TWI244513B - Poly(trimethylene terephthalate) tetrachannel cross-section staple fiber - Google Patents

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TWI244513B
TWI244513B TW90121459A TW90121459A TWI244513B TW I244513 B TWI244513 B TW I244513B TW 90121459 A TW90121459 A TW 90121459A TW 90121459 A TW90121459 A TW 90121459A TW I244513 B TWI244513 B TW I244513B
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Geoffrey David Hietpas
James M Howell
Claudia Schultz
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Description

1244513 玖、發明說明： iiJfl申請聿 本發明主張美國臨時專利申請案序號6〇/23ι，⑸（纖年9 月12日提Μ請）之優先權利；㈣請案以參考方式併於此。 發明範疇 本發明係有關於四通道横切面短纖維以及其製成之紗線、 織物及填充纖維，及製造此等短纖維之方法。 發明背景 聚對苯二甲酸乙二醇酉旨（”2GT”）及聚對苯二甲酸丁二醇酉旨 (”樹”）’ 一般稱為”聚對酉太酸燒二醇酉旨”，是很普通的商用聚 酯。聚對酞酸烷二醇酯具有優異物理及化學性質(特別是化學 性質）、熱及光穩定性、高溶點及高強度。因此，彼等已廣泛 使用於树〗日薄膜及纖維，包括短纖維及包含此等短纖維之 填充纖維。 由2GT製得之合成纖維已為纺織工業所熟知。再者，2GT聚 合物之性質及處理參數已為吾人所熟知。此等合成纖維普通 分為二類：⑴長纖絲及⑺非長纖絲，常稱為”短”或”切斷"纖 維。由2GT製成之普通最終用途產品包括紗線、織物及填充 纖維。 ' 2GT短纖-維因具有某些特徵而為此等最終用途產品所需。 例如，2GT製成之短纖維所製成之織物及紗線已知可製造具 有供下游加工處理之所欲特徵之紗線，wAneja在美國專利第
O:\73\73486-920707.DOC 1244513 5,736,243號所揭示。例如， 此寺、、減維通合以精梳系統加工處 理再者，由此等纖維製成之紗線可用於製造具有良好水份 蕊吸能力之輕量_。水份蕊吸是許多軸之衣物（例如運動 服裝）所用之織物所愛i m % & y ，所d的，因為彼等可幫助保持水份遠離穿 用者。同樣地，也需要輕量織物，因彼等較重量織物輕便。 在此種取終用途產品中，因特別形狀特徵之故，某些抓 短纖維甚至更為需要。例如，美國專利第號揭示具 有四m秘切面、更特別是扇形橢圓橫切面而通道沿纖絲長 度通過4 2GT短纖維〈織物及紗線。由此種纖維製成之紗線 特別可用於製造具有良好水份蕊吸能力之輕量織物。
取近，聚對苯二甲酸丙二醇酯（3GT)，又稱聚對酞酸丙二醇 酯，因最近1，3-丙二醇（PD0)(聚合物主鏈單體組份之一）低成 本生產方法之發展，作為纖維已愈來愈受到商業注目。3(}丁 長久以來都因其在大氣壓下之分散可染性、低彎曲模量、彈 性回復及彈力而需要纖維型態。然而，適合高強度、高彈性 紗線之3GT短纖維之製造則面臨許多特殊問題，特別是獲得 理想的纖維卷曲及紗線強度。這些問題在過去多年發展2GT 或4GT纖維所得的解答常不適用於3GT纖維，因為3GT有其獨 特性質。
JP 11-189938教示製造3GT短纖維（3-200毫米）之方法，並說 明在100_160°C下0.01至90分鐘之濕熱處理步驟或100-300°C
