CN109867947B - 塑胶粒及纱线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种塑胶粒及纱线，该塑胶粒包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯以及聚氨酯型分散剂，其中形状记忆聚氨酯由以下步骤形成：将二异氰酸酯与多元醇进行聚合反应以形成聚合物，以及将聚合物与扩链剂进行聚合反应以形成形状记忆聚氨酯。该纱线由所述塑胶粒所制成。所述塑胶粒及纱线具有形状记忆特性，且具有良好的形状固定率、形状回复率、纺织加工性及纺织应用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑胶粒及纱线，尤其涉及一种具有形状记忆特性的塑胶粒及纱线。
背景技术
形状记忆材料是一种拥有初始形状，而该初始形状能在接收到外在能量时产生变形，并即使移除外在能量仍能处于该变形的形状，至再次施加相同的外在能量时，即可回复成初始形状的材料。目前，形状记忆材料多应用于塑胶模制品、薄膜及射出成形块材等领域，而对于纺织领域的应用仍有所限制。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种塑胶粒及纱线，其具有形状记忆特性，且具有良好的形状固定率、形状回复率、纺织加工性及纺织应用性。
本发明的塑胶粒包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯以及聚氨酯型分散剂，其中形状记忆聚氨酯由以下步骤形成：将二异氰酸酯与多元醇进行聚合反应以形成聚合物，以及将聚合物与扩链剂进行聚合反应以形成形状记忆聚氨酯。
在本发明的一实施方式中，上述的二异氰酸酯包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯，多元醇包括聚四亚甲基二醇或聚乙二醇，扩链剂包括乙二醇或1,4-丁二醇。
在本发明的一实施方式中，上述的二异氰酸酯、多元醇及扩链剂的摩尔比为1.25～1.75：1：0.25～0.75。
在本发明的一实施方式中，上述的形状记忆聚氨酯的形状记忆转化温度为65℃。
在本发明的一实施方式中，以上述的塑胶粒的总重量为基准，形状记忆聚氨酯的含量为50重量份至95重量份，聚氨酯的含量为5重量份至50重量份，聚氨酯型分散剂的含量为0.01重量份至5重量份。
在本发明的一实施方式中，上述的聚氨酯的熔融指数介于5～500之间。
在本发明的一实施方式中，上述的塑胶粒的形状记忆转化温度介于20℃～63℃之间。
本发明的纱线由如前所述的塑胶粒所制成。
在本发明的一实施方式中，上述的纱线的丹尼数介于180d/10f～610d/10f之间。
在本发明的一实施方式中，上述的纱线的形状固定率介于97％～100％之间，形状回复率介于87％～100％之间。
基于上述，本发明的塑胶粒通过包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯及聚氨酯型分散剂，藉此不但具有形状记忆特性，还具有良好的形状固定率、形状回复率、纺织加工性及纺织应用性。另一方面，本发明的纱线通过由本发明的塑胶粒而制得，藉此不但具有形状记忆特性，还具有良好的形状固定率、形状回复率、纺织加工性及纺织应用性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式作详细说明如下。
具体实施方式
在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
为了制备出具有形状记忆特性，且具有良好的形状固定率、形状回复率、纺织加工性及纺织应用性的塑胶粒，本发明提出一种塑胶粒，其可达到上述优点。以下，特举实施方式作为本发明确实能够据以实施的范例。
本发明的一实施方式提出的塑胶粒包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯以及聚氨酯型分散剂。以下，将对前述所列的各成分进行详细说明。
在本实施方式中，形状记忆聚氨酯具有形状记忆特性。在本实施方式中，形状记忆聚氨酯的形状记忆转化温度为65℃。详细而言，当提供外在能量(例如热能)以使形状记忆聚氨酯的温度提升至高于65℃时，形状记忆聚氨酯能够因拉伸而产生形变。另外，在本实施方式中，以塑胶粒的总重量为基准，形状记忆聚氨酯的含量为50重量份至95重量份。详细而言，若形状记忆聚氨酯的含量低于50重量份，则形状记忆效果不佳；若形状记忆聚氨酯的含量高于95重量份，则形状记忆聚氨酯将因流变行为不足而导致纺丝加工性不佳，例如无法进行纤维卷丝等程序。
