專利名稱:多孔纖維絨毛組合物的制作方法
本發(fā)明涉及多孔纖維絨毛組合物，特別是指有動物毛那樣的極好感覺和外觀(包括輕質(zhì)感、膨松度、柔軟感、彈性、著色性和松散性)的絨毛組合物。
到目前為止，為了得到具有動物毛那樣極好的外觀和手感的絨毛織物，一直在研究用于絨頭部分的原料纖維和整理工藝，但是目前的情況距目標(biāo)很遠(yuǎn)，而應(yīng)用于工業(yè)規(guī)模時，實際差距就更大了。例如，作為有動物毛般手感的原料纖維的典型實例，曾建議用添加了無機化合物和纖維素衍生物的纖維來制造絨毛織物，其目的是改進(jìn)按照專利公開昭56-44163和56-44164制造的纖維的基底材料。
得到的絨毛織物經(jīng)過整理成為具有比一般纖維更好的光澤和色調(diào)以及手感特別柔軟的絨毛織物，但是在膨松度、彈性、起毛性和著色性方面不如動物毛。專利公開昭43-16896、實用新型公開昭48-15816，專利公開昭52-47053等提到的織物曾做過非常近似動物毛的嘗試，其方法是做成帶錐部的單絲，以期在軸向改進(jìn)纖維的形狀。在這些織物里，起毛部分因做成錐形而改進(jìn)了手感;但總的來說，絨毛部分的輕質(zhì)感、膨松度、彈性、著色性等仍不夠好。除此以外，由具有改善過的扁平截面的纖維制成的絨毛織物可投入市場，它們有特別軟的手感，但膨松度、彈性和著色性不好。另一方面，強調(diào)改善感覺(特別是光滑感)的例子包括專利申請昭57-28373和昭59-60083，其中談到在纖維表面固著一層感覺改良劑薄膜，而賦予纖維光滑感。在這一類纖維中，可以看到光滑度有適當(dāng)?shù)母纳?，但它們的膨松度，彈性，柔軟感、著色性和松散性不好?br>本發(fā)明的目的是要提供一種絨毛組合物，它有動物毛那樣的極好手感和外觀，這包括絨毛部分的輕質(zhì)感，膨松度、柔軟感，彈性，著色性和松散性。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將在下面詳細(xì)介紹。
本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過對產(chǎn)生上述問題原因的探索以及在動物毛特性方面的努力研究，已成功地解決這些問題，特別是，他們發(fā)現(xiàn)，纖維截面里形成大量孔洞，可以顯著地呈現(xiàn)出動物毛那樣的極好感覺和極好外觀(包括輕質(zhì)感、膨松度、柔軟感、彈性、著色性和松散性等)。這項發(fā)現(xiàn)已使前面提到的問題得到解決。這種改進(jìn)講得更詳細(xì)些，就是在纖維截面內(nèi)形成許多小孔，使纖維的截面積增加。這樣，不僅與同樣成分但沒有小孔的其它纖維比較，它的膨松度增大，而且與單位面積重量相同的其它絨毛織物相比，它還有輕質(zhì)感;而當(dāng)膨松度相同時，單位面積重量可以降低。不但如此，就著色性而言，傳播的光被纖維截面內(nèi)的大量孔洞散射，收到了動物毛那樣的色彩效果，就絨毛部分的松散性而言，不論什么原因，要得到改進(jìn)過的近似動物毛的光潔度，就必須進(jìn)一步強調(diào)不可壓實性。
圖1～圖6全都表示各種形狀纖維的橫截面的電子掃描顯微照片;圖1是例1中得到的電子掃描顯微照片;圖2是例2中得到的顯微照片;圖3是例3中得到的顯微照片;圖4和5是例5中得到的顯微照片;圖6是比較例1得到的顯微照片。
本發(fā)明提供的絨毛組合物，其絨頭部分由含2%或更多(以重量計)的多孔發(fā)泡纖維組成，纖維的膨脹比為3%或更高。
本發(fā)明使用的多孔纖維具有3%或更大(最好是5%或更大)的膨脹比是重要的。原因是如果絨毛織物是用膨脹比不超過3%的纖維制成的，由于它們的膨脹度不足，與一般纖維比較就毫無特色。因而，這樣的織物與一般織物相比在絨頭部分的手感方面(輕質(zhì)感、膨松度、柔軟感、彈性、著色性等)和在松散性方面(絨頭部分纖維的不可壓實性等)沒有很大區(qū)別。隨著纖維的膨脹比的增大，效果就變得明顯了。膨脹比的上限不是特別固定的，只有當(dāng)這種纖維具有足夠高的單絲物理性能(即強度、伸長率、楊氏模量等)，能經(jīng)受住絨毛的編織加工時才是適當(dāng)?shù)?，但是在實際應(yīng)用中最好把膨脹比限制在100%以下。
