JP2004501290A

JP2004501290A - Bilobal fiber and fabric made therefrom

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Publication number: JP2004501290A
Application number: JP2002504708A
Authority: JP
Inventors: トミー　リー　ミルズ; チャールズ　エフ．パーマー　ジュニア; リチャード　ティ．シューメーカー
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2004-01-15
Also published as: CN1436253A; BR0111635A; MXPA02012402A; US20020034903A1; AU2001269830A1; WO2001098565A1; TW589419B; KR20030011883A; EP1297202A1; CA2410179A1

Abstract

本発明は、Ｓ形またはＺ形の二葉断面形状を有するフィラメントから少なくとも一部が形成されるマルチフィラメントヤーンに関する。前記ヤーンは、約０．１〜約４．０の範囲のデニール／フィラメントを有するものが好ましい。さらに、本発明のヤーンを用いて作製した織物を開示する。前記織物は、優れた水分吸上力を有し、ソフトな手触りで、絹様な光沢を有する。The present invention relates to a multifilament yarn formed at least in part from filaments having an S-shaped or Z-shaped bilobal cross-sectional shape. Preferably, the yarn has a denier / filament ranging from about 0.1 to about 4.0. Further, a fabric made using the yarn of the present invention is disclosed. The woven fabric has excellent moisture wicking power, a soft touch, and a silky luster.

