CN101313091A - 卷曲弹力丝及其制造方法、纤维结构体 - Google Patents
卷曲弹力丝及其制造方法、纤维结构体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101313091A CN101313091A CNA2006800432850A CN200680043285A CN101313091A CN 101313091 A CN101313091 A CN 101313091A CN A2006800432850 A CNA2006800432850 A CN A2006800432850A CN 200680043285 A CN200680043285 A CN 200680043285A CN 101313091 A CN101313091 A CN 101313091A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- crimped yarn
- fiber
- sheath
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Multicomponent Fibers (AREA)
Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明涉及由合成纤维构成的卷曲弹力丝(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极小。
背景技术
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竞争。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。另外，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1)。根据专利文献1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)，如果在假捻加工时与低伸度的聚酰胺未拉伸丝混织，则能够赋予卷曲弹力丝高膨胀。但是，该聚合物混合体纤维虽然适合于假捻加工时的鞘丝，但用于制造作为本发明目的的气流喷射法填塞(air stuffer)卷曲弹力丝时，反而由于纤维取向不充分，在气流喷射法填塞卷曲装置内的热收缩不充分，不能进行三维卷曲，而只能得到卷曲伸长率(crimp elongation)低的卷曲弹力丝。
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纹状缺陷。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卷曲弹力丝(假捻加工丝)，但由复合纤维构成的卷曲弹力丝与未卷曲弹力丝相比，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1：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)
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决上述课题的卷曲弹力丝及纤维结构体，所述卷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卷曲弹力丝及纤维结构体实现，所述卷曲弹力丝的特征在于，对由合成纤维构成的复丝(multifilament)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)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，至少部分含有该卷曲弹力丝。
根据本发明，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
[图1]用于说明本发明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。
[图2]本发明的卷曲弹力丝(实施例1)的纤维表层的扫描电子显微镜(SEM)照片。
[图3]用于说明形成于卷曲弹力丝纤维表层的条纹状沟的纵横比的简图。
[图4]将本发明的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。
[图5]将本发明的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。
[图6]优选用于制造本发明的由聚合物混合体类合成纤维构成的卷曲弹力丝的直接纺丝·拉伸·卷曲加工装置的简图。
[图7]用于说明本发明的制造方法中喷丝头(spinneret)的孔深度、喷出孔的狭缝长度、狭缝宽度、喷出孔径的简图。
[图8]用于说明本发明的制造方法中冷却开始点的简图。
[图9]优选用于制造本发明的由芯鞘型复合纤维(芯成分：脂肪族聚酯树脂)构成的卷曲弹力丝的直接纺丝·拉伸·卷曲加工装置的简图。
[图10]表示本发明的芯鞘型复合纤维的截面形状的优选例子的模式图。
[图11]说明熔融粘度和相对粘度的关系的说明图。
[图12]表示本发明的方法中使用的喷丝头的形态之一例的纵剖面模式图。
[图13]表示本发明的实施例52中使用的进行假捻加工的装置之一例的简图。
[图14]优选用于制造本发明的由芯鞘型复合纤维(芯成分：聚合物混合体)构成卷曲弹力丝的直接纺丝·拉伸·卷曲加工装置的简图。
符号说明
1：纺丝料斗
2：双轴挤出混炼机
3：纺丝箱体(spinning block)
4：纺丝组件(spinning pack)
5：纺丝喷嘴
6：环状甬道(circular chimney)(丝条冷却装置)
7：丝条
8：上油装置1
9：上油装置2
10：拉幅辊(stretch roll)
11：第1加热辊(1FR)
12：第2加热辊(1DR)
13：第3加热辊(2DR)
14：气流喷射填塞装置(air jet stuffer machine)
15：冷却辊
16：张力测定检测器
17：牵引辊(take-up roll)
18：交织喷嘴(interlacing nozzle)
19：卷取机
20：冷却风吹出面
21、65：芯成分料斗
22、66：鞘成分料斗
23：芯成分侧的单轴挤出混炼机
24：鞘成分侧的单轴挤出混炼机
25、69：纺丝箱体
26、70：芯成分侧的齿轮泵(计量泵)
27、71：鞘成分侧的齿轮泵(计量泵)
28、72：纺丝组件
29、73：纺丝喷嘴
30、74：单流冷却装置
31、75：丝条
32、76：上油装置
33、77：第1辊
34、78：第2辊
35、79：第3辊
36、80：第4辊
37、81：卷曲喷嘴
38、82：冷却辊
39、83：第6辊
40、84：第7辊
41、85：筒子包(cheese package)
42、86：卷取机
43：芯成分
44：鞘成分
45：喷丝头1(分别具有芯成分、鞘成分的流路的喷丝头)
46：喷丝头2(即将喷出前的喷丝头)
47：交织喷嘴
48：拉伸丝筒(stretched yarn cheese)
49、51、52、55、61：导丝器(yarn guide)
50：丝条
53：供给辊
54：第1加热器
56：冷却板
57：三轴捻丝机(three axis type twister)
58：拉伸辊
59：第2加热器
60：输送辊
62：交织喷嘴
63：导丝器
64：假捻加工丝
67：芯成分侧的双轴挤出混炼机
68：鞘成分侧的双轴挤出混炼机
具体实施方式
本发明中所谓的脂肪族聚酯树脂(A)(以下也称为“成分A”)是指脂肪族烷基链通过酯键连接而得到的聚合物。作为本发明中使用的脂肪族聚酯树脂(A)，优选具有结晶性，较优选熔点为150～230℃。作为本发明中使用的脂肪族聚酯树脂(A)的种类，例如可以举出聚乳酸、聚羟基丁酸酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚乙醇酸、聚己内酯等。在上述脂肪族聚酯中，聚乳酸熔点高、且热稳定性优良，故最优选。
上述聚乳酸是以-(O-CHCH3-CO)n-作为重复单元的聚合物，是聚合乳酸或丙交酯等乳酸的低聚物而得到的。乳酸具有D-乳酸和L-乳酸二种光学异构体，所以上述聚合物中具有仅由D构型组成的聚(D-乳酸)和仅由L构型组成的聚(L-乳酸)以及由两种构型组成的聚乳酸。随着聚乳酸中D-乳酸或L-乳酸的光学纯度下降的同时，聚乳酸的结晶性下降，熔点大幅度下降。为了维持纤维的耐热性，优选熔点为150℃以上，较优选为160℃。进一步优选为170℃以上，特别优选为180℃以上。
但是，如上所述，与简单混合二种光学异构体的聚合物而得到的丝不同，如果将上述二种光学异构体的聚合物混合成型为纤维后，进行140℃以上的高温热处理，使其形成外消旋结晶，变成立体络合物(stereocomplex)，则能够使熔点高达220～230℃，较为理想。此种情况下，“成分A”是指聚(L乳酸)和聚(D乳酸)的混合物，其混合比为40/60～60/40时，能提高立体络合物结晶的比率，最为理想。为了能够利用熔融纺丝有效地形成该立体络合物结晶，优选添加结晶成核剂。作为结晶成核剂，除滑石、层状粘土矿物质以外，可以适用与聚乳酸相溶性高的硬脂酸或12-羟基硬脂酸、硬脂酰胺或油酸酰胺、芥酸酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酸酰胺、硬脂酸丁酯、硬脂酸单甘油酯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铅等。
另外，聚乳酸中具有低分子量残留物即残留丙交酯，上述低分子量残留物有时导致拉伸或膨松整理工序(bulking progress)中的加热器污染或在染色加工工序出现染斑等染色异常。并且，有时促进纤维或纤维成型品的水解，降低耐久性。因此，聚乳酸中的残留丙交酯量优选为0.3重量％以下，较优选为0.1重量％以下，进一步优选为0.03重量％以下。
成分A例如还可以是在不破坏聚乳酸性质的范围内共聚乳酸以外的成分得到的物质。作为共聚成分，可以举出聚乙二醇等聚烷撑醚二醇，聚琥珀酸丁二醇酯、聚乙醇酸等脂肪族聚酯，聚间苯二甲酸乙二醇酯等芳香族聚酯，以及羟基羧酸、内酯、二羧酸、二醇等酯键形成性单体。其中，优选与热塑性聚酰胺树脂(B)(以下也称为“成分B”)的相溶性好的聚烷撑醚二醇。上述共聚成分的共聚比例在不影响熔点降低引起耐热性下降的范围内优选相对于聚乳酸为0.1～10mol％。
还可以在成分A中添加粒子、着色颜料、结晶成核剂、阻燃剂、增塑剂、防带电剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂或润滑剂等改性剂。作为着色颜料，除炭黑、氧化钛、氧化锌、硫酸钡、氧化铁等无机颜料以外，还可以使用花青类、苯乙烯类、酞菁类、蒽醌类、紫环酮(perinone)类、异吲哚啉酮(isoindolinone)、喹酞酮(quinophthalone)类、喹吖啶酮(quinacridone)类、硫靛类等有机颜料等。同样还可以使用碳酸钙或二氧化硅、氮化硅、粘土、滑石、高岭土、锆酸等各种无机粒子或交联高分子粒子、各种金属粒子等粒子类等改性剂。还可以含有少量蜡类、硅油、各种表面活性剂、各种氟树脂类、聚苯硫类、聚酰胺类、乙烯·丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯聚合物等聚丙烯酸酯类、各种橡胶类、离子交联聚合物类、聚氨酯类及其他热塑性弹性体类等聚合物等。
作为上述成分A中优选使用的润滑剂，可以举出脂肪酸酰胺及/或脂肪酸酯。作为脂肪酸酰胺，例如是指月桂酰胺、棕榈酰胺、硬脂酰胺、芥酸酰胺、山萮酸酰胺、羟甲基硬脂酰胺、羟甲基山萮酸酰胺、二羟甲基油酸酰胺、二甲基月桂酰胺、二甲基硬脂酰胺、饱和脂肪酸二酰胺、不饱和脂肪酸二酰胺、芳香族类二酰胺等1分子中具有2个酰胺键的化合物，例如可以举出亚甲基双辛酰胺、亚甲基双癸酰胺、亚甲基双月桂酰胺、亚甲基双肉豆蔻酸酰胺、亚甲基双棕榈酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、亚甲基双异硬脂酰胺、亚甲基双山萮酸酰胺、亚甲基双油酸酰胺、亚甲基双芥酸酰胺、亚乙基双辛酰胺、亚乙基双癸酰胺、亚乙基双月桂酰胺、亚乙基双肉豆蔻酸酰胺、亚乙基双棕榈酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双异硬脂酰胺、亚乙基双山萮酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚乙基双芥酸酰胺、亚丁基双硬脂酰胺、亚丁基双山萮酸酰胺、亚丁基双油酸酰胺、亚丁基双芥酸酰胺、亚己基双硬脂酰胺、亚己基双山萮酸酰胺、亚己基双油酸酰胺、亚己基双芥酸酰胺、间苯二甲基双硬脂酰胺、间苯二甲基双-12-羟基硬脂酰胺、对苯二甲基双硬脂酰胺、对苯双硬脂酰胺、对苯双硬脂酰胺、N，N’-二硬脂基己二酰二胺、N，N’-二硬脂基癸二酰二胺、N，N’-二油基己二酰二胺、N，N’-二油基癸二酰二胺、N，N’-二硬脂基间苯二甲酰胺、N，N’-二硬脂基对苯二甲酰胺、亚甲基双羟基硬脂酰胺、亚乙基双羟基硬脂酰胺、亚丁基双羟基硬脂酰胺及亚己基双羟基硬脂酰胺等，除此之外，作为烷基取代型脂肪酸单酰胺，是指饱和脂肪酸单酰胺或不饱和脂肪酸单酰胺等酰胺的氢被烷基取代的化合物，例如可以举出N-月桂基月桂酰胺、N-棕榈基棕榈酰胺、N-硬脂基硬脂酰胺、N-山萮基山萮酸酰胺、N-油基油酸酰胺、N-硬脂基油酸酰胺、N-油基硬脂酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺、N-油基棕榈酰胺等。羟基等取代基可以被导入上述烷基的结构中，例如羟甲基硬脂酰胺、羟甲基山萮酸酰胺、N-硬脂基-12-羟基硬脂酰胺、N-油基-12-羟基硬脂酰胺等也包括在本发明的烷基取代型脂肪酸单酰胺中。
作为脂肪酸酯，例如可以举出月桂酸十六烷酯、月桂酸苯甲酰甲酯、肉豆蔻酸十六烷酯、肉豆蔻酸苯甲酰甲酯、棕榈酸异亚丙酯、棕榈酸十二烷酯、棕榈酸十四烷酯、棕榈酸十五烷酯、棕榈酸十八烷酯、棕榈酸十六烷酯、棕榈酸苯酯、棕榈酸苯甲酰甲酯、硬脂酸十六烷酯、山萮酸乙酯等脂肪族单羧酸酯类；乙二醇单月桂酸酯、乙二醇单棕榈酸酯、乙二醇单硬脂酸酯等乙二醇单酯类；乙二醇二月桂酸酯、乙二醇二棕榈酸酯、乙二醇二硬脂酸酯等乙二醇二酯类；甘油单月桂酸酯、甘油单肉豆蔻酸酯、甘油单棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯等甘油单酯；甘油二月桂酸酯、甘油二肉豆蔻酸酯、甘油二棕榈酸酯、甘油二硬脂酸酯等甘油二酯类；甘油三月桂酸酯、甘油三肉豆蔻酸酯、甘油三棕榈酸酯、甘油三硬脂酸酯、甘油二油酸一棕榈酸酯、甘油二硬脂酸一棕榈酸酯及甘油二硬脂酸一油酸酯等甘油三酯类等。
上述化合物中优选使用脂肪酸二酰胺或烷基取代型脂肪酸单酰胺。脂肪酸二酰胺或烷基取代型脂肪酸单酰胺与一般的脂肪酸单酰胺相比，酰胺的反应性低，所以熔融成型时难以与聚乳酸发生反应，而且，由于高分子量物质多，所以耐热性高，熔融成型时不易升华，不破坏作为润滑剂的功能，进而发挥优良的润滑性。特别是脂肪酸二酰胺，酰胺的反应性更低，故可以较优选使用，进一步优选亚乙基双硬脂酰胺。
另外，可以使用二种以上脂肪酸酰胺和脂肪酸酯，还可以并用脂肪酸酰胺和脂肪酸酯。
为了发挥上述特性，脂肪酸酰胺及/或脂肪酸酯的含量相对于纤维重量必须为0.1重量％以上。如果含量过多，则纤维的机械物性有时下降，或在进行黄色染色时，色调变差，故优选含量为5重量％以下。较优选该脂肪酸酰胺及/或脂肪酸酯的含量为0.2～4重量％，进一步优选为0.3～3重量％。
为了提高耐磨性，优选聚乳酸聚合物具有高分子量，但如果分子量过高，则存在熔融纺丝时成型性或拉伸性下降的倾向。为了保持耐磨性，重均分子量优选为8万以上，较优选为10万以上。进一步优选为12万以上。另外，如果分子量大于35万，则如上所述，拉伸性下降，结果使分子取向性变差，有时纤维强度下降。因此，重均分子量优选为35万以下，较优选为30万以下。进一步优选为25万以下。上述重均分子量是利用凝胶渗透色谱(GPC)进行测定、以聚苯乙烯进行换算求得的值。
本发明的成分A中优选使用的聚乳酸的制造方法没有特别限定，具体可以举出以下方法：在有机溶剂及催化剂的存在下，使乳酸直接脱水缩合的直接脱水缩合法(参见特开平6-65360号公报)；在聚合催化剂的存在下，使至少二种均聚物进行共聚以及酯交换反应的方法(参见特开平7-173266号公报)；以及使乳酸脱水形成环状二聚体后，进行开环聚合的间接聚合法(参见美国专利第2,703,316号说明书)。
本发明中使用的热塑性聚酰胺树脂(B)是指具有酰胺键的聚合物，作为本发明中使用的热塑性聚酰胺树脂(B)的种类，例如可以举出聚己酰胺(尼龙6)或聚亚丁基己二酰胺(尼龙46)、聚己二酰己二胺(尼龙66)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚十二酰胺(尼龙12)、聚亚己基癸二酰胺(尼龙610)、聚亚戊基癸二酰胺(尼龙510)等。其中，从原料成本方面考虑，优选尼龙6，为了提高与成分A的相溶性进而提高界面粘接性，优选亚甲基链较长的聚酰胺，从这方面考虑，优选尼龙11或尼龙12、尼龙610、尼龙510。另外，从提供环境负荷降低的原料方面考虑，优选非来源于石油的原料即以癸二酸为单体的尼龙610或尼龙510。聚酰胺可以是均聚物，也可以是共聚物。成分B中可以添加粒子、阻燃剂、防带电剂或优选用于成分A中的上述润滑剂等。需要说明的是，热塑性聚酰胺的溶液粘度可以利用公知的方法进行测定，在尼龙6或尼龙610等的情况下，使用后述的98％硫酸溶液进行测定，尼龙11的固有粘度可以使用间甲苯酚溶液测定等。
通常情况下，脂肪族聚酯如果具有熔点，其熔点通常为200℃以下，并不能说耐热性高，熔融贮存时如果超过250℃，则存在物性剧烈恶化的倾向。因此，混合的热塑性聚酰胺树脂(B)的熔点优选为150～250℃，较优选为150～225℃。进一步优选为150～205℃。但是，考虑到卷曲弹力丝的耐热性，优选热塑性聚酰胺树脂(B)的熔点高于脂肪族聚酯(A)。该热塑性聚酰胺树脂如上所述，可以为共聚物，但存在结晶性下降时，耐磨性也下降的倾向，故优选具有结晶性。
需要说明的是，本发明中可以这样判断有无结晶性：如果在差示扫描量热计(DSC)测定中能观测到熔化峰，则判断该聚合物具有结晶性。另外，结晶性越高越理想，可以以DSC中的结晶熔化峰热量的大小作为其指标进行判断。结晶熔化峰热量ΔH优选为30J/g，较优选为40J/g，进一步优选为60J/g。
本发明的卷曲弹力丝由合成纤维构成，所述合成纤维由上述脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)构成，脂肪族聚酯树脂(A)在纤维表面基本不露出，优选脂肪族聚酯树脂(A)的露出面积相对于纤维表面积的比率为5％以下。作为具有上述纤维表面形态的结构，可以通过下述(1)、(2)中的任意一种纤维实现，(1)“具有脂肪族聚酯树脂(A)形成岛成分、热塑性聚酰胺树脂(B)形成海成分的海岛结构的聚合物混合体类合成纤维”；或者(2)“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)构成的芯鞘型复合纤维”。上述(1)及(2)的优选方案如下所述。
首先，对优选方案之一，即“具有脂肪族聚酯树脂(A)形成岛成分、热塑性聚酰胺树脂(B)形成海成分的海岛结构的聚合物混合体类合成纤维”进行说明。
本发明中，在混合成分A和成分B制成聚合物混合体合成纤维的情况下，对混合比率没有特别限定，但为了形成具有以成分A为岛成分、以成分B为海成分的海岛结构的聚合物混合体，成分A/成分B的混合比率(重量％)优选为5/95～55/45的范围。另外，提高成分A的比率时，必须增大成分A的熔融粘度ηa，提高成分B的比率时，必须增大成分B的熔融粘度ηb。
聚合物混合体类合成纤维的情况下，必须形成以成分A为岛成分、以成分B为海成分的聚合物混合体。由于成分B的比率越高越容易形成，所以，成分A和成分B的混合比率较优选为10/90～45/55，进一步优选为15/85～40/60，最优选为20/80～35/65。另外，熔融粘度之比(ηb/ηa)优选在0.1～2的范围。较优选为0.15～1.5，进一步优选为0.2～1。需要说明的是，熔融粘度η的测定方法在后面详细说明，测定温度与纺丝温度为同一温度，熔融粘度是在剪切速度1216sec-1下测定的值。
在本发明的聚合物混合体类合成纤维中，成分A和成分B均匀混合很重要，这里所谓的均匀混合是指下述状态。即，利用透射电子显微镜(TEM)(4万倍)观察该合成纤维的横截面切片时，可观察到如图1所示的所谓海岛结构，即以连续的基质成分(黑色部分)作为海成分、以形成略圆形的分散成分(白色部分)为岛成分的海岛结构，而且，构成岛成分的成分A的畴尺寸(domain size)以直径进行换算(假设畴(domain)为圆形，由畴的面积换算得到的直径)为小至0.001μm～2μm的状态。通过使岛成分的畴尺寸在上述范围，能飞跃性地提高纤维的耐磨性。需要说明的是，聚合物混合体类合成纤维中脂肪族聚酯树脂(A)的露出面积比率可以通过观察上述TEM图像中的纤维外周整体，分别测定在纤维表面露出的白色部(脂肪族聚酯树脂)的露出长度和纤维外周长度，求出该长度之比，从而计算得到。
