TWI458771B - 熱可塑性纖維素酯組成物及由它形成之纖維 - Google Patents

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Description

熱可塑性纖維素酯組成物及由它形成之纖維
本發明係關於一種即使在進行高溫染色處理後亦可維持優良的機械特性,且由尤其適合於與聚酯纖維的混紗、交編及交織之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,以及構成該纖維之熱可塑性纖維素酯組成物。
由乙酸纖維素或乙酸丙酸纖維素等所形成之纖維素酯纖維,為具有聚酯纖維及聚醯胺纖維等之合成纖維所不具有的優良特徵之纖維。亦即,纖維素酯纖維,就具有優雅的光澤、深沉的色調、顯色性、乾爽感及吸濕排濕性等之做為衣物用纖維的諸多特性,係逐漸定位在高級衣物用途上。
近年來,在衣物領域中,從消費者需求的多樣化與高級化的趨向來看,係針對一種利用纖維素酯纖維與聚對苯二甲酸乙二酯纖維等之其他合成纖維的特徵,並將兩者的優點複合化之高附加價值纖維進行探討。
此般高附加價值纖維,係提出有一種進行熔融紡絲所得之嶄新的纖維素酯纖維(參照專利文獻1~3)。具體而言,專利文獻1中,係提出一種顯色性及速乾性優良之乙酸丙酸纖維素纖維,專利文獻2、3中,係提出一種機械特性優良之纖維素脂肪酸混合酯纖維。然而,此等文獻之纖維素酯纖維,當在120℃的溫度下進行高溫染色時,纖維強度會大幅降低,變得無法承受實用上的要求,而具有無法與聚對苯二甲酸乙二酯(PET)纖維等進行同浴染色之課題。因此,纖維素脂肪酸混合酯纖維難以與PET纖維等混合使用來構成衣物用複合原材,幾乎僅限於單獨使用,使其運用開展性受到侷限。順帶一提的是,專利文獻1的實施例中,纖維素脂肪酸混合酯纖維(乙酸丙酸纖維素)的染色溫度為90℃,PET的染色溫度(比較例)為130℃,係難以進行同浴染色。
此外,另外提出有一種將具有與本發明不同的取代度之2種纖維素酯予以摻合而成之成形品(參照專利文獻4)。然而,此提案中,對於如本發明般之藉由添加滿足某特定要件的可塑劑與乙酸纖維素來製得適合於熔融紡絲之熱可塑性纖維素酯組成物,且所得之纖維可改善其高溫染色處理後的機械特性之內容,並無任何說明。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2004-169242號公報
專利文獻2:日本特開2004-27378號公報
專利文獻3:日本特開2004-182979號公報
專利文獻4:日本特開2007-277582號公報
本發明之目的為解決上述以往的問題點,其在於提供一種即使在進行如120℃的溫度般之高溫染色處理後,亦可維持優良的機械特性,且用於尤其適合於與聚酯纖維的混紗、交編及交織之纖維的熱可塑性纖維素酯組成物,及由它形成之纖維。
本發明者們為了解決上述課題而進行精心探討,結果發現,將由添加特定的乙酸纖維素於纖維素脂肪酸混合酯與可塑劑而組成之熱可塑性組成物進行纖維化,藉此可成功地製得即使在進行高溫染色處理後亦可維持優良的機械特性之纖維,因而完成本發明。亦即,本發明係具有以下構成。
本發明之第1發明為一種熱可塑性纖維素酯組成物,其係至少含有:由平均取代度為2.4~2.8之纖維素脂肪酸混合酯70~95重量%、可塑劑5~25重量%、以及平均取代度為2.3~2.6之乙酸纖維素1~10重量%而組成。
第2發明是纖維素脂肪酸混合酯為乙酸丙酸纖維素者。
第3發明為一種纖維,其係由至少含有:由平均取代度為2.4~2.8之纖維素脂肪酸混合酯70~95重量%、可塑劑5~25重量%、以及平均取代度為2.3~2.6之乙酸纖維素1~10重量%而組成之熱可塑性纖維素酯組成物所形成。
第4發明為一種纖維構造物,其係將由前述熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,用於其至少一部分而組成。
由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,即使在進行高溫染色處理後,亦具有可承受實用上的要求之良好的機械特性,而適合用做為衣物用纖維。如此,由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,即使在進行如120℃的溫度般之高溫染色處理後,亦可維持優良的機械特性,所以適合於與進行高溫染色處理之聚酯纖維的混紗、交編及交織。
以下詳細說明本發明之熱可塑性纖維素酯組成物及由它形成之纖維。
本發明之熱可塑性纖維素酯組成物,重要者為至少含有:由平均取代度為2.4~2.8之纖維素脂肪酸混合酯70~95重量%、可塑劑5~25重量%、以及平均取代度為2.3~2.6之乙酸纖維素1~10重量%而組成。
本發明中所用之纖維素脂肪酸混合酯,是指存在於纖維素的葡萄糖單元之3個羥基藉由2種以上的醯基所封鎖者。就與所調配之可塑劑或其他種類的構成成分之乙酸纖維素的混合性、熱可塑性、精紡運轉性及成本面等觀點來看,纖維素脂肪酸混合酯,例如有乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸丁酸纖維素、乙酸己酸纖維素、乙酸辛酸纖維素、乙酸癸酸纖維素等,當中較佳為使用乙酸丙酸纖維素。
本發明中所用之纖維素脂肪酸混合酯的平均取代度為2.4~2.8。藉由將平均取代度設為2.4~2.8的範圍內,可使纖維素脂肪酸混合酯的熱可塑性變得良好,能夠依據熔融紡絲法進行安定的纖維化。此外,藉此亦可使與乙酸纖維素之混合性變得優良,捏合性及精紡運轉性變得良好。纖維素脂肪酸混合酯的平均取代度,更佳為2.5~2.7。所謂平均取代度,是指纖維素的每個葡萄糖單位中所存在之3個羥基當中,醯基與其形成化學鍵結之數目,平均取代度的最大值為3.0。
本發明之熱可塑性纖維素酯組成物中之纖維素脂肪酸混合酯的含量為70~95重量%。當纖維素脂肪酸混合酯的含量未滿70重量%時,會損及纖維素脂肪酸混合酯所具有的吸濕性及顯色性等特徵,當超過95重量%時,熱流動性不足,難以進行熔融紡絲。
本發明之熱可塑性纖維素酯組成物中之纖維素脂肪酸混合酯的重量平均分子量,從纖維的機械特性、精紡運轉性及聚合物的耐熱分解性之觀點來看,較佳為5~30萬,尤佳為8~27萬,更佳為10~25萬。
本發明之熱可塑性纖維素酯組成物,係在1~10重量%的範圍含有乙酸纖維素。本發明之效果,可藉由使用滿足特定要件之乙酸纖維素而顯現。當對於由以未含乙酸酯之纖維素脂肪酸酯為主成分的組成物所形成之纖維進行高溫染色處理時,纖維構造的規律化會顯著地進行,使高溫染色處理後的機械特性降低。
