TW201012992A - Dyeable and hydrophobic bi-component fibers comprising a polyolefin exterior surface and articles made terefrom - Google Patents

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201012992 六、發明說明： 【明^^屬彻3^ 4員】 參考相關申請案 本案請求美國臨時專利申請案第61/〇84，141號，申請曰 2008年7月28日之權益，該案全文揭示係以引用方式併入此 處。 本發明係有關於包含聚烯烴外表面之可染性且疏水性 的雙成份纖維及其製得之物件。 t 身支系舒】 發明背景 本發明係關於包含聚烯烴外表面之可染色且斥水性雙 組分纖維及由其製成之物件。特定言之，於若干實施例中， 本發明係關於包含聚烯烴外表面及包含酯鍵聯且具有低於 265 C之炫點之聚合物之可染性斥水性雙組分纖維及由其 製成之物件。 ' 本質上為斥水性之纖維具有可用於多種紡織物件諸如 用於服裝領域之期望的性質。聚烯烴纖維(例如聚丙烯纖維) 屬於可用於製造紡織物件而具有期望之水分轉運性質及相 關性質之斥水性纖維之一例。聚烯烴纖維為製造纖維，其 中纖維形成物質為由至少85%重量比乙烯 '丙缔或其它稀 烴單元所組成之任一種長鏈合成聚合物。聚烯烴纖維可為 多絲或單絲之短纖維紗、纖維束紗或薄膜紗。於若干實施 例中，纖維為無色及圓形截面。截面可經修改用於不同終 端用途。於某些情況下，其物理性質為蠟狀感及無色。此 3 201012992 等纖維傳統上主要剌於繩索、_及料織物。聚丙稀 =熔點較高故通常為用於—般纺織應用上較為有利的聚 雖热眾烯烴纖維例如聚丙烯纖維其斥水本 些期望的性質，但聚_纖維用於纺織物件可=== 戰。例如，聚丙烯纖維通常不含染色位 :二: 之可染性極差。同理，使用聚丙稀纖 ^ 、 罘蹲裂成之紗或紡織4 牛之可雜也㈣純。_此項可缺

用於服裝方面之用途。 心烯大 有色聚丙烯纖維通常係經由於纖維擠塑之前將無機顏 料或有機_分散人聚㈣熔體製造。錢顏料於纖維之 擠塑通常於纺織業稱作為「溶液染色」。通常，溶液染色涉 及溶解熱塑性雜烴形錢體，於其中添加無機顏料及分 散而形成錢祕於聚合物碰之麵質減。已經溶液 染色之聚丙烯纖維通常涉及添加丨_2重量％之範圍之無機顏

料’深色調需要高度5-1〇重量％顏料。如此使得顏料的均句 分散為獲得合理機械效能特別係用於細丹尼纖絲時所必 需。隨著期望之纖維尺寸的縮小，此項著色聚丙烯纖維之 程序構成一大挑戰，特別顏料顆粒的尺寸趨近於纖維直徑 的5%。舉例言之，具有大型顏料顆粒之熱塑性材料對機械 斷裂較為敏感，原因在於顆粒之表現如同刻痕曲線，允許 於應變之下裂痕傳播。於已經溶液染色孅維之拉伸紡織期 間成問題。如此，罕見要求低纖絲直徑之已經溶液染色纖 維，因而業界需要獲得夠小而不會於纖維產生刻痕缺陷表 4 201012992 現之顏料分散液。因此理由故，已經溶液染色之聚丙烯纖 \ 維典型可應用於中丹尼及重丹尼市場諸如地毯及室内裝 潢。此外，無機顏料的使用將紡織品的調色限於可用的顏 料調色，限制多樣化的色彩且使得不同製造批次貨號間的 色彩匹配構成製造商的負擔。如此，使用已經溶液染色紗 之紡織廠傾向於比較已經化學染色紗有更高的紗存貨量， 化千染色紗通常較容易將無色存貨染色或印花成為多種色 ^ 彩或圖案。 與前述使用溶液染色之問題相反，化學染色法通常經 由單純改變例如於染料配方、調配、及製程條件即可對紡 織品製造商提供色調及色深上的更多彈性。但如前文說 明，聚丙烯之可染性不佳。例如，使用具有長鏈之分散性 染料諸如蔥醌染料染色之聚丙烯浴通常缺乏於具有長烷基 鏈之其它分散性染料化學類別中出現的耐光性及色彩堅牢 度。為了改良聚丙烯纖維之可染性，曾經遵照兩種不同方 • 法：（1)聚丙烯聚合物之化學改性或(2)聚丙烯摻混可經化學 染色之材料(例如聚合物、添加劑、或天然填充劑纖維）。化 學改性方法例如包括共聚合反應及較高極性化合物接枝至 聚丙烯聚合物。但此種辦法通常要求顯著改性程度來允許 已改性聚丙烯之習知染色，而其又改變聚合物之化學性質 及物理性質變成與未經改性之聚丙烯不同。此外，已經化 學改性之聚丙烯及聚丙烯與其它樹脂之摻合物可能無法熔 現成細丹尼纖維，或可能非期望地喪失其斥水特性。如此 對於前文說明之與聚烯烴之斥水本質相關聯之期望性質成 5 201012992 問題。聚丙烯摻混可染色材料也成問題。例如使用摻混辦 法可達成之色調有限，原因在於摻合物難以加工處理故。 【發明内容3 發明概要 本發明係關於包含聚烯烴外表面之可染色且斥水性雙 組分纖維及由其製成之物件。特定言之，於若干實施例中， 本發明係關於包含聚烯烴外表面及包含酯鍵聯且具有低於 265°C之熔點之聚合物之可染色斥水性雙組分纖維及由其 製成之物件。 於一個實施例中，本發明提供一種雙組分纖維，包含： 包含酯鍵聯之一第一聚合物組分，其中該聚合物具有低於 約265°C之熔點；及包含聚烯烴之一第二聚合物組分，其中 該第二聚合物組分包含該雙組分纖維之外表面之至少一部 分。 