本發(fā)明涉及具有優(yōu)異光澤、柔軟的手感以及抗起球性的丙烯腈系纖維及其制造方法、以及包含所述丙烯腈系纖維的紗線及針織物。
背景技術(shù):
丙烯腈系纖維具有柔軟的手感、保溫性、形態(tài)穩(wěn)定性、耐候性、染色性等優(yōu)異的特征,與尼龍纖維、聚酯纖維等合成纖維同樣地,多用于衣料品、室內(nèi)裝飾領(lǐng)域。然而,由該丙烯腈系纖維形成的纖維產(chǎn)品具有在穿著中容易發(fā)生起球,顯著地?fù)p害針織物的外觀、手感并降低商品價(jià)值這樣的問題。歷來對(duì)于丙烯腈系纖維,要求難以發(fā)生起球的,所謂抗起球性的改良。
另一方面,近年來,作為用于使衣料用產(chǎn)品的手感更加柔軟的方法,不斷進(jìn)行纖維的細(xì)纖度化,正在進(jìn)行使用細(xì)纖度纖維的商品開發(fā),但通常存在越是細(xì)纖度的纖維越容易發(fā)生起球的傾向,目前,對(duì)抗起球性改良的需求日益增高。
此外,除了改良衣料品產(chǎn)品的手感以外,還提出為了實(shí)現(xiàn)如絲綢那樣的高級(jí)感而提高光澤性這樣的方案。例如,專利文獻(xiàn)1(日本特開平11-222716號(hào)公報(bào))中提出了一種單纖維纖度為6~34dtex的粗纖度丙烯腈系纖維,其纖維截面為扁平形狀,通過在纖維表面上具有一定面積以上的平滑面從而提高光澤性,或如專利文獻(xiàn)2(日本特開2012-36512號(hào)公報(bào))中公開的那樣,提出了一種光澤纖維,其纖維截面呈如下形狀,即在圓形或近似圓形的橢圓形的外邊緣部具有向內(nèi)側(cè)凹陷的彎曲部的形狀。這些纖維均為單纖維纖度6dtex以上的粗纖度纖維,或具有扁平、蠶豆型的截面。
進(jìn)而,專利文獻(xiàn)3(日本特開2006-176937號(hào)公報(bào))和專利文獻(xiàn)4(日本特開2008-38309號(hào)公報(bào))中提出了抗起球性的包含細(xì)纖度丙烯腈系纖維的紗線及其制造方法。然而,細(xì)纖度丙烯腈系纖維時(shí)不兼具抗起球性和光澤性這兩者。
專利文獻(xiàn)5(日本特開2011-12363號(hào)公報(bào))中,關(guān)于碳纖維前體丙烯腈系纖維,提出了纖維表面的凹凸少,單纖維纖度為1.1dtex的丙烯腈系纖維。然而,由于提高了碳纖維前體丙烯腈系纖維的強(qiáng)度,因此結(jié)節(jié)強(qiáng)度、結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率小。因而,碳纖維前體丙烯腈系纖維在紡織工序中,纖維的折損多,因此無法制成紗線。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-222716號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-36512號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2006-176937號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開2008-38309號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5:日本特開2011-12363號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
在此,本發(fā)明提供光澤性、抗起球性以及柔軟手感優(yōu)異的0.5dtex以上且3.5dtex以下的丙烯腈系纖維及其制造方法以及包含所述丙烯腈系纖維的紗線及針織物。
用于解決課題的方法
本發(fā)明的丙烯腈系纖維的單纖維的表面的中心線平均粗糙度(Ra)為3nm以上且12nm以下,單纖維纖度為0.5dtex以上且3.5dtex以下。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維優(yōu)選結(jié)節(jié)強(qiáng)度(cN/dtex)的值與結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率(%)的值之積K為10以上且30以下。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維的單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)為3nm以上且12nm以下,結(jié)節(jié)強(qiáng)度(cN/dtex)的值與結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率(%)的值之積K為10以上且30以下。