另一方面,由本發明之含有乙酸纖維素之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維時,即使在進行高溫染色處理後,亦具有良好的機械特性。與本發明之熱可塑性纖維素酯組成物的主成分之纖維素脂肪酸混合酯的熔融黏度相比,乙酸纖維素的熔融黏度顯示出極高之值。所以,當依據熔融紡絲來進行纖維化時,與未含乙酸纖維素之組成物的纖維絲條之細化變形特性相比,含有乙酸纖維素之組成物的纖維絲條之細化變形特性,係在紡絲線上游側進行細化變形。因此,在纖維素脂肪酸混合酯原先未產生細化變形之區域中,藉由乙酸纖維素使纖維素脂肪酸混合酯的細化變形強制地進行。結果,由含有乙酸纖維素之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維的紡絲應力降低,所得之纖維,其係纖維素脂肪酸混合酯的分子配向受到抑制。由含有乙酸纖維素之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維中,乙酸纖維素在纖維內是以nm等級形成微分散。當對此纖維進行高溫染色處理時,由於可抑制乙酸纖維素為主成分之纖維素脂肪酸混合酯的纖維構造之規律化,所以即使在進行高溫染色處理後,亦可保持良好的機械特性。本發明之熱可塑性纖維素酯組成物,係在1~10重量%的範圍含有乙酸纖維素。當乙酸纖維素的含量未滿1重量%時,當形成纖維時的高溫染色處理時,保持機械特性之效果會降低。此外,當其含量超過10重量%時,於纖維化時精紡運轉性不足,難以進行熔融紡絲,導致機械特性的降低。熱可塑性纖維素酯組成物中之乙酸纖維素的含量,尤佳為2~9重量%,更佳為3~8重量%。
本發明中所用之乙酸纖維素的平均取代度為2.3~2.6。當乙酸纖維素的平均取代度滿足上述範圍時,可抑制高溫染色處理後之機械特性的降低。此外,與纖維素脂肪酸混合酯之混合性變得良好而在纖維素脂肪酸混合酯中形成微分散,即使進行熔融紡絲中的纖維化,亦不會產生精紡運轉性的惡化。平均取代度,如上所述,是指纖維素的每個葡萄糖單位中所存在之3個羥基當中,醯基與其形成化學鍵結之數目,平均取代度的最大值為3.0。
本發明中所用之乙酸纖維素的平均聚合度較佳為100~200。當乙酸纖維素的平均聚合度滿足前述範圍時,將熱可塑性纖維素酯組成物加熱熔融時,可使該組成物中所含之乙酸纖維素的熱流動性變佳,於纖維化時變形性變得充分,所以不會頻繁產生斷線,使精紡運轉性達到安定,此外,由於乙酸纖維素在纖維內是以nm等級形成微分散,所以在紡絲或高溫染色處理後的機械特性亦變得良好。乙酸纖維素的平均聚合度尤佳為120~180。
本發明之熱可塑性纖維素酯組成物中之可塑劑的含量為5.0~25.0重量%。藉由將可塑劑設為5.0重量%以上,可降低組成物的熔融黏度使熔融紡絲的精紡運轉性變得良好。此外,藉由將可塑劑設為25.0重量%以下,所得之纖維可維持做為纖維素脂肪酸混合酯的特性,並且不會產生纖維之機械特性的降低,使高階加工步驟中的通過性變得良好。可塑劑的含量,尤佳為8.0~22.0重量%,更佳為10.0~20.0重量%。
本發明之熱可塑性纖維素酯組成物中所含的可塑劑,例如有聚亞烷基二醇系化合物、甘油系化合物、己內酯系化合物、鄰苯二甲酸酯化合物、脂肪族雙質子酸酯、聚酯系化合物、環氧系化合物、磷酸酯系化合物及偏苯三甲酸酯系化合物等,可單獨或倂用此等來使用。尤佳為使用與熱可塑性纖維素酯組成物的構成成分之纖維素脂肪酸混合酯及乙酸纖維素之相溶性良好,且可顯著地顯現出可進行熔融紡絲的熱可塑化效果之聚亞烷基二醇系化合物、甘油系化合物、己內酯系化合物、鄰苯二甲酸酯化合物及脂肪族雙質子酸酯。當中,特佳為使用在高階加工步驟中可使用水等來將可塑劑溶出,且於熔融紡絲時不會引發冒煙等之聚亞烷基二醇系化合物。
聚亞烷基二醇系化合物的具體例,有重量平均分子量較佳為200~4000之聚乙二醇、聚丙二醇及聚丁二醇等,可單獨或倂用此等來使用。
本發明之熱可塑性纖維素酯組成物,較佳為含有亞膦酸酯系抗氧化劑,亞膦酸酯系抗氧化劑,特佳為使用新戊四醇系化合物。當熱可塑性纖維素酯組成物含有亞膦酸酯系抗氧化劑時,即使在紡絲溫度較高的範圍以及低吐出區域,纖維素脂肪酸混合酯的熱分解防止效果亦極為顯著,可抑制纖維之機械特性的惡化,使所得之纖維的色調變得良好。亞膦酸酯系抗氧化劑的調配量,相對於熱可塑性纖維素酯組成物,較佳為0.005重量%~0.500重量%。
此外,本發明之熱可塑性纖維素酯組成物,為了能夠進行安定的熔融紡絲,必須具有適度的熱流動性。紡絲孔板內的剪切速度,為30sec-1 以下之極低的剪切速度,為了能夠進行安定的熔融紡絲,溫度為260℃且剪切速度為24sec-1 之熔融黏度,較佳為50~500Pa‧sec的範圍,100~450Pa‧sec的範圍為尤佳之型態。溫度為260℃且剪切速度為24sec-1 之熔融黏度,為藉由毛細管流變儀所求取之值,將於實施例中詳細說明。
本發明之熱可塑性纖維素酯組成物中,在不損及其特性之範圍內,可因應必要含有無機微粒子或有機化合物,做為消光劑、除臭劑、難燃劑、絲線摩擦降低劑、抗著色劑、著色顏料、染料劑、抗靜電劑、抗菌劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、晶核劑及螢光增白劑等。
接著說明由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維。
由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,係由至少含有:由平均取代度為2.4~2.8之纖維素脂肪酸混合酯70~95重量%、可塑劑5~25重量%、以及平均取代度為2.3~2.6之乙酸纖維素1~10重量%而組成之熱可塑性纖維素酯組成物所形成。構成由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維的纖維素脂肪酸混合酯、可塑劑及乙酸纖維素之詳細內容,係與前述熱可塑性纖維素酯組成物相同。
由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,藉由構成為此般組成,即使在進行高溫染色處理後,亦可維持優良的機械特性。由乙酸丙酸纖維素等之以往的纖維素脂肪酸混合酯所形成之纖維,例如日本特開2004-169242號公報所示般,為了抑制機械特性的降低,一般係在未滿100℃下進行染色。因此,聚酯纖維等之在高溫下的染色處理難以進行,當進行高溫染色處理時,纖維強度會大幅降低,因而變得無法承受實用上的要求。然而,由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,即使施以高溫染色處理,亦可抑制纖維之機械特性的降低,所以,就能夠與聚對苯二甲酸乙二酯等之由聚酯所形成的纖維混用之點,為其重要特徵。
由高溫染色處理後的熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維的強度,較佳為0.5cN/dtex以上,並且其伸長率較佳為5%以上。藉由使強度及伸長率滿足前述特定值,於穿著時或使用時,可充分承受實用上的要求不會引起製品品質的惡化或實用上之耐久性的不良。高溫染色處理後的強度愈高愈佳,尤佳為0.6cN/dtex以上,更佳為0.7cN/dtex以上。此外,伸長率尤佳為10%以上,更佳為15%以上。在此所謂的高溫染色處理,是指在假定為聚酯纖維的染色溫度之120℃的溫度下進行60分鐘的熱水處理。
由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維的可塑劑含量,例如可藉由下列方法予以定量。由於可塑劑可藉由使用水或有機溶劑等之萃取處理來萃取出,所以,處理前後所減少的重量份,相當於組成物中所含之可塑劑量。例如,當可塑劑為聚亞烷基二醇時,可藉由使用甲醇之索氏萃取法,將可塑劑量予以定量。或是藉由測定精練步驟前後的重量變化予以定量。
