TWI551742B - 芯鞘複合纖維、含有同芯鞘複合纖維的假撚加工紗及其製造方法以及包含這些纖維的織編物 - Google Patents

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Description

芯鞘複合纖維、含有同芯鞘複合纖維的假撚加工紗及其製造方法以及包含這些纖維的織編物
本發明是有關於一種阻斷來自太陽的輻射熱的芯鞘複合纖維及含有該纖維的織編物(woven knit fabric)。
本案基於2010年6月8日於日本提出申請的日本專利特願2010-131416號而主張優先權，其內容引用於此。
先前，作為以遮光性為目的之窗簾或衣服中所使用的纖維，已知有藉由使氧化鈦或滑石、硫酸鋇等白色顏料、或者碳黑、鋁粉末等無機微粒子分散於纖維中的方法而獲得的纖維(專利文獻1、專利文獻2)。另外，作為雪上的白色偽裝用途的布帛，已知有包含以聚乙烯醇系纖維為鞘紗、合成纖維複絲(multifilament)為芯紗的包芯紗(core yarn)的紫外線反射性白色布帛(專利文獻3)。
另一方面，芯鞘複合纖維的技術已廣為人知。例如已知有如下述般使用芯鞘複合纖維的技術，而製造具有耐摩擦熔融性的纖維。該纖維是鞘部為具有大於等於200℃的熔點的熱塑性聚合物，而芯部為含有結晶成核劑的聚丙烯的芯鞘複合纖維(專利文獻4)。
然而，專利文獻1、專利文獻2的方法為了充分阻斷來自太陽的輻射熱，而必須於纖維中含有大量無機微粒子。其結果，存在不僅製紗步驟的穩定性變差，而且纖維及製品的質地明顯受損的問題。
另外，專利文獻3的聚乙烯醇系纖維雖具有阻斷輻射 熱的效果，但存在紗的強度較低的問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平11-81048號公報
[專利文獻2]日本專利特開平9-137345號公報
[專利文獻3]日本專利特開平9-228188號公報
[專利文獻4]日本專利第3452291號公報
本發明的目的在於提供一種無損纖維的質地(texture)而有效地遮蔽或吸收太陽的輻射熱(即紅外光)的纖維、及使用該纖維的織編物。另外，本發明的其他目的在於使該纖維的紡紗步驟的穩定性及假撚步驟的通過性變得良好。
本發明的主旨在於一種芯鞘複合纖維，其包含芯部與鞘部，且芯鞘複合纖維含有二氧化鈦1wt%~3wt%(重量百分比)，芯部以折射率為A的樹脂作為主成分，鞘部以折射率為B的樹脂作為主成分，A及B滿足以下式(1)。
|A-B|≧0.01...(1)
進而，本發明的主旨在於一種芯鞘複合纖維，其包含芯部與鞘部，且芯鞘複合纖維含有二氧化鈦1wt%~3wt%，芯部以導熱率(W/m．K)為C的樹脂作為主成分，鞘部以導熱率(W/m．K)為D的樹脂作為主成分，C及D滿足以下式(2)。
|C-D|≧0.01...(2)
進而，本發明的主旨在於一種滿足下述式(5)的芯鞘複合纖維。
10≦CMVR≦40...(5)
其中，CMVR為較芯部及鞘部的主成分的樹脂中具有較高熔點的樹脂的熔點高出25℃的溫度下之具有較低熔點的樹脂的MVR(cm3/10min)。
另外，本發明的主旨在於一種假撚加工紗(false twist textured yarn)的製造方法，其是於滿足以下(6)~(8)的條件下，對滿足上述式(5)的芯鞘複合纖維進行假撚加工。
(TL-20)≦TT≦(TL+30)......(6)
K≦31000....................................(7)
0.1cN/dtex≦TE≦0.2cN/dtex...(8)
其中，TL表示芯部及鞘部的主成分的樹脂中具有較低熔點的樹脂的熔點、TT表示假撚溫度、K表示假撚係數、TE表示假撚張力。再者，假撚係數是由實施假撚加工的纖維的纖度與假撚數的關係所表示的係數，且由下述式所表示。
假撚係數=假撚數(t/m)×(纖維的纖度(dtex)÷10×9)1/2
本發明的芯鞘複合纖維可無損纖維的質地而阻斷來自太陽的輻射熱。即，可有效地遮蔽或吸收紅外光。並且，使用該纖維的織編物在做成窗簾或衣服時，可有效地遮蔽或吸收來自太陽的輻射熱即紅外光。
進而，本發明的芯鞘複合纖維可有效地遮蔽或吸收紫外光及可見光。並且，使用該纖維的織編物在做成窗簾或衣服時，可有效地遮蔽或吸收紫外光及可見光。
進而，本發明的芯鞘複合纖維具有耐摩擦熔融性。並且，使用該纖維的織編物在做成運動衣料時，即便受到由滑動或跌倒等引起的摩擦熱，織編物亦難以熔融。
另外，本發明的芯鞘複合纖維可於紡紗步驟中穩定地獲得，該纖維的假撚步驟的通過性亦良好。
以下，對本發明的實施形態進行詳細說明。
<芯部以折射率為A的樹脂作為主成分，鞘部以折射率為B的樹脂作為主成分，A及B滿足以下式(1)>