上面提到的膨脹比可用下式計算膨脹比%＝｛〔(B)/(S)〕-1｝×100式中(S)是多孔纖維的比重(B)是未發(fā)泡纖維(白坯)的比重，這種纖維的原料成分與多孔纖維的相同，只是去掉了發(fā)泡劑。
本發(fā)明的多孔發(fā)泡纖維的含義是其截面內(nèi)有大量孔洞的纖維。但不包括使用由不同類型高分子混合物的層分離效應(yīng)形成的多孔纖維(代表性的例子見專利公開昭-18444和昭68-43483)，或是原料纖維在制造過程中先加入可萃取物，然后萃取這種物質(zhì)而形成的多孔纖維(代表性的例子見專利公開昭52-103526)，以及在纖維中心有連續(xù)空腔的空心纖維等。本發(fā)明所指的纖維應(yīng)是在制造過程中將氣體引入原料纖維從而在其中形成許多小孔的那種多孔纖維;這種制造過程可以與前面提到過的兩種多孔纖維制造方法和一種制造空心纖維制造方法中的一種、兩種或多種結(jié)合使用。
本發(fā)明所用的多孔纖維，從絨毛織物的效果來看，它的截面形狀并不特別受到限制。一般說來，相同紡絲條件下制造的多孔纖維與同樣成分但不含發(fā)泡劑的纖維比較，前者截面更圓一些。如果特別強調(diào)絨毛織物要有動物毛那樣的特征，當(dāng)使用了長軸/短軸比為2或更大一些的多孔纖維時，這種效果就變得更明顯了。扁平度的上限沒有特別的限制，但要求此值為15或小于15，這是從絨毛織物的外觀和手感方面的許多因素來判定的。當(dāng)使用截面扁平的多孔纖維時，纖維本身看來密實而有彈性和柔軟感。一般的扁平截面纖維為了要得到更好的動物毛那樣的光潔度，它制成的絨毛織物上不會出現(xiàn)孔洞，因此在一般的扁平截面的纖維上從未觀察到有上述的特性。用多孔纖維(以下均指雙重結(jié)構(gòu)多孔纖維)來制造絨毛將進(jìn)一步改進(jìn)絨毛織物的著色性，這種多孔纖維的截面由芯部和外皮部組成，芯部是大量孔洞及分隔這些孔洞成為海綿狀分布的壁，而外皮部結(jié)構(gòu)則與芯部有明顯區(qū)別。
因此在動物毛上看到的著色性不同于一般合成纖維的著色性;即使這兩種纖維幾乎是同一細(xì)度，它們的密實感和纖維表面的光澤都取決于明暗度而大不相同。例如，一根用淺色(象乳白色、米色、灰色等)做成不透明的纖維看來很密實，但是在改為深色(如棕色、黑色等)之后，纖維似乎薄而透明，并增加了表面的光澤。于是，在光學(xué)顯微鏡和電子掃描顯微鏡下觀察在動物毛上出現(xiàn)的這些現(xiàn)象的結(jié)果產(chǎn)生了這樣的想法，即動物毛纖維截面的芯部的影響較大，其原因是，動物毛纖維截面的外皮部分是均質(zhì)結(jié)構(gòu)，而多孔的芯部是海綿結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)會通過入射光把動物毛的色彩的復(fù)雜性從動物毛反射到人們的眼睛里。淺色毛纖維的色調(diào)影響小，纖維的透明度高;因此，入射光幾乎以直線通過外皮部分，而到達(dá)核心部分，光在那里漫反射出去，就產(chǎn)生不透明的感覺(過去加入某些無機化合物遇到這種情況)。相反，深色纖維的色調(diào)影響大，絕大部分的入射光被吸收，核心部分的漫反射減少，人眼看到的不透明現(xiàn)象就減弱了。由于這些原因，具有類似動物毛截面結(jié)構(gòu)(即以雙重結(jié)構(gòu)的多孔纖維作為一種絨毛組合物)的絨毛織物特別在著色性方面很象動物毛。
我們說本發(fā)明中具有雙重結(jié)構(gòu)的多孔纖維芯部有大量孔洞及包圍這些孔洞而形成海綿狀的壁，這意味著一種獨立或彼此連通的孔洞結(jié)構(gòu)，或是大量這類孔洞隨機地分布著，或是在稱作纖維成分的聚合物中被膜狀物分隔，或者是泡沫結(jié)構(gòu)，或進(jìn)一步說，叫隔離結(jié)構(gòu)等。而外皮部的結(jié)構(gòu)雖然與芯部不同，但不一定指不含孔洞。恰當(dāng)?shù)恼f法是，它有使它能夠與芯部區(qū)別開來的精細(xì)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所用的多孔纖維可用例如將一種紡絲溶液注入水相凝固浴中的方法得到。紡絲溶液的制備方法是把3～100%(以重量計)的某種化合物加到丙烯腈基的聚合物中。這種化合物能溶于丙烯腈基的聚合物的有機溶劑溶液里，但很難溶于或不溶于所述聚合物濕法紡絲所用的凝固浴中。它在常壓下是液體，沸點為120℃或更低，用它作為纖維的發(fā)泡劑。由紡絲溶液制成的絲用水漂洗后，在溫度高于發(fā)泡劑的沸點或100℃(選較高的一種)的干空氣中紡出的絲就形成了纖維。
