TW201520388A - 有機樹脂無捲曲短纖 - Google Patents

Abstract

本發明之目的係提供一種適於產業資材用途、生活資材用途之濕式不織布或樹脂補強用，且在分散介質中之分散性均一且缺點非常少之有機樹脂無捲曲短纖。本發明藉由採用如下構成之有機樹脂無捲曲短纖，可解決上述問題，該有機樹脂無捲曲短纖之纖度為0.0001~0.6分特(decitex)、纖維長度為0.01~5.0毫米、水分率為10~200重量%、以下述定義之切斷端係數為1.00~1.40、纖維長度相對變動係數(CV%)為0.0~15.0%。 此處，切斷端係數、纖維長度相對變動係數係以下述式定義，(1)切斷端係數=b/a (無捲曲短纖之單絲纖維徑設為a，切斷端之最大直徑設為b) (2)纖維長度相對變動係數(CV%)=(纖維長度標準偏差)/(纖維長度之平均值)×100(%) (1)、(2)之單絲測定數均為50條。

Description

有機樹脂無捲曲短纖

本發明係關於在介質中之分散性均勻之有機樹脂無捲曲短纖。

近年來，於原料之一部分或全部中使用具有機械特性、電特性、耐熱性、耐燃性、尺寸安定性等優異特性之全芳香族聚醯胺、或進而由價格優異性高之聚酯所得之短纖(亦稱為短纖維)之濕式不織布係以電絕緣紙、影印機之清潔布等之濕式不織布被活用(參照例如專利文獻1)。且同樣的濕式不織布已廣泛活用於樹脂成形品之補強材用等之產業資材領域用途、生活資材領域用途中。該等濕式不織布中所用之由有機樹脂所成之短纖維，隨著對不織布之柔軟性、薄片化．緻密化之要求提高，而被要求更細纖度化。且同時於達成不織布之薄片化．緻密化時，需要提高濕式不織布成形時短纖維對分散介質之分散性，基於該觀點而要求使短纖維之纖維長度更短。

然而，隨著纖維之細纖度化，纖維之長寬比(纖維長度與纖維直徑之比)變大時，容易發生纖維彼此之 絡合，作為不織布時容易形成毛球狀之缺陷。為避免該缺陷，藉由縮短纖維長度、使長寬比抑制至較小，而減少因纖維彼此之絡合造成之毛球狀之缺陷，但目前因纖維端之切斷端不良造成短纖維彼此鈎絲而產生凝聚，而有於不織布等製品容易產生缺陷之課題。尤其0.6分特(decitex)以下之極細纖維中，若使用習知之鍘刀(Guillotine cutter)，則大致可切斷成包含未達1毫米之任意纖維長度，亦即使長寬比變小。然而，由於切斷設備之機構上，切斷時之纖維之夾持不充分，故極容易出現切斷端不良(例如參照專利文獻2)。又，短纖維之切斷端不良時，因短纖維彼此鈎絲而聚集，而於不織布或補強材產生缺點，有於最終製品成為缺陷之課題。尤其是使用纖維強度大的有機樹脂時，切斷纖維時之樹脂與金屬間之摩擦非常高，故有切刀刃之銳利性在短時間變差之情況。此外，即使係細纖度之短纖維，前端亦具有突起，易產生切斷面對纖維軸不成直角而成為斜切之切斷端不良，且針對技術上分散不良較少之所有有機樹脂，目前無捲縮短纖維均未有上市。另一方面，關於使用纖維直徑長與纖維長度之分佈較少且均勻脂纖維，或具有突起部之形狀特徵之纖維的纖維紙之發明亦為已知(參照專利文獻3、4、5)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2011-232509號公報

專利文獻2：日本特開2009-221611號公報

專利文獻3：日本特開2007-092235號公報

專利文獻4：日本特開2000-119989號公報

專利文獻5：日本特開2001-295191號公報

本發明係基於上述背景而完成者，且係關於在介質中不產生聚集缺點而均勻分散之有機樹脂無捲曲短纖(短纖維)。

本發明人等為解決上述課題而重複積極檢討之結果，採用以下之構成以解決前述課題。

1.發現利用下述之有機樹脂無捲曲短纖可抑制缺點，而完成本發明，該有機樹脂無捲曲短纖係纖度為0.0001~0.6分特(decitex)、纖維長度為0.01~5.0毫米、水分率為10~200重量%、以下述定義之切斷端係數為1.00~1.40、纖維長度相對變動係數(CV%)為0.0~15.0%。此處切斷端係數、纖維長度相對變動係數定義如下，(1)切斷端係數=b/a

(無捲曲短纖之單絲纖維徑設為a，切斷端之最大直徑設為b)，(2)纖維長度相對變動係數(CV%)=(纖維長度之標準偏 差)/(纖維長度之平均值)×100(%)

(1)、(2)之單絲測定數均為50條。

或較好，本發明採用以下之構成。

2.如上述1所記載之有機樹脂無捲曲短纖，其中無捲曲短纖為聚酯無捲曲短纖、全芳香族聚醯胺無捲曲短纖或聚烯烴無捲曲短纖。

3.如上述1~2中任一項所記載之有機樹脂無捲曲短纖，其中無捲曲短纖係聚對苯二甲酸乙二酯無捲曲短纖、聚對苯二甲酸丙二酯無捲曲短纖、聚對苯二甲酸丁二酯無捲曲短纖、聚萘二甲酸乙二酯無捲曲短纖、聚萘二甲酸丙二酯無捲曲短纖、聚萘二甲酸丁二酯無捲曲短纖、間型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖、對型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖、聚乙烯無捲曲短纖或聚丙烯無捲曲短纖。

4.如上述1~3中任一項所記載之有機樹脂無捲曲短纖，其中無捲曲短纖係由2種或3種以上之有機樹脂所構成之複合纖維。

依據本發明，由有機樹脂所成之無捲曲短纖中，以濕式不織布或短纖補強樹脂使用時，可均勻分散於分散用介質中，且可抑制凝聚塊之發生。結果，使用該無捲縮短纖作為材料所得之不織布等成為均勻分散有短纖之不織布。結果，可獲得無微米短纖之分散斑、單位面積重量/厚度偏差之缺陷、且通氣性、通液性等均勻良好之不 織布。進而加工該不織布等所得之最終製品之缺陷少，可提高最終製品之物性信賴性(關於品質保證之信賴)，並且可提高中間製品(不織布、樹脂成型體等)之良率。故本發明基於省資源、經濟之觀點而言效益亦大。

a‧‧‧單絲之纖維直徑

b‧‧‧纖維切斷端之最大寬度(切斷端之形狀為圓形或略圓形時為最大直徑)

圖1係本發明之有機樹脂無捲曲短纖之切斷端部之示意圖。

(有機樹脂組成) (聚酯)

以下，針對本發明之實施形態加以詳細說明。首先，說明使用聚酯作為本發明之有機樹脂的具體一例之情況。其聚酯之一例可例示為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯(polytetramethylene terephthalate)等聚對苯二甲酸烷二酯，或聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丙二酯或聚萘二甲酸丁二酯(poly-tetramethylene naphthalate)等聚萘二甲酸烷二酯之芳香族二羧酸與脂肪族二醇之聚酯。此外，亦可例示為由聚伸烷基環烷二羧酸酯等脂環族二羧酸與脂肪族二醇所得之聚酯、由聚環己烷對苯二甲酸乙二酯等芳香族二羧酸與脂環 族二醇所得之聚酯、聚丁二酸乙二酯、聚丁二酸丁二酯、或聚己二酸乙二酯等由脂肪族二羧酸與脂肪族二醇所得之聚酯、或由聚乳酸或聚羥基苯甲酸等之聚羥基羧酸等所得之聚酯。

或例示為由該等聚酯成分以任意比例獲得之共聚物或摻合體。又根據目的，亦可使作為二羧酸成分之間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、5-磺基間苯二甲酸之鹼金屬鹽、5-磺基間苯二甲酸之4級銨鹽、5-磺基間苯二甲酸之4級鏻鹽、琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、環己烷二羧酸、α,β-(4-羧基苯氧基)乙烷、4,4-二羧基苯、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、1,3-環己烷二羧酸或1,4-環己烷羧酸或該等之碳數1~10個之有機基所成之二酯化合物等以1成分或2成分以上之共聚合而成。另根據目的，亦可使作為二醇成分之二乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、2,2-雙(對-β-羥基乙基苯基)丙烷、聚乙二醇、聚(1,2-伸丙基)二醇、聚(三亞甲基)二醇或聚(四亞甲基)二醇等以1成分或2成分以上共聚合而成。再者，ω-羥基烷基羧酸、季戊四醇、三羥甲基丙烷、偏苯三酸、或均苯三酸等之羥基羧酸、或具有3個以上之羧酸成分或羥基之化合物以1成分或2成分以上共聚合而成且可具有分支。另外，亦包含如上述例示之組成之不同聚酯的混合物。

