CN1914363A - 喷气交缠短纤纱及含有它的纺织品 - Google Patents

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Abstract

廉价地提供一种手感柔软的短纤纱及纺织品，即使是质地薄的白坯布透明感也少，且紫外线遮蔽率高，吸水速干性和显色性均优异，且不使用改性聚酯纤维，也富有抗起球性。喷气交缠短纤纱，其包含纤维截面的异型度(相对于内接圆的外接圆的比)为1.8以上的高异型度聚酯纤维，或中空率8％以上的中空聚酯纤维，其中，该聚酯纤维的纤度为3.5dtex以下，且该短纤纱的每10m纱线长的毛羽数，长度1mm以上的为30个以上低于350个，长度3mm以上的低于15个，以及聚酯纤维含有纺织品，其至少一部分地包含所述的喷气交缠短纤纱，起球在3级以上，紫外线遮蔽率为84％以上，可见光线透过率为40％以下。

Description

喷气交缠短纤纱及含有它的纺织品
技术领域
本发明涉及含有喷气交缠短纤纱(air jet interlacing spun yarn)及聚酯纤维的纺织品，其可因与迄今为止不同的机理(mechanism)显现出紫外线遮蔽效果和防透性以及抗起球性。进一步涉及不使用改性聚酯便可以显现抗起球性、吸水速干性优异的含有喷气交缠短纤纱及聚酯短纤维的纺织品。作为其用途，适合于衬衫、罩衫、休闲编织品、高尔夫编织品、毛线衣、夹克衫、衬裤、裙子、游泳衣、内衣、制服等的衣服和帽子、伞、围巾、毛巾、手袋、窗帘、枕套、衬垫罩、床单、座垫罩、尿布等。
背景技术
一直以来，作为获得显现出防透和紫外线遮蔽效果的聚酯纤维纺织品的方法，有使用将氧化钛等混入纤维内部的聚酯纤维的方法、使坯布表面含有紫外线吸收剂的方法、高密度地编织而成的方法等。特别是使纤维内部大量含有氧化钛的所谓全消光(full dull)纤维，防透和紫外线遮蔽效果高，广泛地利用于衣料用等(例如，参照专利文献1)。但是，一般具有氧化钛含有率为3.0质量％以上的全消光纱线，会使导纱器、导纱眼和钢筘等剧烈磨损，引起毛刺和断头，工序通畅性不良，另外，其在显色性上存在局限，由通常的聚酯纤维得到的鲜明色表现上受到显著的制约。为了防止这些缺点，还提出有使大量含有氧化钛的纤维为芯，将通常纤维作为外壳而成为复合纤维的方法，但是其变得昂贵，另外品质不够稳定。基于后加工的紫外线吸收剂给予法，使手感硬化，有成本增高的缺点。
专利文献1：特开平5-148734号公报
另一方面，作为倡导吸水速干性的聚酯纤维，提出有基于现有的极细纤维的圆截面形状、和L形、W形、Y形等的异形截面的长纤维。因为其增加纤维表面积，减少纤维间的间隙，提高毛细管现象效果来优化吸水速干性，所以用途性上为轻量，多用于焕发光泽感的体育用途。在聚酯短纤维中，作为轻量保温原材一般使用中空纤维，但是，纤维表面的漫反射效果弱，实际情况是，无法期待本发明品所呈现的程度的紫外线吸收效果和可见光线透过率。
作为抗起球(anti-pill)性聚酯纤维，主要采用有机磺酸(sulfo acid)系共聚合聚酯纤维和含有磷等的改性聚酯纤维。它们通过树脂、纤维纺纱、延伸工序使纤维强度降低，再以染色最后工序条件来促进纤维强度(节结强度)的降低，因为易于使坯布表面的毛羽脱落，所以除编纺织品以外，还多使用于羊毛和人造纤维混纺丝纺织品等。但是，在这样的改性聚酯纤维，特别是有机磺酸系共聚合聚酯纤维中，甚至连一般的圆截面形状的纤维形态也容易有金属盐在纤维纺纱中析出，使纺纱性能不良。异形截面纤维的出纱还会进一步增加难度。且因为纤维强度弱，所以有纺纱性差的缺点。