此外,從由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維中,纖維素脂肪酸混合酯及乙酸纖維素,可利用兩成分之溶劑溶解性的差異,藉由下列方法進行分離與評估。亦即,當使用氯化甲烷或三氯甲烷做為溶劑時,纖維素脂肪酸混合酯溶解於該溶劑,同時乙酸纖維素不會溶解而沉澱。以過濾將此進行固液分離後,藉由去除溶劑,可分離纖維素脂肪酸混合酯及乙酸纖維素。藉由分別測定分離後的各重量,可將組成物中之兩成分的含量予以定量。
由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維的製法,例如可採用下列方法。
亦即,使用雙軸捏合機等,在成形溫度180~280℃的範圍內,將至少含有由平均取代度為2.4~2.8之纖維素脂肪酸混合酯、可塑劑以及平均取代度為2.3~2.6之乙酸纖維素而組成之組成物形成為小球。此熱可塑性纖維素酯組成物中,可含有前述亞膦酸酯系防著色劑,在不損及本發明的主旨之範圍內,可含有其他樹脂或添加劑。
本發明中,在進行熔融紡絲前,較佳為將此熱可塑性纖維素酯組成物乾燥,使該組成物的含水分率成為0.3%以下。當含水分率為0.3%以下時,在進行熔融紡絲時不會因水分而冒泡,可安定地進行紡絲,所得之多絲線等之纖維的機械特性亦為良好。含水分率尤佳為0.2%以下,更佳為0.1%以下。
本發明中,可對此熱可塑性纖維素酯組成物進行熔融紡絲而製得纖維。藉由進行熔融紡絲,從熱可塑性纖維素酯組成物的熔融狀態至冷卻固化為止,可形成充分發達的纖維構造,並且對環境負荷較低,生產性亦優良。
熔融紡絲的方法,例如藉由擠壓機將乾燥後的小球熔融,並以計量泵浦進行計量後,傳送至內藏於紡絲組件之紡絲孔板,於孔板內將聚合物過濾後,從紡嘴吐出而形成纖維絲條。
所紡出之纖維絲條,藉由冷卻裝置先進行冷卻‧固化後,在供油裝置中賦予油劑,以以第1導絲輥拉取,並經由第2導絲輥,以捲取機捲取而成為捲取絲。為了提升精紡運轉性與機械特性,可因應必要,於紡嘴下設置2~20cm的加熱筒或保溫筒,亦可在纏結裝置中進行纏結。
熔融紡絲的紡絲溫度,較佳為220~280℃的範圍。藉由將紡絲溫度設為220℃以上,由於從紡嘴吐出之纖維絲條的拉伸黏度可充分降低,所以不會出現起因於融體破壞(通過紡嘴孔時,當聚合物的剪切應力較高時,產生流線紊亂,使從紡嘴吐出之絲條的形狀成為不規則之現象)之短間距的週期斑紋,可製得均一的纖維。此外,由於從紡嘴吐出之纖維絲條的細化過程平順,所以機械特性變得良好,並且紡絲張力不會過高,所以不會頻繁產生斷線,使精紡運轉性達到安定。此外,由將紡絲溫度設為280℃以下,可抑制熱可塑性纖維素酯組成物的熱分解,所以不會產生由於所得之纖維的分子量降低所造成之機械特性不良或由於著色所造成之品質惡化。紡絲溫度尤佳為230~270℃的範圍。
紡絲速度較佳為500m/分~3000m/分。藉由將紡絲速度設為500m/分~3000m/分,可形成發達的纖維構造,而製得機械特性優良之纖維。紡絲速度更佳為1000m/分~2500m/分。
所捲取之纖維亦可進行拉伸。藉由施以拉伸,可提高高溫染色處理時之強度降低的改善效果。拉伸可在先捲取所拉取的纖維後,再於其他步驟中使用輥來進行拉伸。亦可不捲取所拉取的纖維而連續地進行拉伸。拉伸時,為了進行均一的拉伸,較佳係使纖維軟化,可適當的採用下列方法,亦即藉由使纖維連續接觸於加熱輥或加熱板等之一般所知的手法,來使纖維熱軟化之方法。此時的加熱溫度,為了不會使纖維彼此熔接而適度的軟化,較佳約為80~180℃的溫度,尤佳為100~160℃的溫度。此外,由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,在濕潤下會軟化,所以,使其接觸於溫水或有機溶劑及水/有機溶劑混合液而軟化者,亦為較佳的實施型態。拉伸倍率較佳為1.03~1.70倍。當拉伸倍率未滿1.03倍時,高溫染色處理時之強度降低的改善效果小,當拉伸倍率為1.70倍以上時,由於斷線等,使其拉伸性變得不良。
藉由上述方法所得之由熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維的強度,較佳為0.5~2.0cN/dtex,伸長率較佳為10~60%。若強度為0.5cN/dtex以上,則單獨或與其他原材的混紗、撚絲、假撚等之絲加工步驟或是精織或精編等之高階加工步驟的通過性或處理性變得良好。就良好的強度特性之觀點來看,強度愈高愈佳,尤佳為0.6cN/dtex以上,更佳為0.7cN/dtex以上。
此外,對於伸長率,藉由將伸長率設為10%以上,高溫染色處理後的纖維特性變得良好,同時在紡絲時可抑制毛球的產生,此外,可提升在紡絲步驟後的例如撚絲、整經、精織、精編步驟等之通過性。再者,為了抑制低應力下的纖維變形,並防止因精織時的緯塌陷等所造成之最終製品的染色缺點,伸長率較佳為60%以下。伸長率尤佳為15~55%,更佳為20~50%。
纖度變動值(U%),較佳為1.5%以下。纖度變動值(U%),為纖維長度方向之粗度斑的指標,可藉由Zellweger Uster社製的Uster Tester來求取。纖度變動值(U%)為1.5%以下,意味著纖維長度方向的均一性優良,加工為編織物時,不易產生毛球或斷線,此外,即使進行染色,亦不會產生染斑、染條等缺點,而變成高品位的編織物,尤佳為1.3%以下,更佳為1.0%以下。關於纖度變動值(U%)的測定條件,將於實施例中詳細說明。
對於單纖維纖度,可因應必要特性來任意設定。此外,關於單絲剖面形狀,例如可採用圓形、橢圓形、三角及四角等多角形、以及扁平或中空等之異型剖面形狀等。此外,對於纖維的形態,可為單絲線、多絲線及棉狀紗等任一形態。
從進行紡絲所得之纖維,或是進行紡絲、拉伸所得之纖維中,為了更加提高做為纖維素脂肪酸混合酯纖維的特徵,並提升製品耐久性以及熱軟化溫度提高等之製品處理性,亦可使可塑劑溶出。雖然可使可塑劑的全部溶出,但若溶出一部分,亦可提高纖維素脂肪酸混合酯纖維的特徵及製品處理性。當使可塑劑溶出時,染色處理後的最終製品之由熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維中所含的可塑劑量,較佳為0~25重量%。
可塑劑的溶出,可與精紡步驟連續地進行,亦可先捲取後再以包裝的形態來萃取,亦可在成為編織物或不織布之狀態下萃取。萃取方法,就工業上的簡便性之觀點來看,較佳為將可塑劑的溫水、熱水及有機溶劑等溶劑接觸於纖維者,就降低環境負荷之觀點來看,較佳型態是溶劑以水為主成分者。萃取的溫度及時間,因可塑劑的種類及添加量的不同而不同,無法一概而論,就本發明者們的發現來看,較佳是處理溫度為20~90℃,處理時間為1秒~120分鐘。
由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,即使施以高溫染色處理,亦可抑制纖維之機械特性的降低,所以能夠與聚對苯二甲酸乙二酯等之聚酯混用,與其他種類的纖維混用之形態,可採用混紗、混紡、交編及交織等手法。