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、Ｓ形またはＺ形配向の二葉断面形状を有するフィラメントから形成されるマルチフィラメントヤーンに関する。本発明に従って作製されたフィラメントは、特に、優れた水分吸上能力を有する衣料用織物を作製するのに適しており、ソフトな手触り、絹様な光沢の外観も合わせて備える。本発明はまた、繊維や製品に対して優れた吸上特性を付与するために有用な親水性の薬剤にも関する。
【０００２】
（発明の背景）
衣料用の合成フィラメントに用いる断面繊維には、丸形、３葉様、リボン様、犬骨様、ｙ形、およびそれらの組み合わせをはじめとして、様々な断面繊維がある。断面形状は、フィラメントの水分吸収能力または吸上能力を高めるために開発されてきた。水分吸上は、繊維を通した、もしくは繊維に沿った水分の毛管移動を意味し、肌から水分を広げて吸い取り、より簡単に蒸発させることを可能にすることで着用者の着心地を改善するような、織物用繊維の望ましい特長と考えられている。さらに、断面形状の組合せ、デニール／フィラメント、フィラメントや織物に塗布される仕上げ剤が、水分を吸収または吸上げるフィラメントの性能を高めるために開発されてきた。
【０００３】
「両面」織物もまた、界面化学作用の働きために、織物の内側から外側へ水分が移動するのを補助するために開発されてきた。通常は、「両面」織物は、細かいデニール／フィラメント（ｄｐｆ）のフィラメントを主に外側に、より粗いｄｐｆのフィラメントを主に内側に有する。この「両面」織物は、編み構造のよこ（緯）糸ニット織物で容易に実現できるが、個々のフィラメントの最適な形状を通り抜ける吸上能力をさらに改善する余地が残されている。さらに、たて（経）糸ニットや織物は、フィラメントの位置を主に片側または反対側に維持する方法を作り上げるのは困難で経費がかかる。従って、特に織物やたて糸ニットでは、特に活動的衣服用に、着用者の着心地を改善するために、優れた水分の吸上能力を提供するフィラメントが必要である。
【０００４】
衣料用織物に、ソフトな手触り、絹様な光沢を、改善された水分吸上特性と共に提供するマルチフィラメント合成ヤーンを提供する永続的な必要性が、存在している。
【０００５】
（発明の概要）
これらの必要性に基づいて、本発明は、Ｓ形およびＺ形の二葉断面形状を有するフィラメントを含むマルチフィラメントヤーンであって、そのＳ形またはＺ形の断面形状が、中心セグメントの各対末端から伸長する湾曲した先端部分を有する実質的に平面を有するアームを有する２つの対末端を有する実質的に平面の長方形の中心セグメントを備え、また前記中心セグメントと各アームとの幅が実質的に同一であり、前記中心セグメントと各アームとの長さが実質的に同一であり、前記アームと前記中心セグメントとの間で形成される角度が約１０５°〜約１６５°に及び、フィラメントが約０．１〜約４．０デニール／フィラメントを有するマルチフィラメントヤーンを提供する。
【０００６】
別の実施形態において、本発明は、Ｓ形またはＺ形の二葉断面形状を有するフィラメントであって、その各フィラメントの断面形状が、中心セグメントの各対末端から伸長する湾曲した先端部分を有する実質的に平面を有するアームを有する２つの対末端を有する、実質的に平面の長方形の中心セグメントを備え、また前記中心セグメントと各アームとの幅が実質的に同一であり、前記中心セグメントと各アームとの長さが実質的に同一であり、前記アームと前記中心セグメントとの間で形成される角度が約１０５°〜約１６５°に及び、フィラメントが約０．１〜約４．０デニール／フィラメントであるフィラメントに関する。
【０００７】
本発明は、さらに、本発明に基づいて作製されたフィラメントおよびヤーンから、少なくとも一部が、形成された織物に関する。
【０００８】
一実施形態において、本発明は、断面形状がＳ形またはＺ形の二葉断面形状を有するフィラメントから、少なくとも一部が形成されるマルチフィラメントヤーンを、片面に含む両面織物であって、その各フィラメントの断面形状が、中心セグメントの各対末端から伸長する湾曲した先端部分を有する実質的に平面を有するアームを有する２つの対末端を有する、実質的に平面の長方形の中心セグメントを備え、また前記中心セグメントと各アームとの幅が実質的に同一であり、前記中心セグメントと各アームとの長さが実質的に同一であり、前記アームと前記中心セグメントとの間で形成される角度が約１０５°
〜約１６５°に及び、フィラメントが約０．１〜約４．０デニール／フィラメントであるフィラメントに関する。
【０００９】
本発明はまた、フィラメントや、ヤーン、または織物に、吸上特性を付与する際にポリ（ヘキサメチレンアジパミド）−ポリ［ポリ（オキシエチレン）アジパミド］コポリマー水溶液と、プロピレングリコールを含む本発明の仕上げ剤などの有用な親水性の仕上げ剤を提供する。
【００１０】
（発明の好適な実施形態の詳細な説明）
本発明のフィラメントの断面形状は、Ｓ形またはＺ形の独特な二葉形状である。図１Ｂに示すように、断面１００は、実質的に平面、長方形の中心セグメント１１０、および中心セグメント１１０に取り付けられたアームまたは葉部１２０を有する。葉部１２０は、中心セグメント１１０の各端から伸長する曲線形状を持ち、約１０５°〜１６５°の角度Ｃを、各葉部１２０と中心セグメント１１０の間で形成する。「Ｚ形」断面形状を図１Ｂに、「Ｓ形」断面形状を図２Ｂに示す。
【００１１】
本発明のフィラメントを用いて形成したヤーンは、Ｓ形またはＺ形配向断面形状のいかなる比率も有すことが可能である。本発明の一実施形態において、Ｓ形またはＺ形の断面形状を有するフィラメントの混合物から、ヤーンを形成する。図３Ａに、Ｓ形およびＺ形の断面形状を有するフィラメントの混合物を示す。特に、Ｓ形断面形状は、マルチフィラメントヤーン中の総フィラメント量の、少なくとも約２５％存在し得る（例えばフィラメントの少なくとも約５０％で、ある例では少なくとも約６０％、ある例では、少なくとも約７５％、そしてある実施形態では、約１００％）。Ｚ形断面形状は、マルチフィラメントヤーン中の総フィラメント量の、少なくとも約２５％の存在し得る（例えばフィラメントの少なくとも約５０％、ある例では少なくとも約６０％、ある例では、少なくとも約７５％、そしてある実施形態では、約１００％）。
【００１２】
本発明の別の実施形態において、ヤーンのフィラメントは、一様な方向性を有する。本明細書で用いる、定義「一様な方向性」は、フィラメントの断面形状の配向は、実質的に同じであるとことを意味する。例えば、フィラメントが、図３Ｃに示すように、全て同じＳ形配向であり得る。或いは、フィラメントが、図３Ｂに示すように、全て同じＺ形配向であり得る。
【００１３】
本発明のフィラメントは、熱可塑性ポリマーのいずれかからなる。本発明のフィラメントは、溶融紡糸ポリマーを生成するモノマーの、ホモポリマー、コポリマー、および／またはターポリマーから作製される。溶融紡糸ポリマーには、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６，６）、ポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリエナントアミド（ナイロン７）、ナイロン１０、ポリドデカノラクタム（ナイロン１２）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４，６）ポリヘキサメチレン　セバクアミド　ホモポリマー（ナイロン６，１０）、ｎ−ドデカン二酸およびヘキサメチレンジアミンホモポリマー（ナイロン６，１２）のポリアミド、ドデカメチレンジアミンおよびｎ−ドデカン二酸（ナイロン１２，１２）のポリアミドなどのポリアミド類と、ポリエチレンテレフタラート（「２−ＧＴ」）、ポリトリメチレンテレフタラート（「３−ＧＴ」）、ポリブチレンテレフタラート（「４−ＧＴ」）、ポリプロピレンテレフタラートおよびポリエチレンナフタラートなどのポリエステル類と、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリウレタンなどのポリプロピレン、およびそれらの組み合わせが含まれる。本発明で用いるホモポリマー、コポリマー、ターポリマーの製造法は、当技術分野では周知であり、コポリマーおよびターポリマーを生成するために、当技術分野で周知の触媒、共触媒、および鎖分岐剤の使用を含んでもよい。ポリアミドは、通常、その低い弾性率のためソフトであり、また、これらのポリマーの界面化学作用の働きのため親水性に富むので、繊維形成ポリマーは、少なくとも１種のポリアミドであるのが好ましい。上記ポリマーは、ナイロン６、ナイロン６，６、またはその組み合わせであるのがさらに好ましい。ポリアミドがナイロン６，６であるのが最も好ましい。
【００１４】
本発明に用いたポリマー、およびそのポリマーから生じるフィラメント、ヤーンおよび製品は、従来の添加剤を含有することができ、その添加剤を、重合プロセス中に、或いは生じるポリマーもしくは製品に添加して、その結果ポリマーもしくは繊維の特性を改善する一因となり得る。これらの添加剤の例には、静電防止剤、酸化防止剤、抗菌剤、防炎加工剤、染料、耐光剤、重合触媒および助剤、定着剤、艶消剤［例、二酸化チタン、マッティング剤（艶消剤）、有機リン］およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００１５】
本発明に用いるポリマー、およびそのポリマーから生じるフィラメント、ヤーン、製品の表面に、耐久性または半耐久性のある親水処理剤または仕上げ剤を施すことができる。これらの処理剤は、製品の吸上特性を改善する。
【００１６】
本発明において有用である適切な吸上処理剤には、親水性セグメントからなるポリアミド、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）−ポリ［ポリ（オキシエチレン）アジパミド］コポリマー［ＣＡＳ　Ｎｏ．９２７１７−７９−８］、その全内容を本願明細書に援用された米国特許第４，４６８，５０５号に記載された（ポリマー）などの親水性ポリマー成分と、Ｃｌａｒｉａｎｔより市販されている「Ｓａｎｄｏｔｏｒ　ＨＶ　Ｌｉｑｕｉｄ」などの親水性シリコーンマイクロエマルションと、ポリオキシエチレンジエステルとアルキレンジエステルセグメントとの両方を含有するコポリエステルなどの親水性コポリエステルと、カナダ特許第１，２３４，６５６号に記載された非イオン界面活性剤などが含まれる。
【００１７】
これらの吸上処理剤では、水分を吸上げる性能を向上させる能力が様々であり、また洗濯によって除去される耐久性または抵抗力も異なる。この様々な性能は、処理される繊維の成分、繊維に塗布された吸上処理剤の量、および洗濯処理に対する抵抗力をはじめとする数種の因子よって異なる。
【００１８】
ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）−ポリ［ポリ（オキシエチレン）アジパミドコポリマーは、本発明の製品を処理するのに殊に有用であると理解されている。そのポリマーは、ポリオキシエチレンアジパミドセグメントと、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）セグメントからなる。ポリ（オキシエチレン）アジパミドセグメントは、ポリ（オキシエチレン）ジアミン［ＣＡＳ　Ｎｏ．６５６０５−３６−９］とアジピン酸の反応で生成される。ポリ（オキシエチレン）ジアミンは、少量、例えば、２５モル％未満、オキシエチレン基を有するオキシプロピレン基を含有できる。
【００１９】
ポリオキシエチレンアジパミドセグメントは、水に対して優れた親和力を有し、コポリマーや上記の処理された繊維に対して親水性を付与するが、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）セグメントは、水への溶解度が小さいので、繊維上に耐久性のある加工を付与する。これらのアジパミドコポリマーは、処理される基質に用いるポリマーが、ナイロン６、ナイロン６，６、またはそれらの組み合わせの場合に、特に有用であり、ポリアミド基質がナイロン６，６である場合、最も好ましい。
【００２０】
ポリオキシエチレンアジパミドおよびポリ（ヘキサメチレンアジパミド）のセグメントの各々の長さを変えることができる。ポリオキシエチレンアジパミドのセグメントの長さを長くすると、処理剤の水分吸上特性が増大し、同時に、水への溶解度が大きくなるので、洗濯耐久性が減少する。ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）のセグメントの長さを長くすると、水への溶解度が小さくなるので、洗濯処理に対する耐久性が増す。
【００２１】
ポリオキシエチレンアジパミドのセグメントの適切な長さはまた、市販のポリ（オキシエチレン）ジアミンの長さで決められる。分子量６００、９００および２０００を有するポリ（オキシエチレン）ジアミンはＨｕｎｔｓｍａｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能であり、特に有用である。それらは、ＸＴＪ−５００、ＸＴＪ−５０１、ＸＴＪ−５０２として知られている。
【００２２】
処理剤成分中の互いに対するこれらのセグメントの各相対量は、所望の比率によっても異なることがある。ポリオキシエチレンアジパミドのセグメントの割合が増すと、処理剤の水分吸上特性が増大し、同時に水への溶解度が大きくなるので、洗濯処理に対する耐久性が減少する。逆に、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）のセグメントの割合が増すと、水への溶解度が小さくなるので、洗濯耐久性が増す。コポリマー中のポリオキシエチレンアジパミドとポリ（ヘキサメチレンアジパミド）のセグメントの相対量と長さの調整により、繰り返しの洗濯に対しても適切な耐久性を保ちながら、水分吸上性能を最大にすることが可能である。本発明の好適なコポリマーとして、約１８〜２２重量％の範囲でナイロン６−６を有する分子量９００〜約２０００のポリ（オキシエチレン）ジアミンを用いる。前記ポリマーを米国特許第４，４６８，５０５号に記載の通りに生成することが可能である。
【００２３】
本発明において用いる場合、これらのコポリマーは、適切ないかなる溶液中でも可溶である。好適な系は、１，２−プロパンジオール水溶液であると認識されている。この組み合わせは、それだけかもしくは以下に記載の別の処理剤との組み合わせのいずれかで織物に塗布でき得る溶液を提供する。溶液中のポリ（ヘキサメチレンアジパミド）−ポリ［ポリ（オキシエチレン）アジパミド］コポリマーの量は、約０．１重量％〜約４０重量％の範囲で変わり得る。約８重量％〜約１５重量％の範囲が最も好ましい。コポリマーのパーセンテージが高い場合、溶液はゲルになる傾向を有する。低い割合でも許容されるが、経済的ではない。織物への塗布では、超過することなく、所望の量だけの仕上げ剤の使用を助長するために、溶液はさらに水で希釈してもよい。
【００２４】
コポリマーの水中での溶解を助長するために、１，２−プロパンジオールを用いる。１，２−プロパンジオールの好適な量は、親水性ポリアミドコポリマーに、重量において、実質的に等しい。コポリマーよりも多量に１，２−プロパンジオール（例、コポリマーの重量の１．５倍）を使用することもあり得るが、塗布プロセスで必要な乾燥時間が長くなることがある。コポリマーよりも少量に１，２−プロパンジオール（例、コポリマーの重量の０．５倍）を使用することもあり得るが、親水性ポリアミドコポリマーの溶解度が小さくなることがある。エタノールは、引火性でなく、毒性が少なく、発ガン性が少なく、少量で使用でき、沸点が高いのであまり変化しないので好適であると、米国特許第４，４６８，５０５号に記載されているが、１，２−プロパンジオールの使用は、エタノールよりもさらに好ましい。
【００２５】
親水性コポリエステルもまた、本発明において、有用な親水性の薬剤である。親水性コポリエステルには、ポリオキシエチレンジエステルとアルキレンジエステルのセグメントを両方含有するコポリエステルが含まれる。それらは、単一なコポリエステルであってよい。つまりポリオキシエチレンジエステルとポリアルキレンジエステルのセグメントのみを含有してもよく、コポリエステルは、単一のポリエチレンオキシド、ジエステル、およびグリコールから生成される。様々な分子量のポリエチレンオキシド、ジメチルテレフタラート、およびエチレングリコールは、コストがかからず、入手し易しいのが主な理由で、これらのコポリマーの最も一般的な原料である。これらの単一の親水性コポリエステルを調製するのに、コモノマーの多種の異形を用いることが可能である。これらのコポリマーは、米国特許第３，４１６，９５２号に開示され、本明細書に完全な形で引用され組み込まれている。これらのコポリマーの例には、「ＺＥＬＣＯＮ」５１２６［ＣＡＳ　Ｎｏ．９０７４−６７−３］（Ｓｔｅｐａｎ　Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている）、および「ＭＩＬＥＡＳＥ」Ｔ［ＣＡＳＮｏ．９０１６−８８−０］（Ｉｍｐｅｒｉａｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社、ロンドン、英国から市販されている）が含まれる。「ＺＥＬＣＯＮ」５１２６と「ＭＩＬＥＡＳＥ」Ｔの両方とも、水を８５％まで含有した水性分散液として販売されている。
【００２６】
既に記載したこれらの耐久性または半耐久性の親水性処理剤の成分は、ワイピング、彩色，浸し塗り、発泡、ニップローラでの供給、吹付けなどの適切な手段によって、織物または繊維に利用できる。水分の吸上および耐久性を達成するために、最小濃度において、通常、繊維上の固体の少なくとも０．１重量％、好ましくは、繊維上の固体の少なくとも０．５重量％で、その成分を利用する。高濃度での利用によって、親水性が改善されるだろう。染色または溶媒を除去後、織物または繊維表面に親水性コーチングが持続的に留まる。このコーチングにより、表面上の水分はすばやく織物を湿らせ、繊維長に沿いそして織物レーヤを通って移動する。
【００２７】
繊維に利用し得る別の添加剤には、例えば、紡糸および／または延伸プロセス中の、静電防止剤、滑面剤（ｓｌｉｃｋｅｎｉｎｇ　ａｇｅｎｔｓ）、定着剤、酸化防止剤、抗菌剤、防炎加工剤、潤滑剤およびそれらの組み合わせが含まれる。さらに、当技術分野には公知であるこのような補足的な添加剤をプロセスの様々な段階で添加してもよい。
【００２８】
また本発明のフィラメントを、２種のポリマー（例、２種のナイロンまたは２種のポリエステル）から、所謂「２成分」フィラメントに形成できる。また、二葉断面形状を有する本発明のフィラメントは、２成分として形成されるフィラメントを含み、別の断面形状のフィラメントおよび／またはポリマーと混合して、ヤーンを形成することが可能である。
【００２９】
