TWI612188B - 光澤抗起毬性丙烯酸纖維及其製造方法、紡紗及編織物 - Google Patents

光澤抗起毬性丙烯酸纖維及其製造方法、紡紗及編織物 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種光澤性、抗起毬性及觸感優異的0.5dtex~3.5dtex的丙烯酸纖維及其製造方法。該製造方法是將特定的丙烯腈系共聚物溶解於有機溶媒中而製成紡絲原液。自噴出孔將所述紡絲原液噴出至溶媒濃度為40質量%~60質量%、溫度為35℃~50℃的凝固浴中而製成凝固纖維束，在熱水中以延伸倍率2倍~3.8倍將所述凝固纖維束延伸，賦予油劑並加以乾燥後，在乾熱下以延伸倍率1.2倍~3倍進行延伸。在所述熱水中的延伸倍率與在所述乾熱下的延伸倍率的積S為4倍~6倍，進而進行熱緩和處理。

Description

光澤抗起毬性丙烯酸纖維及其製造方法、紡紗 及編織物
本發明是有關於一種具有優異的光澤、柔軟的觸感及抗起毬性(pill resistance)的丙烯酸纖維及其製造方法。
丙烯酸纖維具有柔軟的觸感、保溫性、形態穩定性、耐候性、染色性等優異的特徵，與尼龍纖維、聚酯纖維等合成纖維同樣地，多用於衣料品、室內裝飾領域。然而，含有該丙烯酸纖維的纖維製品存在有在穿著中容易起毬，編織物的外觀或觸感明顯受損而使商品價值降低的問題點。自先前起，於丙烯酸纖維中，要求對難以起毬的所謂抗起毬性進行改良。
另一方面，近年來，作為用來使衣料用製品的觸感更柔軟的手段，纖維的細纖度化正不斷發展，正進行使用細纖度纖維的商品開發，但通常有越為細纖度纖維越容易起毬的傾向，現狀是改良抗起毬性的期望正日益高漲。
另外，除了改良衣料品製品的觸感之外，有為了產生如絲綢般的高級感，而提高光澤性的提案。例如，在專利文獻1(日本專利特開平11-222716號公報)中提出，於單纖維纖度為6dtex~34dtex的粗纖度丙烯酸纖維中，藉由纖維剖面為扁平形狀，且纖維表面具有一定面積以上的平滑面而提高光澤性，或如專利文 獻2(日本專利特開2012-36512號公報)所揭示般，提出有在纖維剖面為圓形狀或近似圓形的橢圓形的外緣部具有向內側凹陷的彎曲部的形狀的光澤纖維。該些纖維均為單纖維纖度為6dtex以上的粗纖度纖維，或者為扁平或蠶豆型的剖面。
進而，於專利文獻3(日本專利特開2006-176937號公報)及專利文獻4(日本專利特開2008-38309號公報)中提出有含有抗起毬性的細纖度丙烯酸纖維的紡紗、及其製造方法。然而，其並非細纖度丙烯酸纖維並兼具抗起毬性與光澤性者。
於專利文獻5(日本專利特開2011-12363號公報)中，關於碳纖維前驅物丙烯酸纖維，提出有纖維表面的凹凸少、單纖維纖度為1.1dtex的丙烯酸纖維。然而，由於提高了碳纖維前驅物丙烯酸纖維的強度，因此結節強度、結節伸長率小。因此，碳纖維前驅物丙烯酸纖維在紡絲步驟中，纖維的折損多，故而無法形成紡紗。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平11-222716號公報
[專利文獻2]日本專利特開2012-36512號公報
[專利文獻3]日本專利特開2006-176937號公報
[專利文獻4]日本專利特開2008-38309號公報
[專利文獻5]日本專利特開2011-12363號公報
因此，本發明提供一種光澤性、抗起毬性及柔軟的觸感優異的0.5dtex以上且3.5dtex以下的丙烯酸纖維及其製造方法。
本發明的丙烯酸纖維的單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)為3nm以上且12nm以下，單纖維纖度為0.5dtex以上且3.5dtex以下。
本發明的丙烯酸纖維較佳為結節強度(cN/dtex)的值與結節伸長率(%)的值的積K為10以上且30以下。
本發明的丙烯酸纖維的單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)為3nm以上且12nm以下，結節強度(cN/dtex)的值與結節伸長率(%)的值的積K為10以上且30以下。
本發明的丙烯酸纖維較佳為單纖維纖度為0.5dtex以上且3.5dtex以下。