(全芳香族聚醯胺：間型全芳香族聚醯胺)

接著，說明使用全芳香族聚醯胺作為構成本發明之有機樹脂無捲曲短纖之有機樹脂之具體一例之情況。進而說明間型全芳香族聚醯胺短纖作為全芳香族聚醯胺短纖之一實施形態之例。成為本發明之有機樹脂無捲曲短纖所用之間型全芳香族聚醯胺短纖之原料的間型全芳香族聚醯胺係由間型芳香族二胺成分與間型芳香族二羧酸成分所構成者，在不損及本發明目的之範圍內，亦可共聚合有對型等之其他共聚合成分。

基於力學特性、耐熱性之觀點，本發明中最好使用以間伸苯基間苯二醯胺單位作為主成分之間型全芳香族聚醯胺。由間伸苯基間苯二醯胺單位所構成之間型全芳香族聚醯胺之間伸苯基間苯二醯胺單位較好含全部重複單位之90莫耳%以上，更好含95莫耳%以上，最好含100莫耳%以上。

成為間型全芳香族聚醯胺之原料的間型芳香族二胺成分為間伸苯基二胺、3,3’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯基碸、3,4’-二胺基二苯基醚、或3,4’-二胺基二苯基碸等，或該等之芳香族二胺化合物之1個或2個芳香族環上具有鹵素、碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基等取代基之衍生物。具體可例示為例如2,4-甲苯二胺、2,6-甲苯二胺、2,4-二胺基氯苯、2,6-二胺基氯苯等。其中，較好係間型芳香族二胺成分僅為間伸苯基二胺，或含有70莫耳%以上之間伸苯基二胺之全芳香族二胺成分。

成為間型全芳香族聚醯胺之原料的間型芳香 族二羧酸成分可列舉為例如二鹵化間型芳香族二羧酸。二鹵化間型二羧酸可例示為二氯化間苯二酸、溴化間苯二酸或二碘化間苯二酸等之二鹵化間苯二酸，及該等之芳香環中具有鹵素、碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基等取代基之衍生物，例如二氯化3-氯間苯二酸、二氯化3-甲氧基間苯二酸等。其中，較好為僅二氯化間苯二酸、或含70莫耳%以上之二氯化間苯二酸之二鹵化全芳香族二羧酸。

(全芳香族聚醯胺：間型全芳香族聚醯胺之共聚合成分)

上述間型芳香族二胺成分與間型芳香族二羧酸成份以外可使用之共聚合成分列舉為例如，全芳香族二胺為對苯二胺、2,5-二胺基氯苯、2,5-二胺基溴苯、胺基茴香胺(2-胺基-4-甲氧基苯胺)等之苯衍生物、1,5-萘二胺、1,6-萘二胺、4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基酮、4,4’-二胺基二苯基胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷等。另一方面，芳香族二羧酸成分列舉為二氯化對苯二甲酸、二氯化1,4-萘二羧酸、二氯化2,6-萘二羧酸、二氯化4,4’-聯苯二羧酸、二氯化4,4’-二苯基醚二羧酸等。該等共聚合成分之共聚合比若過多時，易使間型全芳香族聚醯胺之特性降低，故以間型全芳香族聚醯胺之總二羧酸成分為基準較好為20莫耳%以下。尤其，較佳之間型全芳香族聚醯胺較好如上述，全部重複單位之90莫耳%以上為間伸苯基間苯二醯胺單位之聚醯胺，其中以聚間伸苯基間苯二醯胺最 佳。

(全芳香族聚醯胺：對型全芳香族聚醯胺)

接著說明使用對型全芳香族聚醯胺短纖作為由該全芳香族聚醯胺所成之短纖之實施形態之情況。作為本發明之有機樹脂無綣曲短纖之一例所用之對型全芳香族聚醯胺短纖之原料的對型全芳香族聚醯胺可例示為對聚對伸苯基對苯二醯胺、或聚對伸苯基對苯二醯胺中共聚合3,3’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯基碸、3,4’-二胺基二苯基碸、或4,4’-二胺基二苯基碸之對型全芳香族聚醯胺、或少量共聚合有間苯二酸、間苯二胺之對型全芳香族聚醯胺。較好為共聚對伸苯基-3,4’-氧基二伸苯基對苯二醯胺、或聚對伸苯基對苯二醯胺。更好為以對苯二酸作為酸成分，由含有40莫耳%以上之對苯二胺及40莫耳%以上之3,4’-二胺基二苯基醚之混合二胺成分所成之共聚對伸苯基-3,4’-氧基二伸苯基對苯二醯胺的全芳香族聚醯胺。

對型全芳香族聚醯胺所用之芳香族二胺成分為對苯二胺、4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基碸、或該等芳香族二胺化合物之1個或2個芳香族環上具有鹵素、碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基等取代基之衍生物。具體可例示為例如2,5-甲苯二胺、2,5-二胺基氯苯、2,5-二胺基溴苯等。其中，較好為對型芳香族二胺成分僅為對苯二胺，或含有70莫耳%以上之對苯二胺之 全芳香族二胺成分。

成為對型全芳香族聚醯胺之原料的對型芳香族二羧酸成分可列舉為例如二鹵化對型芳香族二羧酸。二鹵化對型二羧酸可例示為二氯化對苯二酸、溴化對苯二酸或二碘化對苯二酸等之二鹵化對苯二酸，及該等之芳香環中具有鹵素、碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基等取代基之衍生物，例如二氯化3-氯對苯二酸、二氯化3-甲氧基對苯二酸等。其中，較好為僅二氯化對苯二酸、或含70莫耳%以上之二氯化對苯二酸之二鹵化全芳香族二羧酸。

(全芳香族聚醯胺：對型全芳香族聚醯胺之共聚合成分)

上述對型芳香族二胺成分與對型芳香族二羧酸成分以外可使用之共聚合成分列舉為例如，芳香族二胺為間苯二胺、2,4-二胺基氯苯、2,6-二胺基氯苯、2,4-二胺基溴苯、2,6-二胺基溴苯、2-胺基-4-甲氧基苯胺、3-胺基-4-甲氧基苯胺等苯衍生物、1,3-萘二胺、1,4-萘二胺、1,5-萘二胺、1,6-萘二胺、3,4’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基酮、3,4’-二胺基二苯基胺、3,4’-二胺基二苯基甲烷等。另一方面，芳香族二羧酸成分列舉為二氯化間苯二甲酸、二氯化1,3-萘二羧酸、二氯化2,7-萘二羧酸、二氯化3,4’-聯苯二羧酸、二氯化3,4’-二苯基醚二羧酸等。該等共聚合成分之共聚合比過多時，易使間型全芳香族聚醯胺之特性降低，故以間型全芳香族聚醯胺之總二羧酸成分為基準較 好為20莫耳%以下。再者，上述之間型全芳香族聚醯胺之無捲曲短纖之情況之使用表示間型及間型之類之表述置換為適當之對型或對型之類之全芳香族聚醯胺之情況，不用說當然亦屬於本發明之有機樹脂無捲曲短纖之發明之範疇。

(聚烯烴)

進而說明使用聚醯頸作為構成本發明之無捲曲短纖之有機樹脂之具體之一例之情況。作為本發明之有機樹脂使用之聚烯烴較好為等規(isotactic)聚丙烯、間規(syndiotactic)聚丙烯、無規(atactic)聚丙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、線狀低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯．丙烯無規共聚合聚烯烴、或嵌段共聚合或接枝共聚合有第三成分之聚乙烯或聚丙烯。該情況下之第三成分可列舉為乙酸乙烯酯、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈、或丙烯醯胺等。該等中，尤其以由高密度聚乙烯、乙烯．丙烯無規共聚物、嵌段共聚合或無規共聚合有馬來酸酐之聚乙烯、及嵌段共聚合有馬來酸酐之聚丙烯所組成之群選出之至少1種聚烯烴較佳。且，由上述之聚烯烴選擇複數種聚烯烴並混合使用亦無妨。

