TW201819700A - 奈米孔洞聚酯纖維 - Google Patents

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中川順一
田中陽一郎
荒西義高
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日商東麗股份有限公司
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Abstract

本發明係提供高反射且低光澤的奈米孔洞聚酯纖維。本發明所提供的奈米孔洞聚酯纖維,係在纖維橫截面上,至少在距纖維表層1μm以內存在有空孔,且空孔的平均等值圓直徑為10~80nm、空隙率為2~15%、纖維表面的鏡面反射強度為30%以上。

Description

奈米孔洞聚酯纖維
本發明係關於奈米孔洞聚酯纖維。更詳言之,關於因為高反射且低光澤,因而在衣料用途能賦予設計性的較佳使用奈米孔洞聚酯纖維。
聚酯纖維因為具有成本廉價、強度與熱安定性均優異、且剛性強、熱定型佳的特性,因而廣泛使用於衣料用及工業用纖維。
另一方面,近年在賦予機能性、審美性之目的下,關於在纖維內具有微小空孔的孔洞纖維已有各種提案。
例如有提案:將具結晶性的聚合物施行纖維化後,利用延伸,使內部在正交於配向方向的厚度方向上,形成平均長度0.05μm~10μm空洞的異形截面纖維(專利文獻1)。
另一方面,專利文獻1所載的纖維,若施行工業化水準的高速延伸,便會有空洞出現崩潰、導致無法賦予機能的問題。所以,為解決此種空孔崩潰,便有提案利用高階加工步驟形成空孔。例如有提案在聚酯的聚合結束後,添加數量平均分子量20000的聚乙二醇2重量%,而纖維化後,再利用鹼減量處理形成空孔的多孔質聚酯系纖維(專利文獻2)。
再者,有提案將由聚醯胺與聚酯施行碎片摻合(chip blend),並進行熔融紡絲的纖維,利用鹼減量處理,將聚酯施行水解‧溶出,而形成空孔的孔洞纖維(專利文獻3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2010-189794號公報
專利文獻2:日本專利特開昭63-315607號公報
專利文獻3:日本專利特開昭56-107069號公報
專利文獻1雖審美性呈現充分的金屬光澤,且輕量感與保溫性均優異,但如上述,若工業化水準的高速延伸便會有空洞崩潰、無法賦予機能的問題。專利文獻2雖抗起球性、吸水性均優異,但因為施行鹼減量處理,因而纖維表面會出現凹凸,導致出現試料全體的反射小、欠缺審美性的問題。專利文獻3雖吸水性、光澤均優異,但因為主成分為尼龍,而會有屬於聚酯特性的熱定型不佳、或保管時會出現變黃的問題。
本發明目的在於克服上述習知技術問題,提供高反射且低光澤的奈米孔洞聚酯纖維。
上述問題係利用下述奈米孔洞聚酯纖維便可解決。該奈米孔洞聚酯纖維係在纖維橫截面上至少於距纖維表層1μm以內存在有空孔,空孔的平均等值圓直徑為10~80nm、空隙率為2~15%,且纖維表面的鏡面反射強度為30%以上。或者,該奈米孔 洞聚酯纖維係在纖維橫截面上至少於距纖維表層1μm以內存在有空孔,空孔的平均等值圓直徑為10~80nm、空隙率為2~15%,且纖維表面的算術平均粗糙度在10nm以下。
本發明所獲得奈米孔洞聚酯纖維,因為高反射且低光澤,因而審美性優異,特別較佳使用於衣料用途,可賦予設計性。