丙烯腈基的聚合物應(yīng)是以丙烯腈作為主要成份進(jìn)行共聚而得到的聚合物;在聚合物的組成方面，共聚物最好含有25%(重量)或更多的丙烯腈，含35%～85%較合適，含40%～60%就更好了。共聚物中的丙烯腈含量少于25%(以重量計)的纖維一般不宜在市場出售，這種纖維原料在各種整理條件的限制下很難操作，因此不宜使用。
可以與丙烯腈共聚的單體有鹵代乙烯和偏鹵乙烯(例如氯乙烯，溴乙烯，氟乙烯，偏氯乙烯，偏溴乙烯等);不飽和羧酸(例如丙烯酸，甲基丙烯酸，馬來酸，衣康酸等以及它們的鹽);丙烯酸酯(例如丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯，丙烯酸辛酯，丙烯酸甲氧基乙酯，丙烯酸苯酯，丙烯酸環(huán)己酯等);甲基丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸辛酯，甲基丙烯酸甲氧基乙酯，甲基丙烯酸苯酯，甲基丙烯酸環(huán)己酯等);甲基乙烯基酮;乙烯酯(例如甲酸乙烯酯，醋酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，苯甲酸乙烯酯等);乙烯基醚(例如甲基乙烯基醚，乙基乙烯基醚等);丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺及其烷基取代物;不飽和磺酸(例如苯乙烯磺酸，烯丙基磺酸，甲代烯丙基磺酸等及其鹽);苯乙烯及其烷基或鹵素取代物(例如苯乙烯，α-甲基苯乙烯，氯苯乙烯等);烯丙基醇及其酯或醚;乙烯基吡啶，乙烯基吡咯烷酮及其烷基取代物;縮水甘油化合物(例如丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等);乙烯基化合物(例如亞乙烯基二氰，丙烯醛，甲基丙烯腈等)?？梢詰?yīng)用這些化合物中的一種、兩種或多種。
上述的丙烯腈基聚合物可以由普通的乙烯基聚合方法得到，使用已知的各種化合物(例如過氧化物、偶氮化合物或各種類型的氧化還原化合物)作為聚合引發(fā)劑。
作為能溶解丙烯腈基聚合物的有機溶劑，一般用作紡絲溶液的溶劑的有二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，二甲基亞砜，乙腈，丙酮等，其中最適合供本發(fā)明使用的是丙酮。丙烯腈基聚合物的有機溶劑溶液的濃度最好是15～35%(以重量計)。
加到紡絲溶液中的發(fā)泡劑應(yīng)該是能夠溶解在所述聚合物的有機溶液中，但在凝固浴里難溶或不溶的一種化合物。發(fā)泡劑在常壓下是液體，其沸點為120℃或稍低。當(dāng)丙烯腈基聚合物和所述聚合物所用的有機溶液存在時，它最好是很穩(wěn)定的。這些化合物包括低分子脂肪化合物例如丁烷、戊烷、己烷和庚烷，或它們的不飽和對應(yīng)物，低分子環(huán)狀化合物如環(huán)戊烷、環(huán)己烷或其不飽和對應(yīng)物;低分子鹵代烴例如溴乙烷，氯丙烷，溴丙烷，氯丁烷，溴丁烷，烯丙基氯，烯丙基溴，二氯乙烯，二氯乙烷，三氯乙烯，三氯乙烷等;低分子羧酸酯例如甲酸丁酯，乙酸丁酯，丙酸甲酯等;芳香烴例如苯、甲苯等;氟里昂例如三氯-氟甲烷，三氯三氟乙烷，四氯二氟乙烷，二溴四氟乙烷等;可以應(yīng)用這些化合物中的一種、兩種或多種。在這些化合物中，低分子脂肪族化合物，環(huán)狀化合物和氟里昂應(yīng)該是更合適的，而己烷或石油醚，環(huán)戊烷和三氯三氟乙烷的效果尤其好。這些發(fā)泡劑加到丙烯腈基聚合物中的量應(yīng)為3-100%(以重量計)，加5～50%更合適，這取決于發(fā)泡劑的型號和它加到上述聚合物中的溶解度。在預(yù)先確定它的加入量時，可以根據(jù)纖維形成的情況，紡絲后的纖維橫截面情況(這是與上面提到的發(fā)泡劑型號)以及抽絲溶液與發(fā)泡劑混合后的情況，不同的另外條件任意選擇。添加發(fā)泡劑的方法是一個系統(tǒng)它把發(fā)泡劑或發(fā)泡劑與所述聚合物有機溶劑的混合物直接加到紡絲溶液罐中，也可以在紡絲溶液即將通過噴絲咀進(jìn)入凝固浴之前把上述發(fā)泡劑或混合物與紡絲溶液混合。