上述以外之有機樹脂亦可使用尼龍-6、尼龍- 6,6等聚醯胺、聚甲醛(polyoxymethylene)、聚苯醚、聚苯硫醚、纖維素、聚碸、聚醚碸、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯等有機樹脂。又，亦可為於以上舉例之各種有機樹脂中含有習知之添加劑，例如顏料、染料、消光劑、防污劑、抗菌劑、消臭劑、螢光增白劑、抗氧化劑、難燃劑、安定劑、紫外線吸收劑或滑劑等之聚酯組成物。本發明之有機樹脂無捲曲短纖中，基於以上之觀點，無捲曲短纖較好為聚酯無捲曲短纖、全芳香族聚醯胺無捲曲短纖或聚烯烴無捲曲短纖之任一種有機樹脂無捲曲短纖。又本發明之有機樹脂無捲曲短纖中，無捲曲短纖亦較好為聚對苯二甲酸乙二酯無捲曲短纖、聚對苯二甲酸丙二酯無捲曲短纖、聚對苯二甲酸丁二酯無捲曲短纖、聚萘二甲酸乙二酯無捲曲短纖、聚萘二甲酸丙二酯無捲曲短纖、聚萘二甲酸丁二酯無捲曲短纖、間型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖、對型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖、聚乙烯無捲曲短纖或聚丙烯無捲曲短纖之任一種之有機樹脂無捲曲短纖。

(無捲曲短纖之剖面形狀與構成)

本發明中之有機樹脂無捲曲短纖之剖面形狀之一例若為相對於纖維軸方向之直角方向之橫剖面外周為圓剖面，則可為實心纖維亦可為中空纖維，亦可為複合纖維。且纖維橫剖面形狀亦不限定為圓剖面，亦可為橢圓剖面、3~8瓣剖面等多瓣剖面、三角~八角之多角形剖面等之異型剖面。此處，所謂纖維橫剖面係表示相對於纖維軸為直角方 向之纖維剖面。且纖維織之構成亦不限於由單一成分之有機樹脂所成之纖維。本發明之無捲曲短纖亦可為由2種或3種以上之有機樹脂構成之複合纖維。其複合纖維之複合形態例示為同芯芯鞘型複合纖維、偏心芯鞘型複合纖維、並排型(side-by-side type)複合纖維、海島型複合纖維、橘瓣型(segment pie)複合纖維等。

藉由採用該等複合纖維之構成，使本發明之有機樹脂無捲曲短纖成為例如0.01dtex之細纖度之纖維，藉由熱與壓力與其他纖維接著可成為黏合纖維。

具體而言，作為含聚酯之複合纖維可列舉為配置聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯等聚對苯二甲酸烷二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丙二酯或聚萘二甲酸丁二酯等聚萘二甲酸烷二酯作為芯成分、配置共聚合聚酯或聚烯烴作為鞘成分之芯鞘型複合纖維。又，可列舉為將上述芯成分之有機樹脂配置為島成分、將上述鞘成分之有機樹脂配置於海成分之海島型複合纖維。再者，可列舉為將上述芯成分之有機樹脂配置於其一成分、將上述鞘成分之有機樹脂配置於另一成分之並排型複合纖維或橘瓣型複合纖維。該共聚合聚酯之共聚合成分可列舉為間苯二甲酸、聚乙二醇等之可與上述聚酯成分共聚合之化合物之1種或2種以上。

含聚烯烴之複合纖維可列舉為配置聚丙烯(亦可為上述任一種類之聚丙烯)作為芯成分、配置聚乙烯(亦可為上述任一種類之聚乙烯)、乙烯．丙烯無規共聚合聚 烯烴、或嵌段共聚合或無規共聚合有第三成分之聚乙烯或聚丙烯共聚合聚乙烯作為鞘成分之芯鞘型複合纖維。且，可列舉為將上述芯成分之有機樹脂配置為島成分、將上述鞘成分之有機樹脂配置為海成分之海島型複合纖維。再者，可列舉為將上述芯成分之有機樹脂配置於一成分上、將上述鞘成分之有機樹脂配置於另一成分上之並排型複合纖維或橘瓣型複合纖維。

本發明之無捲曲短纖可為未延伸狀態之短纖，亦可為經延伸之短纖。未延伸狀態之短纖適用於利用壓延輥，藉熱與壓力與其他纖維接著而作為黏合纖維使用之情況。

(無捲曲短纖之纖度、纖維長度及捲曲)

如上述之本發明之有機樹脂無捲曲極細短纖之單絲纖度為0.0001~0.6分特，較好為0.007~0.55分特，更好為0.01~0.53分特。單絲纖度未達0.0001分特時，短纖彼此之絡合變顯著，因此有由本發明之無捲曲短纖所成之不織布之質地變不良之傾向。且單絲纖度小時，就製絲技術面而言困難點較多。更具體而言，製絲步驟中發生斷絲或起毛不僅難以穩定地生產良好品質之纖維，且短纖之成本亦高故不佳。又，單纖絲度小時，切斷纖維時，切刀與纖維之接觸面積大，因纖維-金屬摩擦使排出阻力變高，就刀斷或刀鋒摩擦變大方面而言為不利之情況。然而即使單絲纖度小，在具有0.0002~0.006分特之極細纖度之無 捲曲短纖之情況，亦有透濕防水性、臭氣吸附性、微小物之捕集效率優異，可適用於磁性裝置用途等之研磨布用途、電池用隔膜用或電容用紙用途，於與上述纖度之短纖具有不同效果之情況，亦成為本發明之較佳樣態之一。另一方面，單絲纖度超過0.6分特時，難以獲得能顯現極細纖維特色之低每單位重量區域之不織布強力或紙強力或不織布等之緻密性。

再者本發明之有機樹脂無捲曲短纖之纖維長度為0.01~5.0毫米，較好為0.015~4.0毫米，更好為0.02~3.5毫米，又更好為1.0~3.3毫米。另一方面，纖維長度比5.0毫米長時，容易發生因纖維彼此絡合所致之缺陷。且，纖維長度未達0.01毫米時，以纖維長度/纖維橫剖面之以寬度或長圓直徑表示之長寬比過小，就構成不織布之纖維間結合之觀點、不織布強度之觀點而言較不佳。纖維長度係依據用途目的或加工性等任意選擇。若具有上述極細之纖度，且纖維長度為0.015~0.06mm之範圍之短纖，則即使纖維長度短，仍具有與具有極細纖度之短纖相同之效果，可為本發明之較佳樣態之一。

本發明之短纖未施以積極地捲曲，必須為無捲曲。對短纖施以捲曲時，會有分散於分散介質時難以均勻分散之情況，且由短纖製造不織布時亦有難以使不織布低單位重量化之情況。

(無捲曲短纖之切斷端係數)

本發明之有機樹脂之無捲曲短纖之用以表示切斷端不良程度之本發明所定義之切斷端係數必須為1.00~1.40。此處，為詳細說明切斷端係數，圖1中顯現本發明之無捲曲短纖之端部之示意圖。圖1中，以光學顯微鏡放大之無捲曲短纖之切斷端部側面中，將切斷端部分之與纖維軸為直角方向之最大寬度(切斷端部之形狀為圓型或略圓型時以最大直徑代用)設為b、將單絲之粗度(或單絲之纖維徑、纖維寬)設為a時，將b除以a之數值表示切斷端係數。切斷端係數意指短纖之切斷端部分之形狀相對於正常單絲粗度有多廣，可成為表示切斷端部分之形狀良好與否之指標。該指標大於1.00之短纖在切斷纖維時，因於與纖維軸為直角方向施加之壓力，使纖維潰散，成為短纖之端大幅擴大之形狀。該擴大之形狀並非僅纖維橫剖面之形狀擴大之形狀，而為亦稱為非點對稱形狀之形狀。亦即大多情況成為纖維之橫剖面為不同形狀，於纖維橫剖面為圓剖面時，大多情況前述之大幅擴大形狀無法成為圓剖面。且，纖維橫剖面為異型剖面時，大多情況前述之大幅擴大之形狀不成為其異型剖面。該指標之切斷端係數為1.00~1.40時，即使切斷端為與單絲纖維之纖維橫剖面本身不同之形狀，亦可於分散介質中均勻分散，且可抑制凝聚塊發生，仍可發揮本發明之效果。然而，該指標超過1.40時，前述大幅擴大形狀之最大寬度b變得過大而成為不良形狀。該切斷端形狀不良之短纖分散於分散介質中時，因短纖末端之突起部，而與欲分散於分散介質中之其他短纖 發生鈎絲。該鈎絲部分成為核而進一步夾帶其他正常切斷端之短纖，容易在分散介質中產生短纖之未分散塊。此種分散塊在使用本發明之無捲曲短纖製造不織布等製品時，與該製品中之外觀或性能缺點有關。因此為了減少此等缺點發生，有必要將含不良切斷端之纖維抑制在一定程度以下。本發明人等積極檢討之結果，發現藉由使前述切斷端係數成為1.00以上、1.40以下，可抑制缺陷發生，超過1.40時，具有成為切斷端具有之突起、鈎絲之原因之形狀，因而完成本發明。又，該切斷端係數為1.00時，表示所有無捲曲短纖中，短纖之切斷端部分之形狀與纖維橫剖面之形狀一致。該切斷端係數係藉通常可實施之切斷方法，不採用未達1.0之數值。此處，切斷端係數係以光學顯微鏡或掃描型電子顯微鏡觀察隨機取樣50條無捲曲短纖之切斷端側面，使用該等顯微鏡所具備之測長功能進行測定，計算其平均值進行評價。切斷端係數若為1.00~1.40，較好為1.001~1.35，更好為1.01~1.30，則顯示無凝聚塊、良好之介質分散性。亦即，1.00為如上述之最佳狀態。