本發明中所謂「反射」在無特別聲明前提下,係表示將入射光源固定於0°至90°的某特定角度X°,使受光器從0°變化至90°時,所計算出各角度的反射強度平均值,即平均反射強度。所謂高反射係表示平均反射強度為25%以上。所謂低反射係表示平均反射強度未滿25%。
再者,所謂鏡面反射強度係指受光器與入射光源同為X°時的反射強度。本發明中所謂纖維表面的鏡面反射強度係指依入射角成為60°的方式固定試料台,並將含有氧化鈦0.3重量%的56dtex-18f聚對苯二甲酸乙二酯圓截面延伸絲使用為經紗,依本發明奈米孔洞聚酯纖維成為密度130支/inch(2.54cm)的方式,依1/3斜紋組織施行橫條打入而形成的織物,再將該織物安裝呈由光源‧受光器‧試料受光部所構成平面,成為緯紗平行方向的狀態,將受光器固定於反射角成為60°位置時的反射強度。
本發明中所謂光澤係將入射光源固定於0°至90°的某特定角度X°,當使受光器從0°變化至90°時,由下式(I)所計算出的 對比光澤度。所謂高光澤係指對比光澤度達2.0以上。所謂低光澤係指對比光澤度未滿2.0。
(X°時的反射強度)/(0°時的反射強度)‧‧‧(I)
本發明的奈米孔洞聚酯纖維係在纖維橫截面上至少於距纖維表層1μm以內存在有空孔。若在距纖維表層1μm以內沒有存在空孔,則纖維內的漫反射弱,導致成為高光澤。
本發明奈米孔洞聚酯纖維的纖維橫截面中,空孔的平均等值圓直徑係10~80nm。若平均等值圓直徑10~80nm,便可實現高反射且低光澤。若平均等值圓直徑較小於10nm,則纖維內部的漫反射變弱,導致成為高光澤。另一方面,若平均等值圓直徑大於80nm,則就連纖維表面亦會形成明顯凹凸,導致正反射(鏡面反射)變弱,因而導致成為低反射。就從高反射低光澤的觀點,平均等值圓直徑更佳係12~75nm。
本發明奈米孔洞聚酯纖維的空隙率係2~15%。若空隙率2~15%,便可實現高反射低光澤。若空隙率小於2%,則纖維內部的漫反射變弱,導致成為高光澤。另一方面,若空隙率大於15%,則就連纖維表面亦會形成明顯凹凸,導致正反射(鏡面反射)變弱,因而導致成為低反射。就從高反射低光澤的觀點,空隙率更佳係3~10%。
本發明奈米孔洞聚酯纖維中,於纖維橫截面中,在距纖維表層1μm以內有無存在空孔、纖維橫截面的空孔平均等值圓直徑、及空隙率,係依如下進行測定。利用BIB2法(冷卻)製作纖維橫截面後,便將金屬微粒子施行濺鍍被覆。針對該試料利用日立高科技製場效發射式掃描電子顯微鏡(FE-SEM)SU8020,在加速電壓 1.5kV條件下施行測定,觀察空孔、及距纖維表層1μm以內有無空孔存在。所觀察到的影像使用影像解析軟體Image-J進行描繪,計算出纖維橫截面每1μm2的空孔數及空隙率。又,從各空孔的空孔面積分別計算出等值圓直徑(直徑),將纖維橫截面每1μm2所有空孔的等值圓直徑平均值設為平均等值圓直徑。
本發明奈米孔洞聚酯纖維之一實施形態,係纖維表面的鏡面反射強度為30%以上。纖維表面的鏡面反射強度小於30%,係表示纖維表面的正反射(鏡面反射)弱,將成為低反射。
本發明奈米孔洞聚酯纖維的另一實施形態係纖維表面的算術平均粗糙度在10nm以下。若纖維表面的算術平均粗糙度大於10nm,則纖維表面會形成明顯凹凸,導致正反射(鏡面反射)變弱,故成為低反射。就從高反射的觀點,纖維表面的算術平均粗糙度較佳係7nm以下。