本発明のフィラメントは、当技術分野では公知であるが、適切ないずれかの紡糸工程の方法によって形成され、その方法は用いるポリマーの種類によって異なってよい。一般的には、溶融紡糸ポリマーを溶解し、その溶融されたポリマーを、本発明の所望の二葉断面形状に相当するデザインを有する紡糸口金の毛管のオリフィスを通して押し出す。その後、毛管オリフィスを離れる繊維から熱を除去するために、空気などの適切な媒体で、押し出された繊維を急冷または凝固する。急冷後、フィラメントを集束し、交錯し、単繊維の束として巻き取った。
【００３０】
本発明のフィラメントを作製するために用いる紡糸口金の毛管は、上記記載の二葉断面形状を作製し得る適切な毛管である。適切な紡糸口金の一例は、例えば、本明細書に引用して組み込んだ米国特許第５，４４７，７７１号に記載されている。殊に、略図１Ａおよび２Ａに記載のように、紡糸口金には、分葉毛管（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ　ｃａｐｉｌｌａｒｙ）によって、連結された上面と下面を有するプレートを備える。その分葉毛管には、各々が長方形状をした中央部と２つのラジアルアーム（突出部）を備える。図１Ａ、１Ｂ、および２Ｂに示すように、角（Ｃ１またはＣ２）は、１アームと中央部間の角である。角Ｃ１は、通常、約１０５°〜約１６５°である。角Ｃ２は、通常、約１０５°〜約１６５°である。断面形状の角Ｃ１およびＣ２は、同一でも、異なってもよい。上記の角は、実質的に同じであるのが好ましい。Ｓ形断面形状では、各アームに対する角Ｃ１とＣ２（図２Ｂに示す）は、約１０５°〜約１６５°であるのが好ましく、約１２０°〜約１３５°であるのが最も好ましい。Ｚ形断面形状では、角Ｃ１とＣ２（図１Ｂに示す）は、約１０５°〜約１６５°であるのが好ましく、約１２０°　〜約１３５°であるのが最も好ましい。
【００３１】
さらに、図２Ａについては、スロットは、いかなる長さを有してもよく（Ａ１およびＡ２）、例えば、約０．００５〜約０．０５０インチであり、好ましくは、約０．０１０〜約０．０２０インチであり、またいかなる幅を有してもよく（Ｂ１およびＢ２）、例えば、約０．００１〜約０．０１５インチであり、好ましくは、約０．００３〜約０．００５インチである。中央部１１０は、いかなる長さ（Ｄ）も有することが可能であり、例えば、約０．００５〜約０．０２５インチであり、好ましくは、約０．０１２〜約０．０２０インチであり、またいかなる幅（Ｅ）も有することが可能であり、例えば、約０．００１〜約０．０１５インチであり、好ましくは、約０．００３〜約０．００５インチである。図１Ａは、相似の寸法を有すことが可能である。
【００３２】
好適な一実施形態における各スロットの寸法は、以下の比率によって定義され、
１．５＜Ａ１／Ｂ１＜１０、
式中、Ａ１は、一方のスロットの長さであり、Ｂ１は、そのスロットの幅である。第二アームに対する式は、１．５＜Ａ２／Ｂ２＜１０であり、式中、Ａ２は他方のスロットの長さ、Ｂ２はそのスロットの幅である。本発明のフィラメントを作製するために、一般的に、紡糸口金の毛管は、上述の寸法を有するべきである。しかしながら、上述の範囲内の特定寸法および比率は、ポリマーの種類、粘性、急冷媒体などの因子によって異なることは理解されている。また、スロットの形状を修正してもよいと認識されている。例として、図１Ａに示されるように、放射状スロットの先端部が、僅かにカーブしている。各放射状スロットが実質的に同じ大きさ、実質的に同じ形状であるのが好ましい。
【００３３】
本発明の所望の断面形状を作り出すために、溶融ポリマーを押し出す紡糸口金の毛管は切断される。図１Ａおよび２Ａは、フィラメントを形成する毛管の正面図を示す。毛管または紡糸口金の空穴は、当技術分野では公知であるが、米国特許第５，１６８，１４３号に記載され、本明細書に引用され組み込まれているレーザー切断、ドリリング，放電加工（ＥＤＭ）、およびパンチングなどのいずれかの適切な方法で切断してよい。レーザービームを用いて、毛管オリフィスを切断するのが好ましい。紡糸口金毛管のオリフィスは、適切な寸法のいずれかを有することができ、切断して、連続スロットまたは非連続スロットにしてもよい。ポリマーが融合して本発明の二葉断面形状を形成できる形態において、小さい空穴によって非連続毛管を獲得してもよい。
【００３４】
フィラメントを、例えば、給綿ヤーン（ｆｅｅｄ　ｙａｒｎｓ）を加工する際に使われる、例えば、完全延伸ヤーンまたは部分延伸ヤーンなどのいかなる種類のヤーンにでも形成できる。従って、一実施形態において、フィラメントは、完全延伸ヤーン（例えば、約３５〜約５０％の破断伸度を有するヤーン）として紡糸され、そのフィラメントは直ちに工業製品に使用することもできる。しかしながら、任意に、本発明のフィラメントに、周知の方法に従って、「嵩高加工」または「捲縮」として知られているような特殊加工を施してもよい。本発明の上記実施形態において、フィラメントを部分延伸ヤーン（例、約５５〜約７５％の破断伸度を有するヤーン）として延伸後、延伸仮撚り加工、エアージェット加工、ギア捲縮などによる技術で特殊加工してもよい。
【００３５】
本発明のフィラメントは、いずれかの所望のデニール、フィラメント番手、およびｄｐｆを有するマルチフィラメント繊維またはヤーンに加工することが可能である。本発明のフィラメントから形成されるヤーンの総デニールは、通常は、約１０〜約３００デニールを有し、好ましくは、約１５〜約２５０デニールを有し、最も好ましくは、約２０〜約１５０デニールを有す。また本発明のフィラメントのデニール／フィラメントは、通常は、約０．１〜約４ｄｐｆ、好ましくは、約０．８〜約３．５、最も好ましくは、約０．９〜約３．０である。一実施形態において、ｄｐｆは、約２．９未満または約２．５未満である。二葉フィラメントは、他のフィラメント（例えば、約４より大きいか或いは約４未満のｄｐｆを有する）と混合することが可能である。
【００３６】
本発明のヤーンを、さらに、様々な範囲のｄｐｆを有する多種のフィラメントから形成してもよい。上記の場合、本発明の多葉断面形状を有するフィラメントの少なくとも１種から、ヤーンを形成しなければならない。多種のフィラメントを含有するヤーンの各フィラメントは、同一または異なったｄｐｆ有するのが好ましく、各ｄｐｆは、約０．１〜約４ｄｐｆであり、好ましくは、約０．８〜約３．５であり、最も好ましくは、約０．９〜約３．０である。
【００３７】
本発明のフィラメントを、織物の製造に用いることができる。織物製造のよく知られた適切な方法を用いることができる。例えば、たて編み、丸編メリヤス編み、不織布をつくるステープル製品を重ねることなどは、織物を製造するのに適切である。一実施形態において、本発明のフィラメントを用いて、主に織物の片面に、両面織物をつくる。織物のもう一方側の面をつくるために、別のいずれかの種類のヤーンを用いてもよいが、ヤーンが異なった吸上性能を有するのが好ましい。両面織物の別面に適切なヤーンは、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、天然繊維（綿、羊毛、絹）、レーヨン、およびそれらの組み合わせからなり得る。両面織物は、当技術分野で周知の方法で製造される。例えば、片面に本発明の二葉断面形状を、別面に別のヤーンを有するマルチフィラメントを用いて、織物を編むことができる。両面織物を製造する適切な方法には、たて編み、添糸編み（ｐｌａｔｉｎｇｔｈｅ　ｙａｒｎｓ）が含まれる。両面織物は、体から水分を除去できる利点を有する。一般的に、高いｄｐｆを有する織物を、被服の内側に用い、ｄｐｆの低い織物を被服の外側に用いる。しかしながら、本発明の二葉断面形状のマルチフィラメントヤーンを、両面織物のどちらか片面に用いることができる。例えば、本発明の二葉断面形状マルチフィラメントヤーンを、織物の外側に用いて、上記記載の親水性の薬剤などの、仕上げ剤で処理してもよい。別の実施形態において、二葉マルチフィラメントヤーンを内側に有する織物の外側をつくるために綿などの異なるヤーンを用いてもよい。
【００３８】
別の好適な実施形態において、織物は、総フィラメント数に基づいて、本発明のフィラメントの少なくとも約５０％、好ましくは少なくとも約８０％からつくられる。さらに別の好適な実施形態において、本発明のフィラメントからつくられる織物を、上記記載の耐久性または半耐久性の親水性吸上剤と組み合わせる。前記織物は、スイムウェアー、スポーツウェア、既製服をはじめとするあらゆるタイプの衣服を作るのに有用である。
【００３９】
所望のいかなる添加剤を、織物に直接用いてもよい。これらの添加剤の例として、静電防止剤、酸化防止剤、抗菌剤、防炎加工剤、染料、耐光剤、重合触媒および助剤、定着剤、艶消剤（例、二酸化チタン、マッティング剤（艶消剤）、有機リン、耐久性または半耐久性の親水性吸上剤）およびそれらの組み合わせが挙げられる。適切な吸上剤を、本発明のマルチフィラメントヤーンを用いてつくる織物に添加するのが好ましい。織物に直接に用いる適切な吸上剤には、上記記載の親水性の薬剤が含まれる。
【００４０】
本発明のフィラメントおよびヤーンを用いてつくる織物は、優れた水分吸上特性、ソフトな手触り、絹様の光沢を示すと理解されてきた。高いｄｐｆのフィラメントを有するマルチフィラメントヤーンは、逆方向性の二葉断面形状を有するじゅうたん用に開発されている。例えば、米国特許第５，４４７，７７１号（Ｍｉｌｌ他）には、マルチフィラメントヤーンが記載され、断面形状「Ｓ」と「Ｚ」は、４０：６０〜６０：４０の比率で示されている。本発明者らは、驚くべきことに、優れた吸上特性、特に約４未満のｄｐｆを有する衣服を形成するのに、ＳおよびＺ断面形状フィラメントを利用可能であると発見した。
【００４１】
本発明のヤーンの水分吸上を、垂直吸上試験、水平吸上試験などの周知の方法で測定する。菅中のヤーンを編んだ後、所望の薬剤で、菅を精練または処理のどちらか施し、処理された菅を空気乾燥させて、垂直吸上試験を行なうことができる。その後、菅を、幅１インチ、長さ約８インチのストリップに切断し、水面下３インチ、水面上５インチの状態で、水上にストリップを垂直に吊るす。水がストリップへ吸い上がる高さを観察することにより、事前に定めた時間（例、１分、５分、１０分、３０分）に肉眼で観察する。
【００４２】
約０．１〜約４．０のデニール／フィラメント（ｄｐｆ）を有するＳおよびＺ形混成断面形状は、水分吸上を増大させると分かっている。本明細書に記載され、方向性が一様なＳ形またはＺ形の断面形状のマルチフィラメントヤーンに関して、優れた結果も発見された。
【００４３】
本発明のヤーンは、衣服用に適切なテナシティを有する。テナシティは、１０インチのゲージ長のヤーンをつかむグリップを２つ備えたインストロンで測定される。その後、１０インチ／分のひずみ率で、ヤーンを引っ張り、ロードセルでデータを記録し、応力ひずみ曲線を得る。テナシティは、ヤーンのデニールで割った破壊応力（グラムにおいて）である。本発明のヤーンの部分延伸ヤーンと完全延伸のどちらも、１デニールにつき約２〜約８、好ましくは、約３〜約６グラムのテナシティを有することができる。
【００４４】
ヤーンの破断伸度は、周知の装置を用いて測定可能である。例えば、方法の一例には、ツイスタ・ヘッド（Ａｌｆｒｅｄ　Ｓｕｔｅｒ　Ｃｏｍｐａｎｙ製）を有するインストロン試験機ＴＴＢ（Ｉｎｓｔｒｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）で引っ張って破断し、１インチ×１インチのフラット面のジョークランプ（Ｉｎｓｔｒｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を使う方法が挙げられる。６５％の相対湿度、７０°Ｆ、１分当り６０％の伸び率で、インチ当り２回転の撚りの条件下に、通常約１０インチの長さのサンプルを置く。本発明の完全延伸ヤーンと部分延伸ヤーンの両方ともその破断伸度は、約３０％〜約８０％であり、好ましくは、約４０％〜約６０％であった。
【００４５】
周知の方法を用いて、ヤーンの沸水収縮率を測定できる。例えば、ヤーン長から重りを吊るし、ヤーンに０．１グラム／デニール荷重を負荷し、ヤーン長（Ｌ_０）を測定することにより、沸水収縮率を測定できる。その後、荷重を取り除き、ヤーンを３０分間、沸騰水に浸す。ヤーンを取り除いた後、再び同じ荷重を負荷し、その長さ（Ｌ_ｆ）を記録する。収縮率（Ｓ）（パーセント）を以下の式を用いて計算する。
収縮（％）＝１００（Ｌ_０−Ｌ_ｆ）／Ｌ_０
低収縮率は、大抵の織物の用途にとって、非常に望ましい。本発明のヤーンの収縮率は、約１０％未満、好ましくは、約７％未満、最も好ましくは、約６％未満である。
【００４６】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はそれにより限定されない。
【００４７】
（実施例１の仕上げ剤として用いるポリ（ヘキサメチレンアジパミド）−ポリ［ポリ（オキシエチレン）アジパミド］コポリマーの調製）
ポリオキシアルキレンアミンＸＴＪ−５０１（Ｈｕｎｔｓｍａｎ、ＣＡＳ６５６０５−３６−９、分子量９００）５０６ｇ、アジピン酸８２．１ｇ、ナイロン塩溶液２７７．６ｇ（モル分率１：１のヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の５３．２％混合水溶液を均質になるまで加熱）を、機械的撹拌、熱電対、攪拌羽根、蒸留ヘッド、Ｎ_２ラインを装備した２ｌ樹脂槽中で、混合した。攪拌を開始後、全ての空気を吸引し、窒素と共に３度排出した。混合物は、細白のスラリーである。混合物を、水を蒸留して取り除くために、窯の温度が１２０℃になるまですばやく加熱した。反応中、窒素除去は、水の除去を助長するので、窒素除去を行なった。水の還流を弱めるために、槽上面の蒸気熱、或いは熱を利用できる。水の蒸留がゆっくり（およそ１３０ｍｌ）になったら、混合液を、窯の温度が２００℃になるまで加熱し、４時間保った。水の蒸留を続け、混合液が２６０℃まで、１時間以上加熱し、２６０℃で３０分間保った後、室温まで冷却した。固体形状のポリマーを、フラスコから除去し、所望の一片に、細断または粉砕した。
【００４８】
ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）−ポリ［ポリ（オキシエチレン）アジパミドコポリマー溶液の調製］
１，２−プロピレングリコール１００ｇと水８００ｇを混ぜ合わせ、ブレンダーで、９０〜９５℃まで加熱した。上記で調製したポリ（ヘキサメチレンアジパミド）−ポリ［ポリ（オキシエチレン）アジパミド１００ｇを添加し、すばやく３０分間攪拌して、前記コポリマーを溶解させた。溶液を布フィルターで濾過して、不溶の微粒を除去後、少量のグルタルアルデヒド（６７０ｐｐｍ）（Ｕｃａｒｃｉｄｅ２２５）を防腐剤として添加した。
【００４９】
（実施例１）
４０デニール−１４フィラメント二葉断面形状ヤーンを、５０％Ｓ形形状フィラメントと５０％Ｚ形形状フィラメントで紡糸した。紡糸温度を２９０℃とした。ヤーンをナイロン６，６で紡糸し、４５〜４７の相対粘性（ＲＶ）を得た。二葉断面形状を有するパック毎に３つの端を有する構成の紡糸口金を用いて、通常のナイロンパック紡糸を使用した。ナイロン６，６を、巻き速度３０００〜３２００ヤード／分で紡糸し、延伸率２．５−２．７Ｘで延伸した。フィラメントのテナシティは、３．６グラム／デニールであり、ヤーンは、４２％の破断伸度を有した。ヤーンは、図３Ａに示された断面形状と同様の断面形状を有した。標準の紡糸／第二紡糸仕上げ剤を用いた。
【００５０】
単一端の編み機上のローソンチューブの中にヤーンを編み込んだ。チューブに編み込んだ後、垂直吸上試験によって、上記実施例の各製品を試験した。その製品を２方法で調製した。（１）完全に精錬処理して、仕上げ剤を取り除いた。（２）続いて、親水性の吸上剤で処理後、空気乾燥した。上記の通り調製した分散性コポリマーを、特別の親水性の仕上げ剤として、本試験に用いた。その後、製品を１インチ幅、約８インチ長のストリップに切断した後、水面下３インチ、水面上５インチの状態で、水上にストリップを垂直に吊るす。その後、水がストリップを５インチまで吸上がる高さを肉眼で観察した。１分、５分、１０分、３０分に、観察をした。５インチに到達した時に、試験を中止した。丸形断面形状、３葉様断面形状、犬骨様断面形状のナイロン６，６対照標準を、比較のために用いた。興味深いことに、精錬処理された場合に、種々の断面形状の吸上はあまり良好ではなかったが、親水性の仕上げ剤で、処理した場合に、その結果は非常に変わった。二葉断面形状は、親水性の仕上げ剤の添加によって、非常に効果を得た。その結果を表１に要約した。
【００５１】
（実施例２）
１００％Ｓ形フィラメント断面形状を有し、またナイロン６，６で紡糸した、４０デニール−１４フィラメント二葉断面ヤーンを、実施例１と同様な方法で作製した。フィラメントのテナシティは、４．３グラム／デニールであり、ヤーンは、４１％の破断伸度を有した。さらに、ヤーンは５．３％の沸水収縮率を有し、１１ノード／ｍでヤーンを交錯した。ヤーンは、図３Ｃに示した断面形状と同様の断面形状を有した。その後、表１に記載するように、垂直吸上試験で、ヤーンの水分吸上能力を試験した。
【００５２】
（実施例３）
１００％Ｚ形フィラメント断面形状を有し、ナイロン６６で紡糸した、４０デニール−１４フィラメント二葉断面形状ヤーンを実施例１と同様な方法で作製した。表１に記載するように、垂直吸上試験で、ヤーンの水分吸上能力を試験した。ヤーンは、図３Ｂに示した断面形状と同様の断面形状を有した。前記ヤーンは、実施例１のヤーンと同様のデニール、伸長および沸水収縮率を有する。
【００５３】
（実施例４）
４４デニール−１４フィラメント二葉の部分延伸ヤーンは、５０％Ｓ形フィラメント断面形状と５０％Ｚ形フィラメント断面形状を有し、延伸率が１．９Ｘまで減少した場合を除いて、実施例１と同様な方法でナイロン６，６を用いて、紡糸された。ヤーンは、図３Ａに示した断面形状と同様の断面形状を有した。フィラメントのテナシティは、３．１グラム／デニールであり、ヤーンは、５９％の破断伸度を有した。
【００５４】
（実施例５）
５０％Ｓ形と５０％Ｚ形フィラメント断面形状を有し、ナイロン６，６で紡糸した８０デニール−２８フィラメント二葉断面形状ヤーンを、実施例１と同様な方法で作製した。フィラメントのテナシティは、４．２グラム／デニールであり、ヤーンは、４２％の破断伸度を有した。ヤーンの沸水収縮率は、６．０％であり、１５ノード／ｍで、ヤーンを交錯した。その後、表１に記載するように、垂直吸上試験で、ヤーンの水分吸上能力を試験した。しかしながら、標準試験は、３０分以内で最大値５インチに達したので、５インチより長いストリップの処理した８０−２８ヤーンを用いて、追加試験を行ない、５インチを過ぎても、吸上は続き、８０−２８の二葉ヤーンは、３０分以内で、６．２インチまで吸上した。
【００５５】
（比較例Ａ〜Ｆ）
比較ヤーンを実施例１と同様な方法で形成し、表１に示すデニール／フィラメントおよび断面形状を得た。各ヤーンを、ナイロン６，６で作製した。表１に記載のように、垂直吸上試験で、ヤーンの水分吸上能力を試験した。
【００５６】
【表１】