在本实施方式中，形状记忆聚氨酯可由以下步骤形成：将二异氰酸酯与多元醇进行聚合反应以形成聚合物后，将聚合物与扩链剂进行聚合反应。详细而言，在本实施方式中，二异氰酸酯包括(但不限于)：4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或其组合；多元醇例如是双官能多元醇，其包括(但不限于)：聚四亚甲基二醇、聚乙二醇或其组合，扩链剂例如是含有活性氢的双官能扩链剂，其包括(但不限于)：乙二醇、1,4-丁二醇(1,4-Butanediol)或其组合。另外，在本实施方式中，二异氰酸酯、多元醇及扩链剂的摩尔比可为1.25～1.75：1：0.25～0.75，较佳为1.5：1：0.5。
在本实施方式中，聚氨酯可以是不同于所述形状记忆聚氨酯的任一种聚氨酯。详细而言，在本实施方式中，聚氨酯的熔融指数介于5～500之间。在本实施方式中，作为聚氨酯，可使用市售产品，例如巴斯夫(BASF)公司制造的565AWH或560D，大东树酯公司制造的1085AU-LN或1090A，或者三晃股份有限公司制造的Kuotane 300，但本发明并不以此为限。另外，在本实施方式中，以塑胶粒的总重量为基准，聚氨酯的含量为5重量份至50重量份。详细而言，若聚氨酯的含量低于5重量份，则纺丝加工性不佳；若聚氨酯的含量高于50重量份，则将使得塑胶粒失去形状记忆效果。
在本实施方式中，聚氨酯型分散剂用以提升形状记忆聚氨酯与聚氨酯在塑胶粒中的分散性，以使形状记忆聚氨酯与聚氨酯之间具有良好相容性。在本实施方式中，聚氨酯型分散剂可以是用于分散聚氨酯的任一种聚氨酯型分散剂。详细而言，聚氨酯型分散剂例如是石蜡类分散剂，包括(但不限于)：蒙脱蜡、酰胺蜡、酯化蜡、烯烃蜡、硬脂酸或其组合。在本实施方式中，作为聚氨酯型分散剂，可使用市售产品，例如瑞士远东(EMS)公司制造的Griltex 2A或Griltex D1566A，但本发明并不以此为限。另外，在本实施方式中，以塑胶粒的总重量为基准，聚氨酯型分散剂的含量为0.01重量份至5重量份。详细而言，若聚氨酯型分散剂的含量低于0.01重量份，则聚氨酯分散不均匀；若聚氨酯型分散剂的含量高于5重量份，则会使得塑胶粒失去纺丝加工性。
另一方面，在本实施方式中，塑胶粒的制备方法例如包括以下所列的步骤。首先，将形状记忆聚氨酯、聚氨酯与聚氨酯型分散剂均匀混合后进行干燥，以移除水分。在一实施方式中，干燥形状记忆聚氨酯、聚氨酯与聚氨酯型分散剂的温度例如是介于85℃～105℃之间，干燥时间例如是8小时以上。接着，将经混合且干燥后的形状记忆聚氨酯、聚氨酯与聚氨酯型分散剂进料至双螺杆押出机中，进行高速剪切混练，以制得塑胶粒。在一实施方式中，在混练制程中，加工温度例如是介于185℃～220℃之间，螺杆转速例如是介于50rpm至400rpm之间。
值得说明的是，在本实施方式中，塑胶粒包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯及聚氨酯型分散剂，藉此使得塑胶粒具有形状记忆特性。详细而言，在本实施方式中，塑胶粒的形状记忆转化温度介于20℃～63℃之间。也就是说，在本实施方式中，可根据实际上的需求来制造塑胶粒，以使其具有在温度区间20℃～63℃中的适当的形状记忆转化温度。另一方面，在本实施方式中，塑胶粒通过包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯及聚氨酯型分散剂，因而具有良好的形状固定率、形状回复率、纺织加工性及纺织应用性。如此一来，本发明的塑胶粒不但可通过进行注塑、挤出或吹塑等模制成型制程来制备薄膜、胶片、涂层、涂膜或模制件，还可作为例如是熔融纺丝的纺丝制程中的原材料以制备纱线。下文中，将以塑胶粒作为纺丝制程中的原材料为例来加以说明。
本发明的另一实施方式提供的纱线是使用任一种前述实施方式中的塑胶粒所制成。详细而言，纱线的制备方法例如包括以下所列的步骤。首先，将塑胶粒进行干燥，以移除水分。在一实施方式中，干燥塑胶粒的温度例如是介于85℃～105℃之间，干燥时间例如是8小时以上。接着，对塑胶粒进行熔融纺丝，以制得纱线。在一实施方式中，熔融纺丝温度例如是介于175℃～240℃之间，卷取速度例如是介于30m/min～500m/min之间。
在本实施方式中，纱线的丹尼数可介于180d/10f～610d/10f之间。也就是说，在本实施方式中，可根据实际上的需求来制造纱线，以使其具有在180d/10f～610d/10f之间的适当的丹尼数，因而具有良好的产品应用性。