本發明的芯鞘複合纖維，必需使芯部包含由折射率為A的樹脂所形成的樹脂組成物作為主成分，鞘部包含由折射率為B的樹脂所形成的樹脂組成物作為主成分，且使A及B滿足以下式(1)。|A-B|是指A與B的差的絕對值(以下，亦稱作折射率差)。
|A-B|≧0.01...(1)
藉由使芯鞘複合纖維滿足式(1)，可不含過剩的氧化鈦，故能夠無損纖維的質地而阻斷來自太陽的輻射熱。即，可有效地遮蔽或吸收紅外光。作為其原因之一，可認為是光於芯鞘界面反射的緣故。
例如，形成芯部及/或鞘部的樹脂為聚乙烯樹脂、尼龍6樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯樹脂等。
於纖維便覽原料篇纖維學會編(1968年11月30日發行)的第218~219頁的表2．26中，對與各種樹脂纖維的纖維軸為直角方向的折射率作如下記載。
聚乙烯纖維1.512~1.520、聚丙烯纖維1.488、尼龍6纖維1.515、聚對苯二甲酸乙二酯纖維1.372~1.781
<芯部以導熱率(W/m．K)為C的樹脂作為主成分，鞘部以導熱率(W/m．K)為D的樹脂作為主成分，C及D滿足以下式(2)>
於本發明的芯鞘複合纖維中，必需使芯部以導熱率(W/m．K)為C的樹脂作為主成分，鞘部以導熱率(W/m．K)為D的樹脂作為主成分，且使C及D滿足以下式(2)。|C-D|是指C與D的差的絕對值(以下亦稱作導熱率差)。
|C-D|≧0.01...(2)
例如，形成芯部及/或鞘部的樹脂為聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯樹脂等。
於纖維便覽原料篇纖維學會編(1968年11月30日發行)的第107頁的表1．28中，對各種高分子物質的50℃下的導熱率[10-4．cal．deg-1．cm-1．sec-1]作如下記載。
密度0.918g．cm-3的聚乙烯7.0~9.7、同排聚丙烯(isot-propylene)5.2、聚對苯二甲酸乙二酯5.2~6.8、聚氯乙烯4.0
若將以上導熱率的值的單位轉換為(W/m．K)，則變成以下值。
密度0.918g．cm-3的聚乙烯0.29~0.41、同排聚丙烯 0.22、聚對苯二甲酸乙二酯0.22~0.28、聚氯乙烯0.17
<芯鞘複合纖維含有二氧化鈦1wt%~3wt%>
於本發明的芯鞘複合纖維中，必需使芯鞘複合纖維含有二氧化鈦1wt%~3wt%。當二氧化鈦為3wt%以下時，起到阻斷太陽的輻射熱的效果，由二氧化鈦的添加引起的增黏亦並不那麼大，故不會產生製紗性不良。反之，當二氧化鈦為1wt%以上時，具有阻斷目的之太陽的輻射熱的效果。於鞘部中調配二氧化鈦的情況下，有時會於製紗後的步驟中磨損紗道導紗器(yarn path guide)。因此，二氧化鈦較佳為調配於芯部中。
另外，當芯部及鞘部的樹脂中含有二氧化鈦時，最能獲得阻斷太陽的輻射熱的效果，故而較佳。所使用的二氧化鈦只要為製造合成纖維等時所使用的二氧化鈦，則並無限定。
然而，就分散性而言，較佳為使用銳鈦礦型二氧化鈦。
進而，較佳為芯鞘複合纖維含有二氧化鈦1.4wt%~2wt%。
另外，關於二氧化鈦的一次粒子的平均粒徑，若考慮紡紗步驟中的穩定性，則較佳為0.1μm~1μm的範圍內，更佳為0.1μm~0.3μm的範圍內。可容易獲得的氧化鈦例如為Kronos公司製造的二氧化鈦ADD等。
<R值為24以下>
本發明的芯鞘複合纖維較佳為當形成通氣度為240cm3/cm2/s~350cm3/cm2/s、單位面積重量為220g/m2~300 g/m2的織編物時，R值為24以下。R值是藉由遮熱性試驗所測定的溫度上升值(℃)。藉由使R值為24以下，可舒適地使用於使用織編物的環境下。R值更佳為23以下、進而較佳可為22以下。
再者，220g/m2~300g/m2的單位面積重量的數值為衣料用織編物的標準單位面積重量，通氣度為240cm3/cm2/s~350cm3/cm2/s的數值為上述單位面積重量的織編物的標準通氣度。
若觀察比較例1、比較例2及比較例5，則於中實的聚酯纖維中，隨著纖維中的二氧化鈦的含有率(wt%)自2wt%降低，R值減小。
然而，根據芯部的主成分為聚乙烯樹脂、鞘部的主成分為聚酯樹脂，且變更了芯與鞘的體積比的實例1~實例5，隨著纖維中的二氧化鈦的含有率(wt%)自2wt%降低，R值上升。
其原因，認為是芯部與鞘部的樹脂的折射率差或導熱率差產生影響。
<紅外線穿透率為32%以下>
本發明的芯鞘複合纖維較佳為當形成單位面積重量為220g/m2~300g/m2的織編物時，紅外線穿透率為32%以下。藉由使紅外線穿透率為32%以下，可有效地遮蔽或吸收太陽的輻射熱，即紅外光。紅外線穿透率更佳為30以下、進而較佳可為27%以下。