本發明奈米孔洞聚酯纖維的纖維表面算術平均粗糙度,係例如下述進行測定。取出單絲,依單絲的長邊方向平行於矽晶圓面的方式,利用環氧樹脂將單絲固定於矽晶圓。針對該試料利用Bruker AXS公司製掃描式探針顯微鏡(SPM)NanoScopeV Dimension Icon進行測定。測定條件係設為:掃描範圍5μm四方、掃描速度0.4Hz、在室溫大氣條件下施行間歇接觸模式(tapping mode)。將單絲長邊方向定義為X軸,將平行於矽晶圓面且正交於X軸的方向定義為Y軸,將正交於X軸與Y軸的方向定義為Z軸。依所固定單絲的Z軸方向頂點部,垂直於單絲長邊方向(X軸)的方式,由矽懸臂進行掃描。針對所獲得AFM影像修正纖維的圓度,使用影像解析軟體NanoScope Analysis 1.40,計算出定量面的高度 分佈中,從中心面至表面間的偏差絶對值平均,並設為纖維表面的算術平均粗糙度。
本發明奈米孔洞聚酯纖維每單位面積的空孔數較佳係達15個/μm2以上。若每單位面積的空孔數達15個/μm2以上則漫反射變強。藉此所穿透的光量變少,便提升防透性。
本發明奈米孔洞聚酯纖維更佳係等值圓直徑5~80nm的空孔數,達總空孔數的85%以上。若等值圓直徑5~80nm的空孔數達總空孔數的85%以上,則纖維表面的凹凸變小。藉此,正反射(鏡面反射)變為更強,而呈更高反射。等值圓直徑5~80nm的空孔數比例,係由等值圓直徑5~80nm的空孔數,相對於纖維橫截面每1μm2的所有空孔數之比例計算出。
其次,針對本發明奈米孔洞聚酯纖維的製造方法進行說明。
本發明奈米孔洞聚酯纖維係將聚酯系聚合物與水溶性高分子進行混練後,施行熔融紡絲而獲得聚合物摻合物(polymer alloy)纖維後,再利用溶出處理除去水溶性高分子便可獲得。
本發明奈米孔洞聚酯纖維在製造時所使用的聚合物,係聚酯系聚合物與水溶性高分子的聚合物摻合物。視需要亦可併用互溶劑。
本發明奈米孔洞聚酯纖維在製造時所使用的聚酯系聚合物,係在單體連結由酯鍵構成的聚合物前提下,其餘並無特別的限制。具體係可舉例如:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯(PPT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等芳香族聚酯;聚乳酸等的脂肪族聚酯。就從通用性、纖維 成形性優異的觀點,較佳係芳香族聚酯。
本發明奈米孔洞聚酯纖維在製造時所使用的水溶性高分子,係在對溶出處理液的溶解性較高之前提下,其餘特別的限制。具體係可舉例如:聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚甘油、及該等的衍生物。就從耐熱性、對溶出處理液的溶解度觀點,較佳係數量平均分子量8000~20000的聚乙二醇。
本發明奈米孔洞聚酯纖維在製造時所使用的聚合物摻合物中,除聚酯系聚合物含有量達50重量%以上之外,其餘並無特別的限制,可採用任意含有量。就從纖維物性的觀點,聚合物摻合物中的聚酯系聚合物含有量較佳係70重量%以上。
本發明奈米孔洞聚酯纖維在製造時所使用的聚酯系聚合物、與水溶性高分子之混練法,並無限制。可將已完成縮聚的聚酯系聚合物,在保持熔融狀態下與水溶性高分子進行混練,亦可先將聚酯系聚合物冷卻固化後,再依再熔融狀態與水溶性高分子進行混練。又,聚酯系聚合物與水溶性高分子亦可直接摻合。就從將2成分強制性混練的觀點,較佳係使用雙軸擠出機進行混練。
本發明奈米孔洞聚酯纖維在製造時所使用的聚酯系聚合物、與水溶性高分子的聚合物摻合物,係可利用公知的熔融紡絲法、延伸法形成實用之纖維。
相關本發明奈米孔洞聚酯纖維在製造時所使用纖維的形態,亦無特別的限制,可為單絲、複絲、短纖等任一形態。又,亦可如同一般纖維同樣地施行假撚、撚紗等加工,相關編織、針織亦是可與一般纖維同樣處置。
