TWI720200B - 高熱收縮性聚醯胺纖維及使用其之混纖絲及編織物 - Google Patents

高熱收縮性聚醯胺纖維及使用其之混纖絲及編織物 Download PDF

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Abstract

本發明係提供一種編織物，其係具有高密度感、膨脹感及柔軟感。本發明所提供之高熱收縮性聚醯胺纖維，係玻璃轉移溫度(Tg)：85~95℃、沸水收縮率(B)：30~50%、熱收縮應力(H)：0.20cN/dtex以上。

Description

高熱收縮性聚醯胺纖維及使用其之混纖絲及編織物
本發明係關於具有高熱收縮性的聚醯胺纖維及使用其之混纖絲及編織物。
近年，使用截至目前之纖維中所未發現之特殊纖維的織物等縫製物品之開發正活躍進展中。其中，利用經賦予高收縮性之纖維的例子為數眾多，例如由2種不同熱收縮性的纖維混合之混纖絲；以及將高熱收縮性原紗施行織造後，利用沸水、蒸氣等施行熱處理，使具蓬鬆性、膨脹感，而改良手感、表面特性的織物開發已有多數例。
作為經賦予高收縮性之纖維的代表例，係有如高收縮性聚酯纖維，但因為聚酯纖維相較於聚醯胺纖維，具有楊氏模數較高的特性，因而經施行熱處理而使收縮後的手感堅硬，就衣料用途的舒適性會有問題出現。另一方面，聚醯胺纖維的楊氏模數低、能獲得柔軟手感，且具有耐磨損性等優異特性，因而頗適用於衣料用途，但為能更進一步賦予機能，便有針對高收縮性聚醯胺纖維進行大量之開發。
例如專利文獻1所揭示的高收縮性聚醯胺纖維，係由結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺構成，且沸水收縮率達35%以上。又，專利文獻2所揭示的高收縮性聚醯胺纖維，係由結晶性聚醯胺 與非晶性聚醯胺構成，且沸水收縮率達15%以上。又，專利文獻3所揭示的高收縮性聚醯胺纖維，係熱收縮應力為220~400mg/d。又，專利文獻4所揭示的高收縮性聚醯胺纖維，係熱收縮應力達0.15cN/dtex以上。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平4-2814號公報
專利文獻2：日本專利特開平3-64516號公報
專利文獻3：日本專利特開2000-73231號公報
專利文獻4：日本專利特開2007-100270號公報
然而，專利文獻1、2所揭示的高收縮性聚醯胺纖維，雖具有較高的沸水收縮率，但因為收縮應力較小，因而即便對由該聚醯胺纖維施行織造、編織的編織物施行熱處理，仍未充分收縮，無法獲得具膨脹感的高密度織物。
專利文獻3、4所揭示的高收縮性聚醯胺纖維，雖具有較高的熱收縮應力，但因為玻璃轉移溫度(Tg)接近室溫，因而若在編織物等未對該聚醯胺纖維施加張力之狀態下保管，則隨時間經過會出現熱收縮應力降低，即便對由該聚醯胺纖維施行織造、編織的編織物施行熱處理，但因為收縮應力較小，因而未充分收縮，無法獲得具膨脹感的高密度織物。
此處，本發明係為解決上述問題而完成，課題在於提 供：具有熱收縮應力(H)與沸水收縮率(B)較高收縮特性之高熱收縮性的聚醯胺纖維；以及藉此使用至少其中一部分係使用高熱收縮性聚醯胺纖維之具有蓬鬆性之混纖絲，且至少其中一部分係使用具高熱收縮性之聚醯胺纖維及/或混纖絲的編織物，其係具有膨脹感、柔軟感的高密度編織物。
為達成上述目的，本發明的高熱收縮性聚醯胺纖維具有如下構成。
(1)一種高熱收縮性聚醯胺纖維，係玻璃轉移溫度(Tg)：85~95℃、沸水收縮率(B)：25~50%、熱收縮應力(H)：0.20cN/dtex以上。
(2)如(1)所記載的高熱收縮性聚醯胺纖維，其中，總纖度係5~80dtex，單絲纖度係0.9~3.0dtex。
(3)一種混纖絲，係至少其中一部分使用(1)或(2)所記載之高熱收縮性聚醯胺纖維。
(4)一種編織物，係至少其中一部分使用(1)或(2)所記載之高熱收縮性聚醯胺纖維及/或(3)所記載之混纖絲。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維係熱收縮應力(H)、沸水收縮率(B)均較高且收縮特性優異，且玻璃轉移溫度(Tg)高，不會有經時熱收縮應力降低，因而藉由該高熱收縮性聚醯胺纖維，至少其中一部分使用高熱收縮性聚醯胺纖維的混纖絲具有蓬鬆性，至少其中一部分使用具高熱收縮性聚醯胺纖維及/或混纖絲的編織物，可成為具膨脹感、柔軟感的高密度編織物。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維係由結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺構成的纖維。