O:\73\73486-920707.DOC 1244513 下0.01-20分鐘之乾熱處理步驟。在工作舍如、丄 作男例1中，3GT係在260 °。以紗線旋紡捲取速度為1800米/分旋妖。+ Λ 在拉伸後，纖維即 以液體浴在bVC下經恆定長度熱處理5分鐘。然後，予以卷 曲及切斷。工作實例2則在200°c下對拉伸齡他、 T?狎誠維進行乾熱處理3 分鐘。 JP 11_107081說明3GT多纖絲紗未伸張 、
+ T m緘維在溫度150°C 下、較佳110-150°C下鬆弛0.2-0.8秒、#蚀n。 杈佳〇·3-〇·6秒，繼之將 多纖絲紗假掄。此一文件並未教示製产合〜， 丁衮埏回韌度卷曲3GT短纖 維之方法。 美國專利第3,584，103號說明一種熔纺具不對稱雙折射之 3GT纖絲之方法。3GT螺旋卷曲纺織纖維係如下製備：溶纺纖 絲使在其整個直徑具不對稱雙折射、將纖絲拉伸使其分子定 向、在丨9(TC下將經拉伸之纖絲退火同時保持定長及在化 t以上、較佳約赠之鬆弛狀況下將經退火之纖絲加熱“Ο 分鐘以產生卷曲。全部實例都顯示在14〇t下鬆弛纖維。 EP 1 016 741說明利用磷添加劑及某些3GT聚合物品質約制 劑（co她aints)來獲得改㈣白度、溶體穩定度及旋纺穩定 度。旋紡及拉伸後製成之纖絲及短纖維係在9〇_2〇吖下熱處 理，但不卷曲及鬆弛。該專利稱（第8頁18行），纖維之橫切面 形狀無特别限制且可為圓形、三葉形、平面形、星形、w形 等等及實心或中空。W〇01/16413(相同申請人）宣稱經擠壓具
O:\73\73486-920707.DOC 1244513 有凸面改良之三葉形橫切面之3GT纖維之特別優點。 以上所述全部文件’其全部内容均以參考方式併於此。 所引又件無一教示製造四通道3GT短纖維之方法，也未教 示此種3GT短纖維之特別優點。 I明概述 本發明包含具有四通道橫切面之聚（對苯二甲酸丙二醇酉旨） 短纖維。該四通道橫切面較佳包含具有槽溝之扇形擴圓形狀。 聚（對苯二甲酸丙二醇酯）纖維較佳具有韌度為3克/丹尼 (2.65cN/为德士）或更向。聚（對苯二甲酸丙二醇酯）纖維較佳 具有卷曲收縮為10%至60%。 以上聚（對苯二甲酸丙二醇酿）纖維較佳係由包含以下步驟 之方法製備·溶解聚（對苯二甲酸丙二醇醋）、在溫度至 285 C下旋％熔體、將纖維驟冷、將纖維拉伸、利用機械卷曲 機使纖維卷曲、在溫度5代至HC下使卷曲之纖維鬆弛及然 後將纖維切成約0.2至6吋（約0.5至15厘米）之長度。 以上方法所製成之短纖維具有卷曲收縮為1〇·及動度為 至少3克/丹尼（2.65cN/分德士）。 本發月也係有關於本發明短纖維與棉、〕GT、耐論、萊奥 塞、截、准（lyocel)、丙烯酸系、聚對苯二甲酸丁二醇酯（4〇丁）及 其他纖維乏摻混物。 本發明也係有關於_ ^ . 關於一種由具有四通道橫切面之聚（對苯二
O:\73\73486-920707.DOC 1244513 製成之短纖紗A之橫切面構型之放大圖片。 圖3為顯示根據本發明方法由聚（對苯二甲酸丙二醇酯）纖維 製成之短纖紗B之橫切面構型之放大圖片。 圖4為顯示根據本發明方法由聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維 製成之短纖紗C之橫切面構型之放大圖片。 發明之詳細說明 可用於本發明之聚對苯二甲酸丙二醇酯可利用已知製造技 術（批式、連續式等等）製造，如以下所述：美國專利第 5,015,789、5,276,2〇1、5,284,979、5,334,778、5,364,984、 5,364,987、5,391，263、5,434,239、5,510,454、5,504，122、 5,532,333、5,532,404、5,540,868、5,633,018、5,633,362、 5,677,415、5,686,276、5,710,315、5,714,262、5,730,913、 5,763，104、、5,774,074、5,786,443、5,811，496、5,821，092、 5,830,982、5,840,957、5,856,423、5,962,745、5,990,265、 6，140,543、6,245,844、6,277,289、6,281，325、6,255,442及 6,066,714號、EP 998 440、W0 01/09073、01/09069、01/34693、 00/14041、00/58393、01/14450 及 98/57913、H.L. Traub 之 "Synthese und textilchemische Eigenschaften des Poly-Trimethyleneterephthalatsf, ’ Dissertation Universitat
