TW201930669A

TW201930669A - 複合型纖維

Info

Publication number: TW201930669A
Application number: TW106146176A
Authority: TW
Inventors: 鄭國光; 林至逸; 楊高隆; 康博評
Original assignee: 三芳化學工業股份有限公司
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2019-08-01
Also published as: KR20190131407A; US20190203382A1; KR102134079B1; TWI675135B; EP3505660A1

Abstract

本發明提供一種複合型纖維，包含一蕊部及一鞘部，該鞘部包覆該蕊部，且該鞘部之熔點低於該蕊部之熔點60°C至160°C。

Description

複合型纖維

本發明係關於一種纖維，特別係一種複合型纖維。

一般而言，常見的人工纖維大多為單組份纖維，亦即，係以單一材質製成。此類單組份纖維中，若為了顧及強度而使用高熔點之高分子聚合物材質，則會具有手感過於硬挺、塑膠感較重且缺乏彈性等缺點；反之，若使用低熔點之高分子聚合物，雖可提供柔軟手感及彈性，卻無法兼顧其強度及耐磨耗性質。亦即，此類單組份纖維無法同時具有高熔點高分子聚合物及低熔點高分子聚合物之優點，故有必要對此類纖維進行改良。

為解決上述問題，本發明提供一種複合型纖維，包含一蕊部及一鞘部，該鞘部包覆該蕊部，且該鞘部之熔點低於該蕊部之熔點60°C至160°C。此外，本發明另提供一種複合型纖維之製造方法，包含：提供一蕊部材料及一鞘部材料，其中該鞘部材料之熔點低於該蕊部材料之熔點約60°C至約160°C；使該蕊部材料及該鞘部材料熔融；及使該蕊部材料及該鞘部材料共同經由一蕊鞘紡口組件擠出，以形成該複合型纖維，其中該蕊部材料形成一蕊部，該鞘部材料形成一鞘部，且該鞘部包覆該蕊部。

