TWI285690B - Bicomponent staple fiber, spun yarn and fabric comprising the same, and process for making the spun yarn - Google Patents

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1285690 ⑴ 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 技術領域 本發明係有關於包含聚酯短纖維及棉之紡紗，尤其是其 中聚酯短纖為可賦予紗所要性質之雙成分之紗，及有關於 具有特選性質之聚酯雙成分短纖維，尤其是包含聚（對苯二 酸乙二醇酯）及聚（對苯二酸丙二醇酯）之纖維。 先前技術 聚酯雙成分纖維己自美國專利第3,454,460及3,671，379號 得知，該等專利揭示自具有某些捲縮性質範圍之雙成分短 纖維製成之纺紗；在該範圍以外，紗即被認為硬挺、粗糙 且不美觀。 包含雙成分纖維之紡紗也己揭示於日本公開專利申請案 JP62-085026 及 JP2000-328382 ，及美國專利第 5,723,215 及 5,874, 372號中，但此等纖維只具很小的回復力且需要機械捲 縮而增加成本。 表面具有縱長溝槽之聚酯纖維己說明於美國專利第 3,914,488、4,634,625、5,626, 961 及 5,736, 243號，及公告國際專 利申請案WO01/66837，但此等纖維通常缺乏良伸展及回復 性質。 公告國際申請案WOOO/77283揭示聚酯雙成分纖維之纖維 束，但此等纖維束需要「去定位（de-registering)」才能使用， 這又將增加成本。 仍然需要具有高彈性及均句度特徵之聚酯雙成分短纖維 及棉之紡紗，同樣也需要具有改良加工處理性及伸展/回復 性質二者之聚酯雙成分短纖維。 1285690 發明說明續頁 (2) 發明内容 本申請案係同在申請中申請案號10/286,683 (2002年11月1 曰提出申請）之部份接續申請案，該申請案又係同在申請中 申請案號10/029,575 (2001年12月21日提出申請）之部份接續 申請案。 本發明提供一種具有總煮練（total boil-off)收縮率為至少 約22%及包含棉及雙成分短纖維之紡紗；該雙成分短纖維包 含聚（對苯二酸乙二醇酯）及聚（對苯二酸丙二醇酯），其中雙 成分短纖維之纖維束捲縮發展值為約35%至70%、纖維束捲 縮指數值為約14%至約45%、長度為約1.3厘米至5· 5厘米、線 密度為約0.7分德士 /纖維至約3.0分德士 /纖維，及其中雙成 分短纖維之存在量為約20重量％至約65重量％ (以紡紗總重 為準）及其中棉之存在量為約35重量％至約80重量％ (以紡 紗總重為準）。 本發明也提供一種包含聚（對苯二酸乙二醇酯）及聚（對苯 二酸丙二醇酯）且具有纖維束捲縮發展值為約40%至60%及 纖維束捲縮指數值為約14%至約27%之雙成分短纖維，其中 捲縮指數與捲縮發展值間之差異為約24%至約35%絕對。 本發明也提供一種製造本發明紡紗之方法，其包含以下 步驟·· a)提供具有纖維束捲縮發展值為約35%至約70%、纖維束 捲縮指數值為約14%至約45%、長度為約長度為約h3度 米至5.5厘米及線密度為約〇· 7分德士 /纖維至約3·0分德 士7纖維之雙成'分短纖維； 1285690 (3) 發明說明續頁 b) 提供棉； c) 將至少該棉及雙成分短纖混合，俾雙成分纖維之存在 量為約20重量％至65重量％，棉存在量為約35重量％至8〇 重量％，以摻混纖維之總重為準； d) 將掺混纖維梳理以形成粗梳條子（card sliver); e) 將粗梳條子拉伸； f) 將粗梳條子對折並再拉伸至約3倍； g) 將拉伸條子轉變為粗紗； h) 將粗紗環錠旋纺（ring-spinning)以形成纺紗。

