TW588129B - An acrylic fiber and a manufacturing process therefor - Google Patents

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i i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 五、發明說明（） 抟術領域 本發明係關於丙烯腈糸纖維，一般適於衣物和家庭裝 飾用途，尤指绒頭織物。 背晉抟蓊 適合衣物的丙烯腈糸纖維，需在強度、伸長率和可染 性之間具有優良平衡性。 丙烯腈系纖維一般是濕纺法製成。習知實務上是在凝 固浴内提高（凝固細絲的拉伸速率）/ (纺絲進料溶液 從纺嘴毛細孔排出線速）之比，即提高凝固细絲的拉伸 速率，意即縮短凝固液内纺絲進料溶液的凝固時間。所 ，在凝固浴内同時發生凝固和拉伸，Μ致在凝固细絲内 形成皮層，造成孅維内不充分的溶劑移動。 因此，纖維表面有較高度原纖化和高度定向结構，同 時内部有粗糙结構，而無原纖化。Κ高拉伸比拉伸時， 產品成為伸長率不良的纖維，而得僵硬手感的布料。表 面和内部間定向不均的纖維，會提供彈性不良的短纖， 所得布料排斥性不足。 過份定向表面的纖維，有可染性劣化的缺點，因為高 度定向表面會在染色過程中抑制染料的擴散。 JP-A 6卜199707號記載一種纺絲法，使用凝固浴在不 形成皮層的濃度範圍内具有充分較高的濃度。然而，使 用有機溶劑的水溶液為凝固浴時，不形成皮層的有機溶 劑湄度範圍相當高，Μ致凝固速率太慢提高凝固细絲的 拉伸速率，不但導致產率極低，而且纖維間有不規則和 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -裝---------訂··---^ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #.- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 - — 五、發明說明（） 熔合等問題。 在家庭裝飾用途方面，尤其是高絨頭或長毛，改變纖 維斷面，Μ具備接近動物毛髮的手感。在此等用途中， 需要良好梳毛效果、較高柔順性、柔軟性等。梳毛效果 有較大改進，因為纖維表面的摩擦較低。因此，咸信使 用二氧化鈦等添加劑的消光材料Μ強調亮度，一般會顯 示改進梳毛效果。然而，技術上丙烯腈系纖維的顯色性 能，會受到添加劑的妨礙。 JP-A 1卜21769號揭示一種技術，適當選用明顯光澤 和纖維顯色，並结合有機聚矽氧，使纖維表面具有類似 動物毛髮般的滑溜和光滑觸感。技術上雖然強調滑溜和 光滑觸感，但纖維的柔軟性的顯色性能不良。丙烯腈糸 纖維必須降低光澤，有優良顯色性能和良好梳毛效果， 即加工處理成為絨頭或長毛布時，刻意使纖維表面呈波 浪狀，使表面不光滑，但減少纖維間之接觸面積。對手 感而言，纖維在強度和伸長率方面需要有良好平衡。鑑 於此等條件，JP-A 64-33210號揭示一種具有更天然光 澤的乾两烯腈系纖維之製法，利用纖維表面波紋化為之 。在此方法中，纺嘴有特別形狀的细孔，使表面呈波紋 。因此，纖維表面之波紋化相當有限。 長毛或髙娀頭的柔順性和柔軟性，可由不同斷面的數 種纖維組合達成。咸信丙烯腈糸纖維典型上平坦或Υ型 斷面，可有效達成上述性能。具體言之，Υ型斷面的丙 烯腈系纖維賦予柔軟手感，因其尖端分裂，又具有柔順 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • --------訂 h — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) d· 3 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 五、發明說明（） 性，因其根部保持γ型斷面。 在JP-A 10-251915號揭示的丙烯腈系纖維中，單絲20 具有實質上Y型斷面，三個徑向延伸的長方形葉片21 K 120°结合角度相結合，如第7圖所示。此等葉片21结 合處，形成開或洞孔K2, Μ調節结合長度c為其 寬度d的30至95% 。容許细絲沿縱向容易分裂，以實現 柔軟的手感。在此專利申請案揭示的丙烯腈系纖維中， 綑絲可於長毛或高絨頭磨光處理之前，因结合處形成的 開口 Ki或洞孔K2而分裂。因此，在纺絲時會例如導致 產生娀毛。此外，由於開口 Κ i或洞孔K 2内捕集水份， 纖維不易乾燥，在纖維纺絲之際會引起較長的乾燥步驟 ,因而降低生產性。 發明槪沭 本發明之目的，在於為衣物材料提供一種丙烯腈系纖 維，在其表面和内側有平均定向，賦予短纖有充分彈性 ,提供布料排斥性；並提供纖維，顯示優良物理性能， 諸如強度、伸長率、可染性，又藉其表面形狀改質，而 顯示柔軟性。 本發明另一目的，為家庭裝飾材料提供一種丙烯腈系 合成纖維，具有優良顯色性能、降低光澤、以及優良梳 毛效果，而丙烯腈系合成纖維保持從中心沿縱向徑向延 伸的複數平坦葉Η结合在一起的狀態，纖維尖端在加工 處理中藉施加機械力，可輕易分裂成娀毛狀產品。 本發明又一目的，在於提供丙烯腈系纖維容易而又令 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1« (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 裝---- 588129 五、發明說明（ 人滿意的 定向，並 固细絲製 固至内面 止溶劑在 本發明 丙烯腈單 物所構成 單絲乾伸 斷裂時， 或Μ上。 本發明 包括波紋 間有1 5至 大水平差 45°鏡面 在本發 由包括丙 A7 B7 製法，此丙烯腈系纖維在表面和内側具有平均 顯示強度、伸長率和可染性等優良性能，在凝 造中，控制凝固细絲的皮層厚度，提供均勻凝 的纖維，即纖維内的溶劑不當擴散，並因此防 洗淨時快速擴散。 第一要旨針對一種丙烯腈糸纖維，U)由包括 位至少80重量％而低於95重量％的丙烯腈聚合 ,(b)單絲乾強度為2.5至4.0cN/dtex， （c) 長率為35至50¾ ，而（d)當單絲在拉力試驗中 沿细絲軸的拉力斷裂側面之龜裂長度為2 0 /i m 第二要旨針對一種丙烯腈系纖維，（a )在表面 ,(b )在對纖維軸向垂直的斷面，二相鄰波紋 2 0 °的平均傾角，（c )波紋底部和頂部間的最 異為0.15至0.35/im, (d)在對纖維束表面的 光澤測量法中，顯示光澤為1 0至2 0 %。 明第二要旨之一具體例中，丙烯腈系纖維（e) 烯腈單位至少80重量S：而低於95重量％的丙烯 請 先 閱 讀 背 © 之 注 意 事 項