本發明的丙烯酸纖維較佳為單纖維表面的最大高低差(Ry)為40nm以上且150nm以下，30點平均粗糙度(Rz)為20nm以上且80nm以下，以及單纖維表面的凸部的頂點間距離(S)為800nm以上且1100nm以下。
本發明的丙烯酸纖維較佳為於單纖維表面上所存在的凹部中，在與纖維軸方向垂直的剖面上之深度為0.1μm以上的凹部為10個以下。
本發明的丙烯酸纖維較佳為含有92質量%以上且96.8 質量%以下的丙烯腈單元、2質量%以上且6質量%以下的乙烯基系單體單元、及0.2質量%以上且2.0質量%以下的含磺酸基的乙烯基單體單元，其中單纖維拉伸強度為1.8cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下，單纖維結節強度為1.0cN/dtex以上且1.8cN/dtex以下，單纖維結節伸長率為8%以上且20%以下。
本發明的丙烯酸纖維的製造方法是如下所述的丙烯酸纖維的製造方法：將含有92質量%以上且96.8質量%以下的丙烯腈單元、0.2質量%以上且2.0質量%以下的含磺酸基的乙烯基單體單元的丙烯腈系共聚物溶解於有機溶媒中，製成紡絲原液，以噴絲頭拉伸比(jet stretch)為0.4以上且2.2以下將所述紡絲原液自紡絲噴嘴的多個噴出孔噴出至溫度為35℃以上且50℃以下的凝固浴中而製成凝固纖維束，在80℃以上且98℃以下的熱水中將所述凝固纖維束以延伸倍率2倍以上且3.8倍以下進行延伸，賦予油劑並加以乾燥後，在乾熱延伸步驟中，將纖維溫度設為150℃以上且170℃以下，於乾熱下以延伸倍率為1.2倍以上且3倍以下進行延伸，使所述熱水延伸倍率與所述乾熱延伸倍率的積S成為4倍以上且6倍以下。
本發明的丙烯酸纖維的製造方法較佳為所述丙烯腈系共聚物進而含有2質量%以上且6質量%以下的乙烯基系單體單元，所述凝固浴的溶媒濃度為40質量%以上且60質量%以下，於乾熱延伸後進行熱緩和處理。
本發明的丙烯酸纖維的製造方法較佳為所述熱緩和處理的退 火處理溫度為120℃以上且135℃以下，纖維緩和率為5%以上且20%以下。
本發明的紡紗含有40質量%以上的所述丙烯酸纖維，紗支數以棉紗支數計為40支以上且70支以下。
本發明的紡紗較佳為含有10質量%以上且40質量%以下的纖維素系纖維。
本發明的編織物含有40質量%以上的所述紡紗，單位面積重量為150g/m2以上且230g/m2以下，抗起毬性能為4級以上。
本發明的編織物較佳為保溫率為15%以上且50%以下。
根據本發明，尤其是在貼身衣著等內衣的衣料用途中，可提供一種可獲得兼具柔軟的觸感、具有高級感的光澤性及良好的抗起毬性的纖維製品的丙烯酸纖維。
圖1是對中心線平均粗糙度(Ra)進行說明的單纖維表面的剖面圖。
圖2是對最大高度(Ry)進行說明的單纖維表面的剖面圖。
圖3是對30點平均粗糙度(Rz)進行說明的單纖維表面的剖面圖。
圖4是對局部頂端的間隔(S)進行說明的單纖維表面的剖面圖。
<丙烯酸纖維的聚合物組成>
構成本發明的丙烯酸纖維的共聚物較佳為將92質量%以上且96.8質量%以下的丙烯腈單元進行共聚合。若丙烯腈單元的共聚合率為92質量%以上，則容易獲得作為衣料用纖維所必需的纖維強度。
就該觀點而言，更佳為含有丙烯腈單元的共聚合率為95質量%以上。
另外，若丙烯腈單元的共聚合率為96.8質量%以下，則容易獲得充分的染色性或纖維強度、伸長率。
另外，較佳為將與丙烯腈具有共聚合性的乙烯基系單體單元的共聚合率設為3.0質量%以上且6.0質量%以下。若乙烯基系單體單元的共聚合率為該範圍內，則可獲得作為編織物製品而言充分的物性或染色性。
進而，所述共聚物較佳為將含磺酸基的乙烯基單體的共聚合率設為0.2質量%以上且2.0質量%以下。若所述含磺酸基的乙烯基單體的共聚合率為0.2質量%以上，則染色性容易變得良好，若為2.0質量%以下，則可減少成本的上升。