若要使可纺性提高，则需要提高纤维强度，为了得到抗起球性，需要通过染色加工工序使纤维强度降低。再有，为了在染色加工时保证一定的品质，有加工管理复杂等的困难。
在如此的改性聚酯纤维的染色加工中，使处理液处在pH3～4等的强酸性一侧而进行时，处理液中的液pH的变化，很难将分批(batch)间差控制得最小，如果控制不充分，则容易招致坯布的脆化和变色，随着实用坯布拉力降低和品质降低，显著地损害了制品价值。另外，为了得到抗起球性而在高温下需要长时间染色时间的纤维结构的坯布中，在成本上不利。另外，由这种改性聚酯纤维构成的坯布，因为在染色加工上纱线或坯布的拉力降低大，所以不可能进行再染色加工，极不经济。
近年来，讨论了由纺纱方法带来的抗起球性的改善，有利用包缠纺纱的方法。在此方法中，基于高速空气流体的纤维间交缠是基本构造，因为纤维端被拘束在纤维内部，所以毛羽少，抗起球性提高，但是，该方式与环锭短纤纱相比，其结构上具有手感变硬这样的缺点。在聚酯短纤维纺织品中，期待不使用全消光纤维，仍兼具抗起球性和紫外线遮蔽性、防透性、显色性、吸水速干性、清凉感，手感柔软的纺织品。
发明内容
本发明目的在于，廉价地获得手感柔软的短纤纱和纺织品，其不使用全消光纤维(一般氧化钛含量为3.0质量％以上)和紫外线吸收剂，即使是质地薄的白坯布透明感也少，且紫外线遮蔽率高，吸水速干性和显色性均优异，且不使用改性聚酯纤维，也富有抗起球性。
即，本发明由下述构成。
1.一种喷气交缠短纤纱，其包括氧化钛含有率低于1.0质量％，在纤维长度方向连续具有存在于纤维圆周上的三个以上的突起部，纤维截面的异型度(外接圆相对于内接圆的比)为1.8以上的高异型度聚酯纤维、及/或中空率8％以上的中空聚酯纤维，其中，该聚酯纤维的纤度为3.5dtex以下，且该短纤纱的每10m纱线长的毛羽数，长度1mm以上的为30个以上低于350个，长度3mm以上的低于1 5个。
2.一种聚酯纤维含有纺织品，其特征在于，至少一部分地包含上述第1所述的喷气交缠短纤纱而构成，且JIS L-1076(1992)A法的起球(pilling)为3级以上，紫外线遮蔽率为84％以上，可见光线透过率为40％以下。
根据本发明，可以廉价地获得手感柔软的含有喷气交缠短纤纱及聚酯纤维的纺织品，其即使不使用全消光纤维，用质地薄的白坯布透明感也少，且紫外线遮蔽率高，吸水速干性和显色性优异，且不使用改性聚酯纤维，同时兼具优异的抗起球性。
具体实施方式
以下，详细地阐述本发明的含有聚酯纤维的喷气交缠短纤纱及含有其的纺织品。
含于本发明中使用的聚酯纤维的氧化钛含有率为低于1.0质量％。存在于纤维圆周上的3个以上突起部连续存在于纤维长度方向，其异型度为1.8以上的高异型度截面纤维的情况，优选为0.6质量％以下，更优选为0.5质量％以下。若超过1.0质量％，则纺纱性恶化，并且因为消光效果强烈作用，所以白度差，有丧失显色性的倾向。在本发明中有如下特征，由于以少量的氧化钛含有率能够得到与全消光纤维近似的紫外线遮蔽性和透明防止性，所以无需过量地使其含有。
中空纤维的情况，在光的表面反射率比前述的高异型度纤维差的倾向下，氧化钛含有率稍微多一些有效，优选为0.4质量％以上，0.8质量％左右。氧化钛含有率，在纤维内的中空形状个数为多个时，因为光的反射率提高，所以可以比一个的情况减少，另外可以使显色性提高。
