复合纤维及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种复合纤维，包括：一第一区域，此第一区域的成分包括一色料及一树脂；以及一第二区域，此第二区域的成分包括交联的一热塑性聚合物，其中该交联的热塑性聚合物包括平均粒径不大于1000nm的胶体粒子。本发明专利技术亦提供一种复合纤维的制造方法。

Composite fiber and its manufacturing method

The invention provides a composite fiber, which comprises a first region, the first region composition comprises a color material and a resin; and a second region, the second region composition includes a thermally cross-linked thermoplastic polymer colloidal particles, wherein the crosslinking thermoplastic polymer including the average particle size of not more than 1000nm. The invention also provides a method for the manufacture of a composite fiber.

【技术实现步骤摘要】
复合纤维及其制造方法
本专利技术是有关于一种复合纤维及其制造方法。
技术介绍
在纺织纤维产业中，聚酰胺(尼龙)、聚酯、与聚烯烃产品为数众多，但由于这些材料为疏水性，故其纤维制品有不吸湿、不吸水等缺点。为了改善上述缺点，过去曾有将聚酯等疏水性聚合物与具有亲水性的聚合物，像是乙烯-乙烯醇共聚物(Ethylenevinylalcoholcopolymer；EVOH)，进行复合纺丝形成芯鞘型复合纤维，以改善聚酯系纤维的亲水性性能。然而，亲疏水性不同的材料进行复合纺丝后，两材料间界面的接着性小，故常有分离现象，造成后加工过程中发生断丝而影响作业或成品起毛有损外观等问题产生。另外，聚酯和乙烯-乙烯醇共聚物形成的复合纤维在进行纺织品染色阶段，纤维表层的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)由于其熔点及软化点低，因而常有膨润、纤维间有溶黏现象发生，导致成品布手感不良的问题。因此，目前亟需一种改良的复合纤维材料及其制造方法以解决上述问题。
技术实现思路
根据一实施例，本专利技术提供一种复合纤维，包括：一第一区域，该第一区域的成分包括一树脂；以及一第二区域，该第二区域的成分包括交联的一热塑性聚合物，其中该交联的热塑性聚合物包括平均粒径不大于1000nm的胶体粒子。或根据另一实施例，该第一区域的成分更包括一色料。根据另一实施例，本专利技术提供一种复合纤维的制造方法，包括：混合96～99.79wt％的热塑性聚合物、0.1～1.5wt％的交联剂、0.1～1.5wt％的分散剂以形成一混合物；添加0.01～1wt％的交联引发剂至混合物中并进行混炼以形成一交联的热塑性聚合物；将交联的热塑性聚合物进行拉条及切粒以形成一交联改质粒子；以及对交联改质粒子与一树脂进行复合熔融纺丝，其中该树脂可含色料或不含色料。为让本专利技术的上述内容和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：附图说明图1A～1E为根据本专利技术一些实施例显示复合纤维的横截面示意图。图2为根据本专利技术一实施例显示复合纤维的制造方法流程图。图3A、图3B为根据本专利技术比较例1显示复合纤维的横截面扫描式电子显微影像图(cross-sectionSEMImage)。图4A、图4B为根据本专利技术一实施例显示复合纤维的横截面扫描式电子显微影像图。图5～9为根据本专利技术一些实施例显示复合纤维的横截面扫描式电子显微影像图。其中附图标记：A～第一区域；B～第二区域；200～方法；202-208～步骤。具体实施方式以下依本专利技术的不同特征举出数个不同的实施例。本专利技术中特定的组件及安排是为了简化，但本专利技术并不以这些实施例为限。举例而言，于第二组件上形成第一组件的描述可包括第一组件与第二组件直接接触的实施例，亦包括具有额外的组件形成在第一组件与第二组件之间、使得第一组件与第二组件并未直接接触的实施例。此外，为简明起见，本专利技术在不同实施例中以重复的组件符号和/或字母表示，但不代表所述各实施例和/或结构间具有特定的关系。本专利技术实施例提供一种复合纤维，通过使亲水性热塑性聚合物产生交联改质，改善亲疏水性材料间界面分离现象，以减缓纤维后加工发生断丝、或成品起毛有损外观的问题。通过本专利技术实施例提供的复合纤维制造方法，亦可解决复合纤维在进行纺织品染色阶段，因纤维表层的热塑性聚合物如乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)发生膨润、纤维间溶黏现象所导致成品布手感不良的问题。本专利技术实施例利用三官能团交联剂对具有亲水性的热塑性聚合物进行交联改质，再将经交联的亲水性热塑性聚合物与疏水性树脂进行复合纺丝，通过亲水性热塑性聚合物的交联改质，可改善两材料间界面的分离现象。此外，本专利技术实施例的疏水性树脂可先与色料混合后，再与经改质的亲水性热塑性聚合物进行复合纺丝，形成有色的复合纤维。本专利技术实施例中的色料亦可于复合纺丝的步骤中才与树脂混和。在本专利技术一实施例中，提供一种复合纤维。此复合纤维包括第一区域A以及第二区域B。在本专利技术一实施例中，第一区域A的成分包括一树脂。在本专利技术另一实施例中，区域A的成分并包括一色料，且前述色料在第一区域A的成分中的重量百分比≤12wt％。前述色料可包括：有机染料(dye)、无机颜料(pigment)、有机颜料、特种颜料像是金属碎片、荧光颜料、及珠光(pearlescent)颜料等、或是前述的组合。在一实施例中，前述色料在第一区域A的成分中的重量百分比≤8wt％。前述树脂可为一疏水性树脂，例如包括：聚酯树脂(polyesterresin)、聚酰胺树脂(polyamideresin)、聚烯烃树脂(polyolefinresin)、或前述各类树脂的共聚物。在一实施例中，前述聚酯树脂可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate；PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate；PBT)、或前述的组合。在本专利技术一实施例中，第二区域B的成分包括交联的一热塑性聚合物。前述的热塑性聚合物可为一亲水性热塑性聚合物，例如：乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。在一些实施例中，乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的乙烯摩尔百分比可为25～50％；在一些实施例中，乙烯-乙烯醇共聚物的乙烯摩尔百分比可为35～45％。此处需说明的是，若于交联反应后所产生的无法溶解的胶体粒子的平均粒径过大，会导致纤维的成型加工受到阻碍，然而，在本专利技术实施例中，于第二区域B的成分内所产生的胶体粒子的平均粒径可为≤1000nm，达到目前商业化纤维可纺丝的标准；即，于第二区域B中该交联的热塑性聚合物包括平均粒径不大于1000nm的胶体粒子。在一些实施例中，于第二区域B的成分内所产生的胶体粒子的平均粒径可为≤500nm；在一实施例中，于第二区域B的成分内所产生的胶体粒子的平均粒径可为≤350nm；在一实施例中，于第二区域B的成分内所产生的胶体粒子的平均粒径可为≤200nm。在一实施例中，第二区域B的成分是由96～99.79wt％的热塑性聚合物、0.1～1.5wt％的交联剂、0.1～1.5wt％的分散剂、以及0.01～1wt％的交联引发剂所形成。在一些实施例中，热塑性聚合物在第二区域B的成分中所占的重量百分比可为约96.0、96.5、97.0、97.5、98.0、98.5、99.0、99.5或99.79wt％。热塑性聚合物可为一亲水性热塑性聚合物，例如：乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。在一些实施例中，乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的乙烯摩尔百分比可例如为25～50％、或者35～45％。在一些实施例中，交联剂在第二区域B的成分中所占的重量百分比可为约0.1，0.2、0.3、0.4，0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5wt％。在一些实施例中，交联剂可包括：三烯丙基酯类化合物、三烯丙基胺类化合物、或前述的组合。例如，三烯丙基酯类化合物可包括：异三聚氰酸三烯丙酯(triallylisocynaurate；TAIC)、三聚氰酸三烯丙酯(triallylcyanurate；TAC)、均苯三甲酸三烯丙酯(triallyltrimesate；TAM)、或前述的组合。例如，三烯丙基胺类化合物可包括：三烯丙胺(triallylamine)、三烯丙基三聚氰胺(t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合纤维，包括：第一区域，该第一区域的成分包括树脂；以及第二区域，该第二区域的成分包括交联的热塑性聚合物；其中该交联的热塑性聚合物包括平均粒径不大于1000nm的胶体粒子。