作為可與丙烯腈共聚合的乙烯基系單體，可列舉丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、或該些(甲基)丙烯酸酯類、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等。另外，作為含磺酸基的乙烯基單體，可較佳地使用烯丙 基磺酸、甲基丙烯磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、異戊二烯磺酸、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸或該些的金屬鹽類及胺鹽類等，但本發明並不限定於此處所列舉的單體。用以獲得此種丙烯腈系共聚物的聚合方法理想的是在水介質中實施的懸浮聚合法。
<丙烯酸纖維的單纖維纖度>
本發明的丙烯酸纖維的單纖維纖度較佳為0.5dtex以上且3.5dtex以下。通常，有若纖維變細則染色鮮明度降低的傾向，但本發明的丙烯酸纖維即便為1.2dtex以下，亦具有染色鮮明度。若所述單纖維纖度為0.5dtex以上，則容易表現出染色鮮明度的效果，若為3.5dtex以下，則在製成編織物時容易獲得柔軟的觸感。就該些觀點而言，所述單纖維纖度更佳為0.7dtex以上且2.0dtex以下，進而較佳為0.8dtex以上且1.2dtex以下。
<積K>
本發明的丙烯酸纖維較佳為結節強度(cN/dtex)的值與結節伸長率(%)的值的積K為10以上且30以下。該積K的值是本領域技術人員用來作為抗起毬性的指標的值。
若所述積K為10以上，則在紡絲步驟中將單纖維切細引起的飛花(fly)的產生變少，若為30以下，則抗起毬性變得良好。
就該觀點而言，所述積K更佳為12以上且25以下，進而較佳為14以上且20以下。
<單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)>
本發明的丙烯酸纖維由於纖維表面溝槽少，因此光澤性優異。本發明的丙烯酸纖維的單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)為3nm以上且12nm以下。若所述Ra為3nm以上，則在紡絲時輥與纖維間會產生摩擦，而變得不易產生輥上的滑動(slip)，故而較佳，若為12nm以下，則容易呈現出光澤，故而較佳。就該觀點而言，所述Ra更佳為4nm以上且10nm以下，進而較佳為5nm以上且9nm以下。
<最大高低差(Ry)、30點平均粗糙度(Rz)、凸部的頂點間距離(S)>
本發明的丙烯酸纖維較佳為單纖維表面的最大高低差(Ry)為40nm以上且150nm以下，30點平均粗糙度(Rz)為20nm以上且80nm以下，以及單纖維表面的凸部的頂點間距離(S)為800nm以上且1100nm以下。
若所述Ry為40nm以上，則纖維彼此會產生摩擦，就紡絲步驟中的製程通過性良好的方面而言較佳，若為150nm以下，則就容易產生正反射的方面而言較佳。就該觀點而言，所述Ry更佳為50nm以上且100nm以下，進而較佳為55nm以上且90nm以下。
另外，若所述Rz為20nm以上，則就紡絲時的通過性良好的方面而言較佳，若為80nm以下，則就光澤性提高的方面而言較佳。就該觀點而言，所述Rz更佳為30nm以上且65nm以下，進而較佳為35nm以上且50nm以下。
另外，若所述S為800nm以上，則就紡絲性的方面而言較佳，若為1100nm以下，則就纖維表面的凹凸個數少、不易產生漫反射的方面而言較佳。就所述觀點而言，所述S更佳為900nm以上且1000nm以下。
<纖維表面所具有的凹部個數>
進而，本發明的丙烯酸纖維較佳為於單纖維表面上所存在的凹部中，在與纖維軸方向垂直的剖面上之深度為0.1μm以上的凹部為10個以下。若該凹部的深度在藉由下文所述的方法對垂直於纖維軸方向的剖面進行觀察時，纖維表面的深度為0.1μm以上的凹部個數為10個以下，則光澤變得良好而較佳。若纖維表面具有深度為0.1μm以上的凹部，則會產生光的漫反射。若本發明的丙烯酸纖維在纖維剖面上的0.1μm以上的凹部為10個以下，則可減少光的漫反射，光澤不易降低，因此容易獲得光澤性。就所述觀點而言，更佳為0.1μm以上的凹部個數為5個以下。
為了減少纖維表面的凹凸，有效的是於在濕熱下延伸凝固纖維時降低延伸倍率。
本發明的丙烯酸纖維的單纖維拉伸強度就紡絲步驟等加工製程通過性的方面而言，較佳為1.8cN/dtex以上，更佳為2.0cN/dtex以上。所述拉伸強度的上限值並無特別限制，若為3.0cN/dtex便足夠。