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維優(yōu)選單纖維纖度為0.5dtex以上且3.5dtex以下。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維優(yōu)選單纖維表面的最大高低差(Ry)為40nm以上且150nm以下,30點(diǎn)平均粗糙度(Rz)為20nm以上且80nm以下并且單纖維表面的凸部的的頂點(diǎn)間距離(S)為800nm以上且1100nm以下。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維在與纖維軸垂直方向的截面上,單纖維表面所具有的深度0.1μm以上的凹部?jī)?yōu)選為10個(gè)以下。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維是包含丙烯腈單元92質(zhì)量%以上96.8質(zhì)量%以下、乙烯基系單體單元2質(zhì)量%以上6質(zhì)量%以下、以及含磺酸基的乙烯基單體單元0.2質(zhì)量%以上2.0質(zhì)量%以下的丙烯腈系纖維,優(yōu)選單纖維抗拉強(qiáng)度為1.8cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下,單纖維結(jié)節(jié)強(qiáng)度為1.0cN/dtex以上且1.8cN/dtex以下,單纖維結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率為8%以上且20%以下。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維的制造方法為如下的丙烯腈系纖維的制造方法:將包含丙烯腈單元92質(zhì)量%以上且96.8質(zhì)量%以下、含磺酸基的乙烯基單體單元0.2質(zhì)量%以上且2.0質(zhì)量%以下的丙烯腈系共聚物溶解于有機(jī)溶劑中,制成紡絲原液,從噴絲頭的多個(gè)排出孔以噴絲頭拉伸(jet stretch)0.4以上且2.2以下將上述紡絲原液排出至溫度為35℃以上且50℃以下的凝固浴中,制成凝固纖維束,將上述凝固纖維束在80℃以上且98℃以下的熱水中以拉伸倍率2倍以上且3.8倍以下進(jìn)行拉伸,賦予油劑,進(jìn)行干燥后,在干熱拉伸工序中使纖維溫度為150℃以上且170℃以下,在干熱下以拉伸倍率為1.2倍以上且3倍以下進(jìn)行拉伸,使得上述熱水拉伸倍率與上述干熱拉伸倍率之積S為4倍以上且6倍以下。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維的制造方法中,優(yōu)選上述丙烯腈系共聚物進(jìn)一步包含乙烯基系單體單元2質(zhì)量%以上且6質(zhì)量%以下,上述凝固浴的溶劑濃度為40質(zhì)量%以上且60質(zhì)量%以下,在干熱拉伸后進(jìn)行熱松弛處理。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維的制造方法中,優(yōu)選上述熱松弛處理的退火處理溫度為120℃以上且135℃以下,纖維松弛率為5%以上且20%以下。
本發(fā)明的紗線包含上述丙烯腈系纖維40質(zhì)量%以上,紗線支數(shù)以棉紗支數(shù)計(jì)為40支以上且70支以下。
本發(fā)明的紗線優(yōu)選包含纖維素系纖維10質(zhì)量%以上且40質(zhì)量%以下。
本發(fā)明的針織物包含上述紗線40質(zhì)量%以上,目付為150g/m2以上且230g/m2以下,抗起球性能為4級(jí)以上。
本發(fā)明的針織物優(yōu)選保溫率為15%以上且50%以下。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種丙烯腈系纖維,其特別是在面向貼身內(nèi)衣等內(nèi)衣的衣料用途中,能夠得到兼具柔軟的手感、具有高級(jí)感的光澤性以及良好的抗起球性的纖維產(chǎn)品。
附圖說明
圖1為說明中心線平均粗糙度(Ra)的、單纖維表面的截面圖。
圖2為說明最大高度(Ry)的、單纖維表面的截面圖。
圖3為說明30點(diǎn)平均粗糙度(Rz)的、單纖維表面的截面圖。
圖4為說明局部峰頂?shù)拈g隔(S)的、單纖維表面的截面圖。
具體實(shí)施方式
<丙烯腈系纖維的聚合物組成>
構(gòu)成本發(fā)明的丙烯腈系纖維的共聚物優(yōu)選共聚有92質(zhì)量%以上且96.8質(zhì)量%以下的丙烯腈單元。如果丙烯腈單元的共聚率為92質(zhì)量%以上,則容易得到作為衣料用纖維所需要的纖維強(qiáng)度。
從這樣的觀點(diǎn)出發(fā),丙烯腈單元的共聚率更優(yōu)選含有95質(zhì)量%以上。
