复合纤维制造技术

本发明专利技术涉及一种复合纤维，是包括由热塑性聚合物构成的芯成分Ａ以及由其它热塑性聚合物构成的鞘成分Ｂ的芯鞘型复合纤维，其中，在纤维的断面，该芯成分Ａ具有１０个以上的突出部，或者作为１０个以上的扁平断面芯成分的集合排列体存在，相邻的突出部的间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔（Ｉ）为１．５μｍ以下，该突出部或者扁平断面芯成分的长轴相对于纤维断面外周均呈９０°±１５°的角度（Ｒ°）进行配置，而且芯成分Ａ的外周长（Ｌ↓［２］）和该复合纤维的外周长（Ｌ↓［１］）的比（Ｘ）满足下式（１）。Ｘ／Ｃ≥２（１）Ｘ：芯成分Ａ的外周长和复合纤维的外周长的比（Ｌ↓［２］／Ｌ↓［１］）Ｃ：以复合纤维全体作为１时芯成分Ａ的质量复合比率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加工工艺性、芯鞘的耐剥离性、染色物的深色性优良的复合纤维。
技术介绍
一般来说，聚丙烯和聚乙烯等聚烯烃类树脂由于比较便宜，且具有优良的力学性能，因此在纤维用途中也被广泛利用。但是，从染色性、耐热性等方面来看，上述材料主要用于有限的用途，例如非衣料用途。改良聚烯烃类纤维的染色性的方法包括捏合掺入颜料等方法，但存在工艺性、品质大幅度降低的问题。另一方面，聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯类树脂在染色性、耐热性等方面优良，且聚酰胺由于物理特性优良，在纤维用途中也广泛利用。但是，存在比重大的问题。而且，聚烯烃类纤维和聚酯类纤维由于是疏水性的，所以存在纤维本身在吸水性、吸湿性方面差的缺点。为了改善这些缺点，一直在进行各种研究，例如，尝试通过将聚酯等疏水性聚合物和具有羟基的聚合物复合纺丝，给疏水性纤维赋予亲水性等性能。具体地说，在特公昭56-5846号和特公昭55-1372号公报等中，公开了聚酯、聚丙烯、聚酰胺等疏水性热塑性树脂与乙烯-乙烯醇类共聚物的复合纤维。但是，在上述复合纤维中，由于在复合的两种聚合物之间的界面上粘合性小，两种成分易于剥离，根据不同的使用目的有时会带来麻烦。特别是，在实施强捻加工、假捻加工等相对于纤维的长方向应力呈直角地发生作用的加工的场合，纤维的各处发生复合成分间的剥离现象，如果使用该强捻加工丝或假捻加工丝制成布帛，实施染色加工，剥离部分就会看着发白，就会失去商品价值。本专利技术的目的在于提供在由2种以上热塑性树脂构成的复合纤维中，不会损害这些树脂本来具备的特性，改善了加工工艺性、芯鞘的耐剥离性和染色物的深色性的复合纤维。本专利技术的目的还在于提供在维持上述加工工艺性和复合成分间的耐剥离性的同时，具有更鲜艳的发色性、光泽感，且具有优良的吸湿性的复合纤维。专利技术公开即，本专利技术是一种复合纤维，是包括由热塑性聚合物构成的芯成分A以及由其它热塑性聚合物构成的鞘成分B的芯鞘型复合纤维，其特征在于，在纤维的断面，该芯成分A具有10个以上的突出部，或者作为10个以上的扁平断面芯成分的集合排列体存在，其配置如下，相邻的突出部的间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔(I)为1.5μm以下，该突出部或者扁平断面芯成分的长轴相对于纤维断面外周均呈90°±15°的角度(R°)，而且芯成分A的外周长(L2)和该复合纤维的外周长(L1)的比(X)满足下式(1)。X/C≥2 (1)X芯成分A的外周长和复合纤维的外周长的比(L2/L1)C以复合纤维全体作为1时芯成分A的质量复合比率附图的简单说明附图说明图1是表示本专利技术纤维的复合断面形式的1个实例的断面照片，图2是表示本专利技术纤维的复合断面形式的另一个实例的断面照片，图3是表示本专利技术纤维的复合断面形式的1个实例的简图，图4～8是表示本专利技术纤维的复合断面形式的其它实例的简图，图9、10是表示本专利技术外纤维的复合断面形式的实例的简图。专利技术的最佳实施方式作为用于构成本专利技术复合纤维的芯成分A的热塑性聚合物，可以举出聚乙烯(SP值＝7.9)、聚丙烯(SP值＝8.1)、聚甲基戊烯(SP值＝8.0)等聚烯烃类树脂；聚对苯二甲酸乙二酯(SP值＝10.7)、聚对苯二甲酸丁二酯(SP值＝10.8)、聚对苯二甲酸丙二酯(SP值＝12.1)、聚对苯二甲酸己二酯(SP值＝10.0)、聚乳酸(SP值＝9.5)等聚酯类树脂；尼龙6(SP值＝12.7)、尼龙66(SP值＝13.6)等聚酰胺类树脂；丙烯酸类树脂(SP值＝8.7～9.5)；醋酸乙烯酯类树脂(SP值＝9.4～12.6)；二烯类树脂(SP值＝7.4～9.4)；聚氨酯类树脂(SP值＝10.0)；聚碳酸酯(SP值＝9.8～10.0)；聚丙烯酸酯(SP值＝9.2)；聚苯硫醚(SP值＝12.5)；聚醚酯酮(SP值＝10.4～11.3)；氟树脂(SP值＝6.2～6.5)；半芳香族聚酯酰胺(SP值＝11.9)。