含有除臭功能剂的超细纤维及其制造方法技术

根据本发明专利技术，可制得具有下述部分的超细复丝，即，具有超细单丝纤维的平均直径以上的粒径的除臭功能剂以没有被聚合物被覆的方式存在于纤维表面的部分，所以除臭功能显著提升。因此，由该复丝构成的布帛作为具有持有耐久性的除臭性能且强度、质地也优异的聚酯布帛，对运动用、便服用、男女成衣等衣料用途以及医疗用途、室内装饰用途等用途有用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能表现出优异除臭功能的含有除臭功能剂的超细纤维(極細繊維)及 其制造方法。更具体地，涉及除臭功能剂不从纤维脱落且能有效表现出目前没有的除臭功 能的超细复丝(極細7 > f 7〗，j >卜)及其制造方法。
技术介绍
近年来，随着迎合舒适生活的生活环境的多样化，不仅是家庭，对办公室或医院等 中的各种臭味的关心也越来越高。另外，作为随着住宅的气密性提升而显著化的问题，迫切 需要应对住宅内的恶臭或有害成分例如甲醛之类成分的方法。在这种状况下，提出使用具有除臭性能的纤维结构物来去除恶臭的尝试，还提出 不仅具有单纯的吸附功能、还具有光催化剂等分解功能的纤维结构物能持续发挥永久性的 除臭性能。目前，对纤维结构物赋予光催化除臭性能的方法例如提出了对纤维结构物实施后 加工以使除臭成分附着的方法(日本特开2001-254281号公报等)，但采用此方法时，有以 下问题由于具有除臭性能的功能剂粒子存在于纤维表面，所以容易发生功能剂粒子脱落； 由于为附着而使用粘合剂，所以纤维布帛本身的质地变硬等。为解决上述耐久性或质地的问题，提出将光催化剂捏合至纤维中的各种提案(日 本特开2005-220471号公报等)。但是，采用该方法时，有下述问题由于光催化剂埋没于纤 维中，所以发臭成分与光催化剂的反应被纤维构成聚合物限制，而难于发挥光催化剂的性 能。另外，有因光催化剂本身导致的基材劣化使得纤维强度经时地降低的问题。作为其对 策，如日本特开2004-169217号公报等所述，提出仅在芯鞘型复合纤维的鞘部担载光催化 剂，以芯部确保强度的方法。但是，采用该方法时，虽解决了强度问题，但因光催化剂埋没于鞘部而有难于表现 出功能的问题。为解决该问题，提出通过分割捏合了光催化剂的剥离分割型复合纤维，增加 光催化剂在纤维表面的暴露比例，使性能容易表现的方法(日本特开平10-204727号公报)。 因为通过该方法能够增加暴露比例且使其细纤度化，所以可实现某种程度的光催化剂效果 及质地的提升，但因分割率变动，所以有难以获得稳定品质的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术具有的问题，提供具有优异除臭性能、即使长期 使用或反复洗涤等初期性能的劣化也少的含有除臭功能剂的超细复丝及其制造方法。本专利技术人等为解决上述问题而深入研究，结果发现将超细纤维中含有的除臭功能 剂的粒径及纤维直径控制在特定范围内时，能够制得上述超细复丝。即，根据本专利技术，提供含有除臭功能剂的超细复丝，其特征为满足下述要件a)超细单丝纤维的平均直径为200 2000nm，b)至少含有具有超细单丝纤维直径以上的2次粒径的除臭功能剂，该除臭功能剂中存在未被纤维聚合物被覆而露出于纤维表面的部分的个数为5个/25 μ m2以上。另外，根据本专利技术，提供含有除臭功能剂的超细复丝的制造方法，其是从包含海成 分与岛成分的海岛型复合纤维中去除海成分制得包含岛成分的超细复丝的超细复丝的制 造方法，其特征为满足下述要件a)包含岛成分的超细单丝纤维的平均直径为200 2000nm，b)岛成分中至少含有具有超细单丝纤维直径以上的2次粒径的除臭功能剂，c)海岛型复合纤维通过熔融纺丝，不经暂时卷取就直接进行拉伸而制得。附图说明图1及图2是模式地表示本专利技术中使用的海岛型复合纤维的纺丝喷丝头剖面的一 例的概念图。在图1及图2中，1表示分配前岛成分聚合物贮留部分，2表示岛成分分配用 管道，3表示海成分导入孔，4表示分配前海成分聚合物贮留部分，5表示个别海/岛结构形 成部，6表示海岛全体合流收缩部。具体实施例方式以下对本专利技术的实施方式进行详细说明。构成本专利技术的含有除臭功能剂的超细纤维的聚合物只要是具有纤维形成能力的 结晶性热塑性聚合物即可，没有特别限定，例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二 甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯等聚酯，尼龙6、尼龙66等聚酰胺等，其中，优选 使用可通用的、取得了成本方面或性能的平衡的聚对苯二甲酸乙二醇酯。构成本专利技术的含有除臭功能剂的超细复丝的超细单丝纤维的与轴方向垂直的剖 面的平均直径必须为200 2000nm。平均直径不足200nm时，因除臭功能剂的凝聚而难于 形成纤维，另一方面，平均直径超过2000nm时，难于获得柔软的质地，另外如果不使用除臭 功能剂直径大的则光催化剂的暴露程度会减少，又因纤维比表面积会减少，所以光催化剂 的反应效率降低。优选为300 lOOOnm。一般地，作为除臭功能剂使用光催化剂时，光催化剂吸收光发挥性能，但如果捏合 至纤维中，则构成纤维的聚合物本身妨碍光的吸收及分解对象物与光催化剂的接触，导致 效率降低。另外，作为除臭功能剂使用吸附剂时，如果捏合至纤维中，则构成纤维的聚合物本 身也妨碍吸附剂的吸收性能，导致效率降低，于是，在本专利技术的含有除臭功能剂的超细复丝中，其特征为至少含有具有大于超细单 丝纤维的平均直径的2次粒径的除臭功能剂，且存在具有大于该超细单丝纤维的平均直径 的2次粒径的除臭功能剂没有被纤维聚合物被覆的部分，结果除臭效率显著提升。通常，含有大于纤维直径的粒子这样的纤维在纺丝时由于拉丝性受该粒子妨碍所 以制造困难，特别是非常难以超细化。然而，在本专利技术中，发现通过采用使海岛复合纤维的岛成分中含有除臭功能剂，去 除海成分制成包含岛成分的超细纤维的方法能制造上述纤维。即，在海岛复合纤维中，即使 岛成分为脆弱的纤维(含有2次粒径大于单丝纤维直径的粒子的纤维，因而强度低的纤维)， 也可以通过海成分来保持纺丝拉伸时的强度。另外，即使在去除了海成分的超细化后，也由于是复丝而仍能保持强度。进而，优选在海岛复合纤维的复合纺丝时不暂时卷取就继续进行拉伸处理的纺丝 直接拉伸法。通过纺丝直接拉伸法，超细单丝纤维直径以上的2次粒径的除臭功能剂将无 法跟随纤维聚合物的拉伸，未被纤维聚合物被覆而露出于纤维表面的部分变多。此处，为了 平衡除臭效果与纤维物性，该除臭功能剂中未被纤维聚合物被覆而是暴露于纤维表面的部 分必须存在5个/25 μ m2以上。但是，如果暴露于纤维表面的部分过多，则由于会发生纤维的品质(强度、伸长率、 起毛(fluff))显著降低的问题，所以暴露于纤维表面的部分的个数优选在25个/25 μ m2以 下。此时，除臭功能剂对于纤维聚合物是杂质，由于含有除臭功能剂的部分的纤维聚 合物量少，故无法跟随拉伸而发生龟裂，产生除臭功能剂与纤维聚合物游离的部分(暴露部 分)。通过该暴露部分，光的照射效率及对作为对象的成分的光催化分解反应非常有效率地 进行，性能显著增加。本专利技术的含有除臭功能剂的超细纤维的剖面形状没有特别限定，可以为异形剖 面。作为异形剖面的具体例，可以举出τ字形、U字形、V字形、H字形、Y字形、W字形、3 14叶形、多边形等，但本专利技术并限定于上述形状。另外，可以为实心纤维，也可以为中空纤 维。本专利技术中，作为除臭功能剂使用光催化剂时，作为光催化物质，是指通过紫外线等 光线的照射而使其产生活性自由基，将多种有害物、恶臭物氧化分解，作为光氧化催化剂发 挥功能的物质。因此，光催化剂优选属于氧化性光催化剂的范畴。如果采用该光催化剂，则不仅有 吸附作用，而且由于可利用催化性分解进行除臭，所以除臭或脱臭效果能够长期持续。进 而，该光催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．含有除臭功能剂的超细复丝，其特征在于，满足下述要件：ａ）超细单丝纤维的平均直径为２００～２０００ｎｍ，ｂ）至少含有具有超细单丝纤维直径以上的２次粒径的除臭功能剂，该除臭功能剂中存在未被纤维聚合物被覆而露出于纤维表面的部分的个数为５个／２５μｍ２以上、２５个／２５μｍ２以下。

【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：太田雅巳，
申请(专利权)人：帝人纤维株式会社，
类型：发明
国别省市：JP