此外,如果丙烯腈單元的共聚率為96.8質(zhì)量%以下,則容易得到染色性、纖維強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率。
此外,與丙烯腈具有共聚性的乙烯基系單體單元的共聚率優(yōu)選設(shè)為3.0質(zhì)量%以上且6.0質(zhì)量%以下。如果乙烯基系單體單元的共聚率處于該范圍內(nèi),則能夠得到作為針織物產(chǎn)品的充分的物性、染色性。
進(jìn)而,上述共聚物優(yōu)選將含磺酸基的乙烯基單體的共聚率設(shè)為0.2質(zhì)量%以上且2.0質(zhì)量%以下。如果上述含磺酸基的乙烯基單體的共聚率為0.2質(zhì)量%以上,則染色性容易變得良好,如果為2.0質(zhì)量%以下則能夠使成本的上升少。
作為能夠與丙烯腈共聚的乙烯基系單體,可舉出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、或它們的(甲基)丙烯酸酯類、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等。此外,作為含磺酸基的乙烯基單體,優(yōu)選使用烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、異戊二烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸或它們的金屬鹽類以及胺鹽類等,但本發(fā)明不限于在此列舉的單體。用于獲得這樣的丙烯腈系共聚物的聚合方法,希望是在水介質(zhì)中實(shí)施的懸浮聚合法。
<丙烯腈系纖維的單纖維纖度>
本發(fā)明的丙烯腈系纖維的單纖維纖度優(yōu)選為0.5dtex以上且3.5dtex以下。一般而言,若纖維變細(xì)則染色鮮明性傾向于降低,但本發(fā)明的丙烯腈系纖維即使在1.2dtex以下也具有染色鮮明性。如果上述單纖維纖度為0.5dtex以上,則容易表現(xiàn)出染色鮮明性的效果,如果為3.5dtex以下,則制成針織物時(shí)容易得到柔軟的手感。從這些觀點(diǎn)出發(fā),上述單纖維纖度更優(yōu)選為0.7dtex以上且2.0dtex以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.8dtex以上且1.2dtex以下。
<積K>
本發(fā)明的丙烯腈系纖維優(yōu)選結(jié)節(jié)強(qiáng)度(cN/dtex)的值與結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率(%)的值之積K為10以上且30以下。該積K的值是本領(lǐng)域技術(shù)人員作為抗起球性的指標(biāo)所使用的值。
如果上述積K為10以上,則在紡織工序中單纖維細(xì)碎切斷即飛毛(fly)的產(chǎn)生變少,如果為30以下,則抗起球性變得良好。
從這樣的觀點(diǎn)出發(fā),上述積K更優(yōu)選為12以上且25以下,進(jìn)一步優(yōu)選為14以上且20以下。
<單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)>
本發(fā)明的丙烯腈系纖維由于纖維表面上的槽少,因而光澤性優(yōu)異。本發(fā)明的丙烯腈系纖維的單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra)為3nm以上且12nm以下。如果上述Ra為3nm以上,則由于紡絲時(shí)在輥與纖維之間產(chǎn)生摩擦,不易發(fā)生在輥上的滑動(dòng),因而優(yōu)選,如果為12nm以下,則容易顯示出光澤,因而優(yōu)選。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā),上述Ra更優(yōu)選為4nm以上且10nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為5nm以上且9nm以下。
<最大高低差(Ry)、30點(diǎn)平均粗糙度(Rz)、凸部的頂點(diǎn)間距離(S)>
本發(fā)明的丙烯腈系纖維優(yōu)選單纖維表面的最大高低差(Ry)為40nm以上且150nm以下,30點(diǎn)平均粗糙度(Rz)為20nm以上且80nm以下,以及單纖維表面的凸部的頂點(diǎn)間距離(S)為800nm以上且1100nm以下。
如果上述Ry為40nm以上,則纖維彼此產(chǎn)生摩擦,在紡織工序中的工序通過性良好,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選,如果為150nm以下,則容易產(chǎn)生正反射,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā),上述Ry更優(yōu)選為50nm以上且100nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為55nm以上且90nm以下。
