TW593811B - Improvement in polyester yarn - Google Patents

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593811 A7 B7 五、發明説明（1 ) 螢明範圍 本發明係關於聚酯紗之改良，且更特定言之，係關於提 供新穎聚酯纖維紗線，其可爲連續或經切割，及具有經改 良之橫截面，因該新穎橫截面之外緣爲單純橢圓形輪廓， 其提供之優點在於經改良之得色量，以及在美觀上及在此 種切割纖維之自由端紡絲上，且其可呈紡成紗線之形式， 製自此種新穎纖維之纺絲，以及在此種纖維與紗線之下游 產物上，及在獲得此種纖維、紗線及下游產物之方法上。 發明背景 大邵份合成紗線，包括聚酯纖維之紗線，可被分類成兩 個族群，意即⑴連續長絲紗線與（2)不連續纖維之所謂”纺 成紗線”，後者經常被稱爲定長纖維或切割纖維。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 關於後述族群，聚酯定長纖維係首先藉由壓出製成連續 聚醋長絲，其係在將長絲束轉化成定長纖維之前，以連續 聚醋長絲之纖維束形式處理，然後將其紡絲成爲纺成織物 紗線，其經常來自聚酯纖維與其他纖維之混紡紗，該其他 纖維大部份爲棉花纖維或其他天然及/或合成纖維。事實 上，用以製造商用紗線以供衣料市場用之所有聚酯定長纖 維（一些經選定之特殊應用除外）因實用與經濟理由，均具 有圓形橫截面。此橫截面形狀係由纖維製造者建立，主要 疋在溶融纺絲期間，然後基本上在拉伸與回火步驟期間固 定，用以強化纖維及使聚酯之微細結構安定化。一旦已被 纖維製造者建立，則在用以形成紗線、織物及衣物之後續 撿合處理步驟期間，定長纖維之橫截面大致上保持基本上 -4- 本紙張尺度適用中國國家德進f 杜、 Γ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 =變。增=橫截面形狀之複雜性（意即製造與使用任何不 =圓形（檢截面）通常會對纖維製造者且尤其是纖維處理 者增加加工處理困難與成本。 大碍伤市購可得之長絲紗線亦具有圓形橫截面，惟對於 特殊非圓形長絲〈纺絲有不同建議，尤其是在專利文獻上 〇 纖維與"長絲"兩術語係總稱性地使用於本文中，以包 括連續長絲與定長纖維（切割纖維），除非特別指出連續長 絲或定長纖維（切割纖維）。 纖維製造者較喜歡製造圓形纖維勝於非圓形纖維，因爲 熔融紡絲（壓出）圓形長絲最有效且經濟。圓形孔口可容易 且I濟地製造。再者，用於圓形長絲比用於非圓形長絲之 熔融紡絲方法較不苛求，其原因在於長絲形成對於聚合體 黏度與空氣驟冷只需要較少嚴格控制即可達成可接受之品 貝沈在壓出之後’熔融體易在毛細管孔口下方膨脹及形 成鼓起物。此外，此圓形之均勻且對稱表面係使長絲形成 操作期間之方向性影嚮降至最低，並使增加纖維張力、捲 曲及潤滑性質之均勻性之機會達到最大程度，均勻性一般 係爲南度期望的0 同樣地，織物處理者在其正常加工處理作業上較喜歡處 理圓形纖維勝於非圓形纖維。圓形纖維較容易且較具成本 有效性地轉變成爲纺成紗線與織物，是特別眞實的；特別 是在用以轉變原始切割聚酯定長纖維成爲紡成織物紗線之 粗柅、牵伸及紡絲織物操作上即爲此種情況。無疑地，此 5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 593811 Μ —一 __ _____Β7 五、發明説明（3 ) ~ ^- 係部份得自如上文所討論之較良好性質均句性，及部份得 自對稱圓形表面之均句摩擦與加工處理特性。 關於圓形纖維之經濟可染色性與著色特性，亦已高度令 人滿意。在所有可能之橫截面中，圓形纖維具有最二;^ 表面積，且因此需要較少供著色之染料，與此相較，任何 非圓形截面均必須具有增加之表面積，因此預期會以較低 得色量染色，且因此通常需要較高含量之筇貴染料，以達 成與圓形橫截面相同之著色作用。 紡織品設計者一直在搜尋改變織物·美觀之方式。纖維之 不同橫截面形狀，可在織物與衣物上提供不同美觀性。但 疋，爲將非圓形合成纖維染色所需要之經濟上之不利因素 ，迄今一直是一項嚴重缺點。 〃 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填k本頁} 如所指出者，纖維製造者與織物捻合操作者一直被經濟 考量所驅使，因此已發現具有非圓形橫截面之聚酯纖維: 極少甚至播法使於大量商用混紡紗應用上，尤其是在商用 衣料市場之聚酯/棉織品上。非圓形纖維在衣料市場上之 少數實例，已被限制於特用纖維，其已提供適合市場銷售 之視覺及/或性能織物與衣物特質，其已指示銷售獎金之 觀點，以彌補必須外加之製造者與織物捻合成本。 