在第二具體例中，本發明提供一種製造本發明紡紗之方 法，其包含以下步驟： I a) 提供具有纖維束捲縮發展值為約35%至約70%、纖維束 捲縮指數值為約14%至約45%、長度為約長度為約1.3厘 米至5.5厘米及線密度為約〇·7分德士 /纖維至約3.0分德 士 /纖維之雙成分短纖維； b) 提供棉； Ο將雙成分短纖維與棉分開梳理，以形成雙成分短纖維 粗梳條子及棉粗梳條子； d) 將雙成分短纖維粗梳條子及棉粗梳條子並條摻混 (draw-frame blending)，俾（i)雙成分纖維之存在量為約20 至約65重量％ :及（Π)棉之存在量為約35至約80重量％， 以摻混纖維之總重為準； e) 將步驟（d)之掺混梳理條子對折並再拉伸至約3倍； f) 將拉伸條子轉變為粗紗；及 1285690 (4) fja月說明 g)將粗紗環錠旋纺以形成紡紗。 本發月尚包；㈣自針織物及編織物所組成之族群中所 選出且包含本發明方法所製造纺紗之織物。 方式 現己發現，包含棉及雙成分短纖維[其依次包含聚（對笨 二酸乙二醇酯）及聚（對笨二酸丙二醇酯）且具有特選機械性 質]足紡紗具有非常高的彈性特徵、梳理性及均勻度。 現也己發現，聚酯雙成分短纖維可製成在纖維束捲縮指 數值與纖維束捲縮發展值之間具有出人意外且有利的大差 異，此差異表現在容易梳理所表示之良好加工處理性及高 煮練收縮率所表示之良好回復性質之驚人組合β A等纖維 係本發明棉/雙成分紡紗中之較佳雙成分短纖維。 如此處所用’ 「雙成分纖維」係意指一種其中二種聚合 物呈並列或偏心皮-芯關係之纖維，且包括自然捲縮纖維及 具有尚未實現之自然捲縮之纖維。 「密切摻混」係意指在清棉間（opening room)(例如，具祥 量盤棉箱給棉機（weigh-pan hopper feeder))在混合物餵入梳！ 機前將不同纖維重力及澈底地混合，或在梳理機之雙銀人 斜槽（dual feed chute)中混合之過程，且與並條摻混有所不 同。 「自然拉伸比（“NDR”）」·係意指最初拉伸纖維之應力-應 變曲線上之屈伏區之上限，測定為分別正切於曲線之屈伏 及應變-硬化區所緣二條線之交又點。 本發明之紡紗包含棉及聚酯雙成分短纖維[其包含聚（對 -9- 1285690 _ Ο) 發明說明續頁 苯一酸乙一醇酯)(2G-T)及(對苯二酸丙二醇酯)(3G-T)]，且 具總煮練收縮率（有時稱為「煮練捲縮回縮率⑽卜。打crimp retraction)」）為至少約22%。這種收縮率相當於约2〇%伸長 率，當施加0.045 g/den (0.(H dN/tex)負重於煮練後之紗時。 當總煮練收縮率低於约22%時，紗之伸展及回復性質會不 夠。雙成分短纖維之纖維束捲縮發展（“CD”）值為約35%，較 佳約40%至約70%，較佳約6〇%，及捲縮指數（‘‘〇”）值為約丨4% 至約45%，較佳至約27%。 當CD低於約35%時，紡紗之總煮練收縮率通常太低無法 在其製成之織物產生良好回復性。當€1值太低時，為了理 想梳理及旋紡，機械捲縮會有其必要。當以值太高時，雙 成分短纖維會捲縮太多而無法輕易梳理，且紡紗之均勻度 會有所不足。 雙成分短纖維之長度為約1.3厘米至約5· 5厘米。當雙成分 纖維短於約1.3厘米時，其會很難梳理，而當其長於約55厘 米時，其會很難以棉系統設備旋紡。棉之長度可為約2至約 4厘米。雙成分纖維之線密度為约〇 · 7分德士 /纖維，較佳約 0.9分德士/纖維至約3·〇分德士/纖維，較佳至約2 5分德士 / 纖維。當雙成分短纖維之線密度在約3〇分德士 /纖維以上 時’紗會有粗縫手感且會很難與棉摻混，產生固結差之脆 弱紗。當其線密度在約0.7分德士 /纖維以下時，其會很難梳 理〇 在纺紗中’雙成分短纖維之存在量為約2〇重量。/。，較佳約 35重量％至約65重臺％，較佳至低於5〇重量％，以紡紗總重 1285690 (6) 月說明 為S本發明之紗包含低於約20重量。/〇聚酯雙成分時，該 V之伸展及回復性質會有所不足，此由低總煮練收縮率可 看出。當紗包含高於約65重量％雙成分短纖維時，該紗之均 勻度會受到負面影響。 在本毛明之紗中’棉之存在量為約35重量％至約80重量 /〇，以紡紗總重為準。視情況而言，約i重量％至約3 〇重量％ (以纺紗總重為準）可為其他短纖維，例如單成分聚（對苯二 fe乙一鮮醋）短纖。 當CI在可接受值範圍之低限時，可使用較高比例之聚酯 又成刀短纖維而不犧牲梳理性及紗均勻度。當CD在可接受 值範圍之高限時，可使用較低比例之雙成分短纖維而不犧 牲總煮練收縮率。特定言之，由於纖維摻混量、CI及梳理 性相互有關係，若摻混物中雙成分纖維之量很低（例如低至 約20重量％，以紡紗總重為準），既使ci值很高（例如，高到 約45%)，也可保留理想梳理性。同樣地，由於纖維摻混量、 CD及總煮練收縮率相互有關係，若CD很高，例如約60%或 以上，既使在約20重量％雙成分纖維（以紡紗總重為準） 下，也可保留理想總煮練收縮率。 本發明之紡紗較佳具有質量變異係數（CV=Coefficient of Variation)為不高於约22重量％，例如當以具有棉紗支數為40 或以下之纺紗測定時，更佳不高於約18重量％，例如當以具 有棉紗支數為20或以下之紡紗測定時。在這些值以上時， 紗會在一些類型的織物變得很不適合使用。 雙成分短纖維可'具有聚（對苯二酸乙二醇酯）與聚（對苯二 發明說明續頁 1285690 ⑺ 酸丙二醇酯）之重量比為約30 : 70至70 : 30，較佳40 : 60至60 : 40。構成雙成分纖維之聚酯之一或二種可為共聚酯，且聚 (對苯二酸乙二醇酯）與聚（對苯二酸丙二醇酯）包括在彼等 意義内之共聚酯。例如，可使用共聚（對苯二酸乙二醇酯）， 其中用以製造共聚酯之共聚用單體係自以下所組成之族群 中所選出：具有4-12個碳原子之直鏈、環狀及支鏈脂族二羧 酸（例如，丁二酸、戊二酸、己二酸、十二烷二酸及1，4-環-己二羧酸）；除對苯二酸外具有8-12個碳原子之芳族二羧酸 (例如，異苯二酸及2,6-莕二羧酸）；具3-8個碳原子之直鏈、 環狀及支鏈脂族二醇（例如，1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2,2-二甲基-1，3-丙二醇、2-甲 基-1，3-丙二醇及1，4-環己二醇）；及具有4-10個碳原子之脂族 及芳脂族醚乙二醇[例如，氫醌雙（2-羥基乙基）醚，或具有 分子量在約460以下之聚（乙二醚）乙二醇，包括二乙二醚乙 二醇）]。共聚用單體之存在量可達不會犧牲本發明益處之 程度，例如約0.5-15莫耳％之量，以總聚合物成分為準。異 苯二酸、戊二酸、己二酸、1，3-丙二醇及1，4-丁二醇皆為較 佳之共聚用單體。 共聚酯也可以製成具有小量之其他共聚用單體，但前提 條件是此等共聚用單體對本發明之益處無不良影響。此等 其他共聚用單體包括5-鈉-磺基異苯二酸鹽、3-(2-磺基乙基） 己二酸之鈉鹽及其二烷基酯，其可以總聚酯為準以約0· 2- 4 莫耳％併入。為獲得改良之酸染性，（共）聚酯也可和聚合第 二胺添加劑，例如/聚（6,6、亞胺基-雙己二對苯二醯胺）及其 -12- 1285690 l__ (8) 發明說明續頁 與己二胺之共聚醯胺’較佳磷酸及其亞磷酸鹽混合。