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海島纖維的制作方法

文檔序號(hào):1663118閱讀:470來源:國知局
海島纖維的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種海島纖維,其利用2種以上聚合物構(gòu)成,在與纖維軸垂直方向的纖維斷面中包含島成分和以包圍它的方式配置的海成分,該海島纖維用于得到以往沒有的品質(zhì)穩(wěn)定性及后加工性良好的高功能布帛。所述海島纖維的特征在于,在同一纖維斷面內(nèi)存在具有2種以上不同直徑的島成分的海島纖維中,至少1種島成分的直徑為10~1000nm,直徑偏差為1.0~20.0%。
【專利說明】海島纖維
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海島纖維,其利用2種以上聚合物構(gòu)成,在與纖維軸垂直方向的纖維斷面中包含島成分和以包圍它的方式配置的海成分,該海島纖維用于得到以往沒有的品質(zhì)穩(wěn)定性及后加工性良好的高功能布帛。
【背景技術(shù)】
[0002]使用了聚酯、聚酰胺等熱塑性聚合物的纖維力學(xué)特性及尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異。因此,不僅在衣料用途,而且在室內(nèi)或車輛內(nèi)裝、產(chǎn)業(yè)用途等方面得到廣泛應(yīng)用。但是,在纖維用途變得多樣化的現(xiàn)在,其所需特性也變得多樣,已提出了通過纖維的斷面形態(tài)賦予手感、膨松性等感受性效果的技術(shù)方案。其中,“纖維的極細(xì)化”對(duì)于纖維本身的特性及形成布帛后的特性有較大效果。因此,從纖維的斷面形態(tài)控制角度來說,是主流技術(shù)。
[0003]對(duì)于纖維的極細(xì)化,利用單獨(dú)紡絲時(shí),即使對(duì)其紡絲條件進(jìn)行高精密地控制,得到的纖維的直徑極限上也僅可達(dá)數(shù)Pm左右。因此,現(xiàn)已采用利用復(fù)合紡絲由海島纖維產(chǎn)生極細(xì)纖維的方法。在該技術(shù)中,是在纖維斷面中,在由易溶解成分形成的海成分中配置多個(gè)由難溶解成分形成的島成分。然后,在形成纖維或纖維制品后,通過除去海成分,產(chǎn)生由島成分形成的極細(xì)纖維。通過追求該海島紡絲技術(shù),也就可能獲取具有納米級(jí)的極限細(xì)度的極細(xì)纖維(納米纖維)。
[0004]如果單纖維直徑達(dá)到數(shù)百nm,則會(huì)產(chǎn)生一般的數(shù)十μ m級(jí)的纖維及微米級(jí)的極細(xì)纖維(微米纖維)所不能得到的獨(dú)特柔軟觸感及精細(xì)度。因此,可用于人造革及新觸感織物,另外,也可利用纖維間隔的致密性,用于需要防風(fēng)性和/或疏水性的運(yùn)動(dòng)衣料。另外,納米纖維進(jìn)入細(xì)溝,且比表面積的增大及捕捉微細(xì)纖維之間空隙中的污垢的性能極高。利用這種納米纖維的特性,也可以用于精密機(jī)器等的擦拭布和/或精密研磨布等產(chǎn)業(yè)材料用途。
[0005]如上所述,追求纖維極細(xì)化的納米纖維表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。但是,存在著布帛的“張力”和/或“硬挺度”這樣的力學(xué)特性差的問題。如果從材料力學(xué)角度來考慮,單純地伴隨著纖維直徑的縮小,與纖維直徑的4次方成比例,截面2次力矩(材料的剛性)下降。因此,能夠利用單獨(dú)的納米纖維形成纖維制品的用途是受限制的。
[0006]對(duì)于該課題,專利文獻(xiàn)I中提出了將可產(chǎn)生平均纖維直徑為50?1500nm的極細(xì)纖維(納米纖維)的海島纖維和單絲纖維纖度為1.0?8.0dtex (2700?9600nm左右)的通用纖維進(jìn)行后混纖來使用的技術(shù)。
[0007]的確,在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中,形成布帛時(shí)的力學(xué)特性(例如,張力及硬挺度)由纖維直徑大的纖維承擔(dān),有可能使布帛的力學(xué)特性得到提高。
[0008]但是,在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中,形成纖維直徑大的纖維和海島纖維的混纖絲,并將該混纖絲進(jìn)行編織后,實(shí)施脫海處理。因此,在布帛斷面方向和/或平面方向,納米纖維的存在數(shù)會(huì)產(chǎn)生較大偏差。結(jié)果,由專利文獻(xiàn)I得到的布帛局部上的力學(xué)特性(張力、硬挺度等)及吸水性會(huì)產(chǎn)生差異。因此,對(duì)于衣料用途方面的應(yīng)用,就存在問題。特別是對(duì)于直接接觸人的肌膚的襯里用途,由于納米纖維的獨(dú)特手感,有時(shí)會(huì)引起不快的感覺。而且,在這些布帛中,當(dāng)然也與表面特性有關(guān),局部上有變化。因此,對(duì)于要求高度均質(zhì)性的高精度研磨及擦拭布用途的應(yīng)用,是很困難的。這是由于在形成布帛時(shí)的假約束狀態(tài)下,暫時(shí)經(jīng)歷海島纖維(極細(xì)纖維的群)和其它纖維各自混合的狀態(tài)而導(dǎo)致的,在利用后混纖的情況下是沒有辦法使其均一的。
[0009]從防止以上這種由于利用后混纖所引起的極細(xì)纖維偏置的角度考慮,如專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)3那樣,考慮了預(yù)先在海島纖維的斷面中形成纖維直徑(島徑)小的和大的混合存在的海島纖維,通過編織該海島纖維而形成布帛后進(jìn)行脫海的方法。
[0010]專利文獻(xiàn)2中提出了一種關(guān)于不同旦尼爾復(fù)合纖維的技術(shù),所述纖維在海島纖維的斷面中,外側(cè)為1.8旦尼爾(1300011111)以上,內(nèi)側(cè)為I旦尼爾(IOOOOnm)以下,并且外側(cè)纖維與內(nèi)側(cè)纖維相比纖度在3以上。
[0011]在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中,脫海后外側(cè)配置了纖維直徑大的纖維,內(nèi)側(cè)配置了纖維直徑小的纖維。在混纖絲的斷面上,可以形成假多孔結(jié)構(gòu)。如果利用由該多孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的毛細(xì)管現(xiàn)象,則可以使混纖絲表面上存在的水分快速移動(dòng)。因此,由該混纖絲形成的布帛就可以作為舒適的織物進(jìn)行使用。
[0012]但是,在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中,是將混纖絲表面附近存在的水分?jǐn)z入混纖絲的內(nèi)部(吸收)。因此,雖然初始時(shí)能夠較好地降低衣服內(nèi)的濕度,但是在高溫多濕的氣氛中,混纖絲內(nèi)部會(huì)積留水分。因此,最終衣服整體上帶著濕氣,造成濕淋淋的不舒適感。另外,在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中,如果參見實(shí)施例可知,斷面外側(cè)存在著纖維直徑大的纖維,因此,需要進(jìn)行完全脫海,即為了除去(溶掉)內(nèi)部的海成分,必須要用加熱到90°C的5.0wt%Na0H水溶液進(jìn)行長時(shí)間處理。因此,不能忽視殘留成分的劣化。專利文獻(xiàn)2的技術(shù)實(shí)質(zhì)是利用纖維直徑大的纖維(微米纖維以上)的技術(shù)。因此,未考慮殘留成分的劣化。但是,采用納米纖維時(shí),由于其比表面積增大,殘留成分的劣化變得嚴(yán)重,出現(xiàn)力學(xué)特性低下、納米纖維脫落等導(dǎo)致品位低下的問題。
[0013]在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中,提出了一種復(fù)合絲(混纖絲)的技術(shù),該復(fù)合絲包含芯部的單絲纖度為0.3?10旦尼爾(5500?32000nm)的聚酰胺纖維、鞘部的單絲纖度為0.5旦尼爾(6700nm)以下的聚酯纖維。
[0014]的確,在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中,通過在芯成分中配置聚酰胺纖維,帶來了聚酰胺纖維特有的柔軟手感,同時(shí)也可能表現(xiàn)出呈現(xiàn)較好的張力、硬挺度這樣的高機(jī)械性能。
[0015]但是,專利文獻(xiàn)3的技術(shù)實(shí)質(zhì)是利用具有微米纖維以上的纖維直徑的纖維的技術(shù)。因此,為了有效利用極細(xì)纖維的柔軟性,需要用聚酰胺纖維作為芯成分,用極細(xì)的聚酯纖維作為鞘成分。因此,如說明書中記載的那樣,結(jié)果芯成分和鞘成分產(chǎn)生了收縮率差,呈現(xiàn)出膨松性。另一方面,由于纖維直徑大的芯成分在纖維直徑小的鞘成分中大幅度移動(dòng)(收縮),在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中,有時(shí)極細(xì)纖維的偏置導(dǎo)致布帛特性變化的發(fā)生。另外,由于由不同的聚合物形成混纖絲,鞘成分(極細(xì)纖維)和芯成分的親和性差。因此,恐怕會(huì)因摩擦等造成鞘成分起毛這樣的品位變差。
