却装置中通过,将丝条冷却到室温固化。然后在距离喷丝头面的给油位置Lg为1300mm的位置赋予油剂,将各长丝收拢在一起形成复丝,利用流体交织喷嘴装置实施交织,然后使牵引罗拉速度(纺丝速度)为1500m/min、热定型长为600mm,经由加热到155℃的拉伸罗拉以拉伸倍率2.6倍拉伸,进行卷绕、得到8.0d/5F的尼龙6复丝。
所得到的尼龙6复丝的评价结果如表3所示。
(长筒袜的制造)
接下来将该复丝用作为包芯纱的被覆纱,以22dtex的聚氨基甲酸酯弹性丝作为芯纱,设定牵伸比为3.0倍,以捻数2400t/m(S、Z方向)进行单层被覆,制造单层被覆弹性丝(SCY)。
使用得到的SCY,用袜子针织机进行编织。然后将编织坯布精练、染色、在120℃进行30秒最终定型,得到的连裤长筒袜产品。对得到的连裤长筒袜产品的腿部进行评价,结果如表3所示。
〔比较例9〕
除了不设置加热筒以外,以与实施例10同样的方法得到8d/5F的尼龙6复丝,得到长筒袜产品。评价结果如表3所示。
由于没有设置加热筒,所以通过从喷丝头面开始到冷却装置4的上面为止的慢慢冷却而获得的取向缓和不足,强伸度积、15%强度低。因此,长筒袜产品的耐久性差。
〔比较例10〕
不设置加热筒,使牵引罗拉速度(纺丝速度)为2500m/min、拉伸倍率为1.5倍,除此以外,以与实施例10同样的方法得到8d/5F的尼龙6复丝,得到长筒袜产品。评价结果如表3所示。
由于纺丝速度高,所以变形速度快,变形速度参差不齐增加,牵伸拉伸不均增大,U%恶化。此外,由于没有设置加热筒,所以通过从喷丝头面开始到冷却装置4的上面为止的慢慢冷却而获得的应变缓和不足,15%强度、强伸度积低。因此,长筒袜产品的品位、耐久性差。
〔比较例11〕
作为加热筒使用加热筒长度L为50mm的单层加热筒,设定温度使环境温度为300℃,使给油位置Lg为3000mm、牵引罗拉速度(纺丝速度)为600m/min、拉伸倍率为4.5倍,除此以外,以与实施例10同样的方法得到8d/5F的尼龙6复丝,得到长筒袜产品。评价结果如表3所示。
由于是单层加热筒,所以加热筒内的环境温度分布一定,加热筒内的热对流混乱,进而由于给油位置低(从喷丝头到给油的距离长),纺丝速度慢,所以丝晃动的影响大,U%恶化。此外,由于纺丝速度低,所以加热筒的慢慢冷却效果大,聚酰胺分子链的应变缓和过度进展,进而热定型长度大使得纤维的结晶化过度进展,15%强度高。因此,长筒袜产品的工序通过性、品位、柔软性差。
表3
附图符号说明
1:喷丝头
2:气体喷出装置
3:加热筒
4:冷却装置
5:给油装置
6:流体交织喷嘴装置
7:牵引罗拉
8:拉伸罗拉
9:卷绕装置
L:多层加热筒长度
L1:多层加热筒的单层长度
LS:冷却开始距离
Lg:给油位置
Claims (4)
1.一种聚酰胺复丝,其特征在于,伸长15%时的抗拉强度为4.0~6.0cN/dtex,强伸度积大于10.0cN/dtex,条干不匀率即U%为1.2以下,总纤度为4.0~33.0dtex,单丝纤度为1.3~3.4dtex,结晶量和刚直非晶量之和为70~90%,
所述聚酰胺复丝是通过具有以下特征的制造方法得到的:
在熔融纺丝中的冷却工序中,在冷却装置的上部设置有长度为40~100mm的加热筒,且冷却开始距离为159~219mm,所述加热筒的上层的环境温度在250~300℃的范围、中层的环境温度在200~250℃的范围、下层的环境温度在100~200℃的范围,并且,
给油位置距离喷丝头面800~1500mm,纺丝速度为1000~2000m/min,拉伸后的热定型长为500~1200mm。
2.如权利要求1所述的聚酰胺复丝,其特征在于,伸长率为30~50%。
3.一种花边针织物,花边底纱使用了权利要求1或2所述的聚酰胺复丝。
4.一种长筒袜,部分使用了包芯纱,使用了权利要求1或2所述的聚酰胺复丝作为该包芯纱的被覆纱。
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