對照上而言，本發明係提供一種非圓形橫截面之商用聚 醋纖維，其令人驚訏地提供一種紗線與織物，其已顯示相 當於或幾乎相當於圓形纖維之得色量，以及其他優點，包 括優於圓形纖維之經改良自由端纺絲性能，其將於後文解 釋0 ___ ________ - 6 - 本紙張尺度適财關家辟（CNS ) A4規格 593811 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印^ 五、發明説明（4 ) 查明摘述 根據一方面，本發明係提供經改良之紗線，其包含縱橫 比、、、々1·85 · 1至約3.5 : i之單純橢圓形橫截面之聚酯纖維。 單純’’橢圓形橫截面係於後文討論，並與較複雜橢圓形橫 截面形狀加以區別。縱橫比，較佳爲至少約2 〇 : 1，尤其 是約 2.1-2.5 ·· 1。 口人已發現此種聚醋纖維之紗線與織物，可在使用與商 用圓形纖維相同重量百分比之染料著色時，極少或無損失 ^ Ϊ色（意即得色量）。對照上而言，當對此種纖維提供相 同量疋染料時，具有其他橢圓形橫截面之纖維，比圓形纖 維具有顯著地較淡染色，其將討論於後文。 冬口 ^亦已發現此種呈定長纖維（切割纖維）形式之纖維， 當與圓形橫截面之習用纖維比較時，已在自由端纺絲上提 供效率增進’其方式是在固定處理速度下減少纺絲中斷， 或f由允許處理速度增加，而不會超過正常捻合所接受之 中Wf程度，結果增進捻合生產率。 因此，根據本發明（其他方面，係提供一種聚酯定長纖 維單獨或與棉花混合之自由端纺絲方法，該聚g旨纖維具有 早純橢圓形橫截面之縱橫比爲約185 : i，且較佳爲至少約 / 1至約3.5 : 1 ’及尤其是約2 μ2 5 :丨，及聚酯定長纖 維（自由端紡成紗線，具有單純橢圓形橫截面之縱橫比爲 約比·· 1，且較佳爲至少約20 :丨至約35 :丨，及尤其是 約2.1-2.5 : 1，無論是單獨或與棉花混合。 根據本發明亦提供此種新穎紗線之織物與衣物。 本氏張尺度適用中國國家榡準（) Μ規格（21〇〆297公潑） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 593811 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 附圖簡述 圖1係比較具有不同橫截面之數種聚酯纖維紡成紗線之 經測試染色織物得色量（AE)値，對不同橫截面之縱橫比， 其將於後文更詳細地討論。 圖2爲在根據本發明紡成紗線中之聚酯纖維之放大照片 ’其中此種纖維之末端係經切割以顯示其單純橢圓形橫截 面。圖3爲類似照片，但爲圓形橫截面之聚酯纖維之紡成 紗線’以顯示其與圖2對照之差異。 圖4與5爲縱橫比個別爲L85 : 1及35 : 單純橢圓形横 截面之美術表示圖。 較佳具體實施例之詳^ 由於本發明係在改良自由端紡絲生產率之過程中發展， 故許多詳述係關於自由端纺絲。但是，本發明之優點並不 受限於自由端紡絲，其將於後文証實。 許多製備聚酯纖維及加工處理，例如紡絲成爲纺成紗線 之技術，已被描述於此項技藝中，因此在此處較詳細重複 此種揭示内容將是多餘的。將定長纖維（其係爲+連續的） 紡成連續紗線或捻線，其通常被稱爲"紡成紗線，，，以將其 與連續長絲紗線區別，其係爲人類所已知最古老方法之二 ，例如使用紡絲輪。在本世紀早期，—般商業上使用之方 法爲"環㈣絲"。但是’最近環錠纺絲大多數正被其他方 法取代’王要是"自由端贫絲"，有時稱爲"轉子纺絲"，及 ^氣喷射纺絲取代。適合自由端纺絲及其他纺絲型式之 正理劑，係於商業上使用，且爲此项技藝所已知。於自由 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4· ( 21Gx297公潑一 f請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} -丁 < 、-_ d I - 1 —1 . 593811 A7 ---------- B7 五、發明説明（6 ) ^ 端紡絲方法方面，藉本發明提供之改良事項，已在過去三 十年間被討論及描述於許多公告中。但是，就吾人所知， 在此項技藝中幾乎未曾發表關於使用不同橫截面纖維對紡 絲方法之作用。 自由端纺絲於本文中有時被稱爲OES。0ES係比藉由空氣 噴射紡絲所獲得者，提供不同較柔軟紗線結構。所造成 OES紗線之較柔軟美觀性，係爲許多最終用途所喜愛的， 空氣噴射紗線具有較粗糙外觀，因其不同形成方式及其造 成不同紗線結構。紗線結構之起球性能亦不同。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用於纺織纖維之大部份商用聚酯聚合體，係爲具有14 至24相對黏度（LRV)之對苯二甲酸乙二酯聚合體。此聚合體 可經改質’例如使用分子量約2〇〇_2〇〇〇之聚氧化乙烯（pE〇) ’其量爲約1至5重量。/〇，以提高纖維染色速率。