使用由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維的編織物等布匹,可藉由一般方法對上述纖維進行精織或精編而製得,形成布匹時,重要的是以由熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維做為構成成分。當布匹由複數種纖維所構成時,在構成布匹之複數種纖維中,必須將由熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維的混入比例設為第一或第二高。
由複數種纖維所構成之布匹的例子,為了具有拉幅性,例如有與聚胺基甲酸酯纖維等彈性纖維混合之編織物。此外,例如有將由熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,與僅使用於經絲或緯絲之織物,及棉、絲、麻及羊毛等天然纖維,及嫘縈或乙酸纖維素等之再生纖維‧化學纖維,以及由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、尼龍、丙烯酸、維尼隆、聚烯烴、聚胺基甲酸酯等所形成之合成纖維進行合撚,並進行複合加工之方法等。
編物的組織,例如有平編、羅紋編、雙反面編織及雙面編織等之緯編;或是翠可特等之經編。為編物時,在進行精編後進行精練,並可因應必要而進行熱定型、染色、加工定型。此外,織物的組織,例如有平織、斜紋織及緞織等。為織物時,在進行整經、上膠及精織後進行精練,並可因應必要而進行熱定型、染色、加工定型。此外,可進行假撚或流體噴射加工等做為此等的前步驟,以使纖維具有容積性。
染色方法,例如可採用筒紗染色、噴射染色及鼓筒染色等手法。染料可適當的使用乙酸酯用及聚酯用分散染料。染色溫度只要在80~140℃,則可製得機械特性及顯色性優良之纖維或布匹。染色加工所用之裝置,可使用在纖維的狀態下進行染色之筒紗染色機,在布匹的狀態下進行染色之噴射式染色機,繩狀染色機,交捲染色,經軸染色機,進行成衣染色之鼓筒染色機斑之一般所使用之眾所皆知的染色機。
實施例
以下藉由實施例來更詳細說明本發明。實施例中的各特性值,係以下列方法來求取。
A.纖維素脂肪酸混合酯的平均取代度
量秤出在80℃的溫度下進行8小時乾燥後之纖維素脂肪酸混合酯0.9g,將丙酮35ml與二甲亞碸15ml加入於此並溶解後,再加入丙酮50ml。一邊攪拌一邊將0.5N-氫氧化鈉水溶液30ml加入於此,以進行2小時的皂化處理。然後將熱水50ml加入於此,洗淨燒瓶側面後,以酚酞做為指示劑並以0.5N-硫酸進行滴定。另外以與上述試料相同之方法來進行空白試驗。將滴定結束後之溶液的上方清澄液稀釋100倍,使用離子層析法來測定有機酸的組成。從測定結果與依據離子層析法所進行之酸組成分析結果,藉由下列式來算出纖維素脂肪酸混合酯的平均取代度。
‧TA=(B-A)×F/(1000×W)
‧DSace=(162.14×TA)/[{1-(Mwace-(16.00+1.01))×TA}+{1-(Mwacy-(16.00+1.01))×TA}×(Acy/Ace)]
DSacy=DSace×(Acy/Ace)
上述式中,
TA:全有機酸量(ml)
A:試料滴定量(ml)
B:空白試驗滴定量(ml)
F:硫酸的滴定率(titer)
W:試料重量(g)
DSace:乙醯基的平均取代度
DSacy:醯基的平均取代度
Mwace:乙酸的分子量
Mwacy:其他有機酸的分子量
Acy/Ace:乙酸(Ace)與其他有機酸(Acy)之莫耳比
162.14:纖維素之重複單位的分子量
16.00:氧的分子量
1.01:氫的分子量
B. 乙酸纖維素的平均取代度
乙酸纖維素的平均取代度,係在求取乙酸纖維素的乙醯化度後,藉由下列式來算出。
平均取代度=(乙醯化度×3.86)/(142.9-乙醯化度)
乙醯化度,可依據ASTM-D-817-91(乙酸纖維素等的試驗方法)之乙醯化度的測定方法來測定。首先,精秤出乾燥的乙酸纖維素1.9g,溶解於丙酮與二甲亞碸的混合溶劑(容量比4:1)150ml後,添加1N-氫氧化鈉水溶液30ml,於25℃中進行2小時的皂化處理。然後添加酚酞做為指示劑,並以1N-硫酸將過剩的氫氧化鈉進行滴定後,依循下列式來算出乙醯化度。並藉由相同方法來進行空白試驗。
乙醯化度(%)=[6.005×(B-A)×F]/W(式中,A為試料的滴定所需之1N-硫酸的ml數,B為空白試驗的滴定所需之1N-硫酸的ml數,F為1N-硫酸的濃度因子,W為試料重量)。
C.纖維素脂肪酸混合酯之重量平均分子量的測定
將試料完全溶解於四氫呋喃,使用此溶液,並使用Waters社製的凝膠滲透層析儀2690,以聚苯乙烯換算來算出重量平均分子量。
D.熔融黏度
使用東洋精機社製的Capilograph 1B,並使用L=40mm、D=1mm的模具,以在溫度260℃、剪切速度24sec-1 (頭速度2mm/min)所測定之值做為熔融黏度[Pa‧sec]。用於測定之小球,於測定前在80℃的溫度下進行8小時的真空乾燥,測定時為了避免組成物之熱分解的影響,係在小球的充填開始後10分鐘以內進行測定。
E. 紡出絲與拉伸絲的強度及伸長率
在溫度20℃、溼度65%的環境下,使用島津製作所製的Autograph AG-50NISMS儀,在試料長度20cm、拉伸速度20cm/min的條件下進行拉伸試驗,將以初期纖度[dtex]除上表示出最大荷重之點的應力[cN]後的值設為拉伸強度[cN/dtex]。此外,將此時的伸長率設為伸長率[%]。測定次數設為5次,並以該平均值做為強度及伸長率。
F. 高溫染色處理前後的強度及伸長率
使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機(MODEL No. NCR-BL、筒徑3吋半、針數300根),將進行紡絲所得之纖維製作成圓筒編織物,並對所得之圓筒編織物(長度約15cm)進行精練處理。此處理時,當纖維中含有水溶性可塑劑時,使可塑劑溶出。然後在假定為聚酯纖維的染色條件之120℃的溫度下進行60分鐘的高溫染色處理。高溫染色處理前(精練處理後)及高溫染色處理後之強度及伸長率的測定,係分解圓筒編織物來取出纖維,並以與上述D項相同之測定方法來實施。
G. 纖度變動值(U%)
U%測定(半模式),係藉由Zellweger Uster社製的Uster Tester 4-CX,以下列條件進行測定而求取。測定次數設為5次,並以該平均值做為U%。
測定速度:200m/分
測定時間:2.5分
測定纖維長:500m
加撚:S加撚、12000/m
H. 精紡運轉性評估
將由熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維進行製絲時,係進行10kg的製絲評估,並以下列基準進行評估。以◎及○為合格。
◎:斷線次數為0次(精紡運轉性極為良好)
○:斷線次數為1~2次(精紡運轉性良好)
×:斷線次數為3次以上(精紡運轉性不良)
(製造例1)
將乙酸240重量份與丙酸67重量份加入於纖維素(棉短絨)100重量份,在50℃的溫度下混合30分鐘。將所得之混合物冷卻至室溫(20℃)後,以在冰浴中進行冷卻後的乙酸酐172重量份與丙酸酐168重量份做為酯化劑,加入硫酸4重量份做為酯化觸媒,攪拌150分鐘以進行酯化反應。酯化反應中,當超過40℃的溫度時,以水浴進行冷卻。反應後,在20分鐘間添加乙酸100重量份與水33重量份的混合溶液做為反應停止劑,使過剩的酸酐進行水解。然後添加乙酸333重量份與水100重量份,在80℃的溫度下進行1小時的加熱攪拌。反應結束後,加入含有碳酸鈉6重量份之水溶液,過濾所析出的乙酸丙酸纖維素,接著以水進行洗淨後,在60℃的溫度下進行4小時的乾燥。所得之乙酸丙酸纖維素(CAP)之乙醯基及丙醯基的平均取代度,分別為1.9及0.7,重量平均分子量為17.2萬。