請參照圖1所示，其繪示本發明某些實施例中之複合型纖維1的剖面圖，該複合型纖維1包含一蕊部11及一鞘部12。然而，於其他實施例中，該複合型纖維1之剖面可以與圖1所示不同。該鞘部12包覆該蕊部11，且該鞘部12之熔點低於該蕊部11之熔點約60°C至約160°C。於此及後文所述，「纖維（fiber）」係指其長度較寬度大於1000倍者。較佳地，本發明所述之複合型纖維1係屬長纖維（filament fiber），或稱纖絲（filament），為連續長度的纖維，舉例而言，其長徑比大於10⁸ 或以上者。舉例而言，纖維通常可包含結晶域（crystalline region）及非結晶域（amorphous region），藉由調控纖維中結晶域及非結晶域之比例，可調整纖維之性質。一般而言，結晶域之比例越高，則纖維之硬度大、彈性小、較硬挺且熔點高；結晶域之比例越低，則纖維將較柔軟、彈性大、熔點低且通常具有熱熔黏性。所述「熱熔黏性（hot-melt adhesive）」係指其可在受熱時熔融，並且在熔融態下具有黏著性。所述「複合型纖維（composite fiber）1」又稱多組分纖維（multi-component fiber），係指包含二種以上組分之纖維，各組分之物理或化學性質相異，且於該複合型纖維1中可彼此區隔。所述「蕊部（core）11」又可稱芯層，係指此複合型纖維1之內部，而所述「鞘部（sheath）12」又可稱皮層，係指此複合型纖維1之外層，其包覆該蕊部11之至少一部分，上述二者共同形成該複合型纖維1。較佳地，該鞘部12包覆該蕊部11之整體外周面。該蕊部11及該鞘部12可以同中心（concentric）；或者，該蕊部11及該鞘部12可以不同中心，而形成非對稱型蕊鞘（eccentric core-sheath）結構。此處特別說明，該複合型纖維1可包含單一蕊部11及單一鞘部12；或者，該複合型纖維1可包含單一鞘部12包覆複數個蕊部11，例如「島於海中（islands in a sea）」之結構。更進一步言之，本發明亦不排除具有多層結構，以複數個鞘部12層層包覆該蕊部11之情形，例如該複合型纖維1可包含一第一鞘部直接包覆該蕊部11，且另包含一第二鞘部包覆於該第一鞘部之外周圍。更詳言之，本發明亦不限制該蕊部11、該鞘部12及該複合型纖維1之剖面形狀。該複合型纖維1之剖面可以為圓形、橢圓形、三角形、方型及十字型等，且該蕊部11及該鞘部12之剖面形狀亦可以相同或不同。該蕊部11及該鞘部12皆可使用高分子聚合物製成，例如可以為高分子彈性體。此外，該蕊部11及鞘部12分別可以使用單種材料製成，或包含二種以上成分、熔點不同之材料混合而成。較佳地，該鞘部12係使用熱塑性高分子彈性體製成。該蕊部11則不限制使用熱塑性或熱固性高分子聚合物；惟依使用需求及製程便利性之考量，較佳使用熱塑性高分子聚合物。所述熱塑性高分子聚合物可包含但不限於熱塑性聚氨酯（thermoplastic polyurethane，簡稱TPU）、熱塑性聚酯彈性體（thermoplastic polyester elastomer，簡稱TPEE）或熱塑性聚烯烴（thermoplastic polyolefin，簡稱TPO）等。於此及其後所述，「熱塑性」係指其具有加熱後軟化、冷卻時固化、可再度軟化等特性；「彈性體」係指其具有類似橡膠之性質，例如具有黏彈性（viscoelasticity），其分子間作用力較低，具有較低的楊式模數（Young’s modulus）及較低的破壞應變。舉例而言，彈性體之楊式模數可以低至約3 MPa，且可以在廣至5%至700%的範圍內發生形變而不破壞其結構。熱塑性聚氨酯，例如衍生自己二酸酯類（adipic acid esters）之聚酯型聚氨酯（polyester-based TPU）、以四氫呋喃醚類（tetrahydrofuran ether）為主之聚醚型聚氨酯（polyether-based TPU）；熱塑性聚酯彈性體，例如聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，簡稱PET）或聚對苯二甲酸丁二酯（polybutylene terephthalate，簡稱PBT）；熱塑性聚烯烴，例如聚乙烯（polyethylene，簡稱PE）、聚丙烯（polypropylene，簡稱PP）。本發明之複合型纖維1中，該鞘部12之熔點低於該蕊部11之熔點約60°C至約160°C。亦即，該鞘部12之熔點較低，而該蕊部11之熔點較高，二者之熔點溫度差為約60°C至約160°C。較佳地，該鞘部12之熔點低於該蕊部11之熔點約60°C至約140°C；更佳地，該鞘部12之熔點低於該蕊部11之熔點約80°C至約120°C。由於該鞘部12之熔點較低，故該複合型纖維1可直接作為熱熔紗線使用。