此外,如果上述Rz為20nm以上,則紡織時(shí)的通過性良好,就這一點(diǎn)而言優(yōu)異,如果為80nm以下,則光澤性提高,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā),上述Rz更優(yōu)選為30nm以上且65nm以下,更優(yōu)選為35nm以上且50nm以下。
此外,如果上述S為800nm以上,則就紡絲性方面而言優(yōu)選,如果為1100nm以下,則就纖維表面的凹凸數(shù)少,不易產(chǎn)生漫反射方面而言優(yōu)選。從上述觀點(diǎn)出發(fā),上述S更優(yōu)選為900nm以上且1000nm以下。
<纖維表面所具有的凹部的數(shù)量>
進(jìn)而,本發(fā)明的丙烯腈系纖維優(yōu)選在與纖維軸垂直方向的截面上,單纖維表面所具有的深度0.1μm以上的凹部為10個(gè)以下。關(guān)于該凹部的深度,在利用后述方法觀察與纖維軸向垂直的截面時(shí),若纖維表面上的0.1μm以上深度的凹部數(shù)量為10個(gè)以下,則光澤變得良好,優(yōu)選。若在纖維表面上存在深度0.1μm以上的凹部,則產(chǎn)生光的漫反射。關(guān)于本發(fā)明的丙烯腈系纖維,如果纖維截面上0.1μm以上的凹部為10個(gè)以下,則能夠使光的漫反射少,光澤難以降低,因而容易得到光澤性。從上述觀點(diǎn)出發(fā),0.1μm以上的凹部數(shù)量更優(yōu)選為5個(gè)以下。
為了減少纖維表面的凹凸,有效的是將凝固纖維在濕熱下拉伸時(shí)使拉伸倍率低。
就紡織工序等加工工序的通過性這一點(diǎn)而言,本發(fā)明的丙烯腈系纖維的單纖維抗拉強(qiáng)度優(yōu)選為1.8cN/dtex以上,更優(yōu)選為2.0cN/dtex以上。上述抗拉強(qiáng)度的上限值沒有特別限制,只要為3.0cN/dtex就足夠。
本發(fā)明的丙烯腈系纖維的單纖維結(jié)節(jié)強(qiáng)度優(yōu)選為1.0cN/dtex以上且1.8cN/dtex以下。
如果上述結(jié)節(jié)強(qiáng)度為1.0cN/dtex以上,則紡織工序中的飛毛的產(chǎn)生變少,加工工序通過性變得良好,如果上述結(jié)節(jié)強(qiáng)度為1.8cN/dtex以下,則抗起球性能容易變得良好。基于這樣的觀點(diǎn),上述結(jié)節(jié)強(qiáng)度更優(yōu)選為1.2cN/dtex以上且1.6cN/dtex以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1.4cN/dtex以上且1.5cN/dtex以下。
從提高抗起球性的觀點(diǎn)出發(fā),本發(fā)明的丙烯腈系纖維的單纖維結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率優(yōu)選為8%以上且20%以下,更優(yōu)選為15%以下。
<丙烯腈系纖維的制造方法>
本發(fā)明的丙烯腈系纖維可以通過濕式紡絲法、干濕式紡絲法而得到,從生產(chǎn)性、成本方面考慮,希望為濕式紡絲法。
<共聚物組成>
本發(fā)明的丙烯腈系纖維的制造方法中優(yōu)選使用如下的丙烯腈系共聚物,所述丙烯腈系共聚物包含丙烯腈單元92質(zhì)量%以上且96.8質(zhì)量%以下、乙烯基系單體單元2質(zhì)量%以上且6質(zhì)量%以下、以及含磺酸基的乙烯基單體單元0.2質(zhì)量%以上且2.0質(zhì)量%以下。
將上述丙烯腈系共聚物溶解于有機(jī)溶劑而制成紡絲原液。
紡絲原液優(yōu)選由15質(zhì)量%以上且30質(zhì)量%以下的丙烯腈系共聚物、70質(zhì)量%以上且85質(zhì)量%以下的有機(jī)溶劑構(gòu)成。如果紡絲原液中的丙烯腈系共聚物濃度為15質(zhì)量%以上且30質(zhì)量%以下,則從斷絲、生產(chǎn)性方面考慮,紡絲性良好,優(yōu)選。從紡絲性的觀點(diǎn)出發(fā),上述共聚物濃度更優(yōu)選為18%以上且25%以下。
作為上述有機(jī)溶劑,需要是二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亞砜等有機(jī)溶劑。其中,從纖維制造中的生產(chǎn)性、所得到的抗起球性丙烯腈系纖維的染色鮮明性以及抗起球性能的平衡方面出發(fā),優(yōu)選為二甲基乙酰胺。
關(guān)于將丙烯腈系共聚物溶解于有機(jī)溶劑的溫度,如果為40℃以上,則未溶解成分少,隨之,能夠延長(zhǎng)壓濾機(jī)等過濾設(shè)備中的過濾材料的使用時(shí)間,此外,由于不會(huì)損害拉絲性,因而優(yōu)選。另一方面,如果上述溶解溫度為95℃以下,則共聚物難以變色,因而優(yōu)選。