結晶性聚醯胺係形成結晶、具有熔點的聚醯胺，所謂烴基經由醯胺鍵結連結於主鏈的聚合物，可舉例如：聚癸醯胺、聚六亞甲基己二醯胺、聚六亞甲基葵二醯胺、聚四亞甲己二醯胺、1,4-環己二甲胺與線狀脂肪族二羧酸的縮合聚合型聚醯胺等、以及該等的共聚合體或該等的混合物。其中，就從容易呈現均勻系統、顯現安定機能的觀點，較佳係使用同元的聚醯胺。
結晶性聚醯胺較佳係由二胺類、二元酸類構成，具體的二胺類係可舉例如：丁二胺、己二胺、壬二胺、十一烷二胺、十二亞甲基二胺、2,2,4-三甲基己二胺、2,4,4-三甲基己二胺、雙(4,4'-胺基環己基)甲烷、間苯二甲胺等。二元酸類係可舉例如：戊二酸、庚二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酮酸、十二烷二酮酸、十六烷二酮酸、十六碳烯二酮酸、廿烷二酮酸、3-氧戊二酸(diglycolic acid)、2,2,4-三甲基己二酸、伸苯二甲基二羧酸、1,4-環己烷二羧酸等。本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維所使用的結晶性聚醯胺係可為任一者，但就從兼顧製造成本、纖維強度保持之觀點，較佳係聚癸醯胺、聚六亞甲基己二醯胺。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的非結晶性聚醯胺，係未形成結晶、且未具熔點的聚醯胺，可例如：異酞酸/對酞酸/己二胺的縮聚體、異酞酸/對酞酸/己二胺/雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷的縮聚體、異酞酸/2,2,4-三甲基己二胺/2,4,4-三甲基己二胺的 縮聚體、對酞酸/2,2,4-三甲基己二胺/2,4,4-三甲基己二胺的縮聚體、異酞酸/對酞酸/2,2,4-三甲基己二胺/2,4,4-三甲基己二胺的縮聚體、異酞酸/雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷/ω-十二內醯胺的縮聚體、對酞酸/雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷/ω-十二內醯胺的縮聚體等。又，構成該等縮聚體的對酞酸成分及/或異酞酸成分之苯環，亦包含被烷基或鹵原子取代者。又，該等非晶性聚醯胺係可為1種、亦可併用2種以上。本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維所使用的非晶性聚醯胺，就從具有高玻璃轉移溫度(Tg)的觀點，較佳係異酞酸/對酞酸/己二胺的縮聚體。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維中，結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺的重量比率係結晶性聚醯胺/非晶性聚醯胺=90/10~50/50。若非晶性聚醯胺的重量比率未滿10重量%時，熱收縮應力(H)與沸水收縮率(B)的收縮特性變小，當製作混纖絲時，即便施行熱處理仍不易出現絲長差，無法獲得充分之蓬鬆性，又當製作織物時，即便施行熱處理，仍不會充分收縮，無法獲得具膨脹感、柔軟感的高密度織物。又，若非晶性聚醯胺的重量比率超過50重量%，則欠缺牽絲性，無法安定製紗。所以，較佳係結晶性聚醯胺/非晶性聚醯胺=80/20~60/40、更佳係70/30~60/40。
此處所謂「重量比率」係測定高熱收縮性聚醯胺纖維的質子NMR，從源自形成醯胺鍵之羧基α位氫的訊號(通常3ppm附近)之尖峰面積(A)、與源自芳香族烴的訊號(通常7ppm附近)之尖峰面積(B)，求取結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺的重複比(A=結晶性聚醯胺重複數×2+非晶性聚醯胺重複數×2、B=非晶性聚醯胺重複數×4)。針對相同的高熱收縮性聚醯胺纖維，施行質量分析，而測定 聚醯胺重複單位的質量數。從所求得重複比、與各自聚醯胺重複單位質量數的乘積，計算出重量比率。