本發明的丙烯酸纖維的單纖維結節強度較佳為1.0cN/dtex以上、1.8cN/dtex以下。
若所述結節強度為1.0cN/dtex以上，則紡絲步驟中的飛花的產生變少，加工製程通過性變得良好，若所述結節強度為1.8cN/dtex以下，則抗起毬性能容易變得良好。就該觀點而言，所述結節強度更佳為1.2cN/dtex以上且1.6cN/dtex以下，進而較佳為1.4cN/dtex以上且1.5cN/dtex以下。
本發明的丙烯酸纖維的單纖維結節伸長率就提高抗起毬性的觀點而言，較佳為8%以上且20%以下，更佳為15%以下。
<丙烯酸纖維的製造方法>
本發明的丙烯酸纖維可藉由濕式紡絲法或乾濕式紡絲法而獲得，就生產性或成本的方面而言，理想的是濕式紡絲法。
<共聚物組成>
本發明的丙烯酸纖維的製造方法較佳為使用含有92質量%以上且96.8質量%以下的丙烯腈單元、2質量%以上且6質量%以下的乙烯基系單體單元、及0.2質量%以上且2.0質量%以下的含磺酸基的乙烯基單體單元的丙烯腈系共聚物。
將所述丙烯腈系共聚物溶解於有機溶媒中而製成紡絲原液。
紡絲原液較佳為含有15質量%以上且30質量%以下的丙烯腈系共聚物、以及70質量%以上且85質量%以下的有機溶媒。若紡絲原液中的丙烯腈系共聚物濃度為15質量%以上且30質量%以下，則就斷線或生產性的方面而言，紡絲性良好而較佳。所述共聚物濃度就紡絲性的觀點而言，更佳為18%以上且25%以下。
作為所述有機溶劑，必須為二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸等有機溶劑。其中，就纖維製造中的生產性、所得的抗起毬性丙烯酸纖維的染色鮮明度與抗起毬性能的平衡的方面而言，較佳為二甲基乙醯胺。
將丙烯腈系共聚物溶解於有機溶媒中的溫度只要為40℃以上，則未溶解部分少，伴隨於此，可延長壓濾機等過濾設備中的過濾材料的使用期限，而且不會損害可紡性，故而較佳。另一方面，若所述溶解溫度為95℃以下，則共聚物不易變色，故而較佳。
另外，將丙烯腈系共聚物溶解於有機溶媒中後的紡絲原液的溫度較佳為40℃以上且95℃以下。若為40℃以上且95℃以下，則不會損害紡絲原液的可紡性、且不存在由低黏度引起的噴嘴壓上升、紡絲原液的凝膠化等，紡絲性良好。
<凝固浴溫度>
繼而，自紡絲噴嘴的多個噴出孔將該紡絲原液噴出至溶劑濃度為40質量%以上且60質量%以下、溫度為35℃以上且50℃以下的凝固浴中而製成凝固纖維束。
若溶劑濃度及溫度的範圍為所述的範圍，則凝固不會過於迅速，纖維表面的凹部褶皺容易變少。
<噴絲頭拉伸比、熱水延伸倍率、乾熱延伸倍率、延伸倍率積>
自紡絲噴嘴的噴出孔噴出時的噴絲頭拉伸比較佳為0.4以上 且2.2以下。所謂噴絲頭拉伸比是凝固絲的捲取速度除以噴出線速度而得的值。
若該噴絲頭拉伸比為0.4以上且2.2以下，則就紡絲浴中的斷線少、紡絲性良好的方面而言較佳。就所述觀點而言，所述噴絲頭拉伸比更佳為0.6以上且2.0以下。
進而，在熱水中以延伸倍率2倍以上且4倍以下將所述凝固纖維束延伸，賦予油劑並加以乾燥後，在乾熱下以延伸倍率1.2倍以上且3倍以下進行延伸，將在所述熱水中的延伸倍率與在所述乾熱下的延伸倍率的積S設為4倍以上且6倍以下。
若在乾熱下的延伸倍率為1.2倍以上，則纖維表面的凹部被拉伸，平滑面增加，光澤性提高，故而較佳。若為3倍以下，則就抗起毬性變得良好、由紡絲引起的斷線減少的方面而言較佳。
就減少纖維表面的凹部、提高光澤性的方面而言，在乾熱下的延伸倍率更佳為1.5以上，進而較佳為1.7以上。另外，就製程通過性的方面而言，較佳為2倍以下。
另外，若所述積S為4倍以上且6倍以下，則就紡絲等的通過性良好、具有適度的纖維強度的方面而言較佳。另外，抗起毬性能容易變得良好。所述積S更佳為4.5倍以上且5.5倍以下。
<熱水溫度、乾熱延伸的纖維溫度>
在所述熱水中進行延伸時的熱水的溫度較佳為80℃以上且98℃以下。若為該範圍，則在熱水中進行延伸時可減少切斷纖維。
另外，在乾熱下進行延伸時的纖維溫度較佳為150℃以 上且170℃以下。若為150℃以上，則變得容易拉伸纖維表面的褶皺，若為170℃以下，則可減少由熱引起的變色，在乾熱下進行延伸時可減少切斷纖維。