[0016]專利文獻(xiàn)4中提出了一種關(guān)于口模的技術(shù),通過海島口模的應(yīng)用技術(shù),用于得到混合存在異形斷面(包含纖維直徑、纖維斷面形狀)的島成分的海島纖維。
[0017]在專利文獻(xiàn)4的技術(shù)中,在口模內(nèi)由用海成分包覆的島成分、未包覆的島成分作為復(fù)合聚合物流,提供到集合(壓縮)部。利用該效果,未用海成分包覆的島成分與相鄰的島成分熔合,形成一個(gè)島成分。通過使該現(xiàn)象隨機(jī)發(fā)生,就得到了在纖維絲條中粗旦尼爾纖維絲條和細(xì)旦尼爾纖維絲條混合存在的混纖絲條。為了形成這種狀態(tài),專利文獻(xiàn)4的特征是不控制島成分和海成分的配置。在專利文獻(xiàn)4的技術(shù)中,雖然通過設(shè)置于分流流道和導(dǎo)入孔之間的流道寬度控制壓力,控制由排出孔排出的聚合物量,但是在纖維直徑的控制上有限度。通過活用專利文獻(xiàn)4的技術(shù),為了使島成分成為納米級(jí),至少要使海成分一側(cè)的導(dǎo)入孔每種聚合物量達(dá)到極少的l(T2g/min/hole至l(T3g/min/hole。因此,作為專利文獻(xiàn)4中關(guān)鍵的聚合物流量和壁間隔之比例關(guān)系中的壓損基本為O,不利于高精度地得到納米纖維。事實(shí)上,由實(shí)施例得到的海島纖維產(chǎn)生的極細(xì)絲為0.07?0.08d左右(約2700nm),并不足以得到納米纖維。
[0018]如上所述,人們迫切期待海島纖維開發(fā),所述海島纖維適合于以良好的品質(zhì)穩(wěn)定性及后加工性得到不但脫海時(shí)具有納米纖維的獨(dú)特功能(手感、功能等),而且張力及硬挺度這樣的作為布帛的力學(xué)特性優(yōu)異的布帛。
[0019]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0020]專利文獻(xiàn)
[0021]專利文獻(xiàn)1:特開2007-26210號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求書)
[0022]專利文獻(xiàn)2:特開平5-331711號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求書、實(shí)施例)
[0023]專利文獻(xiàn)3:特開平7-118977號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求書、實(shí)施例)
[0024]專利文獻(xiàn)4:特開平8-158144號(hào)公報(bào)(第2、3、5頁)
發(fā)明概要
[0025]發(fā)明所要解決的問題
[0026]本發(fā)明提供一種海島纖維,所述海島纖維利用2種以上聚合物構(gòu)成、在與纖維軸垂直方向的纖維斷面中包含島成分和以包圍島成分的方式配置的海成分,所述海島纖維適合于得到以往所沒有的品質(zhì)穩(wěn)定性及后加工性良好的高功能布帛。
[0027]解決問題的手段
[0028]上述課題可通過以下手段實(shí)現(xiàn)。即,
[0029](I)海島纖維,其特征在于,在同一纖維斷面內(nèi)存在具有2種以上不同直徑的島成分的海島纖維中,至少I種島成分的直徑為10?lOOOnm,直徑偏差為1.0?20.0%。
[0030](2)根據(jù)(I)中記載的海島纖維,其特征在于,在該海島纖維中,島成分直徑差為300 ?3000nmo
[0031](3)根據(jù)(I)或(2)中記載的海島纖維,其特征在于,直徑為10?IOOOnm的島成分A被配置在具有1000?4000nm直徑的島成分B的周圍。
[0032](4) 一種混纖絲,是將根據(jù)(I)至(3)中任一項(xiàng)記載的海島纖維的海成分除去后得到的。
[0033](5) 一種纖維制品,至少一部分使用了(I)至(4)中任一項(xiàng)的纖維。
[0034]發(fā)明效果
[0035]本發(fā)明的海島纖維的特征在于是在同一纖維斷面內(nèi)存在具有2種以上不同直徑的島成分的海島纖維。用本發(fā)明的海島纖維形成布帛,進(jìn)行脫海時(shí),纖維直徑大的纖維承擔(dān)布帛的力學(xué)特性。因此,表現(xiàn)出了在納米纖維形成的纖維制品中作為問題的張力、硬挺度之類的力學(xué)特性。另一方面,由于納米纖維處于無偏差的均質(zhì)存在狀態(tài),布帛特性的品質(zhì)穩(wěn)定性優(yōu)異。
[0036]另外,至少構(gòu)成布帛的一部分的納米纖維本身也是島成分直徑為10?lOOOnm、直徑偏差為1.0?20.0%的非常均質(zhì)的纖維。因此,納米纖維之間形成的空隙基本均勻,從前述布帛特性的品質(zhì)穩(wěn)定性角度來看達(dá)到了協(xié)同的效果。
[0037]另外,本發(fā)明的海島纖維,在海島纖維階段,具有纖維直徑不同的2種以上直徑的島成分已經(jīng)存在于同一斷面內(nèi)是重要的。由于這種效果,不需要后混纖,可以直接將本發(fā)明的海島纖維進(jìn)行編織、利用。除了這樣的工業(yè)效果外,從預(yù)防作為以往技術(shù)問題的“極細(xì)纖維的偏置”導(dǎo)致布帛特性變化的角度來看也達(dá)到了非常有效的效果。
[0038]附圖的簡要說明
[0039]圖1是海島纖維斷面的一個(gè)例子的概要圖。
[0040]圖2是海島纖維的纖維直徑分布的一個(gè)例子的概要圖。
[0041]圖3是島成分之間距離的說明圖(海島纖維的斷面的一個(gè)例子)。
[0042]圖4是島成分之間距離的說明圖(圖3虛線部分的放大圖)。
[0043]圖5是用于說明本發(fā)明的極細(xì)纖維的制造方法的說明圖,是復(fù)合口模形態(tài)的一個(gè)例子,圖5 (a)是構(gòu)成復(fù)合口模的主要部分的正截面圖,圖5 (b)是分配板的一部分的橫截面圖,圖5 (C)是排放板的橫截面圖。
[0044]圖6是分配板的一部分的一個(gè)例子。
[0045]圖7是最終分配板中分配孔配置的實(shí)施方式的一個(gè)例子,圖7- Ca)至圖7_ Cd)是最終分配板的局部放大圖。
[0046]圖8是本發(fā)明的海島纖維斷面中島成分直徑分布的評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0047]發(fā)明的實(shí)施方式
[0048]以下,對(duì)于本發(fā)明連同優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳述。
[0049]本發(fā)明中所謂海島纖維是由2種以上聚合物構(gòu)成的。此處所述的海島(斷面)是指具有由某種聚合物形成的島成分分散(點(diǎn)在)在由其它聚合物形成的海成分中的結(jié)構(gòu)的纖維。本發(fā)明的海島纖維的特征是,第一個(gè)條件是在垂直于纖維軸的纖維(復(fù)合)斷面中,至少I種島成分的直徑為10?lOOOnm,直徑偏差為1.0?20.0%,第二個(gè)條件是在同一纖維斷面內(nèi)上存在2種以上的直徑不同的島成分。
[0050]此處所述的島成分的直徑(島成分直徑)按如下方式求出。
[0051]S卩,用環(huán)氧樹脂等包埋劑包埋含有海島纖維的復(fù)絲,用透射型電子顯微鏡(TEM)以能夠觀察到150根以上島成分的倍率對(duì)該橫截面進(jìn)行圖像攝影。在I根復(fù)合纖維的斷面中沒有150根以上島成分時(shí),只要由多個(gè)復(fù)合纖維的斷面合計(jì)可以確認(rèn)到150根島成分時(shí)進(jìn)行攝影即可。此時(shí),如果實(shí)施金屬染色,可以使島成分的對(duì)比度清晰化。測定從對(duì)纖維斷面進(jìn)行攝影而形成的各個(gè)圖像中隨機(jī)抽取的150根島成分的島成分直徑。此處所述的島成分的直徑是指在2維拍攝的圖像中,將與纖維軸垂直方向的斷面作為切斷面,在該切斷面中2點(diǎn)以上的最多點(diǎn)外接的正圓的直徑。另外,關(guān)于島成分直徑的值,用nm單位測定至小數(shù)點(diǎn)后第I位,小數(shù)點(diǎn)以后進(jìn)行四舍五入。
[0052]另外,直徑偏差(島成分直徑偏差)是指基于島成分直徑的測定結(jié)果,按照島成分直徑偏差(島成分直徑cv%)=(島成分直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差/島成分直徑的平均值)X 100 (%)算出的值,小數(shù)點(diǎn)后第2位以后進(jìn)行四舍五入。
[0053]針對(duì)同樣拍攝的10幅圖像進(jìn)行以上操作,將10幅圖像的評(píng)價(jià)結(jié)果的簡單數(shù)平均值作為島成分直徑及島成分直徑偏差。
[0054]本發(fā)明的海島纖維,斷面內(nèi)也可能存在直徑不足IOnm的島成分,但是通過使島成分直徑為IOnm以上,可以達(dá)到在制絲工序中部分?jǐn)嗔押?或脫海處理等加工條件設(shè)定變得容易的效果。
[0055]另一方面,為了得到作為本發(fā)明目的之一的以往沒有的具有高功能的混纖絲或由其形成的布帛,需要具有納米級(jí)的纖維具有的柔軟性、吸水性、及拂拭性能等功能。因此,本發(fā)明的海島纖維,需要至少I種島成分具有IOOOnm以下的直徑。從使納米纖維的功能更為顯著的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選至少I種島成分的直徑為700nm以下。如果進(jìn)一步考慮到后加工工序中的工序通過性、脫海條件設(shè)定的簡易性、纖維制品的操作性,則島成分直徑的下限為IOOnm以上是適宜的。因此,本發(fā)明的海島纖維,可以列舉至少I種島成分為100?700nm作為更優(yōu)選的范圍。