聚合體製 備亦可包括使用三官能性或四官能性鏈分枝劑，其量至高 約0.5莫耳％，尤其是至高約〇 35莫耳％，以按需要提高熔 融黏度，以達成所要之橫截面形狀界定。最近，在對苯二 甲酸三亞甲酯聚合體（有時稱爲3G-T，以和聚對苯二甲酸 乙一醋之2G-T區別）纖維與對苯二甲酸四亞甲酯（4G-T)纖維 上’已顯示重要性。 此聚合體較佳係包含除光劑及/或螢光增白劑，以遮蔽 伴隨著聚合體製造之正常變色，尤其是當採用聚合體改質 劑時’前者例如約〇 i至約〇 4重量％之二氧化鈦。 含有聚乙一醇之聚對苯二甲酸乙二g旨，已揭示於此項技 藝中’例如Snyder之美國專利2,744,087及De Martino之美國專 ) A4規格(210x2:髮）- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 593811 _____ B7 五、發明説明（7 ) ~ 利4,666,454。同樣地，Vail之美國專利3,816,486與Hancock等人 之美國專利4,7〇4,329已揭示加工處理技術之實例，用以製 備經拉伸回火之纖維與各種聚合體，及可根據本發明製造 與使用之聚合體組合物。如在此項技藝中所述，共聚g旨組 合物之使用，可能需要適當地調整黏度。 纖維一般爲0·9至l.5dpf(l至1.7分特），且通常已被切割成 疋長纖維長度32_38毫米，以適合用於自由端及其他紡絲型 式’但可爲1英吋（25毫米）至2英吋（50毫米），且較佳爲至 少1.25英吋（30毫米），及較佳爲至高4〇毫米切斷長度。一 些從事商業行爲者，近來已對較低dpf纖維之潛力感到興趣 ，例如由Collins等人在美國專利5,250,245與5,288,553，以及 Anderson等人在美國專利5,219,506與5,219,582中所指出者，其 已揭示低達0.5分特（0.4 dpf)之較低dpf定長纖維，故此種較 低dpf纖維有可能作爲0ES及其他纺絲型式之進料纖維，以 及較爲習用dpf之進料纖維。若需要且有利畤，可使用混合 丹尼’及/或混合橫截面，包括本發明者，與圓形纖維及 其他組合。 根據本發明之一種基本特徵爲聚酯纖維之橫截面周園形 狀，其應爲單純橢圓形，縱橫比爲約185 :〗（如圖4中所示） ，較佳爲至少約2.0 : 1至约3.5 : 1 (如圖5中所示）。吾人於 本文中使用”單純橢圓形"一詞，係爲區別較複雜橫截面， 例如具有深凹槽或凹紋或扇形者，譬如揭示於G〇rrafa之美 國專利3,9H，488，Franklin之美國專利七634 625，clark等人之 美國專利 4,7〇7,407，Aneja 之美國專利 5,591，523、5 626 961 及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

593811 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（8 5,736,243 (相當於 WO/97/02374)，及 R00p 在 1997 年 1 月 3 日提出 申請之申請案編號〇8/778,462 (DP-6550)，目前已被許可且相 田於PCT/US97/23708者。扇形-橢圓形橫截面之聚酉旨定長纖維 織物之得色量，譬如由Gorrafa所揭示者，已將其與在根據 本發明範園内之單純橢圓形橫截面之聚酉旨定長纖維作比車交 ’且其結果係包含在後文實例i中，G〇rrafa橫截面在表i中 係被稱爲"4gSO"(提供4個凹槽扇形·橢圓形），及其得色量 爲6色澤光，與此相較，本發明之定長纖維係低於1及只有 2色澤光。雖然此種扇形_橢圓形橫截面並非根據本發明所 想要的，且平滑橢圓形橫截面係爲較佳的，但正如即將明 瞭者，與平滑橢圓形外緣之少許變型，不會顯著地增加所 需要之染料，且可能會提供優於圓形纖維之經改良〇Es能 力。 亦在後文之數個實例中對根據本發明之單純橢圓形橫截 面之聚酯定長纖維作比較者，係爲”花生，，橫截面之聚酯定 長纖維，此種關於長絲橫截面之術語，已被使用於例如日 本專利申請案公告（公開專利案）編號：阳㈤冬 37〇,209 (TanakaKikinzokuKKK)，1992 年 12 月 22 日公告，且係爲不 角千自明的，並顯示周圍橫截面具有顯著頸部在沿著主轴之 中途，而非具有其最大寬度在其中單純橢圓形之次要軸所 在之處，因此花生形橫截面並非單純橢圓形橫截面。 日本公開專利申請案公告Hei 4-119118描述一種具有，，橢圓 形與變形橫截面”之聚酯纖維，其不是單純橢圓形；其大 部份描述作爲長絲紗線之用途，再者其纖維可爲，，長絲或