亦即，若以該複合型纖維1製作織物，由於鞘部12之熔點較低，故於對織物加溫、加壓時，可使該鞘部12熔融，而提供熱熔黏性，以改變織物內複合型纖維1之間的連結關係，或使織物可與其他織物黏合，又或者可進一步改變織物的外觀、紋路質感等；另一方面，由於該蕊部11之熔點較高，可維持該複合型纖維1之結構強度、手感以及尺寸安定性，例如使織物仍可維持外觀及形狀，不至於過度柔軟，且於對織物加溫、加壓時，該蕊部11不熔融，而可使織物之尺寸不因此改變，亦不容易發生整體形狀大幅改變之問題。一般而言，高分子聚合物的熔點通常並非單一數值，而是一段數值範圍，且容易隨製備條件而改變，通常每一批次的熔點皆可能有小範圍之誤差。因此，若該蕊部11及該鞘部12之熔點差異小於60°C，則於加溫、加壓使該鞘部12熔融時，該蕊部11容易發生局部熔融之情形；反之，若該蕊部11及該鞘部12之熔點差異大於160°C，由於熔點差異過大，將導致該複合型纖維1的製作難度加大，甚至使該蕊部11及該鞘部12之間的結合力較差。再者，由於該蕊部11之熔點高，除提供該複合型纖維1適當之強度外，另可以進一步控制伸長率；而由於該鞘部12之熔點較低，則可提供該複合型纖維1較低的初始模數，使該複合型纖維1適宜用於織造等用途。本發明之複合型纖維1具有柔軟、可塑型性、物性良好及耐磨耗等特性。於某些實施例中，該蕊部11之材料係選自由熱塑性聚氨酯、熱塑性聚酯彈性體及熱塑性聚烯烴所組成之群組，且該蕊部11之熔點大於180°C、大於200°C，或大於220°C；例如該蕊部11之熔點可介於約180°C至270°C之範圍。舉例而言，可使用熔點高於約180°C之熱塑性聚酯彈性體，包含但不限於聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，簡稱PET）或聚對苯二甲酸丁二酯（polybutylene terephthalate，簡稱PBT）等。較佳地，該蕊部11之材料可為聚對苯二甲酸丁二酯，且其本質黏度可為70 cm³ /g至110 cm³ /g 類似地，該鞘部12之材料係選自由熱塑性聚氨酯、熱塑性聚酯彈性體及熱塑性聚烯烴所組成之群組，且該鞘部12之熔點可介於約60°C至120°C之範圍。舉例而言，可使用熔點小於120°C之熱塑性聚氨酯，或使用小於120°C之熱塑性聚烯烴，例如低密度聚乙烯（low-density polyethylene）。於該複合型纖維1中，該蕊部11之材料及該鞘部12之材料可使用同一類別但熔點不同之高分子聚合物，例如使用熔點不同之熱塑性聚氨酯；或者，該蕊部11及該鞘部12可使用類別不同之高分子聚合物製成。於某些實施例中，該蕊部11及鞘部12使用同一類別之材料，可使該蕊部11及鞘部12之間的結合力更佳。此外，於某些實施例中，該蕊部11及該鞘部12皆使用熱塑性聚氨酯，而可以使該複合型纖維1具有柔軟的手感。本發明之複合型纖維1不限制該蕊部11及鞘部12之比例。然而，於某些實施例中，該蕊部11及該鞘部12之體積比較佳介於2：8至8：2之範圍，例如介於3：7至7：3之範圍、介於4：6至6：4之範圍或為約5：5之範圍。經由該蕊部11及鞘部12之體積比選擇，可調整該複合型纖維1之強度、彈性、熱熔黏性及合適之熱壓溫度等，而使該複合型纖維1之應用可更加廣泛。於某些實施例中，該蕊部11之蕭氏硬度（Shore D）可高於60 D，且該鞘部12之蕭氏硬度（Shore A）可低於80 A。此處所述蕭氏硬度（Shore A& Shore D），例如以美國材料與試驗協會ASTM D2240-15所規範之方法量測。或者，該複合型纖維1中，該蕊部11之蕭氏硬度(Shore D)可為60D至90D以上；該鞘部12之蕭氏硬度（Shore A）可為40A至80A。藉由硬度選擇，可進一部調整該複合型纖維1之強度及彈性等性質。上述複合型纖維1之製造，可選擇為複合擠出（co-extrusion），例如使用蕊鞘紡口組件（sheath and core spinneret）同時擠出成型該蕊部11及該鞘部12；或者，可先成型該蕊部11後，以塗層之方式在該蕊部11之外圍形成該鞘部12，本發明不加以限制。請參照圖2所示，其顯示根據本發明某些實施例的複合型纖維之製造方法的流程示意圖。該方法可用於製造上述複合型纖維1。首先，提供一蕊部材料（如步驟20）及提供一鞘部材料（如步驟22），其中該鞘部材料之熔點低於該蕊部材料之熔點約60°C至約160°C。該蕊部材料及該鞘部材料之選擇可參照上述複合型纖維1之蕊部11及鞘部12之材料，於此不再贅述。依據所選擇之實際材質，該蕊部材料及該鞘部材料可由不同形式提供。舉例而言，若選擇熱塑性高分子聚合物，則通常係以顆粒狀之形式提供。由於纖維成型之要求，且為調整所得複合型纖維之物理性質，該蕊部材料及該鞘部材料較佳具有低含水率，例如含水率須小於300 ppm以下，較佳小於100 ppm以下。因此，於使該鞘部材料及該蕊部材料熔融之前，該方法另可以包含乾燥該蕊部材料（如步驟24）及乾燥該鞘部材料（如步驟26），以降低其含水率。一般而言，乾燥使用之溫度低於材料之熔點，例如針對該蕊部材料而言，通常係以約90°C至約120°C之溫度進行乾燥，較佳為約100°C至約120°C；針對該鞘部材料而言，則通常選用約40°C至約70°C之溫度進行乾燥，較佳為約50°C至約60°C。而後，係分別使該蕊部材料及該鞘部材料熔融。舉例而言，可將該蕊部材料投入一第一押出機（如步驟28），並設定自入料口至出料口分段、多溫度之加熱方式，使該蕊部材料熔融。類似地，該鞘部材料可經由一第二押出機（如步驟30）使其熔融。熔融之該蕊部材料及該鞘部材料將匯流至該蕊鞘紡口組件（如步驟32），續使該蕊部材料及該鞘部材料共同擠出成絲（如步驟34），以形成該複合型纖維1。該蕊鞘紡口組件之部分開口對應該蕊部11之型態、另外部分開口對應該鞘部12之型態，而使該鞘部材料形成該鞘部12，而該蕊部材料形成該蕊部11，且該鞘部12包覆該蕊部11。依據製作需求及設備特性，此處可使用複絲熔紡（multi-filament）製程或單絲熔紡（mono-filament）製程，本發明不加以限制。於使該蕊部材料及該鞘部材料共同經由一蕊鞘紡口組件擠出之後，該方法另可包含使該複合型纖維冷卻定型（如步驟36）。此處所述之冷卻定型，較佳係使該複合型纖維1進入一冷卻水槽，其水溫略低於室溫，而使熔融狀態之該鞘部材料及該蕊部材料可迅速冷卻固化。此外，於使該複合型纖維冷卻定型之後，該方法另可進一步包含拉伸該複合型纖維1（如步驟38）。舉例而言，可藉由大於1倍至約5倍之拉伸率拉伸該複合型纖維1，以提升該複合型纖維1之強度。再者，可多次拉伸該複合型纖維1，此處不加以限制。茲以下列實施例詳細說明本發明之複合型纖維之製造方法，唯並不意謂本發明僅侷限於此等實例所揭示之內容。實施例一： 準備新光合成纖維提供之PBT酯粒作為蕊部材料，其本質黏度（Intrinsic Viscosity，簡稱IV）為87 cm³ /g。將該蕊部材料，熔點為228˚C，以110°C之溫度乾燥4小時，續檢測含水率小於100 ppm。另外，準備巴斯夫公司（BASF Corporation）提供之TPU酯粒作為鞘部材料，其蕭式硬度（Shore A）為75A，熔點為120°C。將該鞘部材料以60°C之溫度乾燥5小時，續檢測含水率小於300 ppm。將乾燥完成的該蕊部材料輸送至第一押出機，自入料口至出料口依序設定215°C、245°C、245°C及240°C之溫度使其熔融；另將乾燥完成的該鞘部材料輸送至第二押出機，自入料口至出料口依序設定90°C、130°C、125°C及120°C之溫度使其熔融。而後，將熔融態該蕊部材料及該鞘部材料以8：2之體積比同時押出進入一蕊鞘紡口組件進行紡絲，以形成該複合型纖維。該複合型纖維離開紡口組件後，會進入水溫為18°C之冷卻水槽，以使該複合型纖維冷卻定型。而後，該複合型纖維可經過第一延伸羅拉（first drawing rollers），其表面線速度為15 m/min，續經過溫度為70°C之第一延伸熱水槽，再經過第二延伸羅拉（second drawing rollers），其表面線速度為35 m/min，藉由第二延伸羅拉與第一延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行拉伸，其拉伸倍率約為2.333倍。之後，可再經過溫度為110°C之第二延伸熱風槽，再經過第三延伸羅拉（third drawing rollers），其表面線速度為80 m/min，再藉由第三延伸羅拉與第二延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行第二次牽伸，其拉伸倍率約為2.2倍，以提昇其強度。最後，可經由卷繞機（winder），將該複合型纖維捲繞形成絲餅（bobbin）。測得實施例一之複合型纖維之物性：細度300 den，強度2.6 g/den，斷裂伸長率51%，如下表1所示。實施例二： 準備巴斯夫公司（BASF Corporation）提供之PBT酯粒作為蕊部材料，其熔點為226˚C，其本質黏度為107 cm³/g。將該蕊部材料以110°C之溫度乾燥4小時，續檢測含水率小於100 ppm。另外，準備路博潤公司（Lubrizol Corporation）提供之TPU酯粒作為鞘部材料，其蕭式硬度（Shore A）為64A，熔點為108°C。將該鞘部材料以50°C之溫度乾燥5小時，續檢測含水率小於250 ppm。將乾燥完成的該蕊部材料輸送至第一押出機，自入料口至出料口依序設定220°C、260°C、255°C及250°C之溫度使其熔融；另將乾燥完成的該鞘部材料輸送至第二押出機，自入料口至出料口依序設定70°C、120°C、115°C及115°C之溫度使其熔融。