卷曲弹力丝及其制造方法、纤维结构体技术

本发明专利技术涉及一种卷曲弹力丝及纤维结构体，所述卷曲弹力丝的特征在于，对由合成纤维构成的复丝赋予卷曲而得到，所述合成纤维由脂肪族聚酯树脂（Ａ）和热塑性聚酰胺树脂（Ｂ）组成，脂肪族聚酯树脂（Ａ）的露出面积相对于纤维表面积的比率为５％以下，所述纤维结构体的特征在于，至少部分含有该卷曲弹力丝。本发明专利技术还涉及一种卷曲弹力丝及纤维结构体，所述卷曲弹力丝是由聚合物混合体类合成纤维构成的卷曲弹力丝，或者由芯鞘型复合纤维构成的卷曲弹力丝，所述聚合物混合体类合成纤维由脂肪族聚酯树脂（Ａ）和热塑性聚酰胺树脂（Ｂ）组成，所述芯鞘型复合纤维的芯成分由脂肪族聚酯树脂（Ａ）或脂肪族聚酯树脂（Ａ）和热塑性聚酰胺树脂（Ｂ）的聚合物混合体构成，鞘成分由热塑性聚酰胺树脂（Ｂ）构成，所述纤维结构体的特征在于，至少部分含有该卷曲弹力丝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由合成纤维构成的巻曲弹力丝(crimped yarn ),所述合 成纤维由脂肪族聚酯树脂和热塑性聚酰胺树脂组成，脂肪族聚酯树脂的 露出面积相对于纤维表面积的比率才及小。
技术介绍
最近，随着全球规模的环境保护意识的提高，迫切要求开发能够 在自然环境中分解的纤维原料。例如，现有的通用塑料以石油资源为 主原料，所以石油资源面临枯竭以及石油资源的大量消耗引起的地球 变暖被作为严重的问题提出。因此，近年来积极进行了脂肪族聚酯等各种塑料或纤维的研究-开 发。其中，使用了能被微生物降解的塑料即生物降解性塑料的纤维受 到关注。通过以从大气中摄取二氧化碳得以生长的植物资源作为原料，可 以期待通过二氧化碳的循环抑制地球变暖，同时有可能解决资源枯竭 的问题。所以，以植物资源为起始原料的塑料即利用生物的塑料开始 受到关注。目前为止，利用生物的生物降解性塑料存在力学特性和耐热性 低、制造成本高的问题，无法用作通用塑料。而近年来作为力学特性 和耐热性较高、制造成本低的生物降解性塑料，以利用淀粉发酵得到 的乳酸为原料的聚乳酸受到关注。以聚乳酸为代表的脂肪族聚酯树脂作为例如手术用缝合线很早 就被用于医疗领域，但在最近，由于批量生产技术的提高，使其在价 格方面也能够与其他通用塑料竟争。因此，作为纤维的商品开发也逐 渐活跃起来。聚乳酸等脂肪族聚酯纤维的开发首先在有效利用生物降解性的 农业材料或土木材料等中进行，接下来期待应用于作为大规模用途的衣料用途、窗帘、地毯等室内用途(interior use)、车载内装用途、 产业材料用途。但是，用于衣料用途或产业材料用途时，脂肪族聚酯 特别是聚乳酸的耐磨性低成为严重的问题。例如，将聚乳酸纤维用于 衣料用途时，因磨损等容易发生移色，或者在严重的情况下，纤维发 生原纤化而发白，或者对皮肤产生过度刺激等，实际使用时缺乏耐久 性。用于汽车内装用特别是用于受到强烈磨损的地毯等的情况下，聚 乳酸容易发生倒毛，同时引起脱落，严重的情况下，有时破洞。另夕卜， 脂肪族聚酯(特别是聚乳酸)有时容易水解，随时间的推移，上述原 纤化或脱落有变严重的倾向，产品寿命短。作为改善聚乳酸的耐磨性的方法，例如有抑制水解的方法，其中 包括通过尽可能地抑制聚乳酸的水分率，而抑制纤维在制造工序中水 解的方法；添加单碳二亚胺(monocarbodiimide)化合物提高耐水解 性的方法。任意一种方法在抑制聚乳酸经时脆化的方面，都能抑制耐 磨性的下降，但是均不能改变聚乳酸的"容易原纤化"的特性，与现有 产品相比可知，初期耐磨性没有任何变化。另外，作为大幅度改善耐磨性的方法，包括通过添加脂肪酸二酰 胺(aliphatic acid bisamide )等润滑剂降低纤维表面的摩擦系数，来 抑制磨损的方法。但是，上述纤维在受力小时是有效的，但在例如地 毯之类的受到强踩踏力的情况下，不能充分抑制纤维之间的粘附，所 以导致聚乳酸的损坏，用途受到限制。另外，公开了通过混合聚酰胺和脂肪族聚酯提高树脂组合物的力 学特性的技术(专利文献l )。根据专利文献l中记载的方法，可以利 用聚酰胺的加固效果提高强度等力学特性和耐热性、耐磨性，但在该 方法中，聚酰胺为少量成分，其混合比(Blend ratio)为5~40%,所 以脂肪族聚酯形成海成分，另外，由于脂肪族聚酯和聚酰胺不相溶， 两相界面的粘接性差，所以存在界面容易因外力而剥离、发生原纤化 而发白、磨损速度也加快的问题。另外，还公开了通过使聚酯微分散在聚酰胺中，抑制聚酰胺纤维 的取向，使其高伸度化的技术(专利文献2)。