TW201629286A - 布帛及纖維製品 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題係提供不僅具有難燃性亦具有富耐久性的吸水性之布帛及纖維製品，解決手段為對包含聚芳醯胺纖維之布帛賦予親水化劑。

Description

布帛及纖維製品
本發明係關於不僅具有難燃性亦具有富耐久性的吸水性之布帛及纖維製品。
過去，由於包含聚芳醯胺纖維之布帛係難燃性優異，因而已用於消防服或作業衣著之用途。此外，消防隊員或作業者在溫度或濕度較高的環境下進行活動之機會較多，會有發汗之問題。然而，防護消防隊員或作業者免於火焰等係較為優先，布帛的著用舒適性迄今為止很少被考慮到。
另一方面，作為提高發汗時的著用舒適性之布帛，已提案有效率地吸取所產生的汗之布帛(參照例如專利文獻1)。
然而，不僅具有難燃性亦具有富耐久性的吸水性之布帛迄今為止很少被提案。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本專利特開2011-94285號公 報
本發明係有鑑於上述背景而完成者，其目的在於提供不僅具有難燃性亦具有富耐久性的吸水性之布帛及纖維製品。
本發明者等人為了達成上述課題而進行深入檢討之結果，發現藉由對包含聚芳醯胺纖維之布帛賦予親水化劑，可獲得不僅具有難燃性亦具有富耐久性的吸水性之布帛，並藉由進一步反覆進行深入檢討而完成本發明。
如此，根據本發明，可提供「一種布帛，係包含聚芳醯胺纖維之布帛，其特徵為經賦予親水化劑而形成」。
此時，在前述聚芳醯胺纖維中，較佳係包含間位系聚芳醯胺纖維30~97重量%、對位系聚芳醯胺纖維3~70重量%。
此外，前述間位型全芳香族聚醯胺纖維的結晶化度較佳為15~25%之範圍內。此外，形成前述間位型全芳香族聚醯胺纖維之間位型全芳香族聚醯胺較佳係在包含下述式(1)所示之重複結構單元之芳香族聚醯胺骨架中，使與重複結構之主要構成單元不同的芳香族二胺成 分、或芳香族二羧酸鹵化物成分作為第3成分以相對於芳香族聚醯胺之重複結構單元的總量而言成為1~10莫耳%之方式進行共聚而成之間位型全芳香族聚醯胺。
-(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)-...式(1)
此處，Ar1係在間位配位或平行軸方向以外具有鍵結基之2價芳香族基。
此時，較佳係作為第3成分之芳香族二胺為式(2)、(3)，或芳香族二羧酸鹵化物為式(4)、(5)。
H2N-Ar2-NH2...式(2)
H2N-Ar2-Y-Ar2-NH2...式(3)
XOC-Ar3-COX...式(4)
XOC-Ar3-Y-Ar3-COX...式(5)
此處，Ar2係與Ar1不同的2價芳香族基，Ar3係與Ar1不同的2價芳香族基，Y係選自氧原子、硫原子、伸烷基所成群之至少1種原子或官能基，X表示鹵素原子。
此外，前述間位型芳香族聚醯胺纖維的殘存溶媒量較佳為0.1重量%以下。此外，布帛較佳係進一步包含導電性纖維。此外，布帛較佳係進一步包含聚酯纖維。此外，前述聚酯纖維較佳係含有難燃劑之聚酯纖維。此外，前述聚芳醯胺纖維及/或前述導電性纖維及/或前述聚酯纖維較佳係作為紡織紗包含在布帛中。此外，前述 聚芳醯胺纖維及前述聚酯纖維較佳係作為混紡紗包含在布帛中。此外，布帛較佳係具有雙層織物組織。此外，前述親水化劑較佳為聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯之衍生物或聚對酞酸乙二酯-聚乙二醇共聚物或水溶性聚胺基甲酸酯。此外，布帛的基重較佳為130~260g/m2之範圍內。此外，較佳係對布帛實施染色加工。此外，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰較佳為2.0秒以下。此外，依AATCC79所規定之吸水性能較佳為10秒以下。此外，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後，依AATCC79所規定之吸水性能較佳為30秒以下。
此外，根據本發明，可提供一種纖維製品，其係使用前述布帛所形成，且選自防護服、消防防火服、消防活動服、救助服、工作服、警察制服、自衛隊衣服、及軍服所成群之任一者。
根據本發明，可獲得不僅具有難燃性亦具有富耐久性的吸水性之布帛及纖維製品。
圖1係實施例3中所使用之織物組織圖。
以下，針對本發明之實施形態詳細地進行說明。
首先，本發明之布帛係包含聚芳醯胺纖維(全芳香族聚醯胺纖維)。在布帛中不包含聚芳醯胺纖維之情況，無法獲得充分的難然性，較不佳。
作為該種聚芳醯胺纖維，可為間位系聚芳醯胺纖維，亦可為對位系聚芳醯胺纖維。
