丙烯腈系复合纤维及其制造方法和使用该纤维的纤维复合体技术

本发明专利技术的目的在于，提供具有与普通的醋酸纤维素纤维、纤维素纤维和丙烯腈系纤维不同的具有新的手感的，同时具有优良的纺丝性、纤维物性、纺纱过程通过性，并且功能性、特别是消臭功能和吸湿保湿功能优良的丙烯腈系复合纤维。该丙烯腈系复合纤维由１０～４０重量％的醋酸纤维素和／或纤维素和６０～９０重量％的丙烯腈系聚合物构成，具有在与纤维轴垂直方向的断面上的醋酸纤维素和／或纤维素为岛成分、丙烯腈系聚合物为海成分的纤维结构。优选在纤维轴方向上各岛成分的醋酸纤维素和／或纤维素连通，在纤维内部有空孔，或者纤维断面的最长直径和最短直径的比率在２或２以下，在纤维断面外周部具有５个或５个以上的宽度在０．３μｍ或０．３μｍ以上、３μｍ或３μｍ以下、而且深度在０．３μｍ或０．３μｍ以上、３μｍ或３μｍ以下的凹部。另外，优选在制造阶段中通过在碱中进行加热处理，提高吸湿.保湿性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由醋酸纤维素和/或纤维素和丙烯腈系聚合物构成的丙烯腈系复合纤维及其制造方法，以及使用该纤维和其它纤维的编织物和无纺布等的纤维复合体。
技术介绍
丙烯腈系纤维由于具有优良的显色性、膨松性、保温性以及柔软的手感，而成为在服装领域、装饰品领域、室内领域、物质器材领域等被广泛使用的原材料，其主要是应用于切段纤维(staple)。另一方面，醋酸纤维素以其优良的光泽、显色性和干燥的手感而在作为高级衣料的原料中占有地位，主要应用于纤维束、纤丝，但因其不具有耐纺纱的纤维物性，因而无法应用于人造短纤维。近年，对赋予了新的手感和功能、特别是具有消臭功能、吸湿保湿功能的新原材料的开发要求的呼声强烈，其中，作为该技术开发的方法之一的即为聚合物的复合化。聚合物复合化是使原料特性相互补全的有效方法，而且关于醋酸纤维素和丙烯腈系聚合物的聚合物复合化技术方面也已在若干个报告中有所揭示。就手感而言，例如，在特开平2-154713号公报、特开平3-234808号公报中，公开了使醋酸纤维素和丙烯腈系聚合物进行复合化的技术，特开平2-154713号公报是关于具有已有的醋酸纤维素特有手感的材料，特开平3-234808号公报是关于具有已有的干式丙烯腈系纤维特有的手感的材料。另一方面，在消臭功能方面，例如，在特开平1-259867号公报中公开了对于酰胺肟化的纤维进行金属离子配位的技术。但是，由于该技术会使纤维被金属固有的色泽着色，所以存在所谓会限制其用途扩展的问题。另外，还有将硅酸金属盐或铝硅酸金属盐添加到丙烯腈系聚合物中的技术(特开平9-1769175号公报、特开平9-291416号公报)被提出，但这些技术，由于除了添加剂以外，必须包含以丙烯腈作为主要构成单元的共聚物和具有混合性且具有非相溶性的聚合物，所以制造工艺复杂。此外，提出了在纤维中含有具有光催化剂作用的氧化钛的技术(特开平10-8327号公报)，但是其在紫外线弱的场所起不到有效作用。另外，在吸湿功能方面，虽然可看到许多经后加工而赋予的功能，但其洗涤耐久性差，要提高其耐久性，则需要丙烯酸树脂、聚氨基甲酸酯树脂、环氧树脂等粘合剂，因此产生所谓的纤维自身的手感被破坏的问题。另外，虽有关于将吸湿放湿成分复合在合成纤维中的技术被提出，但该技术(特开平11-279842号公报)虽然揭示了兼备吸湿功能和放湿功能的纤维，却没有关于其保湿功能的任何公开。本专利技术以解决上述历来的问题点作为出发点，其课题在于提供一种丙烯腈系复合纤维，该丙烯腈系复合纤维具有与历来的醋酸纤维素纤维、纤维素纤维或丙烯腈系纤维不同的新手感，同时，其纤维物性、纺纱过程通过性良好，并且其功能性、特别是消臭功能和保湿功能也优良。
技术实现思路
本专利技术人对解决上述课题进行了锐意研究，结果得到了以下专利技术。即，本专利技术的主旨在于提出了一种丙烯腈系复合纤维及其制造方法、和使用上述复合纤维的纤维复合体，其中，所述丙烯腈系复合纤维由10～40重量％的醋酸纤维素和/或纤维素，以及60～90重量％的丙烯腈系聚合物组成，其具有在与纤维轴垂直方向的断面(纤维横断面)上醋酸纤维素和/或纤维素形成岛成分、丙烯腈系聚合物形成海成分的结构。如上所述，聚合物的复合化是一种有效的开发具有新手感的新原材料的方法之一。在进行关于醋酸纤维素和/或纤维素和丙烯腈系聚合物的聚合物复合化技术研究中，本专利技术人出乎意料地发现醋酸纤维素和/或纤维素对羧酸、特别是醋酸具有高的消臭能力。因而得到的启发是，使用醋酸纤维素和/或纤维素作为纤维制品的构成成分，不需使用一般的消臭剂，而利用纤维基质自身的能力就可以显示出消臭性能。