在本发明中，氧化钛主体地使用，不过，一直以来使用的、从高岭石(kaolinite)、一碳化锆(zirconium carbide)、各种颜料、电气石(tourmaline)、稀有矿石和深层海水等得到的微量的放射性细粉末、抗菌防臭剂、抑菌剂等，也可以根据需要加以混合。
使用于本发明的纤维截面为高异型度的纤维，优选为如下形态：存在于纤维圆周上的突起部有3个以上，其异型度(用电子显微镜或光学显微镜拍摄纤维横截面的放大照片，描绘外接圆和内接圆，以其直径的比表示)为1.8以上，该突起部连续存在于纤维长度方向。纤维表面反射率低的圆截面、扁平截面和异型度低于1.8的三角截面形状等不为优选，优选作为异型度1.8以上的纤维表面的突起部和槽部的高低差大，表面漫反射率高的Y形、十字形、星形截面纤维等。其异型度优选2.0以上，低于3.5，更优选为3.0以下。在3.5以上时，有纤维强度降低的倾向。这样的高异型度纤维一般有蓬松性，其给坯布带来的效果是，即使按压也感到柔软的缓冲(cushion)效果。因此在本发明的喷气交缠短纤纱的手感柔软化上可有效地发挥作用。
使用于本发明的中空纤维，优选中空率为8％以上，45％以下。在7％以下时光反射率差，另外在46％以上时因形态保持性有困难而不为优选。优选从15％到30％的范围。纤维的中空截面形状也可以是圆、三角、扁平、四角等。另外单纤维中的中空个数可以是一个，或者也可以是多个，纤维纺纱时可以是中空，也可以是棉、丝、或纺织品被溶解除去特定成分的中空纤维。
喷气交缠短纤纱中的高异型度纤维及/或中空纤维的含有率，优选为30％，更优选为50％。它们可以是单体，或者也可以混用。另外在不妨碍性能的范围内，也可以与如下其他的纤维混用，例如：棉和人造纤维；铜氨纤维(cupra)；波里诺西克纤维(Polynosic)；精制纤维素(Tencel等)等的纤维素系纤维(含吸湿散热性纤维)；具有除臭性、消菌·抗菌防臭性能等的聚酯和丙烯酸(acrylic)、丙烯酸酯(acrylate)；改性聚丙烯腈纤维(modacrylic fiber)等。
还有，本发明特征在于，由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)等的聚酯均聚物(homopolymer polyester)能够得到抗起球性，但是，该聚酯纤维和作为有机磺酸金属盐基含有成分的异分子聚合物的阳离子(cation)可染聚酯型的聚酯纤维等，出于取得鲜明色和双色染效果等目的，也可以通过交织、交并、混纺等将其混用。本发明的高异型度纤维和中空纤维的纺织品中的含有率，优选为20％，更优选为40％以上。
本发明的聚酯纤维的纤度，从抱合性、手感、纱支方面出发优选为3.5dtex以下，更优选为2.5dtex以下。在3.6dtex以上，因为短纤纱的构成根数减少，钢性强，所以抱合性不良，导致手感硬和低强力，难以得到短纤纱支。短纤维与长纤维比较，能够期待由皱缩而蓬松带来的透光阻止性，此外通过作为1.8以上的高异型度和中空截面形状，纤维的刚性变强，作为短纤纱有蓬松性丰富的特性。其结果是，来自后工序中的热和物理性的力都很少针对纤维，与圆截面和扁平截面、异型度低于1.8的纤维比较，对优异的蓬松的纤维形态保持性、防止紫外线和可见光线通过特性也有利地起作用。
由于本发明的聚酯纤维的截面形状带来的刚性的强度，纤度即使从1.1到1.5dtex也能够得到跟圆截面纤维2.0dtex相当的充分的刚性(针、腰)，因此与现有纱线比较，在相同纱支中能够增加短纤纱的构成根数，其结果是，可以提高纱线强度、纤维的紫外线反射和可见光线透过防止效果。另外，从其刚性的强度也有减弱毛羽之间的抱合性，使抗起球性提高的效果。