值得说明的是，在本实施方式中，经由塑胶粒所制得的纱线具有形状记忆特性。也就是说，塑胶粒在纺丝制程期间，其性质并未发生改变，故塑胶粒具有形状记忆特性，而使用其所制得的纱线也具有形状记忆特性。详细而言，在本实施方式中，纱线具有与塑胶粒相同的形状记忆转化温度区间，也介于20℃～63℃之间。有鉴于此，在本实施方式中，经由塑胶粒所制得的纱线同样地具有良好的形状固定率及形状回复率。详细而言，在本实施方式中，纱线的形状固定率介于97％～100％之间，纱线的形状回复率介于87％～100％之间。另一方面，在本实施方式中，经由塑胶粒所制得的纱线同样地具有良好的纺织加工性及纺织应用性。如此一来，本发明的纱线能够进行热延伸制程并接着进行织造制程。一般而言，热延伸制程可使纱线的结晶度、顺向度以及强度更佳。
下文将根据实施例1至实施例16及比较例1更具体地描述本发明的特征。虽然描述了以下实施例，但是在不逾越本发明范畴的情况下，可适当地改变所用材料、其量及比率、处理细节以及处理流程等等。因此，不应由下文所述的实施例对本发明作出限制性地解释。
制备实施例1至实施例16及比较例1的塑胶粒及纱线所使用的主要材料及设备的信息如下所示。
形状记忆聚氨酯：
将二异氰酸酯(购自赛普洛斯(Alfa Aesar)公司的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯)与多元醇(购自柏斯托(Perstorp))公司的Capa 3000)进行聚合反应以形成聚合物后，将前述聚合物与扩链剂(购自景明化工公司的1,4-丁二醇)进行聚合反应以形成形状记忆聚氨酯，其中二异氰酸酯、多元醇及扩链剂的摩尔比为1.5：1：0.5，且形状记忆转化温度为65℃。
聚氨酯：三晃股份有限公司制造的Kuotane 300，其中熔融指数为90。
聚氨酯型分散剂：瑞士远东(EMS)公司制造的Griltex 2A。
双螺杆押出机：由赛默飞(Thermo Haake)公司制造，型号为Rheomex。
实施例1
塑胶粒的制备
首先，将93重量份的形状记忆聚氨酯、5重量份的聚氨酯及2重量份的聚氨酯型分散剂均匀混合后，在85℃下进行干燥8小时，以移除水分来防止气泡产生。接着，将前述经混合且干燥后的形状记忆聚氨酯、聚氨酯与聚氨酯型分散剂进料至双螺杆押出机中，并在加工温度为200℃且螺杆转速为200rpm的条件下进行高速剪切混练，以制备实施例1的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例1的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例1的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为200m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例1的纱线。
实施例2
塑胶粒的制备
首先，将88重量份的形状记忆聚氨酯、10重量份的聚氨酯及2重量份的聚氨酯型分散剂均匀混合后，在85℃下进行干燥8小时，以移除水分来防止气泡产生。接着，将前述经混合且干燥后的形状记忆聚氨酯、聚氨酯与聚氨酯型分散剂进料至双螺杆押出机中，并在加工温度为200℃且螺杆转速为200rpm的条件下进行高速剪切混练，以制备实施例2的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例2的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例2的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为200m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例2的纱线。
实施例3
塑胶粒的制备
首先，将83重量份的形状记忆聚氨酯、15重量份的聚氨酯及2重量份的聚氨酯型分散剂均匀混合后，在85℃下进行干燥8小时，以移除水分来防止气泡产生。接着，将前述经混合且干燥后的形状记忆聚氨酯、聚氨酯与聚氨酯型分散剂进料至双螺杆押出机中，并在加工温度为200℃且螺杆转速为200rpm的条件下进行高速剪切混练，以制备实施例3的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例3的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例3的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为200m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例3的纱线。
实施例4
塑胶粒的制备