【００５７】
表１に記載のように、本発明の処理された二葉断面形状は、吸上能力において、他の断面形状よりかなり勝った。例えば、本発明の処理された二葉ヤーンの各々は、３０分を越えて、ヤーンの全長まで完全に吸上った。親水性の仕上げ剤で処理した場合ではなく、精錬処理織物として試験した場合、３葉および犬骨様断面形状は、二葉断面形状よりも良好な吸上性能を有したので、この結果は特に意外だった。従って、二葉断面形状と親水性の仕上げ剤の共力作用は、以外だった。この共力作用は、二葉繊維が一緒に重なって、繊維間に小さい毛管を形成する方法に関するらしいと思われ、繊維表面が湿潤すると、親水性の仕上げ剤のために吸上力が高められるのであり、３葉および犬骨様断面形状であるために獲得したのではない。
【００５８】
（実施例６）
実施例１のヤーンおよび様々な断面形状を有するヤーン（例、犬骨様、丸）を、ナイロン６，６を用いて紡糸した。卓越した「２面構造」に、これらのヤーンの各々を、第二ヤーンとして７０デニール３４フィラメントナイロン６，６共に、よこ編をした。織物中各ヤーンは、５０重量％だった。編目の長さや編み機への給綿テンションを調節することにより、上記織物の２面の性質を実現した。その後、これらの織物を乾燥させ、ナイロンに対する標準の技術で処理した。Ｓａｎｄａｔｏｒ　ＨＶ　Ｌｉｑｕｉｄ（クラリアント社製、Ｃｌａｒｉａｎｔ）を親水性薬剤として用いた。
【００５９】
吸上試験には、単一試験での吸上速度と織物の吸収量の両方の試験方法が含くまれた。特に、試験には、安定性を確実にするために、木製の台に固定され、圧縮されていない可撓なチューブ長に連結された直径５５ｍｍの多孔質のプレートを備える装置の使用が含まれる。槽に残留する液体の重さを測定する電子秤を備えた１Ｌの液体槽に、可撓チューブを配置した。水が槽から織物中へ吸上する時、水の吸収量を検定するために、重量の減少を記録する秤を、コンピューターに連結した。織物を、１２０ｍｍ×１３０ｍｍのサンプルに切断し、湿潤多孔質プレートとの接触を促すために、円錐状突起に接して多孔質プレートの上に配置した。織物の吸収総量を測定し、吸上率をデータから計算した。本試験の結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】