為了 黏度控制，可併入小量’例如约1至6毫克當量/公斤聚合物 之三或四官能共聚用單體’例如苯偏三酸（包括其前驅物） 或異戊四醇。 對雙成分纖維之外剔面並無特別限制，其可為圓形、橢 圓形、三角形、“雪人’’形及類似者。‘‘雪人，，形可被描述為 具有長軸、短軸及對長軸繪製時短軸長度有至少二個最大 值之並列剖面。在一具體例中’本發明之紗包含棉及包含 聚（對苯二酸乙二醇酯）與聚（對苯二酸丙二醇酯）且在其表 面具有眾多縱長溝槽之雙成分短纖維。此等雙成分短纖維 可被認為具有“荷葉橢圓形’’（scaUoPed oval)剖面。其可改進 聚酯雙成分纖維之芯吸性質。 本發明紡紗中之聚酯雙成分短纖維也可包含習用添加 劑，如抗靜電劑、抗氧化劑、抗微生物劑、防火劑、染料、 光穩定劑及消光劑如一氧化鈥’设务彼等不會減損本發明 之益處。 本發明聚酯雙成分短纖維之纖維束捲縮發展值為約40至 約60%及捲縮指數值為約14%至約27%，其中捲縮指數與捲 縮發展值之間的差異為約24%至約35%絕對，較佳約30%至 約35%絕對。 本發明之紡紗較佳包含本發明纖維且具有斷裂強度為至 少約3.5 dN/德士且不高於約5.5 dN/德士。當強度太低時， 梳理及旋紡會很困難，而當其太高時，自本發明紡紗製成 之織物會不當地起毛球。紡線之線密度也較佳在約100至700 -13- 1285690 ___ (9) 發明說明續頁 旦（111至778分德士）之範圍内。 針織物（例如，圓筒形針織物及平針織物）及編織物（例如 平紋及斜紋編織物）皆可自本發明紡紗製成。 製造本發明纺紗心方法包含混合步驟，較佳將棉（可视情 況加以精梳）與具有以上所述組成及特徵之聚酯雙成分短 纖維密切摻混，其中雙成分纖維之存在量為約2〇重量。4 ,較 佳約35重量％至約65重量％，較佳少於5〇重量％，以摻混纖 維之總重為準。棉之存在量為約35重量c/❶至約8〇重量％，以 摻混纖維之總重為準。視情況而言，約丨重量％至約3〇重量 % (以紡紗總重為準）可為其他短纖維，例如單成分聚（對苯 二酸乙二醇酯）短纖。 纖維束前驅物中雙成分纖維對短纖維之捲縮不一定要 “去定位”，亦即以使纖維捲縮會失準之方式處理，且較佳 不試圖使彼等“去定位，，，以節省此一不必要步驟之費用。 同樣地，雙成分短纖維束也不需要機械捲縮，以便使自其 製成之短纖維展現良好加工處理性及有用性質，且纖維束 較佳不經過機械捲縮步驟。 摻混纖維再經進一步加工處理，其法係將摻混纖維梳理 成梳理條子、將梳理條子拉伸、將梳理條子對折並再拉伸 至3倍，將拉伸條子轉變成粗紗及較佳以捻度係數為約3至 5 · 5將粗紗環錠旋纺’以形成具有總煮練收縮率為至少約 22%之紡紗。 聚酿之特性黏度（IVdntrinsic viscosity)係用viscotek強制流 動黏度計 Y-900型（Forced Flow Viscometer Model Y-900)以 0.4% 濃度在19t下並根據ASTM D-4603-96，但在5〇/5〇重量。/。三氟 -14- 發明說明續頁 1285690 (10) 醋酯/二氯甲烷中而非先前所述60/40重量％酚/1，1，2,2-四氯 乙烷中測量。然後，使所測得黏度與在60/40重量％酚 /1，1，2,2-四氯乙烷中之標準濃度相互發生關係，以獲得所記 述之特性黏度值。 除非另有註明，實例中係使用以下方法測量雙成分纖維 之捲縮發展及捲縮指數。為測量捲縮指數（“CI”），秤取1.1 米聚酯雙成分纖維樣本，並計算其旦數；纖維束大小通常 為約38,000至60,000旦（42,000至66,700分德士）。纖維束每一端 各結相距25毫米的二個結。在第一端的内結使用第一夾鉗 夾住並在第二端的二結中間懸吊40 mg/den (0.035 dN/德士） 重量，在垂直樣本上施加張力。將重量舉起並緩慢放入讓 樣本運動3次。然後，用第二夾鉗夾在距第一端内結下100 厘米處，同時將重量固定在第二端的二結中間，自第二端 移走0.035 dN/德士重量，並在保持張力時將樣本倒轉，俾 第一端在下面。將1.5 mg/den (0.0013 dN/德士）重量懸吊於第 一端的二結中間，自第一端取走第一夾鉗，讓樣本在0.013 dN/德士下回縮，並測量夾钳至第一端内結之（回縮）長度， 單位厘米並以Lr表示。根據公式！計算CI。為測量纖維束捲 縮發展（“ CD”）’進行同樣程序，但將1. 1米樣本未加約束地 放入沸水中1分鐘並令其完全乾燥後再施加40 mg/den (0.035 dN/德士）重量。 C.I_ 及 c.D.(°/(>) = 100x(100厘米-Lr)/100厘米 (I) 因為僅將纖維束切成短纖維並不影響捲縮，希望且應了 解的是’此處有關短纖維之捲縮值係指在此等纖維之纖維 -15， 發明說明續頁 1285690 00 束前驅物所測得之測量值。 為測定實例中紡紗之總煮練收縮率，在標準絞紗落紗機 上將紗製造成25紗圈之絞紗。在樣本在落紗機上張緊固定 時，用染料筆在樣本上標記10吋（25.4厘米）長度（“L。”）。將 絞紗自落紗機移走，未加約束置於ί弗水中1分鐘，自水中取 出並令其在室溫下乾燥。將乾绞紗平放，並再測量染料標 記間的距離（“Lb。”）。自公式II計算總煮練收縮率： 總 B.O.S.(%) =100><(1^“。）/[。 （II) 利用己經過煮練總收縮率試驗之相同樣本，測量紡紗之 “真實，，收縮率，其法係施加200 mg/den (0.18 dN/德士）負重、 測量伸展長度並計算奢練前及煮練後伸展長度之間的差異 百分比。樣本之真實收縮率一般為小於約5%0由真實收縮 率只占總煮練收縮率之極小部份，後者在此用作為紡紗彈 性特徵之可靠量度。高總煮練收縮率即對應所欲鬲彈性。 紡紗沿其長度之質量之均勻度係以均勻度1-B試驗機 (Uniformity 1-B Tester ; Zellweger Uster公司製造）測定並記迷 為變異係數（“CV”），百分比為單位。在此試驗中，係將紗 以400碼/分（366米/分）餵入試驗機2.5分鐘，在此期間每隔8 毫米測量紗之質量。計算所得數據之標準差，乘以1〇〇並除 以所測試紗平均質量，即得CV百分比 '習知商用紗之數據 可查閱“Uster® Statistics 2001”（Zellweger Luwa公司）。 纺好抗張性質係利用Tensojet (也為Zellweger Uster公司製 造）測定。 除非另有註明，用於製造實例中纺紗之纖維摻混物之梳 -16- 1285690 _ (12) 發明說明續頁 理性係用Trutzschler公司短纖梳理機評估，就此梳理機而 言，45磅/時（2〇公斤/時）即被認為“ι〇〇%速度，，。若梳理機 玎以100/。速度運轉且在蹲（ι8公斤）試運轉中停頓不超過 一 /人時，槐理性即被評定為“良好”；至少速度且在運轉 中停頓不超過三次時，即為‘‘理想”；及若速度低於或停頓 /人數冋於理想”，即為“低劣’’。停頓一般係由織物斷裂或 捲繞卡住（coiling jam)所引起。