首先，将78重量份的形状记忆聚氨酯、20重量份的聚氨酯及2重量份的聚氨酯型分散剂均匀混合后，在85℃下进行干燥8小时，以移除水分来防止气泡产生。接着，将前述经混合且干燥后的形状记忆聚氨酯、聚氨酯与聚氨酯型分散剂进料至双螺杆押出机中，并在加工温度为200℃且螺杆转速为200rpm的条件下进行高速剪切混练，以制备实施例4的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例4的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例4的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为200m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例4的纱线。
实施例5
塑胶粒的制备
首先，将68重量份的形状记忆聚氨酯、30重量份的聚氨酯及2重量份的聚氨酯型分散剂均匀混合后，在85℃下进行干燥8小时，以移除水分来防止气泡产生。接着，将前述经混合且干燥后的形状记忆聚氨酯、聚氨酯与聚氨酯型分散剂进料至双螺杆押出机中，并在加工温度为200℃且螺杆转速为200rpm的条件下进行高速剪切混练，以制备实施例5的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例5的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例5的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为200m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例5的纱线。
实施例6
塑胶粒的制备
首先，将58重量份的形状记忆聚氨酯、40重量份的聚氨酯及2重量份的聚氨酯型分散剂均匀混合后，在85℃下进行干燥8小时，以移除水分来防止气泡产生。接着，将前述经混合且干燥后的形状记忆聚氨酯、聚氨酯与聚氨酯型分散剂进料至双螺杆押出机中，并在加工温度为200℃且螺杆转速为200rpm的条件下进行高速剪切混练，以制备实施例6的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例6的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例6的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为200m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例6的纱线。
实施例7
塑胶粒的制备
按照与实施例2相同的制备程序制备实施例7的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例7的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例7的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为100m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例7的纱线。
实施例8
塑胶粒的制备
按照与实施例2相同的制备程序制备实施例8的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例8的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例8的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为500m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例8的纱线。
实施例9
塑胶粒的制备
按照与实施例3相同的制备程序制备实施例9的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例9的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例9的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为100m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例9的纱线。
实施例10
塑胶粒的制备
按照与实施例3相同的制备程序制备实施例10的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例10的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例10的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为500m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例10的纱线。