再者，與上述R值時同樣地，根據實例1~實例5， 隨著纖維中的二氧化鈦的含有率(wt%)自2wt%降低，紅外線穿透率上升。較佳為同時滿足上述R值的範圍與紅外線穿透率的範圍。
<芯部的樹脂組成物的主成分>
本發明的芯鞘複合纖維較佳為芯部的樹脂組成物主要由聚烯烴樹脂所形成。形成芯部的聚烯烴樹脂為聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂等。
當將導熱率較高的聚乙烯樹脂調配於芯部中，將導熱率較聚乙烯樹脂低的聚酯樹脂等調配於鞘部中時，導熱率差為正數，且導熱率差變大。因此，認為相較於纖維的徑方向，熱變得容易於纖維的長度方向傳輸，熱變得難以於織編物的厚度方向傳輸。所使用的聚乙烯樹脂為公知的纖維等級的分子量、密度者，並無特別限定。可容易獲得的聚乙烯樹脂例如為日本聚乙烯(Japan Polyethylene)公司製造的Kernel KF283、KF380等。
當將導熱率較低的聚丙烯樹脂調配於芯部中，將導熱率較聚丙烯樹脂高的尼龍6樹脂等調配於鞘部中時，導熱率差為負數，且導熱率差變大。因此，認為熱變得難以於纖維的徑方向傳輸，熱變得容易於纖維的長度方向傳輸。所使用的聚丙烯只要為公知的纖維等級的分子量、密度者，則並無特別限定。可容易獲得的聚丙烯樹脂例如為Japan Polypropylene公司製造的Novatec SA01、SA03等。
另外，為了對織編物賦予伸縮性、蓬鬆性等，本發明的芯鞘複合纖維視需要可實施假撚加工。對於該假撚加工 的步驟而言，芯部的樹脂組成物的主成分較佳為具有130℃~180℃的範圍內的熔點的聚烯烴樹脂。
當該聚烯烴樹脂的熔點為130℃以上時，可減少假撚步驟中的白粉的產生。當熔點為180℃以下時，可提高本發明的織編物的耐摩擦熔融性。
<鞘部的樹脂組成物的主成分>
本發明的芯鞘複合纖維較佳為鞘部的樹脂組成物主要由聚酯樹脂所形成。形成鞘部的聚酯樹脂為公知的纖維等級的聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等，較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、共聚聚對苯二甲酸乙二酯。
進而，更佳為聚對苯二甲酸乙二酯為滿足下述式(3)及式(4)的聚對苯二甲酸乙二酯。當滿足下述式(3)及式(4)時，可以陽離子染料進行染色，且可實現常壓染色。
0.8≦s≦5...(3)
2≦a≦15...(4)
其中，s及a分別為聚對苯二甲酸乙二酯樹脂中的磺基間苯二甲酸單元的共聚率(mol%)及碳數2~8的脂肪族二羧酸的共聚率(mol%)。
當s為0.8mol%以上時，可使陽離子染料特有的鮮明性變得良好。另外，當s為5mol%以下時，可適當設定聚合物的聚合度，而使聚合時的聚合物的熔融黏度不會上升。其結果，纖維強度未降低。
磺基間苯二甲酸的金屬鹽為5-磺基間苯二甲酸的鹼金屬鹽(鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銣鹽、銫鹽)等。另外，視 需要可併用該些化合物的鎂鹽、鈣鹽等鹼土鹽。其中，最佳為使用5-磺基間苯二甲酸的鈉鹽。
當a為2mol%以上時，可使常壓染色下的染色性變得良好。當a為15mol%以下時，可將聚酯樹脂的玻璃轉移溫度或熔點設為適當範圍。其結果，可獲得具有必需的力學特性、牢固性、耐熱性等的纖維製品。碳數2~8的脂肪族二羧酸為琥珀酸、戊二酸(glutaric acid)、己二酸(adipic acid)、辛二酸(suberic acid)、癸二酸(sebacic acid)等，其中較佳為己二酸。使用己二酸時，可於纖維的非晶結構中產生適當的混亂，而提高染色性。
<芯部與鞘部的體積比為1/2~1/10>
本發明的芯鞘複合纖維中的芯部與鞘部的體積比必需為1/2~1/10。當芯部鞘部體積比超出1/2時，會導致鞘部破裂而露出芯部，而降低製紗穩定性。當芯部鞘部體積比未達1/10時，會使纖維的遮熱性惡化。就製紗穩定性及遮熱性之方面而言，該芯部與鞘部的體積比較佳為1/4~1/8的範圍內。
<滿足10≦CMVR≦40...(5)>
CMVR為較芯部及鞘部的主成分的樹脂中具有較高熔點的樹脂的熔點高出25℃的溫度下之具有較低熔點的樹脂的MVR。
CMVR較佳為10≦CMVR≦40。當CMVR為10以上時，可使對芯鞘複合纖維進行紡紗時的穩定性變得良好。當CMVR為40以下時，在芯部的主成分的樹脂的熔點低 於鞘部的主成分的樹脂的熔點的情況下，可減少假撚加工中所產生的白粉。
再者，白粉是進行假撚加工時附著於旋轉器(spinner)、導紗器等上的物質。當產生白粉時，會降低本發明的芯鞘複合纖維的特徵，即阻斷太陽的輻射熱的效果或耐摩擦熔融性的性能，亦降低織編物的品位。