再者，在高熱收縮性聚醯胺纖維中，視需要亦可添加例如：顏料、熱穩定劑、抗氧化劑、耐候劑、難燃劑、可塑劑、離型劑、滑劑、發泡劑、抗靜電劑、成形性改良劑、強化劑等。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維係結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺相互相溶的互溶系統。互溶系統與不互溶系統的判斷係在3000倍的TEM觀察結果中，若有觀察到具直徑10nm以上分散相的海島之相分離構造時便判定為「不互溶系統」，若未觀察到具直徑10nm以上分散相的海島相分離構造時便判定為「互溶系統」。互溶系統中，藉由在形成纖維構造時，形成非晶性聚醯胺糾結於結晶性聚醯胺，便在結晶性聚醯胺的非晶部形成高應變帶，便可顯現出所需的沸水收縮率(B)與熱收縮應力(H)。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的玻璃轉移溫度(Tg)係85~95℃。本發明之高熱收縮應力聚醯胺纖維的玻璃轉移溫度(Tg)係結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺的反應性指標，依存於纖維形成構造時，在結晶性聚醯胺的非晶部所生成高應變帶之形成。藉由將玻璃轉移溫度(Tg)設定在該範圍內，即便該聚醯胺纖維在未施加張力狀態下保管，仍可顯現出所需的經時熱收縮應力(H2)。若玻璃轉移溫度(Tg)未滿85℃時，因為在結晶性聚醯胺的非晶部所生成之高應變帶被緩和，因而若該聚醯胺纖維在未施加張力狀態下保管，便無法獲得所需的經時熱收縮應力(H2)。若玻璃轉移溫度(Tg)超過95℃，則非晶性聚醯胺與結晶性聚醯胺的反應過度，導致結晶尺寸變小，因而雖初期的熱收縮應力(H)高，但若該聚醯胺纖維在未施加 張力狀態下保管，便無法獲得所需的經時熱收縮應力(H2)。高熱收縮性聚醯胺纖維的玻璃轉移溫度(Tg)較佳係87~93℃。高熱收縮性聚醯胺纖維的經時熱收縮應力(H2)較佳係0.20cN/dtex以上、更佳係0.25cN/dtex以上、特佳係0.30cN/dtex以上。又，若熱收縮應力過高，則在製作織物時，收縮的功率過高，導致織物交錯點的孔過度堵塞，因而造成摩擦變弱，容易發生起絨、毛球等，故會有所獲得織物品質降低的傾向。所以，高熱收縮性聚醯胺纖維的經時熱收縮應力(H2)上限較佳係0.50cN/dtex。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的沸水收縮率(B)係25~50%。藉由設在該範圍內，在製作混纖絲時，當利用沸水、蒸氣等施行熱處理之際，會因與不同收縮特性纖維間之收縮差，而出現絲長差，便可獲得蓬鬆的混纖絲。又，製作織物之際，當利用沸水、蒸氣等施行熱處理之際，可獲得充分收縮、具膨脹感的高密度織物。若沸水收縮率(B)未滿25%時，在製作混纖絲之際，即便施行熱處理仍不易出現絲長差，導致無法獲得充分的蓬鬆性，且在製作織物之際，即便施行熱處理仍不會充分收縮，導致無法獲得具膨脹感、柔軟感的高密度織物。若沸水收縮率(B)超過50%，則在製作織物之際，於施行熱處理時，尺寸變化過大、織物密度過密、手感變堅硬、且膨脹感、柔軟感較差，此外，在織物交錯點的孔遭堵塞而發生斑點、產生收縮斑，因而所獲得織物的品質差。高熱收縮性聚醯胺纖維的沸水收縮率(B)較佳係30~45%。此處「沸水收縮率(B)」係將纖維試料形成50cm的環，施加纖度的1/30(g)之初荷重，求取長度A，接著在無施加狀態下，於沸水中浸漬30分鐘後，自然乾燥，再度施加纖度的1/30(g)之初荷重並求取長度B，依照下式 計算出沸水收縮率(B)。
沸水收縮率(B)(%)=[(A-B)/A]×100
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的熱收縮應力(H)係達0.20cN/dtex以上。此處所謂「熱收縮應力(H)」係指使用Kanebo Engineering公司製KE-2型熱收縮應力測定機，將欲測定的纖維絲線連結成周長16cm的環，施加絲線纖度(丹尼)的1/30g之初荷重，測定當依升溫速度100℃/分使溫度變化時的荷重，測定所獲得之熱應力曲線的尖峰值(最大值)，並設為熱收縮應力(cN/dtex)。藉由將高熱收縮性聚醯胺纖維的熱收縮應力(H)設在該範圍內，於製作混纖絲時，當利用沸水、蒸氣等施行熱處理之際，藉由不同收縮特性之纖維進行拘縮而收縮，便可獲得更蓬鬆的混纖絲。又，製作織物之際，當利用沸水、蒸氣等施行熱處理時，不同收縮特性纖維進行絲拘縮而充分收縮，便可獲得更具膨脹感、柔軟感的高密度織物。若熱收縮應力(H)未滿0.20cN/dtex時，在製作混纖絲之際，即便施行熱處理但熱收縮應力(H)仍不足，不易顯現出絲長差，在無法獲得充分的蓬鬆性，又，在製作織物之際，即便施行熱處理，仍不會均勻收縮而發生收縮斑，導致無法獲得具膨脹感的密度織物。高熱收縮性聚醯胺纖維的熱收縮應力(H)較佳係0.25cN/dtex以上、更佳係0.30cN/dtex以上。又，若熱收縮應力過高，則當製作織物之際，收縮的功率過高、織物交錯點的孔過度堵塞，因而摩擦變弱，容易發生起絨、毛球等，故而會有所獲得之織物品質降低的傾向。所以，高熱收縮性聚醯胺纖維的熱收縮應力(H)上限較佳係0.50cN/dtex。