作為間位系聚芳醯胺纖維，原著型、染色型皆可。包含難燃劑之難燃型亦可。再者，間位系聚芳醯胺纖維的殘留溶媒係越少越好。因該殘留溶媒較少者纖維本身的自行消火性較高，故較佳為1重量%以下(更佳為0.3重量%以下)。
該種間位系聚芳醯胺纖維係構成主骨架之芳香環藉由醯胺鍵鍵結至間位而形成者，聚合物之總重複單元的85莫耳%以上係以屬於間伸苯基異酞醯胺(metaphenylene isophthalamide)單元者為對象。特定而言，較佳為聚間伸苯基異酞醯胺均聚物。作為以總重複單元的15莫耳%以下(較佳為5莫耳%以下)共聚而得之第3成分，可例示後述者。舉例而言。作為二胺成分，可列舉對苯二胺、3,4’-二胺基二苯醚、4,4’-二胺基二苯醚、對二甲苯二胺、聯苯二胺、3,3’-二氯聯苯胺、3,3’-二甲基聯苯胺、3,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基甲烷、1,5-萘二胺等芳香族二胺。此外，作為另外的酸成分，可列舉例如對酞酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸等 芳香族二羧酸。此外，此等芳香族二胺及芳香族二羧酸，其芳香族環的氫原子之一部分亦可經鹵素原子或甲基等烷基所取代。在聚合物之總末端的20%以上係經苯胺等一價二胺或一價羧酸成分封鎖之情況，特定而言，即便在高溫下長時間保持，纖維的強力降低亦變小，故而較佳。在該種間位系聚芳醯胺纖維中，為了保持碳黑等顏料或機能特性，亦可包含難燃劑或紫外線吸收劑或其他機能劑。另外，作為該種間位系聚芳醯胺纖維，就市售品而言，有Conex(註冊商標)、Nomex(註冊商標)等。
此種間位型全芳香族聚醯胺可藉由過去以來所公知的界面聚合法予以製造，就該聚合物的聚合度而言，較佳可使用以0.5g/100ml之濃度的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液所測定而得之固有黏度(I.V.)為1.3~1.9dl/g之範圍者。
在上述間位型全芳香族聚醯胺中亦可含有烷基苯磺酸鎓鹽。作為烷基苯磺酸鎓鹽，較佳可例示己基苯磺酸四丁基鏻鹽、己基苯磺酸三丁基苄基鏻鹽、十二基苯磺酸四苯基鏻鹽、十二基苯磺酸三丁基四癸基鏻鹽、十二基苯磺酸四丁基鏻鹽、十二基苯磺酸三丁基苄基銨鹽等化合物。該等之中，十二基苯磺酸四丁基鏻鹽、或十二基苯磺酸三丁基苄基銨鹽係由於容易取得，熱安定性亦良好，而且對N-甲基-2-吡咯啶酮之溶解度亦較高，因而特佳可例示該等。
上述烷基苯磺酸鎓鹽的含有比例，為了獲得 充分的染色性之改良效果，較佳係相對於聚間伸苯基異酞醯胺而言為2.5莫耳%以上，較佳為在3.0~7.0莫耳%之範圍。
此外，作為將聚間伸苯基異酞醯胺與烷基苯磺酸鎓鹽進行混合之方法，可使用在溶媒中混合聚間伸苯基異酞醯胺，予以溶解，並且再將烷基苯磺酸鎓鹽溶解於溶媒中之方法等，其皆可使用。依此所獲得之原液係藉由過去以來所公知的方法形成為纖維。
間位型全芳香族聚醯胺纖維中所使用之聚合物，在使染著性或耐變褪色性提升等之目的下，亦能夠在包含下述式(1)所示之重複結構單元之芳香族聚醯胺骨架中，使與重複結構之主要構成單元不同的芳香族二胺成分、或芳香族二羧酸鹵化物成分作為第3成分以相對於芳香族聚醯胺之重複結構單元的總量而言成為1~10莫耳%之方式進行共聚。
-(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)-...式(1)
此處，Ar1係在間位配位或平行軸方向以外具有鍵結基之2價芳香族基。
此外，亦能夠作為第3成分進行共聚。作為式(2)、(3)所示之芳香族二胺之具體例，可列舉例如對苯二胺、氯苯二胺、甲基苯二胺、乙醯基苯二胺、胺基茴香胺、聯苯胺、雙(胺基苯基)醚、雙(胺基苯基)碸、二胺基苯甲醯苯胺、二胺基偶氮苯等。作為如式 (4)、(5)所示之芳香族二羧酸二氯化物之具體例，可列舉例如對酞酸氯化物、1,4-萘二羧酸氯化物、2,6-萘二羧酸氯化物、4,4’-聯苯二羧酸氯化物、5-氯異酞酸氯化物、5-甲氧基異酞酸氯化物、雙(氯羰基苯基)醚等。
H2N-Ar2-NH2...式(2)
H2N-Ar2-Y-Ar2-NH2...式(3)
XOC-Ar3-COX...式(4)
XOC-Ar3-Y-Ar3-COX...式(5)
此處，Ar2係與Ar1不同的2價芳香族基，Ar3係與Ar1不同的2價芳香族基，Y係選自氧原子、硫原子、伸烷基所成群之至少1種原子或官能基，X表示鹵素原子。
此外，間位型全芳香族聚醯胺纖維的結晶化度，就染料的吸盡性良好，且在較少的染料下或即便染色條件較弱亦容易調整成目標色之方面而言，較佳為5~35%。再者，就不易引起染料的表面偏在且耐變褪色性亦較高之方面及亦可確保實用上必要的尺寸安定性之方面而言，更佳為15~25%。