(無捲曲短纖之纖維長度之偏差)

本發明之無捲曲短纖中，有必要抑制纖維長度之偏差，隨機拔取50條無捲曲短纖，測定其纖維長度時，纖維長度相對變動係數(標準偏差除以平均值之百分率)宜為0.0%~15.0%，較好為0.01%~14.0%，更好為0.1%~ 13.0%。纖維長度偏差大時，發生長寬比(纖維長度/纖維直徑)大的纖維，且在分散介質中攪拌時，纖維彼此接觸絡合之機率增大。尤其，纖度(纖維直徑)愈小，其影響愈顯著，故抑制纖維長度偏差具重要性。此處纖維長度相對變動係數係隨機取出50條短纖試料，蓋上蓋玻璃，在施加該蓋玻璃自身重量之狀態下使用光學顯微鏡或掃描型電子顯微鏡放大。利用光學顯微鏡或掃描型電子顯微鏡之測長功能測定其放大影像之纖維長度，計算其平均值與標準偏差後，根據標準偏差/平均值算出纖維長度相對變動係數。且，本發明之無捲曲短纖中，較好為延伸絲。藉由成為延伸絲，由本發明之無捲曲短纖製造濕式不織布等時，可達成充分之拉伸強度等作為不織布必要之強度。

(無捲曲短纖之水分率)

本發明之無捲曲短纖中，水分率有必要為10~200重量%。水分率未達10重量%時，短纖彼此不易集束，切斷端係數或纖維長度變動係數易成為較大數值而不佳。另一方面，水分率超過200重量%時，水自纖維束脫落增大，會有切斷步驟中之纖維束操作性惡化之情況而不佳。水分係製造短纖之步驟中，在切斷步驟前之步驟中所賦予。期望之水分率在上述範圍內而稍少時可藉由上油輥(oiling roller)調節水之賦予，在上述範圍內而稍多之情況，可藉由浸漬於水中以軋輥保持並擰絞等之方法而調節水之賦予。水分率更少時亦可採用利用噴霧而賦予水之方法。以 噴霧賦予水時，亦可在切斷步驟後之步驟中進行。水分率較好為12~150重量%，更好為13~120重量%，又更好為16~100重量%。

(有機樹脂無捲曲短纖之製造方法)

以上所述之本發明之有機樹脂無捲曲短纖可藉例如以下方法製造。

(聚酯無捲曲短纖之製造方法)

首先，針對聚酯無捲曲短纖之情況加以說明。首先，使聚酯聚合物熔融，使用習知紡絲設備自噴絲頭吐出，邊以冷風空氣冷卻邊以速度100~2000m/分鐘拉取，獲得未延伸絲。接著在70~100℃之溫水中或100~125℃之蒸汽中進行所得未延伸絲之延伸操作，並賦予油劑獲得延伸絲。進而對延伸絲進行乾燥處理及視需要之鬆弛熱處理，獲得纖維束後，將其切斷成0.01~5.0毫米之纖維長度，可獲得無捲曲短纖。

如上述，較好採用在切斷纖維束之前，對纖維束賦予水之步驟。對纖維束賦予水之方法並無特別限制，例示為在鬆弛熱處理後、供給於切刀之前，以噴霧方式、上油輥方式、浸漬方式進行水賦予之方法。其中，上油輥方式因可均勻地賦予上述範圍之水分率故較佳。又，以噴霧方式或上油輥方式賦予時，為了對纖維束均勻地賦予水，宜自纖維束之表裏兩面賦予水。

接著自纖維束將纖維切斷成特定長度之方法並無特別限制。然而，由於所謂的鍘刀式纖維束切斷裝置尤其在切斷單絲纖度小之纖維時，因纖維彎曲、壓彎，纖維無法以直角抵接於切斷刃，故有容易發生斜切或纖維長度不一致等。該鍘刀式纖維束切斷裝置由於採用設置固定刃與移動刃作為剪斷刃，對該等剪斷刃以特定切斷長度擠出纖維束而切斷之方式，故認為會發生上述之不一致。因此，本發明中之切斷端係數或纖維長度相對變動係數(纖維長度偏差)變大，故有不適當之情況。

因此，使用鍘刀式纖維束切斷裝置時，於切斷時，較好利用本身重量或切刀之按壓，以不使纖維束彎曲、壓彎之方式拘束纖維束移動。拘束纖維束之方法一般係以薄片狀物包裹纖維束之方法進行。然而，以紙包寡等之方法有無法充分拘束纖維束移動之情況。另一方面，將纖維束浸漬於水中，脫泡後凍結而製作冰柱將纖維束固定，接著以鍘刀式切斷裝置對每冰柱切斷纖維束，於切斷後去除冰(水)之切斷方法較佳。係因為該方法中，由於纖維間錯開少，故纖維長度相對變動係數(纖維長度偏差)良好，不易產生切斷端不良之故。該情況下，亦可使用乾冰柱代替冰柱。

又將纖維束切斷成特定長度之另一方法有使用將多數切刀刃朝向外側以輻射狀等間隔設置之伊斯曼(Eastman)式等之旋轉切刀之方法。該方法係將纖維束捲繞在旋轉切刀刃上，邊將捲繞於切刀刃上之纖維押向切斷刃 邊連續切斷成特定長度之方法。該切斷方法於可將切斷後之無捲曲短纖排出之切刀刃之間隔有其界限。然而，於旋轉切刀裝置之前階段，藉由使構成纖維束之各單絲以均一地無鬆弛而拉齊之狀態對纖維束施以適度張力，故具有不易發生因單絲間之錯開而發生之切斷端不良或纖維長度偏差之優點而較佳。但裝置之構造上，有時會發生切斷後之纖維之排出阻力較大之問題，或切刀刃折斷之問題。對於該等問題，為了降低排出阻力而設為擴大纖維切斷後之空間之裝置構造之構成，或為了防止切刀刃折斷而於切刀刃表面進行類鑽石塗覆，藉由降低纖維-金屬摩擦進行加工，而可穩定地獲得目標之5.0毫米以下之纖維長度的纖維或更短之3.0毫米以下之纖維長度的纖維。

此種旋轉切刀裝置一般具備切刀刃、將纖維束供給至切刀刃之饋料輥，此時將旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比(draft ratio)[(旋轉切刀之周速)/(饋料輥之周速度之比)]設定為1.01~1.05較適當。拉伸比小於1.01時，切斷長纖維時纖維束中之各單絲纖維之緊繃狀態產生偏差，易使所得短纖之纖維長度產生偏差。又，拉伸比大於1.05時，由於有纖維本身因機械拉伸而使纖維物性產生變動之可能性故不佳。亦即使用旋轉切刀裝置時，藉由如上述般設定拉伸比，可獲得纖維長度相對變動係數為0.0~15.0%之短纖。且，纖維束宜藉由對於旋轉切刀之切刀鋒以一定間隔設置之加壓輥按壓下予以切斷。藉由以加壓輥緩緩按壓纖維進行切斷，可降低切斷後之纖維通過切刀刃間時之 阻力，可抑制切斷端形狀變形。此外，藉由對於切刀刀鋒以一定間隔按壓，於連續運轉時可使捲繞於旋轉切刀上之纖維束之捲取量成為一定。係因為捲繞於最外周之纖維束隨著接近轉子中心於纖維方向被緩和後，與切刀刃接觸而切斷時，若此時纖維束之捲取量變動，則緩和程度發生偏差，而關係到纖維長度之變動之故。

(間型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖之製造方法)

接著，針對全芳香族聚醯胺無捲曲短纖之情況加以說明。以下，本發明中之全芳香族聚醯胺短纖列舉間型全芳香族聚醯胺短纖為具體例針對其製造方法，分成間型全芳香族聚醯胺製造步驟、紡絲液調製步驟、紡絲．凝固步驟、可塑延伸浴延伸步驟、洗淨步驟、飽和水蒸汽處理步驟、乾熱處理步驟、切斷步驟加以說明。