為了使多孔纖維呈泡沫態(tài)，也從制造的觀點出發(fā)，按照需要在紡絲溶液中加入成核劑是適宜的。用作成核劑的是平均顆粒直徑為10微米或更小，5微米或稍小更合適，最好是2微米或稍小的無機化合物粉末。這種材料包括非金屬氧化物例如氧化硼、氧化硅等;金屬氧化物例如氧化鋁、氧化銻、氧化鋯、氧化鈦、氧化鋅、氧化錫等;難溶于水或不溶于水的金屬氫氧化物和金屬氯化物和硅化合物例如高嶺土、滑石、膨潤土等;但可使用的成核劑不限于這些化合物，它們可以單獨使用，也可以兩種或多種合并使用。不僅如此，也可使用有機化合物成核劑，它們包括纖維素酯例如乙酸纖維素酯，丙酸纖維素酯、丁酸纖維素酯等，而這些有機成核劑與無機成核劑也可以合起來使用。對這些成核劑的用量不特別加以限制。
這些成核劑的作用是它們在形成多孔纖維時起抑制局部泡沫的作用，在制造過程中起穩(wěn)定作用，特別是，可減少在干燥過程以后由局部發(fā)泡引起斷絲情況。除此以外，當(dāng)多孔纖維用于制造絨毛織物時，纖維素酯還有改善絨頭部分纖維松散性的效能。
用半干或濕紡絲法，把這樣制備的紡絲溶液排出入凝固浴中就可形成多孔纖維。為了給予纖維其它性能，可以加入各種添加劑，例如穩(wěn)定劑、有機或無機著色劑、增白劑、消光劑和阻燃劑。這些添加劑可在不妨礙本發(fā)明的范圍內(nèi)使用。
下一步是紡絲，按上述方法制備的紡絲溶液通過噴絲咀注入水相凝固浴中。噴孔的形狀可以是圓的，長方形的或其它形狀的，可根據(jù)使用目的來選擇。在凝固浴方面，用形成纖維的聚合物有機溶劑的水溶液較合適;可以在考慮形成纖維的凝固性、所用發(fā)泡劑在凝固浴中的溶解度和纖維的截面形狀以后，在低于發(fā)泡劑沸點的范圍內(nèi)，人為地調(diào)整其溫度和濃度。這里說考慮發(fā)泡劑在凝固浴中的溶解度是指讓上述發(fā)泡劑在有機溶劑水溶液中難溶或不溶。實際上，發(fā)泡劑在凝固浴中的溶解度應(yīng)該是10%或更低，較合適的數(shù)值是5%或更低(以重量計)。如果發(fā)泡劑在凝固浴中的溶解度超過10%(以重量計)，則聚合物絲中的發(fā)泡劑含量猛烈下降，結(jié)果造成未充分膨脹的結(jié)構(gòu)，這是不希望有的。如果凝固浴的溫度高于發(fā)泡劑的沸點，上述聚合物的絲將開始發(fā)泡，但纖維的發(fā)泡部分將會塌陷，或在以后形成纖維過程中纖維與纖維熔合在一起，這樣要得到令人滿意的多孔纖維就困難了。
聚合物凝固的絲可根據(jù)需要在有機溶劑的水溶液里或如有必要在空氣中再次拉伸，然后，經(jīng)過第二次水漂洗。這次水漂洗過程的溫度可以隨意調(diào)節(jié)，不考慮發(fā)泡劑的沸點，但在形成纖維時要從其中除去溶劑，而把發(fā)泡劑留在纖維內(nèi)。為了促進(jìn)溶劑的去除，水漂洗溫度高一些為好。如果需要，在水漂洗過程中可拉伸這些纖維?？紤]所使用的發(fā)泡劑類型和從纖維中去除溶劑這兩個因素，水漂洗溫度應(yīng)適當(dāng)?shù)卮_定，因為太突然的發(fā)泡在形成纖維過程中將引起許多問題。
用這種方法得到的絲，要作潤滑處理，隨后使之干燥，從而進(jìn)一步促進(jìn)纖維的形成。如果，在進(jìn)入干燥過程之前，水漂洗過的單絲中，所述聚合物溶劑的量要是多于一定數(shù)量時，會發(fā)生單絲之間熔合的現(xiàn)象，導(dǎo)致開松性降低，并出現(xiàn)靜電干擾。為了消除這一類問題，應(yīng)在其上覆蓋一層具有防靜電效應(yīng)的潤滑劑。特別是，如果添加的發(fā)泡劑量大了，在剛紡出后經(jīng)水漂洗的絲里的溶劑量也大，導(dǎo)致在干燥過程中單絲之間更易熔合。為了克服這些困難，同時需要使用一種脫模作用大的潤滑劑，而在其它的這類潤滑劑中，有機硅基潤滑劑的效果是比較好的。用作這種有機硅基潤滑劑的，除了聚二甲基硅氧烷、聚甲基氫硅氧烷和聚烷氧基硅氧烷以外，還有適當(dāng)?shù)母男跃酃柩跬榈?，例如含有環(huán)氧基的聚硅氧烷和含有氨基的聚硅氧烷等。它們在使用時都做成各自的乳化物，特別是從改進(jìn)多孔纖維的手感性能的角度來看，以使用環(huán)氧基改性或氨基改性的有機硅潤滑劑為宜。
