TWI849063B - 液晶聚酯複絲及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明旨在提供一種液晶聚酯複絲,其初始彈性係數偏差為3.0%以下,其拉伸強度為18cN/dtex以上。
Description
本發明關係一種液晶聚酯複絲及其製造方法。
液晶聚酯複絲為具有高力學性質的纖維,該高力學性質為基於硬質分子鏈高度配向所得之分子構造(高強度、低伸度、高彈性係數)而獲得者。因此,被使用於要求高強度或高彈性係數(對於負載的尺寸變化小)的張力構件(例如電線、光纖、加熱線包芯紗、耳機線等各種電子產品的線等)、帆布、繩子、登山繩、運動用網、救生索、釣魚線、漁網、延繩釣等高次加工產品。
使用於此類用途的複絲即使為力學性質(強度、彈性係數)平均值高的複絲,只要局部地存在力學性質低的部分,則整個高次加工產品的力學性質降低。因此,重要的為:不僅平均值高,最小值也需要高,亦即力學性質的偏差小。
例如,專利文獻1(日本專利特開2016-176161號公報)公開了一種關於減小液晶聚酯複絲的力學性質偏差的先前技術。該文獻舉出了一種透過將固相聚合的升溫條件設為多步驟且低速升溫,以減少單纖維間熔融並減小強度偏差與伸度偏差的方法。
專利文獻1:日本專利特開2016-176161號公報。
-發明欲解決之技術問題-
於此,特別是當複絲的初始彈性係數的偏差小時,複絲拉齊的同時合併,製作張力構件等高次加工產品時的相互間鬆弛小。此外,由於能夠製作於複絲間的空隙少的高密度高次加工產品,因此能將作為高次加工產品的力學性質的偏差抑制得小。亦即,為了製作品質穩定、力學性質使用率高且緻密的高次加工產品,重要的為複絲的初始彈性係數的偏差小。
然而,上述專利文獻1所記載的方法中的固相聚合為批次方式,基於下述兩個理由,以批次方式進行固相聚合並不適合用來獲得力學性質均勻的複絲。
一理由為,以批次方式進行固相聚合時,由於存在著筒管狀捲包的內外層的差異與寬度方向的位置的差異,因此熱處理環境於整個纖維長邊方向上會變得不均勻。
另一理由為,於形成複絲的單纖維產生了非平行、鬆弛著的部分。
如上述專利文獻1之將複絲纏繞筒管成捲包形狀,以批次方式進行固相聚合的方法中,於纏繞製程的端面折返部分,由於形成複絲的單纖維之間的折返的內外差而路徑長度存在差異,因此全部的單纖維無法都平行地拉齊,而形成一部分的單纖維鬆弛的部分。
此外,以習知的熔融紡絲方法製造的液晶聚酯複絲具有同樣的鬆弛部分,該同樣的鬆弛部分為於紡絲纏繞製程中出於與上述相同的理由而形成者。於對包含此類鬆弛部分的複絲的筒管捲包進行固相聚合的方法中,液晶聚酯複絲的固相聚合過程中,因常見發生單纖維之間的熔融現象,而導致鬆弛的部分於固相聚合後被熔融固定,拉齊不良的部分即使經過固相聚合製程後也被殘留下來。
為了減小複絲的初始彈性係數偏差,重要的為形成複絲的單纖維能夠於纖維長邊方向的所有位置不鬆弛地平行拉齊著。因此,即使專利文獻1中所記載的方法能抑制強度偏差與伸度偏差,但仍然無法減少一部分纖維鬆弛的地方,其為引起初始彈性係數偏差的原因之一。
如上所述,為了減小複絲的初始彈性係數偏差,重要的為整個纖維長邊方向於均勻的環境下進行熱處理,並且於熱處理過程中消除於製造製程中產生的複絲內的鬆弛。
需要說明的是,於專利文獻1中,雖然能夠根據從強度偏差假定的強度的範圍以及從伸度偏差假定的伸度的範圍來估算彈性係數的偏差,但該彈性係數為複絲破裂為止的平均彈性係數,並非一定與產業資材應用中所重視的初始彈性係數(相對於破裂伸度,伸長率小的區域的彈性係數;本發明中使用通過伸長率0.25%與1.00%兩點的直線的斜率)一致。除此以外,為了減小複絲至破裂為止的彈性係數的偏差,使存在於長絲內的分子末端等的缺陷出現的頻度均勻固然重要,但為了減小初始彈性係數的偏差,如後所述,重要的是提升纖維之間的集束性與並行性,於纖維構造也有必要採取不同的措施。
