芯鞘型复合弹性纤维、弹性复丝纤维及弹性织物的制作方法

本实用新型是有关一种纤维及其相关制品，特别是一种芯鞘型复合弹性纤维及包含芯鞘型复合弹性纤维的弹性复丝纤维及弹性织物。

背景技术：

现代人的生活型态改变，许多人对于运动的需要大增，与运动相关的织物因应而生。消费者对于运动织物的功能性和机能性十分关注，也是其选择商品的考虑因素之一，例如轻盈、吸湿排汗、抗菌防臭、弹性等。运动织物的大部分功能性和机能性只能够透过商品介绍得知，无法在试穿时体验到，只有弹性是可以透过手摸或试穿实质感受到。实际穿着时，织物的弹性愈佳，束缚感愈低，所选用的纤维在延伸性和弹性回复性之间需要有更多的移动可能性，并且能够在机能性与舒适感之间取得最佳平衡，让穿着变得更舒适更自在。

目前的纺纤技术的制程已大幅改善，使得弹性纤维具有更容易制造、加工、耐用、生产效率快及成本低廉等优点，并且被广泛应用于许多机能性织物。

二烯类弹性纤维(俗称橡胶丝或橡筋丝)，主要的化学成分为硫化聚异戊二烯，有良好的耐高温、耐酸碱、耐磨等化学物理性能。惟，有些人在穿戴二烯类弹性纤维所制成的弹性织物会引起过敏反应。

相较于二烯类弹性纤维，人体对于氯丁橡胶或丁基橡胶等合成橡胶所制成的弹性纤维较不易引起过敏反应。然而，氯丁橡胶或丁基橡胶等合成橡胶的成本比硫化聚异戊二烯高，导致氯丁橡胶或丁基橡胶等合成橡胶所制成的弹性织物的成本比二烯类弹性纤维所制成的弹性织物高，竞争力较差。

聚氨酯弹性纤维是杜邦公司研发成功的一种人造弹性丝，注册商标为lycra，在美国和加拿大注册的商品名为spandex，台湾业界则通常称为op，中华人民共和国则通常称为氨纶。聚氨酯弹性纤维具有特殊的软链和硬链交错分子结构，使其具有优异的延伸性(500～700％)及高弹性回复率(200％伸长，95～99％)。惟，聚氨酯弹性纤维存在有以下数种问题：其一，回收困难；其二，在燃烧时所产生的气体经过水，以溶解其中的二氧化氮(no2)等易溶解的有毒物质，在燃烧过程中还会生成氰氢酸(hcn)，氰氢酸易溶于水，产生的氰酸根有剧毒，严重污染环境；其三，耐候性、耐旋光性不佳，影响使用寿限。

聚丙烯纤维是最为常见的用以制造织物的原料之一。聚丙烯纤维的尺寸安定性较差，容易导致织物愈洗愈大件。为了解决此问题，已有业者开发出一种芯鞘型复合弹性纤维，以聚氨酯弹性纤维作为芯部，以聚丙烯纤维作为鞘部，聚丙烯纤维披覆于聚氨酯弹性纤维的外表面。然而，聚丙烯纤维不耐磨、不防燃、韧性差和不耐水洗，使得此种芯鞘型复合弹性纤维同样不耐磨、不防燃性、韧性差和不耐水洗。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种芯鞘型复合弹性纤维，具有高回弹性、高机械强度、耐冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳、耐油、耐酸碱、耐候、耐老化、耐磨、防燃、韧性佳、耐水洗、快干不吸水、抗菌、防臭等化学物理性能，并且质地轻柔，较不易引起过敏反应。

本实用新型的另一目的在于提供一种芯鞘型复合弹性纤维，生产工艺较为简单，而且原料价格也较市售的聚氨酯弹性纤维低廉。

本实用新型的又一目的在于提供一种芯鞘型复合弹性纤维，具备可回收及再利用的环保特性。

本实用新型的再一目的在于提供一种芯鞘型复合弹性纤维，藉由限制鞘部的厚度对芯部的半径之比，用以依据实际需要而调整最佳柔软、延伸、回复率、抗拉力等特性。

本实用新型的还一目的在于提供一种弹性复丝纤维，具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维的全部功效。