重裝 頁I 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 強(h裂 乾，斷 絲 ％ 力 單40拉 } 至的 f 5 ] { 1 向 ，率軸 成長絲 構伸细 所乾沿 物絲 , 合單時 聚 } 裂 腈 U 斷 度 側 X：中iu te驗20 /d試為 CN力度 α拉長 14在裂 0^絲龜 eg 單之 為當面 心力 中拉 從在 括絲 包细 } 當 a ( ) b f /X 隹 鍺 ， 纖 Η 糸葉 腈坦 烯平 丙數 對複 針的 旨伸 要延 三向 第徑 。 明 Μ 上發向 Κ 本縱 或 沿 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 _B7_ 五、發明說明（） 試驗中斷裂時，沿细絲軸向的拉力斷裂側面之中心，形 成長度200// m或以上之龜裂。 在本發明第三要旨的一具體例中，丙烯腈系纖維（c) 由包括丙烯腈單位至少80重量％而低於95重量S；之丙烯 腈聚合物構成，（d)單絲乾強度為2.0至4.0cN/dtex, (e )單絲乾伸長率為1 5至4 0 %。 本發明又提供一種丙烯腈系纖維之製法，包括如下步 驟，把有機溶劑内包括丙烯腈單位80重量S：或以上而低 於9 5重量％的丙烯腈聚合物構成之纺絲進料溶液，排放 入含20至70重量S；有機溶劑的30至50 °C有機溶劑水溶液 組成之第一凝固浴内（該有機溶劑可與纺絲進料溶液用 之有機溶劑相同或不同），形成凝固细絲；Μ纺絲進料 溶液排放線速0 . 3至2 . 0倍的速率，從第一凝固浴拉出细 絲；在含有可與二種有機溶劑任一相同或不同的20至70 重量S：有機溶劑而30至50 °C有機溶劑水溶液之第二凝固 浴内，Μ 1.1至2.0倍將綑絲延伸；隨後M3倍或Μ上， 進行细絲濕熱延伸。 在上迷製法之一具體例中，提供一種製法，其中有機 溶劑在第一凝固浴内之濃度為40至70重量：《;凝固细絲 從第一凝固浴之拉伸比，為纺絲進料溶液排放線速之 0.3至0.6倍；而有機溶劑在第二凝固浴中的濃度為40至 70重量％ 。 在上述製法之另一具體例中，提供一種製法，其中有 機溶劑在第一凝固浴内之濃度為20至60重量％,凝固细 一Ί 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂··---Μ-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 - 五、發明說明（） 絲從第一凝固浴之拉伸比，為纺絲進料溶液排放線速之 0.6至2.0倍；而有機溶劑在第二凝固浴内濃度為20至60 重量S：。 本發明製法最好是纺絲進料溶液、第一凝固浴和第二 凝固浴内之有機溶劑為二甲基乙醯胺，而第一和第二凝 固浴在同樣溫度，具有同樣組成份。 匾1忒簡IS說明 第1圖為xy平面上的線圖，表示下式所代表之直線： Y=-X+105 (式 1) Υ = - (1/2) Χ + 77.5 (式 2) Υ=-4Χ+315 (式 3) 其中Y為凝固浴溫度（Ό )，X為有機溶劑濃度（重量％ )。 第2圖是由掃描電子顯微鏡觀察所得單絲在拉力試驗 中，拉力斷裂側面所形龜裂部份狀態之示意圖，其中龜 裂較長。 第3圖是由掃描電子顯微鏡觀察所得單絲在拉力試驗 中，拉力斷裂側面所形龜裂部份狀態之示意圖，其中龜 裂較短。 第4圖為說明圖，表示纖維表面形狀之一部份，其中 U)為傾角（平均傾角是測量各波紋傾角，再加Κ平均 ,而確定），（b)為水平差異（最大水平差異是較高和 較低部份之間的差異）。 第5U)圖為決定光澤之說明圖，而第5(b)圖為決定光 澤之樣品模型。 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

588129 A7 B7 五、發明說明（ 6圖為本發明丙烯腈糸纖維製法中所用纺嘴内纺嘴 孔形狀一具體例前視圖。 7圖為習用丙烯腈系纖維斷面之示意圖。 8U)圖為掃描電子顯微鏡（SEM)照片，表示實施例 得纖維的斜視圖，第8(b)圖為SEM照片，表示實施 所得纖維在拉力試驗中斷裂的側面。 9 U )圖為S E Μ照片，表示比較例1所得纖維之斜視 第9(b)圖為SEM照片，表示比較例1所得纖維在拉 驗中斷裂的側面。 1 0圖為S Ε Μ照片，表示實施例3所得纖維之斜視圖 1 1圖為S Ε Μ照片，表示實施例5所得纖維之斜視圖 1 2 ( a )圖為S Ε Μ照片，表示實施例7所得纖維之斜 〇 1 2 ( b )圖為S Ε Μ照Μ ,表示實施例7所得纖維之斜 〇 1 3 ( a )圖為S Ε Μ照片，表示比較例6所得纖維之斜 〇 1 3 ( b )圖為S Ε Μ照片，表示比較例6所得纖維之斜 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第 毛细 第 第 1所 例1 第 圖， 力試 第 第 第 視圖 第 視圖 第 視圖 第 視圖 第 視圖 第 視圖 第 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 本 頁 1 4 ( a )圖為S Ε Μ照片，表示實施例9所得纖維之斜 Ο 14(b)圖為SEM照Η,表示實施例9所得纖維之斜 〇 15U)圖為SEM照Η,表示比較例11所得纖維之斜 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 588129 A7 B7 - -g 五、發明說明（） 視圖。 第15(b)圖為SEM照H,表示比較例11所得纖維在拉 力試驗中斷裂之側面。 醏明較佯具體例夕詳網說明 本發明丙烯腈糸纖維主要適用於毛衣等衣料，和娀頭 等家庭裝飾材料。鑑於利用濕纺法在原纖化之際，聚合 物的溶解度和纺絲進料溶液的安定性，最好使用與較少 量丙烯腈單位（即丙烯腈在95重量纟Μ下）之共聚物做 輝腈 丙烯 之丙 内， 物面 合方 聚用 腈應 烯的 丙品 的產 料頭 材娀 維和 纖衣 做毛 用在 若’ C 低 料太 材量 維位 纖單 為腈 零裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 纖材 系 量而 ill S 8 量 少重 至80 好少 最至 度含 濃 ， ，物 合 混 之 物 合 聚 腈 烯 丙 用 可 料 所 〇 夠 不 感 手 狀 毛 需 所 維 丙 與 〇 腈 腈烯 烯丙 丙為 之物 % 合 量聚 重腈 95稀 於丙 低 物 聚 共 之 體 單 性 合 酸 烯 丙、 δ)® 3 乙 甲 ί 酸 於烯 限丙 不丨 但卩 t 甲 含 { 包 、 曲豆旨 骨 Ηϋϋ 單甲 之酸 份烯 成丙 物丨 聚 共 做如 用諸 可 ， 。 酯 基 甲 甲 基酯 酯 丙 酸 烯 丙 烯 -乙 鹵 酸 烯、 ^ 0 基乙 甲氯 /V 、 如 、諸 烯 乙 溴 乙 基氯 甲 二 {偏 己 酸 烯 丙 有 具 烯 訂Γ —卜----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如馬 諸基 ，苯 鹽 ； 其胺 及亞 類醯 酸來 之馬 鍵 ·’ 雙酸 性烯 合 丁 聚和 ; 體 烯單 乙和 β. 包 ; 不 胺性 醯合 烯 乙 笨 基 甲 酸 烯 ·，丙胺 »)亞 酯 烯 乙 酸 乙 納 酸 磺 烯 乙 苯 如 諸