[0056]在本發(fā)明的海島纖維中,作為具有10?IOOOnm的直徑的島成分,要求其直徑偏差為1.0?20.0%。這是因?yàn)樽鳛榧{米纖維,由于其纖維直徑極其小,意味著單位質(zhì)量之表面積的比表面積與一般的纖維、微米纖維相比增大了。因此,納米纖維的獨(dú)特功能對(duì)于一般與島成分直徑的2次方成正比的比表面積的依賴部分大。因此,該島成分直徑偏差大時(shí),意味著混纖絲及布帛的特性會(huì)大幅度變化。由于以上原因,從提高品質(zhì)穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā),處于上述范圍內(nèi)是重要的。另外,納米纖維由于其比表面積大,所以例如,對(duì)于脫除海成分時(shí)使用的溶劑,即使是具有足夠耐受性的成分,也有時(shí)不能忽視因暴露于溶劑而產(chǎn)生的影響。本技術(shù),通過使島成分直徑的偏差極小化,可以使溫度、溶劑的濃度之類的處理?xiàng)l件相同。通過該效果,可以防止島成分的局部劣化。因此,從提高前述品質(zhì)穩(wěn)定性的方面考慮,達(dá)到了協(xié)同效果。特別是本發(fā)明的海島纖維,由于島成分直徑存在2種以上,從脫海處理等后加工條件的確定簡易化方面考慮也是重要的條件。
[0057]對(duì)于脫海后的混纖絲及由混纖絲形成的纖維制品,其表面特性等實(shí)質(zhì)上是由作為一種成分配入的直徑為10?IOOOnm的島成分(納米纖維)承擔(dān)。因此,從品質(zhì)穩(wěn)定性方面考慮,該島成分直徑偏差越小越好,可以列舉1.0?15.0%作為優(yōu)選范圍。另外,從適合于作為高性能運(yùn)動(dòng)衣料用、利用了納米纖維的高致密性的高密度織物、和/或作為高精密研磨用的需要高精度的均質(zhì)性的用途方面考慮,更優(yōu)選該島成分直徑偏差為1.0?7.0%。
[0058]作為本發(fā)明的海島纖維的第二個(gè)條件的“在同一纖維斷面內(nèi)存在2種以上的直徑不同的島成分”是指下述的形態(tài),利用圖1所示的本發(fā)明海島纖維的斷面的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖1中,顯示了在海成分(圖1中的3)中點(diǎn)狀分散著纖維直徑小的島成分A (圖1中的I)和纖維直徑大的島成分B (圖1中的2)的狀態(tài)。對(duì)于這種纖維的斷面,用前述方法對(duì)島成分直徑進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),得到如圖2所例示的2個(gè)島成分直徑分布(圖2的4、6)。此處,將具有進(jìn)入各分布范圍(分布寬度)之內(nèi)的直徑的島成分的群作為“I種”,在同一(海島)纖維斷面的測定結(jié)果中,該島成分直徑分布如圖2那樣存在2個(gè)以上,這是指本發(fā)明中所述的“在同一纖維斷面內(nèi)存在2種以上的直徑不同的島成分”。
[0059]此處所述的島成分直徑的分布寬度(圖2的8、9)是指在各島成分的群中存在數(shù)最多的峰值(圖2的5、7)的±30%的范圍內(nèi)。在該分布寬度中,從提高前述纖維制品的品位方面考慮,優(yōu)選I種島成分的直徑分布在峰值±20%的范圍內(nèi)。進(jìn)而從脫海處理等后加工條件的設(shè)定簡易化方面考慮,更優(yōu)選分布在峰值±10%的范圍內(nèi)。另外,島成分A和島成分B的分布也可以是接近峰值,連續(xù)的分布。但是,從預(yù)防存在數(shù)少的島成分和其它島成分的溶劑處理狀態(tài)發(fā)生變化,劣化的島成分混合存在于纖維制品中的方面考慮,優(yōu)選島成分直徑的分布形成不連續(xù)、獨(dú)立地分布。
[0060]本發(fā)明的海島纖維,如上所述在復(fù)合纖維的同一斷面內(nèi)存在具有2種以上的不同直徑的島成分是重要的。這是因?yàn)樵谝詫@墨I(xiàn)I為代表的應(yīng)用后混纖的以往技術(shù)中,觀察布帛的斷面狀態(tài)時(shí),納米纖維(或微米纖維)的存在數(shù)會(huì)隨處出現(xiàn)局部的偏置。對(duì)此,本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過采用本發(fā)明的海島復(fù)合纖維,可以解決前述以往技術(shù)的問題。解決問題的可能原因是,在本發(fā)明的海島復(fù)合纖維的情況下,在海島復(fù)合纖維的復(fù)合形態(tài),即,各島成分的位置狀態(tài)被固定情況下,形成了編織布帛。另外,在脫海處理工序中,纖維(島成分)發(fā)生收縮,對(duì)前述島成分形成了物理約束。因此,即使除去海成分后,纖維直徑大的纖維和纖維直徑小的纖維的位置關(guān)系基本上無變化。因此,可以大幅度抑制作為以往技術(shù)問題的纖維偏置。在這樣構(gòu)成的布帛中,纖維直徑大的纖維在布帛整體中均勻配置。通過該效果,纖維直徑大的纖維形成布帛的骨架,承擔(dān)力學(xué)特性。另外,不用說納米纖維也在布帛整體中均勻地配置。因此,納米纖維獨(dú)特的柔軟手感、致密性、吸水性、拂拭性能及研磨性能在布帛整體中也達(dá)到均質(zhì),品質(zhì)穩(wěn)定性優(yōu)異。另外,由于納米纖維織出的空隙是均質(zhì)的,也可以表現(xiàn)出保水性能和/或緩釋性能等特性。
[0061]另外,從工業(yè)角度來看,可省略后混纖工序的效果較大。在后混纖工序中特性不同的2種纖維進(jìn)行混纖,對(duì)工序中纖維施加的應(yīng)力隨每種纖維而有所不同。因此,在混纖工序中會(huì)產(chǎn)生斷絲等風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)榛炖w工序在室溫下進(jìn)行,纖維的伸長(塑性)變形行為不同。另外,為了抑制該塑性變形,利用加熱輥等進(jìn)行實(shí)施時(shí),反而由于軟化點(diǎn)不一致,對(duì)于斷絲的效果受到限制。另外,在制絲工序中經(jīng)歷不同的纖維被進(jìn)行混纖時(shí),如專利文獻(xiàn)I中所記載的,結(jié)果每種纖維的收縮率不同。因此,一般在加熱氣氛下進(jìn)行的脫海工序等中,前述纖維的偏置相互作用,形成局部目付有變化的布帛。因此,在脫海處理工序中有時(shí)會(huì)發(fā)生布帛的破裂等。另一方面,本發(fā)明的海島纖維中,基本上纖維成為一體,通過編織、脫海等后工序。而且,由于在在制絲工序中經(jīng)歷沒有差別,收縮行為也沒有差別。因此,前述問題得到了大幅度地抑制,大幅度地提高了后加工中的通過性(后加工性)。
[0062]本發(fā)明的海島纖維的目的在于,得到納米纖維獨(dú)特的功能和力學(xué)特性優(yōu)異的混纖絲或由該混纖絲形成的布帛。這需要同一斷面內(nèi)存在直徑不同的2種以上的島成分。為了使本發(fā)明的效果更為顯著,優(yōu)選同一斷面內(nèi)存在的島成分(群)的直徑之差(島成分直徑差)為300nm以上。這是因?yàn)槿缟纤?,纖維直徑大的纖維實(shí)質(zhì)上被期待有承擔(dān)布帛的力學(xué)特性的作用。因此,該纖維與纖維直徑小的纖維相比,剛性明顯要高,是更適宜的。從該觀點(diǎn)出發(fā),如果著眼于作為材料剛性指標(biāo)的斷面2次力矩,則斷面2次力矩與纖維直徑的4次方成比例。因此,如果島成分直徑差為300nm以上,則相對(duì)于纖維直徑小的纖維,纖維直徑大的纖維實(shí)質(zhì)上就承擔(dān)了布帛的力學(xué)特性,這是優(yōu)選的。另一方面,本發(fā)明的海島纖維,由于至少I種島成分具有納米級(jí)的直徑,適合于伴隨著比表面積的增大,考慮相對(duì)于溶劑的處理速度的變化。從這種角度考慮,優(yōu)選島成分直徑差為3000nm以下。如果處于該范圍內(nèi),則可以使脫海處理?xiàng)l件的設(shè)定簡易進(jìn)行。另外,從抑制制絲工序等中對(duì)直徑大的島成分施加過度的載荷的角度考慮,也是適宜的。如果推廣如上的考慮,則島成分直徑差越小就越適宜,更優(yōu)選島成分直徑差為2000nm以下,特別優(yōu)選島成分直徑差為IOOOnm以下。還有,此處所述的島成分直徑差是指在如圖2所示的分布中,島成分的峰值(圖2的5、7)之差。
[0063]本發(fā)明的海島纖維,通過后述方法,可以形成對(duì)于以往技術(shù)來說困難的纖維直徑小的纖維(實(shí)質(zhì)上為納米纖維)與纖維直徑大的纖維接近的狀態(tài)(混纖絲)。如果形成這種狀態(tài),則從如上所述的布帛特性的均質(zhì)性方面考慮是適宜的。進(jìn)而,通過使納米纖維的取向方向一致化,會(huì)表現(xiàn)出手感進(jìn)一步提高的效果。另外,接近力學(xué)特性優(yōu)異的纖維直徑大的纖維,就形成了假纏結(jié)的狀態(tài)。因此,即使在磨耗等反復(fù)施加載荷的情況下,也可防止布帛表層存在的納米纖維發(fā)生斷裂、脫落。因此,從混纖絲或由混纖絲形成的布帛的耐久性及后加工通過性方面考慮是優(yōu)選的。對(duì)于表現(xiàn)出前述混纖絲的形態(tài),如圖1所例示,優(yōu)選形成在直徑大的島成分的周圍有規(guī)律地配置了直徑小的島成分那樣的海島斷面。