此外,將丙烯腈系共聚物溶解于有機(jī)溶劑之后的紡絲原液的溫度優(yōu)選為40℃以上且95℃以下。如果為40℃以上且95℃以下,則紡絲原液的拉絲性良好,沒有因低粘度而導(dǎo)致的噴頭壓上升、紡絲原液的凝膠化等,紡絲性良好。
<凝固浴溫度>
接著,從噴絲頭的多個(gè)排出孔將該紡絲原液排出至溶劑濃度為40質(zhì)量%以上且60質(zhì)量%以下、溫度為35℃以上且50℃以下的凝固浴中,制成凝固纖維束。
如果溶劑濃度和溫度的范圍為上述范圍,則凝固不會(huì)變得過快,纖維表面的凹部褶皺容易變少。
<噴絲頭拉伸、熱水拉伸倍率、干熱拉伸倍率、拉伸倍率積>
從噴絲頭的排出孔排出時(shí)的噴絲頭拉伸優(yōu)選為0.4以上且2.2以下。噴絲頭拉伸是指凝固紗線的牽引速度除以排出線速度而得到的值。
如果該噴絲頭拉伸為0.4以上且2.2以下,則紡絲浴中的斷絲少,紡絲性良好,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選。從上述觀點(diǎn)出發(fā),上述噴絲頭拉伸更優(yōu)選為0.6以上且2.0以下。
進(jìn)而,將上述凝固纖維束在熱水中以拉伸倍率2倍以上且4倍以下進(jìn)行拉伸,賦予油劑,進(jìn)行干燥后,在干熱下以拉伸倍率1.2倍以上且3倍以下進(jìn)行拉伸,在上述熱水中的拉伸倍率與在上述干熱下的拉伸倍率之積S為4倍以上且6倍以下。
如果在干熱下的拉伸倍率為1.2倍以上,則纖維表面的凹部被伸展,平滑面增加,光澤性提高,因而優(yōu)選。如果為3倍以下,則抗起球性良好,由紡絲引起的斷絲減少,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選。
就減少纖維表面的凹部,提高光澤性的觀點(diǎn)而言,在干熱下的拉伸倍率更優(yōu)選為1.5以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1.7以上。此外,從工序通過性方面考慮,優(yōu)選為2倍以下。
此外,如果上述積S為4倍以上且6倍以下,則紡織等的通過性良好,具有適當(dāng)?shù)睦w維強(qiáng)度,就這一方面而言優(yōu)選。此外,抗起球性能容易變得良好。上述積S更優(yōu)選為4.5以上且5.5倍以下。
<熱水溫度、干熱拉伸的纖維溫度>
在上述熱水中拉伸時(shí)的熱水溫度優(yōu)選為80℃以上且98℃以下。如果是該范圍,則在熱水中拉伸時(shí)能夠減少纖維的切斷。
此外,在干熱下拉伸時(shí)的纖維溫度優(yōu)選為150℃以上且170℃以下。如果為150℃以上,則容易伸展纖維表面的褶皺,如果為170℃以下,則能夠減少因熱而產(chǎn)生的變色,在干熱下拉伸時(shí)能夠減少纖維的切斷。
作為在干熱下拉伸時(shí)對(duì)纖維束進(jìn)行加熱的方法,可舉出加熱輥、利用熱板的接觸加熱、用熱風(fēng)加熱的非接觸加熱。其中,從能夠高效加熱的觀點(diǎn)而言,對(duì)纖維束進(jìn)行加熱的方法優(yōu)選為加熱輥。
此外,在利用加熱輥加熱時(shí),根據(jù)加熱輥的溫度以及纖維束與加熱輥接觸的時(shí)間而適當(dāng)設(shè)定即可。優(yōu)選使纖維束通過多個(gè)加熱輥,對(duì)其兩面進(jìn)行加熱。
加熱輥的溫度優(yōu)選為150℃以上且190℃以下。如果上述溫度為190℃以下,則能夠減少因纖維的熱而產(chǎn)生的變色。
經(jīng)干熱拉伸的纖維束被賦予卷曲,容納于容器中。
在熱水中被拉伸的纖維的溶脹度優(yōu)選處于80%以上且130%以下的范圍。如果溶脹度為80%以上且130%以下,則干燥性、生產(chǎn)性良好,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選,纖維表面的褶皺容易變少。
<熱松弛處理>
最后,進(jìn)行熱松弛處理以使得纖維的熱收縮率成為5%以上且20%以下,制成丙烯腈系纖維。熱松弛條件根據(jù)纖維的熱收縮率而規(guī)定,如果纖維的熱收縮為5%以上且20%以下,則成為能夠保持抗起球性的結(jié)節(jié)強(qiáng)度及結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選。
上述熱收縮率是指纖維束在熱松弛處理前后收縮的比率。
進(jìn)行熱松弛的溫度設(shè)為120℃以上且135℃以下。如果上述壓力為120℃以上,則能夠得到紡織時(shí)的梳毛機(jī)通過性良好的單纖維強(qiáng)度及單纖維伸長(zhǎng)率,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選,如果為135℃以下,則能夠得到抗起球性良好的單纖維,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選。