於另一個實施例中，本發明提供一種製造雙組分纖維 之方法，包含：將至少一第一聚合物組分及一第二聚合物 組分共同擠塑而形成該雙組分纖維，其中該第一聚合物組 分包含包含酯鍵聯之聚合物，其中該聚合物具有低於約265 °C之熔點，其中該第一聚合物組分包含聚丙烯，及其中該 第一聚合物組分包含該雙組分纖維之外表面之至少一部 分。 本發明之特徵及優點對熟諳技藝人士將顯然自明。雖 然熟諳技藝人士可做出多項變化，但此等變化皆係落入本 發明之精髓範圍内。 201012992 圖式簡單說明 附圖示例顯示本發明之若干實施例之某些面相而不可 用於限制或界定本發明。 第1圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之鞘-芯型排列之剖面圖。 第2圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之併排型排列之剖面圖。 第3圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之島於海型排列之剖面圖。 第4圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之分段派型排列之剖面圖。 【實施方式3 較佳實施例之詳細說明 本發明係關於包含聚烯烴外表面之可染色且斥水性雙 組分纖維及由其製成之物件。特定言之，於若干實施例中， 本發明係關於包含聚烯烴外表面及包含酯鍵聯且具有低於 265°C之熔點之聚合物之可染色斥水性雙組分纖維及由其 製成之物件。 本發明之雙組分纖維有多項可能的優點其中只有部分 優點於此處說明。多項潛在優點中之一者為纖維可染色， 同時仍然保有聚烯烴之斥水本質。如此包含雙組分纖維之 織物須具有與聚烯烴相關聯之水分轉運及快乾性質。另一 項潛在優點為於涉及織物製造之高溫諸如染色、熱固、切 削等處理期間，雙組分纖維維持維度安定性。另一項可能 7 201012992 優點為雙时_料於室狀㈣下 為雙組分纖維具有氣_水色彩堅牢度。又另 地用於服__根據本發明之實施例，雙組分纖維可成功 諸如運動服、貼身内衣、… 若干術語料服及―衣），料、及其_衣服。 如此處使用，「譬细八幽认 物組= 種聚合 維也稱作為耗合纖維❹组八=區域之纖維。雙組分纖 4並未維。於雙組分」中之「雙」 為:二Μ:用兩個元件。雙組分纖維之結構例如可 ==中一種聚合物被另-種聚合物包圍)、併 等·心有二=型：:月_等。此 之實施例，祕“分_之^ =^雜據本發明 1圖所示，雙电分鳙絡之剖面圖。如第 物纖具有賴'芯型排列及包含鞘12及芯 圖不例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之併排型排列之剖面圖。如第2圖所示，雙組分纖維16具有 併排5L排列且包含第—聚合物·分财第二聚合物側組 刀第3圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖 維之島於4：型排列之剖面圖。如第3圖所示，雙組分纖維^ 具有島於海型排列且包含聚合物島組分24及聚合物海組分 26第4圖不例顯不根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之刀段派型排列之剖面圖。如第4圖所示，雙組分纖維28具 有刀&派型排列且包含第-組分3G及第二組分32。 201012992 如此處使用’「可相容劑」一詞係指可促進聚合物於纖 維之摻混及/或黏附之組分。 「維度安定性」一詞表示纖維當暴露於升溫時實質上 不會收縮，例如纖維當暴露於lior溫度1分鐘時之收縮係 少於其30%長度。 如此處使用’「彈性纖維」一詞係指於初次拉伸以及於 第四次拉伸至10 〇 %應變（加倍長度）後將回復至少其被拉伸 • 長度之至少約50%，更佳至少約60%，及又更佳至少約 70%。進行本測試之一種適當方式係基於國際人造纖維標 準局BISFA 1998 ’第7章，選項A。遵照本測試，纖維被放 置於隔開4对的夾具；然後以每分鐘約20对之速率將夾1拉 " 開至8吋距離，然後允許其即刻回復。 — 如此處使用，「織物」係指纖維及/或紗之已製造總成， 相對於其厚度具有實質面積及足夠機械強度來獲得總成特 有之内聚力。織物可為針織物、編織物或非織物。織物可 φ 用於例如製造服裝衣著。 如此處使用，「纖維」一詞係指其中長度對直徑比係大 於約10之材料。纖維典型係根據其丹尼歸類，丹尼為線性 密度之測量值單位，定義為每9,000米之重量（克）。長絲纖 維通*疋義為具有大於約10 (11分特（dtex))之每纖維丹 尼，通常大於約30 (33分特）。細丹尼纖維係指每纖維之丹 尼數小於約15之纖維。微丹尼纖維通常被視為具有每長絲 丹尼數（「dpf」）小於約丨之多絲纖維「長絲纖維」或「單 絲纖維」表示具有無限(換言之並非預定）長度之單一連續材 9 201012992 料股線，與「短纖維」相反，短纖維為有限長度之非連續 材料股線（亦即股線已經被切割或以其它方式分成具有預 定長度之節段）。 如此處使用，「部分定向紗」或ΓΡ0Υ」係指經由將合 成聚合物擠塑因而於所得纖絲中存在有相當高分子定向裎 度，但進一步分子定向為可能，亦即未完全拉伸之纖絲紗 所製成之連續纖絲紗。 如此處使用’「聚合物」一詞係指經由聚合同型或不同 变單體製成之聚合化合物。通稱「聚合物」一詞涵蓋均聚 物、共聚物、三聚物、樹狀聚合物、異種共聚物、及募聚 物。 如此處使用，「聚烯烴」一詞係指由烯烴單體所製成之 聚合物家族(諸如聚乙収聚_)。