实施例11
塑胶粒的制备
按照与实施例4相同的制备程序制备实施例11的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例11的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例11的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为100m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例11的纱线。
实施例12
塑胶粒的制备
按照与实施例4相同的制备程序制备实施例12的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例12的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例12的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为500m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例12的纱线。
实施例13
塑胶粒的制备
按照与实施例5相同的制备程序制备实施例13的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例13的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例13的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为100m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例13的纱线。
实施例14
塑胶粒的制备
按照与实施例5相同的制备程序制备实施例14的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例14的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例14的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为500m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例14的纱线。
实施例15
塑胶粒的制备
按照与实施例6相同的制备程序制备实施例15的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例15的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例15的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为100m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例15的纱线。
实施例16
塑胶粒的制备
按照与实施例6相同的制备程序制备实施例16的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将实施例16的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的实施例16的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为500m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得实施例16的纱线。
比较例1
塑胶粒的制备
首先，将100重量份的形状记忆聚氨酯在85℃下进行干燥8小时，以移除水分来防止气泡产生。接着，将前述经干燥后的形状记忆聚氨酯进料至双螺杆押出机中，并在加工温度为200℃且螺杆转速为200rpm的条件下进行高速剪切混练，以制备比较例1的塑胶粒。
纱线的制备
首先，将比较例1的塑胶粒在105℃下进行干燥8小时，以移除水分。接着，使经干燥后的比较例1的塑胶粒在熔融纺丝温度为200℃且卷取速度为50m/min的条件下进行熔融纺丝，以制得比较例1的纱线。
在实施例1至实施例16及比较例1的塑胶粒及纱线制备完成后，分别进行以下评估1至评估7。
评估1：形状记忆转化温度的测量