作為於在乾熱下進行延伸時加熱纖維束的手段，可列舉利用加熱輥、利用加熱板的接觸加熱、藉由熱風進行加熱的非接觸加熱。其中，就可有效率地進行加熱的方面而言，加熱纖維束的手段較佳為加熱輥。
另外，在藉由加熱輥進行加熱的情形時，以加熱輥的溫度和纖維束與加熱輥接觸的時間進行適當設定即可。較佳為藉由多個加熱輥對纖維束的兩面進行加熱。
加熱輥的溫度較佳為150℃以上且190℃以下。若所述溫度為190℃以下，則可減少纖維由熱引起的變色。
將經乾熱延伸的纖維束捲縮而收納於容器中。
經熱水延伸的纖維的膨潤度較佳為處於80%以上且130%以下的範圍。若膨潤度為80%以上且130%以下，則就乾燥性或生產性良好的方面而言較佳，纖維表面的褶皺容易變少。
<熱緩和處理>
最後以纖維的熱收縮率成為5%以上且20%以下的方式進行熱緩和處理而製成丙烯酸纖維。熱緩和條件根據纖維的熱收縮率而規定，若纖維的熱收縮為5%以上且20%以下，則就成為可保持抗起毬性的結節強度及結節伸長率的方面而言較佳。
所謂所述熱收縮率是在熱緩和處理前後纖維束收縮的比率。
進行熱緩和的溫度設為120℃以上且135℃以下。若所述溫度為120℃以上，則就可獲得良好的紡絲時的梳棉機通過性、單纖維強度及單纖維伸長率的方面而言較佳，若為135℃以下，則就可獲得抗起毬性良好的單纖維的方面而言較佳。
將藉由如以上的製造方法獲得的本發明的丙烯酸纖維束藉由切割機切斷成短纖維後進行紡絲。紡紗的構成可將本發明的丙烯酸纖維設為100%，亦可與其他纖維、例如通常的丙烯酸纖維、聚酯纖維、尼龍纖維、人造絲纖維等合成纖維或化學纖維、棉、羊毛、絹絲等天然纖維進行混紡而製成紡紗。
<紡紗的纖維構成>
本發明的紡紗較佳為將紡紗中所含的本發明的丙烯酸纖維的含有率設為40質量%以上。若所述含有率為40質量%以上，則容易表現出本發明的丙烯酸纖維的光澤性、抗起毬性能。就該觀點而言，所述含有率更佳為60質量%以上，進而較佳為80質量%以上。
<紡紗的紗支數>
本發明的紡紗較佳為紡紗的紗支數以棉紗支數計為40支以上且70支以下。若所述紗支數為40支以上，則藉由本發明的丙烯酸纖維的細纖度的效果而容易使布帛變得柔軟。另外，若為70支以下，則容易獲得使用紡紗時所必需的強度。
紡紗的紗線不勻度的CV%較佳為11.5以下。若所述CV%為11.5%以下，則編織物的外觀漂亮，光澤性提高。所述CV%更佳 為11以下，進而較佳為10以下。
<纖維素系纖維的混合率>
本發明的紡紗較佳為纖維素系纖維的含有率為10質量%以上且40質量%以下。若纖維素系纖維的含有率為10質量%以上，則就吸濕放熱性提高的方面而言較佳，若為40質量%以下，則就抗起毬性及保溫性變得良好的方面而言較佳。
<編織物的紗構成>
本發明的編織物較佳為所述紡紗的含有率為40質量%以上。若所述含有率為40質量%以上，則容易獲得編織物的光澤性、抗起毬性的效果。就所述觀點而言，更佳為50質量%以上，進而較佳為60質量%以上。
<編織物的單位面積重量>
本發明的編織物較佳為單位面積重量為150g/m2以上且230g/m2以下。若所述單位面積重量為150g/m2以上，則編織物具有強度而變得不易破損，若為220g/m2以下，則作為貼身衣著而言輕便，可獲得柔軟的編織物。
<抗起毬性>
本發明的編織物較佳為抗起毬性能為4級以上。若抗起毬性能為4級以上，則起毬少，可使編織物的外觀漂亮。所述抗起毬性能更佳為4.5級以上。
<保溫性>
本發明的編織物較佳為保溫性為15%以上且50%以下。若所 述保溫性為15%以上，則作為貼身衣著而言可保暖，若為50%以下，則不會過熱。
[實施例]
使用以下的實施例對本發明的丙烯酸纖維進行說明。
(纖維表面的凹凸測定方法)
本發明的丙烯酸纖維的凹凸的深度可藉由以下的中心線平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)、30點平均粗糙度(Rz)及局部頂端的間隔(S)所表示。該些可藉由使用雷射顯微鏡進行測定。
圖1~圖4是示意性表示構成本發明的丙烯酸纖維的單纖維的垂直於纖維長度方向的剖面的單纖維表面的剖面形狀的圖。
(單纖維表面的中心線平均粗糙度<Ra>)