此外,為了消除鬆弛,例如也能夠想到以下方法:日本公開專利公報特開昭62-45726號公報之使用習知的防止熔融方法進行固相聚合後,再進行微延伸等習知的拉齊處理之方法。然而,該方法存在以下問題:熔融防止劑會於之後的製程損壞複絲,因固相聚合後到拉齊為止的卷繞製程增加而導致通過的輥與導引器的數量增加,複絲的力學性質與品質會由於磨耗等而降低。
於此,本發明為鑑於上述問題而研究者,目的為提供一種初始彈性係數偏差小的液晶聚酯複絲及其製造方法。
-用於解決技術問題之技術手段-
本申請發明人等為了解決上述問題努力檢討,結果完成本發明。亦即,本發明提供以下較佳樣態。
[1]一種液晶聚酯複絲,其初始彈性係數偏差為3.0%以下,其拉伸強度為18cN/dtex以上。
[2]如前述[1]所記載之液晶聚酯複絲,其中:強度偏差為3.0%以下。
[3]一種高次加工產品,其為至少一部分使用如前述[1]或[2]所記載之液晶聚酯複絲而製成。
[4]一種液晶聚酯複絲的製造方法,該液晶聚酯複絲為前述[1]或[2]所記載之液晶聚酯複絲,該液晶聚酯複絲的製造方法至少包括對液晶聚酯複絲的紡絲原絲進行熱處理的製程,於前述熱處理中,前述紡絲原絲以1.001~1.200倍的伸長倍率運送並進行處理。
[5]如前述[4]所記載之液晶聚酯複絲的製造方法,其中:前述液晶聚酯複絲的熱處理前後的強度比為1.5倍以上。
[6]如前述[4]或[5]所記載之液晶聚酯複絲的製造方法,其中:以捲對捲方式運送前述液晶聚酯複絲的同時進行熱處理。
-發明之效果-
根據本發明能獲得一種能適用於張力構件等高次加工產品、初始彈性係數偏差小、強度高的液晶聚酯複絲。
需要說明的是,本發明中的高次加工產品意指對複絲施加至少下列一種以上而獲得的加工產品,例如加撚、針織、開纖、編織、塗膜、樹脂浸漬、液晶聚酯複絲與其它的長絲合併等加工,且至少一部分使用液晶聚酯複絲的產品。對其種類並無特別限制,能舉出張力構件(例如電線、光纖、加熱線包芯紗、耳機線等各種電子產品的線等)、帆布、繩、登山繩、運動用網、救生索、釣魚線、漁網、延繩釣等。
以下詳細說明本發明的液晶聚酯複絲及其製造方法。
以提升高次加工產品整體的力學性質的觀點出發,重要的是,本發明的液晶聚酯複絲之初始彈性係數的偏差小。本發明的液晶聚酯複絲的初始彈性係數偏差為3.0%以下。初始彈性係數偏差較佳為2.5%以下,更佳為2.0%以下。初始彈性係數偏差的下限值並無特別限制,本發明的可達成值約為0.1%。
此外,本發明的液晶聚酯複絲以尺寸穩定性(對於負載變化的小的程度)的觀點出發,初始彈性係數較佳為100cN/dtex以上。初始彈性係數更佳為300cN/dtex以上,又更佳為500cN/dtex以上。初始彈性係數的上限值並無特別限制,本發明的可達成值約為1000cN/dtex。
需要說明的是,初始彈性係數與初始彈性係數偏差為透過記載於後述實施例的測量方法所算出。
此外,重要的為,本發明的液晶聚酯複絲具有高強度。本發明中的「高強度」意指熱處理後的拉伸強度為18cN/dtex以上。拉伸強度較佳為20cN/dtex以上,更佳為23cN/dtex以上。拉伸強度的上限值並無特別限制,本發明的可達成值約為30cN/dtex。
此外,以提升高次加工產品整體的力學性質的觀點出發,本發明的液晶聚酯複絲強度偏差較佳為3.0%以下。強度偏差更佳為2.5%以下,又更佳為2.0%以下。強度偏差的下限值並無特別限制,本發明的可達成值約為0.1%。
需要說明的是,拉伸強度與強度偏差為透過記載於後述實施例的測量方法所算出。