【００６１】
表２に示すように、本発明の二葉断面形状は、表面の水集積力および水吸収力において、他の断面形状よりはるかに勝っている。
【００６２】
上記に記したような本発明が教示する利益を有する当業者は、本発明に対する多数の変更態様を生み出すことが可能である。これらの変更態様は、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を含むものとして、解釈される。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
Ｚ形配向を有するフィラメントを作製するための三連結スロットを備える紡糸口金毛管の正面図を示す。
【図１Ｂ】
図１Ａの毛管を通して紡出したＺ形フィラメントの断面図を示す。
【図２Ａ】
Ｓ形配向を有するフィラメントを作製するための三連結のスロットを備える紡糸口金毛管の正面図を示す。
【図２Ｂ】
図２Ａの毛管を通して紡出したフＳ形フィラメントの断面図を示す。
【図３Ａ】
５０％のＳ形フィラメントと５０％のＺ形フィラメントを有する本発明のマルチフィラメントヤーンの断面図を示す。
【図３Ｂ】
１００％のＺ形フィラメントを有する断面図を示す。
【図３Ｃ】
１００％のＳ形フィラメントを有する断面を示す。[0001]
(Field of the Invention)
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to multifilament yarns formed from filaments having a bilobal cross-sectional configuration in an S or Z configuration. Filaments made in accordance with the present invention are particularly suitable for making garment fabrics having excellent moisture wicking capabilities and also have a soft hand and silky luster appearance. The present invention also relates to hydrophilic agents useful for imparting excellent wicking properties to fibers and products.
[0002]
(Background of the Invention)
Cross-section fibers used in synthetic filaments for clothing include a variety of cross-section fibers, including round, trilobal, ribbon-like, dogbone-like, y-shaped, and combinations thereof. Cross-sectional shapes have been developed to increase the moisture absorption or wicking capacity of the filament. Moisture wicking refers to the capillary movement of moisture through or along fibers, improving the wearer's comfort by allowing water to spread out, soak up, and evaporate more easily from the skin This is considered a desirable feature of textile fibers. In addition, combinations of cross-sectional shapes, denier / filaments, finishes applied to filaments and fabrics have been developed to enhance the performance of the filaments in absorbing or absorbing moisture.
[0003]
"Double-sided" fabrics have also been developed to assist in the transfer of moisture from the inside to the outside of the fabric due to the action of surface chemistry. Usually, a "double-sided" fabric has fine denier / filament (dpf) filaments mainly on the outside and coarser dpf filaments mainly on the inside. This "double-sided" fabric can be easily realized with a knitted weft (weft) knit fabric, but leaves room for further improvement of the wicking capacity of individual filaments through their optimal shape. In addition, warp (knit) knits and fabrics are difficult and expensive to develop in a way to maintain the filament position primarily on one side or the other. Accordingly, there is a need for filaments that provide excellent moisture wicking capabilities to improve wearer comfort, especially for woven and warp knits, especially for active garments.
[0004]
There is a permanent need to provide multifilament synthetic yarns that provide soft hand, silky sheen to garment fabrics with improved moisture wicking properties.
[0005]
(Summary of the Invention)
Based on these needs, the present invention is directed to a multifilament yarn comprising filaments having S-shaped and Z-shaped bilobal cross-sectional shapes, wherein the S-shaped or Z-shaped cross-sectional shape is such that each opposite end of the central segment is A substantially planar rectangular central segment having two opposite ends having a substantially planar arm with a curved tip portion extending from the central segment, and wherein the width of said central segment and each arm is substantially The length of the central segment and each arm is substantially the same; the angle formed between the arm and the central segment ranges from about 105 ° to about 165 °; A multifilament yarn having 0.1 to about 4.0 denier / filament is provided.
[0006]
In another embodiment, the invention is a filament having an S-shaped or Z-shaped bilobal cross-sectional shape, wherein the cross-sectional shape of each filament has a curved tip portion extending from each opposite end of the central segment. A substantially planar rectangular central segment having two opposite ends having substantially planar arms, and wherein the width of said central segment and each arm is substantially identical; The length of the arm is substantially the same, the angle formed between the arm and the central segment ranges from about 105 ° to about 165 °, and the filament is formed from about 0.1 to about 4.0 denier. / Filaments.
[0007]
The invention further relates to a fabric formed at least in part from filaments and yarns made according to the invention.
[0008]
In one embodiment, the present invention relates to a double-sided woven fabric comprising, on one surface, a multifilament yarn formed at least in part from a filament having a bilobal cross-sectional shape of S-shape or Z-shape. A substantially planar rectangular central segment having two opposed ends having substantially planar arms with curved tip portions extending from each opposed end of the central segment; and The width of the central segment and each arm is substantially the same, the length of the central segment and each arm is substantially the same, and the angle formed between the arm and the central segment is about 105 °
A filament ranging from about 0.1 to about 4.0 denier / filament.
[0009]
The present invention also provides a poly (hexamethylene adipamide) -poly [poly (oxyethylene) adipamide] copolymer aqueous solution for imparting wicking properties to filaments, yarns or fabrics, and propylene glycol. The present invention provides useful hydrophilic finishes such as finishes.
[0010]
(Detailed description of preferred embodiments of the invention)
The cross-sectional shape of the filament of the present invention is a unique bilobed shape of S-shape or Z-shape. As shown in FIG. 1B, the cross-section 100 has a substantially planar, rectangular central segment 110 and an arm or leaf 120 attached to the central segment 110. The lobes 120 have a curved shape extending from each end of the center segment 110, forming an angle C between each lobe 120 and the center segment 110 of about 105 ° to 165 °. FIG. 1B shows the “Z-shaped” cross-sectional shape, and FIG. 2B shows the “S-shaped” cross-sectional shape.
[0011]
Yarns formed using the filaments of the present invention can have any ratio of S-shaped or Z-shaped oriented cross-sectional shapes. In one embodiment of the invention, a yarn is formed from a mixture of filaments having an S-shaped or Z-shaped cross-section. FIG. 3A shows a mixture of filaments having S-shaped and Z-shaped cross-sectional shapes. In particular, the S-shaped cross-section may be present at least about 25% of the total filament amount in the multifilament yarn (eg, at least about 50% of the filaments, in some examples at least about 60%, in some examples at least about 75%). %, And in some embodiments, about 100%). The Z-shaped cross-section may be present at least about 25% of the total filament content in the multifilament yarn (eg, at least about 50%, in some examples, at least about 60%, in some examples, at least about 75%, And in some embodiments, about 100%).
[0012]
In another embodiment of the invention, the filaments of the yarn have a uniform orientation. As used herein, the definition "uniform orientation" means that the orientation of the cross-sectional shape of the filament is substantially the same. For example, the filaments may all be in the same S-shaped orientation, as shown in FIG. 3C. Alternatively, the filaments may be all in the same Z-shaped orientation, as shown in FIG. 3B.
[0013]
The filaments of the present invention comprise any of the thermoplastic polymers. The filaments of the present invention are made from homopolymers, copolymers, and / or terpolymers of the monomers that produce the melt spun polymer. Melt-spun polymers include polyhexamethylene adipamide (nylon 6,6), polycaproamide (nylon 6), polyenanthamide (nylon 7), nylon 10, polydodecanolactam (nylon 12), polytetramethylene Adipamide (nylon 4,6) polyhexamethylene {sebacamide} homopolymer (nylon 6,10), polyamide of n-dodecanediacid and hexamethylenediamine homopolymer (nylon 6,12), dodecamethylenediamine and n-dodecanediamine Polyamides such as acid (nylon 12,12) polyamide, polyethylene terephthalate ("2-GT"), polytrimethylene terephthalate ("3-GT"), polybutylene terephthalate ("4-GT") , Polypropylene terephthalate and poly And polyesters such as Chi Ren naphthalate include polyolefins, polyethylene, polypropylene and polyurethane, and combinations thereof. Methods for making the homopolymers, copolymers, and terpolymers used in the present invention are well known in the art, and for producing copolymers and terpolymers, catalysts, cocatalysts, and chain branching agents well known in the art may be used. May include use. The fiber-forming polymer is preferably at least one polyamide, since polyamides are usually soft due to their low elastic modulus and are also hydrophilic due to the interfacial chemistry of these polymers. More preferably, the polymer is nylon 6, nylon 6,6, or a combination thereof. Most preferably, the polyamide is nylon 6,6.
[0014]
The polymer used in the present invention, and the filaments, yarns and products resulting from the polymer, can contain conventional additives, which are added during the polymerization process or to the resulting polymer or product, This can contribute to improving the properties of the polymer or fiber. Examples of these additives include antistatic agents, antioxidants, antibacterial agents, flameproofing agents, dyes, lightfasters, polymerization catalysts and auxiliaries, fixing agents, matting agents [e.g., titanium dioxide, Ting agent (matting agent), organophosphorus] and combinations thereof.
[0015]
The surface of the polymer used in the present invention, and the filaments, yarns and products produced from the polymer, can be provided with a durable or semi-durable hydrophilic treatment or finish. These treatments improve the wicking properties of the product.
[0016]
Suitable wicking agents useful in the present invention include polyamides comprising hydrophilic segments, poly (hexamethylene adipamide) -poly [poly (oxyethylene) adipamide] copolymers [CAS @ No. 92717-79-8], hydrophilic polymer components such as (polymers) described in U.S. Pat. No. 4,468,505, the entire contents of which are incorporated herein by reference, and "Sandtor," which is commercially available from Clariant. A hydrophilic silicone microemulsion such as "HV @ Liquid", a hydrophilic copolyester such as a copolyester containing both a polyoxyethylene diester and an alkylene diester segment, and a hydrophilic copolyester described in Canadian Patent 1,234,656. Ionic surfactants and the like are included.
[0017]
These wicking agents have different abilities to improve the ability to absorb moisture and have different durability or resistance to being removed by washing. This varying performance depends on several factors, including the components of the fiber being treated, the amount of wicking agent applied to the fiber, and the resistance to washing.
[0018]
Poly (hexamethylene adipamide) -poly [poly (oxyethylene) adipamide copolymers are understood to be particularly useful for treating the products of the present invention. The polymer consists of a polyoxyethylene adipamide segment and a poly (hexamethylene adipamide) segment. The poly (oxyethylene) adipamide segment is composed of poly (oxyethylene) diamine [CAS No. 65605-36-9] and adipic acid. The poly (oxyethylene) diamine can contain a small amount, for example, less than 25 mol%, of oxypropylene groups having oxyethylene groups.
[0019]
Polyoxyethylene adipamide segments have excellent affinity for water and impart hydrophilicity to copolymers and the treated fibers described above, whereas poly (hexamethylene adipamide) segments Low solubility in water gives durable processing on the fibers. These adipamide copolymers are particularly useful when the polymer used for the substrate to be treated is nylon 6, nylon 6,6, or a combination thereof, and most when the polyamide substrate is nylon 6,6. preferable.
[0020]
The length of each of the segments of polyoxyethylene adipamide and poly (hexamethylene adipamide) can vary. Increasing the length of the segment of polyoxyethylene adipamide increases the moisture wicking properties of the treating agent, and at the same time increases the solubility in water, thereby decreasing the washing durability. Increasing the length of the segments of poly (hexamethylene adipamide) reduces the solubility in water and increases the durability to the washing process.
[0021]
The appropriate length of the polyoxyethylene adipamide segment is also determined by the length of the commercially available poly (oxyethylene) diamine. Poly (oxyethylene) diamines having molecular weights of 600, 900 and 2000 are available from Huntsman Corporation and are particularly useful. They are known as XTJ-500, XTJ-501, XTJ-502.
[0022]
The relative amounts of each of these segments to one another in the treating agent component may also vary depending on the desired ratio. Increasing the percentage of segments of polyoxyethylene adipamide increases the moisture wicking properties of the treating agent, and at the same time increases the solubility in water, thereby reducing the durability to the washing process. Conversely, when the proportion of the poly (hexamethylene adipamide) segment increases, the solubility in water decreases, and the washing durability increases. By adjusting the relative amount and length of the polyoxyethylene adipamide and poly (hexamethylene adipamide) segments in the copolymer, water absorption performance is maintained while maintaining appropriate durability against repeated washing. It is possible to maximize. A preferred copolymer of the present invention employs a poly (oxyethylene) diamine having a molecular weight of 900 to about 2000 with nylon 6-6 in the range of about 18 to 22% by weight. The polymer can be produced as described in U.S. Patent No. 4,468,505.
[0023]
As used in the present invention, these copolymers are soluble in any suitable solution. A suitable system has been identified as an aqueous solution of 1,2-propanediol. This combination provides a solution that can be applied to the fabric either alone or in combination with another treatment agent described below. The amount of poly (hexamethylene adipamide) -poly [poly (oxyethylene) adipamide] copolymer in the solution can vary from about 0.1% to about 40% by weight. Most preferred is a range from about 8% to about 15% by weight. If the percentage of copolymer is high, the solution has a tendency to gel. Low rates are acceptable but not economical. For application to fabrics, the solution may be further diluted with water to facilitate the use of the desired amount of finish without exceeding.
[0024]
To promote dissolution of the copolymer in water, 1,2-propanediol is used. Suitable amounts of 1,2-propanediol are substantially equal in weight to the hydrophilic polyamide copolymer. Higher amounts of 1,2-propanediol (e.g., 1.5 times the weight of the copolymer) may be used than the copolymer, but may require more drying time in the application process. It is possible to use 1,2-propanediol in a smaller amount than the copolymer (eg, 0.5 times the weight of the copolymer), but the solubility of the hydrophilic polyamide copolymer may be reduced. U.S. Pat. No. 4,468,505 describes that ethanol is preferred because it is not flammable, is less toxic, has less carcinogenicity, can be used in smaller quantities, and has a higher boiling point and does not change much. However, the use of 1,2-propanediol is even more preferred than ethanol.
[0025]
Hydrophilic copolyesters are also useful hydrophilic agents in the present invention. Hydrophilic copolyesters include copolyesters containing both polyoxyethylene diester and alkylene diester segments. They may be a single copolyester. That is, it may contain only segments of polyoxyethylene diester and polyalkylene diester, and the copolyester is formed from a single polyethylene oxide, diester, and glycol. Polyethylene oxide, dimethyl terephthalate, and ethylene glycol of various molecular weights are the most common raw materials for these copolymers, primarily because they are inexpensive and readily available. It is possible to use various variants of the comonomer to prepare these single hydrophilic copolyesters. These copolymers are disclosed in U.S. Patent No. 3,416,952, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Examples of these copolymers include "ZELCON" 5126 [CAS @ No. 907-67-3] (commercially available from Stepan @ Company), and "MILEASE" T [CAS No. 9016-88-0] (commercially available from Imperial Chemical Industries, London, UK). Both "ZELCON" 5126 and "MILEASE" T are sold as aqueous dispersions containing up to 85% water.
[0026]
The components of these durable or semi-durable hydrophilic treatments already described can be applied to the fabric or fiber by any suitable means such as wiping, coloring, dipping, foaming, nip roller feeding, spraying and the like. To achieve moisture wicking and durability, at minimum concentration, usually at least 0.1% by weight of solids on fiber, preferably at least 0.5% by weight of solids on fiber, Use. Utilization at high concentrations will improve hydrophilicity. After dyeing or removing the solvent, the hydrophilic coating remains on the textile or fiber surface. With this coating, the moisture on the surface quickly wets the fabric and travels along the fiber length and through the fabric layer.
[0027]
Other additives that may be utilized in the fiber include, for example, antistatic agents, sliding agents, fixing agents, antioxidants, antimicrobial agents, flame retardants during the spinning and / or drawing process. , Lubricants and combinations thereof. Additionally, such supplemental additives as known in the art may be added at various stages of the process.
[0028]
Also, the filaments of the present invention can be formed from two polymers (eg, two nylons or two polyesters) into so-called "two-component" filaments. Also, the filaments of the invention having a bilobal cross-section include filaments formed as two components and can be mixed with filaments and / or polymers of another cross-section to form a yarn.
[0029]
The filaments of the present invention are formed by any suitable spinning process known in the art, which may vary depending on the type of polymer used. Generally, the melt spun polymer is dissolved and the molten polymer is extruded through a capillary orifice of a spinneret having a design corresponding to the desired bilobal cross-sectional shape of the present invention. The extruded fiber is then quenched or solidified with a suitable medium, such as air, to remove heat from the fiber leaving the capillary orifice. After quenching, the filaments were bundled, interlaced, and wound as a bundle of single fibers.