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Jti 龜 之 上 Μ 或 裂 度 強 乾 絲 單 的 維 纖 系 腈 烯 丙 若 中 旨 要 二 第 明 發 本 在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 12588129 A7 B7 五、發明說明（ 低於20.cN/dtex,或其乾伸長率在40¾以上，則由於纺 絲時的斷絲，會產生許多絨毛，Μ致製法過程劣化，在 長毛或高絨頭加工處理中，由於纖維的伸長率，而使手 感惡劣。 Κ單絲乾強度超過4.0cN/dtex,或乾伸長率低於15S：, 則丙烯腈系纖維在毛衣等衣料和绒頭等家庭裝飾用途方 面所需毛狀手感不足。 如上所述，單絲沿細絲軸向的拉力斷裂側面有長度在 20/im或以上的龜裂之特點，表示结構中的定向不但在 表面層，連其内面亦均勻。所Μ，在加工處理之後，提 供具有充分排斥性的布料，符合毛衣等衣料和娀頭等家 庭裝飾用布料所需手感。 在本發明第二要旨之丙烯腈系纖維中，對娀頭或長毛 等家庭裝飾材料而言，鑑於加工處理成娀頭或長毛後的 手感和柔順性，其斷面的長軸/短軸比（平坦性）Κ 5 至15為佳。若加工處理娀頭或長毛後的平坦性在5 Μ上 ，柔順性不足，若在1 5 Μ上，纖維有分裂傾向，造成例 如剌激奪。 玆說明本發明第三要旨的丙烯腈糸纖維。 第三要旨之丙烯腈系纖維包括複數平均葉片，從單絲 中心沿縱向在徑向延伸。易言之，單絲斷面有從中心徑 向延伸之分支形狀，諸如基本上Υ形或十字形。相鄰平 坦葉片形成的角度可相同或不同。例如Μ基本上Υ形而 言，三個平坦葉片可彼此呈120°角延伸。構成單絲的 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

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訂 Γ I Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 各平坦葉片的斷面（蚰向長度和寬度）可彼此相同或不 同。不同的斷面可賦有各種額外的手感。 包括從單絲中心沿縱向κ徑向延伸的複數平坦葉片之 單絲，在加工處理後，提供令人滿意的柔軟性和柔順性 的娀毛產品。具體言之，细絲斷面最好基本上為Y形成 或十字形，有三或四個平坦葉片，在其尖端分裂時，可 保證其根部有充分柔順性。增加葉片數會造成纺嘴製造 問題，以及纖維製造問題，諸如葉片根部捕集的水對乾 燥有負面影響，並減少紡絲性。單絲最好是基本上為Y 形，由三個平坦葉片組成。 第三要旨的丙烯腈系纖維，當單絲在拉力試驗中斷裂 時，沿细絲軸向的拉力斷裂側面中心，形成長度為2 0 0 Zi m 或以上之龜裂。就單絲在23 °C和50¾ RH狀態，以變形率 100%/niU斷裂後所形成斷面表面，觀察單絲拉力斷裂側 面的狀態。 在此要旨中，單絲沿细絲軸向在拉力斷裂側面形成長 龜裂之特點，又表示結構中的定向不但在表面層，連其 内面亦均勻。然而，第三要旨的纖維具有平坦葉片，並 有從中心分裂的傾向。所Μ ,長度至少20//m的龜裂是 不夠的，必須形成從中心起至少2 0 0 // m的龜裂。 此種丙烯腈糸纖維顯示良好柔軟性，因為單絲尖端分 裂至充分長度，又可維持充分柔軟性，不在细絲根部分 裂。過份大的分裂可Μ改進柔軟性，但減少柔順性，且 不具有所需手感。所以，在拉力試驗中形成的龜裂長度 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂卜丨I------_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7

R 五、發明說明（） 最好低於1000α m。 第三要旨的丙烯腈糸纖維最好是（c)由包括丙烯腈單 位至少80重量％而低於95重量％的丙烯腈聚合物所構成 ，（d)單絲強度為2.0至4.0cN/dtex, (e)單絲伸長率 為1 5至40¾ 。 在第三要旨中，若乾丙烯腈糸纖維的單絲乾強度低於 20.cN/dtex，或其乾伸長率超過40% ,則纺絲中會因斷 絲而產生許多娀毛，導致製法進程劣化，且在形成長毛 或高娀頭之磨光加工處理中，由於纖維的乾伸長率，致 尖端分裂性能嚴重劣化。 若單絲乾強度高於4.OcN/dt ex,或乾伸長率低於15% ，則丙烯腈系纖維在毛衣等衣料和娀頭等家庭裝飾用途 方面所需毛狀手感常常不足。 在第三要旨之丙烯腈系纖維中，楊氏模數Μ 5 8 0 0 N / hi m 或K上為佳，因為楊氏模數太低會使加工處理絨頭的布 料排斥性不足，Μ致產品的柔順不佳。顧及绒頭内的手 感，楊氏模數W 7000至12000N/mm2更好，W供達成柔 順性和柔軟性。 再者，在第三要旨的丙烯腈系纖維中，a / b比K 2 . 0 至1 0 . 0為佳，其中a和b分別代表從中心到平坦葉片尖 端的單絲長度，Μ及平坦葉片的寬度。a/b比太低會導 致柔順性不足，而太高則會造成過柔順，故均勻分裂细 絲尖端不能提供充分柔軟性。 其次，說明本發明製法。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁)

15588129 A7 B7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 括聚有凝相速含相凝行 物二絲 二重 本浴内 保在 包腈纟旨劑線在一二進 <!ΠΜ纺 第之 基固以 宜差 內烯量要溶放絲任第， 聚。好 在向 以凝$ 亦度 劑丙重一機排细之的上 腈胺良 及定 浴二量 浴溫 溶的70第有液，劑成 Μ 烯醯示 Μ 維 固，重 固的 機 ％ 至之的溶絲溶組或 丙甲顯 ，纖 凝言 3 凝間 有量20成用料細機液倍 解基又 態系 二而 Κ 二浴 把重有組液進出有溶 3 溶甲， 狀腈 ，體， ，固 ,95含液溶絲拉種水以 可二響 的烯 固具内 固凝 為於入溶料纺浴二劑即 ，、影 浴丙 凝更 Μ 凝二 驟低放水進以固與溶隨 劑魄解 固成 勻。％ 勻第 步而排劑絲，凝可機； 溶亞水 凝製 均佳量 均和 括上 ，溶纺絲一 {有伸 機甲受 二所 的為重 的一 包 Κ 液機與细第劑的延 有二不 第進 時度 5 時第 法或溶有可固從溶 Ρ 倍 的、為 ，改 絲濃在 絲。 製％料的劑凝，機500 用胺因 態為 細劑差 细度 之量進 Ρ 溶成率有至12。 可醯， 狀， 固溶相 固溫 維重絲50機形速 ％30j! 伸中乙好 的伸 凝機度 凝樣 纖80纺至有，倍量在1.延法基最 浴延 成有濃 成同 系位成3〇該}0 重 }以熱製甲胺 固的 形樣劑 形上 腈單組在 {同5270同，溫明二醯 凝内，。