本發明奈米孔洞聚酯纖維在製造時會施行溶出處 理。利用溶出處理,使水溶性高分子溶出於處理液,在纖維內形成空孔。就從除去水溶性高分子的觀點,較佳係溶出處理溫度達120℃以上、溶出處理時間達30分鐘以上。溶出處理係可獨立進行、亦可與精練步驟合併進行。
本發明奈米孔洞聚酯纖維的製造係視需要亦可設置染色步驟。染料最好採用分散染料。關於染色方法、染料濃度、染色溫度並無特別的限制,可適當地採用公知方法。又,視需要在染色加工後亦可施行還原洗淨。
含有本發明奈米孔洞聚酯纖維的纖維構造體形態,並無特別的限制,可依照公知方法形成針織物、編織物、絨頭紗布、不織布、紡紗、棉胎等。又,含有本發明奈米孔洞聚酯纖維的纖維構造體亦可為任意織組織或編組織,亦可適當採用例如:平織、梭織、緞紋組織或該等的變化織;經編、緯編、圓編、蕾絲針織或該等的變化針織等。
[實施例]
以下,利用實施例更詳細說明本發明。另外,實施例中的各特性值係依以下方法求取。
A.聚酯系聚合物之固有黏度(IV)
將所使用的聚酯系聚合物(PET)溶解於鄰氯酚溶劑中,再依25℃進行測定。
B.聚乙二醇之數量平均分子量
將所使用的聚乙二醇500mg溶解於0.1M氯化鈉水溶液5mL 中,利用0.45μm纖維素製過濾器施行過濾,將所獲得濾液作為GPC測定用試料。使用該試料,依照以下的條件利用GPC裝置(Waters製Alliance2690)進行測定,並計算出數量平均分子量。
檢測器:Waters製2410微差折射率檢測器、感度128x
管柱:東曹製TSKgelG3000PWXLI
溶劑:0.1M氯化鈉水溶液
注入量:200μL
管柱溫度:40℃
標準物質:聚乙二醇(AMR股份有限公司製Mw106~10100)。
C.纖度
使用INTEC製電動測長機,將試料100m施行捲絲管絞絲。測定所獲得捲絲管的重量,使用下式計算出纖度(dtex)。另外,測定係針對1試料施行5次,並將平均值設為纖度。
纖度(dtex)=纖維100m之重量(g)×100。
D.強度
根據JIS L1013:1999(化學纖維絲紗試驗方法)8.5進行計算。在溫度20℃、濕度65%RH環境下,使用島津製作所製自動立體測圖儀AG-50NISMS型,依初期試料長20cm、拉伸速度20cm/分的條件施行拉伸試驗。將表示最大荷重處的應力(cN)除以纖度(dtex),且測定係針對1試料施行5次,並將平均值設為強度(cN/dtex)。
E.纖維橫截面中在距纖維表層1μm以內有無空孔存在、空孔的平均 等值圓直徑、空孔之等值圓直徑5~80nm空孔數的比例、纖維橫截面每1μm 2的空孔數、空隙率
利用BIB2法(冷卻)製作纖維橫截面後,再將金屬微粒子施行濺鍍被覆。針對該試料使用日立高科技製場效發射式掃描電子顯微鏡(FE-SEM)SU8020,於加速電壓1.5kV條件下施行測定,觀察空孔及距纖維表層1μm以內有無空孔存在。所觀察到的影像使用影像解析軟體Image-J進行描繪,計算出纖維橫截面每1μm2的空孔數及空隙率。又,從各空孔的空孔面積分別計算出等值圓直徑(直徑),將纖維橫截面每1μm2所有空孔的等值圓直徑平均值設為「平均等值圓直徑」。等值圓直徑5~80nm的空孔數比例,係由等值圓直徑5~80nm的空孔數,相對於纖維橫截面每1μm2的所有空孔數之比例計算出。
F.橫條打入織物
將含有氧化鈦0.3重量%的56dtex-18f聚對苯二甲酸乙二酯圓截面延伸絲使用為經紗,依實施例所獲得延伸絲依成為密度130支/inch(2.54cm)的方式,依1/3斜紋組織施行橫條打入而製作織物。
G.色調(L*,b*)
針對橫條打入織物使用MINOLTA製分光測色計CM-3700d型,以黑色校正板為背景,測定L*值及b*值。
H.防透率
針對橫條打入織物使用MINOLTA製分光測色計CM-3700d 型,以白色校正板為背景,測定沒有樣品的L*值(Lw0)及試料的L*值(Lw)。接著,以黑色校正板為背景,測定沒有樣品的L*值(Lb0)及試料的L*值(Lb)。由下式計算出防透率,若防透率達70%以上便判斷為具防透性。
100-[(Lw-Lb)/(Lw0-Lb0)]×100
I.纖維表面之鏡面反射強度
於村上色彩技術研究所公司製自動變角光度計GP-200上,依入射角成為60°的方式固定試料台。依緯紗成為由光源‧受光器‧試料受光部所構成平面的平行方向方式,安裝橫條打入織物。將受光器固定於反射角成為60°的位置處,再將此時的反射強度設為纖維表面之鏡面反射強度。
J.平均反射強度、對比光澤度
在村上色彩技術研究所公司製自動變角光度計GP-200上,依入射角成為60°的方式固定試料台。依緯紗成為由光源‧受光器‧試料受光部所構成平面的平行方向方式,安裝橫條打入織物。依反射角從0°變化至90°的方式使受光器位置移動,測定各角度的反射強度。將所有角度的反射強度平均值設為平均反射強度。又,從下式計算出對比光澤度。
(60°的反射強度)/(0°的反射強度)
若平均反射強度為25%以上便認定為具有高反射,若達26%以上便認定為具有更高反射,若達28%以上便認定為具有尤高反射。又,若對比光澤度未滿2.0便設為具有低光澤,若未滿1.95便設為 具有更低光澤。
K.纖維表面之算術平均粗糙度
取出單絲,依單絲的長邊方向平行於矽晶圓面的方式,利用環氧樹脂將單絲固定於矽晶圓。針對該試料利用Bruker AXS公司製掃描式探針顯微鏡(SPM)NanoScopeV Dimension Icon進行測定。測定條件係設為:掃描範圍5μm四方、掃描速度0.4Hz、在室溫大氣條件下施行間歇接觸模式。將單絲長邊方向定義為X軸,將平行於矽晶圓面且正交於X軸的方向定義為Y軸,將正交於X軸與Y軸的方向定義為Z軸。依所固定單絲的Z軸方向頂點部,垂直於單絲長邊方向(X軸)的方式,由矽懸臂進行掃描。針對所獲得AFM影像修正纖維的圓度,使用影像解析軟體NanoScope Analysis 1.40,計算出定量面的高度分佈中,從中心面至表面間的偏差絶對值平均,並設為纖維表面的算術平均粗糙度。
[實施例1]
將IV=0.65的聚酯顆粒、與數量平均分子量20000之聚乙二醇(三洋化成公司製PEG20000),依90重量%與10重量%的比率,使用雙軸混練機(日本製工所製TEX30 α),依擠筒溫度290℃、吐出量8kg/h、螺桿轉速110rpm施行混練。將混練生成物呈股狀吐出於冷水中而冷卻,馬上施行切粒便獲得顆粒狀混練生成物。所獲得顆粒依150℃施行12小時真空乾燥後,供應給加壓金屬式紡紗機而使其熔融,再依紡紗溫度290℃、吐出量15g/分,從紡紗噴絲嘴(吐出孔徑0.3mm、吐出孔長0.39mm、吐出孔數12、圓孔)吐出,而獲得 紡紗絲線。將該紡紗絲線依風溫度20℃、風速15m/分的冷卻風施行冷卻,利用供油裝置賦予油劑而集束,再利用依1000m/分旋轉的第1導絲輥進行拉取,然後經由與第1導絲輥相同速度旋轉的第2導絲輥,利用捲取機進行捲取,而獲得150dtex-12f未延伸絲。所獲得未延伸絲施行2支合絲,在送絲輥的送絲速度170m/分、第1加熱輥溫度90℃、第2加熱輥溫度140℃、延伸倍率3.3倍的條件下施行延伸,便獲得84dtex-24f延伸絲。