将实施例1至实施例16及比较例1的塑胶粒分别压制成塑胶薄片。接着，使用动态机械分析仪(型号：Q800，由TA Instruments公司制造)以5℃/min的升温速率由0℃升温至90℃，分别测量实施例1至实施例16及比较例1的塑胶薄片以及实施例1至实施例16及比较例1及比较例1的纱线的形状记忆转化温度。测量结果显示在下方表1中。
表1
表1(续)
表1(续)
由上述表1可知，实施例1至实施例16的塑胶粒的形状记忆转化温度分别与由实施例1至实施例16的塑胶粒所制得的实施例1至实施例16的纱线的形状记忆转化温度相同。此结果证实，本发明的塑胶粒在历经纺丝制程后，其性质并不会发生改变。
另外，由上述表1可知，聚氨酯含量不同的实施例1至实施例6的塑胶粒，其形状记忆转化温度也不同。此结果证实，随着聚氨酯含量的变化，可调控塑胶粒的形状记忆转化温度。
评估2：纱线规格(即丹尼数)的评估
以下述方法，分别对实施例1至实施例16及比较例1的纱线进行纱线规格的评估。利用摇纱机绕取长度达90m的纱线后，将所述纱线置于电子天秤上秤重，所得的重量(g)的100倍即为纱线规格(也即，纱线在9000公尺时的重量)，且量测结果显示在下方表2中。
由下述表2可知，与仅由形状记忆聚氨酯构成的比较例1的纱线相比，实施例1至实施例6的纱线具有较细的纱线规格。此结果证实，通过包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯及聚氨酯型分散剂，本发明的塑胶粒得以经纺丝制程来制得纱线规格细的纱线。也就是说，本发明的塑胶粒及纱线具有良好的产品应用性。
另外，由下述表2可知，由相同制备程序得到的塑胶粒所制得的实施例2、实施例7及实施例8的纱线的纱线规格不相同，由相同制备程序得到的塑胶粒所制得的实施例3、实施例9及实施例10的纱线的纱线规格不相同，由相同制备程序得到的塑胶粒所制得的实施例4、实施例11及实施例12的纱线的纱线规格不相同，由相同制备程序得到的塑胶粒所制得的实施例5、实施例13及实施例14的纱线的纱线规格不相同，由相同制备程序得到的塑胶粒所制得的实施例6、实施例15及实施例16的纱线的纱线规格不相同。此结果证实，通过包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯及聚氨酯型分散剂，本发明的塑胶粒可通过调整纺丝条件而制得具有不同纱线规格的纱线。也就是说，本发明的塑胶粒具有良好的产品应用性、纺织加工性及纺织应用性。
进一步，由下述表2可知，实施例8、实施例10、实施例12、实施例14、实施例16的纱线皆可细达到约300den/10f。此表示，通过包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯及聚氨酯型分散剂，本发明的塑胶粒可具有良好的纺织加工性及纺织应用性。
评估3：纱线强度、纱线伸度的评估
将实施例1至实施例16及比较例1的纱线分别以间距25cm固定，并利用纤维纱线强伸度仪(设备型号STATIMAT C，由TEXTECHNO公司制造)在拉伸速度为每分钟125厘米，且相对湿度为65％及温度为23℃的条件下量测纱线强度(g/den)及纱线伸度(％)，且量测结果显示在下方表2中。
表2
表2(续)
表2(续)
由上述表2可知，与仅由形状记忆聚氨酯构成的比较例1的纱线相比，实施例1至实施例6的纱线具有较优异的纱线强度及纱线伸度。此结果证实，通过包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯及聚氨酯型分散剂，本发明的塑胶粒得以经纺丝制程来制得具有良好物性的纱线。也就是说，本发明的塑胶粒可具有良好的纺织加工性及纺织应用性。
评估4：形状固定率、形状回复率的评估
将实施例2至实施例6及比较例1的纱线分别加热至75℃后，使用动态机械分析仪(型号：Q800，由TA Instruments公司制造)在施力频率为0.01牛顿(N)/min的条件下，将经加热的实施例2至实施例6及比较例1的纱线分别拉伸至10％的拉伸形变。接着，在维持10％的拉伸形变的情况下，将温度降至0℃后，移除对实施例2至实施例6及比较例1的纱线的作用力。继之，将温度再次升至75℃以使实施例2至实施例6及比较例1的纱线的形状回复后，分别计算实施例2至实施例6及比较例1的纱线的形状固定率(％)及形状回复率(％)。量测结果显示在下方表3中，且依据业界所设定的标准，形状固定率及形状回复率皆达95％以上即表示形状记忆特性良好。
表3
由上述表3可知，实施例1至实施例6的纱线皆具有形状记忆特性。此结果证实，通过本发明的塑胶粒包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯及聚氨酯型分散剂，本发明的纱线得以具有形状记忆特性。