此外，間位型全芳香族聚醯胺纖維的殘存溶媒量，就不會損及間位型全芳香族聚醯胺纖維之優異的難燃性能之方面及不易引起染料的表面偏在且耐變褪色性亦較高之方面而言，較佳為0.1重量%以下。
前述間位型全芳香族聚醯胺纖維可藉由以下方法予以製造，特定而言，可藉由後述之方法，將結晶化 度或殘存溶媒量設成上述範圍。
作為間位型全芳香族聚醯胺聚合物之聚合方法，無須特別限定，可使用例如日本專利特公昭35-14399號公報、美國專利第3360595號公報、日本專利特公昭47-10863號公報等中所記載之溶液聚合法、界面聚合法。
作為紡紗溶液，無須特別限定，可使用以上述溶液聚合或界面聚合等所獲得之包含芳香族共聚醯胺聚合物之醯胺系溶媒溶液，亦可使用自上述聚合溶液中單離該聚合物，並將其溶解於醯胺系溶媒中而成者。
此處，作為所使用之醯胺系溶媒，可例示N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、二甲基亞碸等，特佳為N,N-二甲基乙醯胺。
如上述所獲得之共聚芳香族聚醯胺聚合物溶液係藉由進一步包含鹼金屬鹽或鹼土金屬鹽而安定化，其能夠在更高濃度、低溫下使用，為較佳。鹼金屬鹽及鹼土金屬鹽相對於聚合物溶液的總重量而言較佳為1重量%以下(更佳為0.1重量%以下)。
在紡紗/凝固步驟中，係將上述所獲得之紡紗液(間位型全芳香族聚醯胺聚合物溶液)在凝固液中紡出並使其凝固。
作為紡紗裝置，並無特別限定，可使用過去公知的濕式紡紗裝置。此外，只要是可安定進行濕式紡紗者，紡紗金屬口的紡紗孔數、配列狀態、孔形狀等即無須 特別限制，可使用例如孔數1000~30000個、紡紗孔徑0.05~0.2mm的人造短纖維用多孔紡紗金屬口等。
此外，由紡紗金屬口進行紡出時之紡紗液(間位型全芳香族聚醯胺聚合物溶液)的溫度較佳為20~90℃之範圍。
作為為了獲得纖維而使用之凝固浴，係在浴液溫度10~50℃之範圍中使用實質上不含無機鹽，且醯胺系溶媒(較佳為NMP)的濃度為45~60重量%之水溶液。醯胺系溶媒(較佳為NMP)的濃度未滿45重量%時，表皮會變成較厚的結構，會有在洗淨步驟中之洗淨效率降低，難以使纖維的殘存溶媒量減低之疑慮。另一方面，在醯胺系溶媒(較佳為NMP)的濃度超過60重量%之情況，會有無法施行均勻的凝固直至到達纖維內部，故而終究難以使纖維的殘存溶媒量減低之疑慮。另外，纖維於凝固浴中之浸漬時間較佳為0.1~30秒之範圍。
繼而，在屬於醯胺系溶媒(較佳為NMP)的濃度為45~60重量%之水溶液，且將浴液溫度設為10~50℃之範圍之可塑延伸浴中，以3~4倍的延伸倍率施行延伸。延伸後，通過10~30℃之NMP的濃度為20~40重量%之水溶液，隨後通過50~70℃之溫水浴而充分地施行洗淨。
將洗淨後之纖維於溫度270~290℃實施乾熱處理，可獲得滿足上述結晶化度及殘存溶媒量之範圍之間位型全芳香族聚芳醯胺纖維。
此外，對位系聚芳醯胺纖維係由在主鏈中具有芳香族環之聚醯胺所組成之纖維。聚對伸苯基對酞醯胺(poly-p-phenylene terephthalamide，PPTA)、共聚型之共聚對伸苯基-3,4’-氧基二伸苯基對酞醯胺(PPODPA)皆可。另外，作為該種對位系聚芳醯胺纖維，就市售品而言，有Technora(註冊商標)、Kevlar(註冊商標)及Towaron(註冊商標)等。
特定而言，在前述聚芳醯胺纖維中，若包含間位系聚芳醯胺纖維30~97重量%、對位系聚芳醯胺纖維3~70重量%，則燃燒時布帛的收縮會變小，且變得不易對布帛鑽孔，為較佳。
本發明之布帛可僅以如前述之聚芳醯胺纖維所構成，亦可包含聚芳醯胺纖維以外之纖維(其他纖維)。
舉例而言，若在布帛中包含導電性纖維，則可藉由與賦予至布帛之親水化劑之相乘效果而抑制靜電產生所引發之火焰，為較佳。
作為該種導電性纖維，較佳為包含碳黑、導電性氧化鈦、導電性晶鬚、及碳奈米管之至少一者作為導電性纖維之導電部的導電體之纖維。
導電性纖維之形態可為纖維整體係由導電部所組成之結構，亦可為非導電部及導電部係具有芯鞘、夾芯、偏芯等之斷面形狀。形成導電部、非導電部之樹脂只要具有纖維形成性，即無特別限定。具體而言，就尼龍樹 脂而言，可列舉稱為尼龍6、尼龍11、尼龍12、尼龍66者。此外，就聚酯樹脂而言，可列舉聚對酞酸乙二酯、聚對酞酸三亞甲酯、聚對酞酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚環己烷對酞酸酯及該等之共聚物或酸成分(對酞酸)之一部分經異酞酸置換而成者等。
作為市售之導電性纖維，可例示帝人公司製「Metalian」(商品名)、Unitika Fibers公司製「Megana」(商品名)、東麗公司製「Luana」(商品名)、Kuraray公司製「Kuracarbo」(商品名)等。