所謂單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)是如圖1所示，自粗糙度曲線沿其中心線m的方向選取基準長度L，將自選取部分的中心線m至測定曲線的偏差的絕對值進行合計，求出平均值，並以奈米(nm)表示該值而得者。
(單纖維表面的最大高度<Ry>)
所謂單纖維表面的最大高度(Ry)是如圖2所示，自粗糙度曲線沿其中心線m的方向選取基準長度L，求出選取部分中的最高的峰線與中心線m的間隔Rp及最低的谷線與中心線m的間隔Rv的合計值(Rp+Rv)，並以奈米(nm)表示該值而得者。
(單纖維表面的30點平均粗糙度<Rz>)
所謂單纖維表面的30點平均粗糙度(Rz)是指如圖3所示， 自粗糙度曲線沿其平均線的方向選取基準長度，求出自該選取部分的平均線沿縱向倍率的方向所測定的自最高的頂端至第15個的頂端的標高(Yp)的絕對值的平均值、與自最低的谷底至第15個的谷底的標高(Yv)的絕對值的平均值的和，並以奈米(nm)表示該值而得者。
(單纖維表面的凸部的頂點間距離<S>)
所謂單纖維表面的凸部的頂點間距離(S)是如圖4所示，自粗糙度曲線沿其中心線m的方向選取基準長度L，求出對應於相鄰的局部頂端間的平均線的長度，並以奈米(nm)表示該多個局部頂端間的平均值。
(強度及伸長率、結節強度及結節伸長率)
依照JIS L1015進行測定。
(纖維剖面的深度0.1μm以上的凹部個數的測定)
對200根以上且300根以下的本發明的丙烯酸纖維吹乾燥器的熱風，將纖維的收縮拉伸並裝入管中。此處，所述聚乙烯管使用僅於周方向上收縮者。
繼而，藉由未使用的剃刀刀片將裝有本發明的丙烯酸纖維的所述聚乙烯管沿大致垂直於軸方向的方向切斷，而切成約2mm的長度。
藉由雙面膠帶將所述經切斷的面中的一面固定在台上，使用低溫離子濺鍍裝置(日本電子股份有限公司製造，JFC1100)，在1200V、5mA、8分鐘的條件下，對位於切斷面的另一面的作為 觀察面的本發明的丙烯酸纖維的切斷面蒸鍍金而製作樣品。
使用掃描式電子顯微鏡(飛利浦(Philips)公司，型號XL-20)，以倍率5000倍對所述樣品的纖維的剖面進行拍攝後，自拍攝圖像中確定1個纖維表面所具有的凹部，以自連結位於該凹部兩側的凸部的切線向凹部垂直劃下的線的最長的長度作為凹部的深度，對纖維剖面中的深度為0.1μm以上的凹部的深度及其個數進行計數。對3個纖維剖面進行測定，以其平均值作為纖維剖面的深度0.1μm以上的凹部個數。
(光澤性評價)
光澤性是以如下方式進行評價。
分別使用100%的實施例1、實施例2及比較例1的丙烯酸纖維，製成相同條件的紡紗，在相同的條件下製作布帛，以目視對光澤性進行比較評價。
○：光澤性良好、×：光澤性差。
(實施例1)
將含有丙烯腈95%、乙酸乙烯酯4.4%、甲基丙烯磺酸鈉0.6%的還原黏度為1.8的丙烯腈系共聚物溶解於二甲基乙醯胺中，從而獲得共聚物濃度為24%、在50℃下的黏度為200泊的紡絲原液。
自孔徑為0.045mm的多個噴出孔將該紡絲原液噴出至二甲基乙醯胺濃度為56%、溫度為41℃的凝固液中而製成纖維狀，在98℃的熱水中一面將溶媒洗淨一面實施2.5倍的延伸。繼 而使油劑附著於其上，藉由表面溫度設定為150℃的多根加熱輥加以乾燥，進而藉由180℃的加熱輥進行加熱，使纖維溫度成為160℃，在空氣中延伸為2倍，使其捲縮後，抖落至容器中。
進而，以纖維束的熱收縮率成為7%以上且9%以下的方式進行熱緩和處理，而獲得單纖維纖度為1.0dtex的纖維。將其條件示於表1，將其結果示於表2。
該纖維的結節強度(cN/dtex)的值與結節伸長率(%)的值的積K為15.9，為抗起毬性良好的值。另外，深度為0.1μm以上的凹部的個數為2個，光澤性優於比較例。
(實施例2)
除了變更濕熱延伸倍率、乾熱延伸倍率以外，以與實施例1同樣的方式進行紡絲。將其條件示於表1，將其結果示於表2。
其結果為，結節強度(cN/dtex)的值與結節伸長率(%)的值的積K為16.6，為抗起毬性良好的值。另外，深度為0.1μm以上的凹部的個數為4個，光澤性優於比較例。
(實施例3~實施例11)
除了如表1所示般變更丙烯酸纖維的製造條件以外，以與實施例1同樣的方式製造丙烯酸纖維。將該丙烯酸纖維的物性示於表1。