本实用新型的另一目的在于提供一种弹性织物，具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维的全部功效。

为了达成前述的目的，本实用新型提供一种芯鞘型复合弹性纤维，包括一芯部以及一鞘部。芯部由热塑性聚酯弹性体所构成。鞘部由聚对苯二甲酸乙二酯所构成，并且披覆于芯部的表面。其中，鞘部的一厚度对芯部的一半径之比为1：9至9：1之间。其中，芯鞘型复合弹性纤维具有20～150丹尼的线密度以及300～600％的延伸性。其中，芯鞘型复合弹性纤维在拉伸至400％以后，变形率为0～25％。

较佳地，芯部具有100～600％的延伸性。

较佳地，鞘部的厚度对芯部的半径之比为9：1，芯鞘型复合弹性纤维具有30丹尼的线密度以及500％的延伸性，芯鞘型复合弹性纤维拉伸至400％以后，变形率为1％。

藉此，本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维以芯部作为内层，以鞘部作为外层，从而本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维具有芯部和鞘部的全部化学物理性能(即，具有高回弹性、高机械强度、耐冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳、耐油、耐酸碱、耐候、耐老化、耐磨、防燃、韧性佳、耐水洗、快干不吸水、抗菌、防臭等化学物理性能)，并且质地轻柔，较不易引起过敏反应，适合应用于轻薄外套、贴身衣物、尿布、鞋材等织物，让使用者穿着这些织物能感到更为舒适。

再者，芯部与鞘部进行一次性的抽纤生产，不仅生产工艺较为简单，而且原料价格也较市售的聚氨酯弹性纤维低廉。

此外，本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维在生产的过程中几乎不会产生任何的污染物，具备可回收及再利用的环保特性，符合循环经济的概念。

又，藉由限制鞘部的厚度对芯部的半径之比，用以依据实际需要而调整最佳柔软、延伸、回复率、抗拉力等特性。

为了达成前述的目的，本实用新型提供一种弹性织物，包括多条所述的芯鞘型复合弹性纤维。是以，本实用新型的弹性织物具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维的全部功效。

为了达成前述的目的，本实用新型提供一种弹性复丝纤维，包括一条所述的芯鞘型复合弹性纤维以及多条外围纤维，多条外围纤维共同环绕于芯鞘型复合弹性纤维，并且一起藉由多个喷结点接触芯鞘型复合弹性纤维，每一条外围纤维的弹性低于芯鞘型复合弹性纤维的弹性。其中，所述喷结点将弹性复丝纤维区分成多个区段，在弹性复丝纤维的每个区段中，芯鞘型复合弹性纤维的长度等于相邻的二喷结点的距离，各外围纤维的长度大于相邻的二喷结点的距离。较佳地，每一条外围纤维由聚对苯二甲酸乙二酯所构成。藉此，本实用新型的弹性复丝纤维具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维的全部功效。

为了达成前述的目的，本实用新型提供一种弹性织物，包括多条所述的弹性复丝纤维。因为本实用新型的弹性复丝纤维具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维的全部功效，所以本实用新型的弹性织物同样具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维的全部功效。

附图说明

图1为本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维的结构示意图。

图2为本实用新型的弹性织物的示意图。

图3为本实用新型的弹性复丝纤维的制造流程图。

图4和图5为本实用新型的弹性复丝纤维的制造示意图。

附图标记说明

1:芯鞘型复合弹性纤维

10:芯部

20:鞘部

2:外围纤维

3:弹性复丝纤维

31:区段

100:弹性织物

p:喷结点

s10:拉伸步骤

s20:环绕步骤

s30:喷结步骤

s40:松开步骤

具体实施方式

以下配合图式及组件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。

请参阅图1，图1为本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1的结构示意图。本实用新型提供一种芯鞘型复合弹性纤维1，包括一芯部10以及一鞘部20。芯部10由热塑性聚酯弹性体(thermoplasticpolyesterelastomer，简称tpee)所构成。鞘部20由聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，简称pet)所构成，并且披覆于芯部10的表面。鞘部20的一厚度对芯部10的一半径之比为1：9至9：1之间。芯鞘型复合弹性纤维1具有20～150丹尼的线密度以及300～600％的延伸性。芯鞘型复合弹性纤维1在拉伸至400％以后，变形率为0～25％。

较佳地，芯部10具有100～600％的延伸性，鞘部20的厚度对芯部10的半径之比为9：1，本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1具有30丹尼的线密度以及500％的延伸性，本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1拉伸至400％以后，变形率为1％。

热塑性聚酯弹性体是一种含有pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段(结晶相)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)软段的线型嵌段共聚物，具有高回弹性，高机械强度、耐冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳、耐油、耐酸碱、耐候、耐老化等化学物理性能，因此芯部10也具有上述化学物理性能。聚对苯二甲酸乙二酯具有耐磨、防燃、韧性佳、耐水洗、耐酸碱、快干不吸水、抗菌、防臭等化学物理性能，因此鞘部20也具有上述化学物理性能。

藉此，本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1以芯部10作为内层，以鞘部20作为外层，从而本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1具有芯部10和鞘部20的全部化学物理性能(即，具有高回弹性、高机械强度、耐冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳、耐油、耐酸碱、耐候、耐老化、耐磨、防燃、韧性佳、耐水洗、快干不吸水、抗菌、防臭等化学物理性能)，并且质地轻柔，较不易引起过敏反应，适合应用于轻薄外套、贴身衣物、尿布、鞋材等织物，让使用者穿着这些织物能感到更为舒适。

再者，芯部10与鞘部20进行一次性的抽纤生产，不仅生产工艺较为简单，而且原料价格也较市售的聚氨酯弹性纤维低廉。

此外，本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1能在生产的过程中几乎不会产生任何的污染物，具备可回收及再利用的环保特性，符合循环经济的概念。

又，藉由限制鞘部20的厚度对芯部10的半径之比，用以依据实际需要而调整最佳柔软、延伸、回复率、抗拉力等特性。

请参阅图2，图2为本实用新型的弹性织物100的示意图。本实用新型提供一种弹性织物100，包括多条本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1。更明确地说，多条本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1以复丝方式直接喂入织机(图未示出)，藉以织成一条弹性织物100。是以，本实用新型的弹性织物100具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1的全部功效。

请参阅图3、图4、图5，图3为本实用新型的弹性复丝纤维3的制造流程图。图4和图5为本实用新型的弹性复丝纤维3的制造示意图。本实用新型提供一种弹性复丝纤维3，透过以下的步骤所制成，所述步骤包括：

拉伸步骤s10：如图4所示，将一条芯鞘型复合弹性纤维1拉伸数倍。其中，以拉伸三倍为较佳。

环绕步骤s20：如图4所示，将多条外围纤维2共同环绕于芯鞘型复合弹性纤维1的外侧。

喷结步骤s30：如图5所示，在所述外围纤维2和芯鞘型复合弹性纤维1上共同形成多个喷结点p，以形成一条弹性复丝纤维3。

松开步骤s40：松开芯鞘型复合弹性纤维1，使得弹性复丝纤维3藉由芯鞘型复合弹性纤维1的变形率收缩回自然状态。

本实用新型的弹性复丝纤维3包括一条本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1以及多条外围纤维2，所述外围纤维2共同环绕于本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1，并且一起藉由多个喷结点p接触本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1，每一条外围纤维2的弹性低于本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1的弹性。其中，所述喷结点p将弹性复丝纤维3区分成多个区段31，在弹性复丝纤维3的每个区段31中，芯鞘型复合弹性纤维1的长度等于相邻的二喷结点p的距离，各外围纤维2的长度大于相邻的二喷结点p的距离。较佳地，每一条外围纤维2由聚对苯二甲酸乙二酯所构成，几乎无弹性。是以，本实用新型的弹性复丝纤维3具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1的全部功效。

本实用新型提供一种弹性织物(图未示出)，包括多条本实用新型的弹性复丝纤维3。更明确地说，所述弹性复丝纤维3喂入织机(图未示出)，藉以织成一条弹性织物。因为本实用新型的弹性复丝纤维3具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1的全部功效，所以本实用新型的弹性织物同样具有本实用新型的芯鞘型复合弹性纤维1的全部功效，

以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的实用新型精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。