干燥過程需要在干燥溫度高于發(fā)泡劑的沸點或高于100℃(以較高的一種為準(zhǔn))的氣氛里進(jìn)行。如果干燥溫度不到100℃，纖維里含水，會使纖維的物理性能下降，以后的纖維加工步驟就有困難。如果在水漂洗或干燥過程中纖維溫度不超過發(fā)泡劑的沸點，就會生產(chǎn)出不合要求的多孔纖維。于是，通過拉伸或熱處理，能得到物理性能極好的多孔纖維。
接下去的纖維加工需把纖維卷曲。這樣，纖維在切至規(guī)定長度之后，就包裝起來交給用戶。在運輸期間，多孔纖維受到各種各樣外力。大的外力把多孔結(jié)構(gòu)部分壓塌。因此在纖維會受到外力作用的地方，要特別小心。
多孔纖維有多孔結(jié)構(gòu)的橫截面。膨脹比應(yīng)是3%或更大，更合適的是5%或更大。其原因是，膨脹比小于3%的纖維，與未發(fā)泡的纖維相比，在性能方面沒有明顯的差別，因為纖維的結(jié)構(gòu)沒有充分膨脹;不能指望它有輕質(zhì)感、膨松度、著色性、剛性、保溫性等多孔結(jié)構(gòu)效應(yīng)。
從本發(fā)明的絨毛組合物中可以選出可與自然界中象水貂、黑貂、狐、狼、栗鼠、海貍、家兔等動物的毛的特性比美的多孔纖維。這樣，根據(jù)想要制成貨品的設(shè)計，可以選定纖維的細(xì)度，切斷長度，截面形狀，著色，絨毛密度，絨毛高度等，這些纖維也可與其它絨毛纖維混用，例如與不發(fā)泡纖維或可收縮纖維。多孔纖維與其它材料纖維混用的比例可人為地調(diào)整，調(diào)整到產(chǎn)生能辨出多孔纖維的效果為止。對這個比例不特別限制。多孔纖維的效果有這樣的傾向，當(dāng)特別需要強調(diào)輕質(zhì)感時，多孔纖維所占的百分比應(yīng)該增加，但是，如果目的是要強調(diào)絨毛外觀(包括著色性)時，多孔纖維用量可以很小。用數(shù)字表達(dá)，在絨毛里多孔纖維占的百分比應(yīng)該是2%或較高(以重量計)。如上所述，正在研究的把多孔纖維制成絨毛組合物的方法可以人為地選擇，使之適應(yīng)絨毛織物制品預(yù)期的設(shè)計。但是，在外層粗毛部分使用大扁平比的粗支多孔纖維織成的絨毛組合物，將有更類似動物毛的光澤。
關(guān)于外層粗毛部分中多孔纖維所占的百分比，如果百分比是小的，多孔纖維看起來分散地從各處蓬起，這可稱為目視效果;但是如果百分比大了，與手感有關(guān)的成分增加，使它有更加近似動物毛的光潔度。對于茸毛部分，視情況而定，一般常使用細(xì)支纖維或可收縮纖維，本發(fā)明不特別限制它們的使用。如果在茸毛部分，大量使用多孔纖維，隨著輕質(zhì)感和膨松度的改進(jìn)，它們在手感方面就更像動物毛了。多孔纖維用在茸毛部分時，允許使用有各種橫截面的非可收縮和可收縮纖維，但是，正確的做法是根據(jù)使用的目的來選擇纖維的類型。這樣，每種絨毛織物都由含2%或更多(以重量計)的多孔纖維的絨毛組合物組成，這種纖維制成的絨毛在外觀方面，即在絨頭部分的著色性方面，在松散性方面，要勝于不含多孔纖維的其它織物，它的輕質(zhì)感、膨松度，柔軟感和彈性也得到改善，使這些織物獲得動物毛那樣的效果。
本發(fā)明的纖維的特性和高絨毛特性是用如下幾種方法測量或評價的(Ⅰ)纖維的比重取約0.3克試樣(松開的纖維)，用一臺自動比重計(東洋制器制作所Toyo Seiki Seisakusho)測量纖維的表觀比重。在蒸餾水中加入少量含氟表面活性劑制取測量比重時用的水;把樣品浸漬在這種水中時，浸濕方法是用比由于毛細(xì)管現(xiàn)象而浸濕試樣的速度要慢的速度把試樣浸入水中。這樣，在纖維之間可以不留氣泡，用這樣的方法小心進(jìn)行測量。