由于畴尺寸越小，界面的应力越被分散，所以与构成海成分的成分B的粘接性提高，而畴尺寸为某一定值以下的尺寸时，存在初期磨损性下降的倾向。因此，岛畴的尺寸优选为0.005μm～1.5μm，较优选为0.02μm～1.0μm。另外，为了控制卷曲弹力丝的光泽感，进一步优选使畴直径在特定的范围。通过使该畴直径覆盖可见光的波长范围(0.4μm～0.8μm)及该波长的1/5波长(0.08μm～0.16μm)，能够在纤维内部产生适度的光散射，从而得到润泽(dewy)的审美性高的光泽感。为了表现美丽的光泽感，优选畴直径在0.08μm～0.8μm的范围。
需要说明的是，本发明中上述畴尺寸如在以下的实施例的G项中所述，是指对每1条卷曲弹力丝试样计测100个畴，除去10个畴直径最大值及10个畴直径最小值后的80个值的分布。
构成本发明的卷曲弹力丝的原料为聚合物混合体类合成纤维时，与1分子链中脂肪族聚酯嵌段和聚酰胺嵌段交替存在的嵌段共聚物不同，脂肪族聚酯分子链(成分A)和聚酰胺分子链(成分B)实质上独立存在，这是很重要的。该状态的不同可以通过观察配合前后的热塑性聚酰胺树脂的熔点下降、即源于聚合物混合体中的热塑性聚酰胺树脂的熔点与配合前的热塑性聚酰胺树脂的熔点相比下降怎样的程度，来进行推测。热塑性聚酰胺树脂的熔点下降如果为3℃以下，则脂肪族聚酯和聚酰胺基本上未发生共聚(基本上没有发生酯-酰胺交换)，处于脂肪族聚酯分子链和聚酰胺分子链实质上独立存在的聚合物混合体状态。由于纤维表层实质上是作为海成分的热塑性聚酰胺树脂，反映上述热塑性聚酰胺树脂固有的特性，耐磨性飞跃性地提高。所以，本发明中配合的聚酰胺的熔点下降优选为2℃以下。
构成本发明的卷曲弹力丝的原料为聚合物混合体类合成纤维时，形成脂肪族聚酯树脂为岛成分、热塑性聚酰胺树脂为海成分的海岛结构。通过控制岛成分的畴尺寸，能飞跃性地提高耐磨性，同时能表现具有高级感的光泽。
如上所述，脂肪族聚酯和聚酰胺通常基本不发生反应(基本上没有发生酯-酰胺交换)，所以上述二种聚合物的界面粘接性仍然不那么高。因此，通过进一步添加相溶化剂(以下有时也称为“成分C”)飞跃性地提高界面粘接性，能提高耐磨性。成分C只要能提高成分A和成分B的界面粘接性，没有特别限定，一分子中具有二个以上活性氢反应性基团的化合物能飞跃性地提高界面粘接性，故优选。通过在成分A及/或成分B中添加一分子中具有二个以上活性氢反应性基团的化合物，熔融混合，进行纺丝，由于该化合物与成分A和成分B中的任意一种成分均反应形成交联结构，所以能抑制界面剥离。
此处，活性氢反应性基团是指与存在于聚乳酸树脂或热塑性聚酰胺树脂末端的COOH末端基团或OH末端基团、NH2末端基团具有反应性的基团，例如优选使用缩水甘油基、噁唑啉基、碳二亚胺基、氮丙啶基、亚氨基、异氰酸酯基、马来酸酐基等。在本发明的卷曲弹力丝的制造方法即熔融纺丝在250℃以下的较低温度下成型，所以选择低温反应性优良的基团。上述反应性基团中优选使用缩水甘油基、噁唑啉基、碳二亚胺基、酸酐基(由马来酸酐生成的基团(有时也称为马来酸酐基)等)，特别优选使用缩水甘油基、碳二亚胺基。只要具有二个以上上述反应性基团，即可满足作为相溶化剂的作用。而如果一分子中具有大于20个的反应性基团，则存在纺丝时粘度过度增大，拉丝性降低的倾向，所以一分子中的活性氢反应性基团的个数优选为2个以上、20个以下。更优选为10个以下，进一步优选为3个以下。一分子中反应性基团的种类可以包括多种。上述具有2个以上活性氢反应性基团的化合物如果是重均分子量为250～30,000分子量的化合物，则熔融成型时的耐热性、分散性优良，故优选。较优选为250～20,000。
作为具有上述反应性基团的化合物，如果是在聚合物的主链上接枝共聚具有反应性基团的侧链的共聚物，则可以在1分子中导入多个官能团，并且通常情况下熔点等热性质也变得稳定，故优选。成为接枝该反应性基团的主链的聚合物可以任意选择，从合成的难易方面考虑，可以适当选择聚酯类聚合物，聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸烷基酯等丙烯酸酯类聚合物，聚苯乙烯类聚合物，聚烯烃类聚合物等。
在本发明中可以使用的成分C中，作为具有缩水甘油基的化合物，例如可以举出以具有缩水甘油基的化合物为单体的聚合物、在成为主链的聚合物上接枝共聚缩水甘油基得到的化合物、以及聚醚单元末端具有缩水甘油基的化合物。作为上述具有缩水甘油基的单体，可以举出丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。另外，除上述单体之外，还可以共聚丙烯酸长链烷基酯等来控制缩水甘油基的反应性。如果以具有缩水甘油基的化合物为单体的聚合物或成为主链的聚合物的平均分子量为250～30,000的范围，则能够抑制高浓度添加时熔融粘度的上升，故优选。较优选重均分子量为250～20,000的范围。除此之外，三嗪环上具有二个以上缩水甘油基单元的化合物耐热性高，故也优选。例如，优选使用异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、单烯丙基二缩水甘油基异氰脲酸酯(MADGIC)等。
另外，对于噁唑啉基、碳二亚胺基、氮丙啶基、亚氨基、异氰酸酯基、马来酸酐基也同样。其中具有碳二亚胺基的化合物具有极优良的低温反应性，故较优选。例如，作为碳二亚胺化合物的例子，可以举出二苯基碳二亚胺、二环己基碳二亚胺、二-2，6-二甲基苯基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺、二(十八烷基)碳二亚胺、二-邻甲苯甲酰基碳二亚胺、二-对甲苯甲酰基碳二亚胺、二-对硝基苯基碳二亚胺、二-对氨基苯基碳二亚胺、二-对羟基苯基碳二亚胺、二-对氯苯基碳二亚胺、二-邻氯苯基碳二亚胺、二-3，4-二氯苯基碳二亚胺、二-2，5-二氯苯基碳二亚胺、对苯-二-邻甲苯甲酰基碳二亚胺、对苯-二-二环己基碳二亚胺、对苯-二-二-对氯苯基碳二亚胺、2，6，2’，6’-四异丙基二苯基碳二亚胺、六亚甲基-二-环己基碳二亚胺、亚乙基-二苯基碳二亚胺、亚乙基-二环己基碳二亚胺、N，N’-二-邻甲苯甲酰基碳二亚胺、N，N’-二苯基碳二亚胺、N，N’-二(十八烷基)碳二亚胺、N，N’-二-2，6-二甲基苯基碳二亚胺、N-甲苯甲酰基-N’-环己基碳二亚胺、N，N’-二-2，6-二异丙基苯基碳二亚胺、N，N’-二-2，6-二-叔丁基苯基碳二亚胺、N-甲苯甲酰基-N’-苯基碳二亚胺、N，N’-二-对硝基苯基碳二亚胺、N，N’-二-对氨基苯基碳二亚胺、N，N’-二-对羟基苯基碳二亚胺、N，N’-二环己基碳二亚胺、N，N’-二-对甲苯甲酰基碳二亚胺、N，N’-苄基碳二亚胺、N-十八烷基-N’-苯基碳二亚胺、N-苄基-N’-苯基碳二亚胺、N-十八烷基-N’-甲苯基碳二亚胺、N-环己基-N’-甲苯基碳二亚胺、N-苯基-N’-甲苯基碳二亚胺、N-苄基-N’-甲苯基碳二亚胺、N，N’-二-邻乙基苯基碳二亚胺、N，N’-二-对乙基苯基碳二亚胺、N，N’-二-邻异丙基苯基碳二亚胺、N，N’-二-对异丙基苯基碳二亚胺、N，N’-二-邻异丁基苯基碳二亚胺、N，N’-二-对异丁基苯基碳二亚胺、N，N’-二-2，6-二乙基苯基碳二亚胺、N，N’-二-2-乙基-6-异丙基苯基碳二亚胺、N，N’-二-2-异丁基-6-异丙基苯基碳二亚胺、N，N’-二-2，4，6-三甲基苯基碳二亚胺、N，N’-二-2，4，6-三异丙基苯基碳二亚胺、N，N’-二-2，4，6-三-异丁基苯基碳二亚胺等单或二碳二亚胺化合物、聚(1，6-亚己基碳二亚胺)、聚(4，4-亚甲基二环己基碳二亚胺)、聚(1，3-亚环己基碳二亚胺)、聚(1，4-亚环己基碳二亚胺)、聚(4，4’-二苯甲烷碳二亚胺)、聚(3，3’-二甲基-4，4’-二苯甲烷碳二亚胺)、聚(萘碳二亚胺)、聚(对亚苯基碳二亚胺)、聚(间亚苯基碳二亚胺)、聚(甲苯基碳二亚胺)、聚(二异丙基碳二亚胺)、聚(甲基-二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三乙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三异丙基亚苯基碳二亚胺)等聚碳二亚胺等。其中优选N，N’-二-2，6-二异丙基苯基碳二亚胺、2，6，2’，6’-四异丙基二苯基碳二亚胺的聚合物。
二个以上的活性氢反应性基团可以是相同的反应性基团，也可以是不同的基团，为了控制反应性，优选为相同的反应性基团。
用作成分C的化合物除上述具有活性氢反应性基团的化合物之外，聚烷撑醚二醇能特异性地提高耐磨性，故优选。作为该化合物，例如可以举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等，其中，在耐热性、分散性、价格方面，优选分子量400～20,000的聚乙二醇。较优选分子量600～6,000的聚乙二醇。较优选将该化合物的两末端改性为缩水甘油基。还优选与上述具有二个以上活性氢反应性基团的化合物并用。
在制造本发明的合成纤维时，通常在200～250℃下熔融成型为纤维，所以要求用作成分C的化合物具有能耐受该温度的高耐热性。因此，优选通过热重(TG)测定得到的200℃时的热减量率为3％以下。如果热减量率超过3％，则有时出现以下问题：由于纺丝时热分解物渗出，污染纺丝喷嘴和纺丝装置，降低纺丝性，同时存在热分解气体发烟使操作环境恶化的倾向。较优选热减量率为2％以下，进一步优选为1％以下。需要说明的是，200℃热减量率是利用热重(TG)测定，在氮气氛下从常温(10～30℃)以10℃/分钟的速度升温至300℃，求出200℃时的减量率而得到的。
成分C的添加量可以根据每单位重量所用化合物的反应性基团的当量、熔融时的分散性和反应性、岛成分的畴大小、成分A和成分B的混合比适当确定。从抑制界面剥离方面考虑，优选相对于成分A、成分B及成分C的总量(100重量％)，成分C的添加量为0.005重量％以上。较优选为0.02重量％以上，进一步优选为0.1重量％以上。如果成分C的添加量过少，则有时向两成分间的界面扩散，反应量少，提高界面粘接性的效果有限。另一方面，为了使成分C在不妨碍成为纤维基材的成分A及成分B的特性、纺丝性的前提下发挥性能，优选成分C的添加量为5重量％以下，较优选为3重量％以下。进一步优选为1重量％以下。
通过如上所述添加成分C，能够封闭脂肪族聚酯的末端羧基，提高脂肪族聚酯的耐水解性。具有自催化作用的末端羧基优选为低浓度，脂肪族聚酯中总的末端羧基浓度优选为15当量/ton以下，较优选为10当量/ton以下，进一步优选为0～7当量/ton。
进而，为了促进具有上述反应性基团的化合物的反应，如果添加羧酸金属盐催化剂、特别是金属为碱金属、碱土类金属的羧酸金属盐催化剂，能够提高反应效率，故优选。其中，优选使用乳酸钠、乳酸钙、乳酸镁等基于乳酸而形成的催化剂。除此之外，为了防止添加催化剂引起的树脂耐热性降低，也可以单独使用或并用硬脂酸金属盐等分子量较大的催化剂。另外，从控制分散性、反应性方面考虑，该催化剂的添加量相对于合成纤维优选为5～2000ppm。较优选为10～1000ppm，进一步优选为20～500ppm。
本发明的卷曲弹力丝中优选含有选自滑石、山梨糖醇衍生物、磷酸酯金属盐、碱性无机铝化合物、三聚氰胺化合物盐中的至少一种结晶成核剂。该结晶成核剂主要是针对脂肪族聚酯树脂(A)中的聚乳酸有效性高的结晶成核剂。通过添加该结晶成核剂，能形成卷曲难以展开的牢固性优良的卷曲弹力丝。
用作结晶成核剂的滑石在保持纤维的力学特性的同时具有高结晶化特性，优选滑石的平均粒径D50为5μm以下，且粒径为10μm以上的滑石相对于滑石总量为0～4.5体积％以下。通过使滑石的平均粒径D50为5μm以下，能通过增大比表面积而飞跃性地提高作为结晶成核剂的效果。因此，滑石的粒径优选为4μm以下，较优选为3μm以下。最优选为1.5μm以下。需要说明的是，滑石的平均粒径D50的下限没有特别限定，但粒径越小凝集性越高，在聚合物中的分散性变差，所以优选为0.2μm以上。优选粒径为10μm以上的滑石相对于滑石总量为4.5体积％以下。如果含有粗大滑石，则不仅纺丝性下降，纤维的力学特性也存在下降的倾向。因此，粒径大于10μm的滑石的含量相对于滑石总量较优选为0～3体积％，进一步优选为0～2体积％，最优选为0体积％。
需要说明的是，上述(1)及(2)项中记载的滑石的粒径是由利用(株)岛津制作所制SALD-2000J、通过激光衍射法测定的粒度分布求得的值。
作为优选用作结晶成核剂的山梨糖醇衍生物，包括二亚苄基山梨糖醇、二(对甲基亚苄基)山梨糖醇、二(对乙基亚苄基)山梨糖醇、二(对氯亚苄基)山梨糖醇、二(对溴亚苄基)山梨糖醇以及化学修饰上述山梨糖醇衍生物得到的山梨糖醇衍生物。
作为磷酸酯金属盐或碱性无机铝化合物，优选使用特开2003-192883号公报中记载的化合物。
作为三聚氰胺化合物，可以使用三聚氰胺、三聚氰胺的氨基的氢被烷基、链烯基、苯基取代得到的取代三聚氰胺化合物(特开平9-143238号公报)、三聚氰胺的氨基的氢被羟基烷基、羟基烷基(氧杂烷基)n基、氨基烷基取代得到的取代三聚氰胺化合物(特开平5-202157号公报)、蜜白胺、蜜勒胺、三聚二氰胺(mellon)、1，1-二甲基环己烷-3，5-二酮(methone)等三聚氰胺的脱氨缩合物、苯胍胺、乙酰胍胺等胍胺类等。作为三聚氰胺化合物盐，可以举出有机酸盐或无机酸盐。作为有机酸盐，可以举出异氰脲酸盐、甲酸、乙酸、乙二酸、丙二酸、乳酸、柠檬酸等羧酸盐、苯甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等芳香族羧酸盐等。上述有机酸盐可以单独使用1种，或者混合使用2种以上。上述有机酸盐中最优选三聚氰胺异氰脲酸盐。三聚氰胺异氰脲酸盐可以使用用二氧化硅、氧化铝、氧化锑等金属氧化物溶胶进行表面处理得到的物质(特开平7-224049号公报)、用聚乙烯醇或纤维素醚类进行表面处理得到的物质(特开平5-310716号公报)、用HLB1～8非离子型表面活性剂进行表面处理得到的物质(特开平6-157820号公报)。三聚氰胺化合物和有机酸的摩尔比没有特别限定，优选盐化合物中不含有未形成盐的游离三聚氰胺化合物或有机酸。三聚氰胺化合物的有机酸盐的制备方法没有特别限定，通常情况下可以使三聚氰胺化合物和有机酸在水中混合反应，然后过滤或蒸馏除去水，通过干燥制成结晶性粉末而得到。作为无机酸盐，可以举出盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、焦硫酸盐、甲磺酸、乙磺酸等烷基磺酸盐，对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸等烷基苯磺酸盐，氨基磺酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐、多磷酸盐、膦酸盐、苯基膦酸盐、烷基膦酸盐、亚磷酸盐、硼酸盐、钨酸盐等。上述无机酸盐中优选多磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺·蜜白胺·蜜勒胺复盐、对甲苯磺酸盐。三聚氰胺化合物和无机酸的摩尔比没有特别限定，优选盐化合物中不含有未形成盐的游离三聚氰胺化合物或无机酸。三聚氰胺化合物的无机酸盐的制备方法没有特别限定，通常情况下，可以使三聚氰胺化合物和无机酸在水中混合反应，然后过滤或蒸馏除去水，通过干燥制成结晶性粉末而得到。焦磷酸盐或多磷酸盐的制备方法例如记载于美国专利第3,920,796号说明书、特开平10-81691号公报、特开平10-306081号公报等中。
结晶成核剂的添加量与纤维的力学特性呈反比关系，所以，相对于脂肪族聚酯(A)优选添加量为0.01～2重量％。如果添加量为0.01重量％以上，则从气流喷射填塞装置出来后，在冷却工序中脂肪族聚酯迅速结晶化，所以能形成卷曲牢固度优良的卷曲弹力丝。另外，通过使添加量为2重量％以下，能够在抑制力学特性下降的同时形成卷曲牢固度优良的卷曲弹力丝。结晶成核剂的添加量较优选为0.05～1.5重量％，进一步优选为0.2～1重量％。
为了提高耐光牢固性，优选在本发明的卷曲弹力丝中添加Cu盐、K盐、Mn盐、Cr盐、鞣酸等。特别是CuI、KI，对提高聚酰胺树脂的耐光性有效。添加的化合物可以为1种，或者多种并用。相对于热塑性聚酰胺树脂(B)，上述化合物的添加量可以为0.001～0.5重量％，较优选为0.005～0.2重量％，进一步优选为0.01～0.1重量％。
优选在本发明的卷曲弹力丝的纤维表面形成纤维轴向延伸的条纹状沟。如图2所示，该条纹状沟是存在于纤维表面的凹状沟，大致与纤维轴向平行地(相对于纤维轴呈10°以内的角度)延伸。利用该条纹状沟适度散射·吸收入射到纤维表面的沟中的光，能够赋予润泽的审美性高的光泽。为了有效地产生散射，该条纹状沟的宽度优选为0.01μm～1μm，较优选为0.05μm～0.9μm，进一步优选为0.08μm～0.8μm。该条纹状沟的纵横比(条纹状沟的长轴长度/条纹状沟的宽度)大约在3～50的范围时，能够在不损害耐磨性的情况下赋予良好的光泽感。可以利用电子显微镜(SEM)观察到条纹状沟。在SEM像中，由通常放大5,000倍、根据需要放大1,000～10,000倍的照片，将条纹状沟的宽度的最大值定义为该条纹状沟的宽度，测定10个条纹状沟的宽度，将其平均值作为本发明的条纹状沟的宽度。针对上述10个条纹状沟，用直线连接条纹状沟的两端，将该直线距离作为条纹状沟的长轴长度，求出各条纹状沟的纵横比(参见图3)。通过使该条纹状沟的数量在SEM像中10μm×10μm的范围内具有1个～500个，能不损害耐磨性，并呈现良好的光泽，故优选。较优选为3～40个，进一步优选为5～30个。
为了保持较高的工序加工性和产品的力学强度，优选本发明的卷曲弹力丝的强度为1cN/dtex以上，较优选为1.5cN/dtex以上。进一步优选为2cN/dtex以上，特别优选为3cN/dtex以上。具有上述强度的气流喷射法填塞卷曲弹力丝(以下称为“BCF丝”)可以利用后述的熔融纺丝·拉伸·膨松法制造。断裂伸度为15～70％时，制成纤维制品时的工序加工性良好，故优选。较优选为20～65％，进一步优选为30～55％。具有上述伸度的卷曲弹力丝可以利用后述的熔融纺丝·拉伸·膨松法制造。此时，从制成具有上述范围的断裂伸度的高性能卷曲弹力丝的观点考虑，有时还优选使强度为4cN/dtex以下。
卷曲弹力丝的沸水收缩率为0～15％时，纤维及纤维制品的尺寸稳定性良好，故优选。较优选为0～12％，进一步优选为0～8％，最优选为0～3.5％。
现有的脂肪族聚酯和聚酰胺的聚合物混合体纤维由于聚合物间的表面张力，在熔融纺丝时，在喷出孔正下方发生直径为喷出孔径1.5～10倍的膨胀，称为巴勒斯效应(Barus effect)。因此，在纺丝的细化变形过程中容易发生粗细不均，有时发生断线或者条干不匀等质量问题。本发明的纤维如后所述，通过聚合物的种类、熔融粘度的最佳设计、喷丝头喷出线速度的控制、喷丝头正下方的冷却条件的最佳化、纺丝速度的控制，成功地减小巴勒斯效应，同时，即使发生巴勒斯效应引起的膨胀，也能够通过使拉伸流动区域尽可能靠近喷丝头表面，并且快速(缩短从喷出至细化变形结束的距离)拉伸，稳定地形成纤维。因此，丝条长轴方向的条干不匀也小。为了提高工序加工性、抑制染色后的染色不匀，优选本发明的卷曲弹力丝的条干不匀(乌斯特不匀(Uster unevenness)，U％，正态值(Normal value))为2％以下，较优选为1.5％以下。进一步优选为1％以下。
本发明的卷曲弹力丝优选为使用后述的气流喷射填塞装置得到的“BCF丝”(BCF：膨体连续长丝，bulked continuous filament)。所谓BCF丝，是利用加热流体(干燥空气等)的湍流效果使单纤维(filament)具有不规则的缠绕环状的卷曲形态，在日本纤维机械学会编集的《单纤维加工技术手册(下卷)》的第1章(25～39页)中对其形态进行了详细描述。下面利用图4及图5的纤维形状照片说明BCF丝形态的例子。图4是将本发明的BCF丝以复丝状态放置在黑色纸上进行观察而得到的照片，图5是将图4的复丝分成单纤维，放置在黑纸上进行观察而得到的照片。由图4可知，在不规则的方向上形成单纤维的环，具有2根以上单纤维互相缠绕的卷曲形态。由图5可知，单纤维具有的环的振幅、周期是不规则的。如上所述，BCF丝具有下述形态：单纤维分别在不规则的方向上弯曲成环状，环的振幅不规则，并且没有周期性，该单纤维之间互相缠绕。另外，BCF丝不具有过度弯曲部分，不仅膨松性(bulkiness)高，而且与假捻加工丝等比较，残留转矩(residual torque)小，由于具有上述特征，卷曲弹力丝或使用卷曲弹力丝形成的纤维制品被磨损时，外力容易分散至各单纤维，不易引起对抗外力的变形。