(比較例1)
不進行乾熱延伸，提高熱水延伸的倍率，並將總延伸倍率設為相同，除此以外，以與實施例1同樣的方式製造丙烯酸纖維。 將其條件示於表1，將其結果示於表2。
其結果為，結節強度(cN/dtex)的值與結節伸長率(%)的值的積K為25.7，雖然具有抗起毬性，但與本發明的丙烯酸纖維相比並非良好的值。另外，深度為0.1μm以上的凹部的個數為15個，光澤性差。
(比較例2)
不進行乾熱延伸，提高熱水延伸的倍率，並將總延伸倍率設為相同，除此以外，以與實施例3同樣的方式製造丙烯酸纖維。將其條件示於表1，將其結果示於表2。
其結果為，結節強度(cN/dtex)的值與結節伸長率(%)的值的積K為20，雖然具有抗起毬性，但與本發明的丙烯酸纖維相比並非良好的值。另外，光澤性差。
(比較例3)
在日本專利特開2013-209771所記載的製造碳纖維前驅物用丙烯酸纖維的條件下製造丙烯酸纖維。將其條件示於表1，將其結果示於表2。
碳纖維前驅物用丙烯酸纖維的結節強度與結節伸長率的積K低，為在紡絲時會折損而無法進行紡絲的物性。
(比較例4)
依照日本專利特開平11-222716所記載的製造光澤性纖維的條件製造單纖維纖度為22dtex、扁平率為22的丙烯酸纖維。將其條件示於表1，將其結果示於表2。
雖然積K為顯示出抗起毬性的範圍，但纖度粗，觸感差，因此不適於衣料用途。
Figure TWI612188BD00001
(實施例12)
將實施例1的丙烯酸纖維70質量%與超細莫代爾(Micro Modal)(蘭精(Lenzing)公司製造，1.0dtex)30質量%進行混棉，而製造紗支數以棉紗支數計為50支、撚數為873t/m的紡紗。將其物性示於表2。
(實施例13)
將實施例1的丙烯酸纖維設為100質量%，製造紗支數以棉紗支數計為60支、撚數為1139t/m的紡紗。將其物性示於表2。
(實施例14、實施例15)
除了如表2所示般變更紗支數以外，以與實施例13同樣的方式獲得紡紗。將其物性示於表2。
(實施例16)
將實施例11的丙烯酸纖維設為100質量%，製造紗支數以棉紗支數計為40支、撚數為820t/m的紡紗。將其物性示於表2。
(比較例5)
將比較例1的丙烯酸纖維70質量%與超細莫代爾(Micro Modal)(蘭精(Lenzing)公司製造，1.0dtex)30質量%進行混棉，製造紗支數以棉紗支數計為50支、撚數為900t/m的紡紗。將其物性示於表2。
與實施例12相比，其紗線不勻度較大。
另外，在捲繞至紗筒的狀態下以目視比較實施例12的紡紗與比較例5的紡紗，結果可確認到實施例12的紡紗具有光澤。
(比較例6)
將比較例1的丙烯酸纖維設為100質量%，製造紗支數以棉紗支數計為60支、撚數為1139t/m的紡紗。將其物性示於表2。
與實施例13相比，其紗線不勻度較大。
(比較例7、比較例8)
除了如表2所示般變更紗支數以外，以與比較例6同樣的方式獲得紡紗。將其物性示於表2。
(比較例9)
將比較例2的丙烯酸纖維設為100質量%，製造紗支數以棉紗支數計為40支、撚數為820t/m的紡紗。將其物性示於表2。
以目視對實施例13~實施例16的紡紗及分別對應於該等實施例的比較例6~比較例9的紡紗的捲繞至紗筒的狀態進行比較，結果可確認到各實施例的紡紗具有光澤。
(實施例17)
使用實施例15的紡紗，以14G製作天竺組織的橫編織物。單位面積重量為210g/m2，抗起毬性能為4.5級，保溫性為45.1%。
(比較例10)
使用比較例8的紡紗，以14G製作天竺組織的橫編織物。單位面積重量為210g/m2，抗起毬性能為4.5級，保溫性為44.9%。
然而，與實施例17相比光澤性差。
Figure TWI612188BD00002
Figure TWI612188BD00003

Claims (14)

  1. 一種丙烯酸纖維，其為短纖維，單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)為3nm以上且12nm以下，單纖維纖度為0.5dtex以上且3.5dtex以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的丙烯酸纖維，其結節強度(cN/dtex)的值與結節伸長率(%)的值的積K為10以上且30以下。