此外，在布帛中亦可包含聚酯纖維、尼龍纖維、丙烯酸系纖維、丙烯酸酯系纖維、難燃嫘縈纖維、難燃維尼綸纖維等纖維。特定而言，若在布帛中包含聚酯纖維，則吸水性能係進一步提升，為較佳。
前述聚酯纖維係包含聚酯作為一成分之纖維。聚酯係以對酞酸作為主要的二羧酸成分，並以至少一種二醇，較佳為選自乙二醇、三亞甲二醇、四亞甲二醇等之至少一種伸烷二醇作為主要的二醇成分之聚酯。在上述聚酯中，視需要亦可藉由共聚及/或摻合第3成分而予以變性。作為該種聚酯，可為使用以經材料回收或化學回收之聚酯、或生質(即源自生物之物質)作為原材料而得之單體成分所形成之聚對酞酸乙二酯。再者，亦可為諸如日本專利特開2004-270097號公報或日本專利特開2004-211268號公報中所記載之使用包含特定磷化合物及鈦化合物之觸媒所獲得之聚酯。
另外，在該種聚酯中，視需要包含任意的添加劑，例如觸媒、著色防止劑、耐熱劑、難燃劑、抗氧化劑、無機微粒子等亦無妨。特定而言，若在聚酯聚合物中或聚酯纖維表面賦予難燃劑，則布帛的難燃性係提升，為較佳。
在前述聚酯纖維中，就增大纖維的表面積以獲得優異的吸汗性等之方面而言，單纖維纖度較佳為5.0dtex以下(更佳為0.0001~1.5dtex)。
在前述聚酯纖維中，單纖維的斷面形狀(橫斷面形狀)較佳為異型(圓形以外之形狀)。作為該種異型斷面形狀，較佳為扁平斷面或W型或十字或中空(例如圓中空、三角中空、四角中空等)或三角。再者，亦可為諸如日本專利特開2004-52191號公報中所記載之具有縮頸部的扁平斷面、諸如日本專利特開2012-97380號公報中所記載之具有由中空芯部突出成放射狀之鰭片部的斷面。藉由使有機纖維具有異型斷面形狀，可在纖維間產生空隙，並因毛細現象而可獲得優異的吸水性。此外，因藉由吸水作用所吸收之水分，亦具有進一步提升難燃性之相乘效果。在前述斷面形狀之中，W型係即便在少量的纖維下亦可容易在纖維間產生空隙，為特佳。
作為前述聚酯纖維，亦可為2成分並列或貼合成偏心芯鞘型而成之複合纖維。因該種複合纖維通常具有表現出潛在捲縮之微細的捲縮，故不僅具有伸張性，亦因毛細現象而具有更優異的吸水性。
此時，構成複合纖維之2成分較佳為選自聚對酞酸三亞甲酯與聚對酞酸三亞甲酯的組合、聚對酞酸三亞甲酯與聚對酞酸乙二酯的組合、聚對酞酸乙二酯與聚對酞酸乙二酯的組合之群之任一組合。
在本發明之布帛中，構成布帛之聚芳醯胺纖維或其他纖維的纖維形態並無特別限定，可為短纖維(紡織紗)，亦可為長纖維(複絲)。特定而言，就使親水化劑充分保持洗濯耐久性之方面而言，較佳為紡織紗。
此時，聚芳醯胺纖維或其他纖維可為同時進行混紡，亦可為個別使用並予以交編、交織。該等之中，若聚芳醯胺纖維及前述聚酯纖維進行混紡，並作為混紡紗包含在布帛中，則不僅可獲得優異的難燃性，亦可使親水化劑充分保持洗濯耐久性，為較佳。
此外，若前述紡織紗呈螺旋狀，則可對布帛賦予伸張性，為較佳。該種呈螺旋狀之紡織紗可藉由例如以下方法獲得。
即，首先，準備包含聚芳醯胺纖維之紡織紗。此時，在聚芳醯胺纖維中亦可混合導電紗或其他纖維原棉。紡織紗纖度(支數)，就耐斷紗性或強度等之方面而言，較佳為棉支數(Ecc)20~60支數。作為單紗數，較佳為60根以上，作為原棉單紗纖度，較佳為3.0dtex以下(更佳為0.001~3.0dtex)。作為紡織紗之撚係數(下撚係數)，較佳為3.6~4.2(更佳為3.8~4.0)之範圍。該撚係數越大，絨毛越收束，布帛的耐起球性變得良 好，反之則紡織紗變得剛直，會有伸度降低而使布帛的斷裂強力減低、布帛發生硬化之疑慮。另外，撚係數係藉由下述式表示。
撚係數=撚數(次/2.54cm)/紡織紗的棉支數(Ecc)1/2
紡織紗之紡織方法可為環錠紡織、MTS、MJS、MVS等革新紡織或環錠紡織等通常的紡織方法。加撚方向係Z方向或S方向皆可。
其次，對該種紡織紗視需要施行止撚定型(真空蒸氣定型)後，將2根以上(較佳為2~4根，特佳為2根)紡織紗併在一起予以合紗並進行合撚。作為合撚時所使用之撚紗機，可例示上行式撚線機、包線機、義大利式撚紗機、加倍撚線機等撚紗機。
此時，合撚(上撚)之加撚方向為追撚方向。舉例而言，在紡織紗之加撚方向為Z加撚之情況，係朝相同方向的Z方向施行加撚。此外，撚數較佳為2000次/m以上，更佳為2100~3000次/m，特佳為2300~2800次/m。在該撚數未滿2000次/m之情況，會有止撚定型、解撚後，紡織紗之形態不會成為螺旋狀之疑慮。