另外，只要在不损害本专利技术效果的范围内，这些热塑性聚合物也可以含有氧化钛、二氧化硅、氧化钡等无机物；碳黑、染料或颜料等着色剂；抗氧化剂；紫外线吸收剂；光稳定剂等各种添加剂。另一方面，作为在鞘成分B中使用的其它热塑性聚合物，主要使用和芯成分A非相溶性的聚合物，可以使用例如聚烯烃类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、丙烯酸类树脂、醋酸乙烯酯类树脂、二烯类树脂、聚氨酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚丙烯酸酯、聚苯硫醚、聚醚酯酮、氟树脂、半芳香族聚酯酰胺、乙烯-乙烯醇类共聚物等聚合物。另外，和芯成分A一样，只要在不损害本专利技术效果的范围内，鞘成分也可以含有氧化钛、二氧化硅、氧化钡等无机物；碳黑、染料或颜料等着色剂；抗氧化剂；紫外线吸收剂；光稳定剂等各种添加剂。在本专利技术中，对构成芯鞘型复合纤维的芯成分A和鞘成分B的组合没有特别的限制，通过使复合成分间的界面结构如本专利技术那样形成特异的形态，即使是使用的热塑性聚合物的SP值(SolubilityParameter；溶解指数)的差达到例如0.5以上，进一步为1.0以上，特别是1.8以上的组合，也可以明显看到耐剥离性的改善效果。另外，其中所谓的SP值可以用例如P.A.J.Small提倡的方法算出。另外，在本专利技术中，为了赋予复合纤维良好的亲水性和类似天然纤维的手感、优良的发色性和光泽，作为鞘成分B，优选使用乙烯-乙烯醇类共聚物。乙烯-乙烯醇类共聚物可以通过将乙烯-醋酸乙烯酯皂化得到，皂化度优选95％以上的高皂化度，可以使用乙烯共聚合比例为25～70摩尔％的共聚物，即乙烯醇成分(包括未皂化的醋酸乙烯酯成分和乙缩醛化的乙烯醇成分等)约30～75摩尔％的共聚物。如果聚合物中乙烯醇成分的比例降低，由于羟基的减少，亲水性等特性降低，不能得到具有所需的良好亲水性的类似天然纤维的手感。相反，如果乙烯醇成分的比例过多，则熔融成型性降低，且与芯成分A复合纺丝时，拉丝性不良，纺丝时或拉伸时的单丝断裂、断丝增多。因而，为了得到本专利技术所需的纤维，皂化度高且乙烯共聚合比例为25～70摩尔％的共聚物较为合适。使用聚酯等高熔点聚合物作为与鞘成分B复合的芯成分A时，为了长时间稳定地连续纺丝，优选提高鞘成分B熔融成形时的耐热性，作为提高耐热性的手段，将乙烯的共聚合比例设定在适当的范围，以及进一步使聚合物中的金属离子含量达到规定量以下有效。作为鞘成分B的热分解机理，大致分为引起聚合物主链间的交联反应，产生凝胶化物的情况，以及发生主链断裂、侧链脱离等分解的机理混杂在一起发生的情况，通过除去鞘成分B中的金属离子，熔融纺丝时的热稳定性飞跃性提高。特别是，通过分别使Na+、K+离子等第I族碱金属离子和Ca+、Mg+离子等第II族碱土金属离子达到100ppm以下，具有显著的效果。特别是，在高温条件下长时间连续熔融纺丝时，如果在鞘成分B中产生凝胶化物，则纺丝过滤器上慢慢塞满、堆积凝胶化物，其结果纺丝部件压力突然上升，喷嘴寿命缩短，同时纺丝时的单丝断裂、断丝频频发生。如果凝胶化物的堆积进一步发展，就会塞满聚合物管道，成为发生故障的原因，因而不优选。通过除去鞘成分B中的第I族碱金属离子、第II族碱土金属离子，在高温下熔融纺丝，特别是在250℃以上熔融纺丝时，即使长时间连续运转，也难于发生凝胶化物引起的故障。因而，这些金属离子的含量优选分别为50ppm以下，特别优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合纤维，是包括由热塑性聚合物构成的芯成分Ａ以及由其它热塑性聚合物构成的鞘成分Ｂ的芯鞘型复合纤维，其特征在于，在纤维的断面，该芯成分Ａ具有１０个以上的突出部，或者作为１０个以上的扁平断面芯成分的集合排列体存在，相邻的突出部的间隔或者相邻的扁平断面芯成分的间隔（Ｉ）为１．５μｍ以下，该突出部或者扁平断面芯成分的长轴相对于纤维断面外周均呈９０°±１５°的角度（Ｒ°）进行配置，而且芯成分Ａ的外周长（Ｌ↓［２］）和该复合纤维的外周长（Ｌ↓［１］）的比（Ｘ）满足下式（１）， Ｘ／Ｃ≥２（１）Ｘ：芯成分Ａ的外周长和复合纤维的外周长的比（Ｌ↓［２］／Ｌ↓［１］）Ｃ：以复合纤维全体作为１时芯成分Ａ的质量复合比率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中和彦，河本正夫，中塚均，古贺宣广，井上一郎，山川树，
申请(专利权)人：可乐丽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]