通过制成该聚合物混合体纤维(polymer alloy fiber )，如果在假^^加工时与^f氐伸度的聚酰 胺未拉伸丝混织，则能够赋予巻曲弹力丝高膨胀。但是，该聚合物混 合体纤维虽然适合于假捻加工时的鞘丝，但用于制造作为本专利技术目的 的气流喷射法填塞(airstuffer)巻曲弹力丝时，反而由于纤维取向不 充分，在气流喷射法填塞巻曲装置内的热收缩不充分，不能进行三维 巻曲，而只能得到巻曲伸长率(crimp elongation)低的巻曲弹力丝。还公开了通过在鞘成分中配置耐磨性高的聚酰胺而改善了耐磨 性的复合纤维(专利文献3)。根据该技术能大幅度抑制纤维的脱落。 但是，制成复合纤维时，在高级加工工序或在使用产品时，外力集中 在粘接性弱的芯成分与鞘成分的界面(以下称为芯鞘界面)，发生芯 鞘界面剥离，引起外观变化(发白)的新问题。芯鞘界面一旦发生剥 离，则界面剥离向纤维的长度方向上传递，导致零星可见白色条紋状 缺陷。特别是在用于重视外观的用途时，上述情况成为缺陷。另外， 如果芯鞘界面发生剥离，则存在由于芯成分与鞘成分的磨损导致鞘成 分破裂(以下称为鞘裂)，进一步向原纤化发展的问题。专利文献3中公开了通过具有特定厚度的热塑性聚酰胺作为鞘成 分来提高耐磨性的复合纤维。该复合纤维在衣料用途等只受到较低磨 损的用途中发挥效果。但是，在地毯等间断受到强外力的用途中，界 面容易发生剥离，从而易引起外观变化。另外，专利文献3中虽然公 开了使用该复合纤维形成的巻曲弹力丝(假捻加工丝)，但由复合纤 维构成的巻曲弹力丝与未巻曲弹力丝相比，芯鞘界面容易发生剥离。 并且，该耐剥离性存在随着脂肪族聚酯的经时变化而恶化的倾向，配 置聚酰胺作为鞘成分的复合纤维虽然耐磨性优良，但存在耐剥离性不 充分、产品外观易发生变化的缺陷。专利文献l:特开2003 - 238775号公报(第3页)专利文献2:特开2005 - 206961号公报(第3页)专利文献3:特开2004 - 36035号公报(权利要求书)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决上述课题的巻曲弹力丝及纤维 结构体，所述巻曲弹力丝的耐磨性优良，染色后的审美性优良，由合 成纤维构成，所述合成纤维由脂肪族聚酯树脂和热塑性聚酰胺树脂构成。上述课题可以通过下述巻曲弹力丝及纤维结构体实现，所述巻曲弹力丝的特征在于，对由合成纤维构成的复丝(multifilament)赋予 巻曲而得到，所述合成纤维由脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺 树脂(B)构成，脂肪族聚酯树脂(A)的露出面积相对于纤维表面 积的比率为5%以下，所述纤维结构体的特征在于，至少部分含有该 巻曲弹力丝。根据本专利技术，能够提供一种合成纤维及纤维结构体，所述合成纤维 耐磨性显著提高，能得到高品质的纤维结构体，最适合于一般衣料用途 和产业材料用途。附图说明用于说明本专利技术的聚合物混合体纤维的海岛结构的透射 电子显微镜(TEM)照片。本专利技术的巻曲弹力丝(实施例l)的纤维表层的扫描电子 显微镜(SEM)照片。用于说明形成于巻曲弹力丝纤维表层的条紋状沟的纵横 比的简图。将本专利技术的BCF丝以复丝状态放置在黑纸上，从上面进行 观察的纤维形状的照片。将本专利技术的BCF丝拆成单纤维放置在黑纸上，从上面进行 观察的纤维形状的照片。优选用于制造本专利技术的由聚合物混合体类合成纤维构成 的巻曲弹力丝的直接纺丝 拉伸.巻曲加工装置的简图。用于说明本专利技术的制造方法中喷丝头(spinneret)的孔深 度、喷出孔的狹缝长度、狭缝宽度、喷出孔径的简图。用于说明本专利技术的制造方法中冷却开始点的简图。 优选用于制造本专利技术的由芯鞘型复合纤维(芯成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷曲弹力丝，其特征在于，是对由合成纤维构成的复丝赋予卷曲而得到的，所述合成纤维由脂肪族聚酯树脂（Ａ）和热塑性聚酰胺树脂（Ｂ）构成，脂肪族聚酯树脂（Ａ）在纤维表面上几乎不露出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：望月克彦，福留航助，井上正三，木村敏明，成田周作，筱崎笃史，梶山宏史，松村一也，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]