[0030]
The spinneret capillaries used to make the filaments of the present invention are suitable capillaries capable of making the bilobal cross-section described above. One example of a suitable spinneret is described, for example, in US Pat. No. 5,447,771, which is incorporated herein by reference. In particular, as shown schematically in FIGS. 1A and 2A, the spinneret comprises a plate having an upper surface and a lower surface connected by a segmented (capillary) capillary. The lobulated capillaries are provided with a rectangular central portion and two radial arms (projections). As shown in FIGS. 1A, 1B, and 2B, the corner (C1 or C2) is the corner between one arm and the center. Angle C1 is typically between about 105 ° and about 165 °. Angle C2 is typically between about 105 ° and about 165 °. The angles C1 and C2 of the cross-sectional shapes may be the same or different. Preferably, the corners are substantially the same. For an S-shaped cross-section, the angles C1 and C2 (shown in FIG. 2B) for each arm are preferably between about 105 ° and about 165 °, most preferably between about 120 ° and about 135 °. For a Z-shaped cross-section, the angles C1 and C2 (shown in FIG. 1B) are preferably between about 105 ° and about 165 °, and most preferably between about 120 ° and about 135 °.
[0031]
2A, the slots may have any length (A1 and A2), for example, from about 0.005 to about 0.050 inches, and preferably from about 0.010 to about 0. 0.020 inches and may have any width (B1 and B2), for example from about 0.001 to about 0.015 inches, preferably from about 0.003 to about 0.005 inches. is there. The central portion 110 can have any length (D), for example, from about 0.005 to about 0.025 inches, preferably from about 0.012 to about 0.020 inches, It can also have any width (E), for example, from about 0.001 to about 0.015 inches, preferably from about 0.003 to about 0.005 inches. FIG. 1A can have similar dimensions.
[0032]
The dimensions of each slot in a preferred embodiment are defined by the following ratios:
1.5 <A1 / B1 <10,
Where A1 is the length of one slot and B1 is the width of that slot. The formula for the second arm is 1.5 <A2 / B2 <10, where A2 is the length of the other slot and B2 is the width of that slot. To make the filaments of the present invention, generally, the spinneret capillary should have the dimensions described above. However, it is understood that specific dimensions and ratios within the above ranges will vary depending on factors such as polymer type, viscosity, quench medium, and the like. It is also recognized that the shape of the slot may be modified. By way of example, as shown in FIG. 1A, the tip of the radial slot is slightly curved. Preferably, each radial slot is substantially the same size and substantially the same shape.
[0033]
To create the desired cross-sectional shape of the present invention, the capillary of the spinneret extruding the molten polymer is cut. 1A and 2A show front views of a capillary forming a filament. Capillary or spinneret cavities are known in the art, but are described in U.S. Patent No. 5,168,143, and incorporated herein by laser cutting, drilling, and electrical discharge machining (EDM). ), And may be cut by any suitable method, such as punching. Preferably, the capillary orifice is cut using a laser beam. The orifice of the spinneret capillary can have any suitable dimensions and can be cut into continuous or discontinuous slots. In a form in which the polymer can be fused to form the bilobal cross-sectional shape of the present invention, a discontinuous capillary may be obtained by small holes.
[0034]
The filaments can be formed into any type of yarn used, for example, in processing feed @ yarns, such as, for example, fully drawn yarn or partially drawn yarn. Thus, in one embodiment, the filament is spun as a fully drawn yarn (e.g., a yarn having a breaking elongation of about 35 to about 50%), which can be used immediately in an industrial product. However, optionally, the filaments of the present invention may be subjected to special processing, known as "bulking" or "crimping," according to well-known methods. In the above embodiment of the present invention, the filament is drawn as a partially drawn yarn (eg, a yarn having a breaking elongation of about 55 to about 75%), and then drawn false twisting, air jet processing, gear crimping, and the like. Special processing may be performed.
[0035]
The filaments of the present invention can be processed into multifilament fibers or yarns having any desired denier, filament count, and dpf. The total denier of the yarn formed from the filaments of the present invention typically has about 10 to about 300 denier, preferably about 15 to about 250 denier, and most preferably about 20 to about 150 denier. Has. Also, the denier / filament of the filaments of the invention is typically from about 0.1 to about 4 dpf, preferably from about 0.8 to about 3.5, and most preferably from about 0.9 to about 3.0. . In one embodiment, dpf is less than about 2.9 or less than about 2.5. The bilobal filaments can be mixed with other filaments (eg, having a dpf greater than or less than about 4).
[0036]
The yarns of the present invention may also be formed from a variety of filaments having various ranges of dpf. In the above case, the yarn must be formed from at least one of the filaments having the multilobal cross-sectional shape of the present invention. Preferably, each filament of the yarn containing multiple filaments has the same or different dpf, each dpf being from about 0.1 to about 4 dpf, preferably from about 0.8 to about 3.5. , Most preferably from about 0.9 to about 3.0.
[0037]
The filaments of the present invention can be used in fabricating textiles. Well-known suitable methods of fabric production can be used. For example, warp knitting, circular knitting, knitting, stacking staple products to make a nonwoven fabric, etc., are suitable for producing woven fabrics. In one embodiment, the filaments of the present invention are used to make a double-sided fabric, primarily on one side of the fabric. Any other type of yarn may be used to create the other side of the fabric, but it is preferred that the yarns have different wicking performance. Suitable yarns for the other side of the double-sided fabric can consist of polyamide, polyester, polyolefin, natural fibers (cotton, wool, silk), rayon, and combinations thereof. Double-sided fabrics are manufactured by methods well known in the art. For example, a woven fabric can be knitted using a multifilament having the bilobal cross-sectional shape of the invention on one side and another yarn on another side. Suitable methods of making double-sided fabrics include warp knitting and plating the yarns. Double-sided fabrics have the advantage of removing moisture from the body. Generally, a fabric with a high dpf is used inside the garment and a fabric with a low dpf is used outside the garment. However, the multifilament yarn having a bilobal cross-section of the present invention can be used on either side of a double-sided fabric. For example, the bilobal multifilament yarns of the present invention may be used on the outside of a fabric and treated with a finish such as the hydrophilic agent described above. In another embodiment, different yarns, such as cotton, may be used to make the outside of the fabric with the bilobal multifilament yarn inside.
[0038]
In another preferred embodiment, the fabric is made from at least about 50%, preferably at least about 80% of the filaments of the invention, based on the total filament count. In yet another preferred embodiment, a fabric made from the filaments of the present invention is combined with a durable or semi-durable hydrophilic wicking agent as described above. The fabric is useful for making all types of clothing, including swimwear, sportswear, and ready-made clothing.
[0039]
Any desired additives may be used directly in the fabric. Examples of these additives include antistatic agents, antioxidants, antibacterial agents, flameproofing agents, dyes, lightfast agents, polymerization catalysts and auxiliaries, fixing agents, matting agents (eg, titanium dioxide, matting Agents (matting agents), organophosphorus, durable or semi-durable hydrophilic wicking agents) and combinations thereof. Preferably, a suitable wicking agent is added to the fabric made with the multifilament yarns of the present invention. Suitable wicking agents for use directly with textiles include the hydrophilic agents described above.
[0040]
Fabrics made using the filaments and yarns of the present invention have been understood to exhibit excellent moisture wicking properties, a soft hand, and a silky sheen. Multifilament yarns having high dpf filaments have been developed for carpets having an inverted bilobal cross-sectional shape. For example, U.S. Patent No. 5,447,771 (Mill et al.) Describes a multifilament yarn in which the cross-sectional shapes "S" and "Z" are shown in a ratio of 40:60 to 60:40. . The present inventors have surprisingly discovered that S and Z profile shaped filaments can be used to form garments having excellent wicking properties, especially dpf less than about 4.
[0041]
The water wicking of the yarn of the present invention is measured by a known method such as a vertical wicking test and a horizontal wicking test. After knitting the yarns in the tube, the tube can be either scoured or treated with the desired agent, the treated tube air dried and a vertical wicking test performed. The tube is then cut into strips 1 inch wide and about 8 inches long, and the strips are suspended vertically above the water, 3 inches below the water surface and 5 inches above the water surface. Observe with the naked eye at predetermined times (eg, 1 minute, 5 minutes, 10 minutes, 30 minutes) by observing the height at which water is drawn into the strip.
[0042]
Hybrid S and Z profiles with denier / filament (dpf) of about 0.1 to about 4.0 have been found to increase moisture wicking. Excellent results have also been found for multifilament yarns described herein and having a uniform orientation of S-shaped or Z-shaped cross-sections.
[0043]
The yarn of the present invention has a tenacity suitable for clothing. Tenacity is measured on an Instron with two grips that grab a 10 inch gauge length of yarn. Thereafter, the yarn is pulled at a strain rate of 10 inches / minute, the data is recorded with a load cell, and a stress-strain curve is obtained. Tenacity is the breaking stress (in grams) divided by the denier of the yarn. Both partially drawn yarns and fully drawn yarns of the present invention can have a tenacity of about 2 to about 8, preferably about 3 to about 6 grams per denier.
[0044]
The breaking elongation of the yarn can be measured using a known device. For example, one example of the method includes pulling and breaking with an Instron Testing Equipment TTB (Instron Engineering Corporation) having a twister head (manufactured by Alfred Sutter Company), and a 1 inch × 1 inch flat jaw clamp (Instron Engineering Corporation). ). A sample, typically about 10 inches long, is placed under conditions of 2 turns per inch twist at 65% relative humidity, 70 ° F., 60% elongation per minute. The elongation at break of both fully drawn yarns and partially drawn yarns of the present invention was from about 30% to about 80%, preferably from about 40% to about 60%.
[0045]
The boiling water shrinkage of the yarn can be measured using known methods. For example, a weight is suspended from the yarn length, a 0.1 g / denier load is applied to the yarn, and the yarn length (L₀), The boiling water shrinkage can be measured. Thereafter, the load is removed and the yarn is immersed in boiling water for 30 minutes. After removing the yarn, the same load is applied again and its length (L_f). The shrinkage (S) (percent) is calculated using the following equation.
Shrinkage (%) = 100 (L₀-L_f) / L₀
Low shrinkage is highly desirable for most textile applications. The shrinkage of the yarns of the present invention is less than about 10%, preferably less than about 7%, and most preferably less than about 6%.
[0046]
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0047]
(Preparation of poly (hexamethylene adipamide) -poly [poly (oxyethylene) adipamide] copolymer used as finishing agent in Example 1)
506 g of polyoxyalkyleneamine XTJ-501 (Huntsman, CAS 65605-36-9, molecular weight 900), 82.1 g of adipic acid, 277.6 g of nylon salt solution (53: 1 of hexamethylenediamine and adipic acid having a mole fraction of 1: 1) .2% mixed aqueous solution until homogeneous), mechanical stirring, thermocouple, stirring blade, distillation head, N₂Mixing was performed in a 2 l resin tank equipped with a line. After the start of the stirring, all the air was sucked and discharged with nitrogen three times. The mixture is a fine white slurry. The mixture was quickly heated to a kiln temperature of 120 ° C. to distill off the water. During the reaction, nitrogen removal was performed because nitrogen removal facilitates water removal. In order to reduce the reflux of water, steam heat or heat on the upper surface of the tank can be used. When the water distillation slowly (approximately 130 ml), the mixture was heated until the kiln temperature reached 200 ° C. and held for 4 hours. The distillation of water was continued, the mixture was heated to 260 ° C. for 1 hour or more, kept at 260 ° C. for 30 minutes, and then cooled to room temperature. The polymer in solid form was removed from the flask and chopped or milled into desired pieces.
[0048]
Preparation of poly (hexamethylene adipamide) -poly [poly (oxyethylene) adipamide copolymer solution]
100 g of 1,2-propylene glycol and 800 g of water were mixed and heated to 90 to 95 ° C. with a blender. 100 g of the poly (hexamethylene adipamide) -poly [poly (oxyethylene) adipamide prepared above was added, and the mixture was rapidly stirred for 30 minutes to dissolve the copolymer. After filtering the solution through a cloth filter to remove insoluble fine particles, a small amount of glutaraldehyde (670 ppm) (Ucarcide 225) was added as a preservative.
[0049]
(Example 1)
A 40 denier-14 filament bilobal shaped yarn was spun with 50% S-shaped filament and 50% Z-shaped filament. The spinning temperature was 290 ° C. The yarn was spun with nylon 6,6 to give a relative viscosity (RV) of 45-47. Normal nylon pack spinning was used with a spinneret configured with three ends per pack having a bilobal cross-sectional shape. Nylon 6,6 was spun at a winding speed of 3000 to 3200 yards / minute and stretched at a stretch ratio of 2.5 to 2.7X. The filament tenacity was 3.6 grams / denier and the yarn had a breaking elongation of 42%. The yarn had a cross-sectional shape similar to that shown in FIG. 3A. A standard spin / second spin finish was used.
[0050]
The yarn was braided into a Lawson tube on a single end knitting machine. After knitting into a tube, each product of the above example was tested by a vertical wicking test. The product was prepared in two ways. (1) Complete refining treatment to remove finish. (2) Subsequently, after treatment with a hydrophilic wicking agent, it was air-dried. The dispersible copolymer prepared as described above was used in this test as a special hydrophilic finish. The product is then cut into 1 inch wide, approximately 8 inch long strips, and the strips are suspended vertically above the water, 3 inches below the water surface and 5 inches above the water surface. Thereafter, the height at which the water sucked up the strip to 5 inches was visually observed. Observations were made at 1, 5, 10, and 30 minutes. The test was stopped when 5 inches had been reached. Nylon 6,6 controls with round, three-lobe, and dog bone-like cross-sections were used for comparison. Interestingly, the wicking of the various cross-sectional shapes was not very good when refined, but the results were very different when treated with a hydrophilic finish. The bilobal cross-section was very effective with the addition of a hydrophilic finish. The results are summarized in Table 1.
[0051]
(Example 2)
A 40 denier 14 filament bilobal yarn having a 100% S-filament cross-sectional shape and spun with nylon 6,6 was made in the same manner as in Example 1. The filament tenacity was 4.3 grams / denier and the yarn had a breaking elongation of 41%. In addition, the yarn had a boiling water shrinkage of 5.3% and was interlaced at 11 nodes / m. The yarn had a cross-sectional shape similar to the cross-sectional shape shown in FIG. 3C. Thereafter, as described in Table 1, the yarn wicking ability was tested in a vertical wicking test.
[0052]
(Example 3)
A 40 denier-14 filament bilobal cross-section yarn having a 100% Z-filament cross-section and spun with nylon 66 was made in the same manner as in Example 1. As described in Table 1, the yarn wicking capacity was tested in a vertical wicking test. The yarn had a cross-sectional shape similar to the cross-sectional shape shown in FIG. 3B. The yarn has a similar denier, elongation and boiling water shrinkage as the yarn of Example 1.
[0053]
(Example 4)
The 44 denier 14 filament bilobal partially drawn yarn has a 50% S-shaped filament cross-section and a 50% Z-shaped filament cross-section, similar to Example 1 except that the draw ratio is reduced to 1.9X. Was spun using nylon 6,6 in an appropriate manner. The yarn had a cross-sectional shape similar to the cross-sectional shape shown in FIG. 3A. The filament tenacity was 3.1 grams / denier and the yarn had a breaking elongation of 59%.
[0054]
(Example 5)
An 80 denier-28 filament bilobe cross section yarn having a 50% S type and a 50% Z type filament cross section and spun with nylon 6,6 was produced in the same manner as in Example 1. The tenacity of the filament was 4.2 grams / denier and the yarn had a breaking elongation of 42%. The boiling water shrinkage of the yarn was 6.0%, and the yarn was crossed at 15 nodes / m. Thereafter, as described in Table 1, the yarn wicking ability was tested in a vertical wicking test. However, the standard test reached a maximum of 5 inches within 30 minutes, so additional tests were performed using treated 80-28 yarns of strips longer than 5 inches, and wicking beyond 5 inches Subsequently, the 80-28 bilobal yarn wicked to 6.2 inches within 30 minutes.
[0055]
(Comparative Examples A to F)
Comparative yarns were formed in the same manner as in Example 1 to obtain denier / filaments and cross-sectional shapes shown in Table 1. Each yarn was made of nylon 6,6. As described in Table 1, the yarn wicking capacity was tested in a vertical wicking test.
[0056]
[Table 1]