另外，可以确认的是，在使用醋酸纤维素和/或纤维素和丙烯腈系聚合物时，可以有效地利用由醋酸纤维素和棉等的纤维素所构成的纤维的高的标准含水率，从而得到历来的丙烯腈系合成纤维所没有的优良的吸湿保湿性。因而再次得到的启发是，使用醋酸纤维素和/或纤维素作为纤维制品的构成成分，无需依靠后加工，而通过纤维基质自身的能力就可以显现出吸湿保湿性能。在本专利技术中的醋酸纤维素可以列举出如二醋酸纤维素、三醋酸纤维素。本专利技术中的二醋酸纤维素的平均乙酰化度为大于等于48.8％，小于56.2％，三醋酸纤维素的平均乙酰化度为大于等于56.2％，小于62.5％。另外，本专利技术中所指的纤维素只要是含有纤维素的分子结构C6H7O2(OH)3的高分子即可，其也可以是在一部分羟基上添加有化学修饰的衍生物，例如，烷基纤维素、硝基纤维素、乙黄原酸纤维素和离子交换纤维素。本专利技术中的丙烯腈系聚合物由丙烯腈及能够与其聚合的不饱和单体构成。作为这样的不饱和单体可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸或它们的烷酯类，醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、氯乙烯、偏二氯乙烯，另外还可根据不同目的使用乙烯基苯磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、丙烯酰胺甲基丙磺酸钠、钠对磺苯基甲基烯丙基醚等的离子性不饱和单体。在本专利技术的复合纤维中，醋酸纤维素和/或纤维素的含量必需是10～40重量％，优选为20～30重量％。如果该含量在10％以下时，得到的纤维的手感变得与丙烯腈系纤维特有的手感相似，干燥感几乎消失，而且，后述的评价消臭的消臭率，用羧酸时在90％以下，用醋酸时在95％以下，不能得到高的消臭能力。如果该含量超过40％时，因制造时多发生喷嘴断片、拉伸断片，所以纺丝性不好，同时纤维物性降低，纺丝过程通过性不佳。另外，源于丙烯腈系纤维的柔软感消失。本专利技术中的丙烯腈系聚合物的含量必需是60～90重量％，优选为70～80重量％。当该含量在60重量％以下时，纺丝性不好，同时纤维物性降低，纺丝过程通过性不佳。另外，源于丙烯腈系纤维的柔软感消失。而当该含量在90重量％以上时，所得到的纤维的手感变得与丙烯腈系纤维特有的手感相似，干燥感几乎消失。本专利技术中的纤维的断面上，使醋酸纤维素和/或纤维素形成岛成分、丙烯腈系聚合物形成海成分，这对得到本专利技术中规定的纤维物性是重要的。由于采用了在纤维断面上的醋酸纤维素和/或纤维素是岛成分、丙烯腈系聚合物是海成分的构造，在纤维物性脆弱的醋酸纤维素和/或纤维素的周围被覆丙烯腈系聚合物，结果纤维被增强，可以得到与通常的丙烯腈系纤维相同的纤维物性。另外，虽然认为要得到与通常的丙烯腈系纤维相同的纤维物性，岛状的尺寸越小越有利，但在本专利技术中只要能够满足规定的纤维物性，对岛状的尺寸就不需作任何限定。与纤维轴垂直方向的断面(纤维横断面)上的海岛状结构较佳的情况是，在纤维轴方向的断面(纤维纵断面)中作为岛成分的醋酸纤维素和/或纤维素全部或部分地连通以提高消臭功能。在本专利技术中所说的空孔是指在纤维内部形成的空隙，空孔的一部分也可以在纤维表面上形成开口，另外，空孔也可以使岛与岛连接起来。对空孔的形状及尺寸虽不作任何限定，但优选将纤维强度维持在1.8CN/dTex或1.8CN/dTex以上，因此，尽管因空孔形状而异，但优选在约2～5μm以下。另外，在本专利技术中可以认为，为了保持纤维物性，在纤维内部无空孔的致密结构是有利的，但只要能够满足本专利技术中规定的纤维物性，就不用对空孔的有无作任何限定，在以具有空孔用于轻量保温的情况下，宁可其具有空孔。通过满足纤维断面的最长直径和最短直径的比率和纤维断面外周部的凹部的数量，得到的纤维的手感具有与由以往的醋酸纤维素、纤维素构成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
丙烯腈系复合纤维，其特征在于，该丙烯腈系复合纤维由１０～４０重量％的醋酸纤维素和／或纤维素和６０～９０重量％的丙烯腈系聚合物组成，其具有在与纤维轴垂直方向的断面上的醋酸纤维素和／或纤维素形成岛成分、丙烯腈系聚合物形成海成分的纤维结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：竹内悟，星野正和，越智亮，笠坊行生，樱井英三，赤坂昌纪，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]