(Ⅱ)膨脹比由多孔纖維原料組合物中去掉發(fā)泡劑后制成的不發(fā)泡纖維(白坯)的比重(B)，以及多孔纖維的比重(S)，都可用上述(Ⅰ)的方法測量，并由式(1)計算出膨脹比，膨脹比%＝｛〔(B)/(S)〕-1｝×100 (1)(Ⅲ)扁平度使用掃描式電子顯微鏡(日立制作所S-510型)，從纖維的橫截面的垂直上方，按規(guī)定的放大比例分別給單絲照像。隨意選擇25根試樣，測量其橫截面的長軸長度和短軸長度，并算出它們的平均值。然后用式(2)計算出纖維的扁平度。
纖維扁平度＝ (長軸長度(平均值))/(短軸長度(平均值)) (2)(Ⅳ)高絨毛特性評價制成的絨毛制品由10個經(jīng)過訓(xùn)練的人員用目視和手摸的方法評定絨毛外觀，(這包括表面光澤，著色性，松散性)以及手感(這包括膨松度，彈性和柔軟性)。評價采用4等級分法。
鑒定標(biāo)準(zhǔn)如下4分表示很好3分表示好2分表示稍微不好1分表示不合格把按上述標(biāo)準(zhǔn)評定的得分加起來，可以作出用如下的符號標(biāo)明的綜合評價◎36-40分(很好)○26-35分(好)△16-25分(稍微不好)×10-15分(不合格)下面介紹本發(fā)明的具體實施。除非有其它規(guī)定，份數(shù)和%意味著重量份數(shù)和重量百分比。
例1由48.5份丙烯腈，50.5份氯乙烯和1.0份苯乙烯磺酸鈉組成的共聚物溶于丙酮里;在這種共聚物里加進(jìn)了40%1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和0.2%二氧化鈦，把最終聚合物的濃度調(diào)整到25%;然后，在40℃下攪拌這種溶液，制得紡絲溶液。該溶液通過由1000個直徑0.1毫米的孔組成的噴絲頭注入溫度為25℃的含20%丙酮的水溶液里。紡絲混合物以卷繞速度4.5米/分在這溶液里浸漬9秒鐘后，再把這種混合物浸在溫度為30℃的含25%丙酮的水溶液里6秒鐘，同時把絲拉伸1.8倍。此后，通過75℃的熱水漂洗浴進(jìn)行發(fā)泡，這樣就在纖維上沉積一層0.5%聚醚型非離子表面活性劑和0.1%的氨基改性聚硅氧烷。隨后，這些單絲在120℃下干燥，并在此溫度下被拉伸2.75倍，再經(jīng)過145℃、5分鐘的熱處理，隨后進(jìn)行卷曲。這種多孔纖維的細(xì)度為3.2旦，膨脹比為9%，典型纖維的橫截面結(jié)構(gòu)是具有可區(qū)分的芯部和外皮部(如圖1所示)的結(jié)構(gòu)。然后，把這種纖維切成32毫米長，在Overmaier染色機里把它染成灰色(使用0.2%陽離子染料)，通過一臺梳理機和一臺絲條編織機織成絨毛織物，然后，在絨毛背后涂上一層丙烯酸酯粘合劑，并在125℃溫度下干燥，通過一臺電軋光機和一臺剪切機，把絨毛剪到16毫米長，并軋成單位面積重量為670克/米2的高絨毛織物。
對這樣得到的高絨毛的評價(見表1)是有極好的柔軟感和膨松度;絨頭部分的纖維松散度合適;它的顏色像暗色動物毛;因而它的外觀和手感比一般的絨毛更像動物毛。
例2用例1所述的共聚物溶于丙酮，并加進(jìn)以共聚物為基準(zhǔn)的25%1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和0.2%二氧化鈦，把最終聚合物的濃度調(diào)整到25%，然后，把這種混合物在40℃下攪拌成紡絲溶液。紡絲溶液通過由100個0.6毫米長和0.08毫米寬的長方孔組成的噴絲頭，進(jìn)入25℃的30%丙酮的水溶液中，紡出的絲以4.5米/分卷繞速度浸在溶液中9秒鐘，然后浸漬在25%丙酮水溶液中6秒，同時把絲拉伸1.8倍，并通過溫度為75℃熱水漂洗浴，這樣把0.3%聚醚非離子表面活化劑和0.05%的氨基改性聚硅氧烷沉積在纖維上。這些絲在120℃干燥，并在此溫度下被拉伸2.75倍，再經(jīng)過145℃、5分鐘的熱處理，隨后進(jìn)行卷曲。這種多孔纖維的細(xì)度為20.8旦，膨脹比為15%，扁平度為4.2;典型纖維的橫截面如圖2的照片所示。然后，把纖維切成51毫米長，用3.5%陽離子染料，在Overmaier染色機里把纖維染成黑色，并使之干燥;把40%染好的多孔纖維與60%名為“Kanekalon”的丙烯腈系纖維(AHD(10)4旦，32毫米，由鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會社制造，后面例子所用同此)摻和，照例1的步驟處理后梳理，制成高絨毛。用一臺絲條編織機編織成的絨毛織物被剪至絨毛長17毫米，而在電軋光機軋過以后剪到20毫米，軋成單位面積重量為600克/米2的精整高絨毛織物。