另外，白粉的產生會降低假撚加工的通過性及製造織物或編織物時的步驟通過性。
當CMVR為40以下時可減少白粉的原因尚不明確，但可推測如下。
於芯鞘結構的樹脂組成物即將自紡紗嘴噴出前至剛噴出後的區域，熔融狀態的鞘部的樹脂組成物覆蓋熔融狀態的芯部的樹脂組成物。此時，偶爾會有芯部的主成分的樹脂的低分子量成分進入鞘部中的情況。於假撚加工中，纖維發生變形，露出進入鞘部中的微量的低分子量成分，而形成白粉。當CMVR為40以下時，可使芯部的主成分的樹脂的低分子量成分難以進入鞘部的樹脂組成物中。
<與纖維軸為直角方向的截面形狀為三角、四角、中空或Y型>
本發明的芯鞘複合纖維的與纖維軸為直角方向的截面形狀較佳為三角、四角、中空或Y型。當該截面形狀為三角、四角、中空或Y型等多角形時，可提高太陽光的反射率，而提高阻斷太陽的輻射熱的效果。另外，當該截面形狀為中空截面時，由於存在導熱率較低的空氣層，故可 提高阻斷太陽的輻射熱的效果。
<單纖維纖度小於等於3 dtex>
本發明的芯鞘複合纖維的單纖維纖度較佳為3 dtex以下，更佳為2 dtex以下，進而較佳為1 dtex以下。當單纖維纖度如此般變小時，可增大纖維的表面積，使太陽光的反射部分變多，故可提高阻斷太陽的輻射熱的效果。
<芯鞘複合纖維的製造方法>
本發明的芯鞘複合纖維可藉由公知的芯鞘複合纖維的製紗方法而製造。再者，用於芯鞘複合纖維的紡紗的紡嘴(spinneret)的紡紗孔較通常紡紗中的紡嘴的紡紗孔，孔徑更大，較佳為0.3μm~9.5μm。
另外，紡紗後的延伸方法可為暫時捲取未延伸紗後進行延伸的方法或不捲取未延伸紗而進行延伸的方法的任一方法。
<包含芯鞘複合纖維的假撚加工紗>
本發明的芯鞘複合纖維較佳為假撚加工紗。當為假撚加工紗時，與纖維軸為直角方向的截面形狀變成多角形截面，太陽光的反射率變高，而提高遮斷太陽的輻射熱的效果。
<包含芯鞘複合纖維的假撚加工紗的製造方法>
製造包含本發明的芯鞘複合纖維的假撚加工紗的假撚條件較佳為滿足以下式(6)~式(8)。
(TL-20)≦TT≦(TL+30)......(6)
K≦31000....................................(7)
0.1cN/dtex≦TE≦0.2cN/dtex...(8)
其中，TL表示芯部及鞘部的主成分的樹脂中具有較低熔點的樹脂的熔點、TT表示假撚溫度、K表示假撚係數、TE表示假撚張力。再者，假撚係數是由實施假撚加工的纖維的纖度與假撚數的關係所表示的係數，且由下述式所表示。
假撚係數=假撚數(t/m)×(纖維的纖度(dtex)÷10×9)1/2
例如，於鞘部的主成分為聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、芯部的主成分為聚丙烯樹脂的情況下，假撚溫度較佳為147℃~197℃。
另外，當假撚係數為31000以下時，可抑制捲縮斑(crimp unevenness)或斷頭(end breakage)，故而較佳。
進而，當假撚張力為0.1cN/dtex以上時，可抑制捲縮斑或斷頭，故而較佳。另外，當假撚張力為0.2cN/dtex以下時，可抑制假撚加工紗的起毛或斷頭，故而較佳。
<單位面積重量為40g/m2~400g/m2的織編物>
本發明的芯鞘複合纖維可用作織編物的構成紗。於獲得本發明的織編物時，織組織、編組織、或織成方法、編成方法、織機、編機等並無特別限定。本發明的織編物較佳為單位面積重量為150g/m2~400g/m2。當單位面積重量為150g/m2以上時，容易發揮阻斷輻射熱的效果。當將單位面積重量設為400g/m2以下時，厚度未增加而難以蓄熱。
<以芯鞘複合纖維作為表紗及/或裏紗而編成雙面織 物(reversible knitted fabric)的織編物>
本發明的織編物的組織並無特別限定，較理想為僅由本發明的芯鞘複合纖維所構成。並且，作為以高密度調配本發明的芯鞘複合纖維，而有效發揮該芯鞘複合纖維的特長的組織，可列舉雙面織物。雙面織物是以本發明的芯鞘複合纖維作為表紗或裏紗而編成。
於該雙面織物中，織物的一面為阻斷輻射熱的芯鞘複合纖維的構成面，另一面為其他纖維的構成面，而附加其他纖維的功能或特長。
另外，雙面織物的芯鞘複合纖維的構成面具有不僅阻斷來自太陽的輻射熱而且亦阻斷來自人體的放射熱的效果。因此，由雙面織物製成的衣服等可根據季節、環境而靈活使用。
再者，上述另一面中所使用的其他纖維例如為棉、麻、絹等天然纖維、嫘縈等再生纖維、乙酸酯等半合成纖維、聚酯纖維等熱塑性纖維。另外，構成各纖維的單纖維的於纖維軸直角方向的截面形狀並無特別限定。若考慮所得織編物的質地及光澤等，則該截面形狀可自菊型、圓形、扁平及Y字等截面形狀中選擇。
<含有芯鞘複合纖維的撚紗>
此外，該織編物亦可使用含有本發明的芯鞘複合纖維的撚紗。該撚紗為對本發明的芯鞘複合纖維進行撚紗而成者、將本發明的芯鞘複合纖維彼此合撚而成者、或將本發明的芯鞘複合纖維與其他纖維合撚而成者。例如，當本發 明的芯鞘複合纖維與其他纖維合撚時，可對織編物賦予該其他纖維的特徵(例如光澤感、清涼感、濕潤感等)。另外，對纖維賦予加撚(twisting)時，可對織編物賦予彈力性。該撚紗的撚向及合撚數並無特別限定，可根據目的之質地及外觀而決定。
再者，用於上述合撚的其他纖維例如為棉、麻、絹等天然纖維、嫘縈等再生纖維、乙酸酯等半合成纖維、聚酯纖維等熱塑性纖維。另外，構成各纖維的單纖維的於纖維軸直角方向的截面形狀並無特別限定，若考慮所得織編物之質地及光澤等，則該截面形狀可自菊型、圓形、扁平及Y字等截面形狀中選擇。
[實例]
以下，藉由實例，對本發明進行具體說明。再者，各評價項目是藉由如下方法而測定。
(R值)
製成纖維的織編物，利用日本化學纖維檢査協會的遮熱性測定方法進行測定，以測定開始15分鐘後的溫度上升值作為R值。
遮熱性測定方法如下所述。
於黑色繪圖紙的約5mm上保持試樣，自試樣側照射燈光，以熱電偶(thermocouple)經時地測定裏面的繪圖紙中央的溫度。
使用燈：岩崎電氣股份有限公司製 眼燈(eye lamp)(光點)PRS 100V 500W
照射距離：50cm
照射時間：15分鐘
試驗室溫度：20±2℃
(紅外線穿透率、可見光線穿透率及紫外線穿透率)
使用分光光度計(日立公司製造的U-3400型)，依序進行以下(1)~(6)的操作，測定各穿透率。
(1)製成織編物的試樣。
(2)於250nm~2000nm的範圍內，每隔5nm測定無試樣的狀態下的穿透率(%)(以下稱作Tg)。
(3)將試樣安裝於分光光度計上，於250nm~2000nm的範圍內，每隔5nm測定存在試樣的狀態下的穿透率(%)(以下稱作為Ts)。
(4)於250nm~2000nm的範圍內，每隔5nm，使用以下式修正Ts，算出所修正的穿透率(%)(以下稱作T)。
T=(Ts/Tg)×100
(5)將紅外線區域、可見光線區域及紫外線區域設為以下波長範圍。紅外線區域700nm~2000nm、可見光線區域400nm~700nm、紫外線區域250nm~400nm
(6)於(5)的各區域算出T的算術平均值，作為紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)及紫外線穿透率(%)。
(固有黏度)
將聚合物0.25g粉碎，溶解於苯酚/四氯乙烷(50/50) 的混合溶劑50ml中，調溫至25℃，利用自動黏度計(SUN Electronic Industries公司製造的AVL-4型)進行測定。再者，計算式如下所述。
[η]=[(1+1.04ηsp)1/2-1]/0.26
(熔點)
使用示差掃描型熱量計(Seiko Instruments公司製造的DSC220)，以升溫速度10℃/min進行測定。
(熔體流動速率(MFR))
依據JIS K6758(230℃，2.16kg荷重)進行測定。
(熔體體積速率(MVR))
依據ISO 1133(2.16kg荷重)，於280℃下進行測定。
(假撚步驟中的白粉量)
使用石川製作所製造的IVF338假撚機，對芯鞘複合纖維進行假撚加工，將假撚加工開始後1小時以上且未達2小時下產生白粉的情況視為C、2小時以上且未達8小時下產生白粉的情況視為B~C、8小時以上且未達16小時下未產生白粉的情況視為B、即便16小時以上亦未產生白粉的情況視為A。再者，各實例及比較例中的假撚條件只要無特別記載，則假撚數為3000t/m(於84 dtex的延伸紗的情況下，撚係數為27500)、假撚溫度為170℃、假撚速度為150m/min、假撚張力為0.15cN/dtex。
(通氣度)
於20℃、相對濕度65%的環境可變室內，依據JIS L 1096通氣性A法(弗雷澤(Frazier)型法)，求出使用通 氣度試驗機FX3300(TEXTEST公司製造)進行測定時的通氣度(cm3/cm2/s)。
(耐摩擦熔融性)
藉由依據JIS L 1056(B法)進行轉子型摩擦熔融試驗(負荷為10kg、3秒的接壓)而實施測定。測定結果是將未產生熔融痕跡的狀態視為A、產生熔融痕跡但未切斷的狀態視為B、切斷狀態視為C。
<捲縮特性>
依據JIS L-1013法進行測定。
(實例1)
將聚乙烯樹脂(PE)(日本聚乙烯公司製造，MFR 4g/10min)作為芯部。將於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)(Mitsubishi Rayon公司製造，固有黏度[η]0.676，熔點256℃)中添加有2wt%的二氧化鈦(銳鈦礦型，一次粒子的平均粒徑為0.3μm)的PET作為鞘部。