本发明的卷曲弹力丝优选沸水处理后的卷曲伸长率为3～30％，较优选为5～30％，进一步优选为8～30％，特别优选为12～30％。此处，沸水处理后的卷曲伸长率的测定如下进行。
从在环境温度25±5℃、相对湿度60±10％的气氛中放置20小时以上的卷装(卷曲弹力丝卷取鼓或线轴(bobbin))上松开卷曲弹力丝，将该卷曲弹力丝以无负荷状态在沸水中浸渍处理30分钟。处理后，在上述环境中风干1昼夜(约24小时)，将该卷曲弹力丝用作沸水处理后的卷曲弹力丝试样。对该试样施加1.8mg/dtex的初始负荷，经过30秒后，在试样长50cm(L1)处作标记。然后，施加90mg/dtex的测定负荷代替初始负荷，经过30秒后，测定试样长(L2)。并利用下式求出沸水处理后的卷曲伸长率(％)。
卷曲伸长率(％)＝[(L2-L1)/L1]×100。
如果上述卷曲弹力丝的沸水处理后的卷曲伸长率低于3％，则不能充分体现卷曲，缺乏膨松性，例如制成地毯等时，有时导致无丰满感。另一方面，难以制造沸水处理后的卷曲伸长率大于30％的卷曲弹力丝，如果使该卷曲伸长率提高到超过30％，则有时导致卷曲弹力丝的强度显著下降，或者导致卷曲不均或丝粗细不均等。
本发明的卷曲弹力丝在染色或膨松处理等用于制成布帛结构体的加工工序或制成制品后的长期使用中，卷曲不易展开，能够长期保持制品的外观，故优选。因此，作为卷曲牢固度指标的在2mg/dtex负荷下的沸水处理后的卷曲伸长率(以下称为“限制负荷下伸长率”)优选为2％以上。限制负荷下伸长率较优选为3％以上，进一步优选为5％以上。对上限没有特别限定，本发明的技术中，以高至15％左右为界限。需要说明的是，限制负荷下伸长率可以利用实施例中记载的方法进行测定。
构成本发明的卷曲弹力丝的聚合物混合体类合成纤维的截面形状可以从圆截面、中空截面、多孔中空截面、三叶形截面等多叶形截面、扁平截面、W截面、X截面及其他异形截面中自由选择，为了提高卷曲弹力丝的膨松性制成具有丰满感的纤维结构体，优选异形度(D1/D2)为1.2～7的异形截面。异形截面丝的异形度越高，越能形成具有丰满感的纤维结构体，而异形度过高时，纤维的弯曲刚性变高，柔软性下降，有时存在纤维发生断裂(原纤化)、光泽晃眼等问题。因此，异形度较优选在1.3～5.5的范围，进一步优选在1.5～3.5的范围。
作为本发明优选方案之一的由聚合物混合体类合成纤维构成的卷曲弹力丝的制造方法没有特别限定，例如，可以使用图6所示的直接纺丝·拉伸·卷曲加工装置，采用以下的方法进行制造。
即，上述脂肪族聚酯树脂(A)及热塑性聚酰胺树脂(B)的组合中，优选使成分A和成分B的混合比率(重量％)在5/95～55/45的范围，同时使熔融粘度之比(ηb/ηa)在0.1～2的范围。此时，在成分A的混合比率接近上述混合范围的下限、例如成分A的比率为5～15重量％时，熔融粘度之比可以高达0.8～2，但在成分A的混合比率接近上限、例如成分A的比率为45～55重量％时，必须使熔融粘度之比为0.1～0.3，即使热塑性聚酰胺树脂(成分B)的熔融粘度低至脂肪族聚酯树脂(成分A)的1/10～3/10。这是因为本发明的由聚合物混合体纤维构成的卷曲弹力丝的形态是脂肪族聚酯树脂(A)形成岛成分的海岛结构丝。需要说明的是，在上述范围中，如果成分A的比率在15～45重量％的范围，则可以通过将熔融粘度之比设定在0.2～1的范围而使脂肪族聚酯为岛成分。需要说明的是，计算上述熔融粘度之比(ηb/ηa)时的熔融粘度η使用在与纺丝温度相同的温度下、以剪切速度1216sec-1测定的值。
接下来，利用上述聚合物特性及混合比率的组合，使用双轴混炼机等进行颗粒化，或者在混炼之后进行熔融纺丝，将聚合物混合体纤维化。相溶化剂(成分C)的添加可以在混炼成分A和成分B时添加，关于添加方法，可以直接将相溶化剂供给到混炼机，也可以与成分A、成分B同时混炼，预先制成含有高浓度成分C的母粒(master pellet)，将该母粒与成分A及成分B的颗粒混合，供给到双轴混炼机。需要说明的是，预先母粒化时，尽可能抑制相溶化剂的反应是很重要的，所以，优选利用能降低成型温度的成分A制成母粒。尽可能抑制相溶化剂的反应的理由是为了极力防止该相溶化剂在反应体系中反应性基团偏于一方成分进行反应。
优选在熔融挤出中，混炼时的套筒(jacket)温度以热塑性聚酰胺(成分B)的熔点(以下称为Tmb)为基准，在Tmb+3℃～Tmb+30℃下进行，剪切速度为300～9800sec-1。通过使套筒温度及剪切速度在上述范围内，可以在制成纤维时，获得本发明的畴直径，同时形成未着色的聚合物混合体纤维。如果套筒温度超过上述范围，或者剪切速度超过10000sec-1，发生剪切发热，则有时聚合物着色导致所得的卷曲弹力丝的用途受到限制。
同样，为了不破坏上述海岛结构且能够防止着色，优选纺丝温度尽可能低，优选设定为Tmb+3℃～Tmb+40℃。较优选纺丝温度为Tmb+3℃～Tmb+30℃，进一步优选为Tmb+3℃～Tmb+20℃。
为了抑制岛畴在纺丝组件内再凝集，进而控制畴直径，可以安装高目数的滤层(#100～#200)或多孔金属、过滤径小的无纺布过滤器(过滤径5μm～30μm)、组件内混合器(blend mixer)(静态混合器或高混合器(high mixer))。特别是在即将从喷丝头喷出前，利用过滤径20μm以下的无纺布过滤器，使其再分散，这对控制畴直径是极有效的，故优选。
进而，脂肪族聚酯和聚酰胺的聚合物混合物为不相溶体系，熔融体在弹性项中显示强性能，存在由巴勒斯效应引起的膨胀变大的倾向。因此，为了抑制由巴勒斯效应引起的丝条膨胀，并同时使其稳定地进行伸长·细化，提高纺丝状态，优选喷丝头喷出孔的喷出线速度为0.02～0.4m/秒，较优选为0.03～0.3m/秒，进一步优选为0.04～0.2m/秒。增大喷出孔深度对抑制巴勒斯效应也有效。此处，喷出孔深度如图7(a)所示，是指从导入孔下端至喷出面的长度。另外，圆孔时的喷出孔深度如图7(b)所示，是指从收拢部下端至喷出面的长度。喷出孔深度优选为0.3～5mm，较优选为0.4～5mm，进一步优选为0.5～5mm。
喷出丝条时，必须使拉伸流动区域尽可能靠近喷丝头表面，并且快速(缩短从喷出后至细化变形结束的距离)喷丝。因此，喷出丝条的冷却开始点更靠近喷丝头表面较为理想，优选在喷丝头表面的实质垂直下方0.01～0.15m的位置开始冷却。需要说明的是，如放大了纺丝部的图8所示，从冷却风吹出面的上端水平地划出线a，从喷丝头表面向下划出垂线b，线a和线b的交点c即为实质垂直下方的冷却开始点，垂线b上从喷丝头表面d至c的距离cd优选为0.01～0.15m。冷却开始点较优选为喷丝头表面的实质垂直下方0.01～0.12m，进一步优选为喷丝头表面的实质垂直下方0.01～0.08m。
上述冷却方法可以是从单方向进行冷却的单流型甬道(uniflowtype chimney)，也可以是从丝条的内侧向外侧或从丝条的外侧向内侧吹冷却风的环状甬道，但从能够均匀且快速冷却的方面考虑，优选从丝条的内侧到外侧进行冷却的环状甬道。此时，优选从实质垂直于复丝的方向向复丝吹气体进行冷却。此处所谓的实质垂直的方向如图8所示，是指冷却风的流线相对于线b大致垂直(倾斜70～110°)。需要说明的是，用作冷却风的气体没有特别限定，优选使用常温下稳定(反应性极低)的氩、氦等稀有气体、氮气或空气，其中特别优选使用能够廉价供给的氮气或空气。
此时的冷却风的速度优选为0.3～1m/秒，较优选为0.4～0.8m/秒。为了快速冷却丝条，冷却风的温度优选为低温，同时考虑到空调的成本，实际控制在15～25℃较为理想。如上所述，通过特定聚合物的组合，能形成本发明的海岛结构，另外，通过控制纺丝温度，可以在不损坏海岛结构的情况下使其喷出，并且通过控制喷丝头喷出孔的喷出线速度、冷却方法及其条件，能够首次稳定地纺出并导出本发明的聚合物混合体纤维。另外，纺出的复丝被公知的纺丝整理剂(finishing agent)被覆，此时的附着量相对于丝线以纯油分计为0.3～3重量％(油剂成分∶水或低粘度矿物油＝10∶90时，相对于丝线，乳液为3～30重量％)。
以纺丝速度500～5000m/分钟导出，或暂时卷曲，或继续进行拉伸·膨松整理。但是，聚合物混合体类合成纤维如果以未拉伸的状态放置，则容易发生取向松弛，如果在未拉伸卷装之间存在至拉伸·膨松整理的时间差，则容易发生纤维的强伸度特性或热收缩特性、卷曲伸长率的不均。因此，在1工序中优选采用进行至纺丝、拉伸、膨松整理的直接纺丝拉伸膨松整理法。
拉伸可以进行1段或2、3段拉伸，在要求2cN/dtex以上的高强度时，优选进行2段以上的拉伸。图6是纺丝后连续进行2段拉伸·卷曲加工的装置简图，此种情况下，使1FR以500～5000m/分钟导出，同时将1FR加热至50～100℃左右，在1FR(单热辊)～1DR(串联辊)之间进行第1段拉伸，然后在1DR～2DR(串联辊)间进行第2段的拉伸。此时，使进行第2段的拉伸时的拉伸温度(图6的1DR温度)至少高于1FR 20℃以上，对于提高工序稳定性是很重要的。因此，当1FR温度为50～100℃时，1DR温度可以在70～130℃的范围，且设定为1FR温度+20℃以上。调整1FR～拉伸后的最终拉伸辊(图6中的2DR)间的倍率，使在最终拉伸辊出口取样得到的拉伸丝的断裂伸度为15～65％。优选为20～60％。此处，作为使断裂伸度为上述范围的方法，可以举出以下方法：预先用PLC(可编程调节器(programmable controller))记录聚合物的喷出量、纺丝速度、及各辊之间的拉伸倍率与最终拉伸辊出口取样得到的拉伸丝的断裂伸度的关系，自动调整拉伸倍率；或者在最终拉伸辊出口对拉伸丝取样，取样得到的拉伸丝的断裂伸度低于上述范围时，将拉伸倍率设定为较低，断裂伸度高时，将拉伸倍率设定为较高，从而对断裂伸度进行调整，由此确定拉伸倍率使该拉伸丝的断裂伸度调整至15～65％的范围。
通过设定上述拉伸温度及拉伸倍率，工序稳定性高，且能够形成高强度、条干不匀(乌斯特不匀U％)小的拉伸丝。另外，如果使最终拉伸辊温度为以脂肪族聚酯树脂(成分A)的熔点(以下称为Tma)为基准的Tma-30℃～Tma+30℃，进行热定型，能够得到具有所希望热收缩率的拉伸丝。通过如上所述地设定为高温，并在后面的工序中进行高温膨松整理，能够在卷曲弹力丝纤维表面形成微细的条纹状沟。结果能赋予制品润泽的审美性高的光泽。膨松整理时使用气流喷射填塞装置，并在该装置的喷嘴温度高于最终拉伸辊温度5～100℃的温度下进行卷曲加工。
需要说明的是，气流喷射填塞装置在日本纤维机械学会编集的《单纤维加工技术手册(下卷)》的第1章(25～39页)中进行了详细记载。即，该装置为广泛应用于制造BCF地毯用卷曲弹力丝的卷曲加工装置，是一种利用空气喷射的湍流效果，对单纤维赋予不规则的缠绕环状的膨松性的装置。作为装置的例子，在上述单纤维加工技术手册中图1·16～1·30中记载了几种装置形态，可以根据复丝的纤度、构成单纤维的纤度或异形度、丝的刚性等适当选择。
此处，要降低沸水处理后的卷曲伸长率时，可以降低该喷嘴温度，要提高卷曲伸长率时，可以提高喷嘴温度。但是，该喷嘴温度如果设定为高于Tmb，则工序加工性急剧恶化，所以喷嘴温度的上限为Tmb+10℃。导入喷嘴的加热流体可以使用干燥空气或干燥氮气、含有水蒸气的空气等，没有特别限定，从热效率、经营成本方面考虑，优选使用含有水蒸气的加热空气。
通过气流喷射填塞装置赋予了三维卷曲的丝条继续接触冷却鼓，骤冷，固定卷曲结构。然后，对卷曲弹力丝条施加适当的张力，提高卷曲的均一性，并以低于最终拉伸辊的线速度10～30％的速度卷取，形成卷装。此时，调整最终拉伸辊(图6中的2DR)～卷取机之间的松弛率，使卷曲弹力丝不受到过度张力，并使卷取张力在0.05～0.12cN/dtex的范围，对于卷曲伸长率高的卷曲弹力丝，以松弛率20～30％卷取，对于卷曲伸长率低的卷曲弹力丝，以松弛率10～20％卷取。
接下来，对另一个优选方案即“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)构成的芯鞘型复合纤维”进行说明。
为了能够在间断施加高外力的地毯用途中广泛使用，并抑制复合界面的剥离，芯鞘型复合纤维必须具有特定的纤维结构。
本发明人等对芯鞘型复合纤维中芯鞘界面的剥离现象进行了深入研究，结果发现为了提高卷曲弹力丝的耐剥离性，通过芯成分、鞘成分各自的非晶相取向度低、且芯成分、鞘成分各自的结晶度高，即芯成分、鞘成分各成分中具有结晶相和无取向非晶相二相结构，能够显著提高耐剥离性。首先，对卷曲弹力丝的耐剥离性容易降低的原因进行了研究，结果发现与芯鞘界面邻接的芯成分和鞘成分的分子取向与界面以外的区域相比，容易变高。由于与芯鞘界面邻接的各成分的分子取向高，芯鞘界面容易存在残留应力，如果施加外力，则由于该外力，应力被释放，同时界面剥离延伸。
针对与芯鞘型复合纤维的芯鞘界面邻接的芯成分和鞘成分的分子取向高于其他区域的原因，还没有确定，但推测是由于在卷曲加工中，芯、鞘各成分热收缩时，对芯鞘界面施加了过度变形。也就是说，纤维的热收缩是由芯成分、鞘成分各自中的非晶相分子取向松弛而引起的，此时，由芯成分与鞘成分彼此不同的成分形成的芯鞘型复合纤维的情况下，两成分的热收缩特性具有差异。对于各成分而言，由于该热收缩特性差异的存在，本身的热收缩被其他成分抑制或者促进。推测在两种成分之间传递热收缩时，与芯鞘界面邻接的芯成分和鞘成分的分子链受到过度变形，结果分子取向不能充分松弛，导致取向残留在不稳定的状态。上述不稳定取向状态的分子链利用能使取向松弛的分子运动，在芯鞘界面产生残留应力。并且，如果施加外力，则由于该外力，应力被释放，同时界面剥离发生延伸。
在假捻加工丝或机械卷曲弹力丝等卷曲弹力丝中，上述与芯鞘界面邻接的芯成分和鞘成分的分子取向容易变高，在芯鞘界面产生残留应力，有时界面容易剥离。另一方面，发现以使用芯鞘型复合纤维形成的复丝作为BCF丝时，与上述其他加工不同，大幅度抑制芯鞘界面残留应力的发生，容易得到难以引起界面剥离的内部结构。其理由还不明确，但推测在利用气流喷射法填塞的卷曲加工中，利用加热流体的湍流效果，能够将各单纤维的芯成分和鞘成分在短时间内均匀地加热至热塑性聚酰胺树脂(B)的熔点(Tmb)附近，同时使其在无张力的状态下热收缩，并立即用冷却辊骤冷，由此能够使在与芯鞘界面邻接的区域中非晶相分子取向充分松弛，从而难以残留由各成分的热收缩特性差异引起的经历。
在染色等高级加工工序或制品使用时的经时变化中，在与芯鞘界面邻接的芯成分、鞘成分的取向状态不稳定的分子链取向松弛时也在芯鞘界面蓄积残留应力。特别是使用脂肪族聚酯(A)作为芯成分，暴露于热中时，由于经时变化非晶相分子取向更容易松弛。因此，在芯鞘界面容易产生残留应力，界面容易剥离。即，卷曲弹力丝的芯成分、鞘成分各自的非晶相分子取向越低，耐剥离性越优良，故优选。而且，芯成分、鞘成分中存在的结晶相越多，则非晶相分子链的松弛运动越被限制，所以耐剥离性变得优良，较为理想。
卷曲弹力丝的纤维结构与卷曲弹力丝的物性密切相关，本发明的由芯鞘型复合纤维构成的卷曲弹力丝是通过设定为特定的强度、沸收(沸水收缩率)、单纤维纤度而得到的。
存在纤维内部的非晶相取向度越高卷曲弹力丝的强度越高的倾向。如果是通常的由单一成分构成的卷曲弹力丝，则从工序加工性和制品使用时的耐久性方面考虑，优选强度越高越好，但本发明的使用芯鞘型复合纤维形成的卷曲弹力丝由于非晶相取向度越低耐剥离性越优良，所以优选强度为3cN/dtex以下。通过使本发明的卷曲弹力丝的强度为3cN/dtex以下，使纤维内部的非晶相取向度足够低，在芯鞘界面难以产生残留应力，形成耐剥离性优良的卷曲弹力丝，故优选。从得到耐剥离性更优良的卷曲弹力丝的方面考虑，优选强度为2.8cN/dtex以下，较优选为2.6cN/dtex以下，进一步优选为2.4cN/dtex以下。而如果强度过低，则有时纺丝性、高级加工工序加工性或制品的耐久性差。因此，强度必须为1.5cN/dtex以上，优选为1.7cN/dtex以上，较优选为1.9cN/dtex以上，进一步优选为2.1cN/dtex以上。需要说明的是，可以利用实施例中所示的方法测定强度。
通过沸水处理，非晶相分子取向被松弛，纤维收缩。并且，此时存在于纤维中的结晶相作为束缚点发挥作用，抑制非晶相的松弛。也就是说，卷曲弹力丝纤维内部的非晶相取向度越低、结晶度越高，则沸水收缩率(以下称为“沸收”)越低。即，由于沸收越低，纤维内部的非晶相取向度低，并且结晶度高，故本发明的卷曲弹力丝在芯鞘界面难以产生残留应力，耐剥离性优良，较为理性。
可以利用实施例中所示的方法测定沸收，通过在游离状态下测定卷曲弹力丝在沸水处理前后丝的长度变化，能够计算出沸收。本发明的卷曲弹力丝优选沸收为6％以下。从形成耐剥离性更优良的卷曲弹力丝的观点考虑，优选沸收为5％以下，进一步优选为4％以下，特别优选为3％以下。沸收越低越理想，最优选为0～2％。理想的沸收可以是0％。
本发明的芯鞘型复合纤维优选单纤维纤度为5～40dtex。通过使单纤维纤度为40dtex以下，能够在卷曲加工工序中迅速加热纤维，并使单纤维的横截面内均匀地被加热，所以，与芯鞘界面邻接的芯成分、鞘成分的分子链难以受到过度变形，从而芯鞘界面难以产生残留应力。即，耐剥离性优良。同时，由于容易引起结晶化，所以纤维结构被固定，即使在染色工序后或经时变化后，也能够长期维持耐剥离性，故优选。从形成非晶相分子取向低且结晶度高、即耐剥离性优良的卷曲弹力丝方面考虑，单纤维纤度越细越理想，优选纤度为38dtex以下，较优选为35dtex以下，进一步优选为33dtex以下，特别优选为30dtex以下。但是，如果单纤维纤度过细，虽然卷曲处理时容易形成结晶相和不规则的非晶相二相结构，但是由于在后面的展开卷曲的工序中施加的拉伸张力、卷取卷曲弹力丝的工序中施加的卷取张力或在高级加工工序中施加的张力，卷曲弹力丝再次被拉伸，从而在芯鞘界面容易产生过度变形。因此，单纤维纤度优选为5dtex以上。较优选为6dtex以上，进一步优选为8dtex以上。本发明中，如上所述，通过使强度为1.5～3cN/dtex、单纤维纤度为5～40dtex、沸收为6％以下，能首次解决由芯鞘型复合纤维构成的卷曲弹力丝中存在的不可避免的剥离问题，所述芯鞘型复合纤维的芯成分由脂肪族聚酯树脂(A)构成、鞘成分由热塑性聚酰胺树脂(B)构成。
本发明的芯鞘型复合纤维的芯成分由脂肪族聚酯树脂(A)(以下也称为“成分A”)、或脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)(以下也称为“成分B”)的聚合物混合体钩成。本发明中优选上述二成分构成芯成分的90重量％以上，较优选为93重量％以上，进一步优选为95重量％以上。
在本发明的芯鞘型复合纤维中，通过使芯成分中形成脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)的聚合物混合体，能够通过成分A及成分B相互进入得到的所谓海岛或海海结构，抑制鞘成分和芯成分的芯鞘界面的剥离，并形成耐磨性足够高的纤维，故优选。另外，芯成分中使用的成分B和鞘成分中使用的成分B可以相同，也可以不同。芯鞘型复合纤维的成分A的含量即使为20重量％以上，也能得到耐磨性、耐热性高的纤维。
此处，构成芯成分的热塑性聚酰胺树脂(B)优选形成海。另外，为了提高芯成分的聚合物混合体中的脂肪族聚酯树脂(A)的比率，使熔融纺丝时的脂肪族聚酯(A)的熔融粘度高于热塑性聚酰胺(B)是很重要的。
构成本发明的芯鞘型复合纤维的芯成分的成分A和成分B的混合比率(重量比)优选为成分A/成分B＝95/5～20/80。通过使芯成分中含有成分B、至少在一部分芯鞘界面中存在成分B，能够提高芯鞘界面的粘接性，抑制界面剥离，故优选。芯鞘型复合纤维的情况下，如果芯鞘界面发生剥离，则容易原纤化。一旦开始原纤化，纤维的磨损速度急剧加快。因此，为了提高纤维的耐磨性，使芯鞘界面不发生剥离是很重要的。芯成分中含有的成分B越多，越容易形成本发明优选的后述的聚合物混合体结构(a)或(c)的结构，纤维的耐磨性优良，故优选。因此，优选芯成分中的成分B的混合比率高。但是，由于本发明的芯鞘型复合纤维是兼具降低环境负荷的性能的材料，所以优选尽可能含有大量的来源于植物的成分A，即优选降低成分B的比率。为了满足下述两方面，即提高芯鞘界面的粘接性使耐磨性优良，并且是一种环境负荷低的材料，较优选成分A/成分B为80/20～25/75，进一步优选为70/30～30/70，特别优选为60/40～35/65。
本发明的芯成分中成分A/成分B的混合比率(重量比)可以由供给于熔融纺丝时的成分A和成分B的重量比率计算得到。但在制造时成分A和成分B的混合比率(重量比)不明的情况下，可以用下述式简化计算得到。即，本发明的芯鞘型复合纤维的芯成分有时包括成分A、成分B和其他少量成分，即使在这种情况下，也可以视为芯成分实质上仅由成分A和成分B二成分构成，从而计算出成分A/成分B的混合比率(重量比)。首先，利用透射电子显微镜(TEM)以4万倍观察芯鞘型复合纤维横截面切片，求出构成芯成分的成分A的总面积(Aa)和成分B的总面积(Ab)。成分A的比重为1.26、成分B的比重为1.14，利用下述式计算。
成分A/成分B＝(Aa×1.26)/(Ab×1.14)。