這樣得到的高絨毛織物的評價結(jié)果列在表1。它有極好的柔軟感和膨松度，絨頭部分的纖維很松散，它的著色暗淡，色調(diào)近似動物毛;因此在外觀和手感兩方面都很象動物毛。
例3把例1所述的共聚物溶于丙酮，再把以共聚物為基準(zhǔn)的10%的正戊烷和2%的碳酸鈣加到這種溶液里，調(diào)節(jié)最終的聚合物濃度為25%。然后在33℃溫度下攪拌此混合物制成紡絲溶液。紡絲溶液通過有150個直徑為0.2毫米的孔的噴絲頭，注入25℃的20%丙酮水溶液里。紡出的絲以卷繞速度4.5米/分在其中浸漬9秒鐘，然后在25℃的20%丙酮水溶液里浸6秒鐘，同時把絲拉伸1.8倍，再放入75℃熱水漂洗浴，使之膨脹，這樣0.3%聚醚型非離子表面活化劑和0.03%氨基改性聚硅氧烷就沉積在纖維上。這種絲在120℃干燥后，在同一溫度下拉伸2.75倍，再在145℃下熱處理5分鐘。這樣制得的多孔纖維的細(xì)度為20.6旦，膨脹比為32%，典型纖維的橫截面結(jié)構(gòu)如圖3的照片所示。該纖維被切成51毫米長。把60%的這種多孔纖維與40%例1所述的多孔纖維摻和，經(jīng)過梳理，按照例1的方法加工，就可制成高絨毛織物。只是絨頭部分用剪切機剪至25毫米長，精整制品的單位面積重量為570克/米2。
這樣得到的高絨毛的評價結(jié)果列在表1中。雖然它的柔軟感差一些，但膨松度和松散性合適，給人很輕的印象，絨頭部分是暗淡的，但有動物毛那樣的感覺和外觀，具有近似動物毛的白色毛光澤。
比較例1此例的抽絲溶液與例1相同，但未加1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，并象例1那樣制成纖維。所得到的纖維的細(xì)度為3.23旦，比重為1.29，典型纖維的橫截面結(jié)構(gòu)見圖6。然后，這種纖維經(jīng)整理形成高絨毛，并按例1的方法加工。
這樣得到的高絨毛缺少膨松度和彈性;雖然它的可壓實性，表面光澤和色調(diào)多少有些像合成纖維，而且有光滑度，但感覺和外觀一點也不像動物毛。
比較例2象例2那樣，把丙烯腈系纖維“Kanekalon”RCL20旦，51毫米染成黑色，并使其干燥;然后把40%上述染色纖維與60%“Kanekalon”AHD(10)4旦32毫米摻和，并象例2那樣整理制成絨毛。
這樣得到的高絨毛有柔軟感，但是膨松度差，絨頭部分的纖維有柔和的光澤和顏色，如表1所示;這種纖維遠(yuǎn)不如所說的近似動物毛。
例4把35%比較例2中用的黑色纖維“Kanekalon”RCL 20旦，51毫米、5%例2用的黑色多孔纖維和60%“Kanekalon”AHD(10)4旦，32毫米纖維摻和在一起，并象例2那樣整理成絨毛。
如表1所示，這樣得到的高絨毛與比較例2的高絨毛比較，在柔軟感，膨松度和松散性方面沒有很大的差別，但目視有某種動物毛與多孔纖維相混合的色感，因此有顯著的著色效果。
比較例3把60%丙烯腈系纖維“KaneKalon”SL24旦51毫米與40%丙烯腈系纖維“Kanekalon”SL3旦32毫米摻和，并象例3那樣整理成絨毛。
這樣得到的高絨毛在柔軟感，膨松度和松散性方面都不如例3，這些性能都列在表1中。
例5把例1用的共聚物溶解于丙酮中，并在這種溶液中加進(jìn)以共聚物為基準(zhǔn)12.5%1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，4%醋酸纖維素(乙?；?5%)，0.5%二氧化鈦，5%氫氧化鋁，把最終聚合物的濃度調(diào)整到24.5%;然后在40℃下攪拌此混合物成紡絲溶液。分別使用兩種噴絲頭噴絲頭A(有400個長0.6毫米，寬0.08毫米的方形孔)和噴絲頭B(有3000個直徑為0.11毫米的孔)，根據(jù)例1的抽絲條件分別進(jìn)行紡絲，然后干燥，拉伸和熱處理并卷曲。這樣得到的一種多孔纖維其細(xì)度為20旦，膨脹比為12%，切斷長度為51毫米(纖維截面見圖4);而另一種多孔纖維的細(xì)度為3旦，膨脹比為12%，切斷長度為38毫米(纖維截面見圖5)。然后，將60%20旦多孔纖維與40%3旦多孔纖維摻和，混合的纖維在梳理后按例3的步驟加工，制成單位面積重量為610克/米2的高絨毛織物。