製作橫條打入織物,將該織物依浴比成為1:50的方式,浸漬於碳酸鈉1g/L、界面活性劑(明成化學工業公司製GRANUPUS-20)0.5g/L濃度的水溶液中,再依130℃施行60分鐘溶出處理,施行水洗、風乾。然後,安裝於針板拉幅機(pin stenter)上,依180℃施行1分鐘熱定型。
處理前後的纖維物性如表1所示。確認到在經處理後的纖維中有形成平均等值圓直徑35nm、空隙率4%的空孔,且纖維橫截面中在距纖維表層1μm以內有存在空孔。又,纖維表面的鏡面反射強度係42.1%,纖維表面的算術平均粗糙度係2.26nm。防透率係77.6%呈良好,平均反射強度係33.4%、對比光澤度係1.26,呈高反射且低光澤。
[實施例2]
將依照與實施例1同樣獲得的顆粒施行紡紗,而獲得150dtex-12f未延伸絲。所獲得未延伸絲施行2支合絲,在第1加熱輥溫度90℃、第2加熱輥溫度140℃、延伸倍率2.7倍的條件下施行延伸,便獲得110dtex-24f延伸絲。除變更空孔的平均等值圓直徑之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行織物製作、溶出處理、 熱定型。處理前後的纖維特性係如表1所示。
確認到在經處理後的纖維中有形成平均等值圓直徑38nm、空隙率4%的空孔,且纖維橫截面中在距纖維表層1μm以內有存在空孔。又,纖維表面的鏡面反射強度係41.1%,纖維表面的算術平均粗糙度係2.90nm。防透率係77.7%呈良好,平均反射強度係31.2%、對比光澤度係1.25,呈高反射且低光澤。
[實施例3]
除將所使用聚酯顆粒變更為IV=1.3,且變更空孔的平均等值圓直徑之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。處理前後的纖維特性係如表1所示。
確認到在經處理後的纖維中有形成平均等值圓直徑19nm、空隙率3%的空孔,且纖維橫截面中在距纖維表層1μm以內有存在空孔。又,纖維表面的鏡面反射強度係45.9%,纖維表面的算術平均粗糙度係1.99nm。防透率係72.1%呈良好,又平均反射強度係36.4%、對比光澤度係1.58,呈高反射且低光澤。
[實施例4]
除將所使用聚乙二醇的數量平均分子量變更為8300(三洋化成公司製PEG6000S),且變更空孔的平均等值圓直徑之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。處理前後的纖維特性係如表1所示。
確認到在經處理後的纖維中有形成平均等值圓直徑28nm、空隙率3%的空孔,且纖維橫截面中在距纖維表層1μm以 內有存在空孔。又,纖維表面的鏡面反射強度係43.1%,纖維表面的算術平均粗糙度係2.33nm。防透率係76.1%呈良好,又平均反射強度係34.2%、對比光澤度係1.38,呈高反射且低光澤。
[實施例5~8]
除將混練時的螺桿旋轉速度變更如表2,且變更空孔的平均等值圓直徑之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。各處理前後的纖維特性係如表2所示。經依任一水準施行處理後的纖維均呈高反射且低光澤。
[實施例9~12]
除將數量平均分子量20000的聚乙二醇添加量變更如表2,且變更空隙率之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。各處理前後的纖維特性係如表2所示。經依任一水準施行處理後的纖維均呈高反射且低光澤。