其次，對該種合撚紗實施止撚定型(與習知的聚芳醯胺雙紗止撚定型同樣的高壓真空蒸氣定型)。在需要賦予強固的止撚定型之情況，可增加止撚定型之次數、改變止撚定型溫度或定型時間。舉例而言，定型溫度可為115~125℃，定型時間可為20~40分鐘，次數可為 1~3次，而定型溫度越高，且定型時間越長，則定型性更佳。藉由增加止撚定型之次數、加長處理時間、升高溫度，能夠更加提高定型性，但若考慮到生產管理(作業管理之安全性、品質管理等)或生產加工費用，則較佳為加長處理時間。此外，真空度越高則品質越良化，為較佳。
其次，將經止撚定型之合撚紗進行解撚(與合撚之加撚方向呈反方向之加撚方向)，並視需要進行熱定型。此時，解撚之撚數較佳為前述合撚之撚數係70~90%之範圍。藉由以此範圍之撚數施行解撚，可獲得具有伸張性之經加工成螺旋狀之紡織紗。在該種經加工成螺旋狀之紡織紗中，就獲得優異的伸張性之方面而言，撚數較佳為200~860次/m之範圍內。
作為布帛之組織，並無特別限定，可例示平織、斜紋織、雙層織等。該等之中，若布帛的結構係具有雙層結構之雙層織物組織，則吸水性能更加提高，為較佳。此時，構成用以構成雙層之紗的纖維並無特別限定，較佳為主要朝肌側之層露出之紗係由10重量%以上的聚酯纖維所構成，且主要朝外氣側層露出之紗係由0~10重量%之範圍的聚酯纖維所構成。藉由在主要朝肌側露出之紗中摻合較多吸水性能優異的聚酯纖維，吸水性能係提高，而藉由在主要朝外氣側層露出之紗中減少聚酯纖維的含有率，則可維持布帛整體的難燃性能。
在本發明之布帛中，係藉由賦予親水化劑而不僅具有難燃性，亦具有富耐久性的吸水性。
此處，作為親水化劑，較佳為聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯之衍生物或聚對酞酸乙二酯-聚乙二醇共聚物或水溶性聚胺基甲酸酯或聚乙二醇-胺基聚矽氧共聚物。
親水化劑相對於布帛之附著量較佳為對比布帛重量係0.1~2.0重量%(更佳為0.1~0.7重量%)。另外，親水化劑之附著量可藉由下式算出。
親水化劑之附著量(%)=((使親水化劑進行附著後之布帛重量)-(使親水化劑進行附著前之布帛重量))/(使親水化劑進行附著前之布帛重量)×100
惟，使親水化劑進行附著後之布帛重量為乾燥後之重量。
作為對布帛賦予親水化劑之方法，可例示進行軋染處理之方法、在染色加工時與染色液同浴而進行處理之方法等。
較佳係對該種布帛實施染色加工。再者，亦可附加應用賦予撥水劑、蓄熱劑、紫外線遮蔽或制電劑、抗菌劑、消臭劑、防蟲劑、防蚊劑、蓄光劑、回歸反射劑等其他各種加工。
在如此獲得之布帛中，基重較佳為130~260g/m2(更佳為140~220g/m2)。
因該種布帛係如前述般包含聚芳醯胺纖維，且經賦予親水化劑，故不僅具有難燃性，亦具有富耐久性的吸水性。
此處，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰較佳為2.0秒以下。此外，難燃布帛的吸水性能較佳為依AATCC79所規定之吸水性能在初期係10秒以下(更佳為在初期係0.1~8秒)。此外，依AATCC79所規定之吸水性能在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後較佳為30秒以下(更佳為1~20秒)。
本發明之纖維製品係使用前述布帛所形成，且選自防護服、消防防火服、消防活動服、救助服、工作服、警察制服、自衛隊衣服、及軍服所成群之任一者之纖維製品。
因該種纖維製品係使用前述布帛，故不僅具有難燃性，亦具有富耐久性的吸水性。
〔實施例〕
接著，詳述本發明之實施例及比較例，但本發明並不受此等所限定。另外，實施例中之各物性係藉由下述方法所測定。
(1)殘存溶媒量
採取原纖維約8.0g，使其於105℃乾燥120分鐘後在乾燥器內放冷，對纖維重量(M1)進行秤量。隨後，針對此纖維，在甲醇中使用索氏萃取器(Soxhlet extractor)施行回流萃取1.5小時，並施行纖維中所包含之醯胺系溶媒之萃取。將完成萃取之纖維取出，使其於 150℃真空乾燥60分鐘後在乾燥器內放冷，對纖維重量(M2)進行秤量。纖維中所殘存之溶媒量(醯胺系溶媒重量)係使用所獲得之M1及M2，藉由下式算出。
殘存溶媒量(%)=〔(M1-M2)/M1〕×100
使用所獲得之原纖維，施行捲縮加工、切割，獲得長51mm的人造短纖維(原棉)。
(2)結晶化度
使用X射線繞射測定裝置(Rigaku公司製RINT TTRIII)，將原纖維併成約1mm直徑的纖維束，裝設於纖維試料台並測定繞射曲線。在測定條件為Cu-K α射線源(50kV，300mA)、掃描角度範圍10~35°、連續測定0.1°寬計測、1°/分鐘掃描下施行。由所實測之繞射曲線以直線近似修正空氣散射、非干涉性散射而獲得全散射曲線。接著，由全散射曲線減去非晶質散射曲線而獲得結晶散射曲線。結晶化度係由結晶散射曲線之面積強度(結晶散射強度)及全散射曲線之面積強度(全散射強度)，藉由下式求出。