使用雙軸擠壓機,在240℃的溫度下將如此製得之CAP81.5重量%,與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)18.4重量%及做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯0.1重量%進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。
(實施例1)
將製造例1中所得之CAP/PEG600/抗氧化劑組成物,以及乙酸纖維素/鄰苯二甲酸二乙酯(63/37)組成物,(Daicel Finechem股份有限公司製「Acety(等級37%)」、乙酸纖維素的平均取代度2.4、平均聚合度140),以第1表所示之重量比例混合,並將此混合物用做為紡絲組成物。將此混合物在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率450ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度260℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.23mm、孔長度0.46mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度1500m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為0.75cN/dtex,伸長率為48.2%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在70℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行15分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為1.08cN/dtex,伸長率為19.0%,係維持良好特性。
(實施例2~3)
將製造例1中所得之CAP/PEG600/抗氧化劑組成物,以及乙酸纖維素/鄰苯二甲酸二乙酯(63/37)組成物,(Daicel Finechem股份有限公司製「Acety(等級37%)」),變更為第1表所示之重量比例,除此之外,其他與實施例1相同來進行紡絲。
實施例2中所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為0.55cN/dtex,伸長率為53.9%,具有良好特性。使用此纖維,以與實施例1為相同條件來製作圓筒編織物,接著進行精練及高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為0.87cN/dtex,伸長率為22.1%,係維持良好特性。關於精紡運轉性,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
此外,實施例3中所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為0.95cN/dtex,伸長率為34.6%,具有良好特性。使用此纖維,以與實施例1為相同條件來製作圓筒編織物,接著進行精練及高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為1.24cN/dtex,伸長率為7.5%,係維持良好特性。關於精紡運轉性,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
(實施例4)
使用雙軸擠壓機,在230℃的溫度下,將Eastman Chemical社製的乙酸丙酸纖維素(CAP482-20、取代度2.7(乙醯基平均取代度0.2、丙醯基平均取代度2.5)、重量平均分子量18.5萬)、與Daicel化學工業股份有限公司製乙酸纖維素(品目L-40、平均取代度2.4、平均聚合度160)、與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)及做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯,以第1表所示之重量比例進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。
將此混合物的小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率510ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度265℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.18mm、孔長度0.54mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度1000m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
所得之纖維(紡絲品目100分德士-48支),其強度為0.86cN/dtex,伸長率為38.0%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在70℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行15分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為1.22cN/dtex,伸長率為10.1%,係維持良好特性。
(實施例5)
將纖維素脂肪酸混合酯、乙酸纖維素及可塑劑的比例變更為第1表所示之比例,除此之外,其他以與實施例4相同之方法來製得由熱可塑性纖維素酯組成物所形成之小球。將此小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率600ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度250℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.25mm、孔長度0.5mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度2500m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為2次,精紡運轉性為良好。
所得之纖維(紡絲品目100分德士-12支),其強度為0.92cN/dtex,伸長率為36.1%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在50℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行30分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為1.05cN/dtex,伸長率為21.1%,係維持良好特性。