另外，难以判断横截面中鞘成分和芯成分的边界线时，在横截面中，以与外切存在于最外层的成分A、且仅内部含有成分A的纤维横截面相似的图形为边界线，判断鞘成分和芯成分。
作为芯成分的单纤维横截面中的聚合物混合体结构，可以举出下述(a)～(c)，在任意一种聚合物混合体结构中，均利用芯成分中的成分B和鞘成分的成分B之间的相互作用效果，表现良好的耐磨性。但从形成芯成分的成分B和鞘成分的成分B形成连续相、耐磨性极其优良的纤维的观点来看，其中优选芯成分的聚合物混合体结构为(a)或(c)，特别优选为(a)。
(a)成分A为岛成分、成分B为海成分(海岛结构)
(b)成分B为岛成分、成分A为海成分(海岛结构)
(c)成分A和成分B都为海成分(海海结构)。
此处，利用图1的TEM照片说明构成本发明的芯成分的优选的聚合物混合体结构(a)即“成分A为岛成分、成分B为海成分的海岛结构”。图1中被染色的成分表示热塑性聚酰胺树脂(B)，未被染色的成分表示脂肪族聚酯树脂(A)。如图1所示，通过为连续区域的成分B将成分A分离为多个略圆形的区域，将该结构定义为(a)成分A为岛成分、成分B为海成分的海岛结构。需要说明的是，在作为岛成分的成分A的内部成分B以岛成分(呈略圆形)存在，即所谓的海岛湖结构也包括在本发明的海岛结构中。聚合物混合体结构(b)即“成分A为海成分、成分B为岛成分的海岛结构”是通过为连续区域的成分A将成分B分割成多个略圆形区域的结构。另外，将本发明的聚合物混合体结构(c)即“成分A、成分B都为海成分的海海结构”定义为成分A、成分B都不呈略圆形，无法判断岛成分和海成分的结构。
芯成分的聚合物混合体结构与上述成分A和成分B的混合比率(重量比)、后述的成分A的熔融粘度(ηa)和成分B的熔融粘度(ηb)的粘度比密切相关，通过使其分别在适当的范围，可以控制芯成分的混合体结构。
为了形成特别优选的聚合物混合体结构即(a)的结构，优选增大成分A的熔融粘度ηa，降低成分B的熔融粘度ηb。这是由于成分A和成分B的熔融粘度的平衡影响聚合物混合体结构。聚合物混合体结构是在熔融状态下被赋予了剪切变形时形成的，但容易形成剪切变形所产生的剪切应力降至最低的结构。这是由于丝整体的能量水平降低，处于稳定状态。这意味着用熔融粘度低的成分容易形成直接被施加剪切的成分即海成分，相反熔融粘度高的成分容易形成岛成分。即，在本发明中，为了形成特别优选的聚合物混合体结构(a)，熔融粘度之比(ηb/ηa)小较为理想，优选为2以下，较优选为1.5以下，进一步优选为1以下。但如果熔融粘度之比过小，则存在岛成分的直径粗大化的倾向，所以优选熔融粘度之比(ηb/ηa)为0.10以上，较优选为0.15以上，进一步优选为0.20以上。需要说明的是，熔融粘度η的测定方法在后面详细描述，表示在测定温度240℃、剪切速度1216sec-1下测定时的熔融粘度。
本发明的芯鞘型复合纤维的芯成分呈现海岛结构时，优选岛成分的直径为0.001μm～2μm。通过使岛成分直径的上限为2μm，由成分A和成分B形成的界面的面积飞跃性地增加，进而纤维的耐磨性飞跃性地提高，故优选。而如果岛成分的直径过小，则成分A和成分B在分子水平相溶，有时妨碍结晶性，同时纤维的耐磨性、耐热性、染色牢固度下降。从这一点考虑，岛成分的直径下限优选为0.001以上。由以上可知，岛成分的直径优选为0.005μm～1μm，较优选为0.01μm～0.8μm。进一步优选为0.02μm～0.5μm。
需要说明的是，如实施例中所详细描述，本发明中所谓的岛成分的直径利用透射电子显微镜(TEM)(4万倍)观察该芯鞘型复合纤维的横截面切片，对每1个芯鞘型复合纤维试样的100个岛测定岛成分的直径(假设岛为圆形，将由岛的面积换算得到的直径作为岛成分的直径)。通过使该岛成分的直径分布在上述范围，能提高纤维的耐磨性、耐热性、染色牢固度。
由于构成本发明的芯鞘型复合纤维的芯成分的材料是聚合物混合体，与1分子链中脂肪族聚酯嵌段和聚酰胺嵌段交替存在的嵌段共聚物不同，脂肪族聚酯分子链(成分A)和聚酰胺分子链(成分B)实质上独立存在是很重要的。该状态的不同可以通过观察配合前后的热塑性聚酰胺树脂的熔点下降，即源于聚合物混合体中的热塑性聚酰胺树脂的熔点与配合前的热塑性聚酰胺树脂的熔点相比下降怎样的程度加以推测。热塑性聚酰胺树脂的熔点下降如果为3℃以下，则为脂肪族聚酯和聚酰胺基本上没有发生共聚(基本上没有引起酯-酰胺交换)，脂肪族聚酯分子链和聚酰胺分子链实质上独立存在的聚合物混合体的状态。
通过如上所述使成分A和成分B实质上独立存在，形成鞘成分的热塑性聚酰胺树脂(B)和形成芯成分的热塑性聚酰胺树脂(B)容易相互作用，提高鞘成分和芯成分的界面的粘接性，故优选。由此作为鞘成分的热塑性聚酰胺树脂(B)固有的特性反映到纤维特性中，从而使耐磨性飞跃性地提高。所以，本发明中，热塑性聚酰胺(B)的熔点下降优选为2℃以下。另外，从提高鞘成分和芯成分的界面的粘接性的观点考虑，优选用于芯成分的热塑性聚酰胺树脂(B)和用于鞘成分的热塑性聚酰胺树脂(B)是以同种单体为主要重复单元的聚酰胺。例如，尼龙6和以尼龙6为主体的共聚聚酰胺的组合、或尼龙6和尼龙610的组合。同样，该二成分的熔点越接近，越能够在熔融纺丝时选定难以引起各聚合物热劣化的纺丝温度，得到的纤维的耐磨性优良，故优选。因此，优选芯成分和鞘成分各自使用的热塑性聚酰胺树脂的熔点差为30℃以下，较优选为20℃以下，进一步优选为10℃以下。
芯成分的聚合物混合体中的岛成分优选分别在纤维轴向上呈条纹状细长状态。通过使岛成分为条纹状，能够增大一个岛成分与海成分粘接的复合界面的面积，进而能够抑制原纤化，故优选。通过使岛成分形成细长条纹，还具有强度变高的优点。岛成分为条纹状时，最优选完全平行于纤维轴方向，在本发明中将相对纤维轴倾斜5°以下的条纹状态定义为纤维轴向上的条纹状细长状态。
本发明的芯鞘型复合纤维中成分A的含量(成分A相对于纤维总重量的重量％)越高，越能形成环境负荷低的材料，所以成分A的含量高较为理想。成分A的含量优选为20重量％以上，较优选为30重量％以上，进一步优选为40重量％以上。而从耐剥离性、耐磨性、卷曲的牢固度优良的方面考虑，优选成分A的含量为80重量％以下，较优选为75重量％以下，进一步优选为70重量％以下。成分A的含量(成分A相对于纤维总重量的重量％)可以按照实施例中记载的方法进行计算。即，将从卷曲弹力丝中仅溶出成分A后的纤维重量和原来的卷曲弹力丝的重量之差视为成分A的重量，通过用原来的卷曲弹力丝重量除该重量之差计算得到成分A的含量，所述卷曲弹力丝由芯鞘型复合纤维构成。
在芯鞘型复合纤维的情况下，鞘成分必须由热塑性聚酰胺树脂(B)构成。通过具有作为鞘成分的热塑性聚酰胺(B)，能够使脂肪族聚酯树脂(A)的露出面积相对于纤维表面积的比率实质上为0，所以耐磨性飞跃性地提高，故优选。需要说明的是，通过在鞘成分中含有更大量的成分B，能够得到耐磨性、耐热性优良的材料，所以优选成分B构成鞘成分的90重量％以上，较优选93重量％以上，进一步优选95重量％以上。
如上所述，热塑性聚酰胺树脂(B)可以是共聚物，但本发明的芯鞘型复合纤维含有的结晶相越多，越能够抑制即使是由高级加工工序或制品使用时的经时变化等引起的非晶相取向松弛，进而难以在芯鞘界面产生残留应力，进而耐剥离性优良，故优选。因此，热塑性聚酰胺树脂(B)结晶性越高越理想，所以优选结晶熔化峰热量ΔH为10J/g以上，较优选为20J/g以上，进一步优选为30J/g以上。
本发明的脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)基本上不反应，所以，为了提高由上述二聚合物形成的芯鞘界面的粘接性，优选添加上述相溶化剂(成分C)。特别是，通过将一分子中具有二个以上活性氢反应性基团的化合物添加到成分A及/或成分B中，熔融混合进行纺丝，由于该化合物与成分A和成分B中的任意一种成分反应形成交联结构，所以能够抑制芯鞘界面的剥离现象，较优选。
另外，成分B和成分C的熔点越接近，越能够在熔融纺丝时选定各聚合物难以引起热劣化的纺丝温度，得到的纤维的耐磨性优良，故优选。因此，优选成分B和成分C的熔点之差为30℃以下，较优选为20℃以下，进一步优选为10℃以下。
成分C的添加量可以根据所用化合物的反应性基团每单位重量的当量、熔融时的分散性或反应性、成分A的含量适当确定，但从抑制芯鞘界面的剥离的方面考虑，优选相对于成分A、成分B及成分C的总量为0.005重量％以上。较优选为0.02重量％以上，进一步优选为0.1重量％以上。如果成分C的添加量过少，则芯鞘界面中的反应量少，提高芯鞘界面的粘接性的效果有时受到限制。另一方面，为了使成分C在不影响作为纤维基材的成分A及成分B的特性和纺丝性的前提下发挥性能，优选成分C的添加量为5重量％以下，较优选为3重量％以下。进一步优选为1重量％以下。
为了促进上述具有反应性基团的化合物的反应，如果添加羧酸的金属盐、特别是金属为碱金属、碱土类金属的催化剂，则能提高反应效率，故优选。其中，优选使用乳酸钠、乳酸钙、乳酸镁等基于乳酸的催化剂。另外，为了防止由添加催化剂引起的树脂的耐热性下降，还可以单独使用或并用硬脂酸金属盐等分子量较大的催化剂。需要说明的是，从控制分散性、反应性方面考虑，该催化剂的添加量优选相对于合成纤维为5～2000ppm。较优选为10～1000ppm，进一步优选20～500ppm。
本发明的芯鞘型复合纤维优选芯鞘比率(重量比)为10/90～65/35。但芯成分的比率越高，芯鞘界面的面积越大，如果芯成分的比率高，则由于导致含有大量结晶性低且容易引起经时变化的成分A，所以存在芯鞘界面容易产生残留应力，耐剥离性恶化的倾向。因此，为了提高耐剥离性，优选每单位体积芯成分的芯鞘界面面积大，从该观点考虑，芯成分的比率低较为理想。增加鞘成分的比率还具有提高卷曲牢固度的优点。因此，芯鞘比优选为上述范围，较优选10/90～50/50，进一步优选为10/90～45/55。
可以通过将供给于熔融纺丝时的芯成分和鞘成分的重量之和作为100，并计算芯成分、鞘成分分别相对于该重量之和的比率，进而算出本发明中的芯鞘比。但是，制造时芯成分和鞘成分的重量比率不清楚的情况下，也可以利用下述式简化计算而得到。即，本发明的芯鞘型复合纤维的芯成分有时含有成分A和其他少量成分，鞘成分有时含有成分B和其他少量成分，即使在这种情况下，也可以将芯成分视为实质上仅由成分A构成，鞘成分实质上仅由成分B构成，计算出芯成分和鞘成分的重量比作为芯鞘比。首先，利用透射型电子显微镜(TEM)以4千倍观察卷曲弹力丝的横截面切片，求出构成芯成分的区域的总面积(Aa)和构成鞘成分的区域的总面积(Ab)。成分A的比重为1.26、成分B的比重为1.14，利用下述式算出芯鞘比。
芯鞘比＝芯成分的重量比率/鞘成分的重量比率
芯成分的重量比率＝[(Aa×1.26)/(Aa×1.26+Ab×1.14)]×100
鞘成分的重量比率＝[(Ab×1.14)/(Aa×1.26+Ab×1.14)]×100。
本发明的芯鞘型复合纤维的横截面形状可以为圆形、Y形、多叶形、多边形、扁平形、中空形等各种截面形状。为复丝的情况下，各单纤维的截面形状可以相同，也可以不同。本发明的芯鞘型复合纤维的单纤维的横截面形状的形态之一如图10所示。图10中，42表示成分A，43表示成分B。图10中示出圆形、Y形、多叶形各种形态。本发明的芯鞘型复合纤维的横截面形状具体优选为Y形、多叶形、扁平形，进一步优选为Y形或扁平形。
本发明的芯鞘型复合纤维优选单纤维的异形度(D3/D4)为1.3～4。由于单纤维的异形度越高，纤维的表面积越大，所以卷曲加工工序中纤维被迅速加热，纤维的横截面内被均匀加热，由此与芯鞘界面邻接的芯成分、鞘成分的分子链中不易受到过度变形，进而得到耐剥离性优良的卷曲弹力丝，故优选。因此，单纤维的异形度优选为1.3以上，较优选为1.5以上，进一步优选为1.8以上，特别优选为2.0以上。但如果异形度过高，则截面形状容易变成具有锐角部，外力集中于该锐角部，有时耐磨性恶化。另外，还存在难以用鞘成分在长轴方向上均匀被覆芯成分的制造工序上的问题。从抑制上述问题的方面考虑，优选异形度为4以下，较优选为3.8以下，进一步优选为3.5以下，特别优选为3.3以下。
单纤维的异形度的定义如下：使用TEM按照实施例的方法观察单纤维的横截面，横截面的外切圆的直径D3和内切圆的直径D4之比(D3/D4)即为异形度。异形截面被判断为大致保持线对称性、点对称性时，所谓内切圆是在单纤维横截面中内切于轮廓曲线的圆，所谓外切圆是在单纤维的横截面中外切于轮廓曲线的圆。异形截面被判断为完全不保持线对称性、点对称性的形状时，以下述圆为内切圆：至少在2点上与单纤维的轮廓曲线内切，只存在于纤维的内部，并且具有在内切圆的圆周与单纤维的轮廓曲线不交叉的范围中可得到的最大半径。所谓外切圆是指下述圆：至少在2点上与单纤维的轮廓曲线外切，只存在于单纤维的横截面的外部，并且具有在外切圆的圆周与单纤维的轮廓不交叉的范围内可得到的最小直径。计算异形度时，对10个切自不同地方而得到的横截面计算异形度，将其平均而求得。
本发明的芯鞘型复合纤维优选芯成分的异形度(D1/D2)为1.3～4。芯成分的异形度越高，每单位体积芯成分的芯鞘界面的面积越大，耐剥离性优良，故优选。因此，芯成分的异形度优选为1.3以上，较优选为1.5以上，进一步优选为1.8以上，特别优选为2以上。而如果芯成分的异形度过大，则有时在单纤维的横截面内难以使鞘成分在长轴方向上均匀被覆，导致耐剥离性恶化。因此，芯成分的异形度优选为4以下，较优选为3.8以下，进一步优选为3.5以下，特别优选为3.3以下。需要说明的是，本发明的芯成分的异形度与上述单纤维的异形度相同，将芯鞘复合界面当作截面形状进行测定。
本发明中优选的卷曲弹力丝的截面形状如图10所示。构成卷曲弹力丝的单纤维的芯成分的横截面形状为任意形状，从提高芯鞘界面的粘接性、卷曲弹力丝的芯成分的比率进而成分A的含量即使多耐剥离性也优良的观点考虑，芯成分的截面形状优选为与单纤维的截面形状相似的形状。此处所谓的相似形状，不是指数学上严格相似的形状，而是指例如单纤维的截面形状为Y形，芯成分的截面形状为Y形，即使在两者异形度不同的情况下，也可视为相似形状。当然，本发明的芯鞘型复合纤维并不限定于图10的截面形状。需要说明的是，本发明的芯鞘型复合纤维的芯成分的数量为任意个，单纤维的内部可以具有1个芯成分，也可以具有多个芯成分。单纤维横截面轮廓形成的形状的重心与芯成分轮廓形成的形状的重心可以相同，也可以不同，由于纤维表面越均匀被覆鞘成分，耐磨性越优良，所以优选单纤维的轮廓形成的形状的重心与芯成分的轮廓形成的形状的重心相同。复丝的情况下，在各单纤维的横截面中，芯成分的轮廓形成的形状可以相同，也可以不同。
本发明的芯鞘型复合纤维如果是使用在单纤维的横截面中存在多个芯成分即所谓海岛复合型纤维形成的芯鞘型复合纤维，则每单位体积芯成分的芯鞘界面的面积增大，耐剥离性变得良好，故优选。因此，优选芯成分为3岛以上，较优选为9岛以上，进一步优选为24岛以上。
从形成耐磨性优良的纤维方面考虑，本发明的芯鞘型复合纤维优选在纤维长轴方向上纤维表面整体实质上由鞘成分构成，特别优选成分A在纤维表面不露出。本发明的芯鞘型复合纤维耐剥离性优良，并且纤维表面实质上被鞘成分被覆，由此飞跃性地提高耐磨性。为了提高耐磨性、耐剥离性，优选鞘成分在纤维的整个横截面中较厚，鞘成分厚度的最小值优选为0.4μm以上。较优选为0.7μm以上，进一步优选为1μm以上。另外，在纺丝工序中，使用聚合物混合体作为芯成分时，还存在抑制巴勒斯效应、提高工序加工性的制造方法上的优点。另一方面，如果鞘厚度大，则脂肪族聚酯树脂(A)相对于纤维总重量的比率变少，有时导致脱离提供环境负荷降低的材料的目的。因此优选鞘成分的厚度为10μm以下，较优选为7μm以下，进一步优选为5μm以下。需要说明的是，为了增大鞘成分的厚度的最小值，优选使芯鞘比率、单丝纤度、单纤维的异形度在上述范围，并优选成分A和成分B的熔融粘度比、纺丝温度在后述范围。
本发明的芯鞘型复合纤维结晶度越高即含有的结晶相越多，越容易抑制芯成分、鞘成分的非晶相取向松弛运动，进而形成耐剥离性优良的卷曲弹力丝，故优选。并且，结晶度越高，耐磨性、耐热性、染色和卷曲的牢固性等越优良，故优选。本发明的结晶度可以通过以升温速度16℃/分钟测定的差示量热曲线的熔化峰的热容量总和进行评价，该熔化峰的热容量总和优选为50J/g以上，较优选为60J/g以上，进一步优选为70J/g以上。为了具有上述熔化峰，优选使用结晶性高的聚合物作为成分A、成分B。如后所述，为了促进各成分的结晶化，优选调整拉伸倍率、拉伸后的热处理温度及卷曲加工工序中的卷曲喷嘴温度等制造条件。
从卷曲弹力丝的膨松性越优良，制品品质越优良的观点考虑，本发明的芯鞘型复合纤维优选卷曲弹力丝的膨松性指标即沸水处理后的卷曲伸长率高。因此，沸水处理后的卷曲伸长率优选为5％以上，较优选为10％以上，特别优选为15％以上。沸水处理后的卷曲伸长率的上限没有特别限定，如果过高，则单纤维容易具有弯曲部，有时使耐剥离性恶化。从这一点来看，沸水处理后的伸长率优选为35％以下，较优选为33％以下，特别优选为30％以下。
本发明的芯鞘型复合纤维优选在染色工序、高级加工工序或制成纤维结构体后的长期使用中难以展开卷曲(卷曲牢固度高)，并能长期维持制品的丰满感。因此，卷曲牢固度指标即在2mg/dtex负荷下进行沸水处理后的卷曲伸长率(以下有时将在2mg/dtex负荷下沸水处理后的卷曲伸长率简称为“限制负荷下伸长率”)优选为2％以上。较优选为3％以上，进一步优选为5％以上，特别优选为7％以上。对上限没有特别限定，但从抑制例如进行筒子染色加工时导致过紧、在卷装的端面发生染色浓淡不均等不良影响的观点考虑，优选为30％以下。限制负荷下伸长率可以利用实施例中所示的方法测定。
另外，本发明的芯鞘型复合纤维的伸度如果为15～70％，则制成纤维制品时的工序加工性良好，故优选。具有上述伸度的卷曲弹力丝可以通过在后述的制造方法中使拉伸倍率为优选范围而制造得到。伸度较优选为20～60％，进一步优选为30～50％。
本发明的芯鞘型复合纤维优选条干不匀小。通过减小条干不匀，能够抑制受到磨损时外力集中于局部，从而提高耐剥离性，故优选。因此，作为条干不匀的指标的条干不匀(乌斯特U％)(正态)优选为2.5％以下，较优选为2.0％以下，进一步优选为1.5以下，特别优选为1.0以下。与现有的脂肪族聚酯和聚酰胺的简单聚合物混合体纤维比较，本发明的芯鞘型复合纤维由于在纤维表面具有鞘成分，所以还具有能够抑制巴勒斯效应，稳定细化性能，减小条干不匀，耐磨性优良的优点。为了减小条干不匀，可以通过选定熔融粘度比在本发明优选范围中的成分A和成分B，使纺丝线的细化性能稳定，或者通过在1阶段连续进行熔融纺丝、拉伸、卷曲处理，使未拉伸丝不发生经时变化地进行直接拉伸、卷曲处理，从而减小条干不匀。
作为本发明优选方案之一的由芯鞘型复合纤维构成的卷曲弹力丝的制造方法没有特别限定，例如可以利用图9所示的直接纺丝·拉伸·卷曲加工装置，采用以下方法进行制造。
作为所用的热塑性聚酰胺树脂(B)，通过提高其熔融粘度(ηb)，可以在拉伸后的热处理及卷曲加工工序中，在不引起单纤维之间的热粘接的情况下将纤维的温度提高到热塑性聚酰胺树脂(B)的熔点(Tmb)附近。由此使热塑性聚酰胺树脂(B)中非晶相分子链进行二极化，即变成结晶化分子链和取向松弛、进行不规则配置的分子链，从而使耐剥离性优良，故优选。而从在纺丝工序中抑制芯鞘复合异常，使鞘成分均匀覆盖在纤维横截面、纤维长轴方向的观点考虑，热塑性聚酰胺树脂(B)的熔融粘度(ηb)优选控制在适当的高度。因此，热塑性聚酰胺树脂(B)的熔融粘度(ηb)优选为10～300Pa·sec-1，较优选为20～250Pa·sec-1，进一步优选为30～200Pa·sec-1。
脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)的简单芯鞘型复合纤维的情况下，通过在熔融纺丝工序中使芯成分和鞘成分均匀进行分子取向，即使在后面的拉伸工序中也能均匀拉伸各成分，在卷曲加工时芯成分和鞘成分的热收缩特性难以产生差异，从而使与芯鞘界面邻接的分子链难以受到过度变形，提高耐剥离性。芯成分、鞘成分的分子取向受伸长变形中施加在各成分上的应力控制，所以，脂肪族聚酯树脂(A)的熔融粘度(ηa)和热塑性聚酰胺树脂(B)的熔融粘度(ηb)接近较为理想，成分A和成分B的熔融粘度之比即熔融粘度比(ηb/ηa)优选为0.2～2。较优选为0.4～1.7，进一步优选为0.6～1.4。
此处，本发明中的熔融粘度ηa、ηb是用于卷曲弹力丝的聚合物在温度240℃、剪切速度1216sec-1的熔融粘度(Pa·sec)，可以利用实施例中记载的方法进行测定。另外，不能得到用于卷曲弹力丝的成分A、成分B的情况下，可以通过测定卷曲弹力丝中成分A的相对粘度(ηra)、卷曲弹力丝中成分B的相对粘度(ηrb)，简化求出ηa、ηb。如图11所示，ηra和ηa、ηrb和ηb分别存在下述式所示的关系。
成分A的溶液粘度和熔融粘度的关系
log(ηa)＝4.3049×log(ηra)
成分B的溶液粘度和熔融粘度的关系
log(ηb)＝5.2705×log(ηrb)。