[間型全芳香族聚醯胺製造步驟]

間型全芳香族聚醯胺之製造方法並無特別限制，例如以間型芳香族二胺成分與間型芳香族二羧酸二氯化物成分作為原料，藉由溶液聚合或界面聚合等製造。例如，可採用間苯二胺與二氯化間苯二甲酸作為原料。間型全芳香族聚醯胺之聚合度以30℃之濃硫酸作為溶劑測定之固有黏度(IV)宜為1.3~3.0dL/V之範圍。

[紡絲液調製步驟]

本發明所用之間型全芳香族聚醯胺無捲縮短纖之一般製造方法之例示於下。經過以下說明之步驟，先製造長纖維。隨後，藉由將所得之長纖維交付至切斷步驟，獲得間型全芳香族聚醯胺短纖。

紡絲液調製步驟中，將間型全芳香族聚醯胺溶解於醯胺系溶劑中，調製紡絲液(間型全芳香族聚醯胺聚合物溶液)。紡絲液之調製通常使用醯胺系溶劑調製紡絲液。所使用之聚醯胺系溶劑可例示為N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAc)等。該等中就溶解性與操作安全性之觀點而言，較好使用NMP或DMAc。紡絲液之濃度就後續步驟的紡絲．凝固步驟中之凝固速度及間型全芳香族聚醯胺之溶解性之觀點而言，只要適宜選擇適當濃度即可，例如，間型全芳香族聚醯胺為聚間伸苯基間苯二甲醯胺且溶劑為NMP時，通常較好為10~30質量%之範圍。

[紡絲．凝固步驟]

紡絲．凝固步驟係將上述步驟所得之紡絲液(間型全芳香族聚醯胺聚合物溶液)紡出至凝固液中並凝固，獲得多孔質纖維狀物。紡絲裝置並無特別限制，可使用過去習知之濕式紡絲裝置。且，若為可穩定地濕式紡絲者，則紡絲噴絲頭之紡絲孔數、排列狀態、孔形狀等並無必要特別限制，例如，亦可使用孔數為500~30,000個，紡絲孔徑為0.05~0.2毫米之短纖用(短纖維用)之多孔紡絲噴絲頭 等。又，由紡絲噴絲頭紡出時之紡絲液(間型全芳香族聚醯胺聚合物溶液)之溫度宜為10~90℃之範圍。凝固浴實質上係由醯胺系溶劑與水之2成分所成之水溶液構成。該凝固浴組成中之醯胺系溶劑只要能使間型全芳香族聚醯胺溶解、與水良好混合者即無特別限制，尤其可較好地使用N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、二甲基咪唑啶酮(除1,3-二甲基-2-咪唑啶酮以外)等。醯胺係溶劑與水之混合率(重量比)較好為10/90~90/10，更好為30/70~70/30。

此外，凝固浴中亦可視需要溶解0.1~8.0重量%之無機鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽或鈣鹽。

[可塑延伸浴延伸步驟]

可塑延伸浴延伸步驟中，使由以凝固浴凝固所得之多孔質纖維狀物(絲條體)所成之纖維束成為可塑狀態後，使該纖維束於可塑延伸浴中進行延伸處理。用於獲得本發明中使用之纖維之可塑延伸浴係由醯胺係溶劑之水溶液所成，且實質上不含鹽類。該醯胺系溶劑只要能使間型全芳香族聚醯胺膨潤、且與水良好混合者即可，並無特別限制。該醯胺系溶劑可列舉為N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、二甲基咪唑啶酮等。

可塑延伸浴之溫度與組成各有密切關係，若醯胺系溶劑之質量濃度為20~70質量%，且溫度為20~70℃之範圍則可適當地使用。相較於該範圍，醯胺系溶劑 之質量濃度低時或溫度低時，多孔質纖維狀物之可塑化無法充分進展，於可塑延伸中難以成為充分延伸倍率。另一方面，相較於該範圍，在醯胺系溶劑之質量濃度高時或溫度高時，由於多孔質纖維之表面會熔解且熔著，使良好製絲變得困難。

獲得本發明所用之纖維時，較好將可塑延伸浴中之延伸倍率設為1.5~10倍之範圍，更好設為2.0~6.0倍之延伸倍率之範圍。延伸倍率未達1.5倍時，所得纖維強度、彈性率等力學特性變低，使用本發明之纖維製造不織布等時，有難以達成必要之破裂強度之情況。且難以充分促進自多孔質纖維狀物之脫溶劑，而難以使最終所得之纖維中之殘留溶劑量成為1.0質量%以下。

[洗淨步驟]

洗淨步驟係以水充分洗淨經歷上述可塑延伸浴延伸步驟之纖維。洗淨由於對所得纖維之品質面帶來影響，故較好以多段進行。尤其，洗淨步驟中之洗淨浴溫度及洗淨浴液中之醯胺系溶劑之濃度對醯胺系溶劑自纖維之抽出狀態及來自洗淨浴之水對纖維中之浸入狀態帶來影響。因此，為了使該等成為最佳狀態的目的，亦較好將洗淨步驟設為多段，且控制溫度條件及醯胺系溶劑之濃度條件。

[飽和水蒸汽處理步驟]

飽和水蒸汽處理步驟中，使洗淨步驟中經洗淨之纖維 在飽和水蒸汽中進行熱處理。藉由進行飽和水蒸汽處理，可一面抑制纖維之結晶化一面提高配向。在飽和水蒸汽環境中之熱處理相較於乾熱處理，可更均勻地熱處理至纖維束內部，可獲得均質纖維。飽和水蒸汽處理步驟中之延伸倍率與纖維強度之展現亦具有密切關係。延伸倍率只要考慮製品所要求之物性任意選擇必要倍率即可。本發明中為0.7~5.0倍之範圍，較好為1.1~2.0倍之範圍。延伸倍率未達0.7倍時，飽和水蒸汽環境中之纖維束(絲條)之收束性降低故不佳。另一方面，延伸倍率超過5.0倍時，延伸時之單絲斷頭增加，出現起毛或步驟斷絲故不佳。又，飽和水蒸汽處理時間較好為0.5~5.0秒之範圍。連續處理行進中之纖維束時，由於處理時間係依據水蒸氣處理槽中之纖維束行進距離與行進速度而決定，故只要適當調整該等而選擇最有效的處理時間即可。

[乾熱處理步驟]

乾熱處理步驟中，使經歷飽和水蒸汽處理步驟之纖維進行乾燥．熱處理。乾熱處理之方法並無特別限制，可列舉為例如使用熱板、熱輥等之方法。藉由經歷乾熱處理，最後可獲得間型全芳香族聚醯胺之長纖維。乾熱處理步驟中之熱處理溫度較好為250~400℃之範圍，更好為300~380℃之範圍。乾熱處理溫度未達250℃時，無法使多孔質纖維充分緻密化，故所得纖維之力學特性變得不足。另一方面，乾熱處理溫度超過400℃之高溫時，纖維之表面 會熱劣化，使品質下降故而不佳。

乾熱處理步驟中之延伸倍率與所得纖維之強度展現具有密切關係。延伸倍率可依據纖維所要求之強度等選擇任意倍率。其中，乾熱處理中之延伸倍率較好為0.7~4.0倍之範圍，更好為1.5~3.0倍之範圍。延伸倍率未達0.7倍時，步驟張力變低故纖維之力學特性降低，另一方面，延伸倍率超過4.0倍時，延伸時之單絲斷頭增加，發生起毛或步驟斷絲。又，此處所謂之延伸倍率與上述飽和水蒸汽處理步驟中說明相同，係以延伸處理後之纖維長度相對於處理前之纖維長度之比表示。例如，延伸倍率為0.7倍意指藉由乾熱處理步驟將纖維限制收縮處理至原長度之70%，延伸倍率1.0倍意指固定長度熱處理。乾熱處理步驟中之處理時間較好為1.0~45秒之範圍。處理時間可依據纖維束之行進速度及與熱板、熱輥等之接觸長度而調整。

[切斷步驟]

本發明之全芳香族聚醯胺無捲曲短纖中，經施以乾熱處理之間型全芳香族聚醯胺長纖維係在切斷步驟中被切斷成特定長度。此處將纖維切斷成特定長度之方法並無特別限制。然而，採用設置固定刃與移動刃作為剪斷刃，對該等剪斷刃以特定切斷長度擠出纖維束而切斷方式之所謂鍘刀式纖維束切斷裝置尤其在切斷單絲纖度小的纖維時，由於纖維彎曲、壓彎，使纖維無法以直角抵接於切斷刃，故 容易發生斜切或纖維長度不一致等之情況。因此，本發明中之切斷端係數或纖維長度相對變動係數(纖維長度偏差)變大，故有不適當之情況。以下，藉由留意與上述之聚酯無捲曲短纖相同之事項，進行同樣之切斷操作，即使在間型全芳香族聚醯胺無捲曲纖維之情況亦可獲得具有特定物性之短纖。

