专利名称：梳棉性改善的超细纤维基布及其制造方法
技术领域：
本发明是有关可水轧处理分纤的超细纤维及使用该超细纤维而成的梳棉性改善的超细纤维基布及其制法，尤指对利用结晶度不同的高结晶度聚合物及低结晶度聚酯类聚合物以复合纺丝的方式进行纺丝，经延伸、制棉成纤维外围具有一层薄膜的未开纤超细纤维棉，在经开棉，梳棉处理时不致开纤，而在其后的开棉。梳棉、叠棉处理时仍保持未开纤的超细纤维棉，恰在水轧处理时纤维的外围的薄膜受水柱冲击始自纤维完全剥离而分纤，经织造成水轧布再经热水收缩使致密化而得。
目前一般的鹿皮状超细纤维织物，以日本特开昭47-30930号所述为典型例，记载有采用将聚酯及聚硫胺于相邻纺口内经复合抽丝而得的抽丝丝条上，已沾附以非水性油剂其次水性油剂后的复合长纤，由升温沸水处理其织物，分割成各成分(分纤)的织物的制造方法。然而若依此制造方法时，由于在拉伸步骤复合丝易分割成各个成分，会生成单丝断裂，不易加工。
而今日本特开昭51-70366号公报内，揭示有以采用将含有0.05-1.0摩尔％的磺酸金属盐的聚酯及聚酰胺于相邻纺口内经复合抽丝并沿长纤呈正切方向多次交替相邻配置成中空环状复合纤维丝，使此中空环状复合纤维丝于织物上皱折后，在使该复合纤维的收缩率为10％以下的温水中浸渍，对该织物施予屈曲作用，将复合纤维分纤成各成分的单纤维，其次使该织物表面以制造具有鹿皮状超细纤维织物的方法。然而若依此制造方法时，由于在各加工步骤复合丝易分割成各个成分，会生成单丝断裂等问题，不易加工。
一般超细纤维的制造，由兼顾环境保护的观点，大多采用分裂型纺口抽成纤维，直接利用诸如水轧(spunlace)、研磨、搓揉等机械方式(参见日本钟纺公司申请的日本特开昭56-154546号公报)等，或诸如热水、热风等热处理方式(参见日本帝人公司申请的日本特开昭51-70366号公报)予以分纤而得。
由图2a(参见日本特开昭56-154546号公报
图1)及图2b(参见日本特开昭51-70366号公报图2)所示的二成分复合丝，是由不同成分聚合物经纺口的不同喷丝嘴挤压出复合丝，此二不同成分仅是单纯的隔开而以机械方式或以热处理方式分纤，虽可得超细纤维，然而此涉及昂贵的设备及高精密度，并不适合。
此经分纤而得的单丝截面，由图2a及图2b可知，对二成分复合丝，纤维外围完全透空，单纱截面的斜线部分设成A成分，图2a的粗线部分设为B成分而在图2b的空白部分设为B成分。对A、B成分而言，若此二成分聚合物的结晶度相差过大时，纤维容易在拉伸、开棉、梳棉时分纤，不适于加工且不易后处理。为避免过早分纤，而采用二成分聚合物的结晶度相近时，则又有容易造成分纤不良的情形发生，而未能获得超细纤维。
另在考虑便纤维具有收缩性时，则需采用低结晶度聚合物，但如此却又使纤维过早分纤。如何制得容易分纤且具有可收缩效果的二成分复合丝，即为业界所期待的。
有鉴于此，申请人经精心研究可适用于抽成复合丝的不同结晶度的聚合物，发现由利用结晶度不同的高结晶度聚合物及低结晶度聚酯类聚合物以复合纺丝的方式进行纺丝，经延伸，制棉成纤维外围具有一层薄膜的未开纤超细纤维棉，在经开棉，梳棉处理时不致开纤，而在其后的开棉、梳棉、叠棉处理时仍保持未开纤的超细纤维棉，恰在水轧处理时纤维的外围的薄膜受水柱冲击始自纤维完全剥离而分纤，经织造成水轧布再经热水或热风收缩便致密化而得，以至完成本发明。又本发明的超细纤维基布是利用水轧、再经热水或热风收缩处理而得，在处理过程上不使用溶剂、碱液，而采用纯机械性物理方式与利用机械性冲击及热处理予以分纤，制程上较符合环境保护的要求。