在本发明的聚酯短纤维中，恰当的皱缩(crimp)数为8～20个/25mm，皱缩数越多，蓬松性和坯布表面的漫反射变多，优选为10个/25mm以上。纤维切断长度可以从32mm到不等长切断，根据目的而适当选定。一般来说，优选范围从短纤纱的毛羽数和毛羽纠结程度、手感、纱质方面出发，不长的从32mm到51mm为优选。
纺织以上的聚酯短纤维时，不用环锭纺纱法，而形成自由端纺(openend)、包缠纺纱等的高速空气流体交缠纱。这些方式与环锭纺纱不同，在纱线构造上有抑制纱线毛羽的效果，但是，因为是无法避免手感硬化的构造，所以在本发明中，优选纺纱条件以不损害纺成的手感、蓬松性、抗起球性为条件，增加交缠程度，避免手感硬化的高气压下的低速出纱速度等。
在本发明中纺出的短纤纱的毛羽数，每10m纱线长的长度1mm以上的毛羽数为30个以上，低于350个，且长3mm以上的毛羽数低于15个，优选同时满足各个的毛羽数为低于300个，10个以下。通过如本发明这样特定纤维截面形状和纤度，形成高速空气流体的短纤纱，从而可以形成毛羽数少的短纤纱，在各自的毛羽数为350个以上，15个以上时，特别是由于双罗纹(smooth)和绒头(pile)组织等的蓬松而在松散组织等之中无法得到抗起球性，因此不为优选。另外，1mm以上的毛羽数低于30个时，以高交缠度形成纱径细的短纤纱，虽然抗起球性增强，但是形成膨体性(bulky)差而手感硬的坯布而不为优选。其结果是，作为本发明的目的的紫外线遮蔽率降低，可见光线透过率增加，而不为优选。
本发明的纺织品中，通过至少采用上述聚酯短纤纱，能够得到380～780nm的可见光线透过率为40％以下，280～400nm波长紫外线遮蔽率为84％以上，JIS L-1076(1992)A法的起球为3级以上的含有聚酯纤维的纺织品。这时，与其他纤维进行混纺、混织、交捻、交织、交并，可以形成在坯布表层部大量使用这些聚酯纤维而成的构造，也可以单独使用这些纤维。
本发明的纺织品的染色加工，与其他聚酯纤维相同，精练后实施通常的染色加工。在通常的聚酯纤维中，如果120～130℃的高压染色是阳离子可染改性聚酯，则从98～120℃的常压采用高压染色。在本发明中，虽然不并用紫外线吸收剂就能够完成，但是也可以并用比通常要少的量的紫外线吸收剂。在织物中如通常经染色以前的工序，或者也可以在染色后进行烧毛和刮布(shearing)处理，另外，在烧毛后通过进行轻碱(alkali)处理、染色，也可以改善坯布品质、抗起球性、手感。
实施例
以下根据实施例说明本发明。
实施例、比较例共同使用固有粘度0.63的聚酯树脂，使用Y形异形用、中空用及实心用的各种喷丝头，分别以聚合物温度290℃，纤维纺纱速度1600m/分进行纤维纺纱之后，以速度140m/分，温度112℃，延伸倍率以Y形异形纤维为2.34，中空纤维(圆、三角、田形一样)为2.84，实心纤维为2.60而进行延伸，分别得到38mm切断长度，皱缩数10个/25mm左右的聚酯短纤维。
包缠纺采用村田机械(株)制村田涡流纺纱机-MVX(Murata VortexSpinner)，以喷嘴压力0.45MPa，出纱速度350m/分进行纺纱。但是，只有实施例5将出纱速度作为400m/分，只有比较例6将出纱速度作为200m/分。比较例1的环锭短纤纱捻系数为3.2，全部一起得到英式棉纱支30支。纺织物的双罗纹组织，以22隔距(gauge)，线圈(loop)长325mm，纵行(wale)数100编结，平纹(天竺)以28隔距，线圈长275mm，纵行数100编结。此外，坯布反向打开，湿处理后干燥，实施180℃、40秒的中间放置。此后，将双罗纹、平纹一起分别在其他分批中以高压液流染色机染色(130℃，20分钟，荧光分散染料0.8％omf)，还原清洗，脱水干燥后，进行160℃、60秒的最终放置。