本發明的液晶聚酯複絲能透過熔融紡絲液晶聚酯而獲得。液晶聚酯為例如來自芳香族二醇、芳香族二羧酸、芳香族羥基羧酸等反復構成單元。只要對本發明的效果沒有損害,來自芳香族二醇、芳香族二羧酸、芳香族羥基羧酸的構成單元的化學成分並無特別限定。此外,於不阻礙本發明效果的範圍內,液晶聚酯可包含來自芳香族雙胺、芳香族羥基胺、或芳香族胺基羧酸的構成單元。例如,表1揭示了較佳的構成單元的範例。
於表1中的構成單元,m為0~2的整數,式中的Y為能從1到最大可置換數的範圍內,個別獨立的氫原子、鹵素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(例如,甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳數為1至4的烷基等)、烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、異丙氧基、正丁氧基等)、芳基(例如,苯基、萘基等)、芳烷基(苄基(苯基甲基)、苯乙基(Phenethyl group)(苯基乙基(Phenylethyl group))等)、芳氧基(例如,苯氧基等)、烷氧基(例如,苄氧基等)等。
更佳的構成單元能夠列舉出於下表2、表3與表4所示範例中記載的構成單元(1)~(18)。需要說明的是,若式中的構成單元為能夠顯示複數結構,可組合兩個以上該構成單元,作為形成聚合物的構成單元使用。
於表2、表3與表4中的構成單元,n為1或2的整數,並且個別的構成單元n=1、n=2可為單獨存在或組合存在。Y1
與Y2
個別獨立,可為氫原子、鹵素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(例如,甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳數為1至4的烷基等)、烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、異丙氧基、正丁氧基等)、芳基(例如,苯基、萘基等),芳烷基(苄基(苯基甲基)、苯乙基等)、芳氧基(例如,苯氧基等)、烷氧基(例如,苄氧基)等。其中,較佳為氫原子、氯原子、溴原子、或甲基。
此外,能舉出於下式表示的取代基作為Z。
液晶聚酯較佳可為具有萘骨架作為構成單元的組合。需要說明的是,特佳為含有來自羥基苯甲酸的構成單元(A)與來自羥基萘甲酸的構成單元(B)兩者。例如能舉出下式(A)作為構成單元(A)、還能舉出下式(B)作為構成單元(B)。以提升熔融成型性的觀點出發,構成單元(A)與構成單元(B)的比率較佳可為9/1~1/1,更佳為7/1~1/1,又更佳為5/1~1/1的範圍內。
此外,(A)的構成單元與(B)的構成單元的合計,舉例而言,對於全構成單元可為65 mol%以上,更佳為70 mol%,又更佳為80 mol%。於聚合物中較佳者,係(B)的構成單元為4~45 mol%的液晶聚酯。
適用於本發明的液晶聚酯複絲的熔點(以下有時稱為Mp)較佳為220~380℃的範圍內,更佳為260~340℃。需要說明的是,於此敘述的熔點為根據日本工業JIS K 7121試驗方法,使用示差掃描熱量測定計(DSC;島津製作所股份有限公司產「DSC-60A」)測量並觀察到的主吸收峰溫度。具體而言,於前述DSC裝置,取1~10mg的試樣封入於鋁盤後,將氮氣作為載體氣體以100cc/分之速率流動,測量於20℃/min下升溫時的吸熱峰值。根據聚合物的種類,若DSC測量中於第一輪(1st run)未出現明確的峰值時,以50℃/min的升溫速率加熱至比預估溫度高出50℃的溫度,於該溫度下完全熔融3分鐘後,以80℃/min的降溫速率降溫至50℃,然後以20℃/min的升溫速率測量吸熱峰值即可。