【技术特征摘要】
2016.12.30 TW 105144143;2016.05.31 US 62/343,2101.一种复合纤维，包括：第一区域，该第一区域的成分包括树脂；以及第二区域，该第二区域的成分包括交联的热塑性聚合物；其中该交联的热塑性聚合物包括平均粒径不大于1000nm的胶体粒子。2.如权利要求1所述的复合纤维，其中该第一区域的成分还包括色料。3.如权利要求2所述的复合纤维，其中该色料在该第一区域的成分中的重量百分比≤12wt％。4.如权利要求1所述的复合纤维，其中该第一区域和该第二区域通过范德华力而连结。5.如权利要求1所述的复合纤维，其中该树脂包括：聚酯树脂(polyesterresin)、聚酰胺树脂(polyamideresin)、聚烯烃树脂(polyolefinresin)、或前述各类树脂的共聚物。6.如权利要求1所述的复合纤维，其中该热塑性聚合物为乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)，且该乙烯-乙烯醇共聚物的乙烯摩尔百分比为25～50％。7.如权利要求1所述的复合纤维，其中该第二区域的成分是由96～99.79wt％的该热塑性聚合物、0.1～1.5wt％的交联剂、0.1～1.5wt％的分散剂、以及0.01～1wt％的交联引发剂所形成。8.如权利要求7所述的复合纤维，其中该交联剂包括三烯丙基酯类化合物、三烯丙基胺类化合物、或前述的组合。9.如权利要求8所述的复合纤维，其中该三烯丙基酯类化合物包括异三聚氰酸三烯丙酯(triallylisocynaurate；TAIC)、三聚氰酸三烯丙酯(triallylcyanurate；TAC)、均苯三甲酸三烯丙酯(triallyltrimesate；TAM)、或前述的组合，该三烯丙基胺类化合物包括三烯丙胺(triallylamine)、三烯丙基三聚氰胺(triallyl-ammoniumcyanurate)、或前述的组合。10.如权利要求7所述的复合纤维，其中该分散剂包括C15-38烷类、C15-38酯类、或前述的混合物。11.如权利要求7所述的复合纤维，其中该交联引发剂包括过氧化苯甲酰(benzoylperoxide)、过氧化二异丙苯(dicumyl...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯学利，胡玮，张峻绮，萧凱仁，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71