TW201313972A - 海島纖維 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供張力、硬挺度良好,而且得到顯色性優異的布帛用之混纖絲用原絲,其係藉由2種類以上的聚合物所成,在與纖維軸呈垂直方向的纖維截面中,由島成分與以包圍其之方式配置的海成分所成之海島纖維。該海島纖維係2種類以上的具有不同直徑之島成分存在於同一纖維截面內之海島纖維,其特徵為:至少1種類的島成分之直徑為10~1000nm,直徑偏差為1.0~20.0%。
Description
本發明關於由2種類以上的聚合物所成,在與纖維軸呈垂直方向的纖維截面中,由島成分與以包圍其之方式配置的海成分所成之海島纖維中,得到以往所沒有之品質安定性及後加工性良好的高機能布帛用之海島纖維。
使用聚酯或聚醯胺等的熱塑性聚合物的纖維係力學特性或尺寸安定性優異。因此,不僅在衣料用途,亦廣泛利用在室內裝飾或車輛內裝、產業用途等。然而,於纖維的用途為多樣化的現在中,其要求特性亦變成多樣者,有提案藉由纖維的截面形態,而賦予手感、膨鬆性等感受性的效果之技術。其中,「纖維的極細化」係對於纖維本身的特性或成為布帛後的特性之效果大。因此,於纖維的截面形態控制之觀點中,為主流之技術。
於纖維的極細化中,利用單獨紡絲時,即使高精密地控制其紡絲條件,所得之纖維的直徑也極限為數微米左右。因此,採用利用複合紡絲,由海島纖維來產生極細纖維之方法。於此技術中,在纖維截面,於由易溶解成分的海成分中複數配置由難溶解成分所成的島成分。然後,在成為纖維或纖維製品後,去除海成分,而產生由島成分所成的極細纖維。由於追求此海島紡絲技術,亦可能採集具有奈米等級的極限之細度的極細纖維(奈米纖維)。
單纖維直徑若為數百奈米,則產生一般的數十微米
等級的纖維或微米等級的極細纖維(微纖維)所無法得到之獨特的柔軟觸感或細緻度。因此,利用於人造皮革或新觸感紡織品,而且利用纖維間隔的緻密性,亦可利用於需要防風性或撥水性的運動衣料。又,奈米纖維係進入細溝,而且比表面積的增大或在微細的纖維間空隙中捕捉污垢的性能係極高。利用此奈米纖維之特性,在精密機器等的擦拭布或精密研磨布等的產業資材用途中亦被利用。
如以上,追求纖維之極細化的奈米纖維,係展現優異的性能。然而,有布帛的「張力」或「硬挺度」等力學特性降低之問題。若從材料力學的觀點來考量,則單純地隨著纖維直徑的縮小化,與纖維直徑的4乘方呈比例,截面2次力矩(材料的剛性)降低。因此,單獨的奈米纖維可作為纖維製品利用之用途係受限。
對於如此的問題,專利文獻1中,提案能產生平均纖維直徑為50~1500nm的極細纖維(奈米纖維)之海島纖維與單絲纖維纖度為1.0~8.0dtex(2700~9600nm左右)之泛用纖維進行後混纖而利用之技術。
的確,於專利文獻1之技術中,以纖維直徑大的纖維擔負作為布帛時的力學特性(例如張力或硬挺度),有能提高布帛的力學特性之可能性。
然而,於專利文獻1之技術中,形成纖維直徑大的纖維與海島纖維之混纖絲,編織此混纖絲後,施予脫海處理。因此,在布帛的截面方向或平面方向中,奈米纖維的存在數發生大幅偏倚。結果,於由專利文獻1所得之布
帛中,成為部分地力學特性(張力、硬挺度等)或吸水性相異者。因此,在利用於衣料用途時會有問題。特別地,於如直接接觸人的肌膚之襯裡用途中,由於奈米纖維之獨特手感,會發生不舒服的感覺。再者,於此等的布帛中,當然關於表面特性,亦為部分變動者。因此,採用於要求高度均質性的高精度研磨或擦拭布用途者,係非常困難。此係因為在成為布帛時的假拘束狀態中,海島纖維(極細纖維之群)與其它纖維一旦各自經過混合存在的狀態而發生,於利用後混纖的情況中為沒有辦法者。
於預防如以上的後混纖之利用所致的極細纖維之偏倚的觀點中,如專利文獻2及專利文獻3中,考慮預先在海島纖維的截面中,成為纖維直徑(島徑)小者與大者混合存在之海島纖維,藉由編織此海島纖維而成為布帛後,進行脫海之方法。
專利文獻2中提案關於在海島纖維的截面中,於外側為1.8丹尼(13000nm)以上,於內側為1丹尼(10000nm)以下,而且外側的纖維與內側的纖維的比較下,纖度為3以上之異丹尼複合纖維之技術。
於專利文獻2之技術中,於脫海後在外側配置纖維直徑大的纖維,在內側配置纖維直徑小的纖維。於混纖絲的截面中,可形成模擬的多孔構造。若利用此多孔構造所致的毛細管現象,則混纖絲的表面上所存在的水分之移動係快速地進行。因此,由此混纖絲所成的布帛,具有可作為舒適的紡織品利用之可能性。
然而,於專利文獻2之技術中,將混纖絲的表面附近所存在的水分收進(吸收)混纖絲的內部。因此,雖然在初期可一端地降低衣服內的濕度,但在高溫多濕的環境下,變成水分積留在混纖絲內部。因此,最後衣服全體帶有濕氣,成為濕淋淋的不舒適感。又,於專利文獻2之技術中,若參照實施例,則纖維直徑大的纖維存在於截面的外側。因此,為了完全脫海,即去除(溶出)內部的海成分,發生必須在經加熱到90℃的5.0wt%NaOH水溶液中長時間處理。於是,無法忽視剩餘成分之劣化。於專利文獻2之技術中,實質上為利用纖維直徑大的纖維(微纖維以上)之技術。因此,沒有考慮剩餘成分之劣化。然而,利用奈米纖維時,其由於比表面積之增大,剩餘成分之劣化變嚴重,力學特性之降低、奈米纖維的脫落等所致的品位之降低係成為問題。
於專利文獻3之技術中,提案關於在芯部由單絲纖度為0.3~10丹尼(5500~32000nm)之聚醯胺纖維所成,在鞘部由單絲纖度為0.5丹尼(6700nm)以下的聚酯纖維所成之複合絲(混纖絲)之技術。
的確,於專利文獻3之技術中,藉由在芯成分中配置聚醯胺纖維,產生聚醯胺纖維特有之柔軟手感,同時具有可展現如表現較佳的張力、硬挺度之高機械性能的可能性。
然而,於專利文獻3之技術中,實質上為利用具有微纖維以上之纖維直徑的纖維之技術。因此,為了有效利用極細纖維之柔軟性,必須使芯成分成為聚醯胺纖維,
使鞘成分成為極細的聚酯纖維。於是,如說明書中所記載,結果芯成分與鞘成分發生收縮率差,展現膨鬆性。另一方面,纖維直徑大的芯成分,由於在纖維直徑小的鞘成分之中大幅移動(收縮),故即使在專利文獻3之技術中,也會發生由於極細纖維的偏倚所造成的布帛特性之變動。又,由於藉由不同的聚合物來形成混纖絲,鞘成分(極細纖維)與芯成分的親和性差。因此,有由於摩擦等而鞘成分起毛,品位降低之虞。
於專利文獻4中,提案關於藉由海島噴嘴之應用技術,得到異形截面(包含纖維直徑、纖維截面形狀)的島成分混合存在之海島纖維用的噴嘴之技術。
於專利文獻4之技術中,在噴嘴內被海成分被覆的島成分與未被覆的島成分係作為複合聚合物流,供應給集合(壓縮)部。藉由此效果,未被海成分被覆的島成分係與近接的島成分熔黏,形成1個島成分。藉由無規地發生此現象,得到在纖維絲條中粗丹尼纖維絲條與細丹尼纖維絲條混合存在之混纖絲條。為了形成此,於專利文獻4中,特徵為不控制島成分與海成分之配置。於專利文獻4之技術中,雖然藉由分流流路與導入孔之間所設置的流路寬度來控制壓力,控制自吐出孔所吐出的聚合物量,但於纖維直徑之控制係有限度。藉由專利文獻4之技術的活用,為了使島成分成為奈米等級,至少海成分側的每導入孔之聚合物量成為10-2g/min/hole至10-3g/min/hole之極少。因此,專利文獻4之要素的聚合物流量與壁間隔呈比例關係之壓損為約0,不適合於以高精度得到奈米纖
維。事實上,由實施例所得之海島纖維所產生的極細絲為0.07~0.08d左右(約2700nm),得不到奈米纖維。
如以上,雖然在已脫海時具有奈米纖維的獨特機能(手感、機能等),但是迫切希望開發出適合於以品質安定性及後加工性良好地得到作為張力或硬挺度的布帛之力學特性優異的布帛。
[專利文獻1]特開2007-26210號公報(申請專利範圍)
[專利文獻2]特開平5-331711號公報(申請專利範圍、實施例)
[專利文獻3]特開平7-118977號公報(申請專利範圍、實施例)
[專利文獻4]特開平8-158144號公報(第2、3、5頁)
本發明提供適合於品質安定性及後加工性良好地得到以往所沒有的高機能布帛之海島纖維,其係由2種類以上的聚合物所成,在與纖維軸呈垂直方向的纖維截面中,由島成分與以包圍其之方式配置的海成分所成之海島纖維。
藉由以下的手段來達成上述問題。即:
(1)一種海島纖維,其係2種類以上的具有不同直徑之島成分存在於同一纖維截面內之海島纖維,其特徵為
:至少1種類的島成分之直徑為10~1000nm,直徑偏差為1.0~20.0%。
(2)如(1)記載之海島纖維,其中於該海島纖維中,島成分直徑差為300~3000nm。
(3)如(1)或(2)記載之海島纖維,其中島成分直徑為10~1000nm之島成分A係配置在具有1000~4000nm的直徑之島成分B的周圍。
(4)一種混纖絲,其係藉由去除如(1)至(3)中任一項記載之海島纖維的海成分而得。
(5)一種纖維製品,其係在至少一部分中使用如(1)至(4)中任一項之纖維。
本發明的海島纖維之特徵為2種類以上的具有不同直徑之島成分存在於同一纖維截面內之海島纖維。本發明的海島纖維係作為布帛,於已脫海時,纖維直徑大的纖維擔負布帛的力學特性。因此,展現由奈米纖維所成的纖維製品之課題的張力、硬挺度等力學特性。另一方面,由於成為奈米纖維無偏倚地均質存在之狀態,布帛特性之品質安定性優異。
此外,構成至少布帛的一部分之奈米纖維本身,即島成分之直徑為10~1000nm、直徑偏差為1.0~20.0%之非常均質者。因此,在奈米纖維間所形成的空隙為大致均勻,從前述布帛特性的品質安定性等觀點來看,達成相乘的效果。
又,於本發明的海島纖維中,在海島纖維之階段,
具有纖維直徑不同的2種類以上之直徑的島成分已經存在於同一截面內者係重要。藉由此,利用本發明的海島纖維,不需要後混纖,可直接編織。除了如此工業之效果,在預防習知技術的問題之「極細纖維的偏倚」所致的布帛特性之變動之觀點中,達成非常有效的效果。
以下,對於本發明,與合宜的實施形態一起詳述。
本發明所言之海島纖維,就是由2種類以上的聚合物所構成者。此處所言之海島(截面),就是意味具有由某一聚合物所成的島成分係散布在由另一聚合物所成的海成分中之構造的纖維。本發明的海島纖維之特徵為以在對纖維軸呈垂直的纖維(複合)截面中,至少1種類的島成分之直徑為10~1000nm,直徑偏差為1.0~20.0%者當作第一要件,第二的要件係2種類以上的直徑不同之島成分存在於同一纖維截面內。
此處所言的島成分之直徑(島成分直徑)係如以下求得者。即,以環氧樹脂等的包埋劑來包埋由海島纖維所成的複絲,用透射型電子顯微鏡(TEM),以能觀察150條以上的島成分之倍率,拍攝其橫截面影像。於1條的複合纖維之截面中,當沒有150條以上的島成分時,可自多數的複合纖維之截面中,拍攝可確認合計為150條之島成分。此時,若施予金屬染色,則可以使島成分的對比清晰化。自所拍攝纖維截面的各影像中,測定任意抽樣的150條島成分之島成分直徑。此處所言的島成分之直徑,就
是意味自2次元拍攝的影像中,將對纖維軸呈垂直方向的截面當作橫切面,於此橫切面中以2點以上的最多之點所外接的真圓之直徑。又,關於島成分直徑之值,以nm單位測定至小數點第1位為止,將小數點以下四捨五入。
又,所謂的直徑偏差(島成分直徑偏差),就是以島成分直徑的測定結果為基礎,由島成分直徑偏差(島成分直徑CV%)=(島成分直徑的標準偏差/島成分直徑的平均值)×100(%)所算出之值,小數點第2位以下係四捨五入。
對於同樣拍攝的10個影像,進行以上之操作,將10個影像的評價結果之單純的數平均值當作島成分直徑及島成分直徑偏差。
於本發明的海島纖維中,直徑低於10nm的島成分亦可能存在於截面內,但藉由使島成分直徑成為10nm以上,具有製絲步驟中的部分斷裂或脫海處理等加工條件之設定變容易之效果。
另一方面,為了得到本發明目的之一個的具有以往所沒有高機能之混纖絲或由其所成之布帛,必須有奈米等級之纖維所具有的柔軟性、吸水性及拂拭性能等機能。因此,於本發明的海島纖維中,有必要至少1種類的島成分具有1000nm以下之直徑。於使奈米纖維之機能更顯著化之觀點中,較佳係至少1種類的島成分之直徑為700nm以下。再者,若考慮到後加工步驟的步驟通過性、脫海條件設定的簡易性、纖維製品的操作性,則島成分直徑的下限合適為100nm以上。因此,於本發明的海島纖維中,可舉出至少1種類的島成分為100~700nm者當
作更佳的範圍。
於本發明的海島纖維中,具有10~1000nm的直徑之島成分,係其直徑偏差必須為1.0~20.0%。此係因為奈米纖維的纖維直徑為極限地小,意味每質量的表面積之比表面積,當與一般的纖維或微纖維比較下亦成為增大者。因此,奈米纖維獨特的機能,為一般地依賴於與島成分直徑的2乘方呈比例的比表面積之部分係大。因此,當此島成分直徑偏差大時,意味混纖絲或布帛特性大幅變動。基於以上之理由,從品質安定性的提高之觀點來看,成為該範圍係重要。又,奈米纖維由於其比表面積大,例如對於將海成分脫海時所使用的溶劑而言,即使為具有充分耐性的成分,也會有無法忽視在溶劑下暴露所造成的影響之情況。本技術係藉由將島成分直徑的偏差予以極小化,而可使溫度或溶劑的濃度等之處理條件成為一樣。藉由此效果,可預防島成分的部分劣化。因此,於前述品質安定性之提高等的觀點中,達成相乘的效果。特別地,本發明的海島纖維,由於島成分直徑為2種類以上存在,故在將脫海處理等後加工條件之決定予以簡易化的觀點中亦為重要之要件。
於脫海後的混纖絲及由混纖絲所成的纖維製品中,其表面特性等係實質上以1成分所配置的直徑為10~1000 nm之島成分(奈米纖維)來擔負。因此,從品質安定性之觀點來看,該島成分直徑偏差愈小愈佳,可舉出1.0~15.0%當作較佳的範圍。又,作為高性能運動衣料用,若考慮適用於利用奈米纖維的高度緻密性之高密度織物或作
為高精密研磨用的需要高精度之均質性的用途,則該島成分直徑偏差更佳為1.0~7.0%。
本發明的海島纖維之第二要件的「2種類以上的不同直徑之島成分存在於同一纖維截面內」,就是意味後述的樣態,利用第1圖所示的本發明之海島纖維的截面之一例來說明。於第1圖中,顯示在海成分(第1圖的3)中纖維直徑小的島成分A(第1圖之1)與纖維直徑大的島成分B(第1圖之2)散布之狀態。對於如此的纖維之截面,藉由前述的方法來評價島成分直徑時,取得如第2圖所例示之2個島成分直徑分布(第2圖之4、6)。此處,將具有在各分布範圍(分布寬度)內的直徑之島成分之群當作「1種類」,於同一(海島)纖維截面的測定結果中,此島成分直徑分布係如第2圖中2個以上存在,意味本發明所言之「2種類以上的不同直徑之島成分存在於同一纖維截面內」。
此處所言的島成分直徑之分布寬度(第2圖之8、9),係意味各島成分的群中存在數最多之波峰值(第2圖之5、7)的±30%之範圍。於該分布寬度中,從使前述纖維製品的品位提高等觀點來看,1種類的島成分之直徑較佳為在波峰值±20%的範圍中分布。再者,從脫海處理等的後加工條件之設定的簡易化之觀點來看,更佳為在波峰值±10%的範圍中分布。又,島成分A與島成分B的分布亦有波峰值接近,而形成連續的分布之情況。然而,從因預防存在數少的島成分與其它島成分而溶劑的處理狀態變化,已劣化的島成分混合存在於纖維製品中之觀點來看,島成分直徑的分布較佳為不連續,形成獨立的分布。
於本發明的海島纖維中,如前述2種類以上的具有不同直徑之島成分存在於複合纖維的同一截面內者係重要。此係因為於專利文獻1所代表之利用後混纖的習知技術中,看到布帛的截面之狀態時,在奈米纖維(或微纖維)的存在數會到處發生部分的偏倚。關於此點,本發明者等進行專心致力的檢討,結果發現藉由採用本發明的海島複合纖維,可消除前述習知技術之問題。問題可解決的理由係當為本發明的海島複合纖維時,海島複合纖維的複合形態,即各島成分的位置狀態係被固定著,編織而成為布帛。又,於脫海處理步驟中,纖維(島成分)收縮,物理地拘束前述島成分。因此,即使於去除海成分後,纖維直徑大的纖維與纖維直徑小的纖維之位置關係也幾乎沒有變化。因此,可大幅抑制習知技術之問題的纖維之偏倚。於如此構成的布帛中,纖維直徑大的纖維係均勻地配置在布帛全體中。藉由此效果,纖維直徑大的纖維係成為布帛的骨架,擔負力學特性。又,奈米纖維當然亦均等地配置在布帛全體中。因此,奈米纖維獨特的柔軟手感、緻密性、吸水性、拂拭性能及研磨性能係在布帛全體中成為均質者,品質安定性優異。又,由於奈米纖維織成的空隙為均質,亦可展現保水性能或徐放性能等之特性。
又,於工業的觀點中,可省略後混纖步驟的效果大。於後混纖步驟中使特性不同的2種纖維進行混纖者,係步驟中施加於纖維的應力為每該纖維不同。因此,混纖步驟中的斷絲等風險係糾纏。此係因為混纖步驟在室溫
下進行,纖維的伸長(塑性)變形舉動相異。又,為了抑制此塑性變形,利用加熱輥等進行時,反而由於軟化點的不一致,對於斷絲的效果係受限。又,於製絲步驟中的經歴不同的纖維被混纖之情況,如專利文獻1之記載,結果每纖維的收縮率相異。因此,一般地於加熱環境下進行的脫海步驟等中,與前述纖維的偏倚相互作用,形成單位面積重量部分地變化之布帛。因此,在脫海處理步驟中會發生布帛的破裂等。另一方面,於本發明的海島纖維中,基本上纖維係成為一體,通過編織或脫海等的後步驟。再者,由於在製絲步驟中的經歴沒有差異,故在收縮舉動亦沒有差異。因此,大幅抑制前述問題,後加工中的通過性(後加工性)係大幅升高。
本發明的海島纖維之目的在於得到奈米纖維獨特機能與力學特性優異之混纖絲或由該混纖絲所成之布帛。其必須直徑不同的2種類以上之島成分存在於同一截面內。為了使本發明的效果成為更顯著者,同一截面中存在的島成分(群)之直徑差(島成分直徑差)較佳為300nm以上。此係因為如前述,期待纖維直徑大的纖維實質上擔負布帛的力學特性之任務。因此,該纖維與纖維直徑小的纖維比較下,明顯地剛性高者為合適。從如此的觀點來看,若著眼於材料的剛性指標之截面2次力矩,則截面2次力矩係與纖維直徑的4乘方呈比例。因此,島成分直徑差若為300nm以上,則相對於纖維直徑小的纖維而言,纖維直徑大的纖維係實質上擔負布帛的力學特性而較佳。另一方面,於本發明的海島纖維中,由於至少1
種類的島成分具有奈米等級之直徑,故適合於隨著比表面積之增大,考慮對於溶劑的處理速度之變化。從如此的觀點來看,島成分直徑差較佳為3000nm以下。於為該範圍,則可簡易地進行脫海處理條件之設定。又,於製絲步驟等中,可從抑制對直徑大的島成分施加過度的荷重等之觀點來看亦合適。若推展如以上的考量,則島成分直徑差愈小愈合適,島成分直徑差更佳為2000nm以下,島成分直徑差特佳為1000nm以下。再者,此處所言的島成分直徑差,就是意味於如第2圖所示的分布中,島成分的波峰值(第2圖之5、7)之差。
於本發明的海島纖維中,藉由後述的方法,可作出習知技術中困難的纖維直徑小的纖維(實質地奈米纖維)接近纖維直徑大的纖維之狀態(混纖絲)。成為如此的狀態時,從如前述的布帛特性之均質性等觀點來看為合適。再者,由於奈米纖維的配向方向呈一致,更展現提高手感等效果。又,接近力學特性優異之纖維直徑大的纖維,成為假糾纏之狀態。因此,即使磨耗等的重複施加荷重時,也可預防布帛之表層上所存在的奈米纖維斷裂、脫落。因此,於混纖絲或由混纖絲所成的布帛之耐久性或後加工通過性等觀點中為合適。為了展現前述混纖絲的形態,較佳為如第1圖中所例示,形成在直徑大的島成分之周邊,規則地配置直徑小的島成分之海島截面。
又,如以上地規則配置直徑大的島成分與直徑小的島成分,在此等所得之混纖絲或由此混纖絲所成之布帛中,發現可展現顯色性提高的附加效果。此在消除將由
奈米纖維所成的纖維製品展現於衣料用途時的困難點之一個之點係為較佳的特性。特別地,在顯色性豐富的布帛可適用於較佳的高性能運動衣料或婦人用衣料等之表材之點,具有重要的意義。即,奈米纖維由於其纖維直徑係與可見光波長同等,故光係在奈米纖維表面漫反射或通過,由於奈米纖維所成之布帛係泛白,缺乏顯色性。因此,即使就奈米纖維的用途來看,也是以沒有顯色性的產業資材用途為主,於衣料用途中,多採用於利用其獨特手感之襯裡。另一方面,於本發明的海島纖維中,由於其島成分的規則配置,可使纖維直徑小的纖維在纖維直徑大的纖維中產生假糾纏混纖絲。因此,即使表層上存在的奈米纖維沒有幫助顯色性時,纖維直徑大的纖維也擔負顯色性。因此,即使於混纖絲之狀態中,顯色性也大幅升高。此係在成為布帛時,可看出清晰的差異,特別地本發明中之纖維直徑大的纖維或纖維直徑小的纖維呈均等配置者,在顯色性的觀點中,係有效地作用。又,茲認為於本發明的海島纖維中,由於纖維直徑大的纖維之周圍所存在的奈米纖維之截面形態為非常均質,故奈米纖維織成的模擬多孔構造,有助於顯色性的提高。此傾向係藉由本發明的海島纖維才展現者,於習知技術之在纖維的分布具有偏倚的布帛中,反而成為具有發生縱條痕的顯色性不均之布帛的缺點。為了成為兼具前述顯色性與奈米纖維獨特機能之混纖絲或由此混纖絲所成的布帛,直徑為10~1000nm的島成分A較佳為配置在具有1000~4000nm的直徑之島成分B之周圍。島成分A
及島成分B之脫海時的運用自如或脫海條件設定之簡易化,可舉出島成分B為1500~3000nm者當作更佳的範圍。此處所言的島成分A配置在島成分B的周圍之狀態,就是意味如第1圖中所例示,島成分B不近接,而且自島成分B的中心來看,島成分A以360°具有規則性地配置之狀態。
又,若考慮自本發明的海島纖維所產生的混纖絲之均質性,則島成分的固定(拘束)位置亦宜均質,海成分的均質性(島成分間之距離)亦為應著眼的要件。因此,於本發明的海島纖維,在纖維截面中,直徑同樣的島成分較佳為等間隔地配置,具體地,於連結臨近的具有相同直徑的島成分之中心的距離之島成分間距離(第3圖中之10、第4圖中之11)中,該島成分間距離偏差較佳為1.0~20.0%。
此處所言的島成分間距離偏差,就是藉由與前述島成分直徑及島成分直徑偏差同樣之方法,2次元地拍攝海島纖維之截面。自其影像中,如第3圖中之10所示,測定連接臨近2個具有相同直徑的島成分之中心的直線之距離。將此直線的距離當作島成分間距離,對於任意抽樣的100個地方進行測定,自島成分間距離的平均值及標準偏差,求得島成分間距離偏差(島成分間距離CV%)。當在1條的複合纖維之截面中無法觀察100個地方以上的島成分間距離時,自多數的複合纖維之截面中,拍攝可確認合計為100個地方之島成分間距離。所謂的島成分間距離偏差,就是作為(島成分間距離的標準偏差/島成分間
距離的平均值)×100(%)所算出之值,小數點第2位以下為四捨五入者。又,與至此為止的截面形態之評價同樣地,對於10個影像,進行同樣的評價,將此10個影像的評價結果之單純的數平均當作本發明的島成分間距離偏差。
於提高由本發明的海島纖維所產生的混纖絲或由混纖絲所成的布帛之顯色性的觀點中,前述島成分間距離偏差愈小愈佳,更佳為1.0~10.0%。
為了將本發明的海島纖維作為纖維製品使用,由於實質上需要後步驟,若考慮此後步驟中的步驟通過性,則宜具有一定以上的韌性,具體地強度較佳為0.5~10.0 cN/dtex,伸長率較佳為5~700%。此處所言的強度,就是在JIS L1013(1999年)所示的條件下,求得複絲的荷重-伸長曲線,將斷裂時的荷重值除以初期之纖度而得之值,所謂的伸長率,就是將斷裂時的伸長除以初期試樣長度而得之值。又,所謂的初期之纖度,就是意味自所求得的纖維直徑、單絲數及密度來算出之值,或自將纖維的單位長度之重量複數次測定後之單純的平均值,算出每10000m的重量之值。本發明的海島纖維之強度,為了後加工步驟的步驟通過性或成為耐得住實際使用者,較佳為0.5cN/dtex以上,實施可能的上限值為10.0cN/dtex。又,關於伸長率,若亦考慮後加工步驟的步驟通過性,則較佳為5%以上,實施可能的上限值為700%。強度及伸長率係可按照目的之用途,藉由控制製造步驟之條件而調整。
又,將由本發明的海島纖維所產生的混纖絲使用於內部或外部等的一般衣料用途時,強度較佳為1.0~4.0 cN/dtex,伸長率較佳為20~40%。又,於使用環境過於苛刻的運動衣料用途等中,強度較佳為3.0~5.0cN/dtex,伸長率較佳為10~40%。
考慮作為產業資材用途使用,例如作為擦拭布或研磨布使用時,變成在加重下邊拖拉邊磨擦對象物。因此,若強度為1.0cN/dtex以上,伸長率為10%以上,則由於在擦拭中等,混纖絲不斷裂脫落等而較宜。
本發明的海島纖維係可作為纖維捲取包裝或絲束、切段纖維、棉絮、纖維球、繩、毛圈、編織、不織布等多樣的中間體,進行脫海處理等而產生混纖絲,成為各式各樣的纖維製品。又,本發明的海島纖維亦可能保持未處理著、部分地去除海成分或進行脫島處理等,而成為纖維製品。此處所言的纖維製品,係可使用於夾克、裙子、褲子、內衣等的一般衣料,以及運動衣料、衣料資料、地毯、沙發、窗簾等的室內裝飾製品,汽車座椅等的車輛內部裝飾品,化妝品、化妝品面膜、擦拭布、健康用品等的生活用途,或研磨布、過濾器、有害物質去除製品、電池用隔板等的環境‧產業資材用途,縫合線、支架、人造血管、血液過濾器等的醫療用途。
以下詳述本發明的海島纖維之製造方法之一例。
本發明的海島纖維係可藉由將由2種類以上的聚合物所成的海島纖維予以製絲而製造。此處,作為將海島纖維製絲之方法,從提高生產性的觀點來看,熔融紡絲
的海島複合紡絲係合適。當然,進行溶液紡絲等,亦可得到本發明的海島纖維。惟,作為將本發明的海島複合紡絲予以製絲之方法,於纖維直徑及截面形狀的控制優異之觀點,較佳為使用海島複合噴嘴之方法。
使用習知的管型海島複合噴嘴來製造本發明的海島纖維者,係在控制島成分的截面形狀之點非常困難。為了達成本發明的海島複合紡絲,必須控制10-1g/min/hole至10-5g/min/hole等級與比習知技術所用的條件還低數個位數的極小之聚合物流量,其中使用如第5圖中例示的海島複合噴嘴之方法係合適。
第5圖中所示的複合噴嘴係在自上方起積層有計量板12、分配板13及吐出板14之大的3種類之構件的狀態下,併入紡絲組件內,供紡絲。附帶一提,第5圖係使用聚合物A(島成分)及聚合物B(海成分)的2種類之聚合物之例。此處,本發明的海島纖維,當目的為藉由脫海處理產生由島成分所成的混纖絲時,只要島成分為難溶解成分,海成分為易溶解成分即可。又,若須要,亦可使用含有前述難溶解成分與易溶解成分以外之聚合物的3種類以上之聚合物來製絲。那是因為藉由使用特性不同的難溶解成分作為島成分,可給予以均聚物所成的混纖絲所無法得到的特性。於以上的3種類以上之複合化技術中,尤其用以往的管型之複合噴嘴,達成係困難,較佳為還是利用如第5圖所例示之利用微細流路之複合噴嘴。
於第5圖所例示的噴嘴構件中,計量板12將各吐出孔20及海與島的兩成分之每分配孔的聚合物量計量而流入
,藉由分配板13,控制單(海島複合)纖維的截面中之海島複合截面及島成分的截面形狀,藉由吐出板14,擔任將在分配板13所形成的複合聚合物流予以壓縮、吐出之任務。為了避免複合噴嘴之說明錯綜複雜而未圖示,但關於在計量板之上積層的構件,可使用配合紡絲機及紡絲組件,形成有流路之構件。附帶一提,藉由使計量板配合既有的流路構件而設計,可直接活用既有的紡絲組件及其構件。因此,尤其不需要為了該複合噴嘴而將紡絲機獨佔化。又,實際上,於流路-計量板間或計量板13-分配板14之間亦可積層複數片的流路板(未圖示)。此係以成為在噴嘴截面方向及單纖維的截面方向中,設置高效率地移送聚合物之流路,導入至分配板14之構成為目的。自吐出板14吐出的複合聚合物流,係依照以往的熔融紡絲法,冷卻固化後,給予油劑,藉由規定的周速之輥來牽引,而成為本發明的海島纖維。
對於本發明中使用的複合噴嘴之一例,使用圖面(第5圖~第7圖)來進一步詳述。
第5圖(a)~(c)係用於示意地說明本發明中使用的海島複合噴嘴之一例的說明圖,第5圖(a)係構成海島複合噴嘴的主要部分之正截面圖,第5圖(b)係分配板的一部分之橫截面圖,第5圖(c)係吐出板的一部分之橫截面圖。第6圖係分配板的平面圖,第7圖(a)至第7圖(d)係與本發明有關的分配板之一部分的放大圖,各自記載為與一個吐出孔有關的溝及孔。
以下,將第5圖所例示的複合噴嘴,經過計量板、分
配板,成為複合聚合物流,自此複合聚合物流由吐出板的吐出孔所吐出為止,沿著複合噴嘴的上游至下游及聚合物的流動,依順次說明。
來自紡絲組件上游,聚合物A與聚合物B係流入計量板的聚合物A用計量孔15-(a)及聚合物B用計量孔15-(b),藉由在下端所穿設的收縮孔來計量後,流入分配板13。於此,聚合物A及聚合物B係藉由在各計量孔所具備的收縮口之壓力損失來計量。此收縮口的設計目標係壓力損失成為0.1MPa以上。另一方面,此壓力損失成為過剩,為了抑制構件變形,較佳為設計在30.0MPa以下。此壓力損失係由每計量孔的聚合物之流入量及黏度來決定。
例如,使用在溫度280℃、應變速度1000s-1的黏度為100~200Pa‧s之聚合物,於紡絲溫度280~290℃、每計量孔的吐出量為0.1~5.0g/min,進行熔融紡絲時,計量孔的收縮口若為孔徑0.01~1.00mm、L/D(吐出孔長/吐出孔徑)0.1~5.0,則可計量性良好地吐出。當聚合物的熔融黏度變比上述黏度範圍小時或各孔的吐出量降低時,可以孔徑接近上述範圍的下限之方式,使縮小或/或孔長接近上述範圍之上限而延長。相反地當為高黏度或吐出量增加時,可孔徑及孔長可各自進行相反的操作。又,較佳為積層複數片的此計量板12,階段地計量聚合物量,更佳為分成2階段至10階段,設置計量孔。將此計量板或計量孔分成複數次之行為,係適合控制10-1g/min/hole至10-5g/min/hole等級與比習知技術所用的條件還低數個位數的極小之聚合物流量。惟,從每紡絲組件的壓損成為
過剩之預防,或削減滯留時間或異常滯留的可能性之觀點來看,計量板特佳為2階段至5階段。
自各計量孔15(第5圖之15-(a)及15-(b))所吐出的聚合物,係流入分配板13的分配溝16。於此,在計量板12與分配板13之間,配置與計量孔15同數目之溝,設置以此溝長沿著下游在截面方向徐徐地延長下去之方式的流路,於流入分配板之前,若聚合物A及聚合物B在截面方向中預先擴張,則在提高海島複合截面的安定性之點為佳。於此,亦更佳為如前述,在每流路中設置計量孔。
於分配板中,穿設積留由計量孔15所流入的聚合物之分配溝16(16-(a)及16-(b))及在此分配溝的下面用於使聚合物流到下游之分配孔17(17-(a)、17-(b)及17-(c))。於分配溝16中,較佳為穿設2孔以上的複數之分配孔。又,分配板13較佳為藉由複數片積層,而在一部分將各聚合物個別地重複合流-分配。此若成為複數的分配孔-分配溝-複數之分配孔的重複進行之流路設計,則即使分配孔部分地閉塞,聚合物流也可流入其它的分配孔。因此,假如分配孔閉塞時,也可藉由下游的分配溝來填補缺少的部分。又,在同一的分配溝中穿設複數的分配孔,藉由重複此,即使閉塞的分配孔之聚合物流入其它孔,其影響也實質上變完全沒有。
再者,設置此分配溝的效果,為在經過各式各樣的流路,即得到熱經歴的聚合物係複數次合流,於黏度偏差之抑制點亦大。進行如此的分配孔-分配溝-分配孔之重複的設計時,若成為相對於上游的分配溝而言,下游
的分配溝係在圓周方向中以1~179°之角度配置,使由不同的分配溝所流入的聚合物合流之構造,從受到不同熱經歴等的聚合物係被複數次合流之點來看係合適,在海島複合截面的控制上有效果。又,此合流與分配的機構,若從前述目的來看,則較佳為自更上游部起採用,較佳為在計量板或其上游之構件亦施行。此處所言的分配孔,為了有效率地進行聚合物之分割,較佳為相對於分配溝而言為2孔以上。又,關於吐出孔跟前的分配板,若使每分配溝的分配孔成為2孔至4孔左右,則噴嘴設計為簡易,而且從控制極小的聚合物流量之觀點來看為合適。
具有如此構造的複合噴嘴係如前述地,聚合物的流動經常安定化,本發明中所必要的高精度超多島之海島纖維的製造係成為可能。此處,聚合物A的分配孔17-(a)及17-(c)(島數),理論上為在各自1條起至空間容許的範圍中可無限地製作。於實質上可實施的範圍中,總島數為2~10000島係較佳的範圍。於不勉強地滿足本發明的海島纖維之範圍中,總島數為100~10000島係更佳的範圍,島填充密度可為0.1~20.0島/mm2之範圍。於該島填充密度的觀點中,1.0~20.0島/mm2為較佳的範圍。此處所言的島填充密度,就是表示每單位面積的島數,此值愈大表示多島的海島纖維之製造愈可能。此處所言的島填充密度,就是將自1個吐出孔所吐出的島數除以吐出導入孔的面積而求得之值。此島填充密度亦可藉由各吐出孔來變更。
複合纖維的截面形態以及島成分的截面形狀,係可藉由吐出板14正上方的分配板13中之聚合物A及聚合物B的分配孔17之配置來控制。即,如聚合物A‧分配孔17-(a)及聚合物B‧分配孔17-(b)(第7圖-(a)至第7圖-(d))所例示,可形成能成為本發明的海島纖維之複合聚合物流。
於第7圖-(a)中,聚合物A‧分配孔17-(a)及聚合物B‧分配孔17-(b)係配置成方形格子狀,僅使聚合物A‧分配孔的孔徑規則地擴大。本發明中使用的複合噴嘴之分配板係由微細流路所構成,原則上藉由分配孔17所致的壓損,管制各分配孔的吐出量。又,藉由計量板,為了均勻控制聚合物A及聚合物B的流入量,分配板中所穿設的微細流路係壓力均一。因此,例如第7圖-(a)般,若部分地孔徑擴大的分配孔17-(c)存在,則由掙得該部分的壓損(成為均一),擴大分配孔17-(c)的吐出量與分配孔17-(a)比較下,吐出量自動地增加。此係儘管變更直徑,也可形成經高精度控制島成分之原理原則,然後可如第7圖-(a)中例示,以島成分彼此不熔黏的方式,規則地配置聚合物B‧分配孔17-(b)。此原理原則係在第7圖-(b)所例示的孔配置為六角格子狀時亦同樣。如以上,雖然例示分配孔的多角格子狀配置,但此外,亦可為相對於島成分用分配孔1孔,在圓周上配置。此孔配置係適合藉由與後述的聚合物之組合的關係來決定,但若考慮聚合物的組合之多樣性,則分配孔的配置較佳為四角以上的多角格子狀配置。又,如第7圖-(c)及第7圖-(d)中例示,亦有
不利用擴大分配孔,而預先將聚合物A‧分配孔17-(a)配置在複數接近的位置,利用自分配孔吐出時的平衡效果,使聚合物A成分彼此熔黏,形成直徑經擴大的島成分之方法。於此方法中,由於可使分配孔的直徑成為皆相同,故壓損預測係容易,在噴嘴設計的簡易化之觀點中較佳。
為了達成本發明的海島纖維之截面形態,除了前述分配孔的配置,較佳為還使聚合物A及聚合物B的黏度比(聚合物A/聚合物B)成為0.1~20.0。基本上藉由分配孔的配置,雖然島成分的擴張範圍被控制,但藉由吐出板的縮小孔19,由於合流,在截面方向縮小,當時的聚合物A及聚合物B之熔融黏度比,即熔融時的剛性比係對截面的形成造成影響。因此,聚合物A/聚合物B更佳為0.5~10.0之範圍。此處所言的熔融黏度,就是藉由真空乾燥機,使碎片狀的聚合物成為含水率200ppm以下,藉由可階段地變更應變速度之熔融黏度測定裝置,在氮氣環境下測定之值。熔融黏度的測定溫度係與紡絲溫度同樣,將應變速度1216s-1之熔融黏度當作其聚合物的熔融黏度。又,所謂的熔融黏度比,就是意味個別地測定各聚合物的熔融黏度,作為聚合物A/聚合物B算出黏度比,將其值的小數點第2位以下四捨五入之值。
又,於本發明的海島纖維之製造方法中,基本上由於聚合物A及聚合物B係組成不同,故熔點或耐熱性相異。因此,理想上雖然以各自的聚合物變更熔融溫度,而適合紡絲,但為了在每聚合物個別地控制熔融溫度,必
須特殊的紡絲裝置。於是,一般為將紡絲溫度設定在某一溫度而進行紡絲,若考慮此紡絲條件(溫度等)的設定之簡易性,聚合物A/聚合物B特佳為0.5~5.0之範圍。再者,關於以上之聚合物的熔融黏度,由於即使為同種的聚合物,也可藉由調整分子量或共聚合成分,而比較自由地控制,故於本發明中,熔融黏度係成為聚合物組合或紡絲條件設定之指標。
由自分配板所吐出的聚合物A及聚合物B所構成之複合聚合物流,係自吐出導入孔18流入吐出板14。於此,在吐出板14中,較佳為設置吐出導入孔18。所謂的吐出導入孔18,就是為了使自分配板13所吐出的複合聚合物流在一定距離之間,對吐出面呈垂直地流動。此之目的為緩和聚合物A及聚合物B之流速差,同時減低複合聚合物流在截面方向的流速分布。於此流速分布的抑制之點中,較佳為藉由分配孔17(17-(a)、17-(b)及17-(c))的吐出量、孔徑及孔數來控制聚合物的流速本身。惟,若將此併入噴嘴的設計中,則會限制島數等。因此,雖然必須考慮聚合物分子量,但從流速比的緩和大致完成之觀點來看,較佳為於將複合聚合物流導入縮小孔19之前,以10-1~10秒(=吐出導入孔長/聚合物流速)為目標,設計吐出導入孔。若為如此的範圍,則充分緩和流速的分布,有效果地發揮截面之安定性提高。
其次,複合聚合物流係在導入具有所欲的直徑之吐出孔之期間,藉由縮小孔19,沿著聚合物流在截面方向中縮小。於此,複合聚合物流的中層之流線雖然為大致
直線狀,但隨著接近外層,變更大幅彎曲。為了得到本發明的海島纖維,較佳為合併聚合物A及聚合物B,在不搞垮由無數的聚合物流所構成的複合聚合物流之截面形態下,使縮小。因此,此縮小孔19的孔壁之角度較佳為相對於吐出面而言,設定在30°~90°之範圍。
於此縮小孔19的截面形態之維持的觀點中,較佳為在吐出板正上方的分配板中,設置如第6圖中所示之在底面穿設有分配孔之環狀溝21等,在複合聚合物流之最外層設置海成分的層。那是因為自分配板所吐出的複合聚合物流,係被縮小孔在截面方向中大幅縮小。於該情況下,在複合聚合物流的外層部,流動係被大幅地彎曲,而且受到與孔壁的剪切。若觀看此孔壁-聚合物流外層之詳細,則在與孔壁的接觸面中,由於剪切應力而流速慢,隨著至內層的進行,如流速增加之在流速分布中會發生傾斜。即,上述與孔壁的剪切應力係可使在複合聚合物流的最外層配置的由海成分(B聚合物)所成之層來承擔,可使複合聚合物流尤其鳥成分的流動安定化。因此,於本發明的海島纖維中,島成分(聚合物A)的纖維直徑或纖維形狀之均質性格外地升高。為了在此複合聚合物流的最外層配置海成分(聚合物B),當利用如第6圖中所示的環狀溝21時,在環狀溝21之底面所穿設的分配孔,宜考慮同分配板之分配溝數及吐出量。目標可為在圓周方向中每3°設置1孔,較佳為每1°設置1孔。使聚合物流入此環狀溝21之方法,若為在上游的分配板中,使海成分的聚合物之分配溝10在截面方向中延長,於此之兩端
穿設分配孔等,則可不勉強地使聚合物流入環狀溝21。於第6圖中雖然例示配置有1環的環狀溝21之分配板,但此環狀溝亦可為2環以上,在此環狀溝之間,亦可流入相異的聚合物。
藉由分配板13所形成的複合聚合物流,係維持如分配孔17(17-(a)及17-(b))之配置的截面形態,自吐出孔20吐出至紡絲線。此吐出孔20具有控制複合聚合物流的流量,即再度計量吐出量之點與紡絲線上的拉伸比(=牽引速度/吐出線速度)之目的。吐出孔20的孔経及孔長宜考慮聚合物的黏度及吐出量來決定。於製造本發明的海島纖維時,可在吐出孔徑為0.1~2.0mm,L/D(吐出孔長/吐出孔徑)為0.1~5.0之範圍中選擇。
本發明的海島纖維係可使用如以上的複合噴嘴來製造,若鑒於生產性及設備的簡易性,則以熔融紡絲實施者為合適,但若使用該複合噴嘴,則不用說即使為如溶液紡絲之使用溶劑的紡絲方法,也可製造本發明的海島纖維。
選擇熔融紡絲時,作為島成分及海成分,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯或其共聚物、聚萘二甲乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚丙烯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚乳酸、熱塑性聚胺基甲酸酯等之可熔融成形的聚合物。特別地,以聚酯或聚醯胺為代表的聚縮合系聚合物係熔點高而更佳。聚合物的熔點若為165℃以上,則耐熱性良好而較佳。又,於聚合物中亦可含有氧化鈦、矽石、氧化鋇等的
無機質、碳黑、染料或顏料等的著色劑、難燃劑、螢光增白劑、抗氧化劑或紫外線吸收劑等的各種添加劑。另外,設想脫海或脫島處理時,可自聚酯及其共聚物、聚乳酸、聚醯胺、聚苯乙烯及其共聚物、聚乙烯、聚乙烯醇等之可熔融成形且顯示比其它成分還更易溶解性的聚合物中選擇。作為易溶解成分,較佳為在水系溶劑或熱水等中顯示易溶解性之共聚合聚酯、聚乳酸、聚乙烯醇等,特佳為使用聚乙二醇、鈉磺基間苯二甲酸以單獨或組合所共聚合的聚酯或聚乳酸,此從紡絲性及在低濃度的水系溶劑中簡單地溶解之觀點來看為較佳。又,於脫海性及所產生的極細纖維之開纖性的觀點中,特佳為鈉磺基間苯二甲酸以單獨所共聚合的聚酯。
以上例示的難溶解成分及易溶解成分之組合,係可按照目的用途來選擇難溶解成分,以難溶解成分的熔點為基準,選擇在相同紡絲溫度下可紡絲的易溶解成分。於此,從使海島纖維的島成分之纖維直徑及截面形狀之均質性提高之觀點來看,較佳為考慮前述的熔融黏度比,調整各成分的分子量等。又,由本發明的海島纖維來產生混纖絲時,從混纖絲的截面形狀之安定性及力學物性保持之觀點來看,對於脫海所使用的溶劑而言,難溶解成分與易溶解成分之溶解速度差愈大愈佳,以3000倍為止之範圍為目標,可選擇來自前述聚合物的組合。為了由本發明的海島纖維來採集混纖絲,作為合適的聚合物之組合,從熔點之關係來看,可舉出海成分為共聚合有1~10莫耳%的5-鈉磺基間苯二甲酸之聚對苯二甲酸乙
二酯,島成分為聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲乙二酯,海成分為聚乳酸,島成分為尼龍6、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯,當作合適例。
將本發明中使用的海島纖維紡絲時之紡絲溫度,係在2種類以上之聚合物中,主要為高熔點或高黏度聚合物顯示流動性之溫度。顯示此流動性的溫度,雖然亦隨著分子量而不同,但可以該聚合物的熔點為目標,在熔點+60℃以下設定。若為其以下,則在紡絲頭或紡絲組件內聚合物不會熱分解等,由於可抑制分子量降低而較佳。
將本發明中使用的海島纖維紡絲時之吐出量,於可安定吐出之範圍中,可舉每吐出孔20為0.1g/min/hole~20.0g/min/hole。此時,較佳為考慮可確保吐出安定性之吐出孔的壓力損失。此處所言的壓力損失,較佳為以0.1MPa~40MPa為目標,根據與聚合物的熔融黏度、吐出孔徑、吐出孔長之關係,由與吐出量有關的範圍來決定。
將本發明中使用的海島纖維紡絲時的難溶解成分與易溶解成分之比率,以吐出量為基準,可在海/島比率為5/95~95/5之範圍中選擇。於此海/島比率之內,從提高島比率與混纖絲的生產性之觀點來看,可說是較佳。惟,從海島複合截面的長期安定性之觀點來看,於有效率地且邊維持安定性邊製作本發明的極細纖維之範圍中,此海島比率更佳為10/90~50/50,更且若鑒於使脫海處理迅速完成之點及使極細纖維的開纖性提高之觀點,則10/90~30/70為特佳的範圍。
如此所吐出的海島複合聚合物流,係被冷卻固化,
賦予油劑,藉由周速經規定的輥來牽引,而成為海島纖維。此處,該牽引速度係可由吐出量及目的之纖維直徑來決定,但為了安定地製作本發明中使用的海島纖維,較佳為100~7000m/min之範圍。此海島纖維,從高配向而使力學特性提高之觀點來看,可一旦捲取後,進行延伸,或一旦不捲取,可繼續進行延伸。
作為延伸條件,例如於由一對以上的輥所成的延伸機中,一般地若為由可熔融紡絲的顯示熱塑性之聚合物所成之纖維,則可藉由設定在玻璃轉移溫度以上熔點以下之溫度的第1輥與等於結晶化溫度之溫度的第2輥之周速比,在纖維軸方向中不勉強地拉長,而且熱定型及捲取,得到本發明之海島纖維。又,於不顯示玻璃轉移的聚合物時,可進行海島纖維的動態黏彈性測定(tanδ),將所得之tanδ的高溫側之波峰溫度以上的溫度當作預備加熱溫度,進行選擇。此處,從提高延伸倍率,使力學物性升高之觀點來看,多段施行此延伸步驟者為亦合適的手段。
為了由如此所得之本發明的海島纖維來得到混纖絲,可在易溶解成分能溶解的溶劑等中,浸漬複合纖維以去除易溶解成分,而得到由難溶解成分所成之極細纖維。當易溶出成分為共聚合有5-鈉磺基間苯二甲酸等之共聚合PET或聚乳酸(PLA)等時,可使用氫氧化鈉水溶液等之鹼水溶液。作為以鹼水溶液來處理本發明的複合纖維之方法,例如可在成為複合纖維或由其所成之纖維構造體後,浸漬於鹼水溶液中。此時,鹼水溶液若加熱至50℃
以上,則由於可加快水解之進行而較佳。又,若利用流體染色機等進行處理,則由於可一次進行大量的處理,生產性亦良好,從工業的觀點來看較佳。
如以上,以一般的熔融紡絲法為基礎,說明本發明的極細纖維之製造方法,惟當然亦可藉由熔噴法及紡黏法來製造,再者也可藉由濕式及乾濕式等的溶液紡絲法等來製造。
以下舉出實施例,具體地說明本發明的極細纖維。
對於實施例及比較例,進行下述之評價。
藉由真空乾燥機,使碎片狀的聚合物成為含水率200ppm以下,藉由東洋精機製Capilograph 1B,階段地變更應變速度,測定熔融黏度。再者,測定溫度係與紡絲溫度同樣,在實施例或比較例中,記載1216s-1之熔融黏度。附帶一提,自樣品投入加熱爐起至測定開始為止為5分鐘,於氮氣環境下進行測定。
測定海島纖維的100m之重量,加以100倍而算出纖度。重複此10次,將其單純平均值的小數點第2位四捨五入之值當作纖度。
對海島纖維,使用ORIENTEC公司製拉伸試驗機Tensilon UCT-100型,在試料長度20cm、拉伸速度100%/min之條件下,測定應力-應變曲線。讀取斷裂時的
荷重,藉由將該荷重除以初期纖度而算出強度,讀取斷裂時的應變,將除以試料長度之值加以100倍,算出伸長率。所有值皆在每水準重複此操作5次,求出所得之結果的單純平均值,強度為將小數點第2位四捨五入之值,伸長率為將小數點第1位四捨五入之值。
以環氧樹脂包埋海島纖維,用Reichert公司製FC‧4E型冷凍切片系統來凍結,以具備鑽石刀的Reichert-Nissei ultracut N(超薄切片機)來切削後,用日立製作所(股)製H-7100FA型透射型電子顯微鏡(TEM),以島成分為150條以上可觀察之倍率,拍攝其切削面。在1條的複合纖維之截面中,當沒有150條以上的島成分時,自多數的複合纖維之截面中,拍攝可確認合計為150條之島成分。自此影像中抽出任意選定的150條之島成分,使用影像處理軟體(WINROOF)來測定全部的島成分直徑,求得平均值及標準偏差。由此等的結果,根據下式算出島成分直徑CV%。
島成分直徑偏差(CV%)=(標準偏差/平均值)×100
以上之值係對全部10個地方的各照片進行測定,作為10個地方的平均值,島成分直徑係以nm單位計測定至小數點第1位為止,將小數點以下四捨五入,島成分直徑偏差係將小數點第2位以下四捨五入。島成分直徑及島成分直徑偏差係以此「平均值」代表。
以島成分的中心作為島成分的外接圓之中心時,所
謂的島成分距離,就是如第3圖中的10及第4圖中的11所示,以臨近2個島成分之中心間的距離所定義之值。此評價係與前述島成分直徑同樣之方法,2次元地拍攝海島纖維的截面,對於任意抽樣的100個地方,測定島成分距離。當在1條的複合纖維之截面中無法觀察100個地方以上的島成分間距離時,自多數的複合纖維之截面中,拍攝可確認合計為100個地方之島成分間距離。所謂此島成分距離偏差,就是自島成分距離的平均值及標準偏差,以島成分距離偏差(島成分距離CV%)=(島成分距離的標準偏差/島成分的平均值)×100(%)算出,小數點第2位以下係四捨五入。對於同樣拍攝的10個影像,評價此值,將10個影像的結果之單純的數平均當作島成分距離偏差進行評價。島成分間距離係以此「平均值」代表。
對由各紡絲條件所採集的海島纖維所成之針織物,以海成分溶解的溶劑所充滿的脫海浴(浴比100),溶解去除99%以上的海成分。
為了確認極細纖維有無脫落,進行下述的評價。
採集100ml經脫海處理的溶劑,使此溶劑通過保留粒徑0.5μm之玻璃纖維濾紙。根據濾紙之處理前後的乾燥重量差,用下述的4個等級來評價極細纖維有無脫落。
◎(沒有脫落):重量差少於3mg
○(脫落少):重量差為3mg以上小於7mg
△(有脫落):重量差為7mg以上小於10mg
×(脫落多):重量差為10mg以上。
使所得之纖維成為針織筒,將於能去除海成分的溶劑中已去除99%以上(浴比1:100)的海成分之混纖絲所成之針織筒樣品,於25℃×55%RH的環境下,放置24小時以上後,藉由下述的評價基準,5人的試驗者用下述的4個等級來感官評價奈米纖維獨特的滑溜感。將5人的官能評價結果平均,作為所評價的布帛之手感評價結果。
◎(優良):強烈感到滑溜感,針織物全體滑溜,手感優異。
○(良):感到滑溜感,手感良好。
△(可):雖然有滑溜感,但部分地感到砂礫感或卡住感。
×(不可):沒有滑溜感,全體感到砂礫感或卡住感。
使所得之纖維成為針織筒,將於能去除海成分的溶劑中已去除99%以上(浴比1:100)的海成分之混纖絲所成之針織筒,於由住友化學(股)製分散染料Sumikalon Black S-BB 10%owf‧醋酸0.5cc/l‧酸酸鈉0.2g/l所成的浴比1:30之130℃的水溶液中,進行60分鐘染色後,依照常見方法,在‧亞硫酸氫鹽2g/l‧苛性鈉2g/l‧非離子活性劑(Sundeto G-900)2g/l所成之80℃的水溶液中中,進行20分鐘還原洗淨,水洗,乾燥。對所得之染色後的針織布筒(15%減量品),藉由分光測色計(Minolta CM-3700D),在測定直徑8mm 、光源D65,視野10°之條件下,測定L*值3次,用下述的基準,以3等級評價其平均
值Lave *。
○(良):小於14
△(可):14以上小於16
×(不可):16以上。
將作為島成分的聚對苯二甲酸乙二酯(PET1熔融黏度:160Pa‧s)與作為海成分的共聚合有8.0莫耳%的5-鈉磺基間苯二甲酸之PET(共聚合PET1熔融黏度:95Pa‧s)在290℃各自熔融後,計量,流入併有第5圖所示的本發明之複合噴嘴的紡絲組件,自吐出孔吐出複合聚合物流。再者,於吐出板正上方的分配板中,作為每1個吐出孔的島成分用,穿設吐出孔每1孔合計790的分配孔,內720孔為通常之分配孔17-(a)(孔徑:0.20mm),70孔為擴大分配孔17-(c)(孔徑:0.65mm),孔的排列圖型係成為第7圖-(a)之排列。於第6圖的21所示之海成分用的環狀溝中,使用在圓周方向每1°穿設有分配孔者。又,吐出導入孔長為5mm,縮小孔的角度為60°,吐出孔徑為0.5mm,吐出孔長/吐出孔徑為1.5。海/島成分的複合比為20/80,將所吐出的複合聚合物流冷卻固化後,給予油劑,以1500m/min紡絲速度的來捲取,採集200dtex-15單絲(總吐出量30g/min)之未延伸纖維。將經捲取的未延伸纖維在經加熱至90℃與130℃的輥間,以800m/min的延伸速度進行4.0倍延伸。所得之海島纖維為50dtex-15單絲。再者,本發明的海島纖維係如後述,截面構成係以直徑大的島成分與直徑小的島成分具有規則性配置者,故雖然在10
錘的延伸機進行4.5小時取樣,但斷絲錘為0錘之延伸性優異者。
該海島纖維的力學特性為強度3.7cN/dtex、伸長率30%。又,觀察該海島纖維的截面,結果直徑小的島成分(島成分A)為490nm,島成分直徑偏差為5.3%,直徑大的島成分(島成分B)為3000nm。若取得此等的島成分直徑分布,可知變成如第8圖,島成分A與島成分B以非常窄的分布寬度存在。
評價島成分A及島成分B的島成分距離偏差,結果平均為2.1%及在島成分的間隔沒有偏差而配置者,即使於海島截面中,也如第7圖-(a)所示,在島成分B之周圍,島成分A規則確實地配置。
對實施例1所採集之海島纖維,藉由經加熱至90℃的1重量%之氫氧化鈉水溶液,將海成分脫海99%以上。實施例1的海島纖維係如前述,由於島成分均等地配置(島成分偏差小),故即使在低濃度的鹼水溶液中,脫海處理也有效率地進行。因此,不使島成分過多地劣化,脫海時沒有極細纖維的脫落(脫落判定:◎)。又,若觀察脫海後的混纖絲之截面,則在島成分B之周圍,島成分A均等地存在,在島成分A或島成分B的存在數沒有部分的偏倚。因此,由此混纖絲所成之針織筒,儘管具有張力、硬挺度,卻具有奈米纖維獨特的滑溜感,表面亦非常光滑(手感評價:◎)。又,可知若將此針織筒染色,則具有優異的顯色性(顯色性評價:○)。表1中顯示結果。
除了將海/島成分的複合比變更為30/70(實施例2)、50/50(實施例3)、70/30(實施例4)以外,完全依照實施例1來實施。此等海島纖維的評價結果係如表1中所示,與實施例1同樣地為製絲性及後加工性優異者,即使於混纖絲的截面中,在島成分A或島成分B的存在數沒有部分的偏倚。關於手感評價,在實施例3及實施例4中,雖然有微弱的卡住感,但為無問題的水平。
除了使用實施例1所用之分配板,以12.5g/min的總吐出量,海/島複合比為80/20,進行紡絲,將所得之未延伸纖維以3.5倍的延伸倍率進行延伸以外,完全依照實施例1來實施。附帶一提,於實施例5中,儘管降低總吐出量,卻具有與實施例1同等的製絲性,判斷此為島成分均等且規則地配置之效果。
於實施例5所得之海島纖維的截面中,儘管具有170nm之非常縮小的直徑,卻直徑偏差為7.0%之偏差小者,島成分A係在島成分B之間規則確實地配置。若與實施例1比較,則判斷由於島成分A的直徑大幅縮小,故在脫海時受到影響而奈米纖維微量脫落,但為無問題的水平。表2中顯示結果。
除了使用實施例1所用之分配板,以35.0g/min的總吐出量,海/島複合比為20/80,進行紡絲,將所得之未延伸纖維以3.0倍的延伸倍率進行延伸以外,完全依照實施例1來實施。
結果,於脫海後的混纖絲之截面觀察中,確認在具有3800nm的直徑之島成分B之周圍,島成分A均等地存在。由實施例6的海島纖維所得之混纖絲,具有非常優異的顯色性,即使與實施例1比較,也泛白更降低,可得到非常深色的布帛。表2中顯示結果。
除了使分配板的孔配置成為第7圖-(a)所示者,使用吐出孔每1孔穿設有合計415孔之島成分用的分配孔以外,完全依照實施例1來實施。再者,於實施例7所使用的分配板中,穿設有410孔之島成分A的分配孔17-(a)(孔徑:0.20mm)、5孔之島成分B的擴大分配孔17-(c)(孔徑:0.80mm)。於實施例7所得之海島纖維中,在島成分直徑4500nm的島成分B之周圍,島成分直徑560nm的島成分A係規則地配置。由實施例7的海島纖維所得之混纖絲,
與實施例1比較,張力、硬挺度強,雖然若干奈米纖維獨特之滑溜感降低,但為無問題之水平。表2中顯示結果。
使分配板的孔配置成為第7圖-(b)所示者。於實施例8所用的分配板中,吐出孔每1孔穿設合計1550孔之島成分用的分配孔,內島成分A之分配孔17-(a)(孔徑:0.15mm)為1500孔,島成分B之擴大分配孔17-(c)(孔徑:0.8mm)為50孔。於實施例8所得之海島纖維截面中,島成分A與島成分B的島成分直徑為10以上不同者,但在島成分B之間,島成分A係規則地配置,於脫海後的混纖絲中,在島成分B之間填充島成分A,而且與實施例1比較下,由島成分A(奈米纖維)所成的層係較厚,布帛全體富有柔軟性。表3中顯示結果。
使分配板的孔配置成為第7圖-(c)所示者。除了於實施例9所用的分配板中,吐出孔每1孔穿設合計1000孔之島成分用的分配孔(孔徑:0.2mm),使用此分配板,完全依照實施例1來實施。再者,於實施例9所用的分配板中,如第7圖-(c)所示,部分地使4孔的島成分用分配孔近接而穿設。因此,自分配板以點所吐出的聚合物係發生彈性的緩和,與毗鄰的島成分熔黏,結果由於形成直徑大的島成分(島成分B),而成為滿足本發明之要件的海島纖維。又,若在脫海後充分觀察島成分B,則島成分B係由於吐出狀況之經歴,而在截面中看到具有四個凹部,成為所謂的四葉形狀,具有島成分A被固定在此凹部之構造。若成為如此的構造,則由於島成分A與島成分B成為一體,而形成在滑溜感之中伴有如光滑感覺之布帛,可知藉由島成分的截面形態,能控制布帛特性。表3中顯示結果。
利用實施例9所用的分配板之設計想法,不穿設擴大分配孔,吐出孔每1孔的島成分用分配孔(孔徑:0.2mm)仍為1000孔,在群之中心部使島成分孔以100孔近接而穿設,在其周圍規則地配置剩餘的900孔,利用這樣的孔配置的分配板,依照實施例1之條件來實施。
於實施例10所得之海島纖維中,在島成分直徑4900nm的島成分B之周圍,形成島成分直徑490nm的島成分A規則地配置之芯鞘構造截面。關於脫海,由於島成分
A與島成分B的島成分直徑大幅不同,雖然確認若干的島成分A之脫落,但為無問題之水平。若觀察脫海後的島成分B,則與實施例9同樣,判斷因吐出時之經歴而具有無數的凹部分。於此混纖絲中,在海島纖維階段的規則配置亦幫助,具有在島成分B的表面上固定有無數的島成分A之構造。若與實施例1比較,則奈米纖維獨特的滑溜感有變弱的傾向,但為無問題之水平。另一方面,藉由微細的凹部存在於島成分B,以及在鞘部分所配置的島成分A之間的空隙,形成模擬的多孔構造之相乘效果,而不會在表層將光反射,由於被吸收,故顯色性評價非常優異,得到深色的布帛。表3中顯示結果。
首先,為了得到後混纖用之海島纖維,使用特開
2001-192924號公報中記載的習知之管型海島複合噴嘴(吐出孔每1孔的島數:500),紡絲條件等係依照實施例1,進行製絲。關於紡絲,雖然也沒有斷絲等,沒有問題,但於延伸步驟中,起因於截面的不均勻性所造成的斷絲係在4.5小時的取樣中看到2錘。又,若觀察製絲後的海島纖維之截面,則由於島比率過高(島比率:80%),或發生大的島合流,而不形成正常的海島截面。接受此結果,調查島合流不發生之條件,結果在海/島成分之複合比為50/50時,由於島合流被大致抑制,故使複合比成為50/50,其它條件完全依照實施例1,再度得到海島纖維。於再紡絲的結果,由於降低島比率,雖然成為與實施例3的島成分A同等者,但因島成分的吐出不安定性而截面紊亂,故島成分直徑偏差大。又,由於島比率低,即海比率高,故島成分的排列係若干崩壞,島成分間距離偏差亦大。
其次,利用島成分中所利用的PET1,利用0.3(L/D=1.5)-12孔的一般噴嘴,將以1500m/min的紡絲速度所紡絲的未延伸纖維,在實施例1之條件下,以2.5倍的延伸倍率進行延伸,得到由40dtex-12單絲的PET1所成之單獨絲。合併前述海島纖維與單獨絲,供應給具備捲取機的輥,成為後混纖絲。於後混纖步驟中,以200m/min的低速進行,但屢屢在供給輥或捲取機的導輥上捲繞單絲(後混纖絲物性:纖度90dtex、強度2.2cN/dtex、伸長率24%)。
此後,使混纖絲成為針織筒,進行脫海,結果看到
許多的由於海島纖維之島成分直徑偏差所造成的脫落(脫落判定:×)。又,確認脫海後的混纖絲之截面,結果纖維直徑小的纖維係隨著海島纖維的配置之經歴,部分地集中存在,而且與本發明比較下,纖維直徑大的纖維與纖維直徑小的纖維之親和性差。因此,纖維直徑大的纖維係在混纖絲的表面附近浮現,於手感評價中,與本發明比較下,奈米纖維獨特的滑溜感係大幅降低(手感評價:×)。另外,由於前述纖維的偏倚,在布帛的部分,色調有濃淡,顯色性比本發明差(顯色性評價:×)。表4中顯示結果。
除了使用在特開平8-158144號公報記載之各成分的每噴嘴中設有滯留部與背壓賦予部之海島噴嘴(島成分用板1片:島數300、海成分用板1片),海/島成分的複合比為50/50以外,完全依照實施例1來實施。附帶一提,於比較例2中,當複合比為20/80時,複數的島成分會熔黏,由於難以形成1000nm以下的島成分,故在使島比率降低至50%之前實施。又,由海島截面中的島成分之均質性低,故在紡絲中1次的單絲流動(切絲)、延伸步驟中,有4錘的斷絲錘,製絲性低。
比較例2所得之海島纖維的評價結果,係如表4中所示,但若試著評價島成分直徑之分布,則波峰值係複數存在,而且由於此分布為連續,故具有非常寬廣的分布寬度。又,所得之島成分係勉勉強強地成為1000nm以下者存在。
使比較例2所得之海島纖維成為針織筒,進行脫海,結果由於島成分直徑偏差大,無法決定脫海條件,劣化脫落的島成分為大量(脫落判定:×)。與實施例1同樣地進行手感時,由於纖維直徑大的纖維主要存在,故不感到滑溜感,由於部分斷裂的纖維混合存在,故在布帛表面感到卡住感(手感評價:×),關於顯色性,由於纖維直徑大,無規則,雖然在顯色性評價中為○(良),但若充分觀看布帛,則為帶有筋條者。表4中顯示結果。
除了紡絲速度為3000m/min,延伸倍率為3.0倍之以外,完全依照實施例1來實施。
由實施例11可知,於本發明的海島纖維中,由於其纖維截面中的島成分之規則排列,製絲性高,即使總拉伸(紡絲+延伸)比實施例1高1.5倍時,也與實施例1同樣地
可在不斷絲下進行製絲。此若考慮在與實施例1同樣的總拉伸之比較例1及比較例2中看到斷絲者,則可知道此高的製絲性係本發明的優異效果之一個。又,表5中顯示結果,可知於實施例11中,儘管複合紡絲為比較過苛的製絲條件,卻具有與實施例1同等的力學特性。表5中顯示結果。
除了與實施例1比較下,吐出孔每1孔的島成分A用分配孔為100孔(孔徑:0.2mm),島成分B用分配孔為10孔(孔徑:0.65mm),使用每噴嘴的群數經變更為100之分配板與穿設有100個0.3(L/D=1.5)的吐出孔之吐出板以外,完全依照實施例1來實施。
於實施例12中,亦具有與實施例1同等的製絲性,在紡絲步驟及延伸步驟中,沒有單絲切斷等問題,可進行製絲。一般地,若保持一定的吐出量,使單絲數增加,則由於海島纖維的單絲纖度降低,製絲性有惡化的傾向。然而,於實施例11中,可知由於島成分A與島成分B規則確實地配置之效果,即使與實施例1對比下為1/6以下之細纖度,也確保安定的製絲性。表5中顯示結果。
分配板的孔配置係以第7圖-(d)所示的安排為基本,吐出孔每1孔的分配孔為1000孔(孔徑:0.2mm),使用作為內島成分B用的分配孔4孔近接者(島成分B)、分配孔16孔近接者(島成分C)各自在10個地方與島成分A(單獨孔)為800孔規則確實地配置之分配板。又,除了海成分
為共聚合有5.0莫耳%的5-鈉磺基間苯二甲酸之PET(共聚合PET2熔融黏度:140Pa‧s),延伸倍率為2.7倍以外,完全依照實施例1來實施。
若確認實施例13的島成分直徑分布,則可確認島成分A、島成分B及島成分C之各自分離的分布。表5中顯示結果。
除了在實施例13所使用的分配板中,更將近接有32孔的分配孔之島成分D增加5個地方,使島成分A(單獨孔)成為640孔以外,完全依照實施例12來實施。
若確認實施例14的島成分直徑分布,則可確認島成分A、島成分B及島成分C及島成分D之各自分離的分布。表5中顯示結果。
除了島成分為尼龍6(N6熔融黏度:190Pa‧s),海成分為聚乳酸(PLA熔融黏度:100Pa‧s),紡絲溫度為260℃,延伸倍率為2.5倍以外,完全依照實施例1來實施。
實施例15所採集的海島纖維,由於規則確實地配置之N6(島成分)係承擔應力,故即使海成分為PLA,也顯示良好的製絲性。再者,即使海成分為PLA時,關於截面的構成、均質性及後加工性,亦具有實施例1同等的性能。表6中顯示結果。
島成分為聚對苯二甲酸丁二酯(PBT熔融黏度:120Pa‧s),海成分為實施例15所使用的聚乳酸(PLA熔融黏度:110Pa‧s),以255℃的紡絲溫度、1300m/min的紡絲速度來紡絲。又,延伸倍率為3.2倍,其它條件係完全依照實施例1來實施。
於實施例16中,可沒有問題地紡絲及延伸,再者即使島成分為PBT時,關於截面的構成、均質性及後加工性,亦具有與實施例1同等之性能。表6中顯示結果。
島成分為聚苯硫(PPS熔融黏度:180Pa‧s),海成分為實施例1所用的PET在220℃固相聚合而得之高分子量聚對苯二甲酸乙二酯(PET2熔融黏度:240Pa‧s),以310℃的紡絲溫度來紡絲。又,除了將未延伸纖維在90℃、130℃及230℃的加熱輥間,以3.0倍的總延伸倍率進行2段延伸以外,完全依照實施例1來實施。
於實施例17中,可沒有問題地紡絲及延伸,再者即使島成分為PPS時,關於截面的構成、均質性及後加工性,亦具有與實施例1同等之性能。實施例17的海島纖維係可直接有效利用作為具有高耐藥品性的過濾器,但為了確認對高性能(高塵捕捉性能)過濾器之可能性,於5重量%氫氧化鈉水溶液中,脫海處理99%以上的海成分。於此混纖絲中,由於島成分為PPS,故耐鹼性高,纖維直徑大的PPS纖維成為支持體,具有適合利用於在其周圍PPS奈米纖維存在的高性能過濾器之構造。表6中顯示結果。
1‧‧‧島成分A
2‧‧‧島成分B
3‧‧‧海成分
4‧‧‧島成分A的島成分直徑分布
5‧‧‧島成分A的島成分直徑波峰值
6‧‧‧島成分B的島成分直徑分布寬度
7‧‧‧島成分B的島成分直徑波峰值
8‧‧‧島成分A的島成分直徑分布寬度
9‧‧‧島成分B的島成分直徑分布寬度
10‧‧‧島成分B的島成分間距離
11‧‧‧島成分A的島成分間距離
12‧‧‧計量板
13‧‧‧分配板
14‧‧‧吐出板
15‧‧‧計量孔
15-(a)‧‧‧聚合物A‧計量孔
15-(b)‧‧‧聚合物B‧計量孔
16‧‧‧分配溝
16-(a)‧‧‧聚合物A‧分配溝
16-(b)‧‧‧聚合物B‧分配溝
17‧‧‧分配孔
17-(a)‧‧‧聚合物A‧分配孔
17-(b)‧‧‧聚合物B‧分配孔
17-(c)‧‧‧聚合物A‧擴大分配孔
18‧‧‧吐出導入孔
19‧‧‧縮小孔
20‧‧‧吐出孔
21‧‧‧環狀溝
第1圖係海島纖維的截面之一例的概要圖。
第2圖係海島纖維的纖維直徑分布之一例的概要圖。
第3圖係島成分間距離的說明圖(海島纖維的截面之一例)。
第4圖係島成分間距離的說明圖(第3圖虛線部之放大圖)。
第5圖係用於說明本發明的極細纖維之製造方法的說明圖,為複合噴嘴的形態之一例,第5圖(a)係構成複合噴嘴的主要部分之正截面圖,第5圖(b)係分配板的一部分之橫截面圖,第5圖(c)係吐出板之橫截面圖。
第6圖係分配板的一部分之一例。
第7圖係最終分配板中的分配孔配置的實施形態之一例,第7圖-(a)至第7圖-(d)係最終分配板的一部分之放大圖。
第8圖係本發明的海島纖維截面中之島成分直徑分布之評價結果。
Claims (5)
- 一種海島纖維,其係2種類以上的具有不同直徑之島成分存在於同一纖維截面內之海島纖維,其特徵為:至少1種類的島成分之直徑為10~1000nm,直徑偏差為1.0~20.0%。
- 如申請專利範圍第1項之海島纖維,其中於該海島纖維中,島成分直徑差為300~3000nm。
- 如申請專利範圍第1或2項之海島纖維,其中島成分直徑為10~1000nm之島成分A係配置在具有1000~4000nm的直徑之島成分B的周圍。
- 一種混纖絲,其係藉由去除如申請專利範圍第1至3項中記載之海島纖維的海成分而得。
- 一種纖維製品,其係在至少一部分中使用如申請專利範圍第1至4項之纖維。
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