(製造例2)
製造例1中,藉由變更酯化劑的投入量而製得乙醯基及丙醯基的平均取代度分別為1.7及0.8之乙酸丙酸纖維素(CAP)(重量平均分子量17.2萬)。
(實施例6)
使用雙軸擠壓機,在240℃的溫度下,將製造例2的乙酸丙酸纖維素、與Daicel化學工業股份有限公司製乙酸纖維素(品目L-40、平均取代度2.4、平均聚合度160)、與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)、與做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯(0.1重量%)、與做為消光劑的二氧化鈦(0.3重量%),以第1表所示之重量比例進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。
將此小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率410ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度255℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.2mm、孔長度0.4mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度2000m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為1次,精紡運轉性為良好。所得之纖維(紡絲品目100分德士-36支),其強度為0.80cN/dtex,伸長率為42.6%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在80℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行20分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為0.95cN/dtex,伸長率為26.1%,係維持良好特性。
CAP:乙酸丙酸纖維素
PEG600:聚乙二醇(平均分子量600)
DEP:鄰苯二甲酸二乙酯
(實施例7)
將在實施例1中進行紡絲所得之纖維,在預熱溫度140℃、定型溫度160℃、拉伸倍率1.10倍、及拉伸速度200m/分的條件下進行拉伸而製得拉伸絲。所得之拉伸絲的強度為0.89cN/dtex,伸長率為34.2%,具有良好特性。接著使用如此製得之拉伸絲,與實施例1為相同來製作圓筒編織物,接著進行精練及高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為1.15cN/dtex,伸長率為15.3%,係維持良好特性。
(實施例8)
使用雙軸擠壓機,在250℃的溫度下,將製造例1中所得之乙酸丙酸纖維素77重量%、與Daicel化學工業股份有限公司製乙酸纖維素(品目L-70、平均取代度2.4、平均聚合度180)5重量%、與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)17.9重量%及做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯0.1重量%進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。
將此混合物的小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率440ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度260℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.23mm、孔長度0.60mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度1500m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為1.06cN/dtex,伸長率為31.5%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在70℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行15分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為1.26cN/dtex,伸長率為10.1%,係維持良好特性。
(實施例9)
使用雙軸擠壓機,在250℃的溫度下,將製造例1中所得之乙酸丙酸纖維素77重量%、與Daicel化學工業股份有限公司製乙酸纖維素(品目L-20、平均取代度2.4、平均聚合度140)5重量%、與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)17.9重量%及做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯0.1重量%進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。
將此混合物的小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率390ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度260℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.23mm、孔長度0.60mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度1500m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
所得之纖維(紡絲品目200分德士-48支),其強度為0.73cN/dtex,伸長率為28.1%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在70℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行15分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為0.98cN/dtex,伸長率為7.6%,係維持良好特性。
(實施例10)