結晶化度(%)=〔結晶散射強度/全散射強度〕×100
〔實施例1〕
將由Conex(註冊商標)所組成之間位型全芳香族聚醯胺纖維(MA)、由Towaron(註冊商標)所組成之對位型全芳香族聚醯胺纖維(PA)、由Solcia公司製「NO SHOCK(註冊商標)」所組成之導電性尼龍纖維(NY) 之各人造短纖維(纖維長皆為51mm)製成以MA/PA/NY=93/5/2之重量比率混紡而成之紡織紗40支數/雙紗，以織密度經56根/25.4mm、緯48根/25.4mm織造平織物，以常法之加工條件實施燒毛、精鍊後，利用軋染處理方法賦予包含聚對酞酸乙二酯-聚乙二醇共聚物之親水化劑，然後，於180℃實施熱定型，獲得基重150g/m2、親水化劑附著量0.2~0.5重量%的平織物。
在所獲得之織物中，依AATCC79所規定之吸水性能在初期為2.0秒，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後為25秒，該種織物具有優異的吸水性。此外，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下，並無問題。使用該種織物縫製作業衣著並著用之後，發汗時會吸汗，具有優異的舒適性。
〔實施例2〕
除了將間位型全芳香族聚醯胺纖維(MA)、對位型全芳香族聚醯胺纖維(PA)、導電性尼龍纖維(NY)、難燃性聚酯纖維(PE)之各人造短纖維(纖維長皆為51mm)製成以MA/PA/NY/PE=73/5/2/20之重量比率混紡而成之紡織紗40支數/雙紗以外，與實施例1同樣地施行。
在所獲得之織物中，依AATCC79所規定之吸水性能在初期為0.9秒，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後為11秒，該種織物具有優異的吸水 性。此外，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下，並無問題。使用該種織物縫製作業衣著並著用之後，發汗時會吸汗，具有優異的舒適性。
〔實施例3〕
除了在實施例2中，以織密度經56根/25.4mm、緯60根/25.4mm依照圖1所示之織物組織圖織造雙層織物以外，與實施例2同樣地施行。
在所獲得之織物中，依AATCC79所規定之吸水性能在初期為0.6秒，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後為9.0秒，該種織物具有優異的吸水性。此外，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下，並無問題。使用該種織物縫製作業衣著並著用之後，發汗時會吸汗，此外，作業衣著與肌膚不會發生貼附，具有優異的舒適性。
〔比較例1〕
除了在實施例1中不賦予親水化劑以外，與實施例1同樣地施行。所獲得之織物，依AATCC79所規定之吸水性能在初期為58秒，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後為48.0秒，該種織物不具有吸水性。此外，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下，並無問題。使用該種織物縫製作業衣著並著用之後，發汗時不會吸汗，並不舒適。
〔實施例4〕
將間位型全芳香族聚醯胺纖維(MA)、對位型全芳香族聚醯胺纖維(PA)、斷面形狀為W型的聚酯纖維(PE)、導電性尼龍纖維(NY)之各人造短纖維(纖維長皆為51mm)製成以MA/PA/PE/NY=78/5/15/2之重量比率混紡而成之紡織紗40支數/雙紗，以織密度經56根/25.4mm、緯48根/25.4mm織造平織物，以常法之加工條件實施燒毛、精鍊後，利用軋染處理加工包含聚對酞酸乙二酯-聚乙二醇共聚物之吸汗加工劑，然後，於180℃實施熱定型，獲得基重150g/m2的平織物。
在所獲得之織物中，依AATCC79所規定之吸水性能在初期為0.5秒，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後為8.0秒，該種織物具有優異的吸水性。此外，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下，並無問題。使用該種織物縫製作業衣著並著用之後，發汗時會吸汗，具有優異的舒適性。
〔實施例5〕
除了將間位型全芳香族聚醯胺纖維(MA)、對位型全芳香族聚醯胺纖維(PA)、斷面形狀為W型的難燃聚酯纖維(NPE)、導電性尼龍纖維(NY)之各人造短纖維(纖維長皆為51mm)製成以MA/PA/NPE/NY=78/ 5/15/2之重量比率混紡而成之紡織紗40支數/雙紗以外，與實施例4同樣地施行。
