TWI550147B - Fabrication method and finished product of juxtaposed polypropylene crimp telescopic fiber - Google Patents
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Description
本發明係關於紡織製造相關領域，尤指一種並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之製造方法及其成品。
市面上常見之熱可塑性塑膠粒，例如：聚酯粒、尼龍粒或聚丙烯粒等。相較於聚酯粒或尼龍粒，聚丙烯粒因具有較低的玻璃轉移溫度(glass transition temperature，Tg)及低熱傳導性，故利用聚丙烯粒所製成之紡織品不僅能於低溫環境中維持橡膠態(rubber state)，不易脆裂，更能具有優異的保溫效果，成為適用於寒冷地區之保暖聖品；此外，聚丙烯粒又因具備低熔點、低吸水性及低密度等特性，故聚丙烯紡織品更能具有節能、減碳、易加工、避免細菌滋生及適用於製造救生衣等諸多優點。
為進一步提升聚丙烯紡織品的彈性及柔軟性，現有技術已發展各種聚丙烯粒之加工方法，以試圖獲得適用於製造高彈性與高柔軟性之聚丙烯紡織品的聚丙烯纖維。
歐洲專利公開文獻第330212號揭示一種聚丙烯捲曲纖維之製造方法，其係將聚丙烯粒經過紡絲形成聚丙烯長絲後，經由延伸加工後先獲得全延伸聚丙烯纖維；再將全延伸聚丙烯纖維喂入熱填塞箱內，經過適當的熱處
理後，令聚丙烯纖維獲得捲曲之外觀。
日本專利公開文獻第2003/138440號則揭示另一種聚丙烯捲曲伸縮纖維，其係將二種不同結晶性之聚丙烯紡絲粒分別進行紡絲加工與延伸複合加工，先分別形成二種不同的聚丙烯紗後，再經過併合、加撚及熱處理後，令該等聚丙烯纖維產生捲曲伸縮性。
然而，前述兩篇專利公開文獻皆需先將聚丙烯粒經過紡絲加工後經過形成聚丙烯長絲，另經由延伸複合加工形成聚丙烯紗，需再對聚丙烯纖維進行適當的併合、加撚及熱處理等步驟，才能賦予聚丙烯纖維具備捲曲性或伸縮性。因此，前述二種製造方法並不利於產業上量產兼具捲曲性及伸縮性之聚丙烯纖維。
有鑒於現有製造方法的技術缺陷，本發明之目的在於簡化聚丙烯捲曲伸縮纖維之製程複雜度，使其適用於產業上量產並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維。
為達成前述目的，本發明提供一種並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之製造方法，其包含：熔融一第一聚丙烯物料及一第二聚丙烯物料，以分別熔融形成一第一聚丙烯熔融體及一第二聚丙烯熔融體，其中該第一聚丙烯物料包含一第一聚丙烯，該第二聚丙烯物料包含一第二聚丙烯，其中該第一聚丙烯熔融體之熔體流動指數與該第二聚丙烯熔融體之熔體流動指數的差值係介於10克/10分鐘至30克/10分鐘之間；共同紡絲該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融
體，以形成一並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲(side-by-side polypropylene filaments having scrimping and stretch properties，又稱conjugated polypropylene filaments having scrimping and stretch properties)；冷卻該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以獲得一經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲；以及延伸加工並且熱處理該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以製得該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維。
依據本發明，由於該聚丙烯捲曲伸縮纖維之製造方法係使用加熱熔融後具有一定熔體流動指數差值的第一、第二聚丙烯作為原料，故本發明之製造方法不需分別對二種不同的聚丙烯熔融體分批進行紡絲加工與延伸複合加工，而能於第一聚丙烯物料及第二聚丙烯物料熔融後一起進行共同紡絲製程，並經過冷卻、延伸加工與熱處理等步驟後，直接製得並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維。據此，本發明之製造方法能有利於簡化現有技術製造具捲曲性或伸縮性之聚丙烯纖維的製程複雜度，提供一種適用於產業上量產聚丙烯捲曲伸縮纖維。
較佳的，第一聚丙烯物料中包含95重量百分比以上之第一聚丙烯，且第二聚丙烯物料中包含95重量百分比以上之第二聚丙烯。
較佳的，該第一聚丙烯熔融體之熔體流動指數與該第二聚丙烯熔融體之熔體流動指數的差值係介於15克/10分鐘至30克/10分鐘之間。
較佳的，該第一聚丙烯熔融體之熔體流動指數
係介於25克/10分鐘至40克/10分鐘之間；該第二聚丙烯熔融體之熔體流動指數係介於10克/10分鐘至25克/10分鐘之間。