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的重點在於：沸水收縮率(B)與熱收縮應力(H)係依上述範圍顯現出收縮特性。即，重點 在於同時滿足：利用沸水、蒸氣等施行熱處理時，表示尺寸變化的沸騰收縮率(B)與表示收縮功率(力)的熱收縮應力(H)。藉由將沸水收縮率(B)與熱收縮應力(H)設定在上述範圍內，當製作至少其中一部分含有高熱收縮性聚醯胺纖維的混纖絲時，藉由利用沸水、蒸氣等施行熱處理，便可顯現出與不同收縮特性纖維間之絲長差，藉由使不同收縮特性纖維更進一步拘縮收縮，便可獲得更蓬鬆的混纖絲。又，製作織物時，藉由利用沸水、蒸氣等施行熱處理，使不同收縮特性纖維進行絲拘縮而充分收縮，便可獲得更具膨脹感、柔軟感的高密度織物。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的總纖度較佳係5~80dtex。特別係就從使用為運動服飾、羽絨外套、外襯及內襯用底布時的布帛強度與輕量性觀點，更佳係8~50dtex、特佳係8~40dtex。又，高熱收縮性聚醯胺纖維的單絲纖度較佳係0.9~3.0dtex。特別係從使用為運動服飾、羽絨外套、外襯及內襯用底布時的布帛強度與柔軟感觀點，更佳係0.9~2.0dtex、特佳係0.9~1.3dtex。藉由將單絲纖度設為該範圍，即便使用經沸水、蒸氣等施行熱處理過之混纖絲的縫製品或高密度編織物，在穿著時仍可實現能獲得良好柔軟感的舒適穿著感。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的強伸度，只要係衣料用途時通常使用的強伸度便可，就從高階加工的觀點，更佳係伸度25~50%、強度2.5cN/dtex以上。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維之長邊方向的纖度不均(U%)，當使用為衣料用途的織物時，就從布帛緯密不勻品質的觀點，較佳係1.2%以下、更佳係1.0%以下。特佳係0.8%以下。
本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的截面形狀並無特別的限定，可配合用途等設為任意形狀，較佳係圓形、三角、扁平、Y型、星形。
針對本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的製造方法進行說明。
將結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺進行混合、熔融之際，可例如使用加壓金屬、單軸擠壓機或雙軸擠壓機的熔融混練法。熔融混練法較佳係可例如加壓金屬法或擠壓機法。為使由結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺形成互溶系統，而獲得較高的熱收縮應力(H)，最好使用單軸擠壓機。若使用加壓金屬，則因為不會均勻混合，因而形成海島的相分離構造，無法獲得較高的熱收縮應力(H)。又，若使用雙軸擠壓機，則結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺過度反應，導致在結晶性聚醯胺的非晶部所形成之高應變帶變少，造成無法獲得較高的熱收縮應力(H)。流入於噴絲組件中的結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺之混合聚合物，從公知的紡絲噴絲嘴吐出。又，熔融溫度、紡絲溫度(所謂聚合物配管或噴絲組件周圍的保溫溫度)，較佳係聚醯胺的熔點+20℃~熔點+60℃。
針對本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維的製造方法程序，係不管例如：連續施行紡絲-延伸步驟的方法(直接紡絲延伸法)、先捲取未延伸絲後再施行延伸的方法(二步驟法)、或將紡絲速度設為達3000m/min以上的高速並實質省略延伸步驟的方法(高速紡絲法)等任何方法均可製造，但就從高效率生產、製造成本的觀點，較佳係直接紡絲延伸法、高速紡絲法的單一步驟法。
例示熔融紡絲利用直接紡絲延伸法的製造。
從紡絲噴絲嘴吐出的聚醯胺絲線經與尋常的熔融紡絲同樣地施行冷卻、固化再供油後，利用第一導絲輥依500~4000m/min施行牽引，於第一導絲輥與第二導絲輥間依1.0~4.0倍施行延伸後，再依2000m/min以上、較佳3000~4500m/min捲取成筒紗。
此時，藉由適當設計第一導絲輥與第二導絲輥間的圓周速度比率(延伸倍率)、以及捲取速度(捲取機速度)，便可獲得目標聚醯胺絲線的強伸度。