在同溶 在質 烯腈所劑内不 3 至不内的發如乙 一浴素 了有機 。了實 丙烯物溶浴或 020或浴絲本例基。第固因為具有佳為在 丙合機固同的有同固细 ，甲性 凝要 上間為 持 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 5 °C内，以3 1C内更好。 此等凝固浴以包括同樣有機溶劑為佳。為了形成凝固 细絲時的均勻凝固，容易製備此等凝固浴，和容易回收 溶劑，Μ纺絲進料溶液、第一凝固浴和第二凝固浴包括 同樣有機溶劑尤佳。 因此，最好是纺絲進料溶液、第一凝固浴和第二凝固 浴，均包括二甲基乙醯胺為有機溶劑。特別好是使用二 甲基乙醯胺為此三種溶液之有機溶劑，並在第一和第二 凝固浴内，使用賁質上同樣溫度和具有實質上同樣組成 份之二甲基乙醯胺水溶液。 在本發明丙烯腈系纖維之製法中，從第一凝固浴拉伸 的凝固細絲是呈半凝固狀態，只有表面凝固，因為凝固 细絲内所含液體中的有機溶劑濃度，比在第一凝固浴内 為高。所以，细絲可在次一步驟中充分延伸。從第一凝 固浴拉伸後含有凝固溶液的膨潤凝固细絲，可在空氣中 延伸，但Κ在第二凝固浴内延伸為佳，可加速凝固细絲 的凝固，並容易控制延伸步驟中的溫度。 在第二凝固浴内拉伸比低於1 . 1 ,得不到均勻定向细 絲，而拉伸比高於2 . 0 ,有造成斷絲的傾向，Μ致降低 纺絲性，並在隨後的熱延伸步驟中，劣化延伸性能。 在本發明製法之一具體例中，第一凝固浴内的有機溶 劑濃度以40至70重量％為佳；凝固细絲從第一凝固浴拉 伸速率，為纺絲進料溶液排放線速的0.3至0.6倍；而第 二凝固浴内的有機溶劑濃度為40至70重量S：。在此等條 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂··---·-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 件當中，凝固细絲從第一凝固浴抽出速率，特具特性。 可使從第一凝固浴抽出的凝固细絲之皮層厚度調節至 0.05至0.15/im。從第一凝固浴抽出的凝固细絲皮層比 0 . 0 5 y m薄時，有在凝固浴内造成細絲沿著和不規則凝 固的傾向，Μ致纖維的棉性不佳，而皮層比〇 . 1 5 y m厚 時，會顯示凝固细絲的凝固，使細絲内面粗糙，Μ致纖 維的表面更具定向。 在本發明製法中，第一和第二凝固浴Μ同樣溫度和同 樣組成份為佳，而座標（X , Υ)是在下式⑴至⑶所代表線 所限制面積内： -X+105 (式 1 ) -(1 / 2 ) X + 7 7 . 5 (式 2 ) -4X+315 (式 3 ) 其中γ為凝固浴溫度（υ ),而X為有機溶劑的濃度（重 量％卜 Μ三線為界的面積，在第1圖内是ΧΥ平面上的三角形 。三角形内的座標（X, Υ),可更為正確製成具有完美或 實質上完美圓形斷面的合成纖維，所以使得本發明製法 適於生產布料用之丙烯腈系纖維。凝固细絲自第一凝固 浴拉伸速率，Μ纺絲進料溶液的排放線速之〇 . 3至0 · 6倍 尤佳。 在本發明製法另一要旨中，更好是第一凝固浴内的有 機溶劑濃度為20至60重量％ ;凝固细絲從第一凝固浴之 拉伸速率，為紡絲進料溶液排放線速之0.6至2.0倍；而 -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂··---*-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 第二凝固浴内的有機溶劑濃度為20至60重量％ 。在此等 條件當中，凝固细絲從第一凝固浴的拉伸速率又是特具 特性。凝固细絲的較高拉伸速率，造成快速凝固。因此 ,製法適於製造分支平坦葉Η的纖維，諸如基本上為Υ 形結構，或需要鮮明斷面之平坦纖維。 為了形成具有從單絲中心徑向分支的平坦葉片之纖維 (典型上為基本Υ形或十字形结構），纺嘴内的紡嘴毛 细孔宜具有如此形狀。例如使用的纺嘴，其紡嘴毛细孔 Α/Β比Μ 2.0至10.0為佳，其中Α和Β分別為各徑向分 支開口葉片距其中心之長度，和分支開口葉Μ之寬度。 若要形成纖維斷面的長軸/短軸比（平坦性）大之平 坦纖維，宜用纺嘴毛细孔的長軸/短軸W平坦性）在 5.0至15.0之纺嘴。 在本發明製法中，於第二凝固浴内延伸後，進行3倍 或以上的細絲濕熱延伸，進一步改進纖維内之定向。濕 熱延伸可在第二凝固浴內剛延伸後，對膨潤纖維進行延 伸，同時水洗，或在熱水内延伸。為改進生產性，Μ在 熱水内延伸為佳。更好是纖維在水洗中延伸，隨後在熱 水内延伸。若濕熱延伸時的延伸比低於3 ,纖維定向的 進不足。濕熱延伸時的延伸比宜選用3以上，但一般約 8或以下。 在第二凝固浴内延伸後的纖維，在延伸之前可加以乾 燥。然而乾燥後延伸往往產生靜電，會使细絲的集束大 為劣化。另方面，按照本發明製法，在第二凝固浴内延 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂··---: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 伸後，採用濕熱延伸，可Μ避免與延伸相關的集束重大 劣化0 在本發明丙烯腈糸纖維製法中，宜在濕熱延伸之後而 在乾燥之前，調節膨潤纖維的膨潤度至7 0重量％或以下。 濕熱延伸之後和乾燥之前膨潤度為7 0重量S：或Κ下之 膨潤纖維，表示表面和内面的定向均勻。在第一凝固浴 内製造凝固细絲之際，降低（凝固細絲的拉伸速率）/ (纺絲進料溶液從纺嘴毛细孔排出線速）比，甚至在第 一凝固浴内即形成凝固细絲。然後，细絲可在第二凝固 浴内延伸，製成定向均勻到内面之纖維。因此，濕熱延 伸後和乾燥前的膨潤纖維之膨潤度，可調至7 0重量％或 Μ下。 易言之，若在第一凝固浴内製造凝固細絲之際，提高 (凝固细絲的拉伸速率）/ (纺絲進料溶液從纺嘴毛细 孔排出線速）比，則在第一凝固浴内延伸的同時，發生 凝固細絲的凝固，Μ致凝固细絲在第一凝固浴内不均勻 凝固。所Κ,即使在第二凝固浴内進行延伸，在濕熱延 伸後和乾燥前的膨潤纖維之膨潤度高。意即所得纖維之 定向不均勻至内面。 乾燥前的膨潤纖維之膨潤度，可由下式計算： 膨潤度（¾) = (W-W Q ) X 100/W 〇 其中W是利用離心（ 3000ppm, 15分鐘）除去膨潤纖維 附著液體後的纖維重量，W Q為離心後纖維在1 1 0 C熱空 氣乾燥器内乾燥2小時後的纖維重量。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂、—·— 588129 A7 B7 2〇 五、發明說明（） 如前所述，在第二凝固浴内延伸隨即濕熱延伸後之纖 維，是利用已知方法乾燥，以製成所需丙烯腈系纖維。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明丙烯腈糸纖維及其製法，21參見實施例詳述如 下。 