將通過如上制造方法得到的本發(fā)明的丙烯腈系纖維束用切割器切斷而制成短纖維后,進(jìn)行紡織。紗線的構(gòu)成可以設(shè)為本發(fā)明的丙烯腈系纖維100%。也可以與其他纖維,例如通常的丙烯腈系纖維、聚酯纖維、尼龍纖維、人造纖維等合成纖維或化學(xué)纖維、棉、毛、絲綢等天然纖維混紡而制成紗線。
<紗線的纖維構(gòu)成>
對(duì)于本發(fā)明的紗線,優(yōu)選紗線中所含的本發(fā)明的丙烯腈系纖維含有率設(shè)為40質(zhì)量%以上。如果上述含有率為40質(zhì)量%以上,則容易表現(xiàn)出本發(fā)明的丙烯腈系纖維的光澤性、抗起球性能。從該觀點(diǎn)出發(fā),上述含有率更優(yōu)選為60質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為80質(zhì)量%以上。
<紗線的支數(shù)>
對(duì)于本發(fā)明的紗線,優(yōu)選紗線的紗線支數(shù)以棉紗支數(shù)計(jì)為40支以上且70支以下。如果上述紗線支數(shù)為40支以上,則通過本發(fā)明的丙烯腈系纖維的細(xì)纖度的效果而容易使布帛變軟。此外,如果為70支以下,則在使用紗線時(shí)容易得到所需要的強(qiáng)度。
紗線的紗線不勻度即CV%優(yōu)選為11.5以下。如果上述CV%為11.5以下,則針織物的外觀漂亮,光澤性提高。上述CV%更優(yōu)選為11以下,進(jìn)一步優(yōu)選為10以下。
<纖維素系纖維的混紡率>
對(duì)于本發(fā)明的紗線,優(yōu)選纖維素系纖維的含有率為10質(zhì)量%以上且40質(zhì)量%以下。如果纖維素系纖維的含有率為10質(zhì)量%以上,則吸濕發(fā)熱性提高,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選,如果為40質(zhì)量%以下,則抗起球性及保溫性良好,就這一點(diǎn)而言優(yōu)選。
<針織物的紗線構(gòu)成>
對(duì)于本發(fā)明的針織物,優(yōu)選上述紗線的含有率為40質(zhì)量%以上。如果上述含有率為40質(zhì)量%以上,則容易得到針織物的光澤性、抗起球性的效果。從上述觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選為50質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為60質(zhì)量%以上。
<針織物的目付>
對(duì)于本發(fā)明的針織物,優(yōu)選目付為150g/m2以上且230g/m2以下。如果上述目付為150g/m2以上,則會(huì)具有針織物的強(qiáng)度且不易撕破,如果為230g/m2以下,則能夠得到作為貼身內(nèi)衣又輕又軟的針織物。
<抗起球性>
本發(fā)明的針織物優(yōu)選抗起球性能為4級(jí)以上。如果抗起球性為4級(jí)以上,則毛球少,可以使得針織物的外觀漂亮。上述抗起球性能更優(yōu)選為4.5級(jí)以上。
<保溫性>
本發(fā)明的針織物優(yōu)選保溫性為15%以上且50%以下。如果上述保溫性為15%以上,則能夠作為貼身內(nèi)衣而得到溫暖,如果為50%以下,則不會(huì)太熱。
實(shí)施例
對(duì)于本發(fā)明的丙烯腈系纖維,使用以下實(shí)施例進(jìn)行說明。
(纖維表面的凹凸測(cè)定方法)
本發(fā)明的丙烯腈系纖維的凹凸深度由以下的中心線平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)、30點(diǎn)平均粗糙度(Rz)以及局部峰頂?shù)拈g隔(S)來表示。它們可通過使用激光顯微鏡來測(cè)定。
圖1~4是示意性地表示構(gòu)成本發(fā)明丙烯腈系纖維的單纖維的單纖維表面的截面形狀的圖,所述截面為單纖維相對(duì)于纖維長(zhǎng)度方向垂直的截面。
(單纖維表面的中心線平均粗糙度<Ra>)
單纖維表面的中心線平均粗糙度(Ra),是指如圖1所示,在粗糙度曲線中沿著其中心線m的方向僅取出基準(zhǔn)長(zhǎng)度L,將從取出部分的中心線m至測(cè)定曲線為止的偏差的絕對(duì)值進(jìn)行合計(jì),求出將其平均后的值,用納米(nm)表示該值而得到的值。
(單纖維表面的最大高度<Ry>)
單纖維表面的最大高度(Ry),是指如圖2所示,在粗糙度曲線中沿著其中心線m的方向僅取出基準(zhǔn)長(zhǎng)度L,求出取出部分的、最高的峰頂線與中心線m的間隔Rp和最低的谷底線與中心線m的間隔Rv之合計(jì)值(Rp+Rv),用納米(nm)表示該值而得到的值。