所獲得之織物，此外，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下，並無問題。此外，依AATCC79所規定之吸水性能在初期為1.1秒，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後為13秒，具有優異的吸水性，縫製作業衣著並著用之後，發汗時會吸汗，具有優異的舒適性。
〔實施例6〕
除了將間位型全芳香族聚醯胺纖維(MA)、對位型全芳香族聚醯胺纖維(PA)、斷面形狀為圓形的聚酯纖維(PE)、導電性尼龍纖維(NY)之各人造短纖維(纖維長皆為51mm)製成以MA/PA/PE/NY=78/5/15/2之重量比率混紡而成之紡織紗40支數/雙紗以外，與實施例4同樣地施行。
所獲得之織物，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下，並無問題。此外，依AATCC79所規定之吸水性能在初期為1.2秒，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後為12秒，具有優異的吸水性，縫製作業衣著並著用之後，發汗時會吸汗，具有優異的舒適性。
〔實施例7〕
除了以將間位型全芳香族聚醯胺纖維(MA)、對位型全芳香族聚醯胺纖維(PA)、導電性尼龍纖維(NY)之各人造短纖維(纖維長皆為51mm)製成以MA/PA/PE/NY=93/5/2之重量比率混紡而成之紡織紗40支數/雙紗所得之紗作為經紗，另一方面，將該紡織紗40支數/雙紗、及由聚對酞酸乙二酯/聚對酞酸三亞甲酯所組成之複合纖維(總纖度84dtex/24絲)進行合撚並作為緯紗，以織密度經56根/25.4mm、緯43根/25.4mm織造平織物以外，與實施例4同樣地施行。
所獲得之織物，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下，並無問題。此外，依AATCC79所規定之吸水性能在初期為1.0秒，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後為14秒，具有優異的吸水性，縫製作業衣著並著用之後，發汗時會吸汗，具有優異的舒適性。此外，進一步在橫方向具有伸張性而容易活動。
〔實施例8〕
以下列方法製作間位型全芳香族聚芳醯胺纖維。
使藉由以日本專利特公昭47-10863號公報所記載之方法為基準之界面聚合法所製造之固有黏度(I.V.)為1.9的聚間伸苯基異酞醯胺粉末20.0重量份懸浮於冷卻至-10℃之N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)80.0重量份中，成為漿體狀。繼而，將懸浮液升溫至60℃並使其 溶解，獲得透明的聚合物溶液。在該聚合物溶液中使對比聚合物為3.0重量%的2-〔2H-苯并三唑-2-基〕-4-6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)酚粉末(對水之溶解度：0.01mg/L)混合溶解，進行減壓脫法而製成紡紗液(紡紗原液)。
〔紡紗/凝固步驟〕
將上述紡紗原液由孔徑0.07mm、孔數500的紡紗金屬口吐出至浴溫度30℃之凝固浴中而進行紡紗。凝固液的組成為水/NMP=45/55(重量份)，在凝固液中以紗速7m/分鐘吐出而進行紡紗。
〔可塑延伸浴延伸步驟〕
繼而，在溫度40℃之水/NMP=45/55之組成的可塑延伸浴中，以3.7倍的延伸倍率施行延伸。
〔洗淨步驟〕
延伸後，以20℃之水/NMP=70/30之浴(浸漬長1.8m)，隨後以20℃之水浴(浸漬長3.6m)洗淨，再進一步通過60℃之溫水浴(浸漬長5.4m)而充分地施行洗淨。
〔乾熱處理步驟〕
針對洗淨後之纖維，利用表面溫度280℃之熱輥實施乾熱處理，獲得間位型全芳香族聚芳醯胺纖維。
〔原纖維的物性〕
所獲得之間位型全芳香族聚芳醯胺纖維的物性係纖度1.7dtex，殘存溶媒量0.08重量%，結晶化度19%。其他 纖維原棉係使用下述之物。
聚酯纖維；帝人公司製聚對酞酸乙二酯纖維
難燃嫘縈纖維；Lenzing公司製「LenzingFR(註冊商標)」
對位型聚芳醯胺纖維；Teijin Aramid公司製「Towaron(註冊商標)」
導電紗(尼龍)；Solcia公司製「NO SHOCK(註冊商標)」(混練入導電性碳微粒子之尼龍導電紗)