拉力斷裂試驗 使用Tensilon UTM -正，長20mm的試料單絲，在231C 和50¾ RH狀態下，W10(U/min變形速度斷裂，Μ製成試 樣。試樣外表面黏附於S Ε Μ用的樣板，試樣用Α ϋ噴鍍至 約1 0 m m。以X - 2 0掃描電子顯微鏡（Ρ Η I L I P S ),在加速電 壓7 . 0 0 k V和作業距離3 1 m m的條件下，觀察試樣。 測定纖維斷而的#蚰/短蚰比、平tB葉片牽尖端的层度 a .及.甚—寬__^_上._ 纖維斷面的長軸/短軸比之測定，是把待測量的丙烯 睛系纖維插人内徑Irani的氯乙烯樹脂管内，用刀切成環 ,製成試樣，把試樣黏附於S E Μ用樣板，使丙烯腈系纖 維的斷面上，試樣用Au噴鍍至約10nm,再MXL20掃描電 子顯微鏡（PHILIPS),在加速電壓7.OOkV和作業距離31mm 的條件卞觀察試樣。K同樣方法測定平坦葉片至其尖端 的長度a ,及其寬度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 測定平均傾角和#太水平差馬 使用雙面膠帶在無張力下，把纖維固定於載玻Η上， 使用小型工作檯型探針顯微鏡N a η ο ρ i c s (精工儀器公司） 觀察。平均傾角和最大水平差異按下述測定。如第4圖 所示，纖維表面是Μ波型表示，選用通過波紋槽底的線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 為基線，縱座標和橫座標分別表示波紋高度及其沿纖維 周緣之長度。沿橫座標繪微細間距（0 . 0 1 5平均傾角間 距）之垂直線，連接垂直線與波型之交會，將線和垂直 線所形成低於9 0 1C的角（a )全部加Μ平均，得平均傾角 ◦最高凸面和最低凹面間之差異（b),即為最大水平差 異0 測最絛件 測量模式：減震模式 觀察範圍：4 y m 掃描速率：90秒/框 每影像之資料點數：5 1 2圖素X 2 5 6線 K 4 5 °鏡面光澤枝術測宙孅維亩肉的光漥 如第5 U )和5 ( b )圖所示，總旦數1 5 0至2 0 0 d的纖維束 (纺絲絲束）3 ,緊繾在丙烯腈系樹脂板4上，寬5 0 m in ，厚3—,不重疊，製成寬40rom的試樣。使用VGS-311A (日本電速公司），把來自光源1的光束入射方向調至 垂直於試樣的纖維軸向。再者，調節來自光源1的光束 入射角：和在接受器2的接受角，分別為對垂直線呈 45° ,按照JIS-Z-8741,利用45°鏡面光澤技術測定光 澤0 測宙凝固細絲的皮層厚麻 從第一凝固浴拉伸的凝固細絲，浸泡於組成份與第一 凝固浴相同的有機溶劑水溶液内。再依次將细絲在室溫 浸泡於有機溶劑水溶液/乙醇混合液内，逐漸改變有機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂··· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 溶劑水溶液/乙醇之比率。溶液最後改為乙醇。細絲依 序浸泡於乙醇/ S p u r r (埋設電子顯微術試樣用的環氧 樹脂）之混合物内，逐漸改變比率，Μ及S p u rr樹脂 (即更換S P u r r樹脂）。再將細絲留置過夜，經埋設聚 合製成試樣。試樣以切片機切Η環，其一用透射電子顯 微鏡，Κ加速電壓4 0 k V觀察，測定凝固细絲的皮層厚度。 實施例1 9 2重量％的丙烯腈和8重量％的乙酸乙烯酯組成之單 體組成物，使用過硫酸銨-亞硫酸氫納，K水性分散液 聚合法聚合，製成平均分子量1 3 0 , 0 0 0之丙烯腈聚合物 。將聚合物溶入二甲基乙醯胺内，製成2 4重量％纺絲進 料溶液内。 纺絲進料溶液使用有40,000個细孔洞而细孔洞直徑為 6 0 μ m的纺嘴，排放入二甲基乙醯胺5 0重量％水溶液組 成的4 0 °C第一凝固浴内，製成凝固细絲。以纺絲進料溶 液排放線速0.4倍之拉伸速率，從第一凝固浴拉出细絲 。再將凝固细絲浸入由二甲基乙醯胺50重量S5水溶液組 成的40 t第二凝固浴内，在浴内經1 . 5倍延伸。水洗中 ，细絲Μ 2 . 7倍進一步延伸，並於熱水中Μ 1 . 9倍延伸 。再將细絲加油、於1 5 0 °C熱輥上乾燥、捲曲、加熱， 切成單絲纖度為3.3dtex的短纖。 在上述製法中，從第一凝固浴拉伸的凝固细絲之單絲 斷面，Μ透射電子顯微鏡觀察。皮層厚度為O.luin。單 絲顯示乾強度3.2cN/dtex,乾伸長率45¾，而短纖顯示 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-·—------ 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 良好光澤和手感。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用掃描電子顯微鏡觀察單絲斷面，Μ及單絲的拉力 斷裂側面。细絲斷面為橢圓形，長軸/短軸比為1.8 。 在拉力斷裂側面沿纖維軸向觀察到四條龜裂，長度為 25/i m、20". m、2 0 u m、1 8 // m ° 奮脓例2 按照實施例1製備單絲纖度為3 . 3 d t e x的短纖，惟第 一和第二凝固浴的溫度為4 6 °C ,有機溶劑濃度為6 0重量％。 在上述製法中，從第一凝固浴拉伸的凝固細絲之皮層 厚度為0 . 0 8 " m。單絲顯示乾強度3 . 5 c N / d t e X ,乾伸長 率37%,而短纖顯示優良光澤和手感。 细絲斷面為基本上完美圓形，長軸/短軸比為1.1 。 在拉力斷裂側面沿纖維軸向觀察到五條龜裂，長度為 25/iin、2 A u m Λ 20“ m、18 “m、1 5 a m ° 實施例3 實施例1所述纺絲進料溶液使用有4 0 , 0 0 0個細孔洞而 细孔洞直徑為60Wm的纺嘴，排放入二甲基乙醯胺67重 量％水落液組成的401C第一凝固浴內，製成凝固細絲。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Κ纺絲進料溶液排放線速0.3倍之拉伸速率，從第一凝 固浴拉出细絲。再將凝固細絲浸入由二甲基乙醯胺67重 量％水溶液組成的40 °C第二凝固浴內，在浴内經1.5倍 延伸。水洗中，细絲Μ 2.7倍進一步延伸，並於熱水中 Μ 1.9倍延伸。再將细絲加油、於1501熱輥上乾燥、 捲曲、加熱，切成單絲纖度為2.2dtex的短纖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 在上述製法中，從第一凝固浴拉伸的凝固细絲之皮層 厚度為0.07/im。單絲顯示乾強度3.4cN/dtex,乾伸長 率40¾，而短纖顯示良好光澤和手感。 细絲斷面為基本上完美圓形，長蚰/短軸比為1.05。 在拉力斷裂側面沿纖維軸向觀察到六條龜裂，長度為 30/um、26um、22am、2 \ u m ' 18/im、1 5 /i m ° 奮撫例4 按照實施例3製備單絲纖度為2 . 