將芯鞘複合比(體積比)設為1/6，以設置有孔徑0.4mm、孔數24的芯鞘複合紡嘴的紡紗裝置，於紡紗溫度290℃、紡紗速度1800m/min的條件下進行紡紗，獲得未延伸紗。以延伸速度600m/min、延伸溫度85℃、熱設定溫度150℃、最大延伸倍率的0.68倍，使所得的未延伸紗進行延伸，製成84 dtex/24 filament的延伸紗。將4根所得的延伸紗進行並紗，形成約330 dtex的纖度。使用16針數(gauge)(根/2.54cm)的橫編機，製成羅紋組織的編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透 率(%)、紫外線穿透率(%)及通氣度示於表1中。
(實例2~實例7及比較例3、比較例4)
於實例1中，如表1般變更芯鞘複合比(體積比)、芯部的主成分的樹脂，除此以外，與實例1同樣地製成芯鞘複合纖維的延伸紗及編織物。將所得的編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)及通氣度示於表1中。
(比較例1)
使用於PET中添加有2wt%的二氧化鈦的樹脂組成物(Mitsubishi Rayon公司製造，固有黏度[η]0.676，熔點256℃)，利用設置有孔徑0.3mm、孔數24的紡嘴的紡紗裝置，於紡紗溫度290℃、紡紗速度1800m/min的條件下進行紡紗，獲得未延伸紗。
以延伸速度600m/min、延伸溫度85℃、熱設定溫度150℃、最大延伸倍率的0.68倍，使所得的未延伸紗進行延伸，製成84 dtex/24 filament的延伸紗。將4根所得的延伸紗進行並紗，形成約330 dtex的纖度。使用16針數(根/2.54cm)的橫編機，製成羅紋組織的編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)及通氣度示於表1中。
(比較例2、比較例5)
如表1般變更二氧化鈦的添加量，除此以外，與比較例1同樣地製成延伸紗及編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透 率(%)及通氣度示於表1中。
(實例8)
使用孔徑0.3mm、孔數36的芯鞘複合紡嘴，製成33 dtex/36 filament的延伸紗，除此以外，與實例1同樣地獲得本發明的芯鞘複合纖維的延伸紗。使用該延伸紗，製成經165根/2.54cm、緯154根/2.54cm(織物覆蓋係數(cover factor)值為1832)的波紋塔夫塔綢(ripple taffeta)組織的織物。將所得織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)及通氣度示於表1中。
再者，織物覆蓋系數值是藉由以下式所得的值。
織物覆蓋系數值(DWp)1/2×MWp+(DWf)1/2×MWf
其中，DWp為經紗總纖度(dtex)、MWp為經紗織密度(根/2.54cm)、DWf為緯紗總纖度(dtex)、MWf為緯紗織密度(根/2.54cm)。
(比較例6)
使用Mitsubishi Rayon公司製造的有光(bright)33 dtex/36 filament常壓陽離子可染紗，製成經170根/2.54cm、緯161根/2.54cm(織物覆蓋系數值為1901)的波紋塔夫塔綢組織的織物。將所得織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)及通氣度示於表1中。
(實例9)
使用孔徑0.5mm、孔數48的芯鞘複合紡嘴，製成167 dtex/48 filament的延伸紗，除此以外，與實例1同樣地獲 得本發明的芯鞘複合纖維的延伸紗。拉齊4根本發明的芯鞘複合纖維，作為S撚向30t/m的股紗(plied yarn)，製成用於經27根/2.54cm、緯30根/2.54cm(織物覆蓋係數CF值為1473)的平組織的資材的防水底布(tarpaulin)。將所得織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)及通氣度示於表1中。
(比較例7)
拉齊4根Mitsubishi Rayon公司製造的半無光(semi-dull)167 dtex/48 filament聚酯複絲(polyester multifilament)，作為S撚向30t/m的股紗，製成用於經27根/2.54cm、緯32根/2.54cm(織物覆蓋係數CF值為1525)的平組織的資材的防水底布。將所得織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)及通氣度示於表1中。
(實例10)
與實例9同樣地獲得本發明的芯鞘複合纖維的延伸紗。利用22針數(根/2.54cm)的雙面平針織物針織機(double jersey knitting machine)，表紗是使用交織加工本發明的167 dtex/48 filament的S方向假撚加工紗與Z方向假撚加工紗而成的加工紗，裏紗是以1：1使用與表紗相同的經交織加工的加工紗與丙烯酸系紡織紗1/52(Mitsubishi Rayon公司製造)，製成2×2鹿點凸紋組織的編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)及通氣度示於1中。
(比較例8)
使用交織加工Mitsubishi Rayon公司製造的半無光167 dtex/48 filament聚酯複絲的S撚向假撚加工紗與Z撚向假撚加工紗而成的加工紗，替代本發明的芯鞘複合纖維的延伸紗，除此以外，與實例10同樣地製成編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)及通氣度示於表1中。
(實例11~實例24)
於實例1中，如表2般變更芯部的主成分的樹脂，除此以外，與實例1同樣地製成芯鞘複合纖維的延伸紗及編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)、通氣度及耐摩擦熔融性以及假撚步驟中的白粉量示於表2中。
(實例25)
於實例11中，將與纖維軸為直角方向的截面形狀設為三角，除此以外，與實例11同樣地製成芯鞘複合纖維的延伸紗及編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)、通氣度及耐摩擦熔融性以及假撚步驟中的白粉量示於表3中
(實例26)
於實例11中，將延伸紗設為84 dtex/48 filament，除此以外，與實例11同樣地製成芯鞘複合纖維的延伸紗及編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)、通氣度及耐摩擦熔 融性以及假撚步驟中的白粉量示於表3中。
(實例27)
於實例11中，進而以延伸紗作為假撚加工紗，製成該假撚加工紗的編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)、通氣度及耐摩擦熔融性、紡紗穩定性以及假撚步驟中的白粉量示於表3中。
(實例28)
於實例26中，進而以延伸紗作為假撚加工紗，製成該假撚加工紗的編織物。將所得編織物的R值、紅外線穿透率(%)、可見光線穿透率(%)、紫外線穿透率(%)、通氣度及耐摩擦熔融性以及假撚步驟中的白粉量示於表3中。
(實例29~實例34)
使用石川製作所製造的IVF338假撚機，於假撚速度為150m/min、假撚張力為0.15cN/dtex的條件下，如表4般變更仮撚溫度及假撚數(t/m)，對實例12的延伸紗進行假撚加工。將假撚步驟中的白粉量的測定結果及假撚加工紗的捲縮率示於表4中。
(實例35~實例40)
使用石川製作所製造的IVF338假撚機，於假撚速度為150m/min、假撚張力為0.15cN/dtex的條件下，如表4般變更假撚溫度及假撚數(t/m)，對實例16的延伸紗進行假撚加工。將假撚步驟中的白粉量的測定結果及假撚加工紗的捲縮率示於表4中。
[產業上之可利用性]
本發明的芯鞘複合纖維可無損纖維的質地而有效地遮蔽或吸收太陽的輻射熱(即紅外光)，紡紗步驟的穩定性及假撚步驟的通過性良好。另外，使用本發明的芯鞘複合纖維而成的織編物是阻斷輻射熱的遮熱性優異的織編物，並不特別限定使用領域，對必需輻射熱的阻斷的廣泛用途而言較佳，例如作為運動衣料領域、帽材、帳篷、傘等野外用品、中近東等酷暑地域的民族服裝等的原材料而極其有用。

Claims (20)

  1. 一種芯鞘複合纖維，其包含芯部與鞘部，且所述芯鞘複合纖維含有二氧化鈦1wt%~3wt%，所述芯部以折射率為A的樹脂作為主成分，所述鞘部以折射率為B的樹脂作為主成分，A及B滿足以下式(1)，且所述芯部與所述鞘部的體積比為1/4~1/10，|A-B|≧0.01…(1)。
  2. 一種芯鞘複合纖維，其包含芯部與鞘部，且所述芯鞘複合纖維含有二氧化鈦1wt%~3wt%，所述芯部以導熱率(W/m．K)為C的樹脂作為主成分，所述鞘部以導熱率(W/m．K)為D的樹脂作為主成分，C及D滿足以下式(2)，且所述芯部與所述鞘部的體積比為1/4~1/10，|C-D|≧0.01…(2)。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之芯鞘複合纖維，其中所述芯部的主成分為聚烯烴樹脂，所述鞘部的主成分為聚酯樹脂，且所述芯部與所述鞘部的體積比為1/2~1/10。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之芯鞘複合纖維，其中所述聚烯烴樹脂為聚乙烯樹脂或聚丙烯樹脂。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之芯鞘複合纖維，其中所述聚烯烴樹脂的熔點為130℃~180℃的範圍內。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之芯鞘複合纖維，其中所述聚酯樹脂為聚對苯二甲酸乙二酯樹脂。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之芯鞘複合纖維，其中 所述聚對苯二甲酸乙二酯樹脂為滿足下述式(3)及式(4)的聚對苯二甲酸乙二酯樹脂，0.8≦s≦5…(3) 2≦a≦15…(4)其中，s及a分別為所述聚對苯二甲酸乙二酯樹脂中的磺基間苯二甲酸單元的共聚率(mol%)及碳數2~8的脂肪族二羧酸的共聚率(mol%)。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之芯鞘複合纖維，其滿足下述式(5)，10≦CMVR≦40…(5)其中，CMVR為較所述芯部及所述鞘部的主成分的樹脂中具有較高熔點的樹脂的熔點高出25℃的溫度下之具有較低熔點的樹脂的MVR(cm3/10min)。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之芯鞘複合纖維，其中與纖維軸為直角方向的截面形狀為三角、四角、中空或Y型。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之芯鞘複合纖維，其中所述單纖維纖度為3 dtex以下。
  11. 一種假撚加工紗，其包含如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述之芯鞘複合纖維。
  12. 一種假撚加工紗的製造方法，其於滿足以下(6)~(8)的條件下對如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述之芯鞘複合纖維進行假撚加工，(TL-20)≦TT≦(TL+30)……(6) K≦31000………………………………(7) 0.1cN/dtex≦TE≦0.2cN/dtex…(8)其中，TL表示所述芯部及所述鞘部的主成分的樹脂中具有較低熔點的樹脂的熔點、TT表示假撚溫度、K表示假撚係數、TE表示假撚張力，再者，所述假撚係數是由實施所述假撚加工的纖維的纖度與假撚數的關係所表示的係數，且由下述式所表示，假撚係數=假撚數(t/m)×(纖維的纖度(dtex)÷10×9)1/2。
  13. 一種織編物，其是由如申請專利範圍第1項或第2項所述之芯鞘複合纖維所構成，且通氧度為240cm3/cm2/s~350cm3/cm2/s、單位面積重量為220g/m2~300g/m2的織編物，並且滿足以下(E)及(F)的至少一者，(E)R值為24以下(F)紅外線穿透率為32%以下其中，R值是藉由遮熱性試驗所測定的溫度上升值(℃)。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之織編物，其中所述纖維中的二氧化鈦的含有率為1.4~2(wt%)，所述芯部與所述鞘部的體積比為1/2~1/10。
  15. 一種織編物，其是由如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述之芯鞘複合纖維所構成。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之織編物，其單位面積重量為40g/m2~400g/m2。
  17. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之織編 物，其是以如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述之芯鞘複合纖維作為表紗及/或裏紗而編成雙面織物。
  18. 一種織編物，其是由如申請專利範圍第11項所述之假撚加工紗所構成。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之織編物，其單位面積重量為40g/m2~400g/m2。
  20. 如申請專利範圍第18項或第19項所述之織編物，其是以如申請專利範圍第11項所述之假撚加工紗作為表紗及/或裏紗而編成雙面織物。
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