还有，纺织坯布的测定条件为如下所示。
(1)紫外线遮蔽率和可见光线透过率
·使用津岛制作所制UV-3100PC积分球附属装置ISR-3100积分球内径60mmΦ(紫外线带通滤光器(band-pass filter)使用)，按以下的条件测定。
·标准白板：硫酸钡
·紫外线遮蔽率测定波长：280nm～400nm
·可见光线透过率测定波长：380nm～780nm
(2)坯布厚度：用度盘式(dial)厚度计，将两片坯布重叠，在长度方向测定坯布中央部5次，求得每一片的平均值。
(3)起球：依据JIS L-1076(1992)A法(ICI形试验机5小时来判定)测定。
(4)原棉、坯布的评价：按以下的3个级别评价。
○：良；○△：基本良好；×：不良。
纺织品的紫外线遮蔽率和可见光线透过率，一般受到如下条件左右：纤维的聚合特性；纤维形态(异型度、截面形状、皱缩的有无及多少)；无机粒子的种类和含有率；单纱纤度；纱线纤度和捻结构；结构体的密度组织、厚度、色泽等。
以下的表1，表示得到的纤维和使用了它的平纹编线物的评价结果。
[表1]
                     原棉            纺织                  纺织物  平纹 综合评价
截面形状 异型度 中空率(％) TiO2(质量％) 纤度(dtex) 方法    毛羽数(个/10m)   起球 厚度mm 白度  紫外线遮蔽率(％)  可见光透过率(％)
长度1mm 长度3mm
实施例 1 Y型 2.4 - 0.4 1.6 包缠 159 3 4-5 0.39 ○ 86.0 37.1 ○
2 田型 - 38(4孔) 0.4  2.0 包缠 170  4  5  0.39 ○  87.6  36.4 ○
3 田型 - 38(4孔) 0.9 2.0 包缠 188 7 5 0.40 ○△ 91.9 31.8 ○
4 Y型 2.4 - 0.8 1.6 包缠 171 6 4-5 0.40 ○△ 91.3 32.8 ○
5 Y型 2.4 - 0.4 1.6 包缠 277 3 4 0.38 ○ 85.9 37.6 ○
比较例 1 Y型 2.4 - 0.4 1.6 环锭 1655 203 2-3 0.37 ○ 87.9 32.3 ×
2 圆型 - -(实心) 0.4  1.6 包缠 177  4  4  0.32 ○  79.7  43.0 ×
3 圆型 - -(实心) 0.4 2.0 包缠 153 6 4-5 0.33 ○ 77.8 47.2 ×
4 △型 1.4 - 0.4 1.6 包缠 161 4 4-5 0.32 ○ 82.9 42.0 ×
5 圆型 - -(实心) 0.35 2.0 包缠 143 8 5 0.35 × 92.2 30.1 ×
6 Y型 2.4 - 0.4 1.6 包缠 25 1 5 0.36 ○ 82.4 40.9 ×