如上述之自間型全芳香族聚醯胺製造步驟至切斷步驟為止之步驟中，將表示間型或間型之類之表述適當置換成適當之對型或對型之類時，不用說當然表示由對應之對型全芳香族聚醯胺所成之本發明之有機樹脂無捲曲短纖之製造方法。

(聚烯烴無捲曲短纖之製造方法)

針對聚烯烴之情況之製造方法加以說明。聚烯烴無捲曲短纖之製造方法中，首先，將上述聚酯無捲曲短纖之製造方法中所用之有機樹脂由聚酯置換成期望種類之聚烯烴。再者，藉由將針對該採用之聚烯烴進行熔融紡絲時通常採用之條件之至少一部分或全部條件置換成上述聚酯無捲曲短纖之製造方法，可製造期望之聚烯烴無捲曲短纖。

(切斷步驟中之水分率與發明效果)

如上述，由聚酯、全芳香族聚醯胺、聚烯烴、其他任一種有機樹脂所成之無捲曲短纖中，供給至旋轉切刀之纖維束之水分率宜為10~200%之範圍。藉由使纖維束之水 分率成為10%以上，使纖維彼此集束、切斷時，由於對切割刀成直角且一樣地接觸，故切斷纖維時，對於切割刀以按壓一樣般地與纖維接觸。結果，切斷端係數及纖維長度相對變動係數提高。結果，所得切斷端係數及纖維長度相對變動係數良好之短纖不易發生長寬比大的纖維。結果，由於抑制與前他纖維之鈎絲，故在介質中不產生凝聚缺陷而可均勻分散。另一方面，水分率超過200%時，水自絲束(tow)或纖維束狀態之脫離增多，使步驟之操作性惡化，故水分率成為至多200%較適宜。此外，藉由將切斷纖維之步驟之纖維束之水分率保持在上述數值範圍內，亦可使所得有機樹脂無捲曲短纖之水分率成為上述數值範圍。又，在不損及本發明效果之範圍內，由有機樹脂所成之無捲曲短纖之表面亦可利用分散劑、耐光劑、平滑劑、接著劑、及複合該等而成之劑類等之表面處理劑進行處理。該等中，於聚酯無捲曲短纖、聚烯烴無捲曲短纖之情況，較好賦予對有機樹脂與分散介質二者具親和性之聚酯．聚醚共聚物。

[產業上之可利用性]

本發明之有機樹脂無捲曲短纖在濕式不織布或短纖補強樹脂用途中使用時，可均勻分散於分散介質中且可抑制凝聚塊發生。結果，使用該無捲曲短纖作為材料獲得之不織布等成為短纖均勻分散而成之不織布。結果，可獲得無微小短纖之分散斑、單位面積重量/厚度偏差之 缺陷、且通氣性、通液性等均勻且良好之不織布。再者加工該不織布等獲得之最終製品之缺陷少，可提高最終製品物性之信賴性(與品質保證有關之信賴)，同時可提高中間製品(不織布、樹脂成型體等)之良率。故本發明就省資源/經濟之觀點而言具有大的助益。

實施例

以下為了具體說明本發明之構成及效果，而列舉實施例等，但本發明並不受該等實施例之任何限制。又，所謂份只要無特別指明則表示重量份，實施例及比較例中之各物性值係依據以下方法測定。

(1)固有黏度：[η]

於聚酯纖維之情況，將纖維(聚合物)樣品0.12g溶解於10mL之四氯乙烷/苯酚混合溶劑(容量比1/1)中，在35℃測定固有黏度(dL/g)。又，於全芳香族聚醯胺纖維之情況，將纖維(聚合物)溶解於97質量%濃硫酸中，使用奧士華黏度計(ostwald viscometer)在30℃測定。

(2)熔融流動速率：MFR

熔融流動速率係依據日本工業規格JIS K 7210之條件4(測定溫度190℃，荷重21.18N)測定。又，熔融流動速率係以正要熔融紡絲前之聚合物顆粒作為試料所測定之值。

(3)熔點：Tm

使用TA Instruments製之TA-2920示差掃描熱量測定計DSC。測定係使聚合物試料10mg在氮氣環境下，以升溫速度10℃/分鐘自室溫升溫至260℃，將結晶熔解吸熱峰之峰頂溫度定義為熔點。

(4)單絲纖度

依據日本工業規格JIS L 1015：2005 8.5.1 A法所記載之方法測定。亦即，利用以下方法測定。將少許量之纖維試料以金屬梳平行拉伸，將其鋪在置於切斷台上之呢絨紙上。以適度之力使纖維試料筆直地張開之狀態壓著量規板，以安全剃刀等之刀刃切斷成30mm之長度。計算纖維且以300條為一組，測量其質量，求出表觀纖度。由其表觀纖度與另外測定之平衡水分率，以下式算出公量纖度。算出公量纖度5次之平均值。

F=[(100+R0)(100+Rc)]×D

F：公量纖度

D：表觀纖度

R0：公定水分率(%)(日本工業規格JIS L 0105 4.1所規定之值)

Rc：平衡水分率(%)

(5)切斷端係數

隨機取出無捲曲短纖50條，蓋上蓋玻璃，在施加該蓋玻璃本身重量之狀態下以光學顯微鏡或掃描型電子顯微鏡放大，利用光學顯微鏡或掃描型電子顯微鏡之測長功能，分別測定如附圖1所示之切斷端之最大直徑b、單絲之纖維徑a，且由以下之式計算切斷端係數。

切斷端係數=b/a

切斷端係數評價係以針對各纖維所得之數值之平均值進行。

(6)纖維長度相對變動係數

隨機取出無捲曲短纖50條，蓋上蓋玻璃，在施加該蓋玻璃本身重量之狀態下以光學顯微鏡或掃描型電子顯微鏡放大，利用光學顯微鏡或掃描型電子顯微鏡之測長功能，測定纖維長度，計算其平均值與標準偏差後，以下式算出纖維長度相對變動係數(CV%)。

纖維長度相對變動係數(CV%)=(纖維長度之標準偏差)/(纖維長度之平均值)×100%

(7)水分率

使含水分之約100g纖維在120℃之熱風循環式乾燥機中乾燥至絕對乾燥。由乾燥前之試料重量W0與乾燥後之試料重量W1，以下式求出。

水分率(%)=[(W0-W1)/W1]×100

(8)水中分散性

為了根據切斷端或纖維長度判斷纖維有無凝聚缺陷，而評價所得纖維於水中之分散性。將500cc之軟化水倒入1000cc燒杯中，於其中放入0.5g之切斷成特定纖維長度之纖維，以磁攪拌機(攪拌子)在常溫下攪拌20分鐘。將其以具有0.15毫米見方之網眼之金屬網過濾，計算殘留在該金屬網上之具有1平方毫米以上大小之纖維塊數量，纖維塊為3個以下時以○標記表示，見到3~5個時以△標記表示，見到5個以上時以×標記表示。

實施例1

在290℃下使含有0.3重量%二氧化鈦、固有黏度為0.64dL/g之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)顆粒熔融，且自具有3000個圓孔之紡絲噴絲頭以吐出量450g/分鐘吐出，且以1320m/分鐘之速度抽取該絲，獲得單絲纖度1.14分特之聚對苯二甲酸乙二酯未延伸絲。將該未延伸絲拉齊，作成14萬分特之絲束，在溫水中以總延伸倍率2.51倍之方式進行2段延伸後，賦予相對於聚酯纖維重量0.3重量%之聚酯．聚醚共聚物。賦予聚酯．聚醚共聚物後，在120℃於鬆弛狀態進行乾燥、熱定型，獲得單絲纖度0.51分特之無捲曲之延伸聚對苯二甲酸乙二酯纖維束。以使所得延伸聚對苯二甲酸乙二酯纖維束成為水分率15%之方式以上油輥賦予水，且以使短纖之纖維長度成為3.0毫米之方式，使用刀刃間隔3.0毫米之伊斯曼式旋轉切刀型纖維 切斷裝置切斷纖維。該切斷時，將旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比設定為1.02，邊以加壓輥將纖維束壓向切刀刃邊切斷纖維。所得聚酯無捲曲短纖之纖度、水分率、切斷端係數、纖維長度相對變動係數、水中分散性等之評價結果示於表1。