[實施例13]
除將數量平均分子量20000的聚乙二醇添加量變更為3重量%,且將螺桿旋轉速度變更為10rpm,並變更纖維橫截面每1μm2的空孔數之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。各處理前後的纖維特性係如表3所示。處理後的纖維均呈高反射且低光澤。
[實施例14]
除藉由將IV=0.65的聚酯顆粒、與數量平均分子量20000之聚乙二醇,依90重量%與10重量%的比率直接摻合並進行紡紗,而變更等值圓直徑5~80nm的空孔數比例之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。處理前後的纖維特性係如表3所示。處理後的纖維均呈高反射且低光澤。
[比較例1~3]
評價經添加氧化鈦的纖維。除將氧化鈦含有量變更如表4的聚酯顆粒直接施行紡紗之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。處理前後的纖維特性係如表4所示。
比較例1係使用氧化鈦含有量0重量%的聚酯顆粒,比較例2係使用氧化鈦含有量0.3重量%的聚酯顆粒,比較例3係使用氧化鈦含有量6.4重量%的聚酯顆粒。若氧化鈦含有量0重量%,雖平均反射強度38.2%呈高反射,但對比光澤度卻高達2.45,呈高反射且高光澤。若氧化鈦含有量0.3重量%及6.4重量%,則對比光澤度未滿2.0,呈低光澤,且平均反射強度亦未滿25,呈低反射低光澤。
[比較例4]
製作在延伸時形成孔洞的奈米孔洞絲。將IV=0.65聚酯顆粒依照與實施例1同樣地直接施行紡紗,獲得150dtex-12f未延伸絲。所獲得未延伸絲施行2支合絲,在送絲輥的送絲速度5m/分、第1加熱輥溫度70℃、延伸倍率3.3倍的條件下施行延伸,便獲得84dtex-24f延伸絲。經觀察所獲得延伸絲的纖維橫截面,結果雖有形成空孔,但在距纖維表層1μm以內並沒有存在空孔。
接著,依照與實施例1同樣地施行織物處理。處理前後的纖維物性係如表4所示。纖維橫截面中在距纖維表層1μm以內並沒有空孔存在。又,雖平均反射強度32.3%呈高反射,但對比光澤度高達2.18,呈高反射且高光澤。
[比較例5]
藉由變更所使用聚乙二醇的數量平均分子量、混練時的螺桿速度,而使纖維內的空孔徑變更。除將所使用聚乙二醇的數量平均分子量變更為8300、且將螺桿旋轉速度變更為250rpm之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。處理前後的纖維特性係如表4所示。在經處理後的纖維中有形成平均等值圓直徑8nm的空孔。雖平均反射強度37.8%呈高反射,但對比光澤度高達2.12,呈高反射且高光澤。
[比較例6]
利用非相溶聚合物的摻合,變更延伸時所製作孔洞在纖維內的空 孔徑。將IV=0.65聚酯顆粒、聚甲基戊烯(三井化學公司製TPX RT18),以及互溶劑(新日鐵住金化學公司製ESTYRENE MS200),分別依83重量%、9.6重量%、7.4重量%的比率,使用雙軸混練機(日本製工所製TEX30 α),依擠筒溫度290℃、吐出量8kg/h、螺桿轉速110rpm施行混練。將混練生成物呈股狀吐出於冷水中而冷卻,馬上施行切粒便獲得顆粒狀混練生成物。使用所獲得顆粒直接施行紡紗,獲得150dtex-12f未延伸絲。所獲得未延伸絲施行2支合絲,將送絲輥的送絲速度設為100m/分,在第1加熱輥與第2加熱輥間使用100℃加熱板,依延伸倍率3.3倍的條件施行延伸後,再將第2輥依150℃施行熱處理,獲得84dtex-24f延伸絲。經觀察所獲得延伸絲的纖維橫截面,結果確認到有形成空孔。