為測足實例6A及6B織物之有效彈性，自實例4八及4B每一 種各切取三個6〇χ6·5厘米樣本試樣。長邊相當於伸展方向。 每一 4樣每一邊同量拆散直至5厘米寬。將織物一端折疊形 成一圈，並在整個寬度缝一接縫將該圈固定。I在距織物未 折圈之一端6· 5厘米處，先劃第一條線，並在距第一條線5〇 座米遂處’劃第二條線。在2〇+/-2。(：及65 + /-2%相對濕度下 將樣本調控至少16小時。夾住樣本的第一條線並垂直懸 吊。在圈處懸吊30牛頓重量，並藉由交替令其被重量拉伸3 秒鐘，然後使重量受到支撐而未予織物負荷，使樣本運動3 次。再施加重量並記錄二條線間的距離至最接近毫米❶自 公式III計算有效彈性，並將三個試樣的結果平均。 %有效彈性=10〇x(ML-GL)/GL (III) 為測定實例6A及6B之成長百分比（伸展後回復之量度）， 如有效彈性試驗所述製備三個新試樣，將其伸展至先前測 定之有效彈性之80%並保持在伸展條件下3〇分鐘。然後令彼 等毫無拘束地鬆弛60分鐘，並再測量二條線之間的長度 (“L2”）。自公式IV計算織物成長百分比，並將三個試樣的結 -17- 發明說明續頁 1285690 (13) 果平均。 %織物成長=10〇χ (L2-GL)/GL (IV) 在實例中，棉係具有平均馬克隆尼細度（micronaire)為4.3 (約1 · 5旦/纖維（1 · 7分德士 /纖維））之標準次中級中地東方品 種（Standard Strict Low Midland Eastern Variety)。將棉及聚 S旨雙 成分短纖維二者裝入雙餵紗斜槽餵給機予以摻混再餛入 Trutzschler梳理機中。所得梳理條子為70格令（grain)/碼（約 49, 500分德士）。將6條條子在二次通過的每一次一起拉伸 6· 5x，而得60格令/碼（約42, 500分德士）拉伸條子，然後將其 轉變為粗紗，除非另有註明。粗紗過程之總拉伸為9·9x。除 非另有註明，否則即使用回拉伸1.35及總拉伸29將粗紗雙換 筒（double-creel)及環錠旋纺於薩克洛威框（Saco-Lowell frame) 上，得具有检度係數為3.8及每吋Π·8捻回之22/1棉紗支數 (270分德士）纺紗。當1〇〇%棉如此處理時，所得纺紗之CV為 22%及總煮練收縮率為5%。 在每一雙成分短纖維樣本内，纖維具有實質上相等的線 密度及聚（對苯二酸乙二醇酯）與聚（對苯二酸丙二醇醋）之 聚合物比。實例中之雙成分短纖維未予機械捲縮。 在表中“Comp.”表示比較實例，“NDR”意指天然拉伸比’ “B.O.S.”意指煮練收縮率，“Nec”意指棉紗支數（英制）及“nm” 表示未測量。