實施例2

除了以使短纖之纖維長度成為1.5毫米之方式切斷以外，餘進行與實施例1相同之操作，獲得無捲曲短纖。所得聚酯無捲曲短纖之評價結果示於表1。

實施例13

將實施例1所得之無捲曲之延伸聚對苯二甲酸乙二酯纖維束浸漬於水中且以軋輥夾住擰絞，將水分率設為30%後，使其以4條並排配置製作纖維束。將該纖維束浸漬於被填充於圓筒狀容器內之煮沸處理水中之狀態下，在-12℃之環境溫度下以15小時進行結冰，獲得以冰包裹之纖維束。以調整為纖維長度1.5毫米之習知鍘刀式纖維束切斷裝置(小野打製作所，型號：D100)切斷以冰包裹之纖維束。冰溶解後所得之聚酯無捲曲短纖之評價結果示於表1。以下，形成該實施例3~實施例5中進行之以冰包裹之纖維束，以鍘刀切刀切割之切割方式在表1、表3中表示為「冰柱化+鍘刀」。

實施例4

藉以下操作自海島型複合纖維製造極細長纖維束。選擇在285℃下之熔融黏度為120Pa．sec之聚對苯二甲酸乙二酯作為島成分、選擇使4%之數平均分子量4000之聚乙二醇、9mol%之5-鈉磺基間苯二甲酸共聚合之在285℃之熔融黏度為135Pa．sec的改質共聚合聚對苯二甲酸乙二酯作為海成分。接著，以海成分：島成分之重量比率為30：70使用島數400之複合纖維用紡絲噴絲頭，以紡絲速度1500m/min進行熔融紡絲，且以3.9倍延伸獲得超極細纖維前驅物纖維(海島型複合纖維)。將延伸後之超極細纖維前驅物纖維集束，獲得50萬分特之纖維束後，使所得纖維束在75℃下、4重量%之氫氧化鈉水溶液中、以成為浸漬時間15分鐘之方式調整速度，並浸漬、通過。其結果，自超級細纖維前驅物纖維之纖維束獲得經減量27.6重量%之超極細長纖維束(單絲之纖維直徑750奈米，0.0056分特)。

將該超級細長纖維束浸漬於水中以軋輥夾住擰絞，使水分率成為100%後，使其4條並排配置製作纖維束。將該纖維束浸漬於被填充於圓筒狀容器內之煮沸處理水中之狀態，在-12℃之環境溫度以15小時進行結冰，獲得以冰包裹之纖維束。以調整為纖維長度0.05毫米之習知鍘刀式纖維束切斷裝置(小野打製作所，型號：D100)切斷以冰包裹之纖維束。冰溶解後所得聚酯無捲曲短纖之評價結果示於表1。

實施例5

實施例4中，除了使用島數1500之噴絲頭，以成為單絲纖度0.0004分特(纖維直徑200奈米)、纖維長度為0.02毫米之方式進行紡絲、延伸、切斷以外，餘進行與實施例4相同之操作。所得聚酯無捲曲短纖之評價結果示於表1。

比較例1

使實施例1所得之無捲曲之延伸聚對苯二甲酸乙二酯纖維束經10條集束成為140萬分特後以紙包裹。接著，以調整為纖維長度為3.0毫米之習知之鍘刀式纖維束切斷裝置(小野打製作所，型號：D100)切斷所包裹之纖維束，獲得無捲曲短纖。所得聚酯無捲曲短纖之評價結果示於表2。

比較例2

除了以使短纖之纖維長度成為1.5毫米之方式切斷以 外，餘進行與比較例1相同之操作，獲得無捲曲短纖。所得聚酯無捲曲短纖之評價結果示於表2。

比較例3

除了將旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比設定為0.98進行切斷以外，餘進行與實施例1相同之操作，獲得無捲曲短纖。所得聚酯無捲曲短纖之評價結果示於表2。

實施例6 [紡絲液調製步驟]

於具備溫度計、攪拌裝置及原料投入口之反應容器中饋入以分子篩脫水之N-甲基-2-吡咯啶酮(以下簡稱為「NMP」)815份，使間苯二胺108份溶解於該NMP中後，冷卻至0℃。於攪拌下將經蒸餾純化且於氮氣環境中粉碎之氯化間苯二甲酸203份添加於該冷卻之間苯二胺溶液中使之反應。反應溫度上升至約50℃，在該溫度持續攪拌60分中，再加溫至60℃反應60分鐘。

反應結束後，將氫氧化鉀70份以微粉末狀添 加於聚合溶液中，以60分鐘中和溶解(1次中和)。將剩餘之氫氧化鉀4份分散於NMP 83份中，調製漿液，邊攪拌邊將所調製之漿液(中和劑)添加於上述1次中和之聚合溶液中(2次中和)。2次中和係在40~60℃攪拌約60分鐘實施，調製氫氧化鈣完全溶解之聚合物溶液(紡絲液)。

聚合物溶液(紡絲液)之聚合物濃度(亦即聚合物相對於聚合物與NMP之合計100重量份之重量份數)為14，生成之聚間伸苯基間苯二甲醯胺聚合物之固有黏度(IV)為2.37dL/g。此外，該聚合物溶液(紡絲液)之氯化鈣濃度及水之濃度相對於聚合物100份，氯化鈣為46.6份、水為15.1份。

[紡絲．凝固步驟]

自孔徑0.07毫米、孔數500之噴絲口，將上述紡絲液調製步驟中調製之紡絲液吐出於浴溫度40℃之凝固浴中進行紡絲。凝固液之組成為水、NMP、氯化鈣之質量比率為48：48：4之液體，以浸漬長度(有效凝固浴長度)70cm、絲速5m/分鐘通過凝固浴中。凝固浴上之多孔質纖維狀物之密度為0.71g/cm³。

[可塑延伸浴延伸步驟]

接著，在可塑延伸浴中以3.0倍之延伸倍率進行延伸。此時使用可塑延伸浴之組成為水、NMP、氯化鈣之質量比率為44：54：2之液體，溫度為40℃。

[洗淨步驟]

經可塑延伸之纖維束在30℃之冷水中進行充分水洗後，再於60℃之溫水中充分洗淨。確認洗淨後之冷水及溫水中之醯胺系溶劑之濃度充分降低。

[飽和水蒸汽處理步驟]

接著，於保持於飽和水蒸汽壓力0.05MPa之容器中，以延伸倍率1.1倍，利用飽和水蒸汽進行熱處理。熱處理係以飽和水蒸汽處理纖維束約1.0秒之方式調整纖維束之行進距離、纖維束之行進速度等之條件。

[熱乾處理步驟]

接著，在表面溫度360℃之熱板上，以延伸倍率1.0倍(固定長度)進行乾熱處理後，捲取所得聚間伸苯基間苯二甲醯胺纖維。

[長纖維之物性]

所得聚間伸苯基間苯二甲醯胺延伸纖維係充分緻密化、纖度0.8分特、密度1.33g/cm³、拉伸強度3.68N/dtex、伸長度42%，顯示良好的力學特性，品質亦無偏差，完全未見到異常絲發生。

[切斷步驟]

自上述所得之進行乾熱處理後捲取之聚間伸苯基間苯二甲醯胺纖維製作纖維束。以使水分率成為15%之方式對所得纖維束賦予水。接著，以使短纖之纖維長度成為3.0毫米之方式，使用刀刃間隔3.0毫米之伊斯曼式旋轉切刀型纖維切斷裝置，將旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比設定為1.02，邊以加壓輥將纖維束按壓向切刀刃邊切斷纖維束。所得間型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖之纖度、水分率、切斷端係數、纖維長度相對變動係數、水中分散性等之評價結果示於表3。

實施例7

使自實施例6所得之進行乾熱處理後捲取、並賦予水之聚間伸苯基間苯二甲醯胺纖維製作之纖維束4條並排配置，製作纖維束。將該4條並排配置之纖維束以浸漬於被填充於圓筒狀之容器內之煮沸處理水中之狀態下，在-12℃之環境溫度下以15小時進行結冰，獲得以冰包裹之纖維束。以調整為纖維長度1.0毫米之習知鍘刀式纖維束切斷裝置(小野打製作所，型號：D100)切斷以冰包裹之纖維束。冰溶解後所得間型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖之評價結果示於表3。

實施例8

除了以使短纖之纖維長度成為0.02毫米之方式切斷以外，餘進行與實施例7相同之操作。冰溶解後所得之間 型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖之評價結果示於表3。

比較例4

使自實施例6所得之進行乾熱處理後捲取、賦予水之聚間伸苯基間苯二甲醯胺纖維製作之纖維束，使用調整為纖維長為3.0毫米之習知之鍘刀式纖維束切斷裝置(小野打製作所，型號：D100)予以切斷，獲得無捲曲短纖。所得間型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖之評價結果示於表4。