此处，相对粘度可以采用实施例所示的方法进行测定。即，使用奥斯特瓦尔德(Ostwald)粘度计，在特定的浓度、温度、时间条件下，将成分A溶解于邻氯苯酚溶液、将成分B溶解于硫酸溶液，分别制成溶液，利用上述溶液与不能溶解各成分的溶剂的滴落时间比表示相对粘度，相对粘度是表示溶液粘度的指标。
另外，芯成分中使用混合了脂肪族聚酯(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)的聚合物混合体的情况下，一边分别计量各聚合物，一边在成分B的熔点(Tmb)～成分B的熔点(Tmb)+40℃下，用双轴挤出混炼机或单轴挤出混炼机混炼，制造聚合物混合体树脂。此时，从容易控制岛成分的直径方面考虑，优选使用双轴挤出混炼机。作为控制聚合物混合体结构、岛成分的直径的方法，可以通过将上述二成分(成分A和成分B)的混合比、熔融粘度比调整至上述范围，在剪切速度为200～20,000sec-1、滞留时间为0.5～30分钟的条件下混炼进行控制。特别是缩小岛成分直径的方法，可以是上述范围中的混炼温度低的方法、剪切速度高的方法、滞留时间短的方法。含有构成纤维芯成分的成分A和成分B的聚合物混合体树脂可以利用别的挤出混炼机而非纺丝机预先制备并干燥后使用，也可以在用纺丝机附带的挤出混炼机在纺丝时连续制备。预先制备后使用的情况下，用于芯成分的全部聚合物混合体可以是被预先制备得到的切片，也可以制备以高浓度混炼成分A或成分B得到的母切片(master chip)，将该母切片与成分A及/或成分B切片混合(chip blend)后使用。从容易使成分A和成分B均匀分散，且容易控制成分A的热劣化方面考虑，优选使用利用纺丝机附带的单轴混炼机及/或双轴挤出混炼机连续制备成分A和成分B的聚合物混合体，供给于纺丝组件的方法。
例如可以采用下述方法。在使用如图9所示的直接纺丝·拉伸·卷曲加工装置、以脂肪族聚酯树脂(A)或脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)的聚合物混合体为芯成分、以热塑性聚酰胺树脂(B)为鞘成分、芯鞘比率(重量比)65/35～10/90的条件下，利用喷丝头喷出孔汇合喷出时，选择熔融粘度比(ηb/ηa)在0.2～2范围的组合，并使纺丝温度相对于热塑性聚酰胺树脂(B)的熔点Tmb为Tmb～Tmb+30℃，使喷丝头喷出孔的喷出线速度为1～20m/分钟，形成纺出丝，以从喷丝头表面垂直向下0.01～0.15m处作为冷却开始点，用来自垂直于喷丝头表面的垂直方向的方向的风速0.3～1m/秒、风温15～25℃的气体冷却该纺出丝，将得到的复丝以综合拉伸倍率2～5倍进行2段拉伸后，进行卷曲加工时，使第1段的拉伸辊为50～90℃，使第2段的拉伸辊为90～150℃，拉伸后的最终辊温度为160～220℃，供给于气流喷射填塞卷曲加工装置时，使该装置的喷嘴温度比拉伸后的最终辊温度高5～100℃，进行卷曲加工，形成卷曲弹力丝，接触冷却鼓后导出、以低于拉伸后的最终辊10～30％的速度卷取。
即，将聚L乳酸等脂肪族聚酯树脂(成分A)或聚合物混合体(成分A和成分B的混合)、和尼龙6等热塑性聚酰胺树脂(成分B)分别干燥，预先调整成分A的水分率为10～100ppm、成分B的水分率为100～500ppm。然后，利用分别的双轴挤出混炼机或单轴挤出混炼机熔融成分A和成分B后，用不同的齿轮泵计量芯鞘比(重量比)为65/35～10/90后，如图12所示组合喷丝头作为配置在纺丝组件内部的喷丝头，使成分A和成分B汇合喷出，得到纺出丝。需要说明的是，上述以由成分A和成分B组成的聚合物混合体树脂作为芯成分进行使用时，为了抑制聚合物混合体中岛成分(成分A)的再凝集，安装高目数的滤层(#100～#200)或多孔金属、过滤径小的无纺布过滤器(过滤径5μm～30μm)、组件内混合器(静态混合器或高混合器)作为芯成分的滤层等操作是必需的。另外，聚合物混合体中的脂肪族聚酯和聚酰胺为不相溶体系，且熔融体在弹性项显示强性能，所以存在纺出后发生被称为巴勒斯效应的膨胀，使细化·变形不稳定的倾向。本发明的鞘成分即聚酰胺(成分B)具有抑制巴勒斯效应的效果，所以，将成分B的熔融粘度、鞘成分的厚度调整至上述范围是有效的。另外，作为抑制巴勒斯效应的方法，以下方法是有效的，即升高纺丝温度、降低拉伸粘度的方法，或者增大纺丝喷嘴的喷出孔径、降低喷出线速度(喷出孔的最终收拢部的聚合物流速)的方法，或者增大喷出孔长与孔径之比L/D的方法，骤冷喷出丝条的方法等。图12是表示本发明的方法中使用的喷丝头的形态之一的纵剖面模式图，喷丝头是组合即将喷出前的喷丝头即喷丝头2(46)和紧靠喷丝头2且存在于其前的喷丝头1(45)而构成，所述喷丝头1中芯成分、鞘成分分别具有流路。
用混炼机熔融成分A、成分B时，优选使成分A在成分A的熔点(Tma)～成分A的熔点(Tma)+40℃的温度下熔融，例如，成分A为熔点170℃的聚乳酸时，优选在170～210℃的范围熔融成分A。通过使成分A在上述范围熔融，能够抑制耐热性低的成分A的水解，使成分A在长轴方向上难以发生粘度不均，纺丝性变得良好，得到的纤维均匀性优良，故优选。另外，优选成分B在成分B的熔点(Tmb)～成分B的熔点(Tmb)+40℃的温度下熔融，例如，成分B为熔点225℃的尼龙6时，优选在225～265℃的范围使其熔融。通过在上述范围熔融成分B，能够抑制成分B的凝胶化或着色，故优选。
纺丝温度可以根据成分B(聚酰胺)的熔点确定，最适范围在成分B的熔点Tmb～Tmb+30℃(例如，成分B的熔点Tmb为225℃时，最适范围为225～255℃)。但成分A的耐热性不高，如果熔融贮存时大于250℃，则存在物性急剧恶化的倾向。因此，如上所述，优选选择熔点为250℃以下的热塑性聚酰胺树脂(B)作为鞘成分，并使纺丝温度为260℃以下。
喷丝头喷出孔的喷出线速度优选为1～20m/分钟。通过使喷出线速度为20m/分钟以下，能在单纤维的截面内均匀赋予剪切应力，使芯成分和鞘成分的分子链均匀取向，在后面的卷曲加工的热收缩中难以在芯鞘界面施加过度变形，从而形成耐剥离性优良的卷曲弹力丝，故优选。另外，通过使喷出线速度为1m/分钟以上，能抑制纺丝的极端细化，改善纺丝性或卷曲弹力丝的均匀性，故优选。喷出线速度较优选为2～15m/分钟，进一步优选为3～12m/秒。需要说明的是，关于本发明中的喷出线速度，对于图12的聚合物即将喷出前的喷丝头2(46)，采用下述式由喷出孔面积、总喷出量、孔数进行计算。纺丝喷嘴的孔形状在孔之间不同的情况下，算出所有孔的喷出面积的平均值，使用最接近该面积的孔的喷出面积，利用下述式算出喷出线速度。
图7是说明喷出孔的深度、孔径、狭缝长度、狭缝宽度的喷丝头纵剖面图及喷出孔的模式图，Y形孔、多叶孔、扁平孔中的狭缝长度和狭缝宽度示于(a)异形孔的右图即喷出孔的模式图。
喷出线速度(m/分钟)＝Q/H/ρ/A/100
Q：总喷出量(g/分钟)
H：孔数
ρ：熔融密度(g/分钟)
ρ＝1.08×成分A相对于纤维总重量的含量(wt％)/100+1.00×(1-成分A相对于纤维总重量的含量(wt％)/100)
A：喷出面积(cm2)。
例如，喷丝头喷出孔形状为Y形孔(参见图7(a)异形孔)时，可以利用A(cm2)＝3×狭缝宽度(cm)×狭缝长度(cm)+(被狭缝包围的正中间的三角形)的式子计算喷出面积，狭缝宽度与狭缝长相比可以忽略不计时，忽略(被狭缝包围的正中间的三角形)的面积，利用A(cm2)＝3×狭缝宽度(cm)×狭缝长度(cm)的式子计算喷出面积。
喷丝头喷出孔的孔直径(D)和喷出孔深度(L)之比L/D优选为0.6～10。通过使L/D为10以下，芯成分容易配置在纤维中心，从而形成耐剥离性优良的卷曲弹力丝，故优选。另外，通过使L/D为0.6以上，能够在各孔均匀分配芯成分、鞘成分，使单纤维之间的芯鞘比均匀，所以构成复丝的所有纤维的耐剥离性均匀且优良，故优选。L/D较优选为0.7～8，进一步优选为0.8～6，特别优选为0.9～4。本发明中的喷出孔深度是指图7所示的喷丝头纵剖面图中的喷出孔深度，是孔形状保持与喷出孔的形状相同的部分的长度，是控制喷出聚合物时的流速的部分。喷出孔为圆孔时，孔径是指图7中所示的喷出孔模式图中圆孔的直径。需要说明的是，喷出孔不是圆孔时，利用喷出线速度的说明中记载的方法，计算喷出面积A(cm2)，将该喷出面积看作圆时的直径即为孔径。
利用喷丝头汇合喷出成分A和成分B时，通过使芯鞘比、成分A和成分B的熔融粘度比、成分B的熔融粘度、喷丝头喷出孔的喷出线速度在上述范围内，能够在纺丝、拉伸工序中，使芯成分和鞘成分均匀地进行分子取向，且能使鞘成分在纤维长轴方向上均匀被覆，故优选。
优选以从喷丝头表面垂直向下0.01～0.15m处作为冷却开始点。通过使冷却开始点为0.15m以下，能骤冷纺丝，并容易使芯成分和鞘成分均匀地进行分子取向，故优选。另外，通过使冷却开始点为0.01m以上，则难以发生喷丝头表面变冷，纺出丝中含有未熔融的聚合物，导致喷出不良等不良情况，提高制造工序的加工性，故优选。因此，冷却开始点较优选为0.02～0.13m，进一步优选为0.03～0.12m。为了不降低喷丝头表面的温度，还优选在喷丝头表面的周围配置环状加热器，积极加热喷丝头表面的方法。
为了不降低喷丝头表面的温度，优选冷却风从垂直于喷丝头表面的垂直方向的方向以风速0.3～1m/秒、风温15～25℃吹向纺出丝。
本发明的纤维如果以未拉伸丝的状态或拉伸丝放置，则容易发生取向松弛，如果在未拉伸丝卷装之间存在至拉伸的时间差，或者在拉伸丝卷装之间存在至卷曲加工的时间差，则特别是容易发生取向松弛的芯成分的非晶相分子取向首先松弛，导致芯成分和鞘成分的热收缩特性之差变大，结果存在卷曲加工得到的卷曲弹力丝的芯鞘界面容易产生残留应力的倾向。因此，优选实施以1阶段连续进行纺丝、拉伸、卷曲处理的直接纺丝·拉伸·卷曲加工。即，优选利用牵引辊导出纺出丝后，不进行卷取，而连续进行拉伸、热处理后，实施直接卷曲加工。
通过卷取纺出丝，得到未拉伸丝，对拉伸该未拉伸丝得到的拉伸丝进行卷曲处理，为了提高本发明的芯鞘型复合纤维的耐剥离性，在卷曲处理中，使芯鞘界面不发生过度变形，形成二极化即结晶相、不规则的非晶相的纤维结构是很重要的。为此在供给于卷曲处理前的拉伸丝中，使两成分均匀地进行高取向化较为理想，所以，优选对以低纺丝速度得到的未拉伸丝进行拉伸，通过拉伸工序提高纤维的分子取向。这是因为如果提高纺丝速度，在熔融状态下使芯成分和鞘成分的分子链取向，则各成分的分子取向度容易产生差异，难以使两成分的分子取向均一化。根据熔融状态下成分A和成分B的熔融粘度比，确定对各成分施加的应力，并且纺丝速度越高、即纺丝张力越高，导致施加在各成分上应力差越大。因此，优选降低纺丝速度，使未拉伸丝中芯成分、鞘成分的取向度均一化。纺丝速度的最适值因成分A和成分B的熔融粘度比及芯鞘比的不同而不同，但通过使纺丝速度为3000m/分钟以下，能够保持低纺丝张力，并且能够使未拉伸丝中的芯成分、鞘成分的分子取向度均一化，故优选。而通过使纺丝速度为300m/分钟以上，能适当提高纺丝张力，抑制纺丝的摆动，稳定细化性能，故优选。纺丝速度较优选为350～2500m/分钟，进一步优选为400～2000m/分钟，特别优选为450～1500m/分钟。
在后面的拉伸工序中使芯成分和鞘成分的分子取向低的未拉伸丝进行分子取向，此时，通过阶段性地进行2段以上的拉伸，并且阶段性地提高拉伸温度，能够均匀地提高芯成分和鞘成分的分子取向，故优选。
利用拉伸后的最终辊在160～220℃下进行热定形是极其重要的。通过将热定形温度升高至极限，提高分子链的运动性，能够分别使脂肪族聚酯(A)、热塑性聚酰胺树脂(B)中的非晶相分子链发生二极化，即变成结晶化分子链和取向松弛、不规则配置的分子链，故优选。另外，由于上述温度范围接近脂肪族聚酯的熔点Tma，所以，在最终辊上一部分芯成分熔融，蓄积至热定形前的芯鞘界面的变形被释放，所得的卷曲弹力丝的耐剥离性飞跃性地提高。较优选为170℃以上，进一步优选为180℃以上。另一方面，通过使最终辊的温度为220℃以下，能够避免由于鞘成分的熔融导致单纤维截面变形、芯成分在表面露出的不良情况，故优选。较优选为210℃以下，进一步优选为200℃以下。利用最终辊在上述范围内进行热定形后，立即供给到喷嘴内，即通过预热效果，能够利用短时间将卷曲喷嘴内的丝温度加热至热塑性聚酰胺树脂(B)的熔点(Tmb)附近，同时能够使其在无张力状态下进行热收缩，结果得到芯成分、鞘成分都具有结晶相和无规则非晶相二相结构的卷曲弹力丝，由此能够首次抑制芯鞘界面上的变形和残留应力的发生，显著提高耐剥离性。为了提高卷曲喷嘴内的丝温度，可以优选使用缩短从最终辊至卷曲喷嘴的距离的方法、用保温箱保温纤维的方法和用非接触加热器加热的方法。
需要说明的是，在控制本发明的由芯鞘型复合纤维构成的卷曲弹力丝的膨松性的指标即“沸水处理后的卷曲伸长率”、或卷曲牢固度的指标即“限制负荷下伸长率”方面，最终辊温度也是很重要的，最终辊温度越高，沸水处理后的卷曲伸长率、限制负荷下伸长率可以越高。本发明以得到耐剥离性优良的卷曲弹力丝为目的，为了制成具有所需范围的强度的卷曲弹力丝，优选将综合拉伸倍率、拉伸辊的温度、拉伸后的最终辊的温度、卷曲喷嘴的温度调整至优选范围，并在卷曲加工中使非晶相分子取向充分松弛。为了使本发明的芯鞘型复合纤维的沸收在所需范围，优选将拉伸后的最终辊的温度、卷曲喷嘴的温度调整至优选范围，然后，接触冷却鼓并导出后利用拉伸后的最终辊以低速度卷取。
例如，实施2段拉伸时，优选使第1段的拉伸辊为50～90℃、第2段的拉伸辊为90～150℃、拉伸后的最终辊为160～220℃，进行热定形。较优选第1段的拉伸辊为60～80℃、第2段的拉伸辊为100～140℃、拉伸后的最终辊为170～210℃。
实施3段拉伸时，优选使第1段的拉伸辊为50～90℃、第2段的拉伸辊为90～130℃、第3段的拉伸辊为130～160℃、拉伸后的最终辊为160～220℃。较优选使第1段的拉伸辊为60～80℃、第2段的拉伸辊为100～120℃、第3段的拉伸辊为140～150℃、拉伸后的最终辊为170～210℃。
通过使综合拉伸倍率为2～5倍、并适当提高分子取向，能够在卷曲喷嘴内立即结束热收缩，在芯鞘界面不易残留施加了过度变形的经历，较理想。另外，如上所述，通过以适当的拉伸倍率拉伸，还能促进芯成分、鞘成分的结晶化，形成能够更长期地维持耐剥离性的卷曲弹力丝，并且还能提高卷曲牢固度，故优选。综合拉伸倍率较优选为2.5～4.5倍，进一步优选为2.8～4.3倍。本发明的综合拉伸倍率被定义为第1段的拉伸辊和拉伸后的最终辊的速度比，并可以利用下述式算出。
综合拉伸倍率＝[拉伸后的最终辊的速度(m/分钟)]/[第1段的拉伸辊的速度(m/分钟)]。
利用拉伸后的最终辊进行热定形的拉伸丝优选利用空气喷射填塞卷曲加工装置内的喷嘴赋予卷曲。本发明中作为形成具有优选卷曲形态的BCF丝的卷曲加工装置，可以使用通常的进行加热流体加工处理的卷曲赋予装置，例如可以采用喷嘴型(jet nozzle type)、喷射填塞型(jet stuffer type)或齿轮方式等各种卷曲赋予方法。为了实现高卷曲赋予和其显著化，优选喷嘴方式，例如优选使用美国专利第3,781,949号说明书中记载的卷曲喷嘴等。为了提高卷曲弹力丝的耐剥离性，优选升高卷曲喷嘴内的丝温度，使各单纤维的芯成分和鞘成分均匀且立即升温至高温状态，进行热收缩，优选使卷曲喷嘴的温度比拉伸后的最终辊温度高5～100℃。
本发明中，以分开的工序进行拉伸工序、卷曲加工时，向卷曲喷嘴供给丝之前，利用热辊或热板等热源对拉伸丝再次进行热处理是极其有效的。通过进行再次热处理，使卷曲喷嘴内的丝温度容易升高，如上所述，在芯鞘界面不易残留芯成分和鞘成分的热收缩特性之差的经历，故优选。再次热处理的温度优选为160～220℃，较优选为170～210℃，特别优选为180～200℃。
赋予卷曲后，与冷却鼓接触并导出，由此可以固定卷曲弹力丝的纤维结构，降低沸收，故优选。冷却鼓和卷曲弹力丝接触的长度(接触长)越长，越能固定纤维结构，进而在后面的卷取工序或高级加工工序中，即使对卷曲弹力丝施加变形，卷曲弹力丝的纤维结构也难以再度变化，并且保持低沸收，故优选。接触长度优选为20cm以上，较优选为30cm以上，进一步优选为40cm以上。
与冷却鼓接触并导出后，为了不对卷曲弹力丝施加过度变形，优选以低于拉伸后的最终辊的速度卷取。冷却鼓的温度通常为20～35℃。此时，卷取速度为最终辊的速度的10～30％的低速，由此能够使被冷却鼓固定的纤维结构不再次变化，并保持低沸收状态，在芯鞘界面难以产生残留应力，进而形成耐剥离性优良的卷曲弹力丝，故优选。
通过以适当的张力在冷却鼓和卷取机之间进行拉伸，能够抑制卷曲的偏差或不均，提高均匀性，故优选。例如，可以采用在冷却鼓和卷取机之间配置2个辊，利用辊间的速度差而施加张力的方法。此时，如果张力过高，则有时卷曲展开，所以拉伸张力优选为0.02～0.2cN/dtex，较优选为0.04～0.15cN/dtex。
优选在用卷取机卷取卷曲弹力丝前、卷取后的任意阶段进行交织处理。可以调整交织处理的次数、处理压力，使卷曲弹力丝的CF值为5～30，但在拉伸工序前实施的交织有时因拉伸而解开，所以优选在即将卷取前实施。另外，即将卷取前的丝条处于低张力的状态，所以容易用低压力的压缩空气进行交织。因此，不对卷曲弹力丝施加过度变形，能提高耐剥离性，故优选。处理压缩空气优选为0.05～0.5MPa。通过利用高速气流实施交织处理，由于容易进行均匀的热处理，所以能够缩短热处理时间。
另一方面，并不限定于气流喷射法填塞卷曲加工，也可以利用假捻加工实施卷曲加工。此时，通过在解捻后实施边加热边进行高松驰处理的加工(Breria加工)，能够形成结晶相和无取向非晶相二相结构，容易提高耐剥离性，故优选。
由此得到的卷曲弹力丝可以用于纤维结构体。还可以利用常规方法将得到的卷曲弹力丝加工成地毯，用作汽车内装用地毯。
本发明的卷曲弹力丝的形态可以为长纤维形态，也可以将得到的卷曲弹力丝切成适当的长度，用作短纤维。
需要说明的是，卷曲弹力丝为长纤维时，优选实施交织处理使CF值在3～30的范围。此处，CF值可以通过实施例中记载的方法测定，是表示交织结构的程度的指标。通过使CF值为3以上，能提高卷曲弹力丝的收束性，降低在单纤维之间产生的摩擦力，所以在纺丝、高级加工或用作制品时，难以发生过度变形，耐剥离性优良，故优选。CF值较优选为5以上，进一步优选为7以上。而如果CF值过高，则单纤维之间过于被束缚，抑制卷曲性(沸水处理后的卷曲伸长率降低)，从能够在加热膨松(bulk up)工序(例如染色处理、沸水处理或水蒸气处理)中避免卷曲不均等不良影响方面考虑，优选将CF值控制在30以下。较优选为25以下，进一步优选为20以下。
本发明的卷曲弹力丝的总纤度(复丝的纤度)没有特别限定，从容易延长卷曲弹力丝在卷曲喷嘴内部滞留的时间方面考虑，总纤度优选为3000dtex以下，较优选为2500dtex以下，进一步优选为2000dtex以下。另外，从容易抑制对地毯施加外力时倒毛方面考虑，总纤度优选为500dtex以上，较优选为600dtex以上，进一步优选为700dtex以上。
需要说明的是，构成卷曲弹力丝的单纤维的根数(单纤维数)可以在本发明的单纤维纤度的范围内自由选择。
使用本发明的卷曲弹力丝作为纤维结构体时，可以使用于纺织物、编织物、无纺布、起毛织物(pile)、棉等，可以含有其它纤维。例如，可以是与天然纤维、再生纤维、半合成纤维、合成纤维的并丝、捻丝、混织。作为其它纤维，可以使用棉线、麻、羊毛、丝等天然纤维、人造丝、铜氨纤维(cupra)等再生纤维、醋酯纤维等半合成纤维、尼龙、聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等)、聚丙烯腈及聚氯乙烯等合成纤维等。
作为使用了本发明的卷曲弹力丝的纤维结构体的用途，可以举出要求耐磨性的衣料，例如包括户外服或高尔夫服、体育服、滑雪服、雪板服及它们的裤子等运动服，夹克衫等休闲服，外套、防寒服及雨衣等女士·男士用外衣(outer)。作为要求长时间使用的耐久性和湿老化(moisture degradation)特性优良的用途，包括制服、被子或褥子、贴身轻被、被炉垫、坐垫、婴儿被、毛毯等垫类或枕头、软垫等薄片或覆盖物、褥垫或床垫、医院用、医疗用、宾馆用及婴儿用薄片(sheets)等，以及睡袋、摇篮及婴儿车等的覆盖物等铺垫材料(beddingmaterial)用途，也可以优选用于上述用途。还可以优选用于汽车用内装材料，其中，最优选用于要求高耐磨性和湿老化特性的汽车专用地毯。需要说明的是，并不限于上述用途，例如可以用于农业用防草片材或建筑材料用防水片材等。此处，作为本发明中优选的纤维结构体的用途的汽车专用地毯，对其加工形态无限定，例如，可以使用以绒毯、威尔顿(wilton)地毯、双面(double face)地毯、阿克明斯特(Axminster)地毯等机织地毯、簇绒(tufting)地毯、钩针编结(hookedrug)地毯等刺绣地毯、粘合地毯、电沉积地毯、起圈地毯(cord carpet)等粘结地毯、针织地毯、拉舍尔经编地毯等编织地毯、针刺地毯等压缩地毯为代表的具有绒头(pile)的地毯或其组合。为了以更低成本得到富有丰满感的地毯，优选至少由作为绒头纤维丝的表丝、束缚该表丝的基布和贴在该基布背面的底布料(backing material)构成的簇绒地毯。