需要說明的是,只要對本發明的效果沒有損害的範圍內,可於上述液晶聚酯中添加聚對苯二甲酸乙二酯、變性聚對苯二甲酸乙二酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚醯胺、聚苯硫、聚醚醚酮、氟碳樹脂等熱塑性聚合物。此外,也可含有氧化鈦、高嶺土、二氧化矽、氧化鋇等無機物,炭黑、染料、顏料等著色劑,抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑等各種添加劑。
本發明的液晶聚酯複絲能使用透過熔融紡絲所獲得之纖維。熔融紡絲能透過習知或慣用方法進行,例如以擠壓機熔融獲得複絲用的纖維形成樹脂後,以規定的紡絲溫度從噴嘴噴出來獲得。
本發明的液晶聚酯複絲的單纖維纖度較佳為0.5dtex以上、50dtex以下。若單纖維纖度小於上述的下限值,進行運送熱處理時,於爐前後的室溫區域,有可能發生因張力施加而使單絲容易斷裂。此外,若單纖維纖度大於上述的上限值,熱難以傳遞至單絲內部,固相聚合可能會花費時間或強度可能會變低。單纖維纖度的下限值較佳為1dtex以上,更佳為1.5dtex以上。單纖維纖度的上限值較佳為15dtex以下,更佳為10dtex以下。
此外,本發明的液晶聚酯複絲的總纖度較佳為10dtex以上、50000dtex以下。若總纖度小於上述的下限值,進行運送熱處理時,於爐內張力施加時複絲容易斷裂,有可能難以升溫至進行固相聚合所需的溫度。若總纖度大於上述的上限值,熱難以傳遞至複絲的內層纖維,固相聚合可能會花費時間或強度可能會變低。總纖度的下限值較佳為15dtex以上,更佳為25dtex以上。總纖度的上限值較佳為30000dtex以下,更佳為10000dtex以下。
本發明的液晶聚酯複絲可拉齊作為絲束使用。絲束厚度較佳為0.1mm以上、10mm以下。絲束厚度的下限值較佳為0.2mm以上,更佳為0.3mm以上。絲束厚度的上限值較佳為5mm以下,更佳為3mm以下。
本發明的液晶聚酯複絲,能例如藉由連續運送液晶聚酯複絲的紡絲原絲的同時進行熱處理,進行固相聚合來獲得。由於液晶聚酯複絲的紡絲原絲的強度一般為12cN/dtex以下,因此,於適當條件下進行固相聚合使熱處理前後的強度比變為1.5倍以上,能提升液晶聚酯複絲的強度。
需要說明的是,於此敘述的熱處理前後的強度比為,用熱處理後的液晶聚酯複絲的拉伸強度除以熱處理前的液晶聚酯複絲的拉伸強度的所得值。
熱處理的運送方法可為接觸運送(例如:運輸機運送方式、支持輥運送方式、被加熱的輥狀之熱處理方式)、非接觸運送(捲對捲方式)中的任何一種。此外,處理路徑可不為直線,可於裝置內佈置折返輥或導引器,適當地改變處理路徑的長度、角度、曲率等以執行熱處理。
此外,為了防止融化,熱處理溫度需低於要進行熱處理的液晶聚酯複絲的熔點。然而,液晶聚酯複絲的熔點會隨著固相聚合進行的同時上升,透過根據固相聚合的進行狀態逐步提升熱處理溫度,與恆定溫度下進行熱處理相比能於更高的溫度下進行熱處理。需要說明的是,隨著時間逐步或者連續地提升熱處理溫度的優點,為能夠防止熔融並且可提升固相聚合的時間效率。
此外,熱處理的方法能使用習知方法,例如環境氣體加熱、接觸加熱等手段。作為環境氣體,能適當地使用空氣、惰性氣體(例如氮氣、氬)或者是將它們組合而獲得的環境氣體等。此外,於減壓下進行熱處理也沒有問題。
如上所述,將纏繞於筒管上的纖維捲包以批次爐進行熱處理的習知的固相聚合方法中,由於捲包的內外層的差異或寬度方向的位置差異導致熱處理不均勻,造成獲得的液晶聚酯複絲的長度方向上發生力學性質的偏差。