[0064]另外,按如上方式有規(guī)律地配置直徑大的島成分和直徑小的島成分,對(duì)于由此得到的混纖絲或由該混纖絲形成的布帛,可發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)出了顯色性提高的附加效果。這從消除將由納米纖維形成的纖維制品推廣到衣料用途時(shí)的難點(diǎn)之一來說是優(yōu)選的特性。特別是從能夠適用于優(yōu)選顯色性豐富的布帛的高性能運(yùn)動(dòng)衣料及婦女用衣料等的表面材料方面來看具有重要的意義。即,納米纖維,由于其纖維直徑與可見光波長等同,光會(huì)在納米纖維表面進(jìn)行散射或透過,由納米纖維形成的布帛會(huì)泛白,缺乏顯色性。因此,即使從納米纖維的用途來看,以不需要顯色性的產(chǎn)業(yè)材料用途為主,即使是衣料用途,大多數(shù)情況下適用于利用其獨(dú)特的手感的襯里。另一方面,在本發(fā)明的海島纖維中,由于其島成分的有規(guī)律配置,可以生成纖維直徑小的纖維假纏結(jié)于纖維直徑大的纖維上的混纖絲。因此,即使表層存在的納米纖維無助于顯色性時(shí),纖維直徑大的纖維會(huì)承擔(dān)顯色性。因此,即使在混纖絲的狀態(tài)下,也大幅度提高了顯色性。這在形成布帛的情況下,可看到明顯的差異,特別是在本發(fā)明中纖維直徑大的纖維或纖維直徑小的纖維被均勻地配置,從顯色性方面來看產(chǎn)生了有效作用。另外,在本發(fā)明的海島纖維中,由于纖維直徑大的纖維的周圍存在的納米纖維的斷面形態(tài)非常均質(zhì),可以認(rèn)為納米纖維織成的假多孔結(jié)構(gòu)有助于顯色性的提高。該趨勢是通過本發(fā)明的海島纖維首次發(fā)現(xiàn)的,對(duì)于以往技術(shù)中纖維的分布存在偏置的布帛,反而存在會(huì)形成產(chǎn)生縱條紋的顯色性不均的布帛的缺點(diǎn)。為了形成兼具前述顯色性和納米纖維獨(dú)特的功能的混纖絲或由該混纖絲形成的布帛,優(yōu)選直徑為10?IOOOnm的島成分A被配置在具有1000?4000nm的直徑的島成分B的周圍。如果考慮島成分A及島成分B在脫海時(shí)的應(yīng)用自如及脫海條件設(shè)定的簡易化,可以列舉島成分B為1500?3000nm作為更優(yōu)選的范圍。此處所述的島成分A被配置在島成分B周圍的狀態(tài)是指如圖1所例示那樣,島成分B不鄰接,且從島成分B的中心來看島成分A以360°有規(guī)律地配置的狀態(tài)。
[0065]另外,如果考慮由本發(fā)明的海島纖維產(chǎn)生的混纖絲的均質(zhì)性,則最好島成分的固定(約束)位置也是均質(zhì)的,海成分的均質(zhì)性(島成分之間的距離)也是應(yīng)當(dāng)注意的條件。因此,在本發(fā)明的海島纖維中,在纖維斷面中,優(yōu)選直徑相同的島成分被等間隔地配置,具體來說,在作為連接鄰近的具有相同直徑的島成分的中心的距離的島成分之間距離(圖3中的10、圖4中的11)中,優(yōu)選該島成分之間距離偏差為1.0?20.0%。
[0066]此處所述的島成分之間距離偏差是指按照與前述島成分直徑及島成分直徑偏差相同的方法,對(duì)海島纖維的斷面進(jìn)行2維攝影。從該圖像,如圖3中的10所示,測定連接鄰近的2個(gè)具有相同直徑的島成分的中心的直線的距離。將該直線的距離作為島成分之間距離,測定隨機(jī)抽取的100個(gè)部位,從島成分之間距離的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差求出島成分之間距離偏差(島成分之間距離CV%)。在I根復(fù)合纖維的斷面上觀察不到100個(gè)部位以上的島成分之間距離時(shí),按照由多個(gè)復(fù)合纖維的斷面合計(jì)能夠確認(rèn)100個(gè)部位的島成分之間距離的方式進(jìn)行攝影。島成分之間距離偏差是作為(島成分之間距離的標(biāo)準(zhǔn)偏差/島成分之間距離的平均值)Xioo (%)而算出的值,小數(shù)點(diǎn)后第2位以后進(jìn)行四舍五入。另外,與到此為止的斷面形態(tài)評(píng)價(jià)一樣,對(duì)10個(gè)圖像進(jìn)行同樣的評(píng)價(jià),將該10個(gè)圖像的評(píng)價(jià)結(jié)果的簡單數(shù)平均作為本發(fā)明的島成分之間距離偏差。
[0067]從提高由本發(fā)明的海島纖維形成的混纖絲或由混纖絲形成的布帛的顯色性方面考慮,前述島成分之間距離偏差越小越好,更優(yōu)選為1.0?10.0%。
[0068]為了將本發(fā)明的海島纖維作為纖維制品使用,由于實(shí)質(zhì)上需要后工序,如果考慮到該后工序中的工序通過性,則最好具有一定水平的韌性,具體來說,優(yōu)選強(qiáng)度為0.5?
10.0cN/dtex,伸長率為5?700%。此處所述的強(qiáng)度是指按JIS L1013 (1999年)中所示條件求出復(fù)絲的載荷-伸長曲線,并用斷裂時(shí)的載荷值除以初始纖度得到的值,伸長率是指斷裂時(shí)的伸長除以初始試樣長而得到的。另外,初始纖度是指由求出的纖維直徑、單絲數(shù)及密度算出的值,或者是由多次測定的纖維的單位長度的重量的簡單平均值,計(jì)算每10000m的重量而得到的值。本發(fā)明的海島纖維的強(qiáng)度,為了使其能夠耐受后加工工序的工序通過性及實(shí)際使用,優(yōu)選為0.5cN/dtex以上,能夠?qū)嵤┑纳舷拗禐?0.0cN/dtex。另外,關(guān)于伸長率,如果也考慮后加工工序的工序通過性,則優(yōu)選為5%以上,能夠?qū)嵤┑纳舷拗禐?00%。強(qiáng)度及伸長率可以根據(jù)目的用途,通過控制制造工序中的條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0069]另外,將由本發(fā)明的海島纖維形成的混纖絲用于內(nèi)部或外部等一般的衣料用途時(shí),優(yōu)選強(qiáng)度為1.0?4.0cN/dtex,伸長率為20?40%。另外,對(duì)于使用環(huán)境過于嚴(yán)重酷的運(yùn)動(dòng)衣料用途等,優(yōu)選強(qiáng)度為3.0?5.0cN/dtex、伸長率為10?40%。
[0070]在考慮到產(chǎn)業(yè)材料用途,例如,作為擦拭布及研磨布使用的情況下,變?yōu)樵谑┘又亓肯逻呁侠吥Σ翆?duì)象物。因此,如果強(qiáng)度為1.0cN/dtex以上、伸長率10%以上,則在擦拭中等情況下不會(huì)出現(xiàn)混纖絲斷裂脫落等問題,因此是優(yōu)選的。
[0071]本發(fā)明的海島纖維可以形成纖維卷取包裝、絲束、短切纖維、棉花、纖維球、繩、毛圈、編織、無紡布等多種多樣的中間體,進(jìn)行脫海處理等生成混纖絲,形成各種各樣的纖維制品。另外,本發(fā)明的海島纖維也可以在未處理的情況下直接除去部分海成分,或進(jìn)行脫島處理等形成纖維制品。此處所述的纖維制品可被用于夾克、裙子、褲子、內(nèi)衣等一般衣料,以及運(yùn)動(dòng)衣料、衣料材料、地毯、沙發(fā)、窗簾等室內(nèi)裝飾制品、汽車座椅等車輛內(nèi)部裝飾制品、化妝品、化妝品面膜、擦拭布、健康用品等生活用途及研磨布、過濾器、有害物質(zhì)除去制品、電池用隔板等環(huán)境、產(chǎn)業(yè)材料用途,及縫合絲、支架、人造血管、血液過濾器等醫(yī)療用途。
[0072]以下對(duì)本發(fā)明的海島纖維的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0073]本發(fā)明的海島纖維可以通過對(duì)由2種以上聚合物形成的海島纖維進(jìn)行制絲來制造。此處,作為對(duì)海島纖維進(jìn)行制絲的方法,利用熔融紡絲形成海島復(fù)合紡絲從提高生產(chǎn)性方面考慮是適宜的。當(dāng)然,進(jìn)行溶液紡絲等也可以得到本發(fā)明的海島纖維。但是,作為本發(fā)明的海島復(fù)合紡絲的制絲方法,從纖維直徑及斷面形狀控制的優(yōu)異性上考慮,優(yōu)選使用海島復(fù)合口模的方法。[0074]本發(fā)明的海島纖維,使用以往公知的管型海島復(fù)合口模進(jìn)行制造時(shí),在島成分的斷面形狀控制上非常困難。這是因?yàn)椋瑸榱藢?shí)現(xiàn)本發(fā)明的海島復(fù)合紡絲,需要控制到KT1g/min/hole至l(T5g/min/hole量級(jí)這種與以往技術(shù)中使用的條件相比低幾個(gè)位數(shù)的極小聚合物流量,因此,優(yōu)選使用如圖5中例示的海島復(fù)合口模的方法。
[0075]圖5中所示的復(fù)合口模,在從上方開始層疊了計(jì)量板12、分配板13及排放板14這3種大的部件的狀態(tài)下組裝到紡絲組件內(nèi),以供紡絲。順帶說明,圖5是使用聚合物A (島成分)及聚合物B (海成分)2種聚合物的例子。此處,本發(fā)明的海島纖維,在以通過脫海處理產(chǎn)生由島成分形成的混纖絲為目標(biāo)的情況下,只要使島成分為難溶解成分、海成分為易溶解成分即可。另外,必要時(shí)也可以使用含有上述難溶解成分和易溶解成分以外的聚合物的3種以上聚合物進(jìn)行制絲。這是因?yàn)橥ㄟ^使用特性不同的難溶解成分作為島成分,可以賦予對(duì)于由單獨(dú)聚合物形成的混纖絲來說得不到的特性。關(guān)于以上的3種以上的復(fù)合化技術(shù),特別是對(duì)于以往的管型復(fù)合口模來說是難以實(shí)現(xiàn)的,還是優(yōu)選使用如圖5所例示的利用了微細(xì)流道的復(fù)合口模。