实施例
以下用实施例详细说明本发明。需要说明的是，实施例中的测定方法使用以下方法。
A.脂肪族聚酯的重均分子量
在试样(脂肪族聚酯聚合物)的氯仿溶液中混合四氢呋喃，作为测定溶液。用凝胶渗透色谱(GPC)测定该溶液，以聚苯乙烯进行换算，求出重均分子量。需要说明的是，测定纤维中的脂肪族聚酯的重均分子量时，将试样溶于氯仿中，过滤除去聚酰胺残渣，干燥该氯仿溶液，得到脂肪族聚酯，进行测定。
GPC装置：Waters2690
柱子：Shodex GPC K-805L(8mmID*300mmL)连接2根进行使用
溶剂：氯仿(和光、HPLC用)
温度：40℃
流速：1ml/分钟
试样浓度：10mg/4ml
过滤：Maishori-disk0.5μ-TOSOH
注入量：200μl
检测器：示差折射计RI(Waters2410)
标准物：聚苯乙烯(浓度：0.15mg样品/1ml溶剂)
测定时间：40分钟
B.聚乳酸的残留丙交酯量
将1g试样(聚乳酸聚合物)溶解于20ml二氯甲烷中，向该溶液中添加5ml丙酮。进一步用环己烷定容，使其析出，使用岛津社制GC17A，利用液体色谱进行分析，利用绝对标准曲线求出丙交酯量。需要说明的是，纤维中的聚乳酸的情况下，预先由后述的TEM像求出聚乳酸和聚酰胺的混合比率，利用混合比率补正上述丙交酯量而求出。
C.羧基末端浓度
将精密称量的试样(利用下述方法萃取得到的脂肪族聚酯聚合物)溶解于邻甲酚(水分5％)，在该溶液中添加适量的二氯甲烷后，利用0.02N KOH甲醇溶液滴定，由此求出羧基末端浓度。此时，由于作为乳酸的环状二聚体的丙交酯等低聚物发生水解，产生羧基末端，所以求出的浓度是包括聚合物的羧基末端及来源于单体的羧基末端、来源于低聚物的羧基末端的全部羧基末端的浓度。需要说明的是，从聚合物混合体纤维(合成纤维)或芯鞘型复合纤维中提取脂肪族聚酯的方法没有特别限定，但在本发明中用氯仿溶解脂肪族聚酯，过滤除去聚酰胺，干燥滤液而提取得到脂肪族聚酯。
D.热塑性聚酰胺的硫酸相对粘度及固有粘度
尼龙6的相对粘度是通过制备0.01g/mL的98％硫酸溶液，在25℃测定得到。尼龙11的固有粘度是通过制备0.5重量％的间甲苯酚溶液，在20℃测定得到。
E.脂肪族聚酯的相对粘度
脂肪族聚酯的相对粘度是通过制备0.01g/mL的邻氯苯酚溶液，在25℃测定得到。
F.聚合物的熔点、结晶熔化热量
在使用珀金埃尔默(Perkin Elmer)社制差示扫描量热计DSC-7型、以10℃/分钟的升温速度对20mg试样进行测定得到的熔化吸热曲线中，将赋予极值的温度作为熔点(℃)。另外，由被形成该极值的峰和基线包围的面积(结晶熔化峰面积)求出聚合物的结晶熔化热量ΔH(J/g)。
不能得到原料聚合物的情况下，基于纤维的差示量热曲线判断原聚合物的熔点。利用下述方法判断纤维的差示量热曲线的熔化峰归属于那种成分。首先，以卷曲弹力丝(纤维1：含有成分A、成分B的卷曲弹力丝)为试样，在与上述相同的测定条件下进行DSC测定，得到差示量热曲线1。然后，利用溶剂(氯仿)除去芯鞘型复合纤维(纤维1)中的成分A，水洗所得的纤维，利用与上述相同的条件，对室温下真空干燥24小时后的纤维(纤维2：含有成分B的纤维)进行DSC测定，得到差示量热曲线2。比较差示量热曲线1和2，判定消失的熔化峰即为成分A的熔化峰，进而由差示量热曲线1求出熔点。
接下来，利用溶剂(硫酸溶液)除去芯鞘型复合纤维(纤维1)中鞘成分中的成分B，水洗得到的纤维，利用与上述相同的条件，对室温下真空干燥24小时后的纤维(纤维3：含有成分A和成分B的纤维)进行DSC测定，得到差示量热曲线3。比较差示热量曲线1、2、3，判断鞘成分中的成分B的熔点。此时，为了得到纤维3，预先确定实质上仅除去鞘成分的成分B的溶剂处理条件(溶剂温度、浸渍时间)。即，将芯鞘型复合纤维在一定温度的溶剂(硫酸溶液)中浸渍一定时间后取出，水洗得到的纤维，在室温下真空干燥24时间。利用光学显微镜观察该纤维的纤维侧面，确认鞘成分是否被除去。反复对多种溶剂处理条件(溶剂温度、浸渍时间)进行上述操作，预先确定实质上仅除去鞘成分的成分B的溶剂处理条件。
G.卷曲弹力丝的差示量热曲线的熔化峰热容量的总和
以本发明的芯鞘型复合纤维为试样，在与F项相同的条件下，得到差示量热曲线。在于差示量热曲线的吸热侧，具有极值的峰被判断为熔化峰，累计由各熔化峰的面积求出的热容量，进而得到热容量的总和。
H.熔融粘度η
使用东洋精机(株)社制Capirograph1B，在氮气氛下，将测定温度设定为与纺丝温度相同的温度，以剪切速度1216sec-1测定脂肪族聚酯树脂及热塑性聚酰胺树脂各自的熔融粘度。测定3次，以平均值作为熔融粘度。芯鞘型复合纤维的情况下，对于熔点为240℃以下的树脂，在温度240℃下测定，对于熔点为240℃以上的树脂的情况下，在熔点+20℃下进行测定。
I.脂肪族聚酯树脂的露出面积相对于卷曲弹力丝的纤维表面积的比率、岛畴尺寸及混合比率
抽出1根构成卷曲弹力丝的单纤维，在垂直于纤维轴的方向(纤维横截面方向)切出超薄切片，用磷钨酸对该切片的聚酰胺成分进行金属染色，利用4万倍的透射电子显微镜(TEM)观察、摄影纤维外周整体的混合状态。由该撮影图像测定纤维外周长，进一步测定露出于纤维表面的白色部(脂肪族聚酯树脂)的露出全长，由相对于纤维外周长的白色部露出总长度求出脂肪族聚酯树脂的露出面积比率。另外，使用三谷商事(株)的图像解析软件“WinROOF”分析该TEM摄影图像，作为岛畴(非染色部)的尺寸，假设畴为圆，将由畴的面积换算得到的直径(直径换算)(2r)作为畴尺寸。需要说明的是，计测的畴数为每1个试样100个，除去10个最大畴直径值及10个最小畴直径值，求出剩余80个畴直径的分布。
需要说明的是，纤维中成分A和成分B的混合比率是利用各成分的比重补正由上述TEM像(5.93μm×4.65μm)求出的截面积比，以重量比的形式求出的。此处，本实施例中各成分的比重为聚乳酸：1.24、尼龙6：1.14、尼龙11：1.04、尼龙610：1.08、尼龙6/66共聚物：1.14。
TEM装置：日立社制H-7100FA型
条件：加速电压100kV。
J.卷曲弹力丝的表面形态
抽出1根构成卷曲弹力丝的单纤维，利用尼康Instech(株)社制的电子显微镜ESEM-2700，以倍率5,000倍观察、摄影纤维表面状态。使用三谷商事(株)的图像解析软件“WinROOF”分析该摄影图像，测定任意10个条纹状沟的宽度(最大宽度)，以其平均值作为条纹状沟的宽度。另外，测定各条纹状沟的长度，求出纵横比(条纹状沟的长度/条纹状沟的宽度)。条纹状沟的个数是存在于纤维表面任意10μm×10μm中的个数。
K.相溶化剂的热减量率
使用SII社制EXSTAR6000系列的TG/DTA6200，称量约10mg试样(成分C)，求出以升温速度10℃/分钟测定的热减量曲线在200±0.5℃处的减量率。
L.芯鞘比率
分别计量供给于熔融纺丝时的芯成分(由成分A构成)的重量和鞘成分(由成分B构成)的重量，将芯成分和鞘成分的重量的和作为100，通过计算芯成分、鞘成分分别相对于该重量和的重量比率而计算出芯鞘比率。
制造时芯成分和鞘成分的重量比率不清楚时，可以利用下述式简化计算出芯鞘比率。即，本发明的卷曲弹力丝的芯成分有时含有成分A和其他少量成分，鞘成分有时含有成分B和其他少量成分，但即使在该情况下，也可以看作芯成分实质上仅由成分A构成，鞘成分仅由成分B构成，进而可以计算出作为芯成分和鞘成分的重量比的芯鞘比。
首先，制作卷曲弹力丝的横截面切片，用磷钨酸对该切片的聚酰胺成分进行金属染色，利用透射电子显微镜(TEM)，以4千倍观察、摄影卷曲弹力丝的横截面。此时，没有被染色的区域判断为成分A，被染色的区域判断为成分B，辨别芯鞘界面，利用三谷商事(株)的图像解析软件“WinROOF”进行图像解析，由此求出构成芯成分的区域的总面积(Aa)和构成鞘成分的区域的总面积(Ab)。成分A的比重为1.26、成分B的比重为1.14，利用下述式计算出芯鞘比。
芯鞘比＝芯成分的重量比率/鞘成分的重量比率
芯成分的重量比率＝[(Aa×1.26)/(Aa×1.26+Ab×1.14)]×100
鞘成分的重量比率＝[(Ab×1.14)/(Aa×1.26+Ab×1.14)]×100
TEM装置：日立社制H-7100FA型
条件：加速电压100kV
M.芯鞘型复合纤维中的芯成分(聚合物混合体)结构的鉴定
在垂直于芯鞘型复合纤维的纤维轴的方向切出超薄切片，用磷钨酸对该切片的聚酰胺成分进行金属染色，利用4万倍的透射电子显微镜(TEM)观察、摄影聚合物混合体结构。此时，岛成分未被染色的情形判断为聚合物混合体结构(a)，岛成分被染色的情形判断为聚合物混合体结构(b)，不能辨别岛成分和海成分(各成分不呈略圆形，不能辨别岛和海)的情形鉴定为聚合物混合体结构(c)。
TEM装置：日立社制H-7100FA型
条件：加速电压100kV。
N.芯鞘型复合纤维中芯成分(聚合物混合体)的岛成分的直径测定
M项中聚合物混合体结构被判断为(a)或(b)时，同样利用三谷商事(株)的图像解析软件“WinROOF”对摄影图像进行解析，假设岛成分为圆，以由岛成分的面积换算得到的直径作为岛成分的直径。需要说明的是，测定的岛数为每1个试样100个，以其分布作为岛成分的直径分布。
O.芯鞘型复合纤维中芯成分(聚合物混合体)中的成分A/成分B的混合比率(重量比)
分别计量供给于熔融纺丝时的成分A和成分B的重量，由成分A和成分B的混合比率计算出混合比率。
制造工序中难以分别计量成分A和成分B时，由芯鞘型复合纤维计算出成分A/成分B的混合比率(重量比)。本发明的芯鞘型复合纤维的芯成分有时含有成分A、成分B和其他少量成分，此种情况下，可以视为芯成分实质上仅由成分A和成分B二成分构成，进而计算出成分A/成分B的混合比率(重量比)。使用O项中摄影得到的图像，并利用三谷商事(株)的图像解析软件“WinROOF”，求出构成芯成分的成分A的总面积(Aa)和成分B的总面积(Ab)，成分A的比重为1.26、成分B的比重为1.14，利用下述式计算出混合比率。
成分A/成分B＝(Aa×1.26)/(Ab×1.14)
此时，在横截面中难以辨别鞘成分和芯成分的边界线时，在横截面中，以与外切存在于最外层的成分A、仅内部含有成分A的纤维横截面相似的图形作为边界线，辨别鞘成分和芯成分。
P.鞘成分厚度的最小值
使用基于L项所示的卷曲弹力丝横截面的观察方法而摄影得到的图像，计测该截面内鞘成分的厚度最小的部分的厚度。无规则改变取得卷曲弹力丝横截面切片的部分，得到10张摄影图像，分别对其进行上述计测，以其平均值作为鞘成分厚度的最小值。
Q.脂肪族聚酯树脂(A)的含量
取出10g芯鞘型复合纤维，称量其重量(W1)，作为试样。将该试样在500ml 25℃的氯仿中浸渍24小时，对成分A进行完全溶脱处理。水洗溶脱处理后的芯鞘型复合纤维，在25℃下干燥24小时后，称量纤维的重量(W2)。使用W1、W2，利用下述式计算出成分A的含量。
成分A的含量(重量％)＝(W1-W2)×100/W1
R.纤度
利用测长器测出形成束(hank)状的100m卷曲弹力丝，测定丝长100m的卷曲弹力丝的重量，将该重量扩大100倍，求出纤度(dtex)。测定3次，以其平均值作为纤度(dtex)。单纤维纤度(dtex)通过用单纤维数除纤度而求得。
S.强度及伸度
利用Orientech(株)社制TENSILON UCT-100，在JIS L1013(化学纤维单纤维试验方法、1998年)中所示的恒速伸长条件下测定试样(卷曲弹力丝)。使夹具间隔(试样长)为200mm。需要说明的是，断裂伸度由S-S曲线中表示最大强度点的伸长求出。
T.沸水收缩率(沸收)
将试样(卷曲弹力丝)在沸水中浸渍15分钟，利用下式由浸渍前后的尺寸变化求出沸水收缩率。
沸水收缩率(％)＝[(L0-L1)/L0]×100
L0：绞取试样，在初始负荷0.088cN/dtex下测定得到的束(hank)长。
L1：将测定了L0的绞纱在无负荷的状态下进行沸水处理，风干后在初始负荷0.088cN/dtex下测定得到的束长。
U.条干不匀U％
使用Zellweger uster社制UT4-CX/M，在纱速度：200m/分钟、测定时间：1分钟的条件下，测定试样(卷曲弹力丝)的U％(正态)。
V.沸水处理后的卷曲伸长率
从在环境温度25±5℃、相对湿度60±10％的气氛中放置20小时以上的卷装(卷曲弹力丝卷取鼓或线轴)解开卷曲弹力丝，将该卷曲弹力丝以无负荷状态在沸水中浸渍处理30分钟。处理后，在上述环境下风干1昼夜(约24小时)，将其用作沸水处理后的卷曲弹力丝的试样。对该试样施加1.8mg/dtex的初始负荷，经过30秒钟后，在试样长50cm(L1)处作标记。然后，施加90mg/dtex的测定负荷取代初始负荷，经过30秒后，测定试样长(L2)。利用下式求出沸水处理后的卷曲伸长率(％)。
卷曲伸长率(％)＝[(L2-L1)/L1]×100。
W.限制负荷下的沸水处理后的卷曲伸长率(限制负荷下伸长率)
沸水处理时，在卷曲弹力丝上悬挂2mg/dtex的负荷进行测定，除此之外，与M项相同地求出卷曲伸长率，将该值作为限制负荷下伸长率。
X.CF值
在JIS L1013(化学纤维单纤维试验方法)7.13的交织度中所示的条件下进行测定。试验次数为50次，利用下式由交织长的平均值L(mm)求出CF值(相关因子，Coherence Factor)。
CF值＝1000/L
Y.异形度
切出试样(卷曲弹力丝)的截面，利用下式，由单纤维横截面的外切圆的直径D1和单纤维横截面内切圆的直径D2求出异形度。
异形度＝D1/D2。
Z.芯鞘型复合纤维的异形度
使用基于L项中所示的卷曲弹力丝横截面的观察方法而摄影得到的图像，利用下式，由卷曲弹力丝横截面外切圆的直径D1和单纤维横截面内切圆的直径D2求出异形度。同样，利用下式，由芯部的横截面的外切圆直径D3和内切圆直径D4求出芯部的异形度。
异形度＝D1/D2
异形度＝D3/D4
AA.拉伸丝的耐磨性评价
在以一定旋转速度旋转的辊上卷取固定砂纸(P600号)，如图3所示，将拉伸丝的一端固定在墙上，对另一端施加负荷，一边使拉伸丝以一定速度来回移动，一边使辊旋转，用砂纸磨损拉伸丝，测定至拉伸丝切断时的辊旋转数。测定条件如下所示。
旋转体直径：80mm
丝的接触长：62.8mm
丝的接触角：90°
辊旋转数：160rpm
来回移动宽度：10mm
来回移动速度：3次
测定负荷：0.06cN/dtex。
BB.卷曲弹力丝的耐磨性
使用安藤铁工所制细线磨损试验机，在辊上卷取P600号砂纸，利用以下条件使辊旋转，测定至丝切断的辊旋转数。
旋转体直径：40mm
纱的接触长：110mm
辊旋转数：200rpm
测定负荷：0.4cN/dtex
CC.结晶成核剂的平均粒径D50及10μm以上的结晶成核剂的含有率
使用岛津制作所制SALD-2000J，利用激光衍射法测定结晶成核剂的平均粒径D50(μm)。由得到的粒度分布求出10μm以上的结晶成核剂的体积％。
DD.纺丝性的评价
得到100kg的筒子包时，利用引起断线的次数评价纺丝性。以优良(双圆)、良好(○)、合格(△)、不合格(×)4个等级进行评价。
双圆：无断线
○：1～5次断线
△：6～10次断线
×：11次以上断线
EE.地毯的耐磨性(磨损减量率)
对卷曲弹力丝施加S捻、Z捻，将合并2根制成捻丝后的卷取丝以筒子包形态在含金属染料(“Irgaran Red 4GL”[汽巴-嘉基(Ciba-Geigy)社制])0.6％owf、浴比(bath ratio)1∶50、pH＝7、98℃的条件下，处理60分钟，染色。进一步水洗，在50℃热风干燥24小时，得到染色的捻丝。以该捻丝作为表丝，在PP纺粘无纺布上形成束后，在基布的背面涂布底布(backing)材料，干燥，得到簇绒地毯(单位面积重量1200g/m2)。
将上述簇绒地毯切成直径120mm的圆形，在中央开6mm的孔，制成试验片。测定该试验片的重量W0后，使表面朝上安装在ASTM D1175(1994)规定的TABER磨损试验机(Rotary Abaster)上，在H#18磨损轮、压缩负荷1kgf(9.8N)、试样固定器旋转速度70rpm、磨损次数5500次的条件下，进行磨损试验，测定磨损试验后的试样重量W1。使用上述测定值和下述式计算出磨损减量率。
磨损减量率(％)＝(W0-W1)×100/(W2×A1/A0)
W0：测定前圆形地毯的重量(g)
W1：测定后圆形地毯的重量(g)
W2：地毯的单位面积重量(g/m2)
A0：圆形地毯的总面积(m2)
A1：磨损轮接触的部分的总面积(m2)。
FF.地毯的触感(柔软性)及外观(光泽感)
在含金属染料(“Irgaran Red 4GL”[汽巴-嘉基社制])0.6％owf、浴比1∶50(作为地毯)、pH＝7、98℃的条件下，处理60分钟，染色。确认用手掌按压该染色地毯时的触感(柔软性)及在太阳光下肉眼观察时的光泽感、光泽不均，对触感、外观分别进行4个等级的评价。
双圆·极优良
○...优良
△...与现有制品同等
×...比现有制品差
GG.芯鞘型复合纤维的芯鞘复合界面的耐剥离性
制作由卷曲弹力丝构成的编织圆筒坯布，将该编织圆筒坯布在含金属染料(“Irgaran Red 4GL”[汽巴-嘉基社制])0.6％owf、浴比1∶50(作为编织圆筒坯布)、pH＝7、98℃的条件下，处理60分钟，染色。染色后水洗，在50℃下热风干燥24小时，得到染色后的编织圆筒坯布。由染色后的编织圆筒坯布切出50×100mm的长方形作为试样，使用Scott型耐揉摩擦试验机(SCOTT TYPE CREASE-FLEXABRATION TESTER、(株)大荣科学精器制作所社制、型号：CF-10N)，在试验次数1000次、卡盘间隔0mm、摩擦摆动45mm、挤压负荷0.5kg的条件下实施揉摩擦后，取出该试样，按照下述基准评价施加了揉摩擦的部分的外观变化。然后，对同一个编织圆筒坯布测定5次，利用各评价的总分确定综合评价。
<评价基准>
5分：外观无变化
4分：局部可见淡色化
3分：可见淡色化，局部可见起球。
2分：可见泛白，发生大量起球。
1分：可见泛白，发生大量起球，试样破洞。
<综合评价>
双圆(优良)：21～25分
○(良好)：16～20分
△(合格)：11～15分
×(差)：5～10分。
HH.地毯的磨损减量率
基于JIS L1096：1999 8.17.3Taber型法，使用H-18磨损轮，对左右一对磨损轮分别施加1kgf(9.8N)的负荷，旋转规定的旋转数，使地毯磨损后，利用下述式，由其未磨损部分和磨损部分(参见JIS L1096：1999图20)的单位面积重量计算出磨损减量率(％)。
磨损减量率(％)＝[(未磨损部分的绒头单位面积重量-磨损部分的绒头单位面积重量)/磨损部分的绒头单位面积重量]×100
旋转数为300次和5500次2个条件。
II.湿热老化后的磨损减量率
对在温度50℃、湿度95％气氛下处理1200小时后的地毯进行与上述HH项相同的实验，求出磨损减量率。其中旋转数为1000次。
JJ.地毯(长纤维亚麻垫，line mat)的耐热性
利用Miura Press制作所制300t压床，在成型温度150℃下施压，评价外观变化。
◎：无变化。
○：有轻微的压痕。
×：发生绒头的热粘接。
KK.显色性
肉眼观察使用了染色丝的地毯，利用以下基准进行评价。
◎：特别优良。
○：优良。
△：与其他合成纤维相比，未见差异。
LL.汽车座椅布帛的强度
根据JIS L1096：1999 8.12.1A法(带法)的标示带(labeled strip)法，在气氛温度20℃下，在纵向及横向分别各取3张试验片，从两侧宽边除去丝，使其宽为30mm，利用恒速拉伸型(岛津制作所制Autograph(AG-G))试验机，在夹具间隔150mm、拉伸速度200mm/min的条件下进行试验，测定此时的断裂强度，计算出6张试验片的平均值。
MM.90℃气氛中汽车座椅布帛的强度保持率
除使气氛温度变为90℃之外，与上述LL项相同地测定布帛的强度，利用下式计算出强度保持率。
布帛强度保持率(％)＝(90℃气氛下的强度/20℃气氛下的强度)×100
NN.汽车座椅布帛的磨损减量
基于JIS L1096：1999 8.17.3Taber型法，使用H-18磨损轮，对左右一对磨损轮分别施加0.5kgf(4.9N)的负荷，旋转3000次，使其磨损后，测定布帛质量的减少量。
[制造例1](聚乳酸的制备)
使由光学纯度99.8％的L乳酸制备的丙交酯在二(己酸2-乙酯)锡催化剂(丙交酯相对于催化剂的摩尔比＝10000∶1)的存在下，于氮气氛、180℃下聚合240分钟，得到聚乳酸P1。得到的聚乳酸的重均分子量为23.3万。残留的丙交酯量为0.12重量％。
[制造例2](含有10重量％聚碳化二亚胺的聚乳酸的制备)
干燥P1和日清纺(株)制聚碳化二亚胺“LA-1”后，使P1∶LA-1＝90∶10(重量比)供给于双轴混炼挤出机，在套筒(cylinder)温度200℃下混炼，得到含有10重量％LA-1的聚乳酸P2。得到的聚乳酸的残留丙交酯量为0.14重量％。
[制造例3](聚乳酸的制备)
在二(己酸2-乙酯)锡催化剂(丙交酯相对于催化剂的摩尔比＝10000∶1)的存在下，使由光学纯度99.8％的L乳酸制备的丙交酯在氮气氛、180℃下聚合150分钟，得到聚乳酸P3。得到的聚乳酸的重均分子量为15万。残留的丙交酯量为0.10重量％。
[制造例4](聚乳酸(P4)的制备)
在二(己酸2-乙酯)锡催化剂(丙交酯相对于催化剂的摩尔比＝10000∶1)的存在下，使由光学纯度99.5％的L乳酸制备的丙交酯在氮气氛、180℃下聚合220分钟，得到聚乳酸(P4)。得到的聚乳酸(P4)的重均分子量为21万。残留的丙交酯量为0.13重量％。聚合物(P4)的熔点为170℃、熔化峰的热容量为45J/g、熔融粘度为200Pa·sec-1、相对粘度为3.42。
[制造例5](聚乳酸(P5)的制备)
在二(己酸2-乙酯)锡催化剂(丙交酯相对于催化剂的摩尔比＝10000∶1)的存在下，使由光学纯度99.5％的L乳酸制备的丙交酯在氮气氛、180℃下聚合350分钟，得到聚乳酸(P5)。得到的聚乳酸(P5)的重均分子量为26万。残留的丙交酯量为0.14重量％。聚合物(P5)的熔点为170℃、熔点峰的热容量为45J/g。熔融粘度为300Pa·sec-1。相对粘度为3.76。
[制造例6](聚乳酸(P6)的制备)
在二(己酸2-乙酯)锡催化剂(丙交酯相对于催化剂的摩尔比＝10000∶1)的存在下，使由光学纯度99.5％的L乳酸制备的丙交酯在氮气氛、180℃下聚合150分钟，得到聚乳酸(P6)。得到的聚乳酸(P6)的重均分子量为15万。残留的丙交酯量为0.10重量％。聚合物(P6)的熔点为170℃、熔化峰的热容量为48J/g、熔融粘度为120Pa·sec-1、相对粘度为3.04。
[制造例7](聚乳酸(P7)的制备)
在二(己酸2-乙酯)锡催化剂(以摩尔比计，L乳酸丙交酯∶D乳酸丙交酯∶催化剂＝8900∶1100∶1)的存在下，使由光学纯度99.5％的L乳酸制备的丙交酯和由光学纯度99.5％的D乳酸制备的丙交酯在氮气氛、180℃下聚合220分钟，得到聚乳酸(P7)。得到的聚乳酸(P7)的重均分子量为21万。残留的丙交酯量为0.12重量％。聚合物(P7)的熔点为130℃、熔化峰的热容量38J/g、熔融粘度为200Pa·sec-1。相对粘度为3.42。
[制造例8](含有10重量％聚碳化二亚胺的聚乳酸(P8)的制备)
干燥P4和成分C(日清纺(株)制聚碳化二亚胺“LA-1”)后，使P4∶LA-1＝90∶10(重量比)供给于双轴混炼挤出机，在套筒温度200℃下混炼，得到含有10重量％LA-1的聚乳酸(P8)。得到的聚乳酸(P8)的残留丙交酯量为0.15重量％。聚合物(P8)的熔点为170℃、熔化峰的热容量为44J/g、熔融粘度为190Pa·sec-1、相对粘度为3.38。
[制造例9](含有10重量％MADGIC的聚乳酸(P9)的制备)
干燥P4和成分C(四国化成(株)制单烯丙基二缩水甘油基异氰脲酸酯(以下称为MADGIC))后，使P4∶MADGIC＝90∶10(重量比)供给于双轴混炼挤出机，在套筒温度200℃下混炼，得到含有10重量％MADGIC的聚乳酸(P9)。得到的聚乳酸(P9)的残留丙交酯量为0.15重量％。聚合物(P9)的熔点为170℃、熔化峰的热容量为44J/g、熔融粘度为190Pa·sec-1、相对粘度为3.38。
[制造例10](含有10重量％以乙烯-丙烯酸缩水甘油酯为主链、接枝聚甲基丙烯酸甲酯得到的化合物的聚乳酸(P10)的制备)
干燥P4和成分C(日本油脂(株)制“Modiper A4200”(以下简称为“Modiper”))后，以P4∶“Modiper”＝80∶20(重量比)供给于双轴混炼挤出机，在套筒温度200℃下混炼，得到含有20重量％“Modiper”的聚乳酸(P10)。得到的聚乳酸(P10)的残留丙交酯量为0.15重量％。聚合物(P10)的熔点为170℃、熔化峰的热容量为44J/g、熔融粘度为190Pa·sec-1、相对粘度3.38。
(实施例1)
分别干燥作为成分A的聚乳酸P1(熔点177℃)、作为成分B的硫酸相对粘度为2.15的尼龙6(熔点225℃)，调整成分A的水分率为50～100ppm、成分B的水分率为100～300ppm，以混合比(重量比)P1/尼龙6＝30/70进行切片混合，装入图6所示的具有双轴混炼机的纺丝装置的纺丝料斗1中，导入双轴挤出混炼机2，利用纺丝箱体3计量·排出熔融聚合物，将熔融聚合物导入存在于箱体3内部的纺丝组件4，从纺丝喷嘴5纺出。喷丝头使用以下记载的Y形孔。此时，以吹出孔上端位于喷丝头表面下3cm的位置处的方式设置环状甬道6(冷却长30cm)，冷却固化丝条7，利用上油装置8及上油装置9进行2段上油。并在第1加热辊11(以下称为1FR)的温度为60℃，纺丝速度700m/分钟的条件下，通过拉幅辊10导出后，使第2加热辊12(以下称为1DR)的温度为120℃，以1890m/分钟进行第1段的拉伸(拉伸倍率：2.7倍)，进一步使第3加热辊13(以下称为2DR)的温度为157℃，以2590m/分钟进行第2段的拉伸(拉伸倍率：1.37倍)，然后，利用气流喷射填塞装置14在喷嘴温度220℃下进行加热、压缩空气处理，从而进行卷曲加工，形成3维卷曲，接触冷却鼓15并导出后，通过张力测定检测器16，利用牵引辊17导出，一边利用交织喷嘴18施加交织，一边在卷取张力120g(0.08cN/dtex)、卷取速度2200m/分钟(比2DR速度低15％的速度)的条件下利用卷取机19卷取。得到的聚乳酸卷曲弹力丝为1500dtex、96根单纤维。熔融纺丝条件如下所示。需要说明的是，下述条件中的喷丝头孔内的喷出线速度为0.184m/秒。在2DR出口取样得到的拉伸丝的断裂伸度为35％。
·双轴挤出机温度：225℃
·混炼时剪切速度：约2000sec-1
·纺丝温度：240℃
·滤层：填充46#白色氧化铝砂(white morundum sand)
·过滤器：20μm无纺布过滤器(Dynaloy)
·喷丝头：狭缝宽0.14mm、狭缝长0.7mm、孔深度0.6mm
·喷出量：330g/分钟(1组件1丝条、96根单纤维)
·冷却：冷却风温度19℃、风速0.55m/秒
·油剂：相对于丝线附着10％以聚醚类油剂15、低粘度矿物油85的比例混合而成的油剂(纯油分为1.5％owf)。
取约100kg卷曲弹力丝样品在纺丝、拉伸、膨松整理的全部工序中极其稳定，未发生断线、单丝流动等。
对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为1.5％。岛畴尺寸以直径换算为0.03μm～0.3μm。碱蚀刻该丝截面的切片，溶解除去聚乳酸，进行观察，可发现岛成分脱落，由此确认聚乳酸形成岛成分。
纤维表面形成图2所示的条纹状沟，该条纹状沟宽度的平均值为0.26μm、纵横比(条纹状沟的长/条纹状沟的宽)为20。得到的纤维显示良好的纤维物性，即拉伸强度：2.8cN/dtex、残留伸长率：48％、沸水收缩率：2.8％、条干不匀U％：0.8％、卷曲伸长率：12％、异形度：2.5。在DSC中可观察到熔点在175℃附近(聚乳酸)及225℃附近(尼龙6)、起因于各成分的熔化峰。由该纤维提取的聚乳酸的羧基末端浓度为18当量/ton。磨损试验中得到的断线旋转数为101次，并显示良好的耐磨性。进一步使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，此时磨损减量率为25.5％，作为地毯也显示良好的耐磨性。该地毯手感柔软，硬度适度，具有润泽的丝样光泽。
(实施例2)
除P1/成分B的混合比为10/90之外，与实施例1相同地操作得到BCF丝。实施例2的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为0.1％。岛畴尺寸以直径换算为0.01μm～0.15μm，岛成分的分散直径低于实施例1。碱蚀刻该纱截面的切片，溶解除去聚乳酸，进行观察，发现岛成分脱落，由此确认聚乳酸形成岛成分。得到的纤维的异形度为2.4，纤维物性也良好。DSC中可观察到熔点在175℃附近(聚乳酸)及225℃附近(尼龙6)、起因于各成分的熔化峰。得到的复丝在磨损试验中的断线旋转数为185次，优于实施例1。
进一步使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，结果耐磨性优于实施例1，手感柔软。但光泽感与实施例1相比稍暗。
(实施例3)
除P1/成分B的混合比为40/60之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例3的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为3.2％。岛畴尺寸以直径换算为0.03μm～0.8μm，岛成分的分散直径大于实施例1。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，虽然耐磨性不如实施例1优良，但触感、外观都比现有制品优良。
(实施例4)
除P1/成分B的混合比为5/95之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例4的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为0％。岛畴尺寸以直径换算为0.01μm～0.1μm，岛成分的分散直径极小，岛的数量也少。在该卷曲弹力丝的纤维表面基本上未形成条纹状沟。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，与实施例相同，柔软性高，触感优良，但光泽感与现有制品同等。
(实施例5)
除使用硫酸相对粘度2.05的尼龙6(熔点225℃)作为成分B，P1/成分B的混合比为47/53之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例5中在喷丝头正下方的由巴勒斯效应引起的喷出流的膨胀稍大。在进行100kg卷曲弹力丝取样时，发生2次断线，纺丝性略微不如实施例1。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为5.0％。岛畴尺寸以直径换算为0.03μm～0.8μm，与实施例1相比，岛成分的分散直径稍大。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，耐磨性不如实施例1优良。触感稍微粗硬，但具有润泽的丝样光泽。
(比较例1)
除只使用成分A(聚乳酸P1)之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。比较例1的纺丝性与实施例1相同，稳定。得到的卷曲弹力丝在磨损试验中的断线旋转数为9次，耐磨性极差。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价时，磨损减量率为89％，是相当限制用途的水平。
(实施例6)
除使用聚乳酸P3(熔点178℃)作为成分A、并将条件变为以下纺丝条件之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。
·双轴混炼机的剪切速度：约280sec-1
·滤层构成：填充φ1mm的玻璃珠
·过滤器：200#金属丝网过滤器
实施例6在喷丝头正下方的细化点不稳定，喷出流稍微不稳定。进行100kg卷曲弹力丝的取样时，发生3次断线，与实施例1相比，纺丝性稍差。对得到的纤维的横截面进行TEM观察时，发现虽然得到海岛结构，但聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为1.9％。岛畴尺寸以直径换算为0.3μm～2.5μm，岛成分的分散直径大，且分布宽。表示条干不匀的乌斯特不匀U％为2.1％，较高，在丝条长轴方向上存在粗细不均。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，与实施例1相比，磨损减量率约为2倍。触感局部粗硬，光泽感为与现有制品同等水平。
(比较例2)
除使用聚乳酸P3(熔点178℃)作为成分A、硫酸相对粘度2.90的尼龙6(熔点225℃)作为成分B之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。比较例2中，在喷丝头正下方由巴勒斯效应引起极大的膨胀，因此，发生细化点上下变动的脉动现象，状态不稳定。进行100kg卷曲弹力丝的取样时，发生频繁断线，共17次，纺丝性相当差。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，虽然得到海岛结构，但岛成分被染色。所以，如果通过碱蚀刻溶出聚乳酸，则仅残留岛成分，而变成极细的丝，所以可知聚乳酸形成海成分。该卷曲弹力丝的强度为1.1cN/dtex，较低，条干不匀U％为4.5％，也极差。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，磨损减量率为87％，与仅用聚乳酸(比较例1)为同等水平，用途相当受限制。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 比较例1 | 实施例6 | 比较例2 | |
| 成分A | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA |
| 重均分子量 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 15.0万 | 15.0万 |
| 熔点(℃) | 177 | 177 | 177 | 177 | 177 | 177 | 178 | 178 |
| 残留丙交酯量(重量％) | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.10 | 0.10 |
| 熔融粘度(Pa·s) | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 | 116 | 116 |
| 成分B | N6 | N6 | N6 | N6 | N6 | - | N6 | N6 |
| 相对粘度(或固有粘度) | 2.15 | 2.15 | 2.15 | 2.15 | 2.05 | - | 2.15 | 2.90 |
| 熔点(℃) | 225 | 225 | 225 | 225 | 222 | - | 225 | 225 |
| 结晶熔化热(J/g) | 78 | 78 | 78 | 78 | 82 | - | 78 | 76 |
| 熔融粘度(Pa·s) | 58 | 58 | 58 | 58 | 43 | - | 58 | 250 |
| 混合比率(成分A/成分B，％) | 30/70 | 10/90 | 40/60 | 5/95 | 47/53 | 100/0 | 40/60 | 30/70 |
| 熔融粘度比(ηb/ηa) | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.19 | - | 0.50 | 1.11 |
| 纤维的物性 | ||||||||
| 岛成分 | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | - | PLLA | N6 |
| 海成分 | N6 | N6 | N6 | N6 | N6 | - | N6 | PLLA |
| 成分A的露出面积比率(％) | 1.5 | 0.1 | 3.2 | 0 | 5.0 | 0 | 1.9 | 83.3 |
| 岛成分的畴尺寸(μm) | 0.03～0.3 | 0.01～0.15 | 0.03～0.8 | 0.01～0.1 | 0.03～0.8 | - | 0.3～2.5 | - |
| 纤维表层条纹状沟的宽度(μm) | 0.26 | 0.12 | 0.36 | - | 0.38 | - | 0.85 | - |
| 纤维表层条纹状沟的纵横比 | 20 | 17 | 24 | - | 25 | - | 16 | - |
| 纤维表层条纹状沟的数量(个) | 7 | 1 | 10 | - | 13 | - | 1 | - |
| 羧基末端浓度(eq/ton) | 18 | 20 | 17 | 20 | 20 | 17 | 18 | 18 |
| 丝横截面的异形度 | 2.5 | 2.4 | 2.6 | 2.3 | 2.3 | 3.0 | 2.1 | 2.8 |
| 纤度(dtex) | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 |
| 强度(cN/dtex) | 2.8 | 3.0 | 2.6 | 3.0 | 2.4 | 1.5 | 2.2 | 1.1 |
| 伸度(％) | 48 | 44 | 49 | 43 | 50 | 48 | 44 | 38 |
| U％(％) | 0.8 | 0.7 | 0.9 | 0.6 | 1.0 | 1.0 | 2.1 | 4.5 |
| 沸水收缩率(％) | 2.8 | 3.0 | 2.6 | 3.1 | 2.4 | 5.5 | 3.2 | 4.0 |
| 耐磨性(断线次数) | 101 | 185 | 85 | 198 | 52 | 9 | 28 | 11 |
| 卷曲伸长率(％) | 12 | 13 | 10 | 13 | 8 | 4.5 | 9 | 2.8 |
| 限制负荷下伸长率(％) | 3.5 | 4 | 3 | 4 | 2.5 | 1.5 | 3 | 1 |
| 纤维结构体的物性 | ||||||||
| 地毯的磨损减量率(％) | 25.5 | 18.1 | 32.3 | 15.0 | 38.8 | 89 | 48.7 | 87 |
| 地毯的触感(柔软性) | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | △ | × | △ | × |
| 地毯的外观(光泽感) | ◎ | △ | ◎ | △ | ◎ | △ | △ | × |
注)表中“PLLA”是指“聚L乳酸”“N6”是指“尼龙6”。
(实施例7)
除使用固有粘度1.45的尼龙11作为成分B之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例7的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为0.9％。岛畴尺寸以直径换算为0.05μm～0.5μm。碱蚀刻该丝截面的切片，溶解除去聚乳酸，进行观察，发现岛成分脱落，由此确认聚乳酸形成岛成分。
进一步使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，膨松性高于实施例1，为高品质，且耐磨性也优良。触感、外观都与实施例1相同，极优良。
(实施例8)
除使用硫酸相对粘度2.15的尼龙610(熔点225℃)作为成分B之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例8的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为1.2％。岛畴尺寸以直径换算为0.03μm～0.3μm。碱蚀刻该丝截面的切片，溶解除去聚乳酸，进行观察，发现岛成分脱落，由此确认聚乳酸形成岛成分。进一步使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，与实施例1相同，触感、外观都优良。
(实施例9)
除使用ε-己内酰胺/己二酸己二胺盐(66盐)以重量比85/15聚合得到的N6/N66共聚尼龙(熔点198℃)作为成分B之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例9的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为1.4％。岛畴尺寸以直径换算为0.03μm～0.26μm。碱蚀刻该丝截面的切片，溶解除去聚乳酸，进行观察，发现岛成分脱落，由此确认聚乳酸形成岛成分。进一步使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，膨松性高于实施例1。触感、外观都与实施例1相同，极优良。
(实施例10)
使用含有相溶化剂(成分C)的聚乳酸P2(聚碳化二亚胺“LA-1”：10重量％)，混合比为P1/成分B/P2＝20/70/10(相对于成分A和成分B的总量的成分C的浓度：1.0重量％)，除此之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例10的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为1.1％。岛畴尺寸以直径换算为0.03μm～0.3μm。进一步使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价，耐磨性优于实施例1，同时触感、外观都与实施例相同，极优良。