實例 f例1A 自具特性黏度（“IV”）為〇·52 dl/g之聚（對苯二酸乙二醇 發明說明續頁 1285690 (14) 酯）（Crystar® 4415-763，杜邦公司註冊商標）及具IV為1.〇〇之 索絡納（Sorona®)牌聚（對苯二酸丙二醇酯）（Sorona®係杜邦 公司註冊商標）之雙成分長纖絲製造聚酯雙成分短纖維；該 雙成分長纖絲係經由紡絲座溫度為255-265°C之68-孔後凝 結纺絲頭溶纺而成。聚合物之重量比為60/40 2G-T/3G-T。將 纖絲自紡絲頭以450-550米/分抽拉並以交叉流動空氣驟 冷。將具“雪人”剖面的纖絲拉伸4·4χ，在170°C下熱處理， 义織及以2100-2400米/分捲繞。纖絲具12% CI (此值咸信受到 長纖絲交織相當的壓制）、51% CD及線速度2.4分德士 /纖 絲。為轉變為短纖維，將捲裝之纖絲收集成為纖維束並餵 入習知短纖維束裁切機中，其刀片之間隔經調整，以獲得 1· 5吋（3.8厘米）短纖維長度。

實例1B 將實例1A之聚酯雙成分短纖維與棉密切混合以獲得各種 重量百分比之二種纖維。將摻混纖維梳理、拉伸、轉變為 粗"及環叙旋纺成為22/丨紗。所得场紗之CV及總煮練收縮 率值顯示於表I。

•19- 1285690 〇5) 發明說明續頁 表I數據之内插顯示’當此一特別雙成分短纖維少於纺紗 重量之35%時’總煮練收縮率很低。數據也顯示，當聚酯雙 成分短纖維之量超過約65重量°/。時（以紡紗重量為準）’梳理 性會受到不良影響。若聚酿雙成分之比例少於50重量％，則 均勻度會改進。 比較會例1 如實例1A所述製造聚醋雙成分短纖維，但有下列差異。 2G-T/3G-T之重量比為40/60，紡絲頭有34孔，及所得纖絲之 線密度為4· 9分德士 /纖絲。ci為16%及CD為50%，但棉與65 重量％、40重量％、及甚至20重量％聚酯雙成分短纖之梳理 性極差，顯示當聚酯1雙成分短纖之線密度很高時，所得結 果不理想。 比較實例2 實質上如實例1A所述製造聚酯雙成分短纖維，但將所用 長纖絲拉伸2.6x ’且（^為3。/()及CI)為29%。在60/40聚酯/棉摻 混物時梳理性很好，但此種摻混物所得紡紗之煮練收縮率 僅15%，顯示當CD太低時所得紡紗性質不足。 實例2—

為製造實例3及4所用聚酯雙成分短纖維，自對苯二酸與 乙一醇在連續聚合器中以二步驟方法，在第二步騾中使用 銻醋基轉移觸媒，製備具〇·58 IV之聚（對苯二酸乙二醇酯）。 ;:Τ:02 (〇·3重！ ％ ,以聚合物重量為準)加入，並將聚合物在 Τ轉移及藉計量栗餵入保持於28CTC之790孔雙成分纖 維纺絲頭組合件。將聚（對苯二酸丙二醇醋）（i 〇〇 W -20- (16) 1285690 發明說明續頁 牌聚（對苯二酸丙二醇酯））乾燥、在258°C下熔融擠壓並分 開計量送至纺絲頭組合件。 圖式顯示所用紡絲頭組合件之剖面。由孔la及lb進入分配 板2之熔融聚（對苯二酸乙二醇酯）與聚（對苯二酸丙二醇酯） 係經由對應圓形通路3a及3b徑向分佈並在分配板5之槽孔4 中首先相互接觸。二種聚酯由計量板7之孔6通過並通過场 絲頭板9之對立孔8，並通過毛細管1〇離開紡絲頭。孔6及毛 細管10之内徑實質上相同。 每一毛細管以0.5-1.0 g/分將纖維纺入以142至200標準立 方吸/分（4.0至5.6立方米/分）供應之徑向空氣流中，俾空 氣：聚合物之質量比為在9 : 1至13 : 4之範圍！内。驟冷室實 貝上與美國專利第5，219，5 0 6號所揭示者相同，但使用具有類 似大小穿孔之多孔騾冷氣體分配圓筒，俾其提供“恆定，，空 氣流。紡絲油劑係以錐形塗敷器以〇.〇7重量％至〇 〇9重量〇/〇 (以纖維重量為準）施加於纖維，然後將彼等捲繞於捲裝上。 將約48個所得並列圓形剖面纖維捲裝混合以製造約 130,000旦（144,400分德士）之纖維束，繞餵入輥通至以低於35 °C操作之第一拉伸輥，再通至以85°C至90°C操作之第二拉 伸輥及供以熱水噴霧，與六支在170°C下操作之輕接觸進行 熱處理，視情況過餵高達14%至拉出輥，及在施加〇 14重量 %油劑（以纖維重量為準）後，通過在35°C以下操作之連續強 制對流烘乾機。然後在實質上無張力下，將纖維束收進箱 内。第一拉伸為施加於纖維之總拉伸之77-90%。經拉伸之 纖維束為約37,000旦（41，200分德士）至65,00〇旦（72 2〇〇分德 1285690 發明說明續頁 士），視拉伸比而定。額外紡絲及拉伸條件及纖維性質列示 於表II中。