_單體係由稀製造。 歸烴也係指聚丙稀、聚乙稀或聚_。「料烴」及「聚缚 炫類」…S]可互換使用來表示全部聚稀烴基材類型，包括 臧維、織物及衣物。 如此處使用，「纺織物件」一詞係指織物以及由織物製 造之物件例如包括服裝及其它物項。 變形汝」一 e5J係指經常經由變形處理，比較習知且 有^纖維支數或纖絲支數及線性密度之紗，已經顯著給 予更多名目_之纖絲或纺紗。變形紗可為已經經過加: 處理而順著纖絲長度被導人_久的細、線圈、環复 它細小扭曲之連續長絲紗。 如此處使用，「紗」一詞包括藉加掩或以其它方式結合 201012992 而形成連續股線之單絲纖維以及多數纖維（例如長絲纖 維、單絲纖維、短纖維等）。芯紡紗為已經藉將纖維環繞芯 加捻之紗，該芯為另一根纖絲或先前已紡之紗，而該加捻 係至少部分隱藏該芯。 此處揭示之全部數目皆為近似值而與是否關聯使用 「約」或「近似」等詞無關。數目之變化可為1%、2〇/〇、5% ' 或偶爾10%至20%。當揭示有下限RL及上限RU之一數值範 圍時，皆特別揭示落入該範圍内之任何數目。特定言之， 特別揭示於下述範圍之數目：R=RL+k*(RU-RL)，其中k為 以1%增量之由1%至100。/。之變數，亦即让為1%、2%、3%、 4%、5%、…、50〇/〇、51%、52%、…、95% ' 96%、97%、 98%、99°/。、或1〇〇%。此外也特別解釋有如前文定義之兩 個R數目所界定的任何數值範圍。 此外，如申請專利範圍使用之不定冠詞「一」係表示 一個或多於一個所介紹之元件。 適合用於本發明之實施例之雙組分纖維之實例 於若干實施例中，本發明提供可染色斥水性雙組分纖 維，包含包含酯鍵聯且具有低於約265t 合物及包含聚烯烴之一第二聚合物，其 成該雙組分纖維外表面之至少一部分。' 之熔點之一第一聚

海型排列、新月型排列等。 1汁拼型徘列、派型排列、島於 此等不同排列具有多種不同截 11 201012992 面。第1圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之鞘-芯型排列之剖面圖。如第1圖所示，雙組分纖維10具 有鞘·芯型排列及包含鞘12及芯14。於若干實施例中，芯14 可包含第一聚合物及鞘12可包含第二聚合物。第2圖示例顯 不根據本發明之實施例，用於雙組分纖維之併排型排列之 剖面圖。如第2圖所示，雙組分纖維16具有併排型排列且包 含第一聚合物側組分18及第二聚合物側組分2〇。於若干實 施例中，第一聚合物側組分18可包含第一聚合物，及第二 聚合物側組分20可包含第二聚合物。第3圖示例顯示根據本 春 發明之實施例，用於雙組分纖維之島於海型排列之剖面 圖。如第3圖所示，雙組分纖維22具有島於海型排列且包含 聚合物島組分24及聚合物海組分26。於若干實施例中，聚 合物島組分24可包含第一聚合物，及聚合物海組分26可包 含第二聚合物。第4圖示例顯示根據本發明之實施例，用於 雙組分纖維之分段派型排列之剖面圖。如第4圖所示，雙組 分纖維2 8具有分段派型排列且包含第_組分观第二㈣ 32。於若干實施财，第-組分3G包含第—聚合物，及f ⑩ 二組分32包含第二聚合物。 根據本發明之實施例’雙組分纖維包含包含醋鍵聯且 具有低於約2机之炼點之-第—聚合物。適當第一聚合物 之實例包括但非限於聚伸乙基對笨二甲酸醋、聚對苯二曱 酸丁二醋（「聊」）、聚三甲基對笨二甲酸醋、聚四甲基對 本二甲酸醋、聚乳酸、非晶形聚醋、聚靡共聚物、及其組 合。用於本發明之目的，具有藉差動掃描量熱術測量而無 12 201012992 法測定之熔點及具有大於1〇〇(>c之玻璃轉換溫度之非晶形 聚s曰被視為具有低於2651之賴。於若干實施例中，第一 V &物具有低於約24〇°c之熔點。雙組分纖維之内組分包含 第聚合物與下述聚烯烴之摻合物。於若干實施例中，第 聚σ物可為雙組分纖維之内組分。舉例言之，如第丨圖所 不，第一聚合物可包括於具有芯·鞘型排列之雙組分纖維1〇 之芯14。進—步舉例說明，如第3圖所示，第一聚合物可含 括於島於海型實施例之雙組分纖維22之實施例島組分24。 含括於雙組分纖維之第一聚合物數量隨多項因素而 異，包括期望之應用及性質。於若干實施例中，第一聚合 物可以占雙組分纖維約10%至約6〇%體積比之數量存在（例 如 10。/。' 15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、 55%等）及另外以占雙組分纖維約2〇%至約50%體積比之數 量存在。 根據本發明之實施例，雙組分纖維也包含包含酯鍵聯 之一第二聚合物，其中該第二聚合物組成該雙組分纖維外 表面之至少一部分。於若干實施例中，第二聚合物至少部 分包圍第一聚合物。例如，如第1圖所示，第二聚合物可包 括於具有芯-鞘型排列之雙組分纖維10之鞘12。進一步舉例 說明，如第3圖所示，第二聚合物可含括於島於海型實施例 之雙組分纖維22之實施例海組分26。 適當聚烯烴之實例包括具有乙烯、丙烯、或其它烯烴 單元之聚合物。適當聚烯烴之額外實例包括具有高熔點（大 於約135°C)之聚烯烴，包括但非限於聚丙烯均聚物、聚丙 13 201012992 烯共聚物、經齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)催化之聚丙烯、及 經金屬茂催化之聚丙烯均聚物或其它高熔點（大於約135。