[0057]
As shown in Table 1, the treated bilobal cross-section of the present invention significantly outperformed the other cross-sections in wicking capacity. For example, each of the treated bilobal yarns of the present invention completely wicked to the full length of the yarn over 30 minutes. This result was particularly surprising when tested as a smelted fabric, rather than treated with a hydrophilic finish, because the three-lobe and dogbone-like cross-sections had better wicking performance than the two-leaf cross-section. was. Thus, the synergistic action of the bilobal cross-sectional shape and the hydrophilic finish was otherwise. This synergy appears to be related to the way the bilobal fibers overlap together to form small capillaries between the fibers, and as the fiber surface wets, the wicking power is increased due to the hydrophilic finish. Yes, not obtained because of the three-lobe and dogbone-like cross-sectional shape.
[0058]
(Example 6)
The yarn of Example 1 and yarns having various cross-sectional shapes (eg, dog bone-like, round) were spun using nylon 6,6. Each of these yarns was weft knitted with 70 denier 34 filament nylon 6,6 as the second yarn in an excellent "two-sided construction". Each yarn in the fabric was 50% by weight. By adjusting the stitch length and the feeding tension to the knitting machine, the properties of the two sides of the woven fabric were realized. The fabrics were then dried and treated with standard techniques for nylon. Sandator \ HV \ Liquid (Clariant, Clariant) was used as a hydrophilic drug.
[0059]
The wicking test included both wicking rate and fabric uptake test methods in a single test. In particular, the test involves the use of a device comprising a 55 mm diameter porous plate fixed to a wooden platform and connected to an uncompressed flexible tube length to ensure stability. . The flexible tube was placed in a 1 L liquid tank equipped with an electronic balance for measuring the weight of the liquid remaining in the tank. As the water wicked from the tank into the fabric, a balance recording the weight loss was connected to the computer to determine the amount of water absorbed. The fabric was cut into 120 mm × 130 mm samples and placed on the porous plate in contact with the conical protrusions to facilitate contact with the wet porous plate. The total absorption of the fabric was measured and the wicking was calculated from the data. Table 2 shows the results of this test.
[0060]
[Table 2]