鑑於此,對液晶聚酯複絲的長度方向上無不均勻的熱處理方法進行了研究,發現了:透過規定的伸長倍率連續運送的同時,於熔點以下的溫度下對液晶聚酯複絲的紡絲原絲進行熱處理以使熱處理前後的強度比達到一定值以上,就能夠於複絲的長度方向上的所有部分進行熱處理溫度與環境氣體置換效率皆相同的熱處理,所獲得之液晶聚酯複絲的力學性質的偏差減小。
此外,進行熱處理時重要的為,伸長的同時進行運送熱處理,以使形成液晶聚酯複絲的單纖維彼此間能夠於纖維長邊方向的所有位置不鬆弛地平行拉齊。
作為該伸長方法並無特別限制,例如能舉出:以捲對捲方式進行熱處理時,將後側的驅動輥的轉速設定得高於前側的運送輥的轉速的方法、於運送途中使用張力輥施加一定荷重的同時進行熱處理的方法、通過已加熱的納爾遜輥的方法、透過以銷固定絲後進行運送熱處理,利用纖維對於纖維軸向具有負熱膨脹係數這一點來伸長的方法等。
此外,伸長倍率意為表示液晶聚酯複絲於伸長前後伸長了幾倍的數值。當使用兩個具有不同速度的輥進行伸長時,從其速度比計算得出。當使用無法以速度比表示,例如透過張力輥的荷重來伸長等裝置進行延伸時,則由伸長前後(熱處理前後)的複絲的總纖度比計算得出。伸長倍率的範圍只要不因伸長而造成大幅度的強度下降並無特別限定。於本發明的液晶聚酯複絲的製造方法中,以1.001~ 1.200倍的伸長倍率連續運送的同時進行熱處理。較佳為1.001~1.100倍,更佳為1.003~1.050倍。若小於1.001倍,則伸長不足,單纖維彼此無法拉齊。若大於1.200倍,則容易導致強度大幅度降低。
需要說明的是,雖然作為伸長纖維的同時進行熱處理之延伸技術廣為人知,該延伸技術原本是為了提升絲的強度與彈性係數而提升分子配向性低的纖維的配向之技術,並非應用於如本發明的液晶聚酯複絲這樣原本就具有高配向的高次構造纖維之技術。此外,理想的處理條件也不同。延伸技術中通常將延伸倍率設定為大於1.200倍以盡可能提升配向性,但於本發明只要進行將單纖維彼此拉齊的伸長即可,因此伸長倍率較佳為位於1.001~1.200倍的範圍內,倘若以更高的倍率進行處理,配向性也沒有提升的餘地,經過分子鏈的滑動等後會於高次構造發生缺陷,容易導致強度大幅度降低。如上所述,由於本發明的伸長技術為與延伸技術不同的技術,因此作為技術用語,本發明不使用延伸倍率而使用伸長倍率。
需要說明的是,熱處理時的張力較佳為0.001~0.06 cN/dtex。若小於0.001cN/dtex,則穿絲器(thread pass)不穩定,熱處理不均勻。若超過0.06cN/dtex,則於熱處理中纖維容易斷裂。
此外,能進行非接觸連續熱處理的爐構造並無特別限制。可為從爐的入口至出口沒有接觸物、纖維運送路徑為直線的構造,也可為爐內或爐的側面設有輥、具有兩段或更多折返的纖維運送路徑。折返輥可自行驅動旋轉,也可隨著被運送的纖維旋轉。
於此情形,為了防止起毛並進行均勻地處理,較佳為,為讓纖維運送路徑折返而設置的輥與纖維接觸之部分的溫度在熱處理前的液晶聚酯複絲的(熔點-50℃)以下,更佳為在室溫(40℃)以下。
此外,從本發明的觀點出發,只要能獲得具有所需要的物理性質的液晶聚酯複絲,熱處理所需的時間沒有特別限定。然而從產業上的觀點而言,不必要之長時間熱處理會增加製造成本,並非理想做法。因此較佳為適當地設定溫度等條件讓熱處理時間變為20小時以下,更佳為12小時以下,又更佳3小時以下。
由於本發明的液晶聚酯複絲的初始彈性係數偏差較小,因此與先前的液晶聚酯複絲相比,能減小加工製程中尺寸與張力的變動,從而能夠發揮出優異的品質穩定性與高次加工性。因此,能適當地使用於張力構件(例如電線、光纖、加熱線包芯紗、耳機線等各種電子產品的線等)、帆布、繩子、登山繩、運動用網、救生索、釣魚線、漁網、延繩釣等高次加工產品。
(實施例)
以下將以實施例更具體地說明本發明,但本發明並不限定於以下實施例。需要說明的是,透過以下方法進行了本發明的各種特性評價。