〇 之聚稀烴，諸如聚-4-甲基_1_戊稀、環狀烯烴共聚物、及間 規聚苯乙烯。此等聚烯烴之掺合物亦屬適宜。高熔點聚烯 烴與具有溶點低於約135。(：之其它聚烯烴之掺合物也屬適 宜。低熔點聚烯烴之實例包括但非限於聚乙烯、乙烯共聚 物（極性或非極性）或以丙烯為主之共聚物。此等高熔點聚烯 煙與非晶形聚合物諸如無規聚苯乙烯及氫化聚苯乙烯之摻 合物也屬適宜。 含括於雙組分纖維之第二聚合物之數量係依據多項因 素決定’包括期望應用及性質。於若干實施例中，第二聚 合物可以占雙組分纖維約40%至約90%體積比（例如45%、 50%、55%、60%、65。/〇、70%、75%、80。/。、85%等）及另 外占雙組分纖維約50%至約80%體積比之數量存在於雙組 分纖維。於若干實施例中，第二聚合物可組成具有芯-鞘型 排列之一雙組分纖維之鞘之實質部分。 於雙組分纖維中第二聚合物對第一聚合物之比係依據 多項因素決定，包括期望應用及性質。於若干實施例中， 第二聚合物對第一聚合物之體積比係於約1:1〇至約95:5之 範圍；另外約60:40至約9〇:1〇之範圍；及另外約4〇:6〇至約 8〇:20之範圍。於若干實施例中，於約65:35至約8〇:2〇之範 圍之體積比可用於芯，型排列，鞘包含聚稀烴作為第二聚 合物，及芯包含PBT作為第一聚合物。於若干實施例中， 於約40:60至約80:20範圍之體積比可用於芯鞘型排列其 14 201012992 中第二聚合物組分係摻混於芯及/或摻混於鞘。 除了聚稀煙及包含酯鍵聯之聚合物外，於若干實施例 中，雙組分纖維可包含額外聚合物組分。例如，額外組分 了/、第I合物或第二聚合物摻混。另外，例如額外組分 可組成得自第一聚合物及第二聚合物之纖維之一分開區。 舉例言之，雙組分纖維包含：組成該纖維外表面之至少一 部分之聚稀烴；包含聚合物之中層，該聚合物包含赌鍵聯 • 且具有低於約26rc之熔點；及包含聚嫦煙之内芯。於内芯 之聚稀烴例如可為前文說明適合用作為聚稀煙外表面之聚 烯烴。可摻混第一聚合物或第二聚合物或作為第一聚合物 及第二聚合物之分開組分之適當聚合物組分之實例包括但 非限於具有乙稀之重量分量為3%至20%之丙烯與乙缔之共 聚物；或具有總(X-烯烴含量大於5%重量比之乙烯與—種或 多種α-烯烴之共聚物；或丙烯或乙烯與極性共聚單體例如 丙烯酸及其金屬鹽或乙酸乙稀醋、甲基丙稀酸甲醋等之共 聚物。 對特定應用若屬期望，可含括添加劑於雙組分纖維， 但限制條件為任何此等添加劑不會非期望地影響本發明之 目的。例如，可使用對氧化及紫外光暴露有耐性之添加劑、 用於靜電耗散之添加劑、用於氣味控制之添加劑、用於纖 維著色之添加劑、纺紗整理劑及其它助劑。於若干實施例 中，纖維也可含有分散顆粒用於包括但非限於可染性改良 目的。此等顆粒例如可為聚合物、黏土、金屬氫氧化物等： 於若干實施例中’也可使用可相容劑例如用來促進於 15 201012992 雙組分纖維中聚合物之緊密摻混及/或_。適#可相容劑 之實例包括但非限於均質分支乙烯聚合物，諸如以可與二 胺反應之含羰基化合物例如順丁烯二酐接枝之均質分支實 質乙稀聚合物。可相容劑-般應可協助芯組分之擠塑入稍 組分内部。熟諳技藝人士由本揭示獲益，須可選擇適當類 型及數量之可相容劑來用於特定應用。 例如依據期望應用而定，纖維可為任_種適當尺寸及 截面形狀。用於多項應用’由於摩擦力低以約略圓形之截 面為較佳。但也可採用其它形狀例如三葉形或爲平形(例如 癱 「f狀」）。於若干實施例中，適當纖維具有至少約〇 5 dpf 至約50 dpf之dpf。於若干實施例中，雙組分纖維可為具有 小於約15 dpf之細丹尼纖維。舉例言之，雙組分纖維可具有 約 0.5 至約15 dpf (例如i、2、3、4、5、6、7、8、9、1〇、 11、12、13、14等dpf) ’及另外約0·7 dpf至約3 dpf。於若 干實施例中，雙組分纖維可纺成具有約2〇至約或另外 約30至約300之總丹尼之紗。 雙組刀纖維之役度可由組分之體積比及標稱密度計# φ 得。於若干實施例中’雙組分纖維可具有小於約115克/立 方厘米之密度，例如約L08克/立方厘米至約1.07克/立方厘 米。進一步舉例說明’雙組分纖維具有小於约hl克/立方厘 米例如約0.9克/立方厘米至約1G克/立方厘米之密度。 依據應用而疋，根據本發明之雙組分纖維可呈短纖 維、單絲纖維或多絲纖維形式。於若干實施例中，多根雙 刀纖維可Ί纖維城或以其它方式制接合來形成連續 16 201012992 股線。於若干實施例中’根據本發明之實施例之雙組分纖 維可用於芯紡紗。例如’根據本發明之實施例之雙組分纖 維可用於芯紡紗中作為芯。於若干實施例中，包含根據本 發明之實施例之雙組分纖維之單絲纖維或多絲纖維可用於 變形紗、拉伸變形紗、環紡紗、紡拉伸紗、或部分定向紗。 拉伸變形例如可應用於部分定向紗。 於若干實施例中’包含根據本發明之實施例之雙組分 纖維之單絲纖維或多絲纖維可經變形。雙組分纖維可經變 形例如來對以此種纖維所織成的織物提供期望的手感。變 形例如涉及空氣喷射變形法、假加捻變形法、加捻/解除加 捻法、加捻分離法、填塞箱卷曲法、BCF喷射法、針織/解 除針織法、邊緣卷曲法、或齒輪卷曲法。包含根據本發明 之實施例之雙組分纖維之單絲纖維或多絲纖維之一項優點 為纖維須具有高度卷曲安定性，變形期間所提供之卷曲為 安定，結果使用此種纖維製造之織物可長期維持期望的感 覺。 適合用於本發明之實施例之織物之實例 於若干實施例中，根據本發明之實施例之雙組分纖維 可摻混於紡織物件。如前域明，賊物件包括織物及由 織物裝&之物件(例如服裝）。適當纺織物件之實例包括但非 限運動服、貼身内衣、泳衣、職業服、卫作服(例如制服及 及其它技術衣服。由根據本發明之實 施例裝備之㈣仔針織織物之收縮率具有於高溫之收縮水 平及維度安&性料於使⑽ρ Ε τ紗或p p紗製成之織物之 17 201012992 工業標準。 織物實例包含包含第一聚合物組分及第二聚合物組分 之可染色斥水性雙組分纖維。如前文討論，根據本發明之 實施例’第一聚合物組分包含酯鍵聯且具有低於約265°C之 溶點’及第二聚合物組分包含聚烯烴，其中該第二聚合物 組分組成該雙組分纖維之外表面之至少一部分。適當織物 之實例包括針織物、編織物或非織物。 存在於織物中之雙組分纖維數量依據多項因素決定， 包括特定纖維、應用及期望性質。於若干實施例中，雙紈 分纖維於織物中之存在量高達約1〇〇%重量比。舉例言之， 雙組分纖維於織物之存在量為約50%至約1〇〇%重量比。進 一步舉例說明，雙組分纖維於織物之存在量為約70%至約 100%重量比。 於若干實施例中，織物也包含其它纖維，包括彈性織 維來提供延相復性及彈性回復性。適當彈賴維之實例 包括但非限於橡皮纖絲、彈性酯類' 萊斯妥(丨ast〇1)、史邦 (spandex)、輯LYCRA)纖維㈣自多個全球來源)、及陶 氏（DOW) XLA纖維（得自陶氏化學公司（Dqw

Company))。但須注意雙組分纖維與史邦之組合可能具有非 期望性質’糾_望之手感、麵望之維度妓性、由 於輕質重量時即強力延伸故不適。如此，以雙組分纖維與 陶氏XLA_^之組合純佳。物之額外纖 維包括但非限於天然纖維及合成纖維諸如尼龍、棉、毛、 絲等。 18 201012992 適合用於本發明之實施例之染色技術實例 根據本發明之實施例之織物及/或雙組分纖維可使用 任一種適當染色方法染色。適當染色方法之實例包括但非 限於分散染色及酸染。包含根據本發明之實施例之雙組分 纖維之織物之一項優點為即使織物及/或纖維包含聚稀 煙，该4織物及/或纖維仍可染色。已染色之織物之特性例 如為以頻譜光度計測量，具有大於約600,另外大於約65〇， 另外大於約700，及另外大於約75〇之色強度。 為了協助更瞭解本發明，舉出若干實例之某些面相之 下列實例。但下列實例絕非解讀為限制或界定本發明之完 整範圍。除非另行陳述，否則比值、份數及百分比係以^ 積計。 _ 實例 織維/紗之製備.具有芯，麵狀雙組分纖維可使用 聚丙烯勒及以聚醋為主之芯製造。雙組分纖維係以卿町 φ 為主之芯及以PET為主之芯製造。以PET為主之芯之 、 纖維係製造供比較目的。用於製備纖維之樹脂說明^分 1 „ 、下表 19 201012992 表ι·樹脂細節 試樣 名稱 「 — — 樹脂類別 — 商品名 熔點'於2.16千 克，230°C，分 克/分鐘 密度，克/ 立方厘米 PP-1 均聚物pp 陶氏5D49 38 0.900 PP-2 均聚物PP 福爾摩沙(Formosa) S2123 25 0.900 PP-3 签屬茂写 烯共聚物 凡塞法（VERSIFY) 4300 8 0.8665 PA 尼龍6,6 PET 聚伸乙 二曱酸酯 伊士曼（Eastman) F61HC 特性黏度0.65 1.380 PBT 聚對笨 丁二酯 辛康（Shinkong) PBT:型號 A03881 特性黏度0.882 1.310 於熔紡前，於乾燥器内使用-4〇°C露點空氣於約llOt 溫度乾燥6小時。然後使用得自德州自由港及台灣之席爾斯 公司（Hills，Inc.)之雙組分纖維製備纖維。 對此4實例製造72根長絲纖維。丨44孔紡嘴用於製造長 絲纖維。钱孔被堵住，只有72孔被紡紗。所使用之圓形 溶體毛細管具有〇·5毫米直徑及L/D為2。纺嘴安裝於旋轉包 上，裝配有40微米過渡施用器古斯頓(Goulston)魯洛(Lur〇l) 75 21呈15 %水溶液以〇 5重量％濃度使用來對所製造之部分 毛向&提供潤滑。本生產線之A侧裝配有體積熔體幫浦每轉 遞送3.0立方毫米熔體’且被银以聚丙稀。生產線之關裝 配有每轉供給0.65立方厘米聚合物熔體且被傲以pET或 PBT之炫體幫浦。製造三種不同芯鞘型組成之雙組分紗。 指定溶體擠塑溫度高’使用每立方厘米㈣克（「_」）之 標稱聚丙、度及i 17 g/ee之標稱聚醋熔體密度來用 於’熔體幫4產出量之計算。經由調整個別炼體幫浦每分鐘 20 201012992 之轉數獲得不同的體積鞘/芯比。紡紗溫度設定值實例如 下：（i)用於聚丙烯’區段1為180°C，區段2為200°C，區段3 為210°C，及區段4為220°C ;及(ϋ)用於聚酯’區段1為280 °C，區段2為290°C，區段3為295°C，及區段4為300°C。兩 種聚合物熔體進入紡紗束，於個別熔體幫浦後測得共通溫 度設定點約為290°C。紡紗溫度視需要修改來確保製造不同 雙組分纖維時有穩定的製程。離開紡嘴之纖維使用三區段 冷激系統冷卻’全部區段皆流動18。〇空氣及每秒0.4米冷激 流速。於周圍溫度以每分鐘2,800米捲取速率將纖維捲取於 一對丹尼較上。捲取親表面塗覆堯鑄銘。