而後，將熔融態該蕊部材料及該鞘部材料以4：6之體積比同時押出進入一蕊鞘紡口組件進行紡絲，以形成該複合型纖維。該複合型纖維離開紡口組件後，會進入水溫為14°C之冷卻水槽，以使該複合型纖維冷卻定型。而後，該複合型纖維可經過第一延伸羅拉，其表面線速度為18 m/min，續經過溫度為65°C之第一延伸熱水槽，再經過第二延伸羅拉，其表面線速度為55 m/min，藉由第二延伸羅拉與第一延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行拉伸，其拉伸倍率約為3.05倍。之後，可再經過溫度為100°C之第二延伸熱風槽，再經過第三延伸羅拉，其表面線速度為90 m/min，再藉由第三延伸羅拉與第二延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行第二次牽伸，其拉伸倍率約為1.63倍，以提昇其強度。最後，可經由卷繞機，將該複合型纖維捲繞形成絲餅。測得實施例二之複合型纖維之物性：細度300 den，強度2.3 g/den，斷裂伸長率67%，如下表1所示。實施例三： 準備東洋紡公司（TOYOBO Co., LTD.）提供之TPEE酯粒作為蕊部材料，其蕭氏硬度（Shore A）為98A，熔點為200°C。將該蕊部材料以100°C之溫度乾燥4小時，續檢測含水率小於80ppm。另外，準備李長榮化學工業公司提供之TPO酯粒作為鞘部材料，其熔融速率（melt flow rate，簡稱MFR）為11 g/10min，熔點為95°C。將乾燥完成的該蕊部材料輸送至第一押出機，自入料口至出料口依序設定185°C、225°C、230°C及230°C之溫度使其熔融；另將該鞘部材料輸送至第二押出機，自入料口至出料口依序設定60°C、120°C、115°C及115°C之溫度使其熔融。而後，將熔融態該蕊部材料及該鞘部材料以5：5之體積比同時押出進入一蕊鞘紡口組件進行紡絲，以形成該複合型纖維。該複合型纖維離開紡口組件後，會進入水溫為25°C之冷卻水槽，以使該複合型纖維冷卻定型。而後，該複合型纖維可經過第一延伸羅拉，其表面線速度為20 m/min，續經過溫度為80°C之第一延伸熱水槽，再經過第二延伸羅拉，其表面線速度為65 m/min，藉由第二延伸羅拉與第一延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行拉伸，其拉伸倍率約為3.25倍。之後，可再經過溫度為100°C之第二延伸熱風槽，再經過第三延伸羅拉，其表面線速度為75 m/min，再藉由第三延伸羅拉與第二延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行第二次牽伸，其拉伸倍率約為1.15倍，以提昇其強度。最後，可經由卷繞機，將該複合型纖維捲繞形成絲餅。測得實施例三之複合型纖維之物性：細度 300den，強度2.4 g/den，斷裂伸長率77%，如下表1所示。比較例一： 準備新光合成纖維提供之PET酯粒作為材料，其本質黏度為64 cm³ /g。將該材料以120°C之溫度乾燥4小時，續檢測含水率小於100 ppm。將乾燥完成的該PET材料輸送至押出機，自入料口至出料口依序設定240°C、250°C、260°C及270°C之溫度使其熔融，隨後進入20°C的冷卻水槽使纖維進行固化，而後，經過第一延伸羅拉，其表面線速度為20 m/min，續經過溫度為90°C之第一延伸熱水槽，再經過第二延伸羅拉，其表面線速度為65 m/min，藉由第二延伸羅拉與第一延伸羅拉的速度差對該纖維進行拉伸，其拉伸倍率約為3.25倍。之後，可再經過溫度為120°C之第二延伸熱風槽，再經過第三延伸羅拉，表面線速度為100 m/min，再藉由第三延伸羅拉與第二延伸羅拉的速度差對該纖維進行第二次牽伸，其拉伸倍率約為1.5倍，以提昇其強度。最後，可經由捲繞機，將其纖維捲繞形成絲餅。測得比較例一之纖維物性：細度300 den，強度4.3den，斷裂伸長率28%，如下表1所示。比較例二： 準備新光合成纖維提供之PBT酯粒作為材料，其本質黏度為87 cm³ /g。將該材料以110°C之溫度乾燥4小時，續檢測含水率小於100 ppm。將乾燥完成的該PBT材料輸送至押出機，自入料口至出料口依序設定230°C、240°C、250°C及260°C之溫度使其熔融，隨後進入20°C的冷卻水槽使纖維進行固化，而後，經過第一延伸羅拉，其表面線速度為18 m/min，續經過溫度為90°C之第一延伸熱水槽，再經過第二延伸羅拉，其表面線速度為64 m/min，藉由第二延伸羅拉與第一延伸羅拉的速度差對該纖維進行拉伸，其拉伸倍率約為3.5倍。