593811 A7 經濟、邓中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（9 絮狀型式"；其引述一些較早期之日本公告申請案使用各 種檢截面’其顯然並未揭示具有單純橢圓形橫截面之聚酯 纖維。 令人驚訝的是’於先前技藝中幾乎未曾討論過具有單純 橢圓形橫截面之聚酯連續長絲或定長纖維。J〇hns之美國專 利4,410,579請求帶形橫截面之水力纏結聚酯纖維之多孔非 織造織物，其縱橫比係在1.8 ·· i至3 : 1之範圍内，此種織 物之優點爲其改良之解纏結抵抗性（參閲，例如第i欄，第 48-52行，及圖1)。Johns —般性地使用，，帶形"一詞，而無例 註或進一步詳盡地説明，但述及此術語係一般性地意謂在 形狀上爲矩形或橢圓形（第2欄，第29-30行）。Johns並未陳述 從定長纖維纺絲之任何紗線型式。J〇hns僅使用水力纏結， 以直接從疋長纖維形成非織造織物。並未揭示任何紗 '、泉，操論疋足長纖維之長絲紗線或纺成紗線，而只有藉由 定長纖維水力纏結之多孔非織造織物。chantry等人之美國 專利5,223，187請求一種連續方法，從極高固有黏度之聚酯 製備丹尼1，000-10,000之鬲強度單絲，此種粗丹尼單絲較佳 爲長圓形橫截面，具有寬度-厚度比大於20(第4攔，第6_12 行）’用於補強輪胎。同樣地，Henning之GB 2 221 186 A揭示 來自高黏度聚醯胺之高丹尼高強度尼龍單絲，期望上爲全 圓形橫截面，意即具有圓化角落之大致上平坦帶狀橫截面 (第6頁上方）。尼龍長絲之其他揭示内容爲c〇mdis之美國 專利4,012,557，揭示以KBr或NaBr水溶液處理呈粉末形式之 尼龍·6，並將其壓出以形成橢圓形橫截面之長絲（例如第斗 -12- 冬紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X撕公潑） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 d

• I —1 - II 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 593811 A7 〜^一__B7___ 五、發明説明（10 ) 攔，第8行及其後文），所形成長絲之尺寸並未由comelis揭 示，及Jennings在美國專利4,702,875與4,801，503中揭示與圖解（ 圖2)具有長度對寬度比大於3之帶狀橫截面高勃度尼龍長 絲。 縱橫比爲聚S旨定長纖維周園橫截面之主要軸對次要軸之 比例。正如可自實例1 (表1)中之比較數據所明瞭者，比較 例D與E之1.5 : 1與1.7 : 1之低縱橫比，不會提供如同吾人 已利用具有較高縱橫比爲約1.85 : 1或更高橫截面之定長纖 維所獲得之極大優點，因爲比較例D與E係顯著地以較淡 色澤染色’且因此需要顯著較多染料；此亦在後文指出， 與圖1有關。吾人較喜歡使用具有縱橫比高達約3: 1之單 純橢圓形橫截面之聚酯纖維。當縱橫比增加時，會有朝向 ”閃光物”之傾向，因此縱橫比超過約3·5 : 1 一般是不期望 的’且希望避免”閃光"即爲爲何不期望帶形橫截面之一項 理由，此種帶形橫截面已在上文引述之技藝中指出。 本發明係進一步説明於下述實例中。所有份數、比例及 百分比均爲重量比，除非另有指明。 於各實例中，係將不同橢圓形橫截面之試樣長絲，自相 同聚合體配方與聚合體黏度，經過不同毛細管熔紡，而得 所要之橫截面形狀，以比較得色量與自由端紡絲。亦爲了 比較，以充作對照物，意即爲説明目前商業上技藝之狀能 ，以如同試驗項目之相同方式，將圓形長絲染色與紡絲。 於各實例中被溶融纺成長絲之聚合物，爲聚（對笨丄甲 酸乙一)，其係經聚合並添加〇 12莫耳％苯三甲酸酽 ;紙張尺度適) A4規格(21〇x^~^y------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

593811 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____ _B7_ 五、發明説明（11 ) ^〜-〜 鏈分枝劑（以1，2,4-苯三甲酸三羥乙酯添加）。如所指示者， 在實例4中之聚合體亦含有大量pE〇。聚合體之相對黏度， 基本上係按Hancock等人之美國專利4,704,329,第9襴，第卜n行 所述度量，但係在經由將〇.4〇克纖維溶解於5·〇亳升溶劑中 所獲得之溶液上進行。經纺絲以提供對照物之圓形長絲， 當然係經過環狀孔口纺絲。經纺絲以提供比較例之扇形_ 橢圓形（4gSO)與花生形長絲，係經過基本上如個別於上文 引述之Clark等人之美國專利4,707,407之圖2，與Tanaka之日 本Heisei 4-370,209之圖6中所示型態之孔口纺絲。在表J中之 單純橢圓形比較例長絲D &E (縱橫比個別只有ι·5 : 1與17 :1)係經過形狀類似槽縫之孔口紡絲，長度個別爲15密爾 (0.38毫米）與16密爾（0.4毫米），其中在槽缝各較長側面中央 朝外之圓化鼓起物，具有最大寬度個別爲7密爾（〇18毫米） 與5密爾（〇·15毫米），槽缝D另有形狀類似矩形，具有方形 角落在每一端上，而E槽缝具有半徑端。經紡絲以提供根 據本發明之定長纖維紗線之單純橢圓形長絲（拉伸纖維縱 橫比2.5、2.7及3.2)均經過具有平行較長侧面之槽缝紡絲， 其整體長度個別爲16密爾（0.4毫米）、15密爾（0.38毫米）及28 密爾（〇·71毫米），及寬度個別爲3.5密爾（0.089毫米）、3密爾 (0.076毫米）及4.3密爾（0.109毫米），此種槽缝之第一與第三 個具有半徑端，而第二個爲矩形孔口。正如將明暸者，此 等槽缝會產生單純橢圓形橫截面之長絲，因爲剛壓出之溶 融體就在孔口下方鼓起，聚合體黏度、驟冷及捲取速度係 爲重要因素，且實驗上一般期望獲得所要之特定非圓形橫 ___ -14-____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 【裒· d 593811 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（12 ) 截面型態，正如熟諳此藝者所明暸者。橢圓形長絲可製自 其他形狀之孔口，其亦極爲明瞭，例如得自本身爲擴圓形 狀之孔口，或若需要則具有鼓起。製造各種平滑非圓形橫 截面聚酯長絲之能力，係爲先前已知的，並非本發明之一 部份，本發明係針對令人驚訝之優點，吾人已發現使用具 有如所請求之縱橫比之單純橢圓形周園橫截面之聚酯纖維 0 然後，將所形成之長絲拉伸、回火、捲曲及潤滑，如所 述而得儘可能幾乎一樣之dpf、張力及捲曲性質。 關於此揭示内容之縱橫比，係被定義爲長絲橫截面外緣 之最大長度對最大寬度之比例，長度爲最長軸，且長度與 寬度軸係垂直，其通常但未必經過試樣中心取得。縱橫比 係經由度量多份經拉伸纖維試樣之長度與寬度而獲得，使 用各特定試樣之橫截面影像，根據下述程序進行。將纖維 試樣裝載於Hardy顯微切片機（Hardy美國部門 ，Agriculture circa 378, 1933)上，並區分成薄切片，根據基本上 如在J. L. Sloves π纖維顯微鏡術，其技術與應用”（van Nostrand 公司，紐約1958,編號180-182)中所揭示之方法進行。然後， 將薄切片裝載在超FIBERQUANT影像顯微鏡系統臺（Vashaw科 學公司，3597 Parkway 巷，Suite 100, Norcross，Georgia 30092)上，並 按需要於放大下，在超FIBERQUANT CRT上顯示。一纖維之 個別薄切片影像係經選擇，並度量重要纖維尺寸。然後計 算其比例。在視場上對各長絲重複此程序，以產生統計學 上重要之試樣組，且其平均係示於此處。 _-15-_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 593811 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明（13 ) 抗張性質係使用1122或1123型Instron對於纖維進行度量， 使用0_5英吋（13毫米）夾持長度。 整理劑含量係以FOT% (在纖維束上之整理劑）表示，且係 在切自纖維束之聚酯纖維上獲得，使用習知管件溶離法， 其係以重量分析方式測定以甲醇自纖維萃取油後整理劑油 之重量百分比，作爲纖維重量之百分比。 CPI (每英吋之捲曲數）係以習用方式測定，其方式是計算 長絲之每一拉伸長度之捲曲數。 ’ 自由端紡絲（OES)試驗係在Schlafhorst SE-9或SE-8紡絲機架 上進行，使用100%或50/50棉花混紡紗絲條，按實例中所述 製成。紡絲機架安裝與條件（包括室溫-濕度條件）在各實 例期間係保持恒定，惟每一試驗設計之轉子速度之任何調 整除外。對各實例，係在24個機器位置（轉子）之共同組合 上逐一進行檢測項目，歷經5至10小時期間。斷頭（在纺絲 罐中紗線形成斷裂）係藉SE_8或SE_9儀器配置追蹤，且斷裂 數據係經正規化，以對各項目以1〇〇〇轉子小時爲觀點表示 斷裂數。 爲比較得色量，在Schlafhorst SE-8上，將各項目紡成1〇〇〇/。 20/1 cc (295分特）自由端紗線。將所形成之紗線針織成織物 ，然後在個別浴液中染色，每克織物使用2〇/。Terasil藍色 GLF染料，且染浴升溫速率爲每分鐘3T(2°C)，從室溫至高 達260°F (127°C )，其中30分鐘保持在260T下，此爲商業上用 以使聚醋染色之典型程序。然後，使已染色之織物乾燥， 並以儀器方式在顏色搭配HDS顏色分析器上，使用D65標 -- -^—_________ -16 - 本紙張尺度咖) A4&格（21〇χ297公楚) ---- C請先閱讀背面之注意f項再填寫本貢) 、v〉<» 593811 A7 ________Β7 ___ 五、發明説明（14 ) ' 準晝光照明物比較。此儀器提供△Ε値，其係定量與圓形 纖維標準顏色之任何差異。與標準之△ Ε値大於〇·7單位， 係被估計爲染色色澤差異爲1，因此，爲方便起見，色澤 差異之數目係與値一起示於表中。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 具有不同橢圓形橫截面之聚酯長絲試樣，係自19 LRV聚 合體，經過裝有毛細管之紡嘴熔纺，該毛細管係經設計汝 在完全拉伸纖維中獲得不同特定橫截面形狀。將長絲於每 分鐘1800碼（1650 mpm)下，使用商用捲繞裝置收集在筒管上 。依此方式製備根據本發明2.5與3.2縱橫比單純橢圓形橫 截面之筒管批號，以及未根據本發明之下述比較物，意即 較低縱橫比1.5與1.7之單純橢圓形橫截面，較複雜花生形 與4凹槽（4gSO)扇形·橢圓形橫截面，及圓形橫截面，作爲 對照物。將各筒管批號合併成纖維束（來自筒子架），將其 拉伸、水蒸汽回火、捲曲並乾燥，而得每長絲丹尼數爲 1.2 (1.3分特），及如表1中所示之類似張力與捲曲性質。將 可用於自由端紡絲之相同標準市售潤滑劑，在拉伸與捲曲 操作期間施加至所有項目。在表1中之張力與捲曲性質及 整理劑（FOT)，係對原纖維而言。 將各試驗批號切割成標準125英吋（32毫米）纖維長度，並 梳理成100%聚酯。將一部份紡成1〇〇%聚酯紗，並按前文 所述比較得色量，而其他部份則與7〇格令（4·5克）經梳理綿 花一起，以拉伸機摻合而得68格令（4 4克）重之5〇/5〇聚酯棉

593811 ____ B7 ___ 五、發明説明（15 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 花混紡紗絲條，接著藉精整工拉伸以完成拉伸混纺操作， 並降低絲條重量至60格令（3.9克），將該絲條在Schlafhorst SE-9之共同轉子上，對著圓形對照物，進行競爭性纺絲成爲 28/1 cc (210分特）紗線，且其結果係示於表1中，可自其明瞭 的是，所有經測試之橢圓形狀，係獲得顯著降低之斷頭， 意即在0ES處理能力上優於圓形市售對照物之顯著改良。 表1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 比較例 本發明 A B C D E 1 2 纖維形狀 圓形 對照物 4gS0 花生形 橢圓形 橢圓形 橢圓形 橢圓形 縱橫比 1.0 1.6 2.2 1.5 1.7 2.5 3.2 纖維性質 勃度g/d (克/分特） 5.2 (4.7) 5.2 (4.7) 5.3 (4.8) 5.0 (4.5) 5.1 (4.6) 4.9 (4.4) ^ 5.3 (4.8) Ti〇g/d (克V分特） 4.1 (3.7) 3.8 (3.4) 4.0 (3.6) 3.5 (3.2) 3.9 (3.5) 3.8 (3.4) ^ 3.8 (3.4) 伸長率％ 20 19 19 24 22 18 18 CPI (CPcm) 9.2 (3.6) 8.7 (3.4) 9.4 (3.7) 8.7 (3.4) 9.5 (3.7) 7.9 (3.1) ^ 9.5 (3.7) F0T% 0.16 0.17 0.17 0.15 0.14 0.17 0.15 0ES處理能力 斷頭/ 1M轉 子小時-在 105MRPM 下 303 60 72 153 119 得色量性質 △ E 標準 4.3 3.3 5.0 2.2 0.6 1.4 色澤光 標準 6 4.5 7 3 <1 2 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 593811 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 kl 五、發明説明（16 根據本發明單純橢圓形橫截面之染色優點，易於自表！ 見及，與其對照，具有縱橫比爲15與17之橢圓形橫截面 會受到實質得色量損失爲3與7色澤。同樣地，較複雜橫截 面，=如花生形與4g扇形-橢圓形横截面，會招致45與6色 澤（传色量損失，惟花生形橫截面具有縱橫比範圍在2至 3.5 内。 換言之，根據本發明具有足夠高縱橫比之單純橢圓形橫 截面之聚酯纖維，當與相同商業標準物比較時，並未顯示 許多得色量損失，且與其他受測試之橫截面對照，後者= 示顯著得色量損失；及在0ES處理能力上確實顯示出顯著 改良（當經測試並與圓形標準物比較時，至多約一半斷頭 數）。 ’、 實例2 基本上按實例〗中所述，製備另一組具有不同橫截面之 長絲。此等筒管批號之纖維，爲具有一般圓形橫截面者作 爲對照物，根據本發明具有2.7縱橫比之單純橢圓形，及兩 種花生形橫截面，各具縱橫比爲2·〇作爲比較物。其性質係 列示於表2中。 將此等項目切割成標準1.25英吋（32亳米）長度，並如前文 所述測試一部份以比較得色量，而其他部份則在將混纺紗 梳理成70格令（4.5克）絲條之前，以50/50與棉花預混纺，然 後以2步驟拉伸成60格令（3.9克）絲條，以供自由端纺絲試 驗’基本上按實例1所述進行。其結果示於表2中，且其顯 示其中一種花生形橫截面有顯著得色量損失，與此對照， -19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 593811 A7 B7 五、發明説明（17 ) 根據本發明之單純擴圓形播瑞& 也、戴面纖維具有優越染色性能。 事實上，此種根據本發明之輩綠 ^月I皁純橢圓形橫截面，係比圓形 對照物染色得較深。表2亦顯+相4各丄 Τ •項7^根據本發明之單純橢圓形 橫截面，以及花生形橫截面，认處 佩W 於断頭現象上急驟減少。 表1 纖維性質 纖維橫截面 縱橫比 韌度g/d(克/分特） T10g/d(克/分特） 伸長率％ CPI (CPcm) FOY% OES處理能力 斷頭/ 1M轉子小 時-在110MRPM下 之轉子 得色能力 ΔΕ 色澤光 圓形對照物 比較例 本發明 1.0 5.6 (5.0) 4.3 (3.9) 18 9.7(3.8) 0.13 735 標準 標準 花生形 橢圓形 Z0 5.2 (4.7) 4.3 (3.9) 15 11.0(4.3) 0.16 55 2.0 4.3 (3.9) 2.7 (2.4) 17 10.2 (4.0) 0.13 125 3.3 2.7 4.9 (4.4) 3.5 (3.2) 17 10.6 (4.2) 0.14 275 0.4* 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) d 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 *比圓形對照標準物染色得較深（意即較良好） 實例3 基本上按實例1中所述，將長絲紡絲、拉伸及轉化成定 長纖維，然後以100%聚酯定長纖維，梳理成60格令（3.9克‘ 絲條，並以兩個步驟拉伸至50格令（3.2克）絲條，及檢測在 Schlafhorst SE-8自由端機架上之性能能力。性能數據顯示圓 形橫截面聚酯定長纖維，在70,000 RPM轉子速度下，獲得無 -20- 成張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 593811 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（18 ) 法令人接受心咼程度斷頭（420/1000轉子小時，超過不高於 200之商業目標），然而根據本發明之單純橢圓形橫截面之 聚酯纖維，在較鬲轉子速度75,〇〇〇 RPM下獲得零斷頭。花生 橢圓形比車父物’亦獲得優越自由端性能，但與本發明之纖 維對照’在得色量上之損失無法令人接受，如在表3中所 顯示者。 表3 纖維性質 比較例 本發明 纖維橫截面 圓形對照物 花生形 橢圓形 縱棱比 1.0 2.0 2.7 Dpf (分特） 1.05 (1.17) 1.05 (1.17) 1.02 (1.139) 韌度g/d (克/分特） 5.8 (5.2) 5.9 (5.3) 5.9 (5.3) T10g/d(克/分特） 3.7(3.3) 4.7 (4.2) 4.6(4.1) 伸長率％ 16 13 13 — CPI fCPcm) 11.3 (4.4) 9.6 (3.8) 10.1 (4.0) FOT% 0.10 0.14 0.12 得色能力 ΔΕ 標準 3.1 0.4 色澤光 標準 4 <1 實例4 具有圓形橫截面之試樣長絲（再一次作爲對照物）及根據 本發明之單純橢圓形橫截面，係製自約20.3 LRV之聚合體 ，及約2.3重量。/。600 MW之PEO聚（氧化乙烯），但在其他方 面則基本上如實例1中所述，並在轉子速度爲107,000 RPM下 加工及纺絲成紗線，且基本上亦按實例1中所述進行比較 。有關聯之參數與結果，係摘錄於表4中，可自其見及的 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇'〆297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1·裳· 訂 593811 Λ7 B7 五、發明説明（19 ί製：=Γ之單純橢圓形橫截面纖維，係遠較良好地 被I成1万成紗線（只有圓形對照物所遭遇斷裂數之四分之 一），而在得色量上沒有很多損失。 刀 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、·ιτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 FOT% 0.14 9.1 (3.6) 0.15 OES處理能力 斷頭/ 1Μ轉子小時 -在107MRPM轉子速度下 228 55 得色能力 △ Ε 標準 1.0 色澤光 標準 1.4 爲方便起見，將吾人已測試及度量之不同纖維橫截面之 得色量（△ E値），對於在經染色織物紗線中之成份聚醋定 長纖維之檢截面縱檢比作圖’並7JT於附圖1中。圓形橫截 面標準物具有縱橫比爲1.0 : 1及△ E爲0·0。不同縱橫比之 單純橢圓形橫截面，大多數需要較多染料（惟實例2之橢圓 砉4

-22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 8 3 9 5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _______ _B7 五、發明説明（20 ) 形橫截面除外，其比圓形對照標準物染色得較深），如圖1 中所示’且如所示產生一種曲線，顯示縱橫比與△E間之 關係’其中低縱橫比之橢圓形纖維（未根據本發明），當縱 橫比從1.0 : 1增加時，△ E極突然地增加，接著，在達到 峰値後’當縱橫比進一步增加超過峰値時，突然地降低， 然後在降至低於約i 〇之△ E値後，在約！ 85 : 1之縱橫比下 ’ △E隨著增加縱橫比而降低之速率變平，且曲線在縱橫 比約2.0 : 1下變得十分平坦，然後，在較高縱橫比（約2 5 :1)後’ △ E稍微隨著增加縱橫比而增加。△ e與縱橫比間 之關係是極令人驚訝的。尤其令人驚訝的是，發現縱橫比 爲約1.85 : 1及較大之△ E，是如此顯著地低於具有較低縱 橫比（譬如1.5 : 1)之橢圓形橫截面，且此種聚酯定長纖維 在自由端紡絲上獲得顯著優點，優於圓形橫截面之習用聚 酉日足長纖維’但比具有其他橢圓形橫截面之聚醇定長纖維 ’尤其是具有較低縱橫比者，經染色得如此更爲有效。除 了單純橢圓形橫截面之圖形以外，複雜橢圓形橫截面係以 •V點示於圖1中，其係關於在前文實例中作爲比較物使用 之(4凹槽）扇形-橢圓形橫截面及花生形橫截面。 如所指出者，吾人已發現當縱橫比爲約185 : 1或較高時 ，意即使用具有此種縱橫比之單純橢圓形橫截面時，△E 得色量爲約1·0或較低，令人驚訝的是，當與習用圓形橫截 面比較時，其已獲得色澤差異爲約U或較低，以及經改良 之自由^纺絲能力。當曲線斜率在低於約2〇 : 1，且尤其 疋低於約1.9 : 1縱橫比之下相對較陡峭時，得色量對縱横 ---- -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Α4規格（210x1^公楚） ---------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tr 593811 A7 B7 五、發明説明（21 ) 比改變會變得較敏感，因此得色量管理變得較困難。此即 爲吾人爲何較喜歡在此種潛在問題區域之外部操作之一項 理由，意即至少約2.0 : 1，及尤其是在約2·1 :縱橫比之 下’或稍微較高。但是，在適當注意下，例如紡絲板設計 ，及小心之聚合體黏度管理，則吾乂相信有人能夠使用較 低縱橫比進行操作，譬如05^95，並獲得可接受之得色量 雖然在圖1中之得色量數據，係經由比較藉自由端紡絲 所獲得之紗線織物而得，但在得色量上令人驚訝之優點， 咸信係由於纖維橫截面所造成，且不被限料自由端纺成 紗線（其生產率改良於商業上特別具有潛力），但咸認亦可 應用於具有類似橫截面（類似縱橫比）之其他定長纖維或連 二長=線。此外’已發現美觀優點(與圓形橫截面對 :，因錢自具有橢圓形横截面（2.5 :丨縱橫比）纖維紗線 :::醋針織織物，已被專家小組評價爲比圓形橫截面 者較柔軟、較平滑及較不粗糙。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 装· 、11 im 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

本紙張尺度剌中國國家;^準

A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 593811 第087106931號專利申請案 中文申清專利範圍替換本(93年2月）申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 修iE

   1· 一種改良的單純橢圓形橫截面形狀聚酯定長纖維，其具 備用於自由端紡絲之整理劑，該聚酯包括相對黏度為 14至24LRV之聚對苯二甲酸乙二酯聚合物，該纖維之 每一長絲具0.4至1.5丹尼數之線性重量及25至5〇亳米 之定長切斷長度；其中之改良包括：其相較於在實質上 包括該定長纖維之經染色織布中之圓形橫截面纖維具 1 · 8 5 · 1至3 · 5 : 1之縱橫比以及小於1 · 4之△ e得色量。

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