表II 拉伸：輥速度， 米/分 纖維束 旋纺 餵入 拉伸 拉伸 拉出 總拉伸 過飼， 線密度， 強度， 樣本# 速度， 1 2 比 %1 2 dtex/纖維 dN/tex 米/分 樣本2 A 1800 17.4 41.1 45.7 43.4 2.6 5 2.2 4.1 樣本2B 1700 22.9 41.1 45.7 43.9 2.0 4 1.8 未測量 樣本2C 1500 20.9 56.5 73.2 64,3 3.5 14 1.2 5.0 Comp. 樣本2D 1500 21.3 56.5 73.2 68 3.4 8 1.3 未測量 樣本2E 1500 19.7 41.1 45.7 45.7 2.3 0 1.6 3.6 樣本2F 1500 26.1 58.1 73.2 64 2.8 14 1.4 4.1 樣本2G 1500 26.1 58.1 73.2 67.7 2.8 8 1.4 未測量 樣本2H 1500 17.4 41.1 45.7 41.4 2.6 10 1.4 4.3 樣本21 1600 21.7 57.1 73.1 64.2 3.4 14 1.0 4.8 Comp. 樣本2J 1600 23.3 41.1 45.7 44.3 2.0 3 1.6 2.7 -22- 1 樣本2A具70/30 2G-T/3G-T重量比；其他全部為60/40 2G-T/3G-T。 2 **(拉伸輥2速度-拉出輥速度）/(拉出輥速度） 實例3 將實例2所製造特選纖維束樣本切成1.5吋（3.8厘米），並將 1285690 (18) 發明說明續頁 所得雙成分短纖樣本與棉密切混物、予以梳理及以6〇/4〇聚 醋/棉重量比環錠旋紡，製造22/丨棉紗支數紡紗。纖維性質， 與棉摻混之梳理性及所得紡紗之性質均列於表In。

表III 雙成分纖維 纖維束 C.I.，％ 梳理性 纖維束 CD，％ 紡紗樣本 紗 B.O.S.， % 紗 CV， % Comp·樣本 2J 9 良好 26 Comp.樣本 3A 20 15 樣本2B 16 良好 35 樣本3B 24 19 樣本2 A 28 理想 49 樣本3C 34 20 樣本2H 34 理想 53 樣本3D 39 19 樣本2E 36 理想 53 樣本3E 38 22 表III數據内插及外插顯示，當CI低於約14%時，煮練收縮 率會不足，且當CI高達約42%時，梳理性可保持理想。 比較實例3 將纖維束樣本2B切成3.8厘米之雙成分纖維以聚酯雙成分 /棉重量比為60/40與棉摻混，並如上所述將摻混物梳理及拉 伸，但不製造粗紗。將拉伸條子在Murata 802H紡紗框上氣流 噴紡成22/1紗，空氣噴嘴壓力比（N1/N2)為2.5/5.0 '總拉伸為 160及捲取速度為200米/分。紗之總煮練收縮率僅14%，顯示 氣流噴紡紗之伸展及回復不理想。 實例4 將實例2製造之特選纖維束樣本切成1·5吋（3 ·8厘米），並 將所得雙成分短纖樣本與棉密切混合、梳理及以60/40及 40/60聚酯/棉重量比環錠旋紡，以製造22/1棉支數紡紗。纖 維性質，纖維摻混物梳理性及所得纺紗性質列於表IV。 -23- 發明說明續頁 1285690 (19)