使用雙軸擠壓機,在250℃的溫度下,將製造例1中所得之乙酸丙酸纖維素77重量%、與Daicel化學工業股份有限公司製乙酸纖維素(品目L-30、平均取代度2.4、平均聚合度150)5重量%、與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)17.9重量%及做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯0.1重量%進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。
將此混合物的小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率370ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度260℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.23mm、孔長度0.60mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度1500m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為0.99cN/dtex,伸長率為33.8%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在70℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行15分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為1.18cN/dtex,伸長率為7.8%,係維持良好特性。
(實施例11)
使用雙軸擠壓機,在240℃的溫度下,將Eastman Chemical社製的乙酸丁酸纖維素(CAB171-15、乙醯基平均取代度2.0、丁醯基平均取代度0.7)76重量%、與Daicel化學工業股份有限公司製乙酸纖維素(品目L-70、平均取代度2.4、平均聚合度180)3重量%、與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)20.8重量%及做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯0.2重量%進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。
將此混合物的小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率300ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度260℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.23mm、孔長度0.60mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度2000m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
所得之纖維(紡絲品目100分德士-36支),其強度為0.91cN/dtex,伸長率為35.8%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在70℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行15分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為1.20cN/dtex,伸長率為14.4%,係維持良好特性。
(實施例12)
將實施例8中所用之可塑劑從PEG600變更為PEG400/甘油三乙酸酯混合物(重量比1:1),除此之外,其他與實施例8相同來進行捏合,而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。
將此混合物的小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率540ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度260℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.23mm、孔長度0.60mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度1500m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥 以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為1.00cN/dtex,伸長率為34.8%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在70℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行15分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為1.23cN/dtex,伸長率為12.0%,係維持良好特性。
CAP:乙酸丙酸纖維素
PEG600:聚乙二醇(平均分子量600)
DEP:鄰苯二甲酸二乙酯
(比較例1)
將製造例1中所得之CAP/PEG600/抗氧化劑組成物,在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率470ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度260℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.23mm、孔長度0.46mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度1500m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。
所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為1.25cN/dtex,伸長率為26.4%,具有良好特性。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在70℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行15分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為0.20cN/dtex,伸長率為3.2%,與紡絲及處理前的纖維相比,其纖維特性大幅降低。
(比較例2)