本发明的目的，是提供可容易制得以复合纺丝的方式对结晶度不同的高结晶度聚合物及低结晶度聚酯类聚合物进行纺丝，拉伸、制棉成纤维外围有一层由低结晶度聚酯类聚合物形成的薄膜的未开纤超细纤维棉，恰在机械方式(水轧)处理时纤维的外围的薄膜始自纤维完全剥离且予分纤而得梳棉通过性良好，柔软件及触感优越的，经织成水轧布再予热水收缩使致密化而得梳棉性改善的超细纤维非织物基布。
达成上述目的的本发明的可水轧处理分纤的超细纤维基布，是含有以重量比为5-95/95-6的高结晶度聚合物(A)及低结晶度聚酯类聚合物(B)为复合纺丝用树脂粒，取纤维径方向的截面时，利用复合纺丝的喷丝嘴配置，抽丝而得以(1)前述的高结晶度聚合物(A)为低结晶度聚酯类聚合物(B)所包围，且前述的高结晶度聚合物(A)是予分配成具有由纤维中心朝纤维表面呈放射状伸展的多数分枝状部的形状的分割段(segment)，(2)前述的低结晶度聚酯类聚合物(B)则予分配成能以薄膜状包围着前述由纤维中心朝纤维表面呈放射状伸展的多数分枝状部形状的分割段的高结晶度聚合物(A)，(3)前述的薄膜的厚度占有未水轧处理分纤前的超细纤维直径Y的百分率Z，以未水轧处理分纤前的超细纤维直径Y及水轧处理分纤后的超细纤维直径X表示时，有Z＝(1-X/Y)/2×100％，0.1％≤Z≤5.0％的关系存在而得的未水轧处理的超细纤维(此未分纤前的超细纤维的截面如图1a所示)，经拉伸、制棉成未水轧处理分纤前的超细纤维棉，再经开棉、梳棉、叠棉、水轧步骤(此经水轧处理。分纤后超细纤维的截面如图1b所示)，并予织造成水轧布再经热水、热风的收缩处理使致密化而得为特征。
前述经予抽丝的未水轧处理分纤前的超细纤维，经拉伸处理、开棉、梳棉，可得纤度1.0-6.0丹尼尔(den)超细纤维棉，再予叠棉、水轧处理，可分纤成4～108分割段，而得0.001-0.8纤度。
为进一步说明本发明的结构及其特征，以下结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中图1a为表示与本发明有关的未分纤前的超细纤维的截面示意图。
图1b为表示与本发明有关的经水轧处理。分纤后的超细纤维的截面示意图。
图2a为表示习用的二成分复合丝而得的超细纤维的截面示意图。
图2b为表示另一形态的习用的二成分复合丝而得的超细纤维的截面示意图。
以下详细说明本发明的实施形态。
本发明的可水轧处理分纤的超细纤维，如上述般是含有以高结晶度聚合物(A)及低结晶度聚酯类聚合物(B)为原料。前述的高结晶度聚合物(A)的具体例，可列举出结晶度在25％以上的耐纶6、耐纶66、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PPT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、热可塑性聚胺酯(TPU)等。前述的低结晶度聚酯类聚合物(B)的具体例，可列举出结晶度在25％以下的聚酯类聚合物，其可由选自由乙二酸。丁二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸。对羟基苯甲酸、对羟乙基苯甲酸及间苯二甲酸璜酸钠而成的群体的一种以上的二酸，与选自由1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、二乙二醇。聚乙二醇、环己基二甲醇及对苯二甲醇而成的群体的一种以上的二醇经酯化而成者。
采用含有高结晶度聚合物(A)及低结晶度聚酯类聚合物(B)为复合纺丝用树脂粒，其重量比为5～95/956是为便利用复合纺丝时，取纤维径方向的截面为准，可抽丝而得前述的高结晶度聚合物(A)为低结晶度聚酯类聚合物(B)所包围，已前述的高结晶度聚合物(A)是予分配成具有由纤维中心朝纤维表面呈放射状伸展的多数分枝状部的形状的分割段(segment)，并使前述的低结晶度聚酯类聚合物(B)能予分配成以薄膜状包围着前述由纤维中心朝纤维表面呈放射状伸展的多数分枝状部形状的分割段的高结晶度聚合物(A)。前述所谓“取纤维径方向的截面”，由未拉伸丝的径向的截面形状与拉伸丝的径向的截面形状有实质上的相似关系，是指未拉伸丝或拉伸丝的径向的截面形状。前述的高结晶度聚合物(A)经子分配成具有由纤维中心朝纤维表面呈放射状伸展的多数分枝状部的形状的分割段，是采用本发明的可水轧处理分纤的超细纤维且制造超细纤维棉的际所进行的梳棉步骤时，使此高结晶度聚合物(A)的多数分枝状部形状的分割段不致细化，是先使上述多数分枝状部形状的分别段能相互接(抱)合着所致。义此高结晶度聚合物(A)的多数分枝状部形状的分割段，则与以薄膜状包围着高结晶度聚合物(A)的多数分枝状部形状的分割段的前述低结晶度聚酯类聚合物(B)呈互动关系，便能在水轧处理时始分纤。
此高结晶度聚合物(A)的多数分枝状部形状的分割段的总数以在4以上即可，但为制得超毛羽致密性，皮料手感上优越的超细纤维人工皮革，以设成4～108分割段较宜。以薄膜状包围着高结晶度聚合物(A)的多数分枝状部形状的分割段的前述低结晶度聚酯类聚合物(B)的总数，则为高结晶度聚合物(A)的多数分枝状部形状的分割段的总数的2倍，为8-216。
低结晶度聚酯类聚合物(B)的包围高结晶度聚合物(A)成分割段使呈放射状伸展的多数分枝状部形状的薄膜厚度，以未水轧处理分纤前的超细纤维直径Y及水轧处理分纤后的超细纤维直径X表示占有未水轧处理分纤前的超细纤维直径Y的百分率Z时，以在0.1％至5.0％的范围内为宜。当Z小于0.1％时，在拉伸。开棉、梳棉过程中此薄膜容易破裂，纤维易于提早分纤。反的Z若大于5％时，即使于水轧过程亦不易破裂，使纤维不易分纤。
未水轧处理的超细纤维，经拉伸可得纤度1.0-6.0丹尼尔(den)超细纤维棉，制棉成未水轧处理分纤前的超细纤维棉，将此未分纤超细纤维棉投入开棉系统进行开棉、再经梳棉。叠棉步骤处理后，以水压10～500bar的水柱冲击棉网使相互纠络，同时超细纤维受水压冲击使薄膜自纤维的外围完全剥离并予分纤，而得分纤后的细度为0.01-0.5dpf且截面如图1b所示的超细纤维棉，经予织造成水轧布再经热水60-98℃或热风100-200C收缩处理使此水轧非织物面积收缩5-30％而达表面致密化的超细纤维基布。此超细纤维基布的手感柔软且具有弹性。
经收缩处理的非织物可以用水性聚胺酯(PU)树脂液。水性丙烯酸酯是树脂液浸渍，经干燥、研磨，染色或贴合面皮等后加工步骤，即可得超细纤维人工皮革。又此经收缩处理的非织物可以用水性聚胺酯(PU)树脂液、水性丙烯酸酯是树脂液浸渍，经干燥、研磨等后加工步骤，亦可得毛羽致密性高的超细纤维擦拭布。
将此超细纤维棉进行开棉、梳棉。叠棉等步骤处理后，以水压10bar的水柱先预湿棉层，再以水压200bar，200bar，350bar，350bar4道水柱冲击棉网便相互纠缠，同时予以分纤，再对表面以200bar细水柱形成乱流并修整表面。此时可得单位面积重量300g/m2，厚度1.2mm，纤度0.01-0.5dpf的超细纤维非织物。此超细纤维非织物的物性示于表1。对此超细纤维非织物进行90℃热水收缩处理，再浸渍以水性聚胺酯(PU)树脂液，经研磨，染色，而得超细纤维人工皮革。
表1 本发明而得的超细纤维非织物的物性
依本发明而得的超细纤维基布，可适用于擦拭布，较习用的擦拭布在擦拭效果、除污能力上优越。又依本发明而得的此超细纤维人工皮革，较习用的超细纤维人工皮革在毛羽致密件，皮料手感上优越，且以水轧处理易于分纤，无环境污染的虞，容易加工，且成本低，适于人工皮革的用途。
权利要求
1.一种梳棉性改善的超细纤维基布的制造方法，其特征在于，是包含下述步骤(a)含有以重量比为5-95/95-6的高结晶度聚合物(A)及低结晶度聚酯类聚合物(B)为复合纺丝用树脂粒，取纤维径方向的截面时，利用复合纺丝的喷丝嘴配置，抽丝而得以(1)前述的高结晶度聚合物(A)为低结晶度聚酯类聚合物(B)所包围，且前述的高结晶度聚合物(A)是予分配成具有由纤维中心朝纤维表面呈放射状伸展的多数分枝状部的形状的分割段(segment)，(2)前述的低结晶度聚酯类聚合物(B)则予分配成能以薄膜状包围着前述由纤维中心朝纤维表面呈放射状伸展的多数分枝状部形状的分割段的高结晶度聚合物(A)，(3)前述的薄膜的厚度占有未水轧处理分纤前的超细纤维直径Y的百分率Z，以未水轧处理分纤前的超细纤维直径Y及水轧处理分纤后的超细纤维直径X表示时，有Z＝(1-X/Y)/2×100％，0.1％≤Z≤5.0％的关系存在而得的未水轧处理的超细纤维；(b)对前述未水轧处理分纤前的超细纤维经拉伸、制成超细纤维棉，再经开棉、梳棉、叠棉、水轧处理，并予织造成水轧布再经热水、热风的收缩处理使致密化而得梳棉性改善的超细纤维基布。
2.根据权利要求1所述的梳棉性改善的超细纤维基布的制造方法，其特征在于，其中前述的高结晶度聚合物(A)是选自由结晶度在25％以上的耐纶6、耐纶66、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PPT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)及热可塑性聚胺酯(TPU)而成的群体的一种以上者。
3.根据权利要求1所述的梳棉性改善的超细纤维基布的制造方法，其特征在于，其中前述的低结晶度聚酯类聚合物(B)是选自由结晶度在25％以下的聚酯类聚合物，由选自由乙二酸、丁二酸、邻苯二甲酸。间苯二甲酸、对羟基苯甲酸。对羟乙基苯甲酸及间苯二甲酸横酸钠而成的群体的一种以上的二酸，与选自由1，3-丙二醇。1，4-丁二醇、二乙二醇，聚乙二醇。环己基二甲醇及对苯二甲醇而成的群体的一种以上的二醇经酯化而成者。
4.根据权利要求1所述的梳棉性改善的超细纤维基布的制造方法，其特征在于，其中前述的未水轧处理分纤前的超细纤维在经水轧处理，可分纤成4-108分割段，而得0.001-0.8纤度的超细纤维。
5.根据权利要求1所述的梳棉性改善的超细纤维基布的制造方法，其特征在于，其中前述的水轧处理的水轧机水在压力为10-600bar。
6.根据权利要求1所述的梳棉性改善的超细纤维基布的制造方法，其特征在于，其中前述的热水收缩处理温度为50-98℃。
7.根据权利要求1所述的梳棉性改善的超细纤维基布的制造方法，其特征在于，其中前述的热风收缩处理温度为100-200℃。
8.一种超细纤维基布，是由权利要求1至7项的任一项的制造方法制得。
全文摘要
本发明提供一种超细纤维基布的制造方法及由该制法而得的基布,利用结晶度不同的高结晶度聚合物及低结晶度聚酯类聚合物以复合纺丝的方式进行纺丝,经延伸、制棉成纤维外围具有一层薄膜的未开纤超细纤维棉,使在开棉、梳棉时不致提早开纤,且对此未开纤超细纤维棉进行开棉、梳棉、叠棉及水轧处理而分纤的超细纤维,以制造水轧布。
文档编号D04H1/492GK1384228SQ0111563
公开日2002年12月11日 申请日期2001年4月28日 优先权日2001年4月28日
发明者王敬堂, 林孟经, 郑国光, 林至逸 申请人:三芳化学工业股份有限公司