更佳的，該第一聚丙烯熔融體之熔體流動指數與該第二聚丙烯熔融體之熔體流動指數的差值係介於25克/10分鐘至30克/10分鐘之間。較佳的，該第二聚丙烯熔融體之熔體流動指數係介於10克/10分鐘；該第一聚丙烯熔融體之熔體流動指數係介於35克/10分鐘至40克/10分鐘之間。
於本說明書中，所述之「熔體流動指數(melting flow index，MFI)」係指一材料於230℃之溫度及2.16公斤重之荷重下，每10分鐘流出之材料重量，以作為量化該材料之流動性的表示方式，其單位為克/10分鐘(g/10min)。
較佳的，該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料之重量比係介於40：60至60：40之間。
較佳的，熔融該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體之步驟係包括：以210℃至230℃熔融該第一聚丙烯物料，以熔融形成該第一聚丙烯熔融體；並以210℃至230℃熔融該第二聚丙烯物料，以熔融形成該第二聚丙烯熔融體。更佳的，該製備方法係包括以210℃至215℃之溫度熔融該第一聚丙烯物料，藉以將第一聚丙烯物料熔融形成該第一聚丙烯熔融體；且該製備方法係包括以225℃至230℃之溫度熔融該第二聚丙烯物料，藉以將第二聚丙烯物料熔融形成該第二聚丙烯熔融體。
較佳的，前述先熔融該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體，再共同紡絲該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體，以形成該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲之步驟係包括：加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至190℃至240℃之間，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體；以及將該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體分別流經並列之二出紡口，各出紡口之口徑係介於0.15毫米至0.4毫米之間；以及以10公尺/分鐘至20公尺/分鐘之紡絲速率共同紡絲該經熱處理之第一聚丙烯熔融體及該經熱處理之第二聚丙烯熔融體，以形成該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲。
較佳的，前述加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至190℃至240℃之間，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體之步驟係包括：加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至一第一熱處理溫度；加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至一第二熱處理溫度，藉以令該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及第二聚丙烯熔融體；其中，該第一熱處理溫度及該第二熱處理溫度係介於190℃至240℃之間，且該第二熱處理溫度係高於該第一熱
處理溫度5℃至20℃之間。
較佳的，前述加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至190℃至240℃之間，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體之步驟係包括：加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至一第一熱處理溫度；加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至一第二熱處理溫度；加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至一第三熱處理溫度，藉以令該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及第二聚丙烯熔融體；其中，該第一、第二及第三熱處理溫度係介於190℃至240℃之間，第三熱處理溫度係高於該第二熱處理溫度5℃至20℃之間，且該第二熱處理溫度係高於該第一熱處理溫度5℃至20℃之間。
更佳的，前述加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至190℃至240℃之間，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體之步驟係包括：加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至190℃至230℃之間，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體。
更具體而言，前述加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至190℃至240℃之間，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體之步驟係包括：
將該第一聚丙烯熔融體注入一第一通道，並且將該第二聚丙烯熔融體注入一第二通道，其中該第一通道包括溫度遞增之複數熱處理區，且該第二通道包括溫度遞增之複數熱處理區；以及令該第一聚丙烯物料依序流經該第一通道中溫度遞增之該等熱處理區，以熔融形成該第一聚丙烯熔融體，且令該第二聚丙烯物料依序流經該第二通道中溫度遞增之該等熱處理區，以熔融形成該第二聚丙烯熔融體。
據此，藉由溫度遞增的第一通道及第二通道進行熱處理，能令第一聚丙烯熔融體及第二聚丙烯熔融體逐漸熔化，而改善流動均一性。
較佳的，該第一通道、第二通道之溫度係介於190℃至240℃；各第一通道中相鄰之二熱處理區的溫度差係介於5℃至20℃；各第二通道中相鄰之二熱處理區的溫度差介於5℃至20℃。
更佳的，該第一通道、第二通道之溫度係介於190℃至230℃；各第一通道中相鄰之二熱處理區的溫度差係介於5℃至20℃；各第二通道中相鄰之二熱處理區的溫度差介於5℃至20℃。
較佳的，前述延伸加工並且熱處理該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以製得該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之步驟係包括：先以2.5至3.5之延伸倍率延伸加工該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲；以及再以1.2至1.5之延伸倍率及130至160℃之溫度延伸
加工並且熱處理該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以製得該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維。
較佳的，前述冷卻該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以獲得該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲之步驟係包括：以16℃至21℃冷卻該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以獲得該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲。
此外，本發明之另一目的在於賦予並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維具備多機能性，以提升並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之應用性。
為達成前述目的，較佳的，該製備方法所選用之第一聚丙烯物料包括該第一聚丙烯及一添加劑，該添加劑包含一抗菌劑或一紫外線吸收劑，以第一聚丙烯母粒之總重為基準，該添加劑之用量係介於0.5重量百分比至5.0重量百分比之間；或者，該製備方法所選用之第二聚丙烯物料包括該第二聚丙烯及一添加劑，該添加劑包含一抗菌劑或一紫外線吸收劑，以第二聚丙烯母粒之總重為基準，該添加劑之用量係介於0.5重量百分比至5.0重量百分比之間。
據此，由於該第一、第二聚丙烯物料係分別添加有微量之抗菌劑及紫外線吸收劑，故經由前述製造方法所製得之聚丙烯捲曲伸縮纖維能同時兼具抗菌與抗紫外線，形成一多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維。
依據本發明，可選用之抗菌劑包括銀-矽(silver-silica)、幾丁聚醣、鈦或氧化鋅；可選用之紫外線吸收劑包括苯並三唑(benzotriazole)、三嗪(triazine)、水楊
酸脂、苯酮或胺類，但並非僅限於此。
為達成前述目的，本發明另提供一種並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維，其係由如前述之製造方法所製得，該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維具有一並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體，該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體之截斷面係呈並列雙半圓形，且該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之捲曲伸長率大於5%，且其捲曲保持率大於90%。
較佳的，該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之彈性回復率係大於90%以上。
更佳的，該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維具有：該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體；以及複數抗菌顆粒及複數紫外線吸收顆粒，該等抗菌顆粒及該等紫外線吸收顆粒係附著於該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體之表面上；其中該聚丙烯捲曲伸縮纖維係符合日本工業標準L1902-2008(Japanese Industrial Standards L1902-2008，JIS L1902-2008)之抗菌效果及中華民國國家標準15001 L1035-2006(Chinese National Standards 15001 L1035-2006，CNS 15001 L1035-2006)所規範之抗紫外線效果。
較佳的，附著於該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體之表面上的抗菌顆粒之粒徑係介於80至800奈米載體之間，附著於該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體之表面上的紫外線吸收顆粒之粒徑係介於15至50奈米之間。
綜上所述，本發明藉由使用具有一定熔體流動指數差值的第一、第二聚丙烯粒，使二者經由熔融、共同紡絲、冷卻及延伸加工與熱處理等步驟後，能直接製得並
列型聚丙烯自發捲曲伸縮纖維，藉以簡化現有技術之製程複雜度；此外，藉由於第一、第二聚丙烯物料中混摻一定含量之添加劑，本發明之製造方法更能有利於製得多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維，進而提升其應用性。
1‧‧‧雙組份複合紡絲機
10‧‧‧第一螺桿擠壓機
10A‧‧‧第二螺桿擠壓
101‧‧‧第一螺桿紡絲粒料桶
101A‧‧‧第二螺桿紡絲粒料桶
102‧‧‧第一通道
102A‧‧‧第二通道
103‧‧‧第一螺桿進料泵浦
103A‧‧‧第二螺桿進料泵浦
20‧‧‧紡絲箱體
201‧‧‧第一流道
201A‧‧‧第二流道
21‧‧‧出紡口
30‧‧‧冷卻箱
41‧‧‧第一輥輪
42‧‧‧第二輥輪
43‧‧‧第三輥輪
50‧‧‧捲取軸
60a‧‧‧第一聚丙烯細絲
60b‧‧‧第二聚丙烯細絲
70‧‧‧抗菌顆粒
80‧‧‧紫外線吸收顆粒
圖1為雙組份複合紡絲機之示意圖。
圖2為紡絲箱體之內部示意圖。
圖3至圖6為實施例1之之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維的穿透式電子顯微鏡影像圖。
以下，將藉由具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝者可經由本說明書之內容輕易地了解本發明所能達成之優點與功效，並且於不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更，以施行或應用本發明之內容。
首先，準備二種不同熔體流動指數(MFI)之第一、第二聚丙烯粒。該第一聚丙烯粒之熔體流動指數為40(於本說明書簡稱MFI 40)，其係購自台灣化學纖維股份有限公司，商品型號為S1040；且該第二聚丙烯粒之熔體流動指數為10(於本說明書簡稱MFI 10)，其係購自李長榮化學工業股份有限公司，商品型號為HP560。於此，各實施例之第一、第二聚丙烯粒之熔體流動指數的差值為30克/10分鐘。
然後，將前述第一聚丙烯粒與銀離子抗菌母粒
混合，以獲得一第一聚丙烯物料，以第一聚丙烯粒之總重為基準，各實施例之銀離子抗菌母粒的用量係如下表1所示；同時，將前述第二聚丙烯粒與苯並三唑混合，以獲得一第二聚丙烯物料，以第二聚丙烯粒之總重為基準，各實施例之苯並三唑的用量係如下表1所示。
接下來，使用如圖1所示之雙組份複合紡絲機1，將前述第一、第二聚丙烯物料分別藉由第一螺桿紡絲粒料桶101及第二螺桿紡絲粒料桶101A喂入第一螺桿擠壓機10之第一通道102及第二螺桿擠壓機10A之第二通道102A。其中，該第一通道102包含三溫度依序遞增的第一、第二及第三熱處理區；第二通道102A亦包含三溫度依序遞增的第一、第二及第三熱處理區。
當第一聚丙烯物料由第一螺桿紡絲粒料桶101喂入後，該第一聚丙烯物料係依序經過第一通道102之第一熱處理區、第二熱處理區及第三熱處理區，並以如下表1所式之擠出溫度，形成一第一聚丙烯熔融體。此外，第二聚丙烯物料則由第二螺桿紡絲粒料桶101A喂入後，該第二聚丙烯物料係依序經過第二通道102A之第一熱處理區、第二熱處理區及第三熱處理區，並以如下表1所式之擠出溫度，形成一第二聚丙烯熔融體。於此，第一通道102及第二通道102A之第一、第二及第三熱處理區之溫度亦如下表1所示。
之後，分別藉由第一螺桿擠壓機10之第一螺桿進料泵浦103及第二螺桿擠壓機10A之第二螺桿進料泵浦103A，分別控制注入紡絲箱體20中第一流道201、第二
流道201A之第一、第二聚丙烯熔融體之重量比。
接著，該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體共同流經相互並列之二出紡口，各出紡口之口徑為0.15毫米，同時以20公尺/分鐘之紡絲速率下，共同紡絲形成一多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲。
之後，該多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲於溫度介於16至21℃下的冷卻箱30中冷卻，以獲得一經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲。
然後，將前述經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲依序纏繞於轉速為775公尺/分鐘之第一輥輪41、1430公尺/分鐘之第二輥輪42及1880公尺/分鐘且150℃之第三輥輪43上，藉以延伸加工該多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲。於此，第一輥輪41及第二輥輪42之間的延伸倍率為1.85，第二輥輪42及第三輥輪43之間的延伸倍率為1.31。
最後，以1800公尺/分鐘之捲取速率，將經定型之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲收集於捲取軸50，即完成多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之製作。
實施例1至3於上述製作過程中所使用的第一、第二聚丙烯母粒之商品名與MFI；第一、第二聚丙烯物料中添加劑之成分與用量；混合第一、第二聚丙烯物料之重量比；第一、第二聚丙烯物料分別流經第一、第二流道之溫度；以及第一、第二聚丙烯物料分別流經第一、第二及第三熱處理之溫度係如下表1所示。
表1：實施例1至3製備多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維
經由前述製造方法所製得之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維的丹尼數、根數及強度係如下表3所示。
如圖3所示，經由前述製造方法所製得之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維(實施例1)具有並列型纖維結構，其截斷面係呈並列形，且該多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維包含並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體，該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體主要由MFI 40之第一聚丙烯細絲60a及MFI 10之第二聚丙烯細絲60b所組成；又，如圖4所示，且該多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維確實具有捲曲之外觀；再，如圖5及圖6所示，該多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體之表
面上係分別附著有複數抗菌顆粒70及複數紫外線吸收顆粒80。
於各比較例中，第一聚丙烯母粒係與第二聚丙烯母粒完全相同，故各比較例之第一、第二聚丙烯母粒之熔體流動指數的差值為30克/10分鐘。
該第一聚丙烯母粒係與銀矽混合，以獲得一第一聚丙烯物料，以第一聚丙烯母粒之總重為基準，各比較例之銀矽的用量係如下表2所示；同時，該第二聚丙烯母粒與苯並三唑混合，以獲得一第二聚丙烯物料，以第二聚丙烯母粒之總重為基準，各比較例之苯並三唑的用量係如下表2所示。
接下來，將前述第一、第二聚丙烯物料分別喂入第一螺桿擠壓機10之第一通道102及第二螺桿擠壓機10A之第二通道102A中，並依序經過兩兩溫度相同的第一、第二及第三熱處理區，以相同的擠出溫度，令第一、第二聚丙烯物料熔融形成第一、第二聚丙烯熔融體。
之後，藉由第一螺桿進料泵浦103第二螺桿進料泵浦103A，分別控制注入紡絲箱體20中第一流道201、第二流道201A之第一、第二聚丙烯熔融體之重量比。
接著，該第一、第二聚丙烯熔融體係共同流經口徑為0.15毫米之並列出紡口21，同時以20公尺/分鐘之紡絲速率下，共同紡絲形成一多機能並列型聚丙烯長絲。
之後，該多機能並列型聚丙烯長絲於16℃下冷卻，再依序纏繞於轉速為775公尺/分鐘之第一輥輪41、1430
公尺/分鐘之第二輥輪42及1880公尺/分鐘且150℃之第三輥輪43上，藉以定型該多機能並列型聚丙烯長絲。於此，第一輥輪41及第二輥輪42之間的延伸倍率為1.85，第二輥輪42及第三輥輪43之間的延伸倍率為1.31。
最後，以1800公尺/分鐘之捲取速率，將經定型之多機能並列型聚丙烯長絲收集於捲取軸50，即完成多機能多機能並列型聚丙烯纖維之製作。
比較例1及2於上述製作過程中所使用的第一、第二聚丙烯母粒之商品名與MFI；第一、第二聚丙烯物料中添加劑之成分與用量；混合第一、第二聚丙烯物料之重量比；第一、第二聚丙烯物料分別流經第一、第二流道之溫度；以及第一、第二聚丙烯物料分別流經第一、第二及第三熱處理之溫度係如下表2所示。
由前述製造方法所製得之多機能並列型聚丙烯纖維的丹尼數、根數及強度係如下表3所示。
於本試驗例中，係將各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維之總丹尼數設定為7000，以整數圈數進行捲曲伸長率之測試，以模擬各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維經染整及定型後之捲曲性。
以實施例1之丹尼數為48.46為例，其取樣圈數原為[7000/48.46=144.45]，取整數圈數後，以纏繞144圈為待測樣品，進行捲曲伸長率之測試。
接著，將纏繞好之待測樣品以預荷重3.5g/d之方式置入沸水處理15分鐘，自沸水中取出後，使用面紙在無延伸張力之情況下輕拭各待測樣品之纖維表面所沾付之水分，並靜置1小時進行冷卻。
之後，再以預荷重3.5g/d之方式置入160℃之烘箱內烘乾熱處理15分鐘，取出後再靜置10分鐘冷卻；後續再令各待測樣品荷重0.2g/d持續1分鐘後，量測各待測樣品之纖維長度值(L1)。
此外，各待測樣品之纖維長度值(L2)，則係將前述纏繞好之待測樣品以預荷重3.5g/d之方式置入沸水處理15分鐘，自沸水中取出後，使用面紙在無延伸張力之情況下輕拭各待測樣品之纖維表面所沾付之水分，並靜置1小時進行冷卻。
之後，再以預荷重3.5g/d之方式置入160℃之烘箱內烘乾熱處理15分鐘，取出後再靜置10分鐘冷卻；後續再令各待測樣品荷重0.001g/d持續1分鐘後，量測各待測樣品之纖維長度值(L2)。
最後，以捲曲伸長率E0(%)=[(L1-L2)/L1]x100%之公式，計算得到各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維的捲曲伸長率(E0)，其結果係如下表3所示。
另一方面，本試驗例亦將纏繞好之待測樣品以預荷重0.004g/d之方式置入沸水處理15分鐘，自沸水中取出後，使用面紙在無延伸張力之情況下輕拭各待測樣品之纖維表面所沾付之水分，並靜置1小時進行冷卻。
之後，再以預荷重0.004g/d之方式置入160℃之烘箱內烘乾熱處理15分鐘，取出後再靜置10分鐘冷卻；後續再令各待測樣品荷重0.2g/d持續1分鐘後，量測各待測樣品之纖維長度值(L1’)。
此外，各待測樣品之纖維長度值(L2’)，則係將前述纏繞好之待測樣品以預荷重0.004g/d之方式置入沸水處理15分鐘，自沸水中取出後，使用面紙在無延伸張力之情況下輕拭各待測樣品之纖維表面所沾付之水分，並靜置1小時進行冷卻。
之後，再以預荷重0.004g/d之方式置入160℃之烘箱內烘乾熱處理15分鐘，取出後再靜置10分鐘冷卻；後續再令各待測樣品荷重0.001g/d持續1分鐘後，量測各待測樣品之纖維長度值(L2’)。
最後，以捲曲伸長率E4(%)=[(L1’-L2’)/L1’]x100%之公式，計算得到各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維的另一捲曲伸長率(E4)，其結果係如下表3所示。
如下表3所示，相較於各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維，各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維不論係以預荷重3.5g/d或0.004g/d之方式測試其捲曲伸長率，皆能具有大於5%以上之捲曲伸長率，但比較例之多機能並列型聚丙烯纖維皆僅具有小於5%之捲曲伸長率；尤其，各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維以預荷重3.5g/d之方式測試其捲曲伸長率，至多僅具有約4.22%之捲曲伸長率，皆能具有大於5%以上之捲曲伸長率。實驗結果證實，藉由熔融擠出含有二種不同熔體流動指數之聚丙烯物料，可順利製得具有良好捲曲性之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維。
於本試驗例中，係將各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維之總丹尼數設定為7000，以整數圈數進行捲曲伸長率之測試，藉以比較無張力定型與張力定型的捲曲性。
其係依據前述試驗例所測得之捲曲伸長率(E0)及捲曲伸長率(E4)，再以捲縮保持率DS(%)=[(E0-E4)/E0]x100%之公式，計算得到各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列
型聚丙烯纖維的捲曲保持率(DS)，其結果亦如下表3所示。
如下表3所示，各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例皆能具有大於90%以上之捲縮保持率，顯示經由熔融擠出含有二種不同熔體流動指數之聚丙烯物料，仍可確保所製得之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維具有所需之捲縮保持率。
於本試驗例中，係將各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維水洗50次後，進行抗菌檢測；另以SHIMADZU UV-310(PC)S檢測各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維之抗紫外線效果，其等之對金黃色葡萄球菌之抑菌值與殺菌值、對肺炎桿菌之抑菌值與殺菌值及抗紫外線指數皆如下表3所示。
實驗結果顯示，藉由在第一、第二聚丙烯物料係中添加微量之抗菌劑及紫外線吸收劑，能有利於使各實施例經由前述製造方法所製得之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維同時符合JIS L1902-2008所規範之抗菌效果與CNS 15001 L1035-2006所規範之抗紫外線效果。
於本試驗例中，係依據CNS13584(L3235第7.5節)之測試方法，將各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維初負載xx公斤重，正確量測500毫米後作出兩點記號；再除去初負
載後浸漬於100℃之熱水中，30分鐘後取出浸濕的之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維，輕輕以吸水紙吸取水份，風乾後再次掛上初載重，重測兩點間的長度，並依下列計算式分別算出之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維的沸水收縮率(%)，其結果係如表3所示。
沸水收縮率(%)=[(500-L)÷500]×100，其中L為前述量測2點間的長度，單位為毫米。
於本試驗例中，係依據DIN53835第二部分之測試方法，使用定速伸長型拉伸試驗機，以40g預荷重狀態下用100毫米夾距及500毫米/分鐘的拉伸速度，將各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維拉伸至3%時，立即以同樣速度除去載重後放置2分鐘，以量測各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維的回復長度，並依下列計算式分別算出之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維的彈性回覆率(%)，其結果亦如下表3所示。
彈性回覆率(%)=1-{[(L1-L)÷L]×100}；其中L為纖維在預荷重之原始長度；L1為纖維在預荷重之回覆長度。
於本試驗例中，係依據CNS13584(L3235第7.5節之測試方法，將各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸
縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維以稍張緊狀態，裝於抗拉試驗機之夾頭上，並設定其夾距為25公分，以98N/20S定速荷重拉伸進行試驗，讀出加以初載重時之伸長(mm)，即為鬆弛量；之後，繼續拉伸各實施例之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維，以測定纖維拉斷時之荷重(gf)及伸長長度(mm)；並依下列計算式分別算出之多機能並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維與各比較例之多機能並列型聚丙烯纖維的抗拉強度(gf/D)及伸長率(%)，其結果係如表3所示。於此，抗拉強度係四捨五入至小數點以下第2位，伸度係四捨五入至小數點第1位。
抗拉強度(gf/D)=SD÷d，其中SD為拉斷時之強力(gf)，d為纖維標準纖維細度(D)。
伸長率(%)=[(E2-E1)÷(L+E1)]×100；其中E1為鬆弛量(mm)，E2為拉斷時之伸長長度(mm)，L為夾距(mm)。
Claims (12)
- 一種並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之製造方法，其包含：熔融一第一聚丙烯物料及一第二聚丙烯物料，以分別熔融形成一第一聚丙烯熔融體及一第二聚丙烯熔融體，其中該第一聚丙烯物料包含一第一聚丙烯，該第二聚丙烯物料包含一第二聚丙烯，該第一聚丙烯熔融體之熔體流動指數與該第二聚丙烯熔融體之熔體流動指數的差值係介於25克/10分鐘至30克/10分鐘之間，該第一聚丙烯熔融體之熔體流動指數係介於35克/10分鐘至40克/10分鐘之間，該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料之重量比係介於40：60至60：40之間；共同紡絲該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體，以形成一並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲；冷卻該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以獲得一經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲；以及延伸加工並且熱處理該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以製得該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維。
- 如請求項1所述之製造方法，其中熔融該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體之步驟係包括：以210℃至230℃熔融該第一聚丙烯物料，以熔融形成該第一聚丙烯熔融體；並以210℃至230℃熔融該第二聚丙烯物料，以熔融形成該第二聚丙烯熔融體。
- 如請求項1所述之製造方法，其中熔融該第一聚丙 烯物料及該第二聚丙烯物料，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體，共同紡絲該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體，以形成該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲之步驟係包括：加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至190℃至240℃之間，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體；將該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體流經並列之二出紡口，各出紡口之口徑係介於0.15毫米至0.40毫米之間；以及以10至20公尺/分鐘之紡絲速率共同紡絲該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體，以形成該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲。
- 如請求項3所述之製造方法，其中加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至190℃至240℃之間，以分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及該第二聚丙烯熔融體之步驟係包括：加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至一第一熱處理溫度；加熱該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料至一第二熱處理溫度，藉以令該第一聚丙烯物料及該第二聚丙烯物料分別熔融形成該第一聚丙烯熔融體及第二聚丙烯熔融體；其中，該第一熱處理溫度及該第二熱處理溫度係介於190℃至240℃之間，且該第二熱處理溫度係高於該第一熱 處理溫度5℃至20℃之間。
- 如請求項4所述之製造方法，其中延伸加工並且熱處理該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以製得該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之步驟係包括：先以2.5至3.5之延伸倍率延伸加工該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲；以及再以1.2至1.5之延伸倍率及130至160℃之溫度延伸加工並且熱處理該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以製得該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維。
- 如請求項5所述之製造方法，其中冷卻該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以獲得該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲之步驟係包括：以15℃至20℃冷卻該並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲，以獲得該經冷卻之並列型聚丙烯捲曲伸縮長絲。
- 如請求項1至6中任一項所述之製造方法，其中該第一聚丙烯物料包括該第一聚丙烯及一添加劑，該添加劑包含一抗菌劑或一紫外線吸收劑，以第一聚丙烯之總重為基準，該添加劑之用量係介於0.5重量百分比至5重量百分比之間。
- 如請求項1至6中任一項所述之製造方法，其中該第二聚丙烯物料包括該第二聚丙烯及一添加劑，該添加劑包含一抗菌劑或一紫外線吸收劑，以第二聚丙烯之總重為基準，該添加劑之用量係介於0.5重量百分比至5重量百分比之間。
- 如請求項7所述之製造方法，其中該第二聚丙烯物 料包括該第二聚丙烯及一添加劑，該添加劑包含一抗菌劑或一紫外線吸收劑，以第二聚丙烯之總重為基準，該添加劑之用量係介於0.5重量百分比至5重量百分比之間。
- 一種並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維，其係由如請求項1至9中任一項所述之製造方法所製得，該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維具有一並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體，該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體之截斷面係呈並列雙半圓形，且該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之捲曲伸長率大於5%，且其捲曲保持率大於90%。
- 如請求項10所述之並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維，其中該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維之彈性回復率係大於90%以上。
- 如請求項10或11所述之並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維，其中該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維具有：該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體；以及複數抗菌顆粒及複數紫外線吸收顆粒，該等抗菌顆粒及該等紫外線吸收顆粒係附著於該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維本體之表面上；其中該並列型聚丙烯捲曲伸縮纖維係符合日本工業標準L1902-2008之抗菌效果及中華民國國家標準15001 L1035-所規範之抗紫外線效果。
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