另外，由上述表3可知，实施例2至实施例5的纱线具有良好的形状记忆特性。此结果显示，通过聚氨酯的含量在特定范围内，本发明的纱线得以具有良好的形状记忆特性。
评估5：形状拉伸及回复的循环测试
依据前述评估4所记载的条件，将实施例10的纱线重复进行形状拉伸及回复的循环20次，即完成共计20圈的形状拉伸及回复的循环。并且，针对第1圈、第5圈、第10圈、第15圈及第20圈所计算获得的形状固定率(％)及形状回复率(％)显示于下方表4中。
表4
由表4可知，在经过20次的重复性测试后，实施例10的纱线的形状固定率及形状回复率皆无明显变化，仍然皆维持在99.5％以上。此结果显示，本发明的纱线不会因使用次数增加而影响其形状记忆特性。
评估6：热延伸制程后的纱线物性评估
以下述方法，分别对实施例8、实施例10、实施例12、实施例14、实施例16及比较例1的纱线进行热延伸制程。利用热延伸编织机(设备型号FK-S，由罗森(LAWSON)公司制造)在延伸温度为85℃且延伸速率为60m/min的条件下，使纱线延伸至延伸倍率为170％。
接着，依据前述评估1至评估3记载的条件，分别对经热延伸后的实施例8、实施例10、实施例12、实施例14、实施例16及比较例1的纱线进行形状记忆转化温度、纱线规格、纱线强度及纱线深度的量测。量测结果显示在下方表5中，且nd表示纱线在热延伸制程后断裂，而无需进行物性的量测。
表5
由上述表5及表1可知，经热延伸后的实施例8、实施例10、实施例12、实施例14及实施例16的纱线的形状记忆转化温度分别与实施例8、实施例10、实施例12、实施例14及实施例16的纱线的形状记忆转化温度相同。此结果证实，本发明的纱线在历经热延伸制程后，其性质并不会发生改变。
另外，由上述表5可知，经热延伸后的实施例8、实施例10、实施例12、实施例14及实施例16的纱线皆具有良好的机械性质，且实施例10、实施例12及实施例14更可达到低于200den/10f以下的纱线规格，其中更以实施例12的纱线规格为185den/10f最细；反观比较例1的纱线，在热延伸制程后发生断裂的问题。此结果显示，通过由包括形状记忆聚氨酯、聚氨酯及聚氨酯型分散剂的塑胶粒所制得，本发明的纱线具有良好的纺织加工性及纺织应用性。
评估7：织造性的评估
将前述评估6中制得的经热延伸后的实施例8、实施例10、实施例12、实施例14及实施例16的纱线分别进行纯纱线针织织造，以及将前述评估6中制得的经热延伸后的实施例8、实施例10、实施例12、实施例14及实施例16的纱线分别与40’S棉纱或75D聚酯进行混纱线针织织造后，以肉眼观察所制得的织物来评估织造性。
在表6中，织造性评估的结果分别是以“◎”、“△”或“×”的符号表示，其中各符号所代表的意义如下：
◎：织造性优异
△：织造性尚可
×：无法织造。
表6
由上述表6可知，经热延伸后的实施例8、实施例10、实施例12、实施例14及实施例16的纱线皆可进行纯纱线针织织造或混纱线针织织造。如此一来，本发明的纱线能够制备出具有形状记忆性质的织物。
虽然本发明已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (9)
1.一种塑胶粒，其特征在于，包括：
形状记忆聚氨酯，其中所述形状记忆聚氨酯由以下步骤形成：
将二异氰酸酯与多元醇进行聚合反应以形成聚合物；以及
将所述聚合物与扩链剂进行聚合反应以形成所述形状记忆聚氨酯；
聚氨酯；以及
聚氨酯型分散剂，其中以所述塑胶粒的总重量为基准，所述形状记忆聚氨酯的含量为50重量份至95重量份，所述聚氨酯的含量为5重量份至50重量份，所述聚氨酯型分散剂的含量为0.01重量份至5重量份。
2.根据权利要求1所述的塑胶粒，其中所述二异氰酸酯包括4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯，所述多元醇包括聚四亚甲基二醇或聚乙二醇，所述扩链剂包括乙二醇或1，4-丁二醇。
3.根据权利要求1所述的塑胶粒，其中所述二异氰酸酯、所述多元醇及所述扩链剂的摩尔比为1.25～1.75∶1∶0.25～0.75。
4.根据权利要求1所述的塑胶粒，其中所述形状记忆聚氨酯的形状记忆转化温度为65℃。
5.根据权利要求1所述的塑胶粒，其中所述聚氨酯的熔融指数介于5～500之间。
6.根据权利要求1所述的塑胶粒，其中所述塑胶粒的形状记忆转化温度介于20℃～63℃之间。
7.一种纱线，其特征在于，由根据权利要求1至6中任一项所述的塑胶粒所制成。
8.根据权利要求7所述的纱线，其中所述纱线的丹尼数介于180d/10f～610d/10f之间。
9.根据权利要求7所述的纱线，其中所述纱线的形状固定率介于97％～100％之间，所述纱线的形状回复率介于87％～100％之间。
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