2 d t e x的短纖，惟第 一和第二凝固浴的溫度為46C,有機溶劑濃度為60重量％。 在上述製法中，從第一凝固浴拉伸的凝固细絲之皮層 厚度為0.09/i.m。單絲顯示乾強度2.9cN/dtex,乾伸長 率3 7 %，而短纖顯示優良光澤和手感。 细絲斷面為基本上完美圓形，長軸/短軸比為1.1 。 在拉力斷裂側面沿纖維軸向觀察到三條龜裂，長度為 26“ m、24// m、21 u m ° 實施例5 按照實施例3製備單絲纖度為2.2dtex的短纖，惟第 一和第二凝固浴的溫度為45¾，有機溶劑濃度為58重量％。 在上述製法中，從第一凝固浴拉伸的凝固细絲之皮層 厚度為0.1α m。單絲顯示乾強度2.8cN/dtex,乾伸長 率37¾，而短纖顯示優良光澤和手感。 细絲斷面為基本上完美圓形，長軸/短軸比為1.2 。 在拉力斷裂側面沿纖維軸向觀察到二條龜裂，長度為 25以 in、20// -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） ------------裳---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 —·----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 奮脓例6 按照賁施例3製備單絲纖度為2 . 2 d t e X的短纖，惟第 一和第二凝固浴的溫度為38 °C,有機溶劑濃度為65重量％。 在上述製法中，從第一凝固浴拉伸的凝固细絲之皮層 厚度為0.06/im。單絲顯示乾強度3.3cN/dtex,乾伸長 率39¾，而短纖顯示優良光澤和手感。

细絲斷面為基本上完美圓形，長軸/短軸比為1.15。 在拉力斷裂側面沿纖維軸向觀察到五條龜裂，長度為 3 1 u m 、 21 u m 、 23 u m 、 20 u m Λ 18 w m 0 實HL 由9 2重量％的丙烯睛和8重量；ϋ的乙酸乙烯酯組成的 單體組成物，使用過硫酸銨··亞硫酸氫納，以水性分散 液聚合法聚合，製成平均分子量1 3 0 , 0 0 0之聚合物。將 聚合物溶入二甲基乙醯胺内，製成24重量纟纺絲進料溶 液。 纺絲進料溶液使用具有14,000個细孔洞而细孔洞尺寸 為0.035mmX0.3min的纺嘴，在（凝固细綠的拉伸速率） /(纺絲進料溶液從纺嘴毛細孔排放線速）之比為〇 . 7 3 的條件下，排放入二甲基乙醯胺3 0重量纟水溶液所組成 401之第一凝固浴内，凝固細絲Μ拉伸速率5.Om/min拉 伸，製成凝固细絲。再將凝固細絲浸入組成份和溫度均 與第一凝固浴相同的第二凝固浴内，在浴内經1.6倍的 延伸。於水洗中，细絲又以3 . 0倍，和在熱水中1 . 6 7倍 延伸。然後，细絲經加油，在1 5 0 °C熱輥上乾燥、捲曲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 2^11 裝--------訂-.ί--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 588129 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 —五、發明說明（） 、加熱，切成單絲纖度為5 . 5 d t e X的短纖，结果如表1 所示。 實..施 按實施例7所述製備丙烯腈系纖維，惟凝固细絲是在 (凝固細絲的拉伸速率）/ (纺絲進料溶液從纺嘴毛細 孔排放線速）之比為0 . 9 8的條件下，排放入第一凝固浴 內，凝固細絲以拉伸速率6 . 0 m / m ί η拉伸，以製成凝固細 絲，再於組成和溫度均與第二凝固浴相同的第二凝固浴 内，Μ 1 . 2倍延伸。结果如表1所示。 當皰例9 由9 2重量％的丙烯腈和8重量％的乙酸乙烯酯組成之 單體組成物，使用過硫酸銨-亞硫酸氫納，Μ水性懸浮 聚合法聚合，製成平均分子量1 3 0 , 0 0 0之丙烯睛聚合物 。將聚合物溶入二甲基乙醯胺内，製成24重量紡絲進 料溶液。 纺絲進料溶液從具有6 0 0 0個细孔洞的纺嘴排放入第一 凝固浴内。纺嘴内，细孔洞10基本上呈Y形，有三個分 支開口 i 1從中心徑向延伸，如第6圖所示，A / B比為 120iuni/40/iin( = 3.0),其中A和B分別代表各分支開口 葉片11離其中心的長度，和分支開口的寬度。第一凝固 浴由二甲基乙醯胺30重量！I!水溶液構成，40 1C ,凝固细 絲以纺絲進料溶液排放線速1 . 6倍的拉伸速率，從第一 凝固浴拉伸。 然後，將凝固细絲浸入二甲基乙醯胺30重量水溶液 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂------------ #.- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 組成的4 0 °C第二凝固浴内，在浴内以1 . 5倍延伸。在水 洗中，細絲又以2 . 7倍，並於熱水中Μ 1 · 9倍延伸。细 絲再經加油，在1 5 0 C熱輥上乾燥。如此所得丙烯腈系 纖維捲曲、加熱、切成具有Y形斷面的短纖，單綠厚度 為 6.6dtex ° 單絲顯示楊氏模數為6370Ν/πιπι2,而短纖顯示良好光 澤和手感。 觀察單絲斷面，測定细絲中心至平坦葉片尖端的長度 a ,和葉片寬度b 。長度a /寬度b之比為5.0。 丙烯腈系纖維經拉力斷裂，觀察斷裂側面。在斷裂側 面，於纖維中心看到沿纖維軸向延伸之龜裂，長度2 0 0 u m ° 在此實胞例之丙烯腈系纖維中，上述龜裂長度為200 /im,在其表面和其内面均有充分定向。把丙烯腈系纖 維加工處理绒頭，顯示優良手感，有柔軟性和充分柔順 性，因為細絲尖端充分裂開，而其根部則不分裂。 官胞例1 0 按照實施例9所述製備Y形斷面之短纖，惟在第二凝 固浴内的延伸比為1 . 8 。所得單絲之楊氐模數為6 9 0 0 N / mm2,顯示優良光澤和手感。 按照實施例9所述觀察單絲斷面和單絲拉力斷裂側面 。a / b比為4 . 0 ,其中a和b分別表示细絲中心至平坦 葉Η尖端的長度和葉Η寬度。在拉力斷裂側面，於纖維 中心觀察到沿纖維軸向延伸長度2 5 0 // m的龜裂。 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂---Γ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 禮· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 裂側面來觀察沿纖維軸向延伸2 0 // m或更長的龜裂。 比較例3_ 按照實施例3所述試製短纖，惟以紡絲進料溶液排放 線速的1 . 2倍拉伸速率，從第一凝固浴拉伸細絲，由於 在第一凝固浴内斷絲可觀，纺絲不穩定。 