將製造例1中所得之CAP/PEG600/抗氧化劑組成物,以及乙酸纖維素/鄰苯二甲酸二乙酯(63/37)組成物,(Daicel Finechem股份有限公司製「Acety(等級37%)」),變更為第2表所示之重量比例,除此之外,其他與實施例1相同來進行紡絲。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為0次,精紡運轉性極為良好。所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為1.20cN/dtex,伸長率為25.4%,具有良好特性。使用此纖維,以與實施例1為相同條件來製作圓筒編織物,接著進行精練及高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為0.22cN/dtex,伸長率為3.4%,與紡絲及處理前的纖維相比,其纖維特性大幅降低。
(比較例3)
將製造例1中所得之CAP/PEG600/抗氧化劑組成物,以及乙酸纖維素/鄰苯二甲酸二乙酯(63/37)組成物,(Daicel Finechem股份有限公司製「Acety(等級37%)」),變更為第2表所示之重量比例,除此之外,其他與實施例1相同來進行紡絲,起因於組成物中之乙酸纖維素的含量較多,頻繁產生斷線而無法製得捲取絲。
(比較例4)
使用雙軸擠壓機,在260℃的溫度下,將製造例1的乙酸丙酸纖維素、與Daicel化學工業股份有限公司製乙酸纖維素(LT-105、平均取代度2.9、平均聚合度360)、與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)、與做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯,以第2表所示之重量比例進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。將此小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後,與實施例1相同來進行紡絲,由於熔融紡絲組成物的黏度高,所以頻繁產生斷線而無法進行纖維的捲取。
(製造例3)
製造例1中,藉由變更酯化劑的投入量而製得乙醯基及丙醯基的平均取代度分別為2.0及0.9之乙酸丙酸纖維素(CAP)(重量平均分子量18.7萬)。
(比較例5)
使用雙軸擠壓機,在260℃的溫度下,將製造例3的乙酸丙酸纖維素(取代度2.9(乙醯基平均取代度2.0、丙醯基平均取代度0.9)、重量平均分子量18.7萬)、與Daicel化學工業股份有限公司製乙酸纖維素(品目L-40、平均取代度2.4、平均聚合度160)、與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)、與做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯,以第2表所示之重量比例進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。將此小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率605ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度270℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.23mm、孔長度0.46mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度1500m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為4次,精紡運轉性為不良。所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為0.35cN/dtex,伸長率為9.4%,纖維特性不良。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物,但是於圓筒編織物的製作中,頻繁產生斷線而無法製得圓筒編織物。
(製造例4)
製造例1中,藉由變更酯化劑的投入量而製得乙醯基及丙醯基的平均取代度分別為1.8及0.4之乙酸丙酸纖維素(CAP)(重量平均分子量14.3萬)。
(比較例6)
使用雙軸擠壓機,在260℃的溫度下,將製造例4的乙酸丙酸纖維素(取代度2.2(乙醯基平均取代度1.8、丙醯基平均取代度0.4)、重量平均分子量14.3萬)、與Daicel化學工業股份有限公司製乙酸纖維素(品目L-40、平均取代度2.4、平均聚合度160)、與平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)、與做為磷系抗氧化劑的雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞膦酸酯,以第2表所示之重量比例進行捏合,並將所得的長條體裁切為約5mm而製得熱可塑性纖維素酯組成物小球。將此小球在80℃的溫度下進行12小時的真空乾燥後(乾燥後的水分率490ppm),供應至雙軸擠壓機並使熔融,在紡絲溫度270℃下從紡嘴(吐出孔直徑0.23mm、孔長度0.46mm)吐出而獲得紡絲條。藉由風溫20℃、風速0.5m/秒的冷卻風來冷卻此紡絲條,在供油裝置中供應油劑使其收斂,以第1導絲輥(紡絲速度1500m/分)拉取,並經由與第1導絲輥為相同速度旋轉之第2導絲輥,以捲取機捲取。進行精紡運轉性評估的結果,斷線次數為3次,精紡運轉性為不良。所得之纖維(紡絲品目100分德士-24支),其強度為0.44cN/dtex,伸長率為13.3%,纖維特性不良。
接著使用此纖維,並使用英光產業股份有限公司製圓筒編織機來製作圓筒編織物。在70℃的溫度下對所得之圓筒編織物進行15分鐘的精練處理,使此時纖維中所含之水溶性可塑劑的PEG600的全量溶出。然後在120℃的溫度下進行60分鐘的高溫熱水處理。高溫熱水處理後的纖維特性,強度為0.28cN/dtex,伸長率為4.5%,與處理前相比,其纖維特性大幅降低。
CAP:乙酸丙酸纖維素
PEG600:聚乙二醇(平均分子量600)
DEP:鄰苯二甲酸二乙酯
[產業上之可利用性]
由本發明之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,可用做為衣物用纖維、產業用纖維及不織布等,由於可進行高溫染色,所以,做為衣物用纖維,尤其適合用於與聚酯纖維等的混紗、交編及交織。

Claims (4)

  1. 一種熱可塑性纖維素酯組成物,其係至少含有:由平均取代度為2.4~2.8之纖維素脂肪酸混合酯70~95重量%、可塑劑5~25重量%、以及平均取代度為2.3~2.6之乙酸纖維素1~10重量%而組成。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱可塑性纖維素酯組成物,其中纖維素脂肪酸混合酯為乙酸丙酸纖維素。
  3. 一種纖維,其係由至少含有:由平均取代度為2.4~2.8之纖維素脂肪酸混合酯70~95重量%、可塑劑5~25重量%、以及平均取代度為2.3~2.6之乙酸纖維素1~10重量%而組成之熱可塑性纖維素酯組成物所形成。
  4. 一種纖維構造物,其係由如申請專利範圍第3項之熱可塑性纖維素酯組成物所形成之纖維,用於其至少一部分而組成。
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