表IV 雙成分 短纖維 雙成分短 纖維， 重量％ 纖維束 C.I.，％ 梳理性 纖維束 CD，％ 纺紗 紗 B.O.S· ’ % 紗 CV， % 樣本21 60 24 理想 48 樣本4A 28 18 樣本2C 60 34 理想 56 樣本4B 37 19 樣本2F 60 28 理想 49 樣本4C 31 20 Comp. 樣本2D 60 47 低劣 57 Comp. 樣本4D 38 25 樣本2G 60 44 低劣 54 Comp· 樣本4E 28 樣本2F 40 28 良好 49 樣本4F 24 18 樣本2G 40 44 理想 54 樣本4G 25 22 表IV數據顯示，當CI在約42%以上，在60重量。/〇雙成分短 纖時梳理會相當困難而在40重量％雙成分短纖時理想。數 據之外插顯示，在約20重量％短纖且具CI高達約45%時，梳 理會很好及總煮練收縮率及紗均勻度（CV)皆仍可接受。 實例5 僅自貫例1纺紗針織成具V2毛圈機底（cushion f〇〇t)之女性 3χ1 1/4襪子。用過氧化氫溶液在18{rF(820C )下將每一機子漂 白並以乾熱在250°F(121°C )下定形1.5分鐘。 如下測定襪子之未負重力。為避免邊部效應，襪子不切 割。用2· 5吋χ2·5吋（6.4厘米χ6·4厘米）方形標記在腳趾與腳跟 的足部中央。將伊士朗抗張試驗機之夾子夾住襪子足部上 面及下面，避開腳跟及腳趾，並讓中間方形在二夾子之中 間，、俾試樣有2.5叶（6.4厘米）標距》將每一樣本以2〇〇%伸長 率/分之速度循環3次至5〇〇/〇伸長率。未負重力係在第三循環 -24- 1285690 (20) I發明說明ϋ 鬆弛之3〇%剩餘有效彈性時測量並以公斤力表示並列示於 表V。在此試驗中，“30%剩餘有效彈性，，係意指織物已自第 三循環之最大力鬆弛30%。

表V數據顯示，包含本發明紡紗之針織物具有很高的織物 未負重力及良好伸展及回復性質，其既使在以包含低量聚 醋雙成分短纖維之紡紗製成之針織物中也保留。 實例6Α 以噴氣織機（air jet loom)製造具有經紗為100。/() 40/1棉紗支 數環錠旋紡棉之3/1斜紋布，穿筘（reed)至96支/吋（38支/厘 米）。緯紗係由纖維束樣本2H切成3.8厘米之40重量％棉與60 重量％雙成分短纖維之22/1棉紗支數環錠旋紡紗所組成，每 吋插入65支緯線（每厘米25 支緯線）及每分鐘500支緯線。 將織物煮沸精練1小時，並如習常以直接及分散染料染色。 有效彈性為21%及成長為3.8%，二者都是所欲性質。

實例6B 重複實例6A，但用纖維束樣本2E切成3.8屋米之雙成分短 纖之紡紗，以與棉相同之摻混比環錠旋紡，每忖插入55支 緯線（每厘米18支緯線）。將織物煮沸精練1小時’並如習常 以直接及分散染料染色。有效彈性為高達所欲的25% ’而成 -25- 1285690 1_π (21) 發明說明續頁 長則為低至所欲的4.6%。 實例7Α 為製造纖維束樣本7Α至7Ε，除非另有註明，係將聚（對苯 二酸丙二醇酯MSorona® 1.00 IV)以最高溫度為約26〇t擠 壓’及聚（對苯二酸乙二醇g旨）（Intercontinental聚合物公司之， 常用’半無光纖維級211，0.54 dl/g IV)以最高溫度為約285°C 擠’並將二聚合物分開計量送至像圖丨之纺絲頭組合件， 但無計量板7。將纺絲頭組合件加熱至280°C，該紡絲頭組 合件具2622個毛細管。在所得並列圓形剖面纖維中，2G-T 之存在量為52重量％，而3G-T之存在量為48重量％，及IV為 〇·94 dl/g。藉以ποο- 1500米/分操作之拉出輥，自多個旋紡位 置收集纖維並撒入桶中。 將约50桶之纖維束混合，繞過餛入輥通至以低於35°C操 作之第一拉伸輥，通入以80°C操作之蒸汽箱中，然後通至 第二拉伸輥。第一拉伸為施加於纖維之總拉伸之約80%。經 拉伸之纖維束為約800,000旦（888,900分德士）至1，000,000旦 (1，111，100分德士）。請參閱圖2，經拉伸之纖維束16係藉與 以110°C操作之輥11，以140- 160°C操作之輥12及以170°C操作 之輥13接觸而進行熱處理。輥11與12之間的輥速度之比為約 0.91至0.99 (鬆弛），輥12與13之間為約0.93至0.99 (鬆弛）及輥 13與14之間為約0.88至1.03。施加油劑噴霧，俾油劑在纖維 束上之量為0.15至0·35重量％。拉出/冷卻輥係以35-40操 作。然後，使纖維束通過以35°C以下操作之連續強制對流 烘乾機，並在實質，上無張力下收入箱中β額外加工處理條 -26- 發明說明續頁 1285690 (22) 件及纖維性質列示於表Vi +

MM 樣本 NDR _-—^ 總拉伸比 平均 分德士 / 纖維 纖維束 CI，％ 纖維束 CD，％ C D，CI，％ 7A 1.90 2.92一^ 未測量 14 47 34 7B 1.90 3.08 未測量 24 54 30 7C 1.90 2.93 1.7 14 43 30 7D (1) 1.95 2.99 1.6 27 54 28 21 1.87 3.37 1.0 24 48 24 7E (Comp.) 1.90 2.93 未測量 .7 29 22 (1)使用〇·55 dl/g IV Crystar® 4415聚（對苯二酸乙二醇酯），其 中加入500 ppm三甲基苯並三酸酯；計量板7之孔6 (見圖1) 一半不存在；纖維中聚（對苯二酸丙二醇酯）之Iv為〇· 88 dl/g ;輥13係以175°C操作。

實例7B 將纖維束樣本7B、7C及7E切成1.75忖（4·4厘米）短纖、藉密 切掺混與棉混合、以J.D. Hollingsworth梳理機以60徬（27公 斤）/時梳理及環錠旋纺，以製造各種棉紗支數之紗。紗及 彼等性質說明於VII中；梳理性係以定性基礎估計。 -27- 1285690 發明說明續頁 (23)