比較例5

使自實施例6所得之進行乾熱處理後捲取、賦予水之聚間伸苯基間苯二甲醯胺纖維製作之纖維束，使用調整為纖維長為1.0毫米之習知之鍘刀式纖維束切斷裝置(小野打製作所，型號：D100)予以切斷，獲得無捲曲短纖。所得間型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖之評價結果示於表4。

比較例6

除了將旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比設定為0.98而切斷以外，餘進行與實施例6相同之操作，獲得無捲曲短纖。所得間型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖之評價結果示於表4。

實施例9

選擇MFR為20g/10min、熔點Tm為131℃之高密度聚乙烯(HDPE)作為低熔點熱接著成分，選擇MFR為39g/10min、Tm為160℃之等規聚丙烯(PP)作為纖維形成性成分。各以不同擠出機使該等聚烯烴熔融，各作成245℃之熔融聚合物，將HDPE作為鞘成分、將PP作為芯成分、將複合比率設為鞘：芯=50：50(重量比)，使用具有1336孔圓形吐出孔之同心芯鞘型複合紡絲噴絲頭，進行複合化且熔融吐出。該熔融吐出時，噴絲頭溫度為260℃、吐出量為190g/分鐘。再者，使吐出聚合物在噴絲頭下31mm之位置以27℃之冷卻風空氣冷卻，相對於絲條以上油輥賦予聚醚．聚酯共聚物乳液後，以1300m/分鐘捲取，獲得未延伸絲。使該未延伸絲集束，在95℃之溫 水中以4.10倍進行延伸，且賦予作為延伸油劑之聚醚．聚酯共聚物後，在105℃乾燥60分鐘，獲得單絲纖度0.32分特、總纖度7萬丹尼爾之聚乙烯/聚丙烯複合纖維束。以使水分率成為15%之方式以上油輥對所得複合纖維束賦予水，以使短纖之纖維長度成為3.0毫米之方式，以刀刃間隔3.0毫米之伊斯曼式旋轉切刀型纖維切斷裝置，切斷纖維。該切斷時，旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比設定為1.02，邊以加壓輥將纖維束按壓向切刀刃邊切斷纖維束。所得聚烯烴無捲曲短纖之纖度、水分率、切斷端係數、纖維長度相對變動係數、水中分散性等之評價結果示於表3。

實施例10

選擇MFR為39g/10min、熔點Tm為160℃之等規聚丙烯(PP)作為構成短纖之有機樹脂。接著，以擠出機使該PP熔融，作成255℃之熔融聚合物，使用具有3000孔圓形吐出孔之紡絲噴絲頭熔融吐出。此時，噴絲頭溫度為260℃、吐出量為190g/分鐘。再者，使吐出聚合物在噴絲頭下25mm之位置以27℃之冷卻風空氣冷卻，以1300m/分鐘捲取，獲得未延伸絲。使該未延伸絲集束，在95℃之溫水中以2.70倍進行延伸後，賦予作為延伸油劑之聚醚．聚酯共聚物。隨後，在110℃乾燥60分鐘，獲得單絲纖度0.30分特、總纖度7萬丹尼爾之聚丙烯纖維束。以使水分率成為15%之方式以上油輥對所得聚丙烯纖維束 賦予水，以使短纖之纖維長度成為3.0毫米之方式，以刀刃間隔3.0毫米之伊斯曼式旋轉切刀型纖維切斷裝置，切斷纖維。該切斷時，旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比設定為1.02，邊以加壓輥將纖維束按壓向切刀刃邊切斷纖維。所得聚丙烯無捲曲短纖之評價結果示於表5。

實施例11

選擇MFR為20g/10min、熔點Tm為131℃之高密度聚乙烯(HDPE)作為構成短纖之有機樹脂。接著，以擠出機使該HDPE熔融，作成210℃之熔融聚合物，使用具有144孔圓形吐出孔之紡絲噴絲頭熔融吐出。此時，噴絲頭溫度為210℃、吐出量為15g/分鐘。再者，使吐出聚合物在噴絲頭下25mm之位置以27℃之冷卻風空氣冷卻，以1000m/分鐘捲取，獲得未延伸絲。使該未延伸絲集束，在95℃之溫水中以3.60倍延伸後，賦予作為延伸油劑之聚醚．聚酯共聚物。隨後，在105℃乾燥60分鐘，獲得單絲纖度0.32分特、總纖度7萬丹尼爾之聚乙烯纖維束。以使水分率成為15%之方式以上油輥對所得聚丙烯纖維束賦予水，以使短纖之纖維長度成為3.0毫米之方式，以刀刃間隔3.0毫米之伊斯曼式旋轉切刀型纖維切斷裝置切斷纖維。該切斷時，旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比設定為1.02，邊以加壓輥將纖維束按壓向切刀刃邊切斷纖維。所得聚丙烯無捲曲短纖之評價結果示於表5。

比較例7

使實施例9所得之賦予水後之無捲曲聚丙烯/聚乙烯芯鞘複合纖維束經20條集束作成140萬分特後以紙包裹。接著，以調整為纖維長度為3.0毫米之習知之鍘刀式纖維束切斷裝置(小野打製作所，型號：D100)切斷經包裹之芯鞘型纖維束，獲得無捲曲短纖。所得聚丙烯/聚乙烯芯鞘型複合短纖之評價結果示於表6。

比較例8

使實施例10所得之賦予水後之聚丙烯纖維束經20條集束作成140萬分特後以紙包裹。接著，以調整為纖維長度為3.0毫米之習知之鍘刀式纖維束切斷裝置(小野打製作所，型號：D100)切斷經包裹之聚丙烯纖維束，獲得無捲曲短纖。所得聚丙烯無捲曲短纖之評價結果示於表6。

比較例9

使實施例11所得之賦予水後之聚乙烯纖維束經20條集束作成140萬分特後以紙包裹。接著，以調整為纖維長 度為3.0毫米之習知鍘刀式纖維束切斷裝置(小野打製作所，型號：D100)切斷經包裹之聚乙烯纖維束，獲得無捲曲短纖。所得聚乙烯無捲曲短纖之評價結果示於表6。

比較例10

除了將旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比設定為0.98進行切斷以外，餘進行與實施例9相同之操作，獲得無捲曲短纖。所得聚乙烯/聚丙烯芯鞘型複合無捲曲短纖之評價結果示於表7。

比較例11

除了將旋轉切刀與饋料輥間之拉伸比設定為0.98進行切斷以外，餘進行與實施例10相同之操作，獲得無捲曲短纖。所得聚聚丙烯無捲曲短纖之評價結果示於表7。

比較例12

除了以使水分率成為1.0%之方式以噴霧賦予水後，供給至旋轉切刀進行切斷以外，餘進行與實施例1相同之 操作，獲得無捲曲短纖。所得聚酯無捲曲短纖之評價結果示於表7。

a‧‧‧單絲之纖維直徑

b‧‧‧纖維切斷端之最大寬度(切斷端之形狀為圓形或略圓形時為最大直徑)

Claims (4)

1. 一種有機樹脂無捲曲短纖，其纖度為0.0001~0.6分特(decitex)、纖維長度為0.01~5.0毫米、水分率為10~200重量%、以下述定義之切斷端係數為1.00~1.40、纖維長度相對變動係數(CV%)為0.0~15.0%，[此處，切斷端係數、纖維長度相對變動係數定義如下，(1)切斷端係數=b/a(無捲曲短纖之單絲纖維徑設為a，切斷端之最大直徑設為b)，(2)纖維長度相對變動係數(CV%)=(纖維長度之標準偏差)/(纖維長度之平均值)×100(%)(1)、(2)之單絲測定數均為50條]。
2. 如請求項1之有機樹脂無捲曲短纖，其中無捲曲短纖為聚酯無捲曲短纖、全芳香族聚醯胺無捲曲短纖或聚烯烴無捲曲短纖。
3. 如請求項1~2中任一項之有機樹脂無捲曲短纖，其中無捲曲短纖係聚對苯二甲酸乙二酯無捲曲短纖、聚對苯二甲酸丙二酯無捲曲短纖、聚對苯二甲酸丁二酯無捲曲短纖、聚萘二甲酸乙二酯無捲曲短纖、聚萘二甲酸丙二酯無捲曲短纖、聚萘二甲酸丁二酯無捲曲短纖、間型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖、對型全芳香族聚醯胺無捲曲短纖、聚乙烯無捲曲短纖或聚丙烯無捲曲短纖。
4. 如請求項1之有機樹脂無捲曲短纖，其中無捲曲短 纖係由2種或3種以上之有機樹脂所構成之複合纖維。