Stuttgart (1994)及 S.Schauhoff之"New Developments in the
Production Of Polytrimethylene Terephthalate (PTT)ff ，
Man-Made Fiber Year Book (September 1996);全邵這些均以 O:\73\73486-920707.DOC -11 - 1244513 參考方式併於此。可用作為本發明聚酉旨之聚對苯二甲酸丙二 醇酿市面上可自杜邦公司（Wilmington，Del_re)講得，商標 名為”Sorona”。 聚（對苯二甲酸丙二醇酯）纖維較佳具有相對黏度為 至少34，且其可高達60或更高。 適合於本發明之聚對苯二甲酸丙二醇酿具有特性黏度為至 少0.60公升/克（dl/克）或更高、較佳至少〇 7〇di/克、更佳至少 〇.80dl/克及最佳至少0.90dl/克。特性黏度一般為約u克 或以下、較佳克或以下、更佳克或以下及最佳以 dl/克或以下。特別可用於實行本發明之聚對苯二甲酸丙二醇 酯均聚物具有熔點為約225-23 It：。 旋纺可利用可用於聚酯纖維之習知技術及設備進行，而較 佳方法說兩於此。例如，各種旋紡方法已顯示於美國專利第 3,816,486及4,693,347號、英國專利說明書第1 254 826號及】!> 1 1-189938 ;全部這些均以參考方式併於此。 旋纺速度較佳為600米/分或以上，而一般為2500米/分或以 下。旋纺溫度一般為245°C或以上及285Ό或以下、較佳275 C或以下。旋紡最佳係在約255°C下進行。 纺絲頭係設計成可擠壓具四通道橫切面之纖維。所用較佳 纺絲頭係姜國專利第3,914,488號（Gorrafa)圖1及美國專利第 4，634，625號圖1所述類型；此二專利均以參考方式併於此。 O:\73\73486-920707.DOC •12- 1244513 乂些紡絲頭提供具有四通道橫切面，包含具有槽溝之扇形橢 口形狀之纖維。然而，任何擠壓之纖維之形狀不會與紡絲頭 之元狀元全相同，因為擠壓後及騾冷及拉伸前聚合物會内聚 及所侍聚合物會流動之關係。此一流動會模糊原來紡絲頭形 狀固有的優點。令人意外的，本發明人已發現3GT之四通道 、截維較2GT具有較明確形狀。此一特徵已顯示於本發明的圖1 土圖3(顯w3GT)，並與圖4(顯示2GT)比較。此一較明確形狀 加強了四通道結構所示的優點。 騾冷可以習知方式、利用空氣或本技藝所述其他流體（例 如’氮氣）進行。橫流、徑向或其他習知技術皆可使用。 習知紡絲整理劑係在驟冷後藉標準技術（例如，利用給油輥） 施加。 熔紡織絲係收集於絲束筒上。然後，將若干絲束筒放在一 起並自纖絲形成大絲束。之後，利用習知技術較佳以約 約120碼/分（約46_約110米/分）拉伸纖絲。拉伸比較佳自約 1.25-約4、更佳自丨.25-2.5而最佳至少h4而較佳高達16。拉 伸較佳係利用二階段拉伸進行（請閱例如美國專利第 3,816,486號，其以參考方式併於此）。 整理劑可利用習知技術在拉伸時施加。 _ 根據一叙佳具體例，纖維係在拉伸後及卷曲與鬆弛前退 火。”退火"係意指拉伸纖維在張力下加熱。退火較佳係在至 O:\73\73486-920707.DOC -13- 1244513 少約85t、較佳約115t或以下進行。退火最佳係在約1〇代 下進仃。退火較佳係利用加熱輥進行。退火也可根據美國專 利第4,7G4,329號利用飽和蒸汽進行；該專利以參考方式併於 此。根據第二選擇，不進行退火。在製造填充纖維時較佳省 略退火。 可使用習知機械卷曲技術。較佳者具有蒸汽辅助之機械短‘ 纖卷曲機，如填塞箱。 卷曲程度一般為8卷曲/叶（cpi)(3卷曲/厘米（cpc))或以上、較 佳10 cPi (3.9 cpc)或以上而最佳14 _ (5 5 cpc)或以上，而— 般為30 cpi⑴.8 cpc)或以下、較佳25咖（9 8 c⑽或以下而 更佳20 cpi (7.9 cpc)或以下。所得卷曲收縮係纖維性質之函 數，且較佳為10%或以上、更佳為15%或以上而最佳為㈣或 以上，而检佳高達4〇%、更佳高達6〇%。 製造填无纖維時，較佳在卷曲後鬆弛前施加光滑劑 (slickener)。可科製備填充纖維之光滑劑已揭示於美國專利 第4,725,635號，其以參考方式併於此。 鬆弛可使用低溫度以辑渡異丄生儿 獲侍取大卷曲收縮。”鬆弛，，係意指纖 絲係在未約束狀況下加熱，俾纖絲可自由收縮。鬆弛係在卷 曲後刀斷4進行。鬆弛_般係為消除收縮及使纖維乾燥而進 行。在典型鬆弛機中，纖維係放在輸送帶上並通過烘爐。可 用於本發月▲弛溫度最低為蚁’因為溫度再低將無法使
O:\73\73486-920707.DOC -14- 1244513 纖維在充足之時間量内分、碎 円乾埏。鬆弛較佳係在溫度12〇。〇或以 下、更佳105°C或以下、其石击，土士 。 1 卜甚至更佳在100C或以下、還有更佳
100°C以下而最佳8(ΤΓ ΠΓ、往A 下進仃。鬆弛之溫度較佳為5 5它或以 上、更佳55°C以上、更佳60°c或以上而最佳6(TCa上。較佳 下鬆弛時間不超過約6〇分鐘，其較佳為25分鐘或更少。鬆弛 時間必須長到足以使纖維乾燥並使纖維達到所要鬆弛溫度， 當鬆·弛小數量時（例 其視絲束丹尼數之大小而定且可為數秒 時間可短至1 如，1，〇〇〇丹尼（1，100分德士））。在商業設定上 分鐘。纖絲較佳以5 0 -200碼/分（46_約} 83米/分）之速度通過烘 爐6-20分鐘或以適合使纖維鬆弛及乾燥之其他速度通過烘 爐0 纖絲杈佳收集在雜用筒（piddler can)中，繼之切斷及打包。 本發明之短纖維較佳係用切刀在鬆弛後切斷。纖維較佳為約 0.2'約6叶（約0.5-約15厘米）、更佳約〇5'約3叶（約13_約7.6厘 米）而最佳約1.5吋（3.8厘米）。不同的最終用途較佳使用不同 的短纖長度。 短纖維較佳具有動度為3.0克/丹尼（g/d)(2 65 cN/分德 士）（換异cN/分德士係利用〇·883乘g/d值進行，此係工業標準 技術）或更高，較佳大於3.0克/丹尼（g/d)(2 65 cN/分德士）以便 能在高速族纺及精梳設備上加工處理而纖維不被破壞。拉伸 及鬆弛’但不退火製成之短纖維具有成勃度大於克/丹尼 O:\73\73486-920707.DOC -15- 1244513 (g/d)(2.65 cN/分德士）、較佳為 3.1 克 / 丹尼（g/d)(2.74 cN/分德 士）或更高。拉伸、鬆弛及退火製成之短纖維具有韌度大於3.5 '
W 克/丹尼（g/d)(3.1 cN/分德士）或更高，較佳為3.6克/丹尼 - (g/d)(3.2 cN/分德士）或更高，更佳為3.75克/丹尼（g/d)(3.3 cN/ 分德士），甚至更佳3·9克/丹尼（g/d)(3.44 cN/分德士）或更高而 最佳4.0克/丹尼（g/d)(3.53 cN/分德士）或更高。高達6.5克/丹 尼（g/d)(5.74 cN/分德士）或更高之韌度可用本發明之方法製 備。對某些最終用途而言，高達5克/丹尼（g/d)(4.4 cN/分德 _ 士）、較佳4.6克/丹尼（g/d)(4.1 cN/分德士）之韌度為較佳。高 韌度會在紡織物表面上引起過度纖維起球。最值得注意的 是’這些韌度可以伸長率（斷裂伸長率）為55%或以下而通常 2 0 %或以上達成。 纖維較含有至少85重量❶更佳9〇重量％而甚至更佳至少 95重f %之聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物。最佳聚合物含實 質全部聚對苯二曱酸丙二醇酯聚合物及聚對苯二甲酸丙二醇 鲁 醋纖維所用添加劑。此等添加劑包括抗氧化劑、穩定劑（例如 uv穩定劑）、消光劑（例如，Ti〇2'硫化鋅或氧化鋅）、顏料（例 如Τι〇2等等）、阻燃劑、抗靜電劑、染料、填料（如碳酸鈣）、 抗微生物剑、光學增亮劑、增量劑、加工助劑及增進聚對苯 一甲酸丙一醇酯製造過程或性能之其他化合物。當使用時，
Ti〇2之心加I較佳為聚合物或纖維之至少約〇 ·〇 1重量％、更
O:\73\73486-920707.DOC -16- 1244513 度、抗皺性、ή& 曰身膨鬆及優越的水份傳送性質。 根據本發明劊、 備之填充纖維可用於許多用途，包括服裝（例 如’胸罩襯塾） )枕頭、家具、絕緣、蓋被、濾器、車輛（例 如墊子）、睡袋、褥塾及褥。 實例 下實y{歹丨| ^ά > 承為缸明本發明之用而提出，非為限制性。全部 份數、百分比芸笔i 刀扣寺寺皆以重量計，除非另有註明。 測量及單位 此處所討論之測量係利用習知美國紡織單位進行，包括丹 尼數，其為公制單位。為符合各地之規定作法，此處所示除 美國單位外也有對應之公制單位。例如，丹尼數之分德士相 當值和:供於實際測量值後的括旅内。 纖維之梓定性質如以下所述測量。 相對黏詹 相對黏度（’’LRV")係聚合物溶於HFIp溶劑（含有1〇〇 ppm 98%試藥級硫酸之六氟異丙醇）之黏度。黏度測量裝置為毛細 管黏度計，可自許多商業販售者（Design Scientific公司， Cannon等等）購得。厘斯（centistokes)為單位之相對黏度係以 4.75重量％聚合物之HFIP溶液在25°C下與純HFIP在25°C下之 黏度比較钿量。 特性黏詹 O:\73\73486-920707.DOC -19- 1244513 特性黏度（IV)係利用 Viscotek Forced Flow Viscometer Y900 (Viscotek公司，Houston Tx)依照根據 ASTM D 5 225-92之自動 方法，以0.4克/dL·濃度在19°C下測量聚酯溶於5〇/5〇重量。/0三 氟醋酸/二氯甲烷之黏度測定。 蕊吸 實例中之織物之淡吸速度係如下測量：將一叶（2 · 5厘米）寬 織物條之底邵1.8吋（4.6厘米）浸入去離子水中、目視測定水被 織物蕊吸之高度及記錄以時間為函數之高度。 纖維彈力之一個量度係卷曲收縮（”CTU，，”其係測量所示二 次卷曲之頻率及幅度在纖維中定形之程度4曲收縮將卷曲 纖維之長度與延伸纖維之長度連結起來m受卷曲幅 度、卷曲瘤率及卷曲抵抗變形之能力所影響。卷曲收縮係由 以下公式計算： CTU(〇/〇) = [100(^1^2 )]/ Li 其中Ll代表延伸長度（在⑶仏们克/丹離ιΐ5±__ =德士增加負重下吊掛30秒之纖維），及代表卷曲長度（在 第一延伸後靜置60秒後無增加 重I下吊掛之相同纖維之長 度）。 - 本實例將證明本發明 短纖維在紡織用途如紗線及織物上之
O:\73\73486-920707.DOC -20- 1244513 優點。在此實例中，具四通道橫切面之聚（對苯二甲酸丙二醇 酉旨）纖維’如圖1所示，係由碎片利用習知熔體擠壓機以紡絲 塊溫度為265°C旋紡而成。纖維係利用1 054個毛細管之纺絲頭 乂、、勺 70 pph (31.75公斤 / 時）之速度及 2066 ypm (1 889 mpm)之 纺絲速度擠壓。然後，利用習知聚酯短纖維拉伸設備，利用 二組參數，將纺成纖維拉伸產生以下所述之拉伸紗線A及b。
拉伸紗線A 利用洛度75C及拉伸速度約5〇 ypm (46 mpm)將聚（對苯 一甲酸丙二醇酯）纖維拉伸，總拉伸比為丨·8倍。
拉伸妙線R 利用相似万式，但浴溫度為85°C及拉伸速度約為1〇〇 ypm (91 mpm)，將聚（對苯二甲酸丙二醇醋）纖維拉伸，總拉伸比 為2.0倍。'
纖錐A及R 然後將拉伸紗線之纖維，以習知方式並藉助15 psig 003 ™平方米)歧管壓力之蒸汽卷曲至約cpi (30。/厘 米）。然後根據本發明將纖維以絲束形式在10(TC下鬆他約8 刀4里，二後利用自知短纖維切斷設備，將纖維切成1 $吋長之 短纖維。這些纖維之物理性質顯示於表丨。 - 纖維性晳
O:\73\73486-920707.DOC -21 - 1244513 織物比較時 之 顯示較優異之蕊吸性能 1 2.8(7.1) 4.1 (10.4) 5.0(12.7) -~~~ 2·1(5·3)— ^ 2.9 (7.4) 1 2.9 (7.4) 4.3 (10.9) 5.0(12.7) —^^___ 2 3.0 (7.6) 4.2 (10.7) S rt Π ? 7、 1 0.8 (2.0) 1.2(3,0) 3.1 (7.9) 2 1.4 (3.6) 1.8(4.6) 3.0 (7.6) 在本實例中，具四通道橫切面之聚（對苯二甲酸丙二醇酯） 纖紗係利用習知熔融擠壓機在紡絲塊溫度265。〇下自碎片旋 万、截維係利用具有1〇54個毛細管之紡絲頭及類似於實例工 夂旋紡速冬以約70 pph (31_75公斤/時）之速度擠壓而成。然 後利用習知聚酯短纖拉伸設備將短纖紗拉伸，得下述紗線。 拉伸比1.5 拉伸浴溫度85°C 鬆弛溫度= l〇〇°C (8分鐘停留時間） 短纖 dpf = 1.5 卷曲機蒸汽壓=14 psig 模量=16.5克/丹尼 O:\73\73486-920707.DOC 25- 1244513 動度 3.1 克/丹尼（2.74 cN/dtex) 伸長率=64.3% 卷曲吸收=26% 然後測量蕊吸性能，結果顯示於表5。 表蕊吸性能 在所示時間下之蕊吸高度，吋（厘米） 樣本 5分鐘 10分鐘 30分鐘 試驗1 3.1 (7.9) 3.7 (9.4) 5.0 (12.7) 試驗2 3.0 (7.6) 3.6 (9.1) 5.0 (12.7)一 本表再度顯示3GT四通道短纖維之優越蕊吸性能。 實例3 本實例麻說明本發明之較佳具體例-在一系列加工處理條 件下製成之具扇形橢圓橫切面之短纖維。 將特性黏度（IV=l.〇4)之聚對苯二甲酸丙二醇酯置於加熱至 1 75°C之惰性氣體上烘乾，然後經由設計賦予扇形橢圓橫切面 之1054孔紡絲頭熔紡成未拉伸短纖維束。將紡絲塊及轉移線 溫度維持於254°C。在纺絲頭出口，藉由習知橫流空氣將絲條 風冷。將纺絲整理劑施加於經驟冷之絲束並以丨5 〇〇碼/分 (1370米/分）捲繞。此階段收集到的未拉伸絲束經測定為2.44 dPf (2·68分德士），斷裂伸長率為ι65%及韌度為213克/丹尼 O:\73\73486-920707 DOC -26- 1244513 (1.88 cN/分德士）。將上述絲束產品拉伸、視需要退火、卷曲 並在-系列條件下鬆弛；此—系列條件均為本發明較佳具體 例之全部實例。 iAiA:本實例利用二階段拉伸-鬆弛程序處理絲束。將絲 束產品經由二階段拉伸過程拉伸，最先與最後輥間之總拉伸 比設定於1.97。在此二階段拉伸過程中，總拉伸之8〇_9〇%係 在第一階段在室溫下完成，然後剩下之1〇_2〇%拉伸係在纖維 浸入設定於90-100。(：之大氣蒸汽室時完成。絲條之張力在絲 束加入習知填塞箱卷曲機時繼續維持。在卷曲過程中，也將 大氣条Ά施加於絲τ。卷曲後，使絲帶在加熱至6 〇 之輸送 τ洪爐中鬆弛’在爐中之停留時間為6分鐘。將所得絲束切成 短纖維’其dpf為1 ·68 (1.85分德士）。雖然如上所述拉伸比設 定於1·97，'但未拉伸絲束（2·44 dpf)至最後短纖形式（168 之丹尼數降低顯示真正過程拉伸比為1.45。差異係由纖維在 卷曲及鬆弛機步驟時收縮及鬆弛所引起。短纖維材料之斷裂 伸長率為68%及纖維韌度為3.32克/丹尼（2.93 cN/分德士）。纖 維之卷曲收縮為29%，每吋卷曲數為14 (5.5卷曲/厘米）。 實例3B :本實例將利用二階段拉伸-退火-鬆弛程序加工處 理絲束。在此實例中，纖維係以類似於實例3 A之方法加工處 理，但在^立伸過程之第二階段以加熱至65°C之水喷霧代替大 氣蒸汽，及絲束在進入卷曲階段之前在張力下以105t於一系 O:\73\73486-920707.DOC -27- 1244513 列加熱輥上退火。所得短纖維經測定為1.65 dpf( 1.82 dtex)、 斷裂伸長率為66%及纖維韌度為3.34克/丹尼（2.95 cN/dtex)。 誠維之卷曲收縮為30% ’每对卷曲數為13 (5.1卷曲/厘米）。