表VII 雙成分短纖維 紡紗樣本 梳理性 纺紗棉紗 支數 (Nec) 纖維束樣 本號 紗中含 量，重量 % 紗 CV，％ 紗 B.O.S.，％ 7F 理想 40 7B 40 21.4 25% 7G 良好 40 7C 40 22.4 25% 7H (Comp.) 良好 40 7E (Comp.) 40 21.1 20% 7F 理想 12 7B 60 15.2 31% 7G 良好 12 7C 60 15.8 30% 7H (Comp.) 良好 12 7E (Comp.) 60 14.1 26% 7F 理想 20 7B 60 17.1 34% ' 7G 良好 20 7C 60 16.3 31% 7H (Comp.) 良好 20 7E (Comp.) 60 15.4 28%

表VI數據顯示本發明紗之改良煮練收縮率及彼等非常一 致的CV，儘管CI增加。 實例中所製造的紗及根據本發明自其製成之織物都很軟 且悦目。 圖式簡單說明 圖1顯示可用於製造雙成分聚酯纖維束之紡絲頭組合件 之概略剖面圖。 圖2概略顯示可用於製造本發明雙成分短纖維之纖維束 前驅物之輥組態。 圖式代表符號說明 -28- 1285690 ~~~；—— (24) 發明說明續頁

la，lb 孔 2 分配板 3a，3b 圓形通路 4 槽孔 5 分配板 6 孔 7 計量板 8 對立孔 9 紡絲頭板 10 毛細管 n ， 12 ， 13 ， 14 輥 15 油劑噴霧 16 拉伸纖維束

-29

Claims (1)

1285690 拾、申請專利範圍 1· 一種具有總漏失（boil-off)收縮率為至少22%之紡紗，其包 含棉及包含聚（對苯二酸乙二醇酯）及聚（對苯二酸丙二 醇酯）之雙成分短纖維，該雙成分短纖維具有： a) 纖維束捲縮發展值為35%至70% ; b) 纖維束捲縮指數值為14%至45% ; c) 長度為1·3厘米至5.5厘米；及 d) 線密度為0.7分德士（decitex)/纖維至3.0分德士 /纖維； 其中雙成分短纖維之存在量為20重量％至65重量％，以 纺紗總重為準；及 其中棉之存在1為35重量％至8〇重量％，以纺紗總重為 準。 2·如申請專利範圍第1項之紡紗，其具有質量變異係數不超 過22%及其中雙成分短纖維之存在量為2〇重量％至不到 50重量％，以紡紗總重為準。 3·如申請專利範圍第1項之紡紗，尚包含1重量％至3〇重量％ 之聚（對苯二酸乙二醇酯）單成分短纖維。 4. 一種雙成分短纖維，其包含聚（對苯二酸乙二醇酯）及聚 (對苯二酸丙二醇酯）及具纖維束捲縮發展值為40%至60% 及纖維束捲縮指數值為14%至27%，其中捲縮指數與捲縮 發展值間之差異為24%至35%絕對值。 5·如申請專利範圍第1項之紡紗，其包含如申請專利範圍第 4項之雙成分短纖維。 6·如申請專利範爵第4項之雙成分短纖維，其中捲縮指數與 捲縮發展值間之差異為30%至35%絕對值。 申請專利範圍續頁 1285690 7. —種製造如申請專利範圍第1項之纺紗之方法，其包含以 下步驟： a) 提供雙成分短纖維，其具有 (i) 纖維束捲縮發展值為35%至70% ; (ii) 纖維束捲縮指數值為14%至45% ; (以）長度為1_3厘米至5.5厘米；及 (iv)線密度為0.7分德士 /纖維至3.0分德士 /纖維； b) 提供棉； c) 將至少該棉與雙成分短纖維混合，俾雙成分短纖維 之存在量為20重量％至65重量％，以摻混纖維總重為準， 及棉之存在量為35重量％至80重量％，以摻混纖維總重為 準； d) 將摻混纖維梳理，以形成梳理條子； e) 拉伸該梳理條子； f) 對折該梳理條子並再拉伸至3倍； g) 將拉伸條子轉變為粗紗；及 h) 將粗紗環錠旋紡，以形成紡紗。 8·如申清專利範圍第7項之方法，其中雙成分短纖維之纖維 束捲縮發展值為40%至60%及捲縮指數值為14%至27%，其 中捲縮指數與捲縮發展值間的差異為24%至35%絕對值。 9.如申凊專利範圍第7項之方法，其中纺紗之質量變異係數 為不超過22%，步騾c)係密切摻混步驟，及雙成分短纖維 之存在量為2〇重量％至不到50重量％。 10· —種織物，其係噠自由針織物及編織物所組成之群組， 且包含如申請專利範圍第7項之方法所製造之如申請專 申請專利範圍續頁 1285690 利範圍第1項之紡紗。 11. 一種製造如申請專利範圍第1項之紡紗之方法，其包含以 下步驟： a) 提供雙成分短纖維Γ b) 提供棉； d) 將雙成分短纖維及棉分開梳理，以形成雙成分短纖 維梳理條子及棉梳理條子； e) 將雙成分短纖維梳理條子及棉梳理條子並條摻 混，俾（i)雙成分短纖維之存在量為20重量％至65重 量％ ;及（ii)棉之存在量為35重量％至80重量％，以摻 混纖&總重為準； f) 將步驟e)之摻混梳理條子對折及再拉伸至3倍； g) 將拉伸條子轉變為粗紗；及 h) 將粗紗環錠旋纺，以形成紡紗。