其次，將間位型全芳香族聚芳醯胺纖維(MA)(長51mm)、對位型全芳香族聚醯胺(PA)(長50mm)、聚酯纖維(長38mm)(PE)、難燃嫘縈(Ry)(長51mm)之各人造短纖維製成以MA/PA/PE/RY=55/5/15/25之重量比率混紡而成之紡織紗40支數/雙紗，以織密度經67根/25.4mm、緯56根/25.4mm進行織造，獲得基重170g/m2的斜紋織物。使用該等藉由常法進行染色、精加工後，實施以下的吸汗加工。
〔布帛的吸汗加工〕
將試驗布浸漬於吸汗加工劑聚乙二醇-胺基聚矽氧共聚物(50g/L)中，壓榨、乾燥後，實施溫度180℃、2分鐘之乾熱定型。
在所獲得之織物中，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下，並無問題。此外，依AATCC79所規定之吸水性能在初期為0.9秒，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後為9.0秒。 使用該種織物縫製作業衣著並著用之後，發汗時會吸汗，此外，作業衣著與肌膚不會發生貼附，具有優異的舒適性。
〔產業上之可利用性〕
根據本發明，可提供不僅具有難燃性亦具有富耐久性的吸水性之布帛及纖維製品，其工業價值極大。

Claims (21)

  1. 一種布帛，係包含聚芳醯胺纖維之布帛，其特徵為經賦予親水化劑而形成。
  2. 如請求項1之布帛，其中，在前述聚芳醯胺纖維中，包含間位系聚芳醯胺纖維30~97重量%、對位系聚芳醯胺纖維3~70重量%。
  3. 如請求項2之布帛，其中，前述間位型全芳香族聚醯胺纖維的結晶化度為15~25%之範圍內。
  4. 如請求項2之布帛，其中，形成前述間位型全芳香族聚醯胺纖維之間位型全芳香族聚醯胺係在包含下述式(1)所示之重複結構單元之芳香族聚醯胺骨架中，使與重複結構之主要構成單元不同的芳香族二胺成分、或芳香族二羧酸鹵化物成分作為第3成分以相對於芳香族聚醯胺之重複結構單元的總量而言成為1~10莫耳%之方式進行共聚而成之間位型全芳香族聚醯胺；-(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)-...式(1)此處，Ar1係在間位配位或平行軸方向以外具有鍵結基之2價芳香族基。
  5. 如請求項4之布帛，其中，作為第3成分之芳香族二胺為式(2)、(3)，或芳香族二羧酸鹵化物為式(4)、(5)；H2N-Ar2-NH2...式(2) H2N-Ar2-Y-Ar2-NH2...式(3) XOC-Ar3-COX...式(4) XOC-Ar3-Y-Ar3-COX...式(5)此處，Ar2係與Ar1不同的2價芳香族基，Ar3係與Ar1不同的2價芳香族基，Y係選自氧原子、硫原子、伸烷基所成群之至少1種原子或官能基，X表示鹵素原子。
  6. 如請求項2之布帛，其中，前述間位型芳香族聚醯胺纖維的殘存溶媒量為0.1重量%以下。
  7. 如請求項1之布帛，其中，布帛係進一步包含導電性纖維。
  8. 如請求項1之布帛，其中，布帛係進一步包含聚酯纖維。
  9. 如請求項8之布帛，其中，前述聚酯纖維係含有難燃劑之聚酯纖維。
  10. 如請求項8之布帛，其中，前述聚酯纖維係具有異型斷面形狀。
  11. 如請求項8之布帛，其中，在前述聚酯纖維中，單纖維的斷面形狀為扁平或W型或十字或中空或三角。
  12. 如請求項8之布帛，其中，前述聚芳醯胺纖維及/或前述導電性纖維及/或前述聚酯纖維係作為紡織紗包含在布帛中。
  13. 如請求項8之布帛，其中，前述聚芳醯胺纖維及前述聚酯纖維係作為混紡紗包含在布帛中。
  14. 如請求項1之布帛，其中，布帛係具有雙層織物組織。
  15. 如請求項1之布帛，其中，前述親水化劑為聚乙 二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯之衍生物或聚對酞酸乙二酯-聚乙二醇共聚物或水溶性聚胺基甲酸酯或聚乙二醇-胺基聚矽氧共聚物。
  16. 如請求項1之布帛，其中，布帛的基重為130~260g/m2之範圍內。
  17. 如請求項1之布帛，其中，對布帛實施染色加工。
  18. 如請求項1之布帛，其中，在JIS L1091-1992 A-4法所規定之燃燒性測定中，殘焰為2.0秒以下。
  19. 如請求項1之布帛，其中，依AATCC79所規定之吸水性能為10秒以下。
  20. 如請求項1之布帛，其中，在依ISO6339；2012(6N-F)所規定之洗濯20次後，依AATCC79所規定之吸水性能為30秒以下。
  21. 一種纖維製品，其係使用請求項1之布帛所形成，且選自防護服、消防防火服、消防活動服、救助服、工作服、警察制服、自衛隊衣服、及軍服所成群之任一者。
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