(單纖維表面的30點(diǎn)平均粗糙度<Rz>)
單纖維表面的30點(diǎn)平均粗糙度(Rz),是指如圖3所示,在粗糙度曲線中沿著其平均線的方向僅取出基準(zhǔn)長(zhǎng)度,求出該取出部分中從平均線向著縱向倍率的方向測(cè)定的、從最高峰頂開始到第15個(gè)為止的峰頂高度(Yp)的絕對(duì)值的平均值與從最低谷底開始到第15個(gè)為止的谷底高度(Yv)的絕對(duì)值的平均值之和,用納米(nm)表示該值而得到的值。
(單纖維表面的凸部的頂點(diǎn)間距離<S>)
單纖維表面的凸部的頂點(diǎn)間距離(S),是指如圖4所示,在粗糙度曲線中沿著其中心線m的方向僅取出基準(zhǔn)長(zhǎng)度L,求出與相鄰的局部峰頂間對(duì)應(yīng)的平均線的長(zhǎng)度,用納米(nm)表示該多個(gè)局部峰頂間的平均值而得到的值。
(強(qiáng)伸度、結(jié)節(jié)強(qiáng)伸度)
按照J(rèn)IS L1015進(jìn)行測(cè)定。
(纖維截面的深度0.1μm以上的凹部數(shù)量的測(cè)定)
將風(fēng)干機(jī)的熱風(fēng)吹向200根以上且300根以下的本發(fā)明的丙烯腈系纖維,伸開纖維的收縮,放入管中。在此,上述聚乙烯管使用了僅在周向上收縮的聚乙烯管。
接著,將填充有本發(fā)明的丙烯腈系纖維的上述聚乙烯管利用未使用的剃刀的刃沿著與軸向大致垂直的方向切斷,使其為約2mm的長(zhǎng)度。
將上述切斷的面的一方用雙面膠帶固定于臺(tái)上,使用低溫離子濺射裝置(日本電子株式會(huì)社制,JFC1100),在1200V、5mA、8分鐘的條件下,使金蒸鍍于處于切斷面的另一面即作為觀察面的本發(fā)明丙烯腈系纖維的切斷面上,制作樣品。
使用掃描型電子顯微鏡(飛利浦公司,型號(hào)XL-20),將上述樣品的纖維的截面以5000倍的倍率進(jìn)行拍攝后,根據(jù)拍攝圖像,選擇一個(gè)纖維表面所具有的凹部,從將處于該凹部?jī)蓚?cè)的凸部連接的切線向著凹部垂直地布線,該線的最長(zhǎng)的長(zhǎng)度設(shè)為凹部的深度,計(jì)數(shù)纖維截面中深度0.1μm以上的凹部的深度和其數(shù)量。測(cè)定3個(gè)纖維截面,將其平均值設(shè)為纖維截面的深度0.1μm以上的凹部數(shù)。
(光澤性評(píng)價(jià))
光澤性如下評(píng)價(jià)。
將實(shí)施例1、2和比較例1的丙烯腈系纖維各自使用100%,制成相同條件的紗線,以相同條件制作布帛,通過目視對(duì)光澤性進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)。
○:光澤性良好,
×:光澤性差。
(實(shí)施例1)
將由丙烯腈95%、乙酸乙烯酯4.4%、甲代烯丙基磺酸鈉0.6%構(gòu)成的還原粘度1.8的丙烯腈系共聚物溶解于二甲基乙酰胺中,得到共聚物濃度24%、50℃時(shí)的粘度為200泊的紡絲原液。
從孔徑0.045mm的多個(gè)排出孔將該紡絲原液排出至二甲基乙酰胺濃度56%、溫度41℃的凝固液中,制成纖維狀,在98℃的熱水中一邊清洗溶劑一邊施加2.5倍的拉伸。接著,使油劑附著,用表面溫度設(shè)定為150℃的多個(gè)熱輥進(jìn)行干燥,進(jìn)而,用180℃的熱輥進(jìn)行加熱,使纖維溫度達(dá)到160℃,在空氣中拉伸至2倍,賦予卷曲后,甩進(jìn)容器中。
進(jìn)而,進(jìn)行熱松弛處理以使得纖維束的熱收縮率成為7%以上且9%以下,得到單纖維纖度為1.0dtex的纖維。將其條件示于表1,其結(jié)果示于表2。
該纖維的結(jié)節(jié)強(qiáng)度(cN/dtex)的值與結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率(%)的值之積K為15.9,是抗起球性良好的值。此外,深度0.1μm以上的凹部的個(gè)數(shù)為2個(gè),與比較例相比光澤性優(yōu)異。
(實(shí)施例2)
除了變更了濕熱拉伸倍率、干熱拉伸倍率以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行紡絲。將其條件示于表1,其結(jié)果示于表2。
其結(jié)果是,結(jié)節(jié)強(qiáng)度(cN/dtex)的值與結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率(%)的值之積K為16.6,是抗起球性良好的值。此外,深度0.1μm以上的凹部的個(gè)數(shù)為4個(gè),與比較例相比光澤性優(yōu)異。
(實(shí)施例3~11)