纖維經捲取，製 造小型200克綑包，使用巴美革(Barmag) SW4捲取器，操作 條件為2,772米/分鐘（鬆弛1%)，具有1〇之螺旋角，9之錄帶 斷裂頻率及8之絲帶斷裂振幅。 包含雙組分纖維之部分定向紗係以下表2進一资钟節 說明。下表2列舉之比較試樣1並未使用前述程序製襍，反 而為市售PET紗。 21 201012992 表2.部分定向紗細節 試樣名稱 體積比鞘/芯 纖維密度（克 /立方厘米） 鞘 芯 變形 比較試樣1 100/0 1.38 PET -- 比較試樣2 100/0 0.90 PP1 是 比較試樣3 50/50 1.05 PP1 PA 否 比較試樣4 42/58 1.1784 PP1 PET 否 比較試樣5 50/50 1.14 PP1 PET 是 比較試樣6 70/30 1.044 PP1 PET 是 比較試樣7 80/20 0.996 PP1 PET 是 試樣1 50/50 1.080 PP1+30%PP3 PET+20%PP3 否 試樣2 50/50 1.105 PP2 PBT 是 試樣3 65/35 1.044 PP2 PBT 是 試樣4 75/25 1.003 PP2 PBT 是 試樣5 60/40 1.064 PP2 PBT 是 試樣6 70/30 1.023 PP2 PBT 是 試樣7 80/20 0.982 PP2 PBT 是 用於上表，密度之計算方式，係首先由純質材料之體 積分量及密度獲得重量分量，取標稱密度值如下：均聚物 聚丙烯：0.900克/立方厘米；PET: 1.370克/立方厘米；PBT: 1.270克/立方厘米；乙烯與丙烯之金屬茂共聚物：〇 867克/ 立方厘米。其次，由下式計算纖維密度： ® 其中dbf為雙組分纖維密度，“為芯密度，“為鞘組分 密度’ X#為鞘之重量分量，及Xs為芯之重量分量。 實例紗之變形：然後得自表2之部分定向紗接受變形， 變形係於仔自 Oerlikon Barmag Zweigniederlassung der(Oerlikon紡織公司（〇eriik〇nTextile GmbH & Co_ KG))之 MPS-V變形機器上進行且係基於假加捻變形原理。類似任 何傳統變形機器，MPS-V變形機器具有加熱區段、冷卻區 22 201012992 段、加捻插入器、及捲取系統。加熱係使用新近發展之接 觸式電加熱法進行，該方法特別適合用於低熔點熱塑性聚 合物諸如聚丙稀。 變形期間之製程條件如下： 拉伸比：1.37 ; 一次加熱器溫度：120°C ; 加捻插入或D/Y比：1.78 ; 第二加熱器溫度及過度進料：無；及 碟片類型：4片聚胺甲酸酯碟片，直徑52毫米，厚9毫 米。 實例紗之卷曲測試：然後得自表2之若干已變形紗根據 德國工業標準DIN 53 840接受卷曲測試。本測試程序係設 計用於至多500分特之紗。其使用具有總支數約2500分特之 絞紗亨克(hanks)，絞紗亨克於測試期間接受各項負載，及 於各階段測量其長度。然後由測得之長度求出卷曲收縮、 卷曲模數及卷曲穩定性。 23 201012992

卷曲測試結果列舉於下表3。最相關的參數為卷曲穩定 性B%，指示變形紗之卷曲及蓬鬆度之持久狀況。由下’幻 可知比較比較試樣5，試樣6及7所得卷曲較為持久。

表3.卷曲測試結果 卷曲穩定性B% 上装5 試樣7

針織機之氣傷.得自表2之變形紗及非變形紗隨後於短機 針^/織成織物’標示為比較織物1至織物7，呈單一平 、"構’視需要可帶有彈性纖維例如陶氏XLA纖維。針 24 201012992 織機具有規度20G，織物係以每針3毫米之針腳長度針織。 所得織物根據A AT C測試方法6丨_丨996 2A洗滌經洗滌及乾 燥。 表4.織物細節 織物染色：由部分定向紗製成之織物試樣隨後經染 色。於染色前於織物進行洗淨。織物試樣使用0.3毫升/升氫 氧化鈉於90。(：洗淨20分鐘，去除油及塵土。纖維與織物係 分開洗淨。然後試樣接受於1〇〇它之熱洗滌2〇分鐘，接著為 於室溫之冷洗滌1〇分鐘。 染色係與得自亞特拉斯(Atlas)之實驗室規模旋轉染色 機(Rotadyer)上進行。旋轉染色機包括最大容量為25〇毫 升，各自有氣密蓋之小型鋼容器。容器内填裝所需染色液 及載明的輔助劑，關閉蓋，浸沒於油浴内旋轉。油浴以熱 線圈加熱，而油浴加熱含染色液之容器。機器經程式規劃 來控制加熱速率、暫留時間及冷卻時間。機器藉連續供應 冷水冷卻。 利用刀散染色法。用於分散染色’染色期涉及利用染 色液木色液包括2%重量比福隆(F〇r〇n)染料(得自克萊恩公 司（Clarmm) ’ 1毫升/升萊可(Ly〇c〇1) RDN (得自克萊恩公司 之/7散劑）2/〇重量比伊嘉諾(Eganai) ps液(得自克萊恩國 際A司之均染劑）及2%重i比硫酸敍於蒸德水。染色步驟涉 及將織物試樣以試樣對染色液比例㈣置於染色液内，及 以每刀鐘3c之速率加熱至丨贼。染色溫度於13(rc維持9〇 分知’接著以每分鐘4t之料冷卻至抑。為了去除未固 25 201012992 定之染料”子進行還m 組成物包括2克/ 升亞石瓜酸氫鈉及1克/升氫氧化鈉。試樣以試樣對溶液比為 1.30/^/又於此/合液内。系統以每分鐘代於此浴内加熱至7〇 C維持於此皿度20分鐘。進行還原清潔步驟兩次。於還 原清潔後’試樣以試樣對溶液比為1:3〇接受於贼之教洗 滌20分鐘，接著為於室溫之冷洗⑽分鐘。 、 色彩堅牢度/站染分析：為了評估染色後織物試樣對洗 衣之色彩堅牢度，已染色織物根據AATCC測試法61_1996 接受加速洗衣賴。㈣測試法之選項2A，該選㈣對預 _ 期可财受重複低溫機器洗務之織物設計。本測試中，已染 色織物試樣於規定條件下洗滌來複製五次家庭洗衣。然後 s平估试樣之色彩變化、站染及磨姓。 用於本測試’已染色織物試樣係於仍^^^充丨於有蓋桶 罐内測試，桶罐中含有15G毫升具有占水組成物總體積 ’ 0.15% AATCC標準參考清潔劑之水組成物。欲模擬手洗衣 或機器洗衣期間之磨蝕動作，50顆鋼珠直徑各6毫米置於^ 罐内。使用多纖維芯吸織物持續處理45分鐘，隨後以暮餾 參 水洗滌試樣及乾燥。已染色試樣與原先未經洗滌試樣作比 較，來測量因洗滌造成之色彩變化，藉色彩變化之灰产— 量測量，以色彩堅牢度報告。多纖維芯吸織物之不同組分 上染料之玷染係藉玷染灰階(根據標準）測定。 下表5提供由色彩堅牢度/玷染分析所得結果。 26 201012992 表5.色彩堅牢度/玷染分析 試樣名稱 色彩堅 牢度 玷染 WO 聚丙烯 酸系 聚酯 聚醯胺 已漂白 CO 長絲乙 酸酯 比較織物1 5 4-5 5 5 3 5 3-4 比較織物7 4-5 2 5 3 2 3-4 2-3 比較織物5 3-4 2-3 5 3-4 2 4-5 2-3 比較織物6 5 2-3 5 3 2 4 2-3 織物4 3-4 4 5 5 3-4 4 4-5 織物6 3-4 3 4-5 3 2-3 3-4 2-3 如上表所示，織物4及6之色彩堅牢度可媲美業界使用 之標準織物。 顯色強度測定：為了評估顯色強度，織物試樣與其顯 色強度為已知之標準纖維/織物一起染色。於分散染色之情 況下，標準織物係由多長絲聚酯製造。標準織物為工廠所 提供之市售圓形針織試樣，係使用每根纖維之丹尼約為1.5 之多絲纖維製造。染色結束後，對照纖維之顯色強度與試 樣比較來目測評估比較對照試樣之顯色強度。然後根據色 調深度定性評估試樣。須注意此乃主觀評估，表示只提供 顯色強度較佳或較差的比較。 下表6提供顯色強度測量所得結果。 27 201012992 表6.顯色強度測量值 試樣名稱 體積比 鞘/芯 纖維密度（克 /立方厘米） 鞘 芯 顯色強度 (分散） 比較織物1 100/0 1.37 PET -- 優異 比較織物2 100/0 0.9 PP — 極差 比較織物3 50/50 1.05 PP PA-66 不佳 比較織物4 42/58 1.173 PP PET 極佳 比較織物5 50/50 1.135 PP PET 極佳 比較織物6 70/30 1.041 PP PET 普通 比較織物7 80/20 0.994 PP PET 普通 織物1 50/50 1.080 PP+30% m-coPP PET+20% m-coPP 極佳 織物2 50/50 1.085 PP PBT 極佳 織物3 65/35 1.030 PP PBT 極佳 織物4 75/25 0.993 PP PBT 良好 織物5 60/40 1.060 PP PBT 極佳 織物6 70/30 1.020 PP PBT 良好 織物7 80/20 0.98 PP PBT 良好

色彩分光光度計分析：欲進一步評估織物試樣之可染 性、已染色織物試樣之色調及顯色強度，織物試樣置於色 彩分光光度計來獲得K/S值及L、b及a參數。 下表7提供色彩分光光度計分析結果。 參 28 201012992 表7.色彩分光光度計分析 體積比 鞘/芯 纖維密度（克 /立方厘米） 鞘 芯 L a b K/S 比較織物1 100/0 1.37 PET — 23.55 21.82 -39.95 248.926 比較織物2 100/0 0.9 PP — 58.36 6.06 -17.04 60.56 比較織物3 50/50 1.05 PP PA-66 58.12 -4.85 -17.86 124.317 比較織物5 50/50 1.135 PP PET 24.82 23.05 -41.26 238.747 比較織物6 70/30 1.041 PP PET 29.51 19.35 -38.17 207.403 比較織物7 80/20 0.994 PP PET 31.65 17.4 -35.967 186.38 織物2 50/50 1.085 PP PBT 23.23 22.73 -40.22 172.569 織物3 65/35 1.030 PP PBT 29.19 20.59 -40.37 172.569 織物4 75/25 0.993 PP PBT 32.08 17.96 -37.68 175.95 如此基於前述色彩分光光度計分析，織物試樣2-4之顯 色強度可媲美業界標準品。 » 因此本發明極為適合達成所述目的及優點及其特有之 性質。前文揭示之特定實施例僅供舉例說明之用，本發明 可以由此處教示獲益之熟諳技藝人士顯然易知之不同但相 Φ 當方式修改及實施。此外，除了如下申請專利範圍之說明 之外，非意圖囿限於此處顯示之組成或設計細節。因此顯 然前述特定實施例可經變化或修改，全部此等變化皆視為 落入於本發明之精髓及範圍。此外，除非另行由專利人外 顯清晰定義，否則於申請專利範圍中之全部術語皆具有一 般尋常意義。 I：圖式簡單說明3 第1圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之芯-鞘型排列之剖面圖。 29 201012992 第2圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之併排型排列之剖面圖。 第3圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之島於海型排列之剖面圖。 第4圖示例顯示根據本發明之實施例，用於雙組分纖維 之分段派型排列之剖面圖。 【主要元件符號說明】 10.. .雙組分纖維 12…鞘 14.••芯 16.. .雙組分纖維 18.. .第一聚合物側組分 20.. .第二聚合物側組分 22.. .雙組分纖維 參 24.. .聚合物島組分 2 6...聚合物海組分 28.. .雙組分纖維 30.. .第一組分 32.. .第二組分

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Claims (1)

1. 201012992 七、申請專利範圍： 1. 一種雙組分纖維，包含： 包含酯鍵聯之一第一聚合物組分，其中該聚合物具 有低於約265°C之熔點；及 包含聚烯烴之一第二聚合物組分，其中該第二聚合 物組分包含該雙組分纖維之外表面之至少一部分。 2. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中該雙組分纖 維係以芯-鞘型排列為其特徵，其中該芯包含該第一聚 參 合物組分，及該勒包含該第二聚合物組分。 3. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中該第一聚合 物組分包含選自於由聚對苯二甲酸丁二酯、聚三甲基對 ^ 苯二曱酸酯、聚四曱基對苯二甲酸酯、聚乳酸、及非晶 = 形聚酯類所組成之組群中之至少一種聚合物。 4. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中該第一聚合 物組分包含聚對苯二甲酸丁二酯。 _ 5.如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中該聚烯烴具 m 有大於約135°C之熔點。 6. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中該第二聚合 物組分包含聚丙稀。 7. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中該第一聚合 物組分係以占該雙組分纖維約10%至約50%體積比之數 量存在，及其中該第二聚合物係以占該雙組分纖維約 50%至約90%體積比之數量存在。 8. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中一額外聚合 31 201012992 物組分與該第一聚合物組分及/或該第二聚合物組分摻 混。 9. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中一額外聚合 物組分係存在於該雙組分纖維之一分開區。 10. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中該雙組分纖 維具有小於約15之每纖絲丹尼。 11. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中該雙組分纖 維具有小於約0.7至約3之每纖絲丹尼。 12. 如申請專利範圍第1項之雙組分纖維，其中該雙組分纖 維具有低於約1.15克/立方厘米密度。 13. —種紗，包含如申請專利範圍第1項之雙組分纖維。 14. 如申請專利範圍第13項之紗，其中該紗具有約30至約 300之總丹尼。 15. 如申請專利範圍第13項之紗，其中該紗為拉伸變形紗。 16. —種織造織物或針織織物，包含如申請專利範圍第1項 之雙組分纖維。 17. —種紡織物件，包含如申請專利範圍第1項之雙組分纖 維。 18. 如申請專利範圍第17項之紡織物件，包含一彈性纖維。 19. 一種製造雙組分纖維之方法，包含： 將至少一第一聚合物組分及一第二聚合物組分共 同擠塑而形成該雙組分纖維，其中該第一聚合物組分包 含含有酯鍵聯之聚合物，其中該聚合物具有低於約265 °C之熔點，其中該第一聚合物組分包含聚丙烯，及其中 32 201012992 該第一聚合物組分包含該雙組分纖維之外表面之至少 一部分。 20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該雙組分纖維係以 芯-鞠型排列為其特徵，其中該芯包含第一聚合物組 分，及該勒包含第二聚合物組分。 21. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該第一聚合物組分 包含聚對苯二曱酸丁二酯，及其中該第二聚合物組分聚 丙烯。 φ 22. 如申請專利範圍第19項之方法，其中一額外聚合物組分 與該第一聚合物組分及/或該第二聚合物組分摻混。 23. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該雙組分纖維具有 Λ 小於約0.7至約3之每纖絲丹尼。 < 24_如申請專利範圍第19項之方法，其中該雙組分纖維具有 低於約1.15克/立方厘米密度。 ❿ 33