再者，藉由將第一導絲輥設為加熱輥並施行熱延伸，而提高聚合物的流動性，在結晶性聚醯胺的非晶部生成高應變帶，而提升熱收縮應力(H)。熱延伸溫度較佳係130~160℃、更佳係140~160℃。
再者，藉由將第二導絲輥設為加熱輥並施行熱定型，便可適當地設計絲線的熱收縮應力。熱定型溫度較佳係130~180℃、更佳係150~170℃。
再者，直到捲取為止的步驟均使用公知交絡裝置，亦可施行交絡。若有必要，亦可藉由施行複數次交絡提升交絡數。又，在剛要捲取之前，亦可追加賦予油劑。
本發明的混纖絲係至少其中一部分使用本發明的高熱收縮聚醯胺纖維。藉由將高熱收縮性聚醯胺纖維與不同收縮特性纖維進行混纖，便可利用沸水、蒸氣等施行熱處理時的收縮特性差而顯現絲長差，俾能獲得蓬鬆的混纖絲。此處所謂「呈異收縮性之纖維」係指利用沸水、蒸氣等施行熱處理時，沸水收縮率(B)不同的纖維。並不僅侷限於化學纖維、天然纖維，化學纖維例係可例如：聚癸醯胺、聚六亞甲基己二醯胺等所代表的聚醯胺系纖維、聚對苯 二甲酸乙二酯所代表的聚酯系纖維或聚丙烯所代表的聚烯烴系纖維等。就衣料用途較佳係聚醯胺系纖維、聚酯系纖維。運動服飾、羽絨外套、外襯及內襯用途更佳係聚醯胺系纖維。
再者，本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維與不同收縮特性纖維的沸水收縮率(B)差，就從柔軟感與膨脹感的觀點，較佳係10~30%。又，沸水收縮率(B)差更佳係15~30%。
再者，本發明之高熱收縮性聚醯胺纖維與不同收縮特性纖維的熱收縮應力(H)差，就從柔軟感與膨脹感的觀點，較佳係0.10~0.40cN/dtex。熱收縮應力(H)差更佳係0.15~0.30cN/dtex。
本發明的混纖絲係可依照公知方法施行絲加工。混纖法係可使用例如：紡絲混纖、空氣混纖、撚紗、複合假撚等，因為空氣混纖較容易混纖且製造成本亦低，故較佳。空氣混纖方法係可舉例如：交錯加工、塔絲龍(Taslan)加工、利用迴旋氣流的加工。
本發明的編織物係至少其中一部分使用本發明的高熱收縮聚醯胺纖維及/或混纖絲。藉由將高熱收縮性聚醯胺纖維與不同收縮特性纖維施行織造、編織，當利用沸水、蒸氣等施行熱處理時，高熱收縮聚醯胺纖維會充分收縮，而拘縮不同收縮特性纖維並收縮，便可獲得具膨脹感、柔軟感的高密度編織物。
本發明的編織物係可依照公知方法進行織造、編織。又，編織物的組織並無限定。於織物的情況，其組織係依照所使用的用途，可任意為平紋組織、斜紋組織、緞紋組織、該等的變化組織、混合組織，為能獲得織物質地結實且具蓬鬆感的織物，最好係拘束點較多的平紋組織、或者平紋組織與石紋、方平組織之組合的抗撕裂(ripstop)組織。於編織物的情況，其組織係依照所使用的用 途，可任意為圓編織物的平針組織、雙羅紋組織、經編織物的半組織、緞紋組織、提花組織(jacquard texture)或該等的變化組織、混合組織，就從編織物較薄、具安定性、且伸長率亦優異的觀點，較佳係單面經編(single tricot)編織物的半組織物等。
其中一部分使用本發明之編織物的縫製品，其用途並無限定，較佳係衣料用，更佳係使用於例如：羽絨外套、擋風夾克、高爾夫服飾、防雨布(rain wear)等所代表的運動、休閒服飾；以及女士/男士衣料。特別適用於運動服飾、羽絨外套。
[實施例]
其次利用實施例，針對本發明進行具體說明。
A.熔點
微分掃描熱量計(DSC)係使用TA Instrument公司製Q1000施行熱分析，利用Universal Analysis2000實施數據處理。熱分析係在氮流下(50mL/min)，依溫度範圍-50~300℃、升溫速度10℃/min、試料重量約5g(熱量數據係利用測定後重量施行格式化)實施測定。從熔解尖峰測定熔點。
B.相對黏度
將聚醯胺試料0.25g，濃度98質量%硫酸25ml依成為1g/100ml的方式溶解，使用奧士華式黏度計，測定25℃流下時間(T1)。接著，測定僅有濃度98質量%硫酸的流下時間(T2)。將T1相對於T2的比(即T1/T2)設為硫酸相對黏度。
C.總纖度、單絲纖度
根據JIS L1013測定總纖度及單絲纖度。將纖維試料依1/30(g)之張力，捲繞紗框周長1.125m的測長機200圈。依105℃乾燥60分鐘後移至乾燥器，於20℃、55RH環境下放冷30分鐘，測定捲絲管重量，從所獲得數值中計算出每10000m的重量，將標準回潮率設為4.5%，計算出纖維的總纖度。測定係施行4次，並將平均值設為總纖度。又，將總纖度除以單絲數的數值設為單絲纖度。
D.玻璃轉移溫度(Tg)
微分掃描熱量計(DSC)係使用TA Instrument公司製Q1000施行熱分析，並利用Universal Analysis2000實施數據處理。熱分析係在氮流下(50mL/min)，依溫度範圍-50~270℃、升溫速度2℃/min、溫度調變周期60秒、溫度調變振幅±1℃、試料重量約5g(熱量數據係利用測定後重量施行格式化)實施測定。將梯度狀基線偏離而觀測到的吸熱尖峰溫度設為玻璃轉移溫度(Tg)。