之後，可再經過溫度為100°C之第二延伸熱風槽，再經過第三延伸羅拉，表面線速度為90 m/min，再藉由第三延伸羅拉與第二延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行第二次牽伸，其拉伸倍率約為1.4倍，以提昇其強度。最後，可經由捲繞機，將其纖維捲繞形成絲餅。測得比較例二之纖維物性：細度300 den，強度3.1 g/den，斷裂伸長率43%，如下表1所示。比較例三： 準備巴斯夫公司提供之TPU酯粒作為材料，其蕭式硬度（Shore A）為75A，熔點為120°C。將該鞘部材料以60°C之溫度乾燥5小時，續檢測含水率小於300 ppm。將乾燥完成的TPU材料輸送至押出機，自入料口至出料口依序設定60°C、120°C、115°C及115°C之溫度使其熔融，隨後進入10∘C的冷卻水槽使纖維進行固化，而後，經過第一延伸羅拉，其表面線速度為18 m/min，續經過溫度為35°C之第一延伸熱水槽，再經過第二延伸羅拉，其表面線速度為40m/min，藉由第二延伸羅拉與第一延伸羅拉的速度差對該纖維進行拉伸，其拉伸倍率約為2.2倍。之後，可再經過溫度為50°C之第二延伸熱風槽，再經過第三延伸羅拉，表面線速度為64 m/min，再藉由第三延伸羅拉與第二延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行第二次牽伸，其拉伸倍率約為1.6倍，以提昇其強度。最後，可經由捲繞機，將其纖維捲繞形成絲餅。測得比較例三之纖維物性：細度300 den，強度1.2 g/den，斷裂伸長率260%，如下表1所示。比較例四： 準備TOYOBO提供之TPEE酯粒作為材料，其蕭式硬度（Shore A）為98D，熔點為210°C。將TPEE材料輸送至押出機，自入料口至出料口依序設定240°C、250°C、255°C及260°C之溫度使其熔融，隨後進入25∘C的冷卻水槽使纖維進行固化，而後，經過第一延伸羅拉，其表面線速度為20 m/min，續經過溫度為40°C之第一延伸熱水槽，再經過第二延伸羅拉，其表面線速度為40m/min，藉由第二延伸羅拉與第一延伸羅拉的速度差對該纖維進行拉伸，其拉伸倍率約為2倍。之後，可再經過溫度為50°C之第二延伸熱風槽，再經過第三延伸羅拉，表面線速度為48 m/min，再藉由第三延伸羅拉與第二延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行第二次牽伸，其拉伸倍率約為1.2倍，以提昇其強度。最後，可經由捲繞機，將其纖維捲繞形成絲餅。測得比較例四之纖維物性：細度300 den，強度1.3 g/den，斷裂伸長率160%，如下表1所示比較例五： 準備Vistamaxx提供之TPO酯粒作為材料，其蕭式硬度（Shore A）為27A，熔點為60°C。將TPO材料輸送至押出機，自入料口至出料口依序設定90°C、120°C、160°C及160°C之溫度使其熔融，隨後進入14∘C的冷卻水槽使纖維進行固化，而後，經過第一延伸羅拉，其表面線速度為20 m/min，續經過溫度為40°C之第一延伸熱水槽，再經過第二延伸羅拉，其表面線速度為60m/min，藉由第二延伸羅拉與第一延伸羅拉的速度差對該纖維進行拉伸，其拉伸倍率約為3倍。之後，可再經過溫度為50°C之第二延伸熱風箱，再經過第三延伸羅拉，表面線速度為82 m/min，再藉由第三延伸羅拉與第二延伸羅拉的速度差對該複合型纖維進行第二次牽伸，其拉伸倍率約為1.36倍，以提昇其強度。最後，可經由捲繞機，將其纖維捲繞形成絲餅。測得比較例五之纖維物性：細度300 den，強度2.0 g/den，斷裂伸長率244%，如下表1所示表1：實施例一至三及比較例一至五之組成及物性對照比較例二與實施例一，參照上表1可知，比較例二的強度較高但伸度及彈性回復明顯較低，實施例一（PBT及TPU體積比8：2）之強度雖下降16.1%，但其斷裂伸長率及彈性回復率分別提升18.6%及155.3%，亦即此複合纖維強度雖有些許下降，但彈性回復率則是大幅的提升，故此複合纖維在使用上能提供更多的多樣性。對照比較例二與實施例二，實施例二（PBT及TPU體積比4：6）在強度上又更低，但斷裂伸長率及彈性回復率則分別提升55.8%及559.5%，再者，實施例二所採用的TPU之蕭氏硬度為64 A，使所製得之複合纖維更加柔軟，且熱熔後具有黏著性，加工特性更多樣。上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。本發明所屬技術領域中具通常知識者對上述實施例所做之修改及變化仍不違背本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧複合型纖維