除了按照如表1所示那樣變更了丙烯腈系纖維的制造條件以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行丙烯腈系纖維的制造。將該丙烯腈系纖維的物性示于表1。
(比較例1)
除了不進(jìn)行干熱拉伸,提高熱水拉伸的倍率,使總拉伸倍率相同以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行丙烯腈系纖維的制造。將其條件示于表1,其結(jié)果示于表2。
其結(jié)果是,結(jié)節(jié)強(qiáng)度(cN/dtex)的值與結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率(%)的值之積K為25.7,雖然具有抗起球性,但與本發(fā)明的丙烯腈系纖維相比不是良好的值。此外,深度0.1μm以上的凹部的個(gè)數(shù)為15個(gè),光澤性差。
(比較例2)
除了不進(jìn)行干熱拉伸,提高熱水拉伸的倍率,使總拉伸倍率相同以外,與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行丙烯腈系纖維的制造。將其條件示于表1,其結(jié)果示于表2。
其結(jié)果是,結(jié)節(jié)強(qiáng)度(cN/dtex)的值與結(jié)節(jié)伸長(zhǎng)率(%)的值之積K為20,雖然具有抗起球性,但與本發(fā)明的丙烯腈系纖維相比不是良好的值。此外,光澤性差。
(比較例3)
在日本特開2013-209771所記載的制造碳纖維前體用丙烯腈系纖維的條件下制造丙烯腈系纖維。將其條件示于表1,其結(jié)果示于表2。
碳纖維前體用丙烯腈系纖維的結(jié)節(jié)強(qiáng)伸度之積K低,是紡織時(shí)發(fā)生折損而無法紡織的物性。
(比較例4)
按照日本特開平11-222716所記載的制造光澤性纖維的條件,制造單纖維纖度22dtex、扁平率22的丙烯腈系纖維。將其條件示于表1,其結(jié)果示于表2。
積K在顯示抗起球性的范圍內(nèi),但由于纖度粗且手感差,不適合衣料用途。
表1
(實(shí)施例12)
將實(shí)施例1的丙烯腈系纖維70質(zhì)量%與微莫代爾(Micro Modal)(蘭精公司制,1.0dtex)30質(zhì)量份進(jìn)行混紡,制造紗線支數(shù)以棉紗支數(shù)計(jì)為50支、捻數(shù)為873t/m的紗線。將其物性示于表2。
(實(shí)施例13)
用實(shí)施例1的丙烯腈系纖維100質(zhì)量%,制造紗線支數(shù)以棉紗支數(shù)計(jì)為60支、捻數(shù)為1139t/m的紗線。將其物性示于表2。
(實(shí)施例14、15)
除了將紗線支數(shù)按照表2所示那樣變更了以外,與實(shí)施例13同樣地操作,得到紗線。將其物性示于表2。
(實(shí)施例16)
將實(shí)施例11的丙烯腈系纖維設(shè)為100質(zhì)量%,制造紗線支數(shù)以棉紗支數(shù)計(jì)為40支、捻數(shù)為820t/m的紗線。將其物性示于表2。
(比較例5)
將比較例1的丙烯腈系纖維70質(zhì)量%與微莫代爾(蘭精公司制,1.0dtex)30質(zhì)量份進(jìn)行混紡,制造紗線支數(shù)以棉紗支數(shù)計(jì)為50支、捻數(shù)為900t/m的紗線。將其物性示于表2。
與實(shí)施例12相比,紗線不勻度大。
此外,對(duì)于實(shí)施例12的紗線和比較例5的紗線,在卷繞于圓錐體上的狀態(tài)下通過目視進(jìn)行比較,結(jié)果確認(rèn)到實(shí)施例12的紗線更具有光澤。
(比較例6)
用比較例1的丙烯腈系纖維100質(zhì)量%,制造紗線支數(shù)以棉紗支數(shù)計(jì)為60支、捻數(shù)為1139t/m的紗線。將其物性示于表2。
與實(shí)施例13相比,紗線不均度大。
(比較例7、8)
除了將紗線支數(shù)按照表2所示那樣變更以外,與比較例6同樣地操作,得到紗線。將其物性示于表2。
(比較例9)
將比較例2的丙烯腈系纖維設(shè)為100質(zhì)量%,制造紗線支數(shù)以棉紗支數(shù)計(jì)為40支、捻數(shù)為820t/m的紗線。將其物性示于表2。
對(duì)于與實(shí)施例13~16的紗線各自對(duì)應(yīng)的比較例6~9的紗線,在卷繞于圓錐體的狀態(tài)下通過目視進(jìn)行比較,結(jié)果確認(rèn)到各實(shí)施例的紗線更具有光澤。
(實(shí)施例17)
使用實(shí)施例15的紗線,制作14G、平針組織的橫向針織物。目付為210g/m2,抗起球性能為4.5級(jí)、保溫性為45.1%。
(比較例10)
使用比較例8的紗線,制作14G、平針組織的橫向針織物。目付為210g/m2,抗起球性能為4.5級(jí)、44.9%。
然而,光澤性與實(shí)施例17相比差。
表2
表3