  3. 一種丙烯酸纖維，其單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)為3nm以上且12nm以下，結節強度(cN/dtex)的值與結節伸長率(%)的值的積K為10以上且30以下。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的丙烯酸纖維，其單纖維纖度為0.5dtex以上且3.5dtex以下。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的丙烯酸纖維，其單纖維表面的最大高低差(Ry)為40nm以上且150nm以下，30點平均粗糙度(Rz)為20nm以上且80nm以下，以及單纖維表面的凸部的頂點間距離(S)為800nm以上且1100nm以下。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的丙烯酸纖維，其中於單纖維表面上所存在的凹部中，在與纖維軸方向垂直的剖面上之深度為0.1μm以上的凹部為10個以下。
  7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的丙烯酸纖維，其含有92質量%以上且96.8質量%以下的丙烯腈單元、 2質量%以上且6質量%以下的乙烯基系單體單元、及0.2質量%以上且2.0質量%以下的含磺酸基的乙烯基單體單元，其中單纖維拉伸強度為1.8cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下，單纖維結節強度為1.0cN/dtex以上且1.8cN/dtex以下，單纖維結節伸長率為8%以上且20%以下。
  8. 一種丙烯酸纖維的製造方法，其是將含有92質量%以上且96.8質量%以下的丙烯腈單元、及0.2質量%以上且2.0質量%以下的含磺酸基的乙烯基單體單元的丙烯腈系共聚物溶解於有機溶媒中，製成紡絲原液，以噴絲頭拉伸比為0.4以上且2.2以下將所述紡絲原液自紡絲噴嘴的噴出孔噴出至溫度為35℃以上且50℃以下的凝固浴中而製成凝固纖維束，在80℃以上且98℃以下的熱水中將所述凝固纖維束以延伸倍率為2倍以上且3.8倍以下進行延伸，賦予油劑並加以乾燥後，將纖維溫度設為150℃以上且170℃以下，於乾熱下以延伸倍率為1.2倍以上且3倍以下進行延伸，在所述熱水中的延伸倍率與在所述乾熱下的延伸倍率的積S為4倍以上且6倍以下。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的丙烯酸纖維的製造方法，其中所述丙烯腈系共聚物進而含有2質量%以上且6質量%以下的乙烯基系單體單元，所述凝固浴的溶媒濃度為40質量%以上且60質量%以下，於乾熱延伸後進行熱緩和處理。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項所述的丙烯酸纖維的製造方法，其中所述熱緩和處理溫度為120℃以上且135℃以下， 纖維緩和率為5%以上且20%以下。
  11. 一種紡紗，其含有40質量%以上的如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的丙烯酸纖維，且紗支數以棉紗支數計為40支以上且70支以下。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的紡紗，其含有10質量%以上且40質量%以下的纖維素系纖維。
  13. 一種編織物，其含有40質量%以上的如申請專利範圍第11項或第12項所述的紡紗，且單位面積重量為150g/m2以上且230g/m2以下，抗起毬性能為4級以上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的編織物，其保溫率為15%以上且50%以下。
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