实施例1～5，毛羽数少，起球与平纹为原本相比在双罗纹的组织中为4-5级以上，是满足的水平。另外与比较例相比，有坯布厚度(蓬松性)，紫外线遮蔽率也高，可见光线透过率也少。另一方面，实施例3及4，虽然氧化钛量有些多，但是有白度，因此没有破坏显色性，比起比较例5能够得到充分的白度。比较例1虽然紫外线遮蔽率、可见光线透过率均优异，但毛羽过多，特别是在双罗纹组织中，起球不良，为1-2级。比较例2～5，毛羽少，起球为3级以上，但是紫外线遮蔽率、可见光线透过率差。这被认为是纤维间和金属的摩擦大，纤维彼此容易交织，另外外观的纤维径粗，与易于变蓬松的实施例1～5相比，坯布厚度差，此外还有由纤维形态引起的表面反射率少的影响。
另外，纤维截面为圆和低异型度的比较例2～5，相对于实施例1、4及5的Y形纤维呈现缓冲性的一定柔软手感，坯布的厚度差，是粗硬感强的硬手感的坯布。实施例5与实施例1相比，虽然毛羽数增加，但具有接近于环锭纱的柔软手感，起球在双罗纹部分也维持为4级，是具有充分的性能的水准。
比较例6，虽然是使纺纱时的纱线速为低速的水准，但是与其他水准相比，长度1mm以上的毛羽数激减到25个，抗起球性提高。但是，因为交缠程度强，所以手感成为象砂砾的一种硬手感，与实施例1及4所显现的膨体、柔软的手感呈现完全不同的走势，成为紫外线遮蔽率也降低，可见光线透过率也大的纺织坯布。
实施例可知均具有实用性的抗起球性和显色性，具有近似于全消光纱线的紫外线遮蔽率和透明防止效果。包缠纺与环锭纺相比，毛羽数少抗起球性优异，相反，缺点在于与环锭纱不同的硬的手感，其改善很困难，但是只有具有柔软手感，兼具抗起球性和紫外线遮蔽性、透明防止性及显色性等的才满足本发明的构成必要条件。
表2中，表示使用表1的实施例及比较例记载的短纤纱，使组织形成双罗纹组织时的抗起球性的评价结果。
[表2]
                         实施例                                比较例
    1     2     3     4     5     1     2     3     4     5     6
坯布厚(mm)     0.63     0.68     0.70     0.64     0.63     0.59     0.57     0.59     0.58     0.62     0.63
起球(级)     4-5     5     4-5     4-5     4     1-2     3     4     4     4-5     5
工业上的利用可能性
根据本发明，可以提供喷气交缠短纤纱及使用了它的纺织品，其具有柔软的手感，兼具抗起球性和紫外线紫外线遮蔽性、透明防止性及显色性等。本发明的喷气交缠短纤纱及含有它的纺织品，能够适用于衬衫、罩衫、休闲编织品、高尔夫编织品、毛线衣、夹克衫、衬裤、裙子、游泳衣、内衣、制服等的衣服和帽子、伞、围巾、毛巾、手袋、窗帘、枕套、衬垫罩、床单、座垫罩、尿布等。

Claims (2)

1.一种喷气交缠短纤纱，其特征在于，包括：氧化钛含有率低于1.0质量％、在纤维长度方向连续具有存在于纤维圆周上的三个以上的突起部、作为纤维截面的异型度的外接圆相对于内接圆的比为1.8以上的高异型度聚酯纤维、及/或中空率8％以上的中空聚酯纤维，该聚酯纤维的纤度为3.5dtex以下，且该短纤纱的每10m纱线长的毛羽数，长度1mm以上的为30个以上低于350个，长度3mm以上的低于15个。
2.一种聚酯纤维含有纺织品，其特征在于，至少一部分地包含权利要求1记载的喷气交缠短纤纱而构成，且JIS L-1076(1992)A法的起球为3级以上，紫外线遮蔽率为84％以上，可见光线透过率为40％以下。
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