hh較例4 · 如實施例1所述的紡絲進料溶液，透過具有4 4 , 0 0 0個 细孔洞而细孔洞直徑為6 0 y m的紡嘴，排放入二甲基乙 醯胺6 7重量％水溶液組成的4 0 °C第一凝固浴内，製成凝 固细絲。细絲K纺絲進料溶液排放線速0 . 8倍的拉伸速 率，從第一凝固浴拉伸。然後，在空氣中經乾熱延伸， 由於斷絲可觀，延伸不穩定。 比較例5 按實施例1所述，纺絲進料溶液使用有4 0 , 0 0 0個細孔 洞而细孔洞直徑為6 0 /i m的紡嘴，排放入二甲基乙醯胺 5 0重量％水溶液組成的4 0 1C第一凝固浴内，製成凝固細 絲。Μ纺絲進料溶液排放線速〇 . 9倍之拉伸速率，從第 一凝固浴拉出细絲。再將凝固细絲浸入由二甲基乙釀胺 5 0重量％水溶液組成的4 0 °C第二凝固浴内，在浴内經 1 . 0 5倍延伸。水洗中，细絲Μ 2 . 7倍進一步延伸，並於 熱水中以1 . 9倍延伸。再將細絲加油、於1 5 Ο Ί0熱輥上 乾燥、捲曲、加熱，切成單絲纖度為3.3dtex的短纖。 在上述製法中，從第一凝固浴拉伸的凝固細絲之皮層 厚度為0.3/i m。單絲顯示乾強度2.5cN/dtex,乾伸長率 45¾ 〇 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-卜- # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 細絲斷面為實質上蠶豆形，長軸/短軸比為1.8 。在 拉力斷裂側面來觀察沿纖維軸向延伸20/i m或更長的龜 裂。 短纖顯示彈性不足，所得布料排斥性不良，不具有毛 衣等衣料或娀頭等家庭裝飾材料所示手感。 hh較例6 按照實施例7所述製備丙烯腈糸纖維，惟凝固细絲在 (凝固细絲於第一凝固浴内的拉伸速率）/ (紡絲進料 溶液從纺嘴毛细孔排放線速）之比為1 . 1 8的條件下，以 8 . 0 m / m i η拉伸，不用第二凝固浴，並在水洗中，以3 . 0 倍和熱水中1 . 6 4倍延伸。結果如表1所示。 bh較例7 按照實施例7所述製備丙烯腈系纖維，惟凝固細絲在 (凝固细絲於第一凝固浴内的拉伸速率）/ (纺絲進料 溶液從纺嘴毛细孔排放線速）之比為1 . 4 7的條件下，以 10.0m/min拉伸，不用第二凝固浴，並在水洗中，M3.0 倍和熱水中1 . 3 3倍延伸。结果如表1所示。 比較例容 按照比較例6所述製備丙烯腈系纖維，惟在纺絲進料 溶液加T i 0 2至聚合物的〇 . 5 。結果如表1所示。 比較例9

按照實施例7所述製備丙烯腈糸纖維，惟凝固细絲在 (凝固细絲於第一凝固浴内的拉伸速率）/ (纺絲進料 溶液從纺嘴毛细孔排放線速）之比為〇 . 5 9的條件下，K 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·ί I,-----禮· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 B7 — 五、發明說明（） 4.〇m/min拉伸，再於溫度和濃度均與第一凝固浴相同的 第二凝固浴内，以2 . 0倍延伸。结果如表1所示。 hh_ILM_UI. 按照實皰例7所述製備丙烯睛糸纖維，惟凝固綑絲在 (凝固细絲於第一凝固浴内的拉伸速率）/ (紡絲進料 溶液從纺嘴毛細孔排放線速）之比為1 . 6 8的條件下，Μ 1 1 . 4 m / m i η拉伸，於溫度和濃度均與第一凝固浴相同的 第二凝固浴内，Μ 1 . 5倍延伸，並在水洗中，Μ 2 . 0倍 和熱水中1 . 1 6倍延伸。结果如表1所示。 實施例9内的纺絲進料溶液，使用實施例9的纺嘴， 排放人實施例9之第一凝固浴内。凝固細絲，Μ纺絲進 料溶液排放線速1 . 6倍的拉伸速率拉伸，不在第二凝固 浴内進行延伸，在水洗中，綑絲Μ 2 . 7倍和熱水中1 . 9 倍延伸。如實施例9所述，细絲經加油，在1 5 0 °C熱輥 上乾燥。如此所得丙烯腈糸纖維經捲曲、加熱、切成Y 形斷面之短纖，單絲纖度為6.6dtex。 所得簞絲顯示楊氏模數低至5 4 0 0 H / m m 2 ,排斥性劣。 按實胞例9所述觀察單絲斷面和單絲拉力斷裂側面。 a / b比為6 . 0 , a和b分別表示細絲中心至平坦葉片尖 端的長度，和葉Η寬度。在拉力斷裂側面觀察到中心有 沿纖維軸線延伸的龜裂，短到1 5 0 /i m。 加工處理成娀頭的丙烯腈系纖維，其細綠尖端未充分 分裂，且不柔軟，因為上述龜裂長度150/im内短，不能 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂I -- 4 32588129 A7 B7 五、發明說明（） 使纖維完全定向至其内面。此外，由於楊氏模數低至 5 4 0 0 N / m m 2 ,絨頭顯示排斥性不足，柔順性劣。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 R" 總拉 伸比 最大水 平差異 (u m) 平均 傾角 (° ) 纖維束 表面光 澤 梳毛 效果 顯色 性能 實施例7 0.73 8.0 0,3 19 14.0 〇 〇 實施例8 0.98 6·0 0.2 16 16.0 〇 〇 比較例6 1.18 5,0 0.12 14 23.0 X 〇 比較例7 1.47 4.0 0.08 12 26.0 X 〇 比較例8· 1.18 5.0 0.2 15 9.0 〇 X 比較洌9 0.59 9.0 0.4 20 12.0 X 〇 比較例10 1.68 3.5 0.3 30 20.0 X 〇 R*為拉伸速率/紡絲進料溶液從噴嘴排放線束之比 〇：滿意 X :不佳 -）4一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂-ί I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588129 A7 _B7_ 五、發明說明（33 ) 其次，上述實施例和比較例所得某些丙烯腈系纖維， 利用掃描電子顯微鏡（SEM)觀察。SEM影像如第8至15 圖所示。 實施例1所得纖維斜視圖如第8 U )圖所示。拉力試驗 中斷裂纖維的側面見第8 ( b )圖。在拉力斷裂側面觀察到 沿纖維軸向有長度2 0 y m或更長的龜裂。 比較例1所得纖維斜視圖如第9 U )圖所示。拉力試驗 中斷裂纖維的側面見第9 ( b )圖。在拉力斷裂側面觀察到 沿纖維軸向只有短龜裂。 實施例3所得纖維斜視圖如第1 0圖所示。正如此圖所 示，可得细絲斷面為圓形之纖維。 比較例5所得纖維斜視圖如第1 1圖所示。此比較例所 得纖維與實施例3所得比較，呈蠶豆形斷面。 實施例7所得纖維斜視圖如第1 2 U )圖所示。已知此 實施例所得為平坦狀纖維。如第1 2 (b )圖所示，在孅維 表面，觀察到水平差異大的波紋。 比較例6所得纖維斜視圖如第1 3 ( a )圖所示。已知此 比較例所得平坦纖維一如實施例7 。如第1 3 ( b )圖所示 ,和實施例7不同的是，纖維表面的波紋水平差異小， 表面光滑。 實胞例9所得纖維斜視圖如第1 4 ( a )圖所示。已知此 實施例可得Y形斷面之纖維。如第14(b)圖所示，在拉 力斷裂側面觀察到沿纖維軸向有長度在200u m或以上之 龜裂。 -35 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-卜丨丨卜丨 # 588129 A7 B7 — ^ 五、發明說明（） 比較例11所得纖維斜視圖如第1 5 ( a )圖所示。已知此 比較例所得Y形斷面之纖維一如實施例9 。如第1 5 ( b ) 圖所示，和實施例9不同的是，在拉力斷裂側面觀察到 沿纖維軸向只有短龜裂。 產業h利用價倌 總之，本發明丙烯腈系纖維在表面和内面有均勻定向 ；乾強度、乾伸長率，可染性有重大改進；顯示毛狀手 感；所K ,相當適於毛衣等衣料和絨頭等家庭裝飾材料 等各種用途之合成纖維。 按照本發明丙烯晴糸纖維之製法，控制凝固綑絲的皮 層厚度，使细絲均勻凝固至其内面。特別是避免溶劑在 细絲内擴散不足，Μ防溶劑在造成表面和内面定向均勻 的洗淨當中快速擴散。因此，可方便且正確製成在乾強 度、乾伸長率和可染性方面大為改進的丙烯腈系纖維。 符號之說明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 光 源 2 接 受 器 3 纖 維 束 4 丙 烯 腈 系樹脂板 10 m 孔 洞 11 分 支 開 □ 20 單 絲 21 葉 片 K 1 開 P - 36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 35588129 A7 B7 五、發明說明（） 洞孔 结合長度 寬度 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 588129 六、申請專利範圍 第89 1 1 2436號「丙烯腈系纖維及其製法 」專利案修i Λ.月 il 卜;·一 (93年 2月16曰爾_元； 六申請專利範圍： 1.一種丙烯腈系纖維， (a)由包括丙烯腈單位至少80重量％而低於95重量％ 之丙烯腈聚合物所構成， (b) 卓絲乾強度爲2.5至4.0cN/dtex, (c) 單絲乾伸長率爲35至50%，以及 (d)當單絲在拉力試驗中斷裂時，沿細絲軸向之拉力 斷裂側面，形成長度爲20 // m或以上之龜裂者。 2.如申請專利範圍第1項之丙烯腈系纖維，其中纖維斷面 之長軸/短軸比爲1.0至2.0者。 3.—種丙烯腈系纖維， (a)在表面包括波紋， (b)垂直於纖維軸向的斷面二相鄰波紋間，具有平均 傾角15至20° ; (c)波紋底部和頂部間之最大水平差異爲0.15至 0.35 // m,以及 (d)在對纖維束表面以45°鏡面的光澤測量法中，顯 示光澤爲10至20%者。 4.如申請專利範圍第3項之丙烯腈系纖維，又 (e)由包括丙烯腈單位至少80重量％而低於95重量 %的丙烯腈聚合物構成， -1- 588129 六、申請專利範圍 (f) 單絲乾強度爲2.0至4.0cN/dtex， (g) 單絲乾伸長率15至40%，以及 (h) 當單絲在拉力試驗中斷裂時，沿細絲軸向的拉力 斷裂側面，形成長度爲20//m或以上之龜裂者。 5. 如申請專利範圍第3項之丙烯腈系纖維，其中纖維斷面 之長軸/短軸比爲5至1 5者。 6. 如申請專利範圍第4項之丙烯膪系纖維，其中纖維斷面 之長軸/短軸比爲5至1 5者。 7 · —種丙烯腈系纖維， U)包括從中心沿縱向以徑向延伸之複數平坦葉片， 以及 (b) 當細絲在拉力試驗中斷裂時，沿細絲軸向的拉力 斷裂側面中心，形成長度爲200 //m或以上之龜裂者。 8. 如申請專利範圍第7項之丙烯腈系纖維，又 (c) 由包括丙儲腈單位至少80重量％而低於95重量 %的丙烯腈聚合物構成， (d) 單絲乾強度爲2.0至4.0cN/dtex， (e) 單絲乾伸長率15至40% 。 9. 如申請專利範圍第7項之丙烯腈系纖維，其中楊氏模數 爲5800N/mm2或以上者。 1 0.如申請專利範圍第8項之丙烯腈系纖維，其中楊氏模數 爲5 800N/mm2或以上者。 1 1 ·如申請專利範圍第7項之丙烯腈系纖維，其中a/b比爲 - 2- 588129 六、申請專利範圍 2.0至10.0，其中a和b分別表示單絲從中心到平坦葉 片尖端之長度和平坦葉片寬度者。 12.如申請專利範圍第8項之丙烯腈系纖維，其中a/b比爲 2.0至1 0 · 0 ’其中a和b分別表示單絲從中心到平坦葉 片尖端之長度和平坦葉片寬度者。 1 3 · —種丙烯腈系纖維之製法，包括如下步驟： 把有機溶劑內包括8 0重量％以上而低於9 5重量％丙 烯腈單位的丙烯腈聚合物構成之紡絲進料溶液，排放入 含有20至70重量％有機溶劑（可與紡絲進料溶液用有 機溶劑相同或不同）的3 0至5 0 °C有機溶劑水溶液組成 之第一凝固浴內，形成凝固細絲； 以紡絲進料溶液排放線速0.3至1.6倍的速率，從第 一凝固浴拉伸細絲； 細絲在含有20至70重量％有機溶劑（可與二種有機 溶劑之任一相同或不同）的30至50°C有機溶劑水溶液 組成之第二凝固浴內，以1.1至2.0倍延伸；以及 細絲隨後以3倍或以上進行濕熱延伸者。 14. 如申請專利範圍第13項之製法，其中 第一凝固浴內的有機溶劑濃度爲40至70重量％;凝 固細絲第一凝固浴的拉伸率爲紡絲進料溶液排放線速 之0.3至0.6倍；而 第二凝固浴內的有機溶劑濃度爲40至70重量％者。 15. 如申請專利範圍第13項之製法，其中

   ~ 3 - 588129 六、申請專利範圍 第一凝固浴內的有機溶劑濃度爲20至60重量％ ;凝 固細絲第一凝固浴的拉伸率爲紡絲進料溶液排放線速 之0 · 6至1.6倍；而 第二凝固浴內的有機溶劑濃度爲20至60重量％者。 16. 如申請專利範圍第13項之製法，其中 紡絲進料溶液、第一凝固浴和第二凝固浴內的有機溶 劑，均爲二甲基乙醯胺；而 第一和第二凝固浴基本上爲同樣溫度和基本上同樣組 成份者。 17. 如申請專利範圍第14項之製法，其中第一和第二凝固 浴在同樣溫度和具有同樣組成份，而座標（X，Y)在下式 ⑴至⑶所代表線爲界之面積內： Y: :-X+105 (式 1) Y: :-(1/2)Χ + 77·5 (式 2) Y: :-4Χ + 315 (式 3) 其中Y爲凝固浴溫度（°C)，而X爲有機溶劑之濃度 (重量％)者。 1 8.如申請專利範圍第15項之製法，其中所用紡嘴包括 A/B比爲2.0至10.0之細孔洞，其中A和B分別表示各 徑向分支開口葉片從中心至尖端的長度和分支開口葉片 之寬度者。 19.如申請專利範圍第15項之製法，其中所用紡嘴包括平 坦性5.0至15.0之細孔洞者。 -4- 588129 ~、申請專利範圍 20.如申請專利範圍第13項之製法，其中延伸後和乾燥前 之纖維具有70重量％或以下之膨潤度者。 -5-