[0076]在圖5中例示的口模部件中,計(jì)量板12對(duì)各排放孔20及海和島兩種成分的每個(gè)分配孔的聚合物量進(jìn)行計(jì)量而流入,通過分配板13對(duì)單(海島復(fù)合)纖維斷面中的海島復(fù)合斷面及島成分的斷面形狀進(jìn)行控制,通過排放板14起到對(duì)由分配板13形成的復(fù)合聚合物流進(jìn)行壓縮、排放的作用。為了避免對(duì)復(fù)合口模的說明變得錯(cuò)綜復(fù)雜,雖未進(jìn)行圖示,但關(guān)于在計(jì)量板之上疊合的部件,使用配合了紡絲機(jī)及紡絲組件、形成流道的部件即可。順帶說明,通過將計(jì)量板與已有的流道部件進(jìn)行配合設(shè)計(jì),可以直接利用已有的紡絲組件及其部件。因此,不需要特別為了該復(fù)合口模對(duì)紡絲機(jī)進(jìn)行專用化。另外,實(shí)際上也可以在流道-計(jì)量板之間或計(jì)量板13-分配板14之間疊合多片流道板(未圖示)。其目的在于設(shè)計(jì)沿口模斷面方向及單纖維的斷面方向高效地輸送聚合物的流道,形成被導(dǎo)入分配板14的結(jié)構(gòu)。對(duì)于從排放板14排出的復(fù)合聚合物流,按照以往的熔融紡絲法,進(jìn)行冷卻固化后,施加油劑,用具有規(guī)定圓周速度的輥?zhàn)舆M(jìn)行牽引,形成本發(fā)明的海島纖維。
[0077]對(duì)于本發(fā)明中使用的復(fù)合口模的一個(gè)例子,利用附圖(圖4?圖7)進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
[0078]圖4 (a)?(C)是用于示意性地說明本發(fā)明中使用的海島復(fù)合口模的一個(gè)例子的說明圖,圖4 (a)是構(gòu)成海島復(fù)合口模的主要部分的正截面圖,圖4 (b)是分配板的一部分的橫截面圖,圖4 (c)是排放板的一部分的橫截面圖。圖5是排放板的一部分的正截面圖,圖6是分配板的平面圖,圖7 (a)至圖7 (d)是本發(fā)明涉及的分配板的局部放大圖,各自被記載為與一個(gè)排放孔相關(guān)的溝及孔。
[0079]以下,對(duì)于圖4中例示的復(fù)合口模,經(jīng)過計(jì)量板、分配板,形成復(fù)合聚合物流,直到從該復(fù)合聚合物流由排放板的排放孔排放為止,沿著復(fù)合口模的上游至下游的聚合物流動(dòng)依次進(jìn)行說明。
[0080]從紡絲組件上游開始,聚合物A和聚合物B流入計(jì)量板的聚合物A用計(jì)量孔15- (a)及聚合物B用計(jì)量孔15- (b),通過下端貫穿設(shè)置的收縮孔進(jìn)行計(jì)量后,流入分配板13。此處,聚合物A及聚合物B,通過各計(jì)量孔中具有的收縮口所引起的壓力損失進(jìn)行計(jì)量。該收縮口的設(shè)計(jì)的目標(biāo)是使壓力損失達(dá)到0.1MPa以上。另一方面,為了抑制該壓力損失變得過多,部件變形,優(yōu)選設(shè)計(jì)成在30.0MPa以下。該壓力損失由每個(gè)計(jì)量孔的聚合物的流入量及粘度決定。
[0081]例如,使用在溫度280°C、應(yīng)變速度1000s—1下粘度為100?200Pa *s的聚合物,在紡絲溫度280?290°C、每個(gè)計(jì)量孔的排放量為0.1?5.0g/min下進(jìn)行熔融紡絲時(shí),如果計(jì)量孔的收縮口的孔徑0.01?1.00mm、L/D (排放孔長/排放孔徑)為0.1?5.0,則可以進(jìn)行計(jì)量性良好地排放。聚合物的熔融粘度比上述粘度范圍小時(shí)以及各孔的排放量低時(shí),只要使孔徑縮小至接近上述范圍的下限或/或使孔長處長到接近上述范圍的上限即可。反之在高粘度,或排放量增加的情況下,將孔徑及孔長分別進(jìn)行反向操作即可。另外,優(yōu)選對(duì)該計(jì)量板12進(jìn)行多片疊合,階段性地計(jì)量聚合物量,更優(yōu)選分成2階段至10階段來設(shè)置計(jì)量孔。將該計(jì)量板或計(jì)量孔進(jìn)行多次劃分的行為適宜于對(duì)lO'/min/hole至10_5g/min/hole量級(jí)這種比在以往技術(shù)中使用的條件低幾位數(shù)的極小聚合物流量進(jìn)行控制。但是,從預(yù)防每個(gè)紡絲組件上的壓損過大及減小滯留時(shí)間及異常滯留可能性方面考慮,特別優(yōu)選計(jì)量板為2階段至5階段。
[0082]從各計(jì)量孔15 (圖4之15- (a)及15- (b))排出的聚合物流入分配板13的分配溝16。此處,在計(jì)量板12和分配板13之間,配置與計(jì)量孔15相同數(shù)量的溝,設(shè)置使該溝長沿下游在斷面方向慢慢延長下去的方式的流道,如果流入分配板之前在斷面方向擴(kuò)展聚合物A及聚合物B,則提高了海島復(fù)合斷面的穩(wěn)定性,因此在這一點(diǎn)上是優(yōu)選的。此處,也如前所述更優(yōu)選在每個(gè)流道上設(shè)置計(jì)量孔。
[0083]在分配板上,優(yōu)選貫穿設(shè)置積留由計(jì)量孔15流入的聚合物的分配溝16(16_(a)及16- (b))和在該分配溝的下面貫穿設(shè)置使聚合物流向下游的分配孔17 (17- (a)、17- (b)及17-(c))。優(yōu)選在分配溝16上貫穿設(shè)置2孔以上的多個(gè)分配孔。另外,對(duì)于分配板13,優(yōu)選通過多片疊合,在一部分上使各聚合物反復(fù)進(jìn)行各自合流-分配。這樣,如果形成多個(gè)分配孔-分配溝-多個(gè)分配孔反復(fù)進(jìn)行的流道設(shè)計(jì),即使部分分配孔堵塞,聚合物流也可以流入其它分配孔。因此,即使暫時(shí)分配孔堵塞,也可以由下游的分配溝填充欠缺的部分。另夕卜,通過同一分配溝上貫穿設(shè)置多個(gè)分配孔,使其重復(fù),即使堵塞的分配孔的聚合物流入其它孔,其實(shí)質(zhì)上也沒有影響。
[0084]進(jìn)而,設(shè)置該分配溝的效果對(duì)于經(jīng)過各種流道,即得到熱歷史的聚合物進(jìn)行多次合流,在抑制粘度偏差方面是較大的。進(jìn)行這種分配孔-分配溝-分配孔反復(fù)的設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于上游的分配溝,如果使下游的分配溝在圓周方向具有I?179°的角度進(jìn)行配置,形成從不同的分配溝流入的聚合物進(jìn)行合流的結(jié)構(gòu),則從經(jīng)受不同的熱歷史等的聚合物進(jìn)行多次合流方面考慮是適宜的。海島復(fù)合斷面的控制是有效的。另外,對(duì)于該合流和分配的機(jī)構(gòu),如果出于前述目的,則更優(yōu)選從上游部分開始采用,優(yōu)選在計(jì)量板及其上游的部材中也進(jìn)行實(shí)施。對(duì)于此處所述的分配孔,為了使聚合物的分割有效進(jìn)行,優(yōu)選對(duì)于分配溝形成為2孔以上。另外,關(guān)于排放孔跟前的分配板,如果每個(gè)分配溝的分配孔為2孔至4孔左右,則口模設(shè)計(jì)是簡易的,并且從控制極小的聚合物流量上考慮也是適宜的。
[0085]具有這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合口模,如上所述往往使聚合物流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定化,使得本發(fā)明所必需的高精度的超多島的海島纖維的制造成為可能。作為此處聚合物A的分配孔17_(a)及17- (c)(島數(shù)),在理論上可能是分別為I根至在空間允許的范圍內(nèi)無限制作。作為實(shí)質(zhì)上可實(shí)施的范圍,優(yōu)選范圍是總島數(shù)為2?10000島。作為本發(fā)明的海島纖維理所當(dāng)然滿足的范圍,更優(yōu)選的范圍為總島數(shù)為100?10000島,島填充密度在0.1?20.0島/mm2的范圍內(nèi)即可。從該島填充密度來看,優(yōu)選的范圍是1.0~20.0島/mm2。此處所述的島填充密度是表示每單位面積上的島數(shù),該值越大表明多島的海島纖維的制造越有可能。此處所述的島填充密度是通過從I個(gè)排放孔排出的島數(shù)除以排放導(dǎo)入孔的面積而求出的值。該島填充密度也可以根據(jù)各排放孔而變化。
[0086]復(fù)合纖維的斷面形態(tài)及島成分的斷面形狀可以通過排放板14正上的分配板13中的聚合物A及聚合物B的分配孔17的配置來控制。即,如果如聚合物A.分配孔17- (a)及聚合物B.分配孔17- (b)(圖7- (a)至圖7- (d))所例示,則可以形成能夠成為本發(fā)明的海島纖維的復(fù)合聚合物流。
[0087]圖7- Ca)中的聚合物A ?分配孔17- Ca)及聚合物B ?分配孔17- (b)是呈方格子狀配置的,僅使聚合物A ?分配孔的孔徑進(jìn)行有規(guī)律地放大。本發(fā)明中使用的復(fù)合口模的分配板由微細(xì)流道構(gòu)成,原則上通過分配孔17引起的壓損來限制各分配孔的排放量。另外,通過計(jì)量板,聚合物A及聚合物B的流入量得到均勻地控制,因此貫穿設(shè)置于分配板中的微細(xì)流道的壓力達(dá)到了均勻。因此,例如,如果如圖7-(a)那樣存在部分孔徑擴(kuò)大的分配孔17- (C),由于其獲取了(使之均勻)部分壓損,擴(kuò)大的分配孔17- (c)的排放量與分配孔17- (a)相比,排放量會(huì)自動(dòng)增加。這是盡管改變直徑,也能形成高精度控制的島成分的原理原則,然后,如圖7- Ca)所例示,以島成分相互不熔接的方式有規(guī)律地配置聚合物B.分配孔17- (b)即可。該原理原則與圖7- (b)中例示的孔配置為六角格子狀時(shí)相同。如上所述,雖然例示的是分配孔的多角格子狀配置,但其它地對(duì)于一個(gè)島成分用分配孔,在圓周上進(jìn)行配置也可以。該孔配置最好通過與后述聚合物的組合的關(guān)系來確定,但是如果考慮到聚合物組合的多樣性,則優(yōu)選分配孔的配置形成四角以上的多角格子狀配置。另外,如圖7- (c)及圖7- (d)中所例示,還有不使用擴(kuò)大的分配孔,預(yù)先將聚合物A.分配孔17- (a)配置在多個(gè)接近的位置,利用從分配孔排出時(shí)的平衡效果,使聚合物A成分相互熔接,形成直徑擴(kuò)大的島成分的方法。在該方法中,由于可以使分配孔的直徑全部相同,容易進(jìn)行壓損預(yù)測,從口模設(shè)計(jì)的簡易化上考慮是優(yōu)選的。
[0088]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的海島纖維的斷面形態(tài),除了上述分配孔的配置,優(yōu)選使聚合物A及聚合物B的粘度比(聚合物A /聚合物B)為0.1~20.0?;旧贤ㄟ^分配孔的配置,盡管島成分的擴(kuò)張范圍被控制,但由于排放板的縮小孔19,進(jìn)行合流,在斷面方向縮小,此時(shí)的聚合物A及聚合物B的熔融粘度比,即,熔融時(shí)的剛性比對(duì)斷面的形成產(chǎn)生影響。因此,更優(yōu)選的范圍是使聚合物A /聚合物B為0.5~10.0。此處所述的熔融粘度是指利用真空干燥機(jī)使碎片狀的聚合物的含水率為200ppm以下,利用可階段性地改變應(yīng)變速度的熔融粘度測定裝置在氮?dú)夥罩袦y定的值。熔融粘度的測定溫度與紡絲溫度相同,將應(yīng)變速度1216s—1下的熔融粘度作為該聚合物的熔融粘度。另外,熔融粘度比是指分別測定各聚合物的熔融粘度,按聚合物A /聚合物B計(jì)算粘度比,將該值的小數(shù)點(diǎn)后第2位以后進(jìn)行四舍五入的值。
[0089]另外,在本發(fā)明的海島纖維的制造方法中,由于基本上聚合物A及聚合物B的組成不同,熔點(diǎn)及耐熱性不同。因此,理想的是最好對(duì)各聚合物改變?nèi)廴跍囟龋M(jìn)行紡絲,但是為了針對(duì)每種聚合物分別控制熔融溫度,需要特殊的紡絲裝置。因此,通常是將紡絲溫度設(shè)定為某個(gè)溫度,進(jìn)行紡絲,如果考慮到該紡絲條件(溫度等)的設(shè)定簡易性,則特別優(yōu)選的范圍是使聚合物A /聚合物B為0.5~5.0。還有,關(guān)于以上聚合物的熔融粘度,即使是同種聚合物,通過調(diào)節(jié)分子量及共聚成分,也可以比較自由地控制,因此在本發(fā)明中,將熔融粘度作為聚合物組合及紡絲條件設(shè)定的指標(biāo)。
[0090]從分配板排出的由聚合物A及聚合物B構(gòu)成的復(fù)合聚合物流,從排放導(dǎo)入孔18流入排放板14。此處,在排放板14上優(yōu)選設(shè)置排放導(dǎo)入孔18。排放導(dǎo)入孔18是用于使從分配板13排出的復(fù)合聚合物流按一定距離的間隔、垂直于排放面流動(dòng)的部分。這是為了達(dá)到減緩聚合物A及聚合物B的流速差,同時(shí)減小復(fù)合聚合物流在斷面方向的流速分布的目的。從抑制該流速分布的方面考慮,優(yōu)選通過分配孔17 (17- (a)、17- (b)及17- (c))中的排放量、孔徑及孔數(shù)對(duì)聚合物的流速本身進(jìn)行控制。但是,如果將其并入口模的設(shè)計(jì)中,則可能會(huì)限制島數(shù)等。因此,盡管需要考慮聚合物分子量,但從流速比的緩和基本完成方面考慮,優(yōu)選在復(fù)合聚合物流被導(dǎo)入縮小孔19之前以KT1?10秒(=排放導(dǎo)入孔長/聚合物流速)為目標(biāo)設(shè)計(jì)排放導(dǎo)入孔。如果是該范圍,則流速的分布十分緩和,發(fā)揮了提高斷面穩(wěn)定性的效果。
[0091]接著,復(fù)合聚合物流,在導(dǎo)入具有預(yù)期直徑的排放孔期間通過縮小孔19,使其沿聚合物流在斷面方向縮小。這樣,復(fù)合聚合物流的中層流線基本為直線狀,但隨著接近外層,形成大的變曲。為了得到本發(fā)明的海島纖維,優(yōu)選在聚合物A及聚合物B合并時(shí)由無數(shù)聚合物流構(gòu)成的復(fù)合聚合物流的斷面形態(tài)不崩解的情況下,使其縮小。為此,優(yōu)選該縮小孔19的孔壁的角度相對(duì)于排放面設(shè)定在30°?90°的范圍內(nèi)。
[0092]從維持該縮小孔19中斷面形態(tài)的方面考慮,優(yōu)選在排放板正上方的分配板中設(shè)置如圖6所示的在底面上貫穿設(shè)置了分配孔的環(huán)狀溝21等,在復(fù)合聚合物流的最外層設(shè)置海成分的層。這是因?yàn)閺姆峙浒迮懦龅膹?fù)合聚合物流被縮小孔在斷面方向大幅度縮小。此時(shí),除了在復(fù)合聚合物流的外層部分流動(dòng)發(fā)生大幅度的彎曲,而且受到與孔壁之間的剪切力。如果觀察該孔壁-聚合物流外層的詳細(xì)情況可知,在與孔壁的接觸面中,剪切應(yīng)力導(dǎo)致流帶變慢,隨著進(jìn)入內(nèi)層流速增加,這樣有時(shí)流速分布產(chǎn)生傾斜。即,與上述孔壁之間的剪切應(yīng)力可以被由配置在復(fù)合聚合物流的最外層的海成分(B聚合物)形成的層來承擔(dān),復(fù)合聚合物流,特別是可以使島成分的流動(dòng)穩(wěn)定化。因此,本發(fā)明的海島纖維中,島成分(聚合物A)的纖維直徑及纖維形狀的均質(zhì)性得到進(jìn)一步地提高。為了在該復(fù)合聚合物流的最外層配置海成分(聚合物B),利用如圖6所示的環(huán)狀溝21時(shí),在環(huán)狀溝21的底面貫穿設(shè)置分配孔,最好考慮同一分配板的分配溝數(shù)及排放量。作為目標(biāo),在圓周方向每3°設(shè)置I孔即可。作為使聚合物流入該環(huán)狀溝21的方法,可以在上游的分配板中,如果使海成分的聚合物的分配溝10沿?cái)嗝娣较蜓娱L,在其兩端貫穿設(shè)置分配孔等,則自然可以使聚合物流入環(huán)狀溝21中。雖然圖6中例示的是配置了 I個(gè)環(huán)的環(huán)狀溝21的情況,但該環(huán)狀溝也可以是2個(gè)環(huán)以上,該環(huán)狀溝間也可以流入不同的聚合物。
[0093]由分配板13形成的復(fù)合聚合物流保持了如分配孔17 (17- (a)及17- (b))所配置的斷面形態(tài),從排放孔20排放到紡絲線。該排放孔20具有控制復(fù)合聚合物流的流量,即再次計(jì)量排放量和紡絲線上的拉伸比(=牽引速度/排放線速度)的目的。排放孔20的孔徑及孔長最好考慮聚合物的粘度及排放量來確定。制造本發(fā)明的海島纖維時(shí),可以選擇排放孔徑為0.1?2.0mm、L/D (排放孔長/排放孔徑)為0.1?5.0的范圍。
[0094]本發(fā)明的海島纖維可以使用如上所述的復(fù)合口模進(jìn)行制造,如果鑒于生產(chǎn)性及設(shè)備的簡易性,則最好通過熔融紡絲來實(shí)施,但是如果使用該復(fù)合口模,即使是溶液紡絲這樣使用溶劑的紡絲方法,不用說也能夠制造本發(fā)明的海島纖維。
[0095]選擇熔融紡絲時(shí),作為島成分及海成分,例如可以列舉聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或其共聚物、聚萘二甲基乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚對(duì)苯二甲酸三亞甲酯、聚丙烯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乳酸、熱塑性聚氨酯等可熔融成形的聚合物。特別是以聚酯及聚酰胺為代表的縮聚系聚合物的熔點(diǎn)高,更為優(yōu)選。如果聚合物的熔點(diǎn)為165°C以上則耐熱性良好,是優(yōu)選的。另外,聚合物中也可以含有氧化鈦、二氧化硅、氧化鋇等無機(jī)物,碳黑、染料及顏料等著色劑,阻燃劑、熒光增白劑、抗氧化劑、或紫外線吸收劑等各種添加劑。另外,設(shè)想進(jìn)行脫海或脫島處理時(shí),可以從聚酯及其共聚物、聚乳酸、聚酰胺、聚苯乙烯及其共聚物、聚乙烯、聚乙烯醇等可進(jìn)行熔融成形、顯示出比其它成分更易溶解的聚合物中進(jìn)行選擇。作為易溶解成分,在水系溶劑或熱水等中顯示易溶解性的共聚聚酯、聚乳酸、聚乙烯醇等是優(yōu)選的,特別是使用聚乙二醇、間苯二甲酸磺酸鈉進(jìn)行單獨(dú)或組合共聚形成的聚酯及聚乳酸,從紡絲性及簡單地溶解于低濃度的水系溶劑方面考慮是優(yōu)選的。另外,從脫海性及產(chǎn)生的極細(xì)纖維的開纖性方面考慮,特別優(yōu)選間苯二甲酸磺酸鈉單獨(dú)進(jìn)行共聚形成的聚酯。