Ai列3C :本實例將利用二階段拉伸-退火-鬆弛程序加工處 理絲束。在此實例中，纖維係以類似於實例3 A之方法加工處 理，但在最先與最後輥間的總拉伸比設定於2·4〇、退火辕加 熱至9 5 C及鬆弛機烘爐設定於7 0 °C。所得短纖維經測定為 1.47 dpf (1.62 dtex)、斷裂伸長率為56%及纖維韌度為3.90克/ 丹尼（3.44 cN/dtex)。纖維之卷曲收縮為28.5%，每吋卷曲數 為14 (5.5卷曲/厘米）。 實例3 C之纖維韓化成短織鈥 在表6中，實例3纖維之物理性質與自聚對苯二甲酸乙二醇 酯製成之+售Dacron® T-729W扇形橢圓橫切面纖維（杜邦公 司 ’ Wilmington，Delaware)作比較。 表6 纖維類型 丹尼/纖絲 斷裂伸長率 纖維韌度 T10 <%> (gpd) (10%伸長率韌度） 實例3C 1.47 60.5 3.87 —------- 0.98 Dacron T-729W 1.57 56.1 3.90 ----------—^ __0-81 ^ 將實例3 C之短纖維切成1 · 5叶，並利用習知锍理、拉伸、粗 紡成短纖紗及環旋紡成標稱棉支數22/1 (241.6丹尼）紗線。製 O:\73\73486-920707.DOC -28- 1244513 成之紗線說明於此並摘錄於表8。 紗線
E Dacron T-729W
F 50%實例 3C，50% Dacron T-729W G 50%實例 3C，50%棉 Η 50%實例 3C，50% 1.5丹尼 Lyocel I 50%實例3C，50% 1.2丹尼丙晞酸系短纖維
J 實例3C 利用Tensojet (Zellweger Uster公司）測定抗張性質（斷裂伸 長率、斷裂強度及韌度）。列示予以下表7中之這些性質每一 種皆為2500個測量值之平均。紗線CV係利用Unifotmity 1-B 測試機（Zellweger Uster公司）測定。 表7 性質 E F G Η I J 紗線CV% 11.55 12.10 17.66 11.15 12.52 14.18 紗線支數(CC) 23.01 22.48 20.43 19.31 24.28 22.78 捻數(轉/米） 695 715 693 708 708 712 斷裂伸長率 22.5 27.2 5.6 9.2 24.0 34.8 斷裂強度(cNy 168.9 157.5 78.9 139.7 115.0 132.1 勃度cN/tex 21.2 19.9 10.7 23.2 17.3 19.2 O:\73\73486-920707.DOC -29- 1244513 出人〜、外地’根據本發明製成之短纖紗具有較2Gt製成之 纖紗為優I伸長率。此由比較纖維（表6)之伸長率值與紗線 (表7)之伸長率即得證明。出人意外地，t自由短纖維之伸長 率在肌纖維之H)%以内時，由本發明之短纖維製成之紗線之 伸長率即可獲得55%增加。 夺、上所歹〗t纖紗針織成織物並以類似於實例1之方式測 試抗起球性。顿1料嚴重科，㈣】球表^ 產8
令人时異的結果是本發明】項相對於2GT E起球性能之… 艮。、再者，令人感興趣的是，本發明；項4()分鐘翻轉時間對2〇 刀鐘時間起球寺級之升高。這與本發明纖維之獨特性質一 :’因為其顯示形成緊密堅韌結合絨球之傾向降低；此種緊 密堅韌結合絨球是2GT纖維如E項所特有。 則述本發明具體例之揭示已為證明及說明之用提出。此 揭示並非網羅殆盡或限制本發明於所揭示之精確型n ，技藝者從以上揭示内容將明白此處所說明之具體例有許多 變化及修正。本發明之範圍僅受隨附申請專利範園及其相 改 種 諳 當
O:\73\73486-920707.DOC -30- 1244513 物所界定。
-31 -
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Claims (1)

1244513
第090121459號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(94年9月） 拾、申請專利範圍： 1· -種聚（對苯二甲酸丙二醇醋）短纖維’其具四通道橫切 面’其中四通道橫切面進一步包含具有槽溝之扇形擴圓形 狀0 2. 如申叫專利範圍第丨項之短纖維，其係用於製成紗線。 3. 如申清專利範圍第丄項之短纖維，丨係用於製成織物。 屯如申請專利範圍第3項之短纖維，其特徵為織物之上染率 為至少300%。 5·如申請專利範圍第3項之短纖維，其特徵為織物之蕊吸高 度為5分鐘後至少2吋（5 · 1厘米）。 6·如申叫專利範圍第5項之短纖維，其特徵為織物之蕊吸高 度為30分鐘後至少5吋（12·7厘米）。 7·如申晴專利範圍第丨項之短纖維，其係用於製成填充纖維 棉網或棉胎。 8· 一種製造具四通道橫切面之聚（對苯二甲酸丙二醇酯）短纖 、准之方法，包含提供聚對苯二甲酸丙二醇酯、（b)將經 ^化之永對苯一甲酸丙二醇酯在溫度245-285。(：下熔紡成 纖絲、（0將纖絲驟冷、（d)將經驟冷之纖絲拉伸、⑷利用 機械卷曲機將經拉伸之纖絲卷曲、⑴將經卷曲之纖絲在溫 度5 0-120 C下鬆弛及（g)將經鬆弛之纖絲切成具長度為 0.2-6叶（0·5-15厘米）及四通道橫切面之短纖維。 9· i申明專利園第8項之方法，其中鬆他係在高達⑼。◦進 73486-940916.doc 1244513 行。 1〇·如申請專利範圍第9項之方法，其中鬆弛係在55-105°C下 進行。 u·如申請專利範園第10項之方法，其中鬆弛係在55-100°C下 進行。 12·如申請專利範圍第8項之方法，其中四通道橫切面進一步 包含具有槽溝之扇形橢圓形狀。 13.如申請專利範圍第8項之方法，其進一步包含從短纖維製 備紗線’其中纖維為0.8至3dpf短纖維。 14·如申晴專利範園第13項之方法，其進一步包含從紗線製備 梭織物或針織物。 15·如申請專利範圍第8項之方法，其進一步包含從短纖維製 備不織物，其中纖維為1.5至6dpf短纖維。 16·如申請專利範圍第8項之方法，其中短纖維為0.8至i5dpf 短纖維’其具有包含具槽溝之扇形橢圓形狀之四通道橫切 面。 17·如申請專利範圍第16項之方法，其中短纖維為〇.8至3dpf 聚（對苯二甲酸丙二醇酯）短纖維，其具有卷曲數為8至3〇/ 吋（3.1至11.8/厘米）及長度為0.5至3吋（1·3至7.6厘米），及包 含至少85重量％之聚（對苯二甲酸丙二醇酯）聚合物。 18. —種織物’其特徵在於蕊吸高度在5分鐘後至少2叶（$ 1厘 73486-940916.doc -2 - 1244513 米），其基本上係由基本上由0·8至3dpf單成分聚（對苯二甲 酸丙二醇醋）短纖維組成之紗線所組成，其具四通道橫切 面，長度為0.2至6对（0.5至15厘米），勃度為3〇至65克/丹 尼。 19. 如申請專利範園第18項之織物，其中四通道橫切面進一步 包含具有槽溝之扇形橢圓形狀。 20. 如中請專利範園第18項之織物，其特徵為±染率為至少 300〇/〇 〇 21·如申請專利範圍第19項之織物，其特徵為上染率為至少 300% 〇 22. 如申請專利範圍第18項之織物，其特徵為蕊吸高度在⑺分 鐘後至少4吋（ΐ〇·2厘米）。 23. 如申凊專利範圍第19項之織物，其特徵為蕊吸高度在1〇分 鐘後至少4吋（1〇·2厘米）。 24. 如申請專利範圍第19項之織物’其中韌度為3〇至5克/丹 尼。 25·如申凊專利範圍第19項之織物，其中韌度為3.5至6.5克/丹 尼。 26.如申明專利範圍第丨8項之織物，其中短纖維為丄至2 纖維。 27·如申請專利範圍第21項之織物，其中短纖維為1至2.5(1# 73486-940916.doc 1244513 纖維且長度為0.5至3吋（1·3至7.6厘米）。 少85重 28·如申請專利範圍第18項之織物，其中短纖維包本至 量％之聚（對苯二甲酸丙二醇酯）聚合物。 29·如申請專利範圍第丨9項之織物，其中短纖維包含至少％ 量％之聚（對苯二甲酸丙二醇酯）聚合物。 30.如申請專利範圍第18或19項之織物，其係為針織物。 31·如申請專利範圍第以或巧項之織物，其係為梭織物。 73486-940916.doc
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