[0061]
As shown in Table 2, the two-lobed cross-sectional shape of the present invention far outperforms other cross-sectional shapes in the surface water collecting power and water absorbing power.
[0062]
Those skilled in the art having the benefit of the teachings of the present invention as described above can make numerous modifications to the present invention. These modifications are to be construed as including the scope of the invention as set forth in the appended claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A
Figure 3 shows a front view of a spinneret capillary with three connecting slots for making a filament with a Z-shaped orientation.
FIG. 1B
FIG. 1B shows a cross-sectional view of a Z-filament spun through the capillary of FIG. 1A.
FIG. 2A
FIG. 4 shows a front view of a spinneret capillary with tri-connected slots for making filaments with S-shaped orientation.
FIG. 2B
FIG. 2B shows a cross-sectional view of a S-shaped filament spun through the capillary of FIG. 2A.
FIG. 3A
1 shows a cross-sectional view of a multifilament yarn of the present invention having 50% S-shaped filaments and 50% Z-shaped filaments.
FIG. 3B
Figure 2 shows a cross section with 100% Z-filament.
FIG. 3C
1 shows a cross section with 100% S-filament.

Claims

A yarn formed at least in part from a filament having an S-shaped or Z-shaped bilobal cross-sectional shape,
The S-shaped and Z-shaped filaments include a rectangular central segment having a substantially planar shape;
The central segment has two opposed ends having substantially planar arms with curved tip portions extending from each opposed end of the center segment;
The width of the central segment and each arm is substantially the same, and the length of the central segment and each arm is substantially the same,
The angle formed between the arm and the central segment ranges from about 105 ° to about 165 °;
The yarn, wherein the bilobal filaments of the yarn have about 0.1 to about 4.0 denier / filament.

The yarn of claim 1, wherein the yarn comprises at least about 50%, based on total filament count, of a Z-shaped or S-shaped cross-sectional filament.

The yarn of claim 2, wherein the yarn comprises at least about 90% of a filament having a Z-shaped or S-shaped cross-sectional shape.

The yarn of claim 1 having a denier between about 15 and 200 denier.

The filament of claim 1, wherein the filaments are each formed from a homopolymer, copolymer, terpolymer, or combination thereof, of a polymer selected from the group consisting of polyamide, polyolefin, polyester, and combinations thereof. The described yarn.

The yarn of claim 1, wherein the filaments are each formed from a polyamide selected from the group consisting of nylon 6, nylon 6,6, nylon 6,12, and combinations thereof.

The yarn according to claim 5, wherein the polyamide is nylon 6,6.

A filament having an S-shaped or Z-shaped bilobe cross-sectional shape,
The cross-sectional shape of each filament includes a rectangular central segment having a substantially planar shape;
The central segment has two opposed ends having substantially planar arms with curved tip portions extending from each opposed end of the center segment;
The width of the central segment and each arm is substantially the same, the length of the central segment and each arm is substantially the same,
The angle formed between the arm and the central segment ranges from about 105 ° to about 165 °;
And wherein the denier / filament is from about 0.1 to about 4.0.

A yarn formed at least in part from a filament having an S-shaped or Z-shaped bilobal cross-sectional shape,
The cross-sectional shape of each bilobal filament includes a rectangular central segment having a substantially planar surface;
The central segment has two opposed ends having substantially planar arms with curved tip portions extending from each opposed end of the center segment;
The width of the central segment and each arm is substantially the same, the length of the central segment and each arm is substantially the same,
The angle formed between the arm and the central segment ranges from about 105 ° to about 165 °;
And wherein the yarn comprises at least about 70%, based on total filament count, of a Z-shaped or S-shaped cross-sectional filament.

A woven fabric, formed at least in part from the multifilament yarn of claim 1.

A woven fabric, formed at least in part from the multifilament yarn of claim 9.

A woven fabric, formed at least in part from the filament of claim 8.

A double-sided fabric comprising, on one side, a multifilament yarn formed at least in part from one or more filaments having an S-shaped or Z-shaped bilobal cross-sectional shape,
The cross-sectional shape of each bilobal filament includes a rectangular central segment having a substantially planar surface;
The central segment has two opposed ends having substantially planar arms with curved tip portions extending from each opposed end of the center segment;
The width of the central segment and each arm is substantially the same, the length of the central segment and each arm is substantially the same,
A two-sided fabric, wherein the angle formed between the arm and the central segment ranges from about 105 ° to about 165 ° and includes a separate yarn on the other side.

The woven fabric of claim 13, wherein said filaments have a denier / filament of between about 0.1 and about 4.0.

14. The fabric according to claim 13, wherein the wetting agent is applied to the side containing the filaments having an S-shaped or Z-shaped cross-section.

16. The fabric according to claim 15, wherein the wetting agent is selected from the group consisting of a hydrophilic polyamide, a hydrophilic silicone, and a hydrophilic polyester.

The woven fabric according to claim 14, wherein the other side of the woven fabric comprises polyester, polyamide, polyolefin, or natural fibers.

The fabric according to claim 10, wherein at least one surface of the fabric includes a wetting agent selected from the group consisting of hydrophilic polyamide, hydrophilic silicone, and hydrophilic polyester.

13. The woven fabric according to claim 12, wherein at least one surface of the woven fabric includes a wetting agent selected from the group consisting of hydrophilic polyamide, hydrophilic silicone, and hydrophilic polyester.

A solution of poly (hexamethylene adipamide) -poly [poly (oxyethylene) adipamide] copolymer in water and 1,2-propanediol.

A method of increasing the wicking capacity of a product, comprising forming the product from at least one filament according to claim 8, wherein the filament is optionally treated with a hydrophilic wicking agent. A method comprising: