TW201502327A

TW201502327A - 高吸濕耐隆複合纖維及其織物

Info

Publication number: TW201502327A
Application number: TW102124542A
Authority: TW
Inventors: Wei-Hung Chen; Wei-Peng Lin; Ta-Yo Chen; Hsiao-Wen Cheng; Ta Ko; Ta-Chung An
Original assignee: Taiwan Textile Res Inst
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2015-01-16
Also published as: TWI542746B

Abstract

提供一種高吸濕耐隆複合纖維及其織物。此高吸濕耐隆纖維為一雙成分纖維，包含第一聚醯胺與第二聚醯胺。第一聚醯胺之一單體具有長碳鏈段。第二聚醯胺之一單體具有聚乙醚鏈段。

Description

高吸濕耐隆複合纖維及其織物

本發明是有關於一種複合纖維及其織物。

現有的雙成分複合纖維已經很難有新突破以改善現有功能或呈現新功能，例如更高的彈性、更好的吸濕率與放濕率或更好的纖維強度。這些改善或新功能通常來自於雙成分複合纖維所使用的特別材料。

因此，本發明之一方面是在提供一種高吸濕耐隆複合纖維。上述之高吸濕耐隆複合纖維包括由第一耐隆纖維與第二耐隆纖維所組成的並列型纖維或偏心芯鞘型纖維。

上述第一耐隆纖維包括由m個碳的直鏈脂肪二胺與具有n個碳的第一直鏈脂肪二羧酸所聚合而成之第一聚醯胺，其中(n-2)的數值為(m-2)數值的整數倍。

上述第二耐隆纖維，其包括由己內醯胺、聚乙醚二胺與第二直鏈脂肪二羧酸所共聚而成之第二聚醯胺，該第二直鏈脂肪二羧酸具有6-12個碳。

依據本發明一實施例，上述之第一聚醯胺為耐隆6.6、耐隆6.10、耐隆6.14或耐隆10.10。

依據本發明另一實施例，上述之第一聚醯胺與第二聚醯胺的重量比為40：60至60：40。

依據本發明又一實施例，上述之高吸濕耐隆複合纖維具有螺旋狀捲曲。

另一方面，本發明提供一種耐隆織物，其包括上述之任一種的高吸濕耐隆複合纖維。

上述發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神及其他發明目的，以及本發明所採用之技術手段與實施方面。

依據上述，提供一種高吸濕耐隆複合纖維與其織物。為了容易瞭解所述實施例之故，下面將會提供不少技術細節。當然，並不是所有的實施例皆需要這些技術細節。同時，一些廣為人知之結構或元件，僅會以示意的方式在附圖中繪出，以適當地簡化附圖內容。

高吸濕耐隆複合纖維

高吸濕耐隆複合纖維包括由第一耐隆纖維與第二耐隆纖維所組成的並列型(side-by-side)纖維或偏心芯鞘型(eccentric core-sheath)纖維。

第一耐隆纖維的組成包含具有長脂肪碳鏈的第一聚醯胺(polyamide)。由於第一耐隆纖維可以經充份延伸後而讓第一聚醯胺的長脂肪碳鏈順向排列而結晶，所以第一耐隆纖維具有較佳之尺寸安定性。亦即，第一耐隆纖維具有較低的殘餘內應力及沸縮(boiling water shrinkage)。

第二耐隆纖維的組成包含具有聚乙醚鏈段的第二聚醯胺。由於第二聚醯胺的聚乙醚鏈段較柔軟，所以即使第二耐隆纖維經延伸後，讓排列不規則的分子產生順向排列，也不易讓順向排列的分子鏈段納入晶格而產生結晶。所以，纖維會保有較高的殘餘內應力及沸縮。此外，由於第二耐隆纖維含有聚乙醚鏈段，因此可以增加第二耐隆纖維的吸濕性，讓所得耐隆複合纖維具有高吸濕性。

因此，由上述第一耐隆纖維與第二耐隆纖維所組成的耐隆複合纖維，在經過張力延伸、熱處理(例如以廢水處理)或上述兩種處理後，會因為第一耐隆纖維與第二耐隆纖維的不同尺寸安定性而產生螺旋狀捲曲，進而提供纖維伸展所需的一定延伸長度。因此，在延伸耐隆複合纖維後，具有聚乙醚鏈段的第二耐隆纖維可以協助耐隆複合纖維回復到原來的長度，而含有長脂肪碳鏈的第一耐隆纖維則可以協助穩定耐隆複合纖維的捲曲度。所以，使用上述耐隆複合纖維所形成的耐隆織物可以具有經久耐用的彈性。

上述第一聚醯胺是由具有m個碳的直鏈脂肪二胺與具有n個碳的第一直鏈脂肪二羧酸所聚合而成。為了要讓第一聚醯胺具有較佳的結晶性，(n-2)的數值較佳為(m-2)數值的整數倍。例如，第一聚醯胺可為耐隆6.6、耐隆6.10、耐隆6.14或耐隆10.10。

上述第二聚醯胺是由內醯胺(lactam)、聚乙醚二胺(polyethyleneoxy diamine)與第二直鏈脂肪二羧酸所共聚而成。內醯胺例如可具有6個碳。聚乙醚二胺的平均分子量約為400-5000，例如可為400、700、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500或5000。第二直鏈脂肪二羧酸例如可具有6-12個碳。在聚合第二聚醯胺所添加單體的總量中，聚乙醚二胺的添加量為3-20 wt%，例如5-12 wt%。舉例來說，聚乙醚二胺的添加量可為3、4、5、6、7、8、9、10、11或12 wt%。

上述具有螺旋捲曲之耐隆複合纖維可以下述方法來製備之。首先，第一聚醯胺與第二聚醯胺先一起進行熔融紡絲形成耐隆複合纖維。然後，利用張力來延伸所得之耐隆複合纖維，可以讓耐隆複合纖維產生螺旋捲曲。接著，耐隆複合纖維還可再以沸水處理，來增加耐隆複合纖維的螺旋密度。

實施例一：第一聚醯胺與第二聚醯胺的重量比對耐隆並列型複合纖維的影響

在此實施例中，利用熔融紡絲來製備不同的高吸濕耐隆並列型複合纖維，並探討第一聚醯胺與第二聚醯胺的重量比對耐隆並列型複合纖維的影響。

在實驗例1-3中，第一聚醯胺為耐隆6.10，第二聚醯胺由己內醯胺、聚乙醚二胺與己二酸所共聚而成。聚乙醚二胺的添加量與平均分子量分別為8 wt%與2000。實驗例1-3之第一聚醯胺與第二聚醯胺的重量比分別為60：40、50：50與40：60，紡絲時的延伸倍率(draw ratio)為2.1。比較例1的各項製備參數與實驗例2相同，只有第二聚醯胺所使用的聚合單體不同。比較例1的第二聚醯胺為耐隆6。

接著，讓進行測試所的之相關性質數據，列在表一中。首先，測量所得耐隆複合纖維經熱縮處理後的原絲捲縮率(crimp contraction；CC)，所得的測量結果列在下面的表二中。捲縮率的測量方法如下。讓測試纖維先負重0.22 g/denier(即2 g/tex)10秒鐘，測得的長度為L1。然後，自測試纖維上卸下負重，置於100℃下30分鐘。再來，讓測試纖維負重0.0011 g/denier(即0.01 g/tex)10分鐘，測得的長度為L2。因此，原絲捲縮率用下面的算式(1)來計算。

CC(%)=(L1-L2)/L1×100% (1)

接著，讓上述各實驗例與比較例的耐隆複合纖維編織成各耐隆織物(襪帶)。然後，測量所得耐隆襪帶的伸長回復率(%)以及吸濕率(%)。伸長回復率的測量方法為依照CNS 13752 L3243 6.15.1 A的測量方法來進行，拉伸速率為20mm/min。吸濕率的測量方法則詳述如下。

首先，先讓樣品在105℃下乾燥2小時，測得乾重W1。然後在20℃與65%相對濕度的恆溫恆濕環境下靜置24小時，測得重量W2。再讓樣品置於30℃與90%相對濕度的恆溫恆濕環境下靜置24小時，測得重量W3。因此，吸濕率的計算方式為下面的算式(2)至(4)。

回潮率1=[(W2-W1)/W1]×100% (2)

回潮率2=[(W3-W1)/W1]×100% (3)

吸濕率(%)=回潮率2-回潮率1 (4)

由表一的結果可知，含有聚乙醚二胺鏈段的第二聚醯胺含量越大，則耐隆織物的吸濕率越大。而耐隆織物的伸長回復率以實驗例2最佳，顯示第一聚醯胺與第二聚醯胺的含量為50：50時，對於耐隆織物的伸長回復率具有最佳改善效果。

實驗例二：紡絲時的延伸倍率對耐隆並列型複合纖維的影響

在此實施例中，同樣地利用熔融紡絲來製備不同的高吸濕耐隆並列型複合纖維，並探討紡絲時的延伸倍率對耐隆並列型複合纖維的影響。

在實驗例2、4、5中，第一聚醯胺為耐隆6.10，第二聚醯胺由己內醯胺、聚乙醚二胺與己二酸所共聚而成。聚乙醚二胺的添加量與平均分子量分別為8 wt%與2000，且第一聚醯胺與第二聚醯胺的重量比皆為50：50。實驗例2、4、5紡絲時的延伸倍率(draw ratio)分別為2.1、2.6與3.1。比較例1的各項製備參數與實驗例2相同，只有第二聚醯胺所使用的聚合單體不同。比較例1的第二聚醯胺為耐隆6。

接著，同樣進行上述實驗例一的相關測試，所得結果列在表二中。

由表二的數據可知，耐隆材料紡絲的延伸倍率對耐隆織物的伸長回復率及原絲捲縮率沒有什麼影響。不過，在耐隆織物的吸濕率上，顯示當延伸倍率為2.1時，具有較佳的吸濕率。此結果與一般認知符合，亦即當紡絲時的延伸倍率愈高時，耐隆纖維中耐隆聚合物的結晶相比例會愈高，使得水氣不易進出。所以，紡絲時的延伸倍率愈高，吸濕率愈低。

由上述可知，由於第一耐隆纖維包含具有長脂肪碳鏈的第一聚醯胺，第二耐隆纖維具有聚乙醚鏈段的第二聚醯胺，讓所得耐隆複合纖維經延伸處理、熱處理或兩者的處理之後，可自發捲縮產生螺旋狀捲曲。因此，可增加所得耐隆複合纖維的捲縮率及其耐隆織物的伸長回復率，讓所得耐隆織物具有經久耐用的伸展性。而第二耐隆纖維中之聚乙醚鏈段，還可以增加所得耐隆複合纖維及其織物的吸濕性，提高使用者穿著上的舒適性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種高吸濕耐隆複合纖維，該高吸濕耐隆複合纖維包括：一第一耐隆纖維，其包括由m個碳的直鏈脂肪二胺與具有n個碳的第一直鏈脂肪二羧酸所聚合而成之第一聚醯胺，其中(n-2)的數值為(m-2)數值的整數倍；以及一第二耐隆纖維，其包括由己內醯胺、聚乙醚二胺與第二直鏈脂肪二羧酸所共聚而成之第二聚醯胺，該第二直鏈脂肪二羧酸具有6-12個碳，其中該耐隆複合纖維為由該第一耐隆纖維與該第二耐隆纖維所組成的並列型纖維或偏心芯鞘型纖維。
如請求項1所述之高吸濕耐隆複合纖維，其中該第一聚醯胺為耐隆6.6、耐隆6.10、耐隆6.14或耐隆10.10。
如請求項1所述之高吸濕耐隆複合纖維，其中該第一聚醯胺與該第二聚醯胺的重量比為40：60至60：40。
如請求項1任一項所述之高吸濕耐隆複合纖維，其中該高吸濕耐隆複合纖維具有螺旋狀捲曲。
一種高吸濕耐隆織物，其包括如請求項1-4任一項所述之耐隆複合纖維。