接著,依照與實施例1同樣地施行織物製作、溶出處理、熱定型。處理前後的纖維特性係如表4所示。有形成平均等值圓直徑100nm的空孔。雖對比光澤度1.14呈低光澤,但平均反射強度亦為15.4%,呈低反射低光澤。
[比較例7~8]
藉由變更聚乙二醇的添加量,而使纖維內的空隙率變更。除變更數量平均分子量20000的聚乙二醇添加量之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。處理前後的纖維特性係如表4所示。
比較例7係藉由將添加量變更為2重量%,而製作空隙率1%的奈米孔洞聚酯纖維。雖平均反射強度37.9%呈高反射,但對比光澤度高達2.29,呈高反射且高光澤。
比較例8係藉由將添加量變更為35重量%,而製作空隙率18%的奈米孔洞聚酯纖維。雖平均反射強度1.23%呈低反射,但對比光澤度高達24.7%,呈低反射低光澤。
[比較例9]
經溶出處理後,評價經施行鹼減量處理過的纖維。依照與實施例1同樣地施行延伸絲、織物製作、溶出處理、熱定型。然後,將試料依浴比成為1:100的方式浸漬於0.5重量%氫氧化鈉水溶液中,依98℃施行30分鐘處理,再施行水洗、風乾。處理前後的纖維特性係如表5所示。鏡面反射強度係24.7%。又,雖對比光澤度係1.11的較低值,但平均反射強度亦為20.8%的較低值,呈低反射且低光澤。
[比較例10~11]
針對經變更溶出條件的纖維施行評價。除變更溶出處理溫度、處理時間之外,其餘均依照與實施例1同樣地施行延伸絲製作及織物處理。處理前後的纖維特性係如表5所示。
比較例10係藉由將溶出處理溫度變更為80℃,而製作 空隙率1%的奈米孔洞聚酯纖維。雖平均反射強度37.9%呈高反射,但對比光澤度2.30的較高值,呈高反射且高光澤。
比較例11係藉由將精練處理時間變更為10分鐘,而製作空隙率1%的奈米孔洞聚酯纖維。雖平均反射強度37.2%呈高反射,但對比光澤度2.26的較高值,呈高反射且高光澤。
針對本發明使用特定態樣進行詳細說明,惟在不脫逸本發明意圖與範疇之前提下均可進行各種變更及變化,此係熟習此技術者可輕易思及。另外,本申請案係以2016年10月27日所提出申請的日本專利申請案(特願2016-210699)為基礎,並援用其全體內容於本案中。
(產業上之可利用性)
依本發明所獲得奈米孔洞聚酯纖維,因為高反射且低光澤,故審美性優異,特別適用於衣料用途。具體係頗適合使用於制服等賦予設計性。

Claims (5)

  1. 一種奈米孔洞聚酯纖維,係在纖維橫截面上,至少在距纖維表層1μm以內存在有空孔,且空孔的平均等值圓直徑為10~80nm、空隙率為2~15%、纖維表面的鏡面反射強度為30%以上。
  2. 一種奈米孔洞聚酯纖維,係在纖維橫截面上,至少在距纖維表層1μm以內存在有空孔,空孔的平均等值圓直徑為10~80nm、空隙率為2~15%,且纖維表面的算術平均粗糙度在10nm以下。
  3. 如請求項1或2之奈米孔洞聚酯纖維,其中,纖維橫截面中,每單位面積的空孔數為15個/μm 2以上。
  4. 如請求項1至3中任一項之奈米孔洞聚酯纖維,其中,等值圓直徑5~80nm的空孔數,係總空孔數的85%以上。
  5. 一種纖維構造體,係含有請求項1至4中任一項之奈米孔洞聚酯纖維。
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