E.沸水收縮率(B)
將纖維試料形成50cm的環，施加纖度的1/30(g)初荷重而求得長度A，接著在無施加狀態下，於沸水中浸漬30分鐘後，自然乾燥，再度施加纖度的1/30(g)初荷重並求取長度B，依下式計算出沸水收縮率(B)。
沸水收縮率(B)(%)=[(A-B)/A]×100
F.熱收縮應力(H)、經時熱收縮應力(H2)
使用Kanebo Engineering公司製KE-2型熱收縮應力測定機，將 從所捲取筒紗上退繞而得之纖維絲線連結成為周長16cm的環，施加絲線纖度的1/30g初荷重，測定使溫度從室溫依升溫速度100℃/分變化至210℃時的熱應力，所獲得之熱應力曲線的尖峰值(最大值)設為熱收縮應力(H)。又，將從所捲取筒紗上退繞而得之纖維絲線連結成為周長16cm的環，在無荷重狀態下，依20℃、相對濕度65%保持24小時，然後施加絲線纖度的1/30g初荷重，測定使溫度從室溫依升溫速度100℃/分變化至210℃時的熱應力，所獲得之熱應力曲線的尖峰值設為熱收縮應力(H2)。
G.結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺的重量比率
從NMR測定計算出結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺的重複比，再從質量分析算出各自聚醯胺的重複單位質量數，求取重量比率。
(a)NMR測定
使用核磁共振分光法(1H-NMR)，將四甲基矽烷(TMS)設為內部標準物質(0ppm)施行測定。從源自形成醯胺鍵的羧基α位氫訊號之(通常3ppm附近)之尖峰面積(A)、與源自芳香族烴訊號(通常7ppm附近)之尖峰面積(B)，求取結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺的重複比(A=結晶性聚醯胺重複數×2+非晶性聚醯胺重複數×2、B=非晶性聚醯胺重複數×4)。
(b)質量分析
使用基質輔助雷射脫附/游離質譜術(MALDI-MS)、飛行時間式質譜法(TOF-MS)、飛行時間式基質輔助雷射脫附/游離質譜術(MALDI-TOF-MS)，決定重複單位的質量數。
(c)重量比率
結晶性聚醯胺重量比率(%)=(A/2)×(結晶性聚醯胺質量數)
非晶性聚醯胺重量比率(%)=(A/2-B/4)×(非晶性聚醯胺質量數)
H.相溶性
將絲線暴露於RuO4蒸氣中，施行為使絲與包藏樹脂間之邊界明確的塗佈。然後，包藏於樹脂中製作薄切片，利用磷鎢酸(PTA)水溶液施行15min染色。將依如上述所獲得之觀察對象物，使用穿透式電子顯微鏡(日立製作所公司製H-7100)，依加壓電壓100kV觀察薄切片。依觀察倍率3000倍觀察纖維橫切面。TEM觀察結果中，將有觀察到具直徑10nm以上分散相的海島相分離構造時判斷為「不互溶系統」(×；incompatible)，將沒有觀察到具直徑10nm以上分散相的海島相分離構造時判斷為「互溶系統」(○；compatible)。
I.強度及伸度
將纖維試料利用ORIENTEC(股)製「TENSILON」(註冊商標)、UCT-100，依JIS L1013(化學纖維絲紗試験方法、2010年)所示定速伸長條件施行測定。伸度係從拉伸強度-伸展曲線中表示最大強力處的伸展求取。又，強度係將最大強力除以纖度的值設為強度。測定係施行10次，將平均值設為強度與伸度。
J.纖度不均(U%)
將纖維試料利用Zellweger Uster公司製USTER TESTER III，依試料長：250m、測定絲速度：50m/min、測定範圍(12.5%HI)、1/2 Inert施行4次測定，將平均值設為U%值。
K.編織物評價 (a)尼龍6絲線之製造
使用相對黏度2.70的聚己內醯胺(N6)，從設有60個噴絲嘴吐出孔的紡絲噴絲嘴，依紡絲溫度275℃施行熔融吐出。經熔融吐出後，絲線經冷卻、供油、交絡後，利用2560m/min導絲輥牽引，接著經延伸1.7倍後，依155℃施行熱固定，再依捲取速度4000m/min獲得80dte×60單絲的尼龍6絲線。另外，所獲得之尼龍6絲線係纖度78.8dtex、強度4.0cN/dtex、伸度59%、沸水收縮率10%、熱收縮應力0.09cN/dtex。
(b)混纖絲之製造
將上述(a)所獲得之尼龍6絲線、與實施例1~7及比較例1~6所獲得之聚醯胺絲線，使用交錯加工機，實施交絡壓2.0kg/cm2的交絡處理而施行混纖加工，獲得113dtex或122dtex混纖絲。
(c)筒編織物製作
將上述(b)所獲得之混纖絲試料，利用筒狀編針織機調整成為針目50之狀態，而製作筒編織物。