這樣得到的高絨毛具有良好的柔軟感和高的膨松度，而且絨頭部分的纖維具有合適的松散性和近似動物毛的白色毛光澤。因此顯然具有動物毛那樣的感覺和外觀。
表1 (1)柔軟感◎回彈力很好的，動物毛那樣柔軟感。
△較差×差(很易變形，或反過來太硬)(2)膨松度◎豐滿性和彈性都很好，○好，×差(3)松散性◎很好，絨頭部分的纖維沒有結(jié)團(tuán)。
○好×差，因纖維結(jié)團(tuán)例6除了把例1里的發(fā)泡劑1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷換成正戊烷以外，在與例1相同的條件下制備多孔纖維，然后制成高絨毛。
這樣得到的高絨毛的評價結(jié)果列在表2，與例1的高絨毛比較，其膨松度和松散性都有改善。
表2 表中(4)、(5)兩項評價標(biāo)準(zhǔn)與表1中的膨松度和松散性相同。
例7和比較例4-5多孔纖維(A)的制法與例3相似，但要加入20%正戊烷;纖維(B)和(C)則不加發(fā)泡劑，然后把纖維切至51毫米長，制成上層粗毛纖維。
把20%的“Kanekalon”纖維AHD4旦切成38毫米，分別與80%(A)、(B)、(C)纖維摻和，除了絨頭部分整理至27毫米長以外，按例3的方法加工成高絨毛。
評價結(jié)果見表3，含有多孔纖維的高絨毛具有極好的輕質(zhì)感，松散性和中等的膨松度。
表3 (6)輕質(zhì)感○，絨頭部分起絨，懸垂性好，給人以輕松的印象，這是最佳的。
×，絨頭部分有易屈曲和飽滿的外觀，與其它相同單位面積絨毛重的制品比較，給人以較重的印象。這是不好的。
(7)松散性這項鑒定標(biāo)準(zhǔn)與表1中松散性欄給出的一樣。
(8)膨松度○，好，柔軟感合適，有豐滿的外觀
△，較差，絨頭部分是硬的，給人有粗糙、硬、體積大的感覺。
×，不合格，因有嚴(yán)重變形。
權(quán)利要求
1.絨毛組合物，它含有2%或更多的(以重量計)膨脹比等于或大于3的多孔纖維，并以此作為構(gòu)成絨頭部分的纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的絨毛組合物，其中多孔纖維截面的長短軸比為2或更大。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的絨毛組合物，其中多孔纖維的截面由芯部和外皮部組成，芯部有大量孔洞和把孔分割開的壁而呈海綿狀，外皮部具有與芯部可區(qū)分的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的絨毛組合物，其中多孔纖維以丙烯腈基聚合物作為其主要成份而構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的絨毛組合物，其中多孔纖維是把制好的紡絲溶液紡入水相凝固浴而制得，在紡絲溶液中要加入以丙烯腈基聚合物重量計3～100%的纖維發(fā)泡劑，它是可溶于前面所述紡絲溶液而難溶或不溶于所述聚合物用來濕紡的凝固浴中的一種化合物，在常壓下它是液體，沸點為120℃或更低，然后再把絲放到水中漂洗，使紡出的絲形成纖維，纖維在干燥大氣環(huán)境里干燥，干燥溫度要高于纖維中發(fā)泡劑的沸點或100℃，選擇兩種溫度中較高的一種。
專利摘要
本發(fā)明提供由含2％或更多(以重量計)、膨脹比為3％或更多的多孔纖維的纖維材料組成絨頭組合物的絨毛制品。本發(fā)明使得能提供絨毛組合物具有動物毛那樣的極好的手感和外觀。即絨頭部分具有輕質(zhì)感、膨松度、柔軟感、彈性、著色性和松散性。
文檔編號D01F1/02GK86107589SQ86107589
公開日1987年4月29日 申請日期1986年10月24日
發(fā)明者村田照一, 渉川羲法, 牧山宗刀 申請人:鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan