專利名稱：混合了聚氨酯彈性纖維緯編針織物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐堿性好而且又不需要處理針織物的裁斷處而可直接使用的混合了聚氨酯彈性纖維的緯編針織物及其制造方法。更詳細地講，涉及難以發(fā)生使用混合了聚氨酯彈性纖維緯編針織物的制品在穿用中反復伸長產(chǎn)生的針織物的變形、散邊、稀路(彈性纖維的滑動、損傷、脫出)，紗線從裁斷部脫落的所謂“毛邊”、組織產(chǎn)生的梯子狀的損傷或參差不齊即“跑線”、針織物彎成彎曲狀態(tài)的“卷曲”、及僅彈性纖維從裁斷部脫出、針織物部分地變成無伸縮性的“鑲套滑動”等的緯編針織物，尤其是涉及截斷的針織物邊可呈原狀態(tài)、所謂“無邊”而直接使用的緯編針織物及其制造方法。
背景技術(shù)：
使用混合了聚氨酯彈性纖維的緯編針織物的制品，由于其伸長大，從伸長狀態(tài)的恢復力或吻合性好，故已廣泛利用。然而混合了聚氨酯彈性纖維緯編針織物在反復伸長時，容易引起變形成不均勻的針織物的“變形、散邊、稀路”、紗線從裁斷部分脫出的“毛邊”、針織物組織產(chǎn)生梯狀的損傷或參差不齊的“路線”、針織物彎曲的“卷曲”、聚氨酯彈性纖維脫出的所謂“鑲套滑動”等的問題。
解決這些問題的辦法，一般是翻褶針織物的邊、或者用其他的布或松緊帶進行縫制，但有凸狀或?qū)渝e、接縫等與皮膚直接接觸時擔心傷害皮膚、或手感、舒服感之類的穿用感降低，不能解決易影響外表的審美性降低等的問題，故要求不縫制針織物的邊而可呈“無邊”直接使用的針織物。
作為不縫制針織物邊而直接做成制品的方法，有通過使用經(jīng)針織物提高密度、或者改變織物組織等的方法，因而發(fā)現(xiàn)了可以“毛邊”直接使用的針織物。但通常緯編針織物容易散邊，一般密度低，故有改成稱作縫邊的織物組織、使之難散邊的方法，但不能呈“毛邊”做成制品。此外，邊改變織物組織邊織造制品的方法中，在謀求提高生產(chǎn)效率或降低成本方面，仍成為重大的瓶頸問題殘留下來，能自由裁剪、可呈“無邊”直接使用的緯編針織物的要求提高。
然而，還沒有提出通過使纖維相互熱熔合謀求降低“變形、經(jīng)緯滑動、稀路”、“散邊”“跑線”“卷曲”的方案，提高熱定型溫度、在一般的高熔點聚氨酯彈性纖維相互的交點使之熱熔合的探索，由于必須進行高溫下的定型，故產(chǎn)生引起交織對方纖維的手感變硬或變黃等不好的手感變化或染色堅牢度降低的問題。另外，熱熔合的程度也不充分，由于熱熔合部分基本上脫落，故在穿用中或洗滌時有對制品喪失防止跑線或散邊效果的問題。此外，降低熱定型溫度時，有完全失去熱熔合效果的問題。
另一方面，使用低溫熔合的特種聚氨酯彈性纖維時，能在140-160℃的低熱定型溫度下熔合，但交織對方纖維的定型不充分，產(chǎn)生折痕等的拆皺、染色不均勻等的問題。在交織對方纖維充分顯示效果的領(lǐng)域熱定型時，由于低溫下熱熔合的彈性纖維在針織物中的強度大幅度降低、或針織物的伸長恢復力降低，在熱定型后的針織物中產(chǎn)生斷紗而不優(yōu)選。另外，即使是可在低溫牢固熔合，例如使用通常的單針緯編織物時，也殘留因熱熔合織物變硬之類的其他的問題。
此外，除了聚氨酯還使用其他的低熔點纖維，可以在130-185℃的定型溫度熔合(參照特公平2-8058號公報，特開2001-164444號公報)，使用這些的低熔點纖維熔合時，除了熔合外，還由于纖維的硬化而存在手感更硬、制品的穿著舒適感變差、苛刻的場合引起皮膚不適或伸縮性大幅度降低之類的問題。
另外，也提出了在200℃下對熔點不同的2種聚醚酯彈性纖維交織的織物進行熱處理防止經(jīng)緯滑動的方法(參照特開2001-159052號公報)，但聚醚酯彈性纖維與聚氨酯彈性纖維相比，是伸長性、伸長恢復性等的伸縮特性方面性能不充分、不能滿足要求的纖維。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明目的在于提供即使是進行堿處理等的后處理也能保持聚氨酯彈性纖維原來的高伸長性、高伸長恢復性、同時難引起織物的變形、經(jīng)緯滑動、稀路、散邊、跑線、卷曲、鑲套滑動等的混合了聚氨酯彈性纖維的緯編針織物，尤其是能呈截斷織物邊的狀態(tài)、所謂“毛邊”直接使用的混合了聚氨酯彈性纖維緯編針織物及其制造方法。
解決課題的方法本發(fā)明者為了達到上述目的反復潛心研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在100％伸長狀態(tài)下150℃干熱處理45秒鐘后的強度保持率為50％以上，有180℃以下的熔點、同時在苛性鈉2g/L的水溶液中100％伸長狀態(tài)下、100℃處理60分鐘后的強度保持率為60％以上的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的裸紗線，添紗到構(gòu)成由至少1種的非彈性紗線織成的1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的緯編針織物的每個毛圈眼中，通過熱定型使高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維相互和/或該彈性纖維與非彈性紗線的交叉部熱熔合而織造的混合了聚氨酯彈性纖維的緯編針織物的伸長性或伸長恢復性好，而且即使是在堿性條件下進行煮煉等的后處理，針織物也不劣化，而且能保持聚氨酯彈性纖維原來的伸長性、伸長恢復性，此外通過熱定型使纖維相互熔合，可防止針織物的變形、跑線、卷曲等、散邊、鑲套滑動等，能原樣直接使用截斷的針織物邊，故把這種針織物用于內(nèi)衣或外衣衣類時，可獲得穿用感或美觀的針織衣類，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供(1)混合了聚氨酯彈性纖維的緯編針織物，其特征在于，是高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的裸紗線添紗到構(gòu)成緯編針織物的每個毛圈眼中、并且通過熱定型使高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維相互和/或該彈性纖維與非彈性紗線的交叉部熱熔合而得到的，所述的緯編針織物是由至少1種的非彈性紗線構(gòu)成的1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的緯編針織物，所述的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的裸紗線在100％伸長狀態(tài)下、150℃干熱處理45秒鐘后的強度保持率為50％以上，有180℃以下的熔點，同時在苛性鈉2g/L的水溶液中100％伸長狀態(tài)下、100℃處理60分鐘后的強度保持率為60％以上。
(2)(1)所述的緯編針織物，其特征在于高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維是(A)多元醇與二異氰酸酯反應(yīng)得到的兩異氰酸酯端基預聚物與(B)多元醇和二異氰酸酯與低分子量二醇反應(yīng)得到的兩羥端基預聚物反應(yīng)得到的聚合物進行熔融紡絲制成的，全部多元醇的50質(zhì)量％以上是聚醚多元醇。
(3)(1)或(2)所述的緯編針織物，其特征在于，是內(nèi)衣或外衣針織衣類用。
(4)(1)-(3)的任何一項所述的緯編針織物的制造方法，其特征在于，使用至少1種的非彈性紗線織成1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的緯編針織物時，使用高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維作為添紗紗線，添紗織到構(gòu)成上述緯編針織物的每個毛圈眼中以后，通過熱定型使高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維相互和/或該彈性纖維與非彈性紗線的交叉部熱熔合，所述的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維在100％伸長狀態(tài)下、150℃干熱處理45分鐘后的強度保持率為50％以上，有180℃以下的熔點，同時在苛性鈉2g/L的水溶液中100％伸長狀態(tài)下、100℃處理60分鐘后的強度保持率為60％以上。
發(fā)明效果織造針織物時，通?？棾珊筮M行預定型、煮煉、染色、最后定型，即使通過進行煮煉等的堿處理，也保持高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維原來的伸長性、伸長恢復性，再利用熱定型通過高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的一部份熱熔融，聚氨酯彈性纖維相互和/或聚氨酯彈性纖維與非彈性紗線的交點處進行熱熔合，實現(xiàn)構(gòu)成織物組織的每一個毛圈眼完全使用聚氨酯彈性纖維添紗的1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的固定化，可制得難引起變形、經(jīng)緯滑動、稀路、散邊、跑線、卷曲或鑲套滑動、并且伸長性及伸長恢復性好的緯編針織物。


圖1是1×1羅紋針織物的組織圖。
圖2是平紋針織物的組織圖。
圖3是織入中心紗線的針織物的組織圖。
圖4是織入中心紗線的針織物的組織圖。
實施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的緯編針織物是在100％伸長狀態(tài)下150℃干熱處理45秒鐘后的強度保持率為50％以上，有180℃以下的熔點，同時在苛性鈉2g/L的水溶液中100％伸長狀態(tài)下100℃處理60分鐘后的強度保持率為60％以上的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的裸紗線添紗到構(gòu)成由至少1種的非彈性紗線織成的1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的緯編針織物的每個毛圈眼中，通過熱定型使高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維相互和/或該彈性纖維與非彈性紗線的交叉部熱熔點的混合了聚氨酯彈性纖維的緯編針織物。
這里，本發(fā)明使用的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維在100％伸長狀態(tài)下150℃、干熱處理45秒鐘后的強度保持率是50％以上、優(yōu)選是55％以上。強度保持率低于50％時，熱定型后的制品伸縮性降低。強度保持率的上限沒有特殊限制，但通常是90％以下，特別是80％以下。
高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的熔點是180℃以下，優(yōu)選175℃以下。熔點大于180℃時，使纖維相互熔合用的熱處理溫度太高，對制品的手感、染色堅牢度等有不良影響，從對交織對方纖維的定型效果、染色性、尺寸穩(wěn)定性等的觀點考慮，優(yōu)選熔點的下限是150℃以上，特別優(yōu)選是155℃以上。但如果希望交織對方纖維在低溫下熱處理，則不受此限定。
另外，在苛性鈉2g/L的水溶液中100％伸長狀態(tài)下100℃處理60分鐘后的強度保持率是60％以上、優(yōu)選是65％以上。強度保持率低于60％時，對制品進行堿處理時，伸長恢復力降低，有時紗線在織物中發(fā)生斷絲。該場合的強度保持率的上限沒有特殊限制，但通常是150％以下、特別是130％以下。再者，強度保持率、耐堿強度保持率及熔點的測定方法如后述。
本發(fā)明使用的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的粗度，著眼織物的手感，優(yōu)選是11-311dtex、更優(yōu)選是15-156dtex。聚氨酯彈性纖維太細時，有時熱處理時產(chǎn)生斷絲、或者織物的伸長恢復性或強度降低，太粗時，不僅編織降低，而且產(chǎn)生織物強度太強的場合，根據(jù)用途變更纖度沒有什么影響。
有上述強度保持率、耐堿強度保持率及熔點的本發(fā)明的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維，只要是在低的溫度下也容易熔合、并且有耐熱性、耐堿性的聚氨酯彈性纖維，則其組成、制造方法等沒有特殊限制，例如可以采用使多元醇與過剩摩爾量的二異氰酸酯反應(yīng)制造兩末端有異氰酸酯基的聚氨酯中間聚合物，使該中間聚合物與具有能容易與異氰酸酯基反應(yīng)的活性氫的低分子量二胺或低分子量二醇在惰性有機溶劑中反應(yīng)制造聚合物溶液后，除去溶劑成型成絲條的方法，或多元醇、二異氰酸酯及低分子量二醇反應(yīng)得到的聚合物固化溶解于溶劑中后，除去溶劑成型成絲條的方法，前述固化的聚合物不溶解于溶劑中而通過加熱成型成絲條的方法，前述多元醇、二異氰酸酯及低分子量二醇反應(yīng)得到聚合物、該聚合物不固化而成型成絲條的方法，多元醇與二異氰酸酯反應(yīng)得到的聚合物和多元醇與二異氰酸酯及低分子量二醇反應(yīng)得到的聚合物反應(yīng)得到的聚合物不固化而成型成絲條的方法，還有上述各種方法制得的聚合物或聚合物溶液混合后，從混合聚合物溶液中除去溶劑，成型成絲條的方法等制得。
其中，尤其是(A)多元醇與二異氰酸酯反應(yīng)得到的兩異氰酸酯基(NCO基)端基預聚物、與(B)多元醇和二異氰酸酯與低分子量二醇反應(yīng)得到的兩羥端基(OH基)預聚物反應(yīng)得到的聚合物不固化而進行熔融紡絲的方法，在得到低溫下容易熔合、并且有耐熱性、耐堿性的高熔合聚氨酯彈性纖維方面優(yōu)選，另外因不包括溶劑回收，經(jīng)濟性好。
該場合，構(gòu)成(A)、(B)成分的預聚物的多元醇可以相同，也可以不同，但優(yōu)選使用數(shù)均分子量500-4000左右，特別優(yōu)選使用800-3000左右的聚合物二醇。
作為這樣的聚合物二醇，可以使用聚醚二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇等。
作為聚醚二醇，例如可舉出環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、四氫呋喃等的環(huán)狀醚開環(huán)聚合得到的聚醚二醇；乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇等的二醇縮聚制得的聚醚二醇等。
作為聚酯二醇，例如可舉出選自乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇等的二醇類的至少1種、與選自己二酸、癸二酸、壬二酸等的二元酸類的至少一種酸縮聚制得的聚酯二醇；ε-己內(nèi)酯、戊內(nèi)酯等的內(nèi)酯類開環(huán)聚合制得的聚酯二醇等。
作為聚碳酸酯二醇，例如可舉出通過選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等的碳酸二烷基酯；碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯等的碳酸亞烷基酯；碳酸二苯酯、碳酸二萘酯等的碳酸二芳酯等的至少1種的有機碳酸酯、與選自乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇等的至少1種的脂肪族二醇的酯交換反應(yīng)得到的碳酸酯二醇等。
上述例舉的聚醚二醇、聚酯二醇及聚碳酸酯二醇可以單獨使用1種或2種以上組合使用。為了獲得良好的熔合性、耐堿性，相對于合計使用量的聚合物二醇，優(yōu)選聚醚二醇成分是50質(zhì)量％以上，更優(yōu)選是60質(zhì)量％以上。再者，聚醚二醇成分的上限沒有特殊限制，特別優(yōu)選是100質(zhì)量％。尤其是聚四亞甲基醚二醇(以下稱PTMG)特別適合作為聚醚二醇使用。
作為構(gòu)成(A)、(B)成分的預聚物的二異氰酸酯，可以使用制造聚氨酯時通常使用的脂肪族系、脂環(huán)式系、芳香族系、芳香脂肪族系等的任意的二異氰酸酯。
作為這樣的二異氰酸酯，例如可舉出4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1，6-己烷二異氰酸酯、對-亞苯基二異氰酸酯、4、4’-環(huán)己基二異氰酸酯等，這些可以單獨使用1種或2種以上組合使用，其中優(yōu)選使用4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(以下稱MDI)。
作為構(gòu)成(B)成分的鏈增長劑的低分子量二醇，優(yōu)選反應(yīng)速度適當、賦予適度耐熱性的二醇，使用1分子中有2個能與異氰酸酯基反應(yīng)的活性氫原子、一般分子量500以下的低分子量化合物。作為這樣的低分子量二醇，例如可以使用乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇等的脂肪族二醇類，在不影響紡絲性的范圍內(nèi)也可以使用甘油等三官能二醇類。這些可以單獨使用1種或2種以上組合使用，但從作業(yè)性或?qū)λ美w維賦予適度的物性的觀點考慮，優(yōu)選使用1，4-丁二醇為主要成分。
上述(A)、(B)成分的預聚物中為了改善耐候性、耐熱氧化性、耐黃變性，可以添加紫外線吸收劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑等的任意成分。
作為紫外線吸收劑，例如可舉出2-(3，5-二叔戊基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羥基-3，5-聯(lián)苯基)苯并三唑等的苯并三唑類的紫外線吸收劑。
作為抗氧劑，例如可舉出3，9-二(2-(3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)-丙酰氧基)-1，1-二甲基乙基)-2，4，8，10-四氧雜螺(5.5)十一烷，1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基芐基)異氰脲酸、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯等的受阻酚系抗氧劑。
作為光穩(wěn)定劑，例如可舉出二(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、琥珀酸二甲基-1-(2-羥乙基)-4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶縮合物等的受阻胺系光穩(wěn)定劑。
其次，獲得本發(fā)明的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的方法沒有特殊限制，例如作為熔融紡絲法熟知以下的3種方法。
(1)聚氨酯彈性體片進行熔融紡絲的方法。
(2)聚氨酯彈性體片熔融后，混合多異氰酸酯化合物進行紡絲的方法。
(3)合成多元醇與二異氰酸酯反應(yīng)得到的預聚物與低分子量二醇反應(yīng)的紡絲用聚合物后、不固化而進行紡絲的反應(yīng)紡絲方法。
其中(3)的方法與(1)、(2)的方法相比，由于沒有處理聚氨酯彈性體片的工序，故簡單，并且可通過調(diào)節(jié)預聚物向反應(yīng)機中的注入比例來調(diào)節(jié)紡絲后聚氨酯彈性纖維中的殘留NCO基的量，利用該殘留NCO基的鏈增長反應(yīng)提高耐熱性，故是優(yōu)選的方法。此外，也可以預先使低分子量二醇與預聚物的一部分反應(yīng)形成過剩OH基的預聚酯、進行向反應(yīng)器中注入的方法。
本發(fā)明的聚氨酯彈性纖維優(yōu)選按照(3)的方法，通過將(A)、(B)成分的預聚物連續(xù)而定量地注入反應(yīng)機中，制得的紡絲用聚合物不固化而進行熔融紡絲制得。
該場合，紡絲用聚合物的合成由(I)兩NCO端基預聚物的合成、(II)兩OH端基預聚物的合成、(III)這兩種預聚物導入反應(yīng)器、連續(xù)地反應(yīng)的紡絲用聚合物的合成這3種反應(yīng)構(gòu)成，而原料的組成比將上述3種反應(yīng)總計，優(yōu)選總二異氰酸酯的摩爾量與總聚合物二醇及總低分子量二醇的合計摩爾量的摩爾比是1.02-1.20，更優(yōu)選是1.03-1.15。
具體地，例如向具有溫水夾套及攪拌機的罐中加入規(guī)定量的二異氰酸酯后，邊攪拌邊注入規(guī)定量的聚合物二醇，在50-90℃、0.5-2小時氮氣清掃下攪拌，可制得上述(I)的兩NCO端基預聚物。該反應(yīng)制得的兩NCO端基預聚物可以使用帶夾套的齒輪泵(例如，KAP-1川崎重工業(yè)株式會社制)注入到聚氨酯彈性纖維用反應(yīng)器中。
向具有溫水夾套及攪拌機的罐中加入規(guī)定量的二異氰酸酯后，邊攪拌邊注入規(guī)定量的聚合物二醇，在50-90℃、0.5-2小時氮氣清掃下攪拌得到前驅(qū)體，然后注入低分子量二醇，攪拌使之與前驅(qū)體反應(yīng)，可制得(II)的兩OH端基預聚物。制得的兩OH端基預聚物可以使用帶夾套的齒輪泵(例如，KAP-1川崎重工業(yè)株式會社制)注入到聚氨酯彈性纖維用反應(yīng)器中。
此外，該(A)、(B)的兩種預聚物合成時，也可以添加為了改善耐候性、耐熱氧化性、耐黃變性等用的上述各種化學品類。
使按一定比例送入的(A)、(B)的預聚物連續(xù)反應(yīng)，可以制得(III)的紡絲用聚合物。該場合(A)、(B)的預聚物的供給比例依所使用原料的分子量或其添加比例而不同，例如，作為(A)、(B)預聚物使用的二異氰酸酯使用MDI、作為鏈增長劑使用1，4-丁二醇、又使用分子量2000的多元醇、并且預聚物(B)的MDI與多元醇的摩爾比為2.0的場合，注入比按質(zhì)量比計優(yōu)選1∶0.393-1∶0.513、更優(yōu)選是1∶0.406-1∶0.507。另外，預聚物(B)中使用分子量1000的多元醇的場合，注入比按質(zhì)量比計優(yōu)選1∶0.253-1∶0.332、更優(yōu)選是1∶0.263-1∶0.329，但不受此限定。另外，作為反應(yīng)機，可以使用通常的聚氨酯彈性纖維的溶融紡絲法使用的反應(yīng)機，優(yōu)選具有對紡絲用聚合物加熱、在熔融狀態(tài)下攪拌、反應(yīng)、還向紡絲頭輸送的機構(gòu)的反應(yīng)機。反應(yīng)條件為在160-230℃下，特別優(yōu)選在180-220℃下反應(yīng)1-90分鐘，尤其是反應(yīng)3-80分鐘。
本發(fā)明的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維，可以使合成的紡絲用聚合物不固化而送到紡絲頭，從噴嘴噴出，紡絲制得，紡絲用聚合物在反應(yīng)機內(nèi)的平均停留時間依反應(yīng)機的種類而不同，按下式進行計算。
反應(yīng)機內(nèi)的平均停留時間＝(反應(yīng)機容積/紡絲用聚合物噴出量)×紡絲用聚合物的比重紡絲用聚合物在反應(yīng)機內(nèi)的平均停留時間，一般使用圓筒形反應(yīng)機的場合是約0.5-2小時，使用雙螺桿擠出機的場合是5-10分鐘。紡絲溫度優(yōu)選180-230℃、更優(yōu)選是190-215℃，從噴嘴連續(xù)地擠出后，可通過冷卻、附著紡絲油劑、卷繞制得。
這里，兩NCO端基預聚物與兩OH端基預聚物的比率，優(yōu)選適當調(diào)節(jié)注入齒輪泵的旋轉(zhuǎn)比率使剛紡絲后的絲中殘留NCO基0.3-1質(zhì)量％、特別是殘留0.35-0.85質(zhì)量％。0.3質(zhì)量％以上過量地含NCO基時，通過紡絲后的鏈增長反應(yīng)也可以提高強度、伸長率、耐熱性等的物性。但NCO基低于0.3質(zhì)量％時，有可能制得的聚氨酯彈性纖維的耐熱強度保持率降低，而大于1質(zhì)量％時，有時紡絲用聚合物的粘度降低，紡絲變得困難。
此外，紡絲后的纖維中NCO基的含量如以下所述進行測定。
紡絲后的纖維(約1g)在二丁胺/二甲基甲酰胺/甲苯溶液中溶解后，使過剩的二丁胺與試樣中的NCO基反應(yīng)，使用鹽酸滴定殘留的二丁胺，算出NCO基的含量。
此外，本發(fā)明的緯編針織物是具有上述的聚氨酯彈性纖維采用添紗編織織到構(gòu)成至少1種的非彈性紗線織成的1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的緯編針織物的表里兩方的每個毛圈眼中的結(jié)構(gòu)的織物。
該場合，作為本發(fā)明的緯編針織物使用的非彈性紗線，沒有特殊限制，例如可以使用木棉、麻、羊毛、絲等的天然纖維，人造絲、銅氨纖維、高濕模量粘膠纖維等的再生纖維，乙酸酯等的半再生纖維，尼龍、聚酯、丙烯腈等的化學合成纖維等的長纖維絲、短纖維絲、短纖維混紡絲等任意的絲。非彈性紗線的粗度取決于織物的使用用途，而短纖維絲的場合優(yōu)選20-100左右棉支紗、特別優(yōu)選30-80左右支紗，長纖維絲的場合優(yōu)選10-100d左右、特別優(yōu)選20-80d左右。這些非彈性紗可以單獨使用1種或2種以上混合使用。
另外，非彈性紗與高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的混合了比例，相對于針織物全部，優(yōu)選該聚氨酯彈性纖維是1-20質(zhì)量％左右，更優(yōu)選是2-15質(zhì)量％左右。該聚氨酯彈性纖維太少時，有時有繃緊感或舒適感降低，太多時，有時彈性感強，類似橡膠的手感。
若更具體地例舉本發(fā)明的緯編針織物，可舉出圖1、圖3及圖4表示的織成組織。圖中，1，2分別表示非彈性紗，3表示高融合耐堿性聚氨酯彈性纖維，4表示針盤針，5表示針筒針，F(xiàn)1-F3表示給紗口，把高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維織入非彈性紗線的織物中，通過熱定型，聚氨酯彈性纖維相互或在聚氨酯彈性纖維與非彈性紗線的交叉部分纖維相互熔合，可制得難引起變形、經(jīng)緯滑動、稀路、散邊、跑線、卷曲或鑲套滑動的緯編針織物。
本發(fā)明的緯編針織物的制造方法，通過采用添紗向至少1種的非彈性紗線織成的1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的緯編針織物的正反面兩方的各毛圈眼中織入上述高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維，可得到混合了聚氨酯彈性纖維的緯編針織物。該場合，在織物設(shè)計上，優(yōu)選非彈性紗線的織入長度是25-60cm，更優(yōu)選是44-54cm，高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的織入長度優(yōu)選20-32cm、更優(yōu)選24-27cm。這里所謂織入紗線長，是在織物的任意縱向加印、在距該處第100經(jīng)紗加印、拆散絲、施加初荷重(0.005kgf)、測定印間的長度的值。
針織機可以使用織制緯編針織物使用的通常的針織機，可以按照通常方法織造針織物。作為一例，使用有上下釜的圓筒針織機的場合，優(yōu)選14G-22G號針，上下釜間隔優(yōu)選60/100-80/100mm，織針的引入量優(yōu)選0.6-1.5mm?？棾啥〞r，為了減輕對給紗所施加的荷重負擔，優(yōu)選針盤針的織成位置離開針筒針的織成位置晚3.5-6.5根的定時，織針優(yōu)選使用添紗專用針。另外，使用針織橫機的場合，優(yōu)選14G-22G號針。
這樣織成緯編針織物后，通過熱定型使構(gòu)成織物的聚氨酯彈性纖維相互和/或聚氨酯彈性纖維與非彈性紗線的交叉部熱熔合。熱定型的方法可以采用干熱定型和濕熱定型的任何一種方法，進行干熱定型的場合，例如開松針織物使用針板式拉幅機之類的定型機，可利用熱風進行熱固定。另外不開松針織物而呈袋狀或筒狀等的狀態(tài)進行熱定型，也可以沒任何問題地實施。該場合定型溫度優(yōu)選140-200℃、特別優(yōu)選150-190℃，定型時間優(yōu)選10秒-3分鐘，特別優(yōu)選20秒-2分鐘。
而濕熱定型的方法，可以通過在把織物放入型板中的狀態(tài)下采用通常方法使用規(guī)定壓力的飽和蒸氣進行熱固定實施。該場合，定型溫度優(yōu)選100-130℃、特別優(yōu)選105-125℃，定型時間優(yōu)選2-60秒，特別優(yōu)選5-45秒。
本發(fā)明的緯編針織物是伸長性、伸長恢復性高、即使是通過熱熔合使組織固定也可保持優(yōu)異的伸長性、伸長恢復性的針織物。另外，表面紗線不僅是合成纖維，也可以使用棉或再生纖維等穿著舒適的短纖維，故不僅是伸長性高而且是柔軟、穿著舒適或手感好的織物。此外，通過使纖維相互熱熔合，由于使截斷部分成為毛邊也不產(chǎn)生散邊等，故可省去處理截斷部分的麻煩。另外，呈毛邊使用本發(fā)明的緯編針織物作的內(nèi)衣由于對外衣影響不大而審美性好，故可以適合作為各種內(nèi)衣，外衣針織衣類用。特別是，本發(fā)明的針織物以切斷樣用于針織衣類的至少一部分，可以提供短褲、襯衫、緊身衣、長襯裙、連體套服、三角褲、游泳褲叉、汗衫、緊身胸衣、胸罩、短綁腿、游泳衣、手套、毛衣、馬甲、體操服、雜技舞蹈彈性衣服、滑雪用衣類或棒球用衣類等的運動衣類、睡衣褲、長袍等的制品。
實施例以下舉出實施例及比較例具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于下述的實施例。再者，下述例中“份”表示“質(zhì)量份”。
(高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的制造)把作為二異氰酸酯的4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)25份加到用氮氣密封的帶80℃溫水夾套的反應(yīng)釜中，然后邊攪拌邊注入作為聚合物二醇的數(shù)均分子量2000的聚四亞甲基醚二醇(PTMG)100份。反應(yīng)1小時后再注入作為低分子量二醇的1，4-丁二醇27.6份，合成兩OH端基預聚物。
與上述并行地，向用氮氣密封的80℃的反應(yīng)釜中加入作為二異氰酸酯的MDI47.4份，添加紫外線吸收劑(2-(3，5-二叔戊基-2-羥基苯基)苯并三唑20％)、抗氧劑(3，9-二(2-(3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)-丙酰氧基)-1，1-二甲基乙基)-2，4，8，10-四氧雜螺(5.5)十一烷50％)、光穩(wěn)定劑(雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯30％)的混合物2.2份，邊攪拌邊注入數(shù)均分子量2000的PTMG 100份，繼續(xù)攪拌1小時，制得兩NCO端基預聚物。
把制得的兩NCO端基預聚物與兩OH端基預聚物按1∶0.475的質(zhì)量比連續(xù)地加到有攪拌槳葉的容量2200ml的聚氨酯彈性纖維用圓筒形反應(yīng)機中。供給速度，兩NCO端基預聚物是28.93g/分，兩OH端基預聚物是13.74g/分。在反應(yīng)機內(nèi)的平均停留時間是約1小時，反應(yīng)溫度是約190℃。
制得的聚合物不固化而導入到保持在192℃的溫度、有8個噴嘴的2臺紡絲頭中。使用設(shè)置在紡絲頭上的齒輪泵計量紡絲用聚合物，加壓、使用過濾器過濾后，由直徑0.6mm、1個孔的噴嘴按2.67g/分的速度噴到長6m的紡絲筒內(nèi)(從噴嘴的噴出總量42.67g/分)，邊賦予油劑邊以600m/分的速度卷繞，得到44dtex的聚氨酯彈性纖維。剛噴出后的絲條的NCO基含量是0.42質(zhì)量％。
按照下述方法測定制得的聚氨酯彈性纖維的熔點、耐熱強度保持率及耐堿強度保持率物性的結(jié)果是，熔點166℃，耐熱強度保持率68％，耐堿強度保持率81％(原絲纖度44T、堿處理后的纖度28T、原絲強度64.8cN、堿處理后的強度52.7cN)。
熔點的測定方法測定裝置TMA(熱機械測定裝置)使用金屬探針夾持長20mm伸長0.5％溫度范圍室溫(25℃)-250℃升溫速度20℃/分評價把熱應(yīng)力為0mgf時的溫度定義為熔點。
耐熱強度保持率的測定方法按10cm的夾持長保持聚氨酯彈性纖維，伸長到20cm。在伸長的狀態(tài)下放入保持在150℃的熱風干燥機中45秒鐘，進行熱處理。使用恒定伸長速度的拉伸試驗機，在夾持長5cm、伸長速度500mm/分條件下測定熱處理后的聚氨酯彈性纖維的強度。測定時的環(huán)境是溫度20℃、相對濕度65％。表示相對于熱處理前纖維的耐熱強度保持率。
耐堿強度保持率的測定方法在保持在100℃的苛性鈉2g/L水溶液中浸漬伸長2倍狀態(tài)的聚氨酯彈性纖維，處理60分鐘。接著，把從該水溶液中取出的聚氨酯彈性纖維按夾持長5cm夾持在拉伸試驗機上，按伸長速度500mm/分進行恒定速度伸長，測定斷裂強度。測定時的環(huán)境是溫度20℃、相對濕度65％，把耐堿強度保持率作為該纖維堿處理后的強度與處理前的強度的百分率值進行計算。
(針織物的織造)
使用該高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維，使用圓型羅紋針織機(釜徑17英寸、18號針、給紗口33個)按照圖1的織成組織圖織成緯編針織物。圖中的1表示棉100％的紡織60支紗，3表示高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維。各紗線的織入紗長，設(shè)定棉紗1為51.2cm、聚氨酯彈性纖維3為25.0cm。該針織物組織中采用添紗編織織入棉紗1和聚氨酯彈性纖維3，使用針盤針4和針筒針5進行全針針織，織成1×1的羅紋針織物。
然后，對織得的針織物采用下述條件進行染色加工。
1)作為預定型工序在185℃下干熱處理50秒鐘。
2)作為煮煉工序使用2ml/L煮煉劑、2.2g/L苛性鈉在90℃處理20分鐘。
3)作為漂白工序使用30％過氧化氫15ml/L、硅酸鈉5ml/L、苛性鈉1.1g/L在90℃處理30分鐘。
4)作為染色工序使用活性染料30owf％、無水芒硝90g/L、堿灰16g/L在90℃處理30分鐘。
5)作為固色工序使用固色劑3.0owf％在50℃處理20分鐘。
6)作為皂洗工序使用皂洗劑1ml/l在90℃實施10分鐘處理。
7)作為最后定型工序在150℃干熱處理10秒鐘。
再者，上述工序中使用的藥劑如下。
煮煉劑SSK-15A(松本油脂公司制)活性染料KPZOL BLACK KMN(紀和化學公司制)固色劑ダンフイツクスRE(日東紡公司制)皂洗劑スコアロ一ルTS840(旭電化公司制)加工完的針織物的熱熔合度的評價、恒定伸長荷重的測定及洗滌試驗造成的織物散邊評價如下所述進行實施，把結(jié)果示于表1。
熱熔合度的評價沿緯向裁剪針織物，用手作業(yè)判斷能否拆散切斷部的聚氨酯彈性纖維，難拆散的針織物為熱熔合良好，能拆散的織物評價為熱熔合不好。
恒定伸長荷重的測定方法采集長2.5cm×寬16cm的試片，按夾持長10cm固定在拉伸試驗機上，以伸長速度300mm/分沿緯向測試片300％恒定速度伸長，100％及200％伸長時的荷重。測定時的環(huán)境是溫度20℃、相對濕度65％。
洗滌方法取長5cm×寬40cm的織物試樣，縫制成筒狀后，使用家庭用雙缸式洗衣機(TOSHIBA株式會社制商品名GINGA 4.5)按下述條件進行洗滌。
洗滌(300分鐘)→離心脫水(5分鐘)→注水洗(10分鐘)→離心脫水(5分鐘)液溫常溫(25℃)水流強水流洗滌劑Lion株式會社制、商品名Top、水量30升洗滌水1升使用洗滌劑1.3g負荷布棉與聚氨酯彈性纖維混合了平紋針織物1.0kg。
然后觀察針織物的緯向切開部的針織物邊的散邊程度，按下述的4個等級進行評價。再者△和×是不肯定作為衣料穿用的程度的損壞，◎或○在洗滌耐久性方面優(yōu)選。
<評價標準>
◎沒有損傷○略有損傷△有損傷×損傷嚴重[比較例1]除了使用數(shù)均分子量2000的聚己二酸乙二醇酯二醇代替PTMG、把兩NCO端基預聚物與兩OH端基預聚物的混合比例改成1∶0.440以外，采用與實施例1同樣的方法制造44dtex聚酯系聚氨酯彈性纖維。剛噴出后的絲條的NCO基含量是0.80質(zhì)量％。
采用與實施例1同樣的方法測定所得聚氨酯彈性纖維物性的結(jié)果是熔點171℃，耐熱強度保持率60％，耐堿強度保持率20％(原絲纖度44T、堿處理后的纖度34T、原絲強度53.3cN、堿處理后的強度10.7cN)。
使用該聚氨酯彈性纖維織成與實施例1同樣的針織物，進行同樣的加工處理后，進行同樣的試驗。把結(jié)果示于表1。
除了使用作為多元醇的PTMG、使用作為鏈增長劑的二胺制的44dtex的聚氨酯彈性纖維(Mobilon P型絲、日清紡織株式會社制)以外，織成與實施例1同樣的針織物，進行同樣的加工處理后，進行同樣的試驗。把結(jié)果示于表1。
再者，該聚氨酯彈性纖維的熔點是231℃、耐熱強度保持率112％、耐堿強度保持率109％(原絲纖度44T、堿處理后的纖度35T、原絲強度40.1cN、堿處理后的強度43.6cN)。
使用與實施例1同樣的聚氨酯彈性纖維，使用圓筒式針織機(釜徑38英寸、28號針、給絲口100個)按圖2的織成組織圖織成緯編針織物。圖2中1是棉100％的60支紗、3是聚氨酯彈性纖維、5是針筒針。各紗線的織入紗長，設(shè)定棉紗1為25.6cm、聚氨酯彈性纖維3為14.3cm。在該織物組織中采用添紗織織入棉紗1和聚氨酯彈性纖維3。使用針筒針5進行全針針織，制得平紋織物。對制得的針織物進行與實施例1同樣的加工處理后，進行同樣的試驗。把結(jié)果示于表1。
表1

實施例1的針織物通過熱熔合組織被固定，即使是洗滌試驗也沒有切邊部分的損傷，雖然通過熱融合組織被固定，但恒定伸長荷重低，是混合了聚氨酯針織物原來的伸長性好的針織物。
而比較例1中經(jīng)煮煉·漂白處理，聚氨酯彈性纖維變脆，加工處理后的針織物中出現(xiàn)斷絲，是不能實際使用的織物。比較例2基本上不熱熔合，洗滌試驗中切邊部分損傷大，不能作為切邊針織物使用。比較例3中強熱熔合的結(jié)果，織物組織被固定，缺乏伸長性，成為硬手感的針織物。