<總纖度、單纖維纖度>
根據JIS L 1013:2010 8.3.1 A方法,使用大榮科學精器製作所製造的尺寸測量器取100m液晶聚酯複絲並作成絞紗,將其重量(g)乘100倍,這樣進行了2次測量,將其平均值作為獲得的液晶聚酯複絲的總纖度(dtex)。此外,將該值除以單纖維數所得的商作為單纖維纖度(dtex)。
<拉伸強度、初始彈性係數>
根據JIS L 1013:2010 8.5.1方法,使用島津製作所股份有限公司所製造的「AGS-100B」,於絲長200mm、初荷重0.09cN/dtex、拉伸速度100mm/min的定速伸長條件下,準備了50m連續的試樣,以1m的間隔實施了50次拉伸試驗。
將破裂時的應力除以總纖度所得的值作為拉伸強度(cN/dtex),將破裂時的伸長率作為伸度(%),將通過伸長率0.25%與1.00%兩點的直線的斜率作為初始彈性係數(cN/dtex)。本發明中的拉伸強度、伸度、初始彈性係數分別為透過上述50次的拉伸試驗的平均值計算出來的。
<強度偏差>
透過與上述拉伸強度相同的測量條件與計算方法,以連續50m的液晶聚酯複絲作為一試樣進行了50次的測量,將50次中每次的強度除以總纖度所得的商的標準偏差(σ1
)除以上述50次的拉伸強度的測量值的平均值(A1
),將所得的商乘以100,將這樣得到的值定為強度偏差(%)。
[式1]
強度偏差(%)=(σ1
/A1
)×100 (1)
<初始彈性偏差>
透過與上述初始彈性係數相同的測量條件與計算方法,以連續50m的液晶聚酯複絲作為一試樣進行了50次的測量,將50次中每次的初始彈性係數的標準偏差(σ2
)除以上述50次的初始彈性係數的測量值的平均值(A2
),將所得的商乘以100,將這樣得到的值定為初始彈性係數偏差(%)。
[式2]
初始彈性係數偏差(%)=(σ2
/A2
)×100 (2)
<作為張力構件的力學性質偏差>
作為使用獲得的液晶聚酯複絲的高次加工產品的範例,以製作絞線來評價了作為張力構件的力學性質偏差。具體而言,製作了三股的絞線,以該絞線的強度偏差與初始彈性係數偏差的數值進行了評價。亦即,每個實施例準備了3根液晶聚酯複絲,通過每個張量導引器並施加50N的張力後,合併的同時以20的撚係數進行單撚來製作了三股的絞線,測量了該絞線的強度偏差與彈性係數偏差(測量方法與長絲相同)。
[實施例1]
作為用於熱處理的紡絲原絲,準備了總纖度為1670dtex、長絲根數為300根的液晶聚酯複絲(可樂麗股份有限公司製,商品名稱:Vectran NT、熔點:281℃)。
接著,如圖1的製程簡圖所示,將該紡絲原絲9從退繞機1退繞出來,透過下述a~d的順序通過裝置並回捲,以捲對捲方式進行運送熱處理後,得到了本實施例的熱處理後之絲12。
a:第一輥2
b:熱處理爐3(具有一根作為爐管的陶瓷管10、以及控制部11,該控制部11具有將爐的內部進行環境氣體加熱的加熱器單元。爐管具有三個加熱區6~8,各加熱區6~8能獨立地控制溫度。)
c:第二輥4
d:回捲機5
於此,設定了第一輥2的轉速以使熱處理時間(絲試樣通過熱處理爐3的加熱區6~8的距離÷第一輥2的轉速)為1小時。設定了第二輥4的轉速以使伸長倍率(第二輥4的轉速÷第一輥2的轉速)為1.005倍。此外,於熱處理爐內於氮氣環境中,三個加熱區6~8的溫度為按照通過順序分別被設定為230℃、260℃、290℃。需要說明的是,為了調整穿線器的高度等,也適當地使用了用於進行表面消光(mat)處理的陶瓷輥與陶瓷導引器(均未圖示)。熱處理後之絲的分析結果揭示於表5。
[實施例2]
使用與實施例1相同的紡絲原絲與裝置,除了設定了第二輥4的轉速以使伸長倍率為1.050倍以外,於與實施例1相同條件下獲得了熱處理後之絲12。熱處理後之絲的分析結果揭示於表5。