所獲得之筒編織物依80℃施行20分鐘精練，接著使用Kayanol Yellow N5G 1%owf、醋酸，調整為pH4，依100℃施行30分鐘染色，然後，依80℃施行20分鐘定型處理，最後為改良手感而依170℃施行30秒鐘熱處理。
(d)編織物評價
針對上述(c)所獲得之筒編織物，利用熟練技術者(5位)的觸感，依照以下5階段實施蓬鬆感(膨脹感)之評價。各技術者的評價分數 的平均值之小數點第一位係四捨五入，5分評為◎(優)、4分評為○(佳)、3分評為△(尚可)、1~2分評為×(劣)。
5分：極優
4分：略優
3分：一般
2分：略差
1分：差
L.織物評價 (a)經紗之製造
使用相對黏度2.70的聚己內醯胺(N6)，從設有20個噴絲嘴吐出孔的紡絲噴絲嘴，依紡絲溫度275℃施行熔融吐出。經熔融吐出後，絲線經冷卻、供油、交絡後，利用2560m/min導絲輥牽引，接著經延伸1.7倍後，依155℃施行熱固定，再依捲取速度4000m/min獲得22dte×20單絲的尼龍6絲線。
(b)織物之製造
將上述(a)所獲得之尼龍6絲線使用為經紗(經紗密度90支/2.54cm)，並將實施例及比較例所獲得之聚醯胺絲線使用為緯紗，進行平織物的織造(表觀密度40g/cm2)。
所獲得之織物依80℃施行20分鐘精練，接著使用Kayanol Yellow N5G 1%owf、醋酸調整為pH4，依100℃施行30分鐘染色，然後依80℃施行20分鐘的定型處理，最後為改良手感而依170℃施行30秒鐘的熱處理。
(c)織物評價
針對上述(b)所獲得之織物，利用熟練技術者(5位)的觸感，分別依照以下5階段實施高密度感、柔軟感及膨脹感評價。各技術者的評價分數的平均值之小數點第一位係四捨五入，5分評為◎(優)、4分評為○(佳)、3分評為△(尚可)、1~2分評為×(劣)。
5分：極優
4分：略優
3分：一般
2分：略差
1分：差
[實施例1]
將結晶性聚醯胺之聚己內醯胺(N6)(相對黏度ηr：2.62、熔點222℃)，非結晶性聚醯胺之異酞酸(6I)/對酞酸(6T)/己二胺的縮聚體、且異酞酸/對酞酸的共聚合比率7/3之共聚合體(相對黏度ηr：2.10)，依結晶性聚醯胺/非結晶性聚醯胺之重量比70/30，使用單軸擠壓機，在265℃下施行熔融混練，使用具有26個圓孔之吐出孔的紡絲噴絲嘴，施行熔融吐出(紡絲溫度：265℃)。經熔融吐出後，將絲線施行冷卻、供油、交絡後，利用1500m/min第1導絲輥(延伸溫度：150℃)施行牽引，接著延伸2.4倍後，依165℃施行熱固定，再依捲取速度3500m/min獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.46、玻璃轉移溫度(Tg)：91℃)。
[實施例2]
除將結晶性聚醯胺/非結晶性聚醯胺的重量比設為85/15之外， 其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.54、玻璃轉移溫度(Tg)：87℃)。
[實施例3]
除將結晶性聚醯胺/非結晶性聚醯胺的重量比設為55/45之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.39、玻璃轉移溫度(Tg)：92℃)。
[實施例4]
除結晶性聚醯胺係使用聚六亞甲基己二醯胺(N66)(相對黏度ηr：2.80、熔點263℃)，且將紡絲溫度變更為285℃之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.59、玻璃轉移溫度(Tg)：92℃)。
[實施例5]
除結晶性聚醯胺係使用聚六亞甲基葵二醯胺(N610)(相對黏度ηr：2.80、熔點219℃)之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.59、玻璃轉移溫度(Tg)：93℃)。
[實施例6]
除將延伸倍率設為2.8倍之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.59、玻璃轉移溫度(Tg)：92℃)。
[實施例7]
除將結晶性聚醯胺/非結晶性聚醯胺的重量比設為85/15，且變更吐出量之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得54dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.54、玻璃轉移溫度(Tg)：85℃)。
[比較例1]
除將結晶性聚醯胺/非結晶性聚醯胺的重量比設為95/5之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.59、玻璃轉移溫度(Tg)：22℃)。