[0096]對(duì)于以上例示的難溶解成分及易溶解成分的組合,根據(jù)目標(biāo)用途選擇難溶解成分,基于難溶解成分的熔點(diǎn)選擇可以在相同紡絲溫度下紡絲的易溶解成分即可。此處考慮上述熔融粘度比,如果調(diào)節(jié)各成分的分子量等,則會(huì)提高海島纖維的島成分的纖維直徑及斷面形狀的均質(zhì)性,就此而言是優(yōu)選的。另外,從本發(fā)明的海島纖維產(chǎn)生混纖絲時(shí),從混纖絲的斷面形狀的穩(wěn)定性及保持力學(xué)物性方面考慮,對(duì)于脫海時(shí)使用的溶劑難溶解成分和易溶解成分的溶解速度差越大越好,可以將3000倍為上限的范圍作為目標(biāo)從上述聚合物中選擇組合。作為從本發(fā)明的海島纖維制取混纖絲的適宜聚合物組合,從熔點(diǎn)關(guān)系考慮,可以列舉海成分為5-間苯二甲酸磺酸鈉I?10摩爾%共聚而成的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、島成分為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯,海成分為聚乳酸、島成分為尼龍6、聚對(duì)苯二甲酸三亞甲酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯作為優(yōu)選例子。
[0097]作為對(duì)本發(fā)明中使用的海島纖維進(jìn)行紡絲時(shí)的紡絲溫度,設(shè)定為在2種以上的聚合物中,主要的高熔點(diǎn)及高粘度聚合物顯示流動(dòng)性的溫度。作為該顯示流動(dòng)性的溫度,根據(jù)分子量有所不同,但是以該聚合物的熔點(diǎn)為目標(biāo),設(shè)定為熔點(diǎn)+ 60°C以下即可。如果為此以下,則在紡絲頭或紡絲組件內(nèi)聚合物不會(huì)熱分解等,抑制了分子量低下,因此是優(yōu)選的。
[0098]本發(fā)明中使用的海島纖維進(jìn)行紡絲時(shí)的排出量,作為穩(wěn)定、可排出的范圍,可以列舉每個(gè)排放孔20為0.lg/min/hole?20.0g/min/hole。此時(shí),優(yōu)選考慮能夠確保排出穩(wěn)定性的排放孔中的壓力損失。對(duì)于此處所述的壓力損失,優(yōu)選以0.1MPa?40MPa為目標(biāo),從與聚合物的熔融粘度、排放孔徑、排放孔長的關(guān)系考慮,根據(jù)排放量相關(guān)范圍來確定。
[0099]將本發(fā)明中使用的海島纖維進(jìn)行紡絲時(shí)難溶解成分和易溶解成分的比率可以基于排放量按海/島比率在5/95?95/5的范圍內(nèi)選擇。在該海/島比率中,如果提高島比率則從混纖絲的生產(chǎn)性上考慮是優(yōu)選的。但是,從海島復(fù)合斷面的長期穩(wěn)定性上考慮,作為有效且在保持穩(wěn)定性情況下制造本發(fā)明的極細(xì)纖維的范圍,更優(yōu)選該海島比率為10/90?50/50,而且如果考慮到使脫海處理迅速完成及提高極細(xì)纖維的開纖性,則特別優(yōu)選10/90?30/70的范圍。
[0100]對(duì)于這樣排出的海島復(fù)合聚合物流,使其冷卻固化,施加油劑并通過用具有規(guī)定圓周速度的輥?zhàn)訝恳?,就形成了海島纖維。此處,該牽引速度根據(jù)排放量及目標(biāo)纖維直徑進(jìn)行確定即可,但是,為了穩(wěn)定地制造本發(fā)明中使用的海島纖維,優(yōu)選為100?7000m/min的范圍。該海島纖維,從形成高取向和提高力學(xué)特性上考慮,也可以在暫時(shí)卷取后進(jìn)行拉伸,也可以不進(jìn)行暫時(shí)卷取,而接著進(jìn)行拉伸。
[0101]作為該拉伸條件,例如,在包含一對(duì)以上的輥?zhàn)拥睦鞕C(jī)中,只要是通常顯示可進(jìn)行熔融紡絲的熱塑性的聚合物形成的纖維,通過溫度設(shè)定為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上且熔點(diǎn)以下的第I輥和具有與結(jié)晶化溫度相當(dāng)?shù)臏囟鹊牡?輥的圓周速度比,沿纖維軸方向進(jìn)行自由拉伸,且進(jìn)行熱定形和卷取,可以得到本發(fā)明的海島纖維。另外,在不顯示玻璃化轉(zhuǎn)變的聚合物的情況下,進(jìn)行海島纖維的動(dòng)態(tài)粘彈性測定(tan δ ),將得到的tan δ的高溫側(cè)的峰溫度以上的溫度作為預(yù)熱溫度,進(jìn)行選擇即可。此處,從提高拉伸倍率,提高力學(xué)物性方面考慮,通過多段施加該拉伸工序也是優(yōu)選的手段。
[0102]為了從這樣獲得的本發(fā)明的海島纖維得到混纖絲,通過在能夠溶解易溶解成分的溶劑等中浸潰復(fù)合纖維來除去易溶解成分,可以得到由難溶解成分形成的極細(xì)纖維。在易溶出成分為5-間苯二甲酸磺酸鈉等共聚而成的共聚PET及聚乳酸(PL Α)等情況下,可以使用氫氧化鈉水溶液等堿水溶液。作為用堿水溶液處理本發(fā)明的復(fù)合纖維的方法,例如,在形成復(fù)合纖維或由其形成的纖維結(jié)構(gòu)體后,浸潰在堿水溶液中即可。此時(shí),如果將堿水溶液加熱到50°C以上,就可以加快水解的進(jìn)行,因此是優(yōu)選的。另外,如果利用流體染色機(jī)等進(jìn)行處理,則可以一次進(jìn)行大量處理,因此生產(chǎn)性好,從工業(yè)上考慮是優(yōu)選的。
[0103]如上所述,基于通常的熔融紡絲法對(duì)本發(fā)明的極細(xì)纖維的制造方法進(jìn)行了說明,但是當(dāng)然也可以通過熔流法及紡粘法進(jìn)行制造,而且也可以通過濕式及干濕式等溶液紡絲法等進(jìn)行制造。
實(shí)施例
[0104]以下列舉實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的極細(xì)纖維進(jìn)行具體說明。
[0105]對(duì)于實(shí)施例及比較例,進(jìn)行下述評(píng)價(jià)。
[0106]A、聚合物的熔融粘度
[0107]利用真空干燥機(jī)使碎片狀聚合物的含水率達(dá)到200ppm以下,利用東洋精機(jī)制造的CapilographlB,階段性地改變應(yīng)變速度,測定熔融粘度。還有,測定溫度與紡絲溫度相同,在實(shí)施例或比較例中,記載1216s4的熔融粘度。順帶說明,從向加熱爐中投入試樣開始至測定開始為5分鐘,在氮?dú)夥障逻M(jìn)行測定。
[0108]B、纖度
[0109]測定IOOm海島纖維的重量,按100倍計(jì)算纖度。對(duì)此反復(fù)進(jìn)行10次,將其簡單平均值的小數(shù)點(diǎn)后第2位進(jìn)行四舍五入后的值作為纖度。
[0110]C、纖維的力學(xué)特性
[0111]對(duì)于海島纖維,使用0RIENTEC公司制造的拉伸試驗(yàn)機(jī)Tensilon UCT-100型,在試樣長20cm、拉伸速度100%/min的條件下測定應(yīng)力-應(yīng)變曲線。讀取斷裂時(shí)的載荷,將該載荷除以初始纖度而算出強(qiáng)度,讀取斷裂時(shí)的應(yīng)變,除以試樣長后的值乘以100倍,從而算出伸長率。對(duì)于所有值,都在每個(gè)水平重復(fù)該操作5次,求出得到的結(jié)果的簡單平均值,強(qiáng)度是將小數(shù)點(diǎn)后第2位進(jìn)行四舍五入后的值,伸長率是將小數(shù)點(diǎn)后第I位進(jìn)行四舍五入后的值。
[0112]D、島成分直徑及島成分直徑偏差(CV%)
[0113]用環(huán)氧樹脂包埋海島纖維,用Reichert公司制造的FC.4E型冷凍切片系統(tǒng)進(jìn)行凍結(jié),利用具備鉆石刀的Reichert-Nissei ultracut N (超薄切片機(jī))進(jìn)行切削后,對(duì)于其切削面用(株)日立制作所制造的H-7100F A型透射型電子顯微鏡(TEM)按能夠觀察到150根以上島成分的倍率進(jìn)行拍照。當(dāng)I根復(fù)合纖維的斷面上沒有150根以上的島成分時(shí),按照由多個(gè)復(fù)合纖維的斷面合計(jì)能夠確認(rèn)有150根的島成分的方式進(jìn)行拍照。抽取從該圖像上隨機(jī)選定的150根島成分,使用圖像處理軟件(WINR00F)測定所有島成分直徑,求出平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。基于下述式子從這些結(jié)果算出島成分直徑CV%。
[0114]島成分直徑偏差(CV%)=(標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值)X 100
[0115]以上的值是對(duì)全部10個(gè)部位的各個(gè)照片進(jìn)行測定,得到10個(gè)部位的平均值,島成分直徑按rim單位測定到小數(shù)點(diǎn)后第I位,小數(shù)點(diǎn)以下進(jìn)行四舍五入,島成分直徑偏差是將小數(shù)點(diǎn)后第2位以下進(jìn)行四舍五入。島成分直徑及島成分直徑偏差用該“平均值”來表示。
[0116]E、島成分的配置評(píng)價(jià)