[實施例3]
使用與實施例1相同的紡絲原絲與裝置,除了設定了第二輥4的轉速以使伸長倍率為1.100倍以外,於與實施例1相同條件下獲得了熱處理後之絲12。熱處理後之絲的分析結果揭示於表5。
[實施例4]
使用與實施例1相同的紡絲原絲與裝置,除了將熱處理爐3的3個加熱區6~8的溫度皆設定為230℃,且將第一輥2與第二輥4的轉速設定為能夠保證熱處理時間為10小時、伸長倍率為1.005倍以外,於與實施例1相同條件下獲得了熱處理後之絲。熱處理後之絲的分析結果揭示於表5。
[實施例5]
使用與實施例1相同的紡絲原絲與裝置,除了設定了第一輥2與第二輥4的轉速以使熱處理時間為16小時、伸長倍率為1.005以外,於與實施例1相同條件下獲得了熱處理後之絲。熱處理後之絲的分析結果揭示於表5。
[實施例6]
使用與實施例1相同的紡絲原絲,如圖2的製程簡圖所示,將該紡絲原絲9從退繞機1退繞,透過下述e~h的順序通過裝置並回捲,以捲對捲方式進行運送熱處理後,得到了本實施例的熱處理後之絲12。
e:第一輥2
f:熱處理爐3
g:張力輥13
h:回捲機5
於此,將張力輥13的張力設為50g。設定了第一輥2的轉速以使熱處理時間(絲試樣通過熱處理爐3的加熱區6~8的距離÷第一輥2的轉速)為1小時。此外,於熱處理爐內於氮氣環境中,三個加熱區6~8的溫度為以通過順序設定為230℃、260℃、290℃。需要說明的是,為了調整穿絲器的高度等,也適當地使用了用於表面消光處理的陶瓷輥與陶瓷導引器(均未圖示)。此外,熱處理後之絲的纖度與熱處理前的絲的纖度的比算出的伸長倍率為1.003倍。熱處理後之絲的分析結果揭示於表5。
[實施例7]
使用與實施例1相同的紡絲原絲,如圖3的製程簡圖所示,將該紡絲原絲9從退繞機1退繞,透過下述i~p的順序通過裝置並回捲,以捲對捲方式進行運送熱處理後,得到了本實施例的熱處理後之絲12。
i:第一輥2
j:第一熱處理爐14(具有一根作為爐管的陶瓷管15、將爐的內部進行環境加熱的加熱器單元16。需要說明的是,加熱區為一個區域。)
k:第二輥17
l:第二熱處理爐18(具有一根作為爐管的陶瓷管19、將爐的內部進行環境加熱的加熱器單元20。需要說明的是,加熱區為一個區域。)
m:第三輥21
n:第三熱處理爐22(具有一根作為爐管的陶瓷管23、將爐的內部進行環境加熱的加熱器單元24。需要說明的是,加熱區為一個區域。)
o:第四輥25
p:回捲機5
於此,為了使熱處理時間(絲試樣通過第一熱處理爐14的爐管15的距離÷第一輥2的轉速、絲試樣通過第二熱處理爐18的爐管19的距離÷第二輥17的轉速、以及絲試樣通過第三熱處理爐22的爐管23的距離÷第三輥21的轉速的總和)為1小時,且為了使第一熱處理爐14、第二熱處理爐18、以及第三熱處理爐22的伸長倍率(各熱處理爐後方緊挨著該爐的輥的轉速÷各熱處理爐後方緊挨著該爐的輥的轉速)分別為1.015倍,設定了第一~第四輥:2、17、21、25的轉速(此時的總伸長倍率為1.046倍)。此外,於氮氣環境的熱處理爐內,將第一熱處理爐14的溫度設定為230℃,將第二熱處理爐18的溫度設定為260℃,將第三熱處理爐22的溫度設定為290℃。需要說明的是,為了調整穿絲器的高度等,也適當地使用了用於表面消光處理的陶瓷輥與陶瓷導引器(均未圖示)。熱處理後之絲的分析結果揭示於表5。
[比較例1]
將與實施例1相同的紡絲原絲卷繞至鋁製筒管上,以使捲裝密度(package density)為0.6g/cm3
,並使用密閉式爐於氮氣環境下以230~290℃進行16小時的熱處理,以批次方式獲得本比較例的熱處理後之絲。熱處理後之絲的分析結果揭示於表5。
[比較例2]