使用與實施例1同樣的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維，使用圓型羅紋針織機(釜徑30英寸、22號針、給絲口60個)按圖3的織成組織織成針織物。圖3中1是棉100％的80支紗，2是尼龍假捻絲78dtex24根單絲，3是該聚氨酯彈性纖維，4是針盤針，5是針筒針，F(xiàn)1-F3分別是給絲口。各紗線的織入紗長，棉紗1和尼龍絲2分別規(guī)定成30.0cm，該聚氨酯彈性纖維規(guī)定成22.0cm。
該織物組織，由給絲口F1送給棉紗1和聚氨酯彈性纖維3，采用添紗織織入，使用針盤針4進行全針針織，由給絲口F2送給聚氨酯彈性纖維3，使用針盤針4和針筒針5進行全針針織，由給絲口F3送給尼龍絲2和聚氨酯彈性纖維3，采用添紗織織入。使用針筒針5進行全針針織，制得織入中心紗的雙面織物。
制得的針織物在溫度185℃，時間50秒的條件下進行預定型，采用與實施例1同樣的方法實施煮煉、漂白、染色、固定處理后，在溫度150℃、時間10秒的條件下進行最后定型。對該織物與實施例1同樣地進行熱熔合評價和洗滌試驗。把結(jié)果示于表2。
除了使用與比較例2同樣的聚氨酯彈性纖維，在溫度195℃、時間50秒的條件下進行預定型以外，與實施例2同樣地織成針織物，進行同樣的試驗。把結(jié)果示于表2。
根據(jù)圖4的織成組織，由給絲口F2給出聚氨酯彈性纖維3，用針盤針4和針筒針5進行全針針織，除此以外，與實施例2同樣織成織入了中心紗線的雙面織物，進行針織物的加工，評價，結(jié)果示于表2。
使用與比較例2同樣的聚氨酯彈性纖維，在溫度195℃、時間50秒的條件下進行預定型、除此以外，與實施例3同樣地織成織物，進行同樣的試驗，結(jié)果示于表2。
表2

權(quán)利要求
1.混合了聚氨酯彈性纖維的緯編針織物，其特征在于，是高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的裸紗線添紗到構(gòu)成緯編針織物的每個毛圈眼中、并且通過熱定型使高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維相互和/或該彈性纖維與非彈性紗線的交叉部熱熔合而得到的，所述的緯編針織物是由至少1種的非彈性紗線構(gòu)成的1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的緯編針織物，所述的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的裸紗線在100％伸長狀態(tài)下、150℃干熱處理45秒鐘后的強度保持率為50％以上，有180℃以下的熔點，同時在苛性鈉2g/L的水溶液中100％伸長狀態(tài)下、100℃處理60分鐘后的強度保持率為60％以上。
2.權(quán)利要求1所述的緯編針織物，其特征在于高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維是(A)多元醇與二異氰酸酯反應(yīng)得到的兩異氰酸酯端基預聚物與(B)多元醇和二異氰酸酯與低分子量二醇反應(yīng)得到的兩羥端基預聚物反應(yīng)得到的聚合物進行熔融紡絲制成的，全部多元醇的50質(zhì)量％以上是聚醚多元醇。
3.權(quán)利要求1或2所述的緯編針織物，其特征在于，是內(nèi)衣或外衣針織衣類用。
4.權(quán)利要求1-3的任何一項所述的緯編針織物的制造方法，其特征在于，使用至少1種的非彈性紗線織成1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的緯編針織物時，使用高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維作為添紗紗線，添紗織到構(gòu)成上述緯編針織物的每個毛圈眼中以后，通過熱定型使高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維相互和/或該彈性纖維與非彈性紗線的交叉部熱熔合，所述的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維在100％伸長狀態(tài)下、150℃干熱處理45分鐘后的強度保持率為50％以上，有180℃以下的熔點，同時在苛性鈉2g/L的水溶液中100％伸長狀態(tài)下、100℃處理60分鐘后的強度保持率為60％以上。
全文摘要
在100％伸長狀態(tài)下150℃干熱處理45秒鐘后的強度保持率為50％以上、有180℃以下的熔點、同時在苛性鈉2g/l的水溶液中100％伸長狀態(tài)下100℃處理60分鐘后的強度保持率為60％以上的高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維的裸紗，完全添紗到至少1種的非彈性紗線織成的1×1羅紋織物組織或織入中心紗線的雙面織物組織的緯編針織物的每個毛圈眼中，使高熔合耐堿性聚氨酯彈性纖維相互和/或該彈性纖維與非彈性紗線的交叉部熱熔合，形成混合了聚氨酯彈性纖維的緯編針織物。
文檔編號D04B1/18GK1957125SQ20058001658
公開日2007年5月2日 申請日期2005年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者福岡邦裕, 西尾孝二, 山原誠治, 山崎貴廣, 丸岡孝, 山崎文之, 木船進, 鈴置勉, 早田茂夫, 山本泰輔, 木村公司, 田畑忍 申請人:日清紡織株式會社, 郡是株式會社