[比較例2]
除將結晶性聚醯胺/非結晶性聚醯胺的重量比設為30/70之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.26、玻璃轉移溫度(Tg)：23℃)。
[比較例3]
除使用雙軸擠壓機施行熔融混練，並將第1導絲輥設為非加熱(延伸溫度：室溫)之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.96、玻璃轉移溫度(Tg)：102℃)。
[比較例4]
除使用雙軸擠壓機施行熔融混練，並將第1導絲輥的延伸溫度設為90℃之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.96、玻璃轉移溫度(Tg)：102℃)。
[比較例5]
除結晶性聚醯胺係使用聚己內醯胺與六亞甲基己二醯胺的共聚合體、且聚己內醯胺與六亞甲基己二醯胺的共聚合比率85/15之共聚合體(N6/N66共聚合體)(相對黏度ηr：2.69、熔點：198℃)，且將第1導絲輥的延伸溫度設為120℃之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.66、玻璃轉移溫度(Tg)：29℃)。
[比較例6]
除結晶性聚醯胺係使用聚己內醯胺(N6)(相對黏度ηr：2.62、熔點：222℃)、與尼龍MXD6(三菱瓦斯化學製、相對黏度ηr：2.70、熔點：237℃)，且將聚己內醯胺/尼龍MXD6重量比設為50/50，並將第1導絲輥的延伸溫度設為85℃之外，其餘均依照與實施例1同樣地實施紡絲，獲得33dtex26單絲的聚醯胺絲線(相對黏度ηr：2.66、玻璃轉移溫度(Tg)：32℃)。
聚醯胺絲線的聚合物組成、製紗性(相溶性)及延伸條件，整理如表1。又，所獲得之聚醯胺絲線的原紗特性、編織物評價及織物評價之結果，整理如表2。
由表2的結果得知，其中一部分(緯紗)係使用本發明實施例1~7之聚醯胺絲線的織物，經由熱處理步驟，利用因經紗與緯紗的收縮差而造成緯紗收縮的作用、以及由緯紗拘縮經紗而收縮的作用之相乘效果，便顯現出優異的收縮，能獲得具有適合作為衣料用之柔軟感、膨脹感的高密度織物。
由表1的結果得知，其中一部分係使用本發明實施例1~7之聚醯胺絲線的混纖絲，經由熱處理步驟，利用因芯絲與鞘絲的收縮差所造成之芯絲收縮的作用、以及由芯絲拘縮鞘絲而收縮的作用之相乘效果，便顯現出優異的收縮，能獲得蓬鬆的混纖絲。
比較例1因為非晶性聚醯胺重量比偏少，因而熱收縮應力(H)與沸水收縮率(B)均偏低，呈現蓬鬆性差的混纖絲。又，亦無法獲得充分的高密度感，係膨脹感、柔軟感差的織物。
比較例2因為非晶性聚醯胺重量比偏多，因而缺乏牽絲性，無法安定製紗。又，屬於熱收縮應力(H)低、蓬鬆感差的混纖絲。又，亦無法獲得充分的高密度感，係膨脹感、柔軟感差的織物。
比較例3、4因為玻璃轉移溫度(Tg)超過95℃，非晶性聚醯胺與結晶性聚醯胺過度反應，若該聚醯胺纖維在未施加張力之狀態下保管時，經時熱收縮應力(H2)會降低，因而屬於蓬鬆性差的混纖絲。又，亦無法獲得充分的高密度感，係膨脹感、柔軟感差的織物。
比較例5因為結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺缺乏相溶性，且玻璃轉移溫度(Tg)在室溫附近，因而若該聚醯胺纖維在經時未施加張力之狀態下保管時，經時會出現收縮應力降低，因而無 法獲得較高的經時熱收縮應力(H2)，屬於蓬鬆感差的混纖絲。又，亦無法獲得充分的高密度感，係膨脹感、柔軟感差的織物。
比較例6因為聚醯胺絲線係由2種結晶性聚醯胺構成，且玻璃轉移溫度(Tg)在室溫附近，因而若該聚醯胺纖維在經時未施加張力之狀態下保管時，經時會出現熱收縮應力(H2)降低，因而無法獲得較高的熱收縮應力(H)，屬於蓬鬆感差的混纖絲。又，亦無法獲得充分的高密度感，係膨脹感、柔軟感差的織物。

Claims (4)

  1. 一種高熱收縮性聚醯胺纖維，係玻璃轉移溫度(Tg)：85~95℃、沸水收縮率(B)：25~50%、熱收縮應力(H)：0.20cN/dtex以上；且為由結晶性聚醯胺與非晶性聚醯胺構成之聚醯胺，結晶性聚醯胺/非晶性聚醯胺之重量比率為90/10~50/50。
  2. 如請求項1之高熱收縮性聚醯胺纖維，其中，總纖度係5~80dtex，單絲纖度係0.9~3.0dtex。
  3. 一種混纖絲，係至少其中一部分使用請求項1或2之高熱收縮性聚醯胺纖維。
  4. 一種編織物，係至少其中一部分使用請求項1或2之高熱收縮性聚醯胺纖維及/或請求項3之混纖絲。
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