使用與實施例1相同的紡絲原絲與裝置,除了設定了第二輥4的轉速以使伸長倍率為1.000倍以外,於與實施例1相同條件下獲得了熱處理後之絲。熱處理後之絲的分析結果揭示於表5。
如表5所示,實施例1~7的初始彈性係數偏差為3.0%以下、拉伸強度為18cN/dtex以上的液晶聚酯複絲與比較例1~2相比,三股的絞線的強度偏差與初始彈性係數偏差較小,因此品質穩定,可望能使用於製作力學性質使用率高且緻密的高次加工產品。
-產業上之可利用性-
本發明的液晶聚酯複絲,能適合使用於張力構件(例如電線、光纖、加熱線包芯紗、耳機線等各種電子產品的線等)、帆布、繩子、登山繩、運動用網、救生索、釣魚線、漁網、延繩釣等高次加工產品等使用之纖維。
1:退繞機
2:第一輥
3:熱處理爐
4:第二輥
5:回捲機
6~8:熱處理爐3的加熱區
9:紡絲原絲
10:熱處理爐3的爐管(陶瓷管)
11:具有熱處理爐3的加熱器單元的控制部
12:熱處理後之絲
13:張力輥
14:第一熱處理爐
15:第一熱處理爐14的爐管(陶瓷管)
16:第一熱處理爐14加熱器單元
17:第二輥
18:第二熱處理爐
19:第二熱處理爐18的爐管(陶瓷管)
20:第二熱處理爐18的加熱器單元
21:第三輥
22:第三熱處理爐
23:第三熱處理爐22的爐管(陶瓷管)
24:第三熱處理爐22的加熱器單元
25:第四輥
[圖1]為用於說明實施例1~5、比較例2中以捲對捲方式進行運送熱處理製程的簡圖。
[圖2]為用於說明實施例6中以捲對捲方式進行運送熱處理製程的簡圖。
[圖3]為用於說明實施例7中以捲對捲方式進行運送熱處理製程的簡圖。
1:退繞機
2:第一輥
3:熱處理爐
4:第二輥
5:回捲機
6~8:熱處理爐3的加熱區
9:紡絲原絲
10:熱處理爐3的爐管(陶瓷管)
11:具有熱處理爐3的加熱器單元的控制部
12:熱處理後之絲
Claims (7)
- 一種液晶聚酯複絲,其包含選自由來自芳香族二醇、芳香族二羧酸及芳香族羥基羧酸的構成單元中之至少一種,該液晶聚酯複絲之初始彈性係數偏差為3.0%以下,其拉伸強度為18cN/dtex以上。
- 如請求項1所記載之液晶聚酯複絲,其中:強度偏差為3.0%以下。
- 一種高次加工產品,其為至少一部分使用如請求項1或2所記載之液晶聚酯複絲製成。
- 一種液晶聚酯複絲的製造方法,該液晶聚酯複絲為請求項1或2所記載之液晶聚酯複絲,該液晶聚酯複絲的製造方法至少包括對液晶聚酯複絲的紡絲原絲進行熱處理的製程,於前述熱處理中,前述紡絲原絲以1.001~1.200倍的伸長倍率運送並進行處理。
- 如請求項4所記載之液晶聚酯複絲的製造方法,其中:前述液晶聚酯複絲的熱處理前後的強度比為1.5倍以上。
- 如請求項4或5所記載之液晶聚酯複絲的製造方法,其中:以捲對捲方式運送前述液晶聚酯複絲的同時進行熱處理。
- 如請求項4或5所記載之液晶聚酯複絲的製造方法,其中:前述熱處理時的張力為0.001~0.06cN/dtex。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH03260114A (ja) | 1990-03-07 | 1991-11-20 | Kuraray Co Ltd | 溶融異方性ポリマーからなる高弾性率繊維の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03260114A (ja) | 1990-03-07 | 1991-11-20 | Kuraray Co Ltd | 溶融異方性ポリマーからなる高弾性率繊維の製造方法 |
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