11‧‧‧蕊部

12‧‧‧鞘部

圖1顯示根據本發明某些實施例的複合型纖維之剖視示意圖。圖2顯示根據本發明某些實施例的複合型纖維之製造方法的流程示意圖。

Claims

一種複合型纖維，包含：一蕊部；及一鞘部，包覆該蕊部，該鞘部之熔點低於該蕊部之熔點60°C至160°C。
如請求項1所述之複合型纖維，其中該蕊部之材料係選自由熱塑性聚氨酯（thermoplastic polyurethane）、熱塑性聚酯彈性體（thermoplastic polyester elastomer）及熱塑性聚烯烴（thermoplastic polyolefin）所組成之群組，且該蕊部之熔點大於180°C。
如請求項1所述之複合型纖維，其中該鞘部之材料係選自由熱塑性聚氨酯、熱塑性聚酯彈性體及熱塑性聚烯烴所組成之群組，且該鞘部之熔點小於120°C。
如請求項1所述之複合型纖維，其中該蕊部及該鞘部之體積比介於2：8至8：2之範圍。
如請求項1所述之複合型纖維，其中該蕊部之蕭氏硬度（Shore D）高於60D，且該鞘部之蕭氏硬度（Shore A）低於80A。
如請求項1所述之複合型纖維，其中該蕊部之材料係為聚對苯二甲酸丁二酯，且其本質黏度為70 cm³ /g至110 cm³ /g。
一種複合型纖維之製造方法，包含：提供一蕊部材料及一鞘部材料，其中該鞘部材料之熔點低於該蕊部材料之熔點約60°C至約160°C；使該蕊部材料及該鞘部材料熔融；及使該蕊部材料及該鞘部材料共同經由一蕊鞘紡口組件（sheath and core spinneret）擠出，以形成該複合型纖維，其中該蕊部材料形成一蕊部，該鞘部材料形成一鞘部，且該鞘部包覆該蕊部。
如請求項7所述之複合型纖維的製造方法，於使該蕊部材料及該鞘部材料熔融之前，另包含乾燥該蕊部材料及該鞘部材料。
如請求項7所述之複合型纖維的製造方法，於使該蕊部材料及該鞘部材料共同經由一蕊鞘紡口組件擠出之後，另包含使該複合型纖維冷卻定型。
如請求項9所述之複合型纖維的製造方法，於使該複合型纖維冷卻定型之後，另包含拉伸該複合型纖維。