[0117]將島成分的中心作為島成分的外接圓的中心時(shí),島成分距離是如圖3中的10及圖4中的11所示,被定義為鄰近的2個(gè)島成分的中心間的距離的值。該評(píng)價(jià)是利用與上述島成分直徑相同的方法,對(duì)海島纖維的斷面進(jìn)行2維攝影,對(duì)于隨機(jī)抽取的100個(gè)部位,測定島成分距離。當(dāng)在I根復(fù) 合纖維的斷面上不能觀察到100個(gè)部位以上的島成分之間距離時(shí),按照由多個(gè)復(fù)合纖維的斷面合計(jì)可以確認(rèn)有100個(gè)部位的島成分之間距離的方式進(jìn)行攝影。該島成分距離偏差是從島成分距離的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差,按照島成分距離偏差(島成分距離CV%)=(島成分距離的標(biāo)準(zhǔn)偏差/島成分的平均值)X 100 (%)并將小數(shù)點(diǎn)后第2位以后進(jìn)行四舍五入而算出的。針對(duì)同樣拍攝的10幅圖像來評(píng)價(jià)該值,將10幅圖像的結(jié)果的簡單數(shù)平均作為島成分距離偏差進(jìn)行評(píng)價(jià)。島成分之間距離用該“平均值”表示。
[0118]F、脫海處理時(shí)的極細(xì)纖維(島成分)的脫落評(píng)價(jià)
[0119]對(duì)于在各紡絲條件下獲取的由海島纖維形成的針織物,用充滿了溶解海成分的溶劑的脫海浴(浴比100)將海成分溶解除去99%以上。
[0120]為了確認(rèn)有無極細(xì)纖維的脫落,進(jìn)行下述評(píng)價(jià)。
[0121]取脫海處理后的溶劑100ml,使該溶劑通過保留粒子徑為0.5μπι的玻璃纖維濾紙。從濾紙?zhí)幚砬昂蟮母稍镏亓坎?,按下述四個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)是否有極細(xì)纖維的脫落。
[0122]◎(無脫落):重量差不足3mg
[0123]O (脫落少):重量差為3mg以上且不足7mg
[0124]Λ (有脫落):重量差為7mg以上且不足IOmg
[0125]X (脫落多):重量差為IOmg以上。
[0126]G、手感評(píng)價(jià)
[0127]將得到的纖維形成針織筒,利用可除去海成分的溶劑,除去99%以上的海成分(浴比1:100),將得到的混纖絲形成的針織筒試樣在
[0128]250C X55%RH的氣氛中放置24時(shí)以上之后,根據(jù)下述評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),由5個(gè)試驗(yàn)者按下述四個(gè)等級(jí)對(duì)納米纖維獨(dú)特的順滑感進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。對(duì)5人的感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行平均,作為所評(píng)價(jià)的布帛的手感評(píng)價(jià)結(jié)果。[0129]◎(優(yōu)良):強(qiáng)烈地感受到順滑感,針織物整體光滑,手感優(yōu)異。
[0130]〇(良):感受到順滑感,手感良好。
[0131]Λ(可以):有順滑感,但是感受到局部的砂礫感及滯澀感。
[0132]X (不可以):無順滑感,整體上有砂礫感及滯澀感。
[0133]H、顯色性評(píng)價(jià)
[0134]將得到的纖維形成針織筒,利用可除去海成分的溶劑,除去99%以上的海成分(浴比1:100),對(duì)于得到的混纖絲形成的針織筒,在由住友化學(xué)(株)制造的分散染料SumikalonBlack S-BB10%owf、醋酸0.5cc/l、醋酸鈉0.2g/l組成的浴比為I:30的130°C的水溶液中進(jìn)行60分鐘染色后,按常規(guī)方法,在由亞硫酸氫鹽2g/l、苛性鈉2g/l、非離子活性劑(Sundeto G-900) 2g/l組成的80°C的水溶液中進(jìn)行20分鐘的還原清洗,進(jìn)行水洗,干燥。將得到的染色后的針織布筒(15%減重品),用分光測色計(jì)(Minolta CM-3700D)在測定直徑8πιπιΦ、光源D65,視野10°的條件下測定3次L*值,對(duì)于其平均值Lave%按下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行3種等級(jí)的評(píng)價(jià)。
[0135]〇(良):不足14
[0136]Λ(可以):14以上且不足16
[0137]X (不可以):16以上。
[0138]實(shí)施例1
[0139]將作為島成分的聚對(duì) 苯二甲酸乙二酯(ΡΕΤ1熔融粘度:160Pa.S),和作為海成分的5-間苯二甲酸磺酸鈉8.0摩爾%共聚而成的PET(共聚PETl熔融粘度:95Pa *s)在290°C下分別熔融后,進(jìn)行計(jì)量,使其流入圖5中所示的組裝了本發(fā)明的復(fù)合口模的紡絲組件中,從排放孔排出復(fù)合聚合物流。另外,在排放板正上方的分配板中,作為每I個(gè)排放孔的島成分用,排放孔每I孔合計(jì)貫穿設(shè)置了 790個(gè)分配孔,其中720孔是通常的分配孔17-(a)(孔徑:Φ0.20mm)、70孔形成擴(kuò)大的分配孔17_(c)(孔徑:Φ0.65mm),作為孔的配列圖案,形成圖7-(a)的排列。對(duì)于圖6的21中所示的海成分用的環(huán)狀溝,使用在圓周方向每1°貫穿設(shè)置分配孔的形態(tài)。另外,排放導(dǎo)入孔長為5_、縮小孔的角度為60°、排放孔徑為0.5_、排放孔長/排放孔徑為1.5。海/島成分的復(fù)合比為20/80,將排出的復(fù)合聚合物流進(jìn)行冷卻固化后施加油劑,按紡絲速度1500m/min進(jìn)行卷取,得到200dtex_15單絲(總排出量30g/min)的未拉伸纖維。將卷取的未拉伸纖維用加熱到90°C和130°C的輥間,使拉伸速度為800111/1^11,進(jìn)行4.0倍拉伸。得到的海島纖維是50dtex-15單絲。另外,本發(fā)明的海島纖維是被配置為具有如下所述的在斷面構(gòu)成上規(guī)則配置有直徑大的島成分和直徑小的島成分的纖維,因此雖然在10錘的拉伸機(jī)上進(jìn)行4.5小時(shí)的取樣,但斷絲錘為O錘,拉伸性優(yōu)異。
[0140]該海島纖維的力學(xué)特性是強(qiáng)度3.7cN/dtex、伸長率30%。
[0141]另外,觀察該海島纖維的斷面時(shí),直徑小的島成分(島成分A)為490nm,島成分直徑偏差為5.3%,直徑大的島成分(島成分B)為3000nm。如果獲取這些島成分直徑分布,則如圖8所示,可知島成分A和島成分B以非常狹窄的分布寬度存在。
[0142]對(duì)島成分A及島成分B的島成分距離偏差進(jìn)行評(píng)價(jià),平均為2.1%,是島成分的間隔無偏差地進(jìn)行配置的纖維,海島斷面中也如圖7- Ca)所示,島成分A很有規(guī)律地配置在島成分B的周圍。
[0143]對(duì)于由實(shí)施例1得到海島纖維,用加熱到90°C的I重量%的氫氧化鈉水溶液,將海成分進(jìn)行99%以上的脫海。對(duì)于實(shí)施例1的海島纖維,為了如上所述使島成分均勻配置(島成分偏差小的),利用低濃度的堿水溶液,也可有效地進(jìn)行脫海處理。因此,不使島成分過多地劣化,脫海時(shí)沒有極細(xì)纖維的脫落(脫落判定:?)。另外,如果觀察脫海后的混纖絲的斷面,則島成分A均勻地存在于島成分B的周圍,島成分A或島成分B的存在數(shù)沒有局部偏置。因此,由該混纖絲形成的針織筒盡管具有張力、硬挺度,仍具有納米纖維獨(dú)特的順滑感,表面非常光滑(手感評(píng)價(jià):<0)。另外,如對(duì)該針織筒進(jìn)行染色,則可知具有優(yōu)異的顯色性(顯色性評(píng)價(jià):〇)。結(jié)果示于表1中。
[0144]實(shí)施例2~4
[0145]除了將海/島成分的復(fù)合比變?yōu)?0/70 (實(shí)施例2)、50/50 (實(shí)施例3)、70/30 (實(shí)施例4)外,完全按實(shí)施例1進(jìn)行實(shí)施。這些海島纖維的評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示,是與實(shí)施例1 一樣制絲性及后加工性優(yōu)異, 即使在混纖絲的斷面中,島成分A或島成分B的存在數(shù)也沒有局部偏置。關(guān)于手感評(píng)價(jià),對(duì)于實(shí)施例3及實(shí)施例4,盡管有微弱的滯澀感,但也是沒有問題的水平。
[0146]表1
【權(quán)利要求】
1.海島纖維,其特征在于,在同一纖維斷面內(nèi)存在具有2種以上不同直徑的島成分的海島纖維中,至少I種島成分的直徑為10?lOOOnm,直徑偏差為1.0?20.0%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海島纖維,其特征在于,在該海島纖維中,島成分直徑差為300 ?3000nmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的海島纖維,其特征在于,直徑為10?IOOOnm的島成分A被配置在具有1000?4000nm直徑的島成分B的周圍。
4.一種混纖絲,是將根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3所述的海島纖維的海成分除去后得到的。
5.一種纖維制品,至少一部分使用了權(quán)利要求1至權(quán)利要求4的纖維。
【文檔編號(hào)】D01F8/04GK103732811SQ201280039326
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月11日
【發(fā)明者】增田正人, 船越祥二 申請人:東麗株式會(huì)社
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