(比较例3)
除将纺丝温度设为270℃(Tmb+45℃)进行熔融纺丝之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。需要说明的是，该纺丝温度下的成分A的熔融粘度为35Pa·s，成分B的熔融粘度为28Pa·s(ηb/ηa＝0.8)。比较例3中，在喷丝头正下方因巴勒斯效应发生膨胀，喷出流稍微不稳定。进行100kg卷曲弹力丝的取样时，发生5次断线，与实施例1相比，纺丝性稍差。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，海岛结构局部逆转的部分或具有岛连接而成的共连续结构的部分共存。强度为1.4cN/dtex，与实施例1相比，约为二分之一，同时表示条干不匀的乌斯特不匀U％为2.2％，较高。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价时，磨损减量率为76.5％，极差，光泽感也比现有制品差。
(比较例4)
除将喷丝头变为狭缝宽0.43mm、狭缝长2.15mm、孔深度0.6mm的Y形孔之外，与实施例3相同地进行纺丝。喷丝头正下方没有发生膨胀，但细化不稳定，不能纺丝。需要说明的是，比较例4中喷丝头孔内的喷出线速度为0.0195m/秒。
(比较例5)
除将喷丝头变为狭缝宽0.09mm、狭缝长0.45mm、孔深度0.6mm的Y形孔之外与实施例3相同进行纺丝。在比较例5中喷丝头正下方巴勒斯效应引起极大膨胀，因此发生细化点上下变动的脉动现象，不能纺丝。
表2
| 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 比较例3 | 比较例4 | 比较例5 | |
| 成分A | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA |
| 重均分子量 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 |
| 熔点(℃) | 177 | 177 | 177 | 177 | 177 | 177 | 177 |
| 残留丙交酯量(重量％) | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 |
| 熔融粘度(Pa·s) | 225 | 225 | 225 | 225 | 35 | 225 | 225 |
| 成分B | N11 | N610 | N6/66共聚 | N6 | N6 | N6 | N6 |
| 相对粘度(或固有粘度) | 1.45 | 2.15 | 2.15 | 2.15 | 2.15 | 2.15 | 2.15 |
| 熔点(℃) | 186 | 225 | 198 | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 结晶熔化热(J/g) | 76 | 78 | 63 | 78 | 78 | 78 | 78 |
| 熔融粘度(Pa·s) | 89 | 63 | 61 | 58 | 28 | 58 | 58 |
| 成分C | - | - | - | LA-1 | - | - | - |
| 200℃热减量率(％) | - | - | - | 0.3 | - | - | - |
| 含量(重量％) | - | - | - | 1.0 | - | - | - |
| 混合比率(成分A/成分B％) | 30/70 | 30/70 | 30/70 | 29.8/70.2 | 30/70 | 40/60 | 40/60 |
| 熔融粘度比(ηb/ηa) | 0.40 | 0.28 | 0.27 | 0.27 | 0.80 | 0.71 | 0.71 |
| 纤维的物性 | |||||||
| 岛成分 | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA/N6 | - | - |
| 海成分 | N11 | N610 | N6/66共聚 | N6 | PLLA/N6 | - | - |
| 成分A的露出面积比率(％) | 0.9 | 1.2 | 1.4 | 1.1 | 11.8 | - | - |
| 岛成分的畴尺寸(μm) | 0.05～0.5 | 0.03～0.3 | 0.03～0.26 | 0.03～0.3 | - | - | - |
| 纤维表层条纹状沟的宽度(μm) | 0.26 | 0.23 | 0.25 | 0.24 | 0.46 | - | - |
| 纤维表层条状沟的纵横比 | 21 | 22 | 22 | 19 | 15 | - | - |
| 纤维表层条纹状沟的数量(个) | 5 | 8 | 8 | 8 | 2 | - | - |
| 羧基末端浓度(eq/ton) | 18 | 18 | 18 | 5 | 63 | - | - |
| 丝横截面的异形度 | 2.7 | 2.5 | 2.6 | 2.7 | 1.5 | - | - |
| 纤度(dtex) | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | - | - |
| 强度(cN/dtex) | 2.5 | 2.2 | 2.4 | 2.7 | 1.4 | - | - |
| 伸度(％) | 43 | 48 | 45 | 42 | 83 | - | - |
| U％(％) | 0.8 | 0.8 | 1.0 | 1.0 | 2.2 | - | - |
| 沸水收缩率(％) | 2.2 | 3.3 | 4.0 | 3.7 | 2.3 | - | - |
| 耐磨性(断线次数) | 95 | 89 | 85 | 132 | 14 | - | - |
| 卷曲伸长率(％) | 21 | 10 | 15 | 12 | 4.4 | - | - |
| 限制负荷下伸长率(％) | 4.5 | 3 | 4 | 3.5 | 1.5 | - | - |
| 纤维结构体的物性 | |||||||
| 地毯的磨损减量率(％) | 22.5 | 29.0 | 30.0 | 21.2 | 76.5 | - | - |
| 地毯的触感(柔软性) | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | - | - |
| 地毯的外观(光泽感) | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | - | - |
注)表中，“N11”表示“尼龙11”，“N610”表示“尼龙610”，“N6/66共聚”表示“尼龙6和尼龙66的共聚尼龙”
(实施例11)
除将环状甬道的冷却风速变为0.1m/秒之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例11中，在喷丝头正下方，巴勒斯效应引起膨胀，发生轻微的脉动现象。因此，在100kg的取样中发生2次断线。得到的卷曲弹力丝强度为1.3cN/dtex，与实施例1相比，约为二分之一，同时表示条干不匀的乌斯特不匀U％为3.3％，较高。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价时，磨损减量率为46.8％，稍差，触感也稍微粗硬，但具有丝样光泽感，外观良好。
(实施例12)
使喷出量为277g/分钟，以2DR速度为2173m/分钟进行第2段拉伸(拉伸倍率：1.15倍)，使卷取速度为1847m/分钟(比2DR速度低15％的速度)，除此之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。2DR出口取样得到的拉伸丝断裂伸度为76％。得到的卷曲弹力丝强度为1.8cN/dtex，约为实施例1的强度的64％，表示条干不匀的乌斯特不匀U％为1.6％，稍高。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价时，磨损减量率为41.1％，稍差，为可以在有限用途中使用的水平。
(实施例13)
除将2DR的定形温度设定为130℃之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例13的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。对得到的纤维的横截面进行TEM观察，得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为1.5％。岛畴尺寸以直径换算为0.03μm～0.3μm，与实施例1同等水平，但该卷曲弹力丝的纤维表面基本上未形成条纹状沟。卷曲伸长率也为实施例1的一半以下。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价时，具有优于现有制品的触感，但光泽感与现有制品同等。
(实施例14)
除将2DR的定形温度设为110℃之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例14的纺丝性与实施例1同样稳定。得到的纤维卷曲伸长率为2.5％，不太表现卷曲。沸水收缩率为11.1％，较高，尺寸稳定性不如实施例1优良。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价时，触感、光泽感都与现有制品同等。
(实施例15)
除将喷丝头变为直径0.62mm、孔深度1.0mm的圆孔之外，与实施例13相同地操作，得到BCF丝。实施例15的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。得到的纤维的横截面大致为圆(异形度1.0)，对横截面进行TEM观察，结果得到均匀分散的海岛结构，聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为1.7％。岛畴尺寸以直径换算为0.03μm～0.3μm，与实施例1同等水平。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价时，具有与实施例1同样优良的触感，但光泽感不如实施例1优良。
(实施例16)
除利用气流喷射填塞装置在喷嘴温度150℃下进行加热压缩空气处理之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。该卷曲弹力丝卷曲伸长率为2.7％，较低，不太表现卷曲。使用该卷曲弹力丝制成地毯进行评价时，光泽感优良，但触感稍粗硬。
表3
| 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 实施例16 | |
| 成分A | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA |
| 重均分子量 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 |
| 熔点(℃) | 177 | 177 | 177 | 177 | 177 | 177 |
| 残留丙交酯量(重量％) | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 |
| 熔融粘度(Pa·s) | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 成分B | N6 | N6 | N6 | N6 | N6 | N6 |
| 相对粘度(或固有粘度) | 2.15 | 2.15 | 2.15 | 2.15 | 2.15 | 2.15 |
| 熔点(℃) | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 结晶熔化热(J/g) | 78 | 78 | 78 | 78 | 78 | 78 |
| 熔融粘度(Pa·s) | 58 | 58 | 58 | 58 | 58 | 58 |
| 混合比率(成分A/成分B，％) | 30/70 | 30/70 | 30/70 | 30/70 | 30/70 | 30/70 |
| 熔融粘度比(ηb/ηa) | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.26 | 0.26 |
| 纤维的物性 | ||||||
| 岛成分 | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA | PLLA |
| 海成分 | N6 | N6 | N6 | N6 | N6 | N6 |
| 成分A的露出面积比率(％) | 1.6 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.7 | 1.5 |
| 岛成分的畴尺寸(μm) | 0.05～0.7 | 0.04～0.4 | 0.03～0.3 | 0.03～0.3 | 0.03～0.3 | 0.03～0.3 |
| 纤维表层条纹状沟的宽度(μm) | 0.33 | 0.33 | - | - | 0.25 | 0.18 |
| 纤维表层条纹状沟的纵横比 | 18 | 17 | - | - | 21 | 24 |
| 纤维表层条纹状沟的数量(个) | 6 | 6 | - | - | 9 | 4 |
| 羧基末端浓度(eq/ton) | 18 | 20 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| 丝横截面的异形度 | 2.4 | 2.2 | 2.5 | 2.5 | 1.0 | 2.5 |
| 纤度(dtex) | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 |
| 强度(cN/dtex) | 1.3 | 1.8 | 2.9 | 3.2 | 2.8 | 2.8 |
| 伸度(％) | 38 | 89 | 48 | 50 | 49 | 48 |
| U％(％) | 3.3 | 1.6 | 0.7 | 0.6 | 0.5 | 0.8 |
| 沸水收缩率(％) | 2.7 | 1.7 | 8.5 | 11.1 | 2.5 | 4.7 |
| 耐磨性(断线次数) | 36 | 72 | 108 | 118 | 106 | 128 |
| 卷曲伸长率(％) | 8 | 5 | 4.5 | 2.5 | 9 | 2.7 |
| 限制负荷下伸长率(％) | 2.5 | 1.5 | 1.5 | 1 | 3 | 1 |
| 纤维结构体的物性 | ||||||
| 地毯的磨损减量率(％) | 46.8 | 41.1 | 33.8 | 32.2 | 30.5 | 33.4 |
| 地毯的触感(柔软性) | △ | ○ | ○ | △ | ◎ | △ |
| 地毯的外观(光泽感) | ○ | ○ | △ | △ | ○ | ○ |
(实施例17)
相对于聚乳酸P1(成分A)，干混(dry blend)1重量％(相对于纤维整体为0.3重量％)日本滑石(株)社制的滑石“SG-2000”(平均粒径D50：0.98μm、10μm以上的粒子：0体积％)，除此之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例17的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。该卷曲弹力丝具有相对于实施例1约为1.4倍的限制负荷下伸长率，卷曲牢固性高。
(实施例18)
相对于聚乳酸P1(成分A)，干混1重量％(相对于纤维整体为0.3重量％)日产化学工业(株)社制的三聚氰胺异氰脲酸酯“MC-600”(平均粒径1.6μm、10μm以上的粒子：0体积％)，除此之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。实施例18的纺丝性与实施例1相同，极其稳定。该卷曲弹力丝具有相对于实施例1约为1.8倍的限制负荷下伸长率，卷曲牢固性极高。
(实施例19)
相对于尼龙6(成分B)，干混碘化铜及碘化钾各0.03重量％(相对于纤维整体分别为0.021重量％)，除此之外，与实施例1相同地操作，得到BCF丝。
将实施例1中得到的卷曲弹力丝及实施例19的卷曲弹力丝形成绞纱，使用Suga试验机(株)制的UV褪色仪(auto fadometer)(型号：U48AU)在以下条件下进行耐光性试验，由耐光性试验前·后的强度求出强度保持率。结果，实施例1的卷曲弹力丝的强度保持率为5％，而实施例19的卷曲弹力丝的强度保持率为91％，耐光性极其优良。
<UV处理条件>
UV照射时间：100hrs
黑色面板温度：83℃
罐内温度：64±3℃
罐内湿度：在上述罐内温度下相对湿度为50±5％
强度保持率(％)＝UV处理后的强度(cN/dtex)/UV处理前的强度(cN/dtex)×100
表4
| 实施例17 | 实施例18 | 实施例19 | |
| 成分A | PLLA | PLLA | PLLA |
| 重均分子量 | 23.3万 | 23.3万 | 23.3万 |
| 熔点(℃) | 177 | 177 | 177 |
| 残留丙交酯量(重量％) | 0.12 | 0.12 | 0.12 |
| 熔融粘度(Pa·s) | 225 | 225 | 225 |
| 结晶成核剂 | 滑石 | 三聚氰胺氰脲酸酯 | - |
| 成核剂的添加量(重量％) | 1 | 1 | - |
| 成分B | N6 | N6 | N6 |
| 相对粘度(或固有粘度) | 2.15 | 2.15 | 2.15 |
| 熔点(℃) | 225 | 225 | 225 |
| 结晶熔化热(J/g) | 78 | 78 | 78 |
| 熔融粘度(Pa·s) | 58 | 58 | 58 |
| 耐光剂 | - | - | Cul/KI |
| 耐光剂的添加量(重量％) | - | - | 0.03/0.03 |
| 混合比率(成分A/成分B，％) | 30/70 | 30/70 | 30/70 |
| 熔融粘度比(ηb/ηa) | 0.26 | 0.26 | 0.26 |
| 纤维的物性 | |||
| 岛成分 | PLLA | PLLA | PLLA |
| 海成分 | N6 | N6 | N6 |
| 成分A的露出面积比率(％) | 1.6 | 1.6 | 1.5 |
| 岛成分的畴尺寸(μm) | 0.03～0.3 | 0.03～0.3 | 0.03～0.3 |
| 纤维表层条纹状沟的宽度(μm) | 0.26 | 0.25 | 0.26 |
| 纤维表层条纹状沟的纵横比 | 19 | 18 | 20 |
| 纤维表层条纹状沟的数量(个) | 8 | 8 | 7 |
| 羧基末端浓度(eq/ton) | 18 | 18 | 18 |
| 丝横截面的异形度 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| 纤度(dtex) | 1500 | 1500 | 1500 |
| 强度(cN/dtex) | 2.7 | 2.7 | 2.7 |
| 伸度(％) | 45 | 46 | 47 |
| U％(％) | 0.9 | 0.8 | 0.8 |
| 沸水收缩率(％) | 2.5 | 2.2 | 2.7 |
| 耐磨性(断线次数) | 102 | 105 | 100 |
| 卷曲伸长率(％) | 13 | 14 | 12 |
| 限制负荷下伸长率(％) | 5 | 6.3 | 3.5 |
| 纤维结构体的物性 | |||
| 地毯的磨损减量率(％) | 23.2 | 22.1 | 26.0 |
| 地毯的触感(柔软性) | ◎ | ◎ | ◎ |
| 地毯的外观(光泽感) | ◎ | ◎ | ◎ |
(实施例20)
使用如图9所示的具有单轴混炼机的纺丝拉伸连续卷曲赋予装置分别对芯成分、鞘成分连续进行熔融纺丝、拉伸、热处理、卷曲处理，得到BCF丝。
在图9所示的芯成分料斗21中投入成分A(P4)，在鞘成分料斗22中投入成分B(N6-1熔点225℃、熔点峰的热容量79J/g、相对粘度2.59、熔融粘度150Pa·sec-1)，利用各单轴挤出混炼机23、24分别对成分A和成分B进行熔融及混炼，导入纺丝箱体25，利用齿轮泵26、27计量各聚合物，排出，导入存在于箱体25内部的纺丝组件28，由具有96个三叶型截面用细孔的纺丝喷嘴29纺出。此时，选定芯成分、鞘成分的齿轮泵26、27的旋转数，使芯鞘比＝60/40(重量比)。然后，利用单流冷却装置30冷却固化丝条31，利用上油装置32上油。进一步利用第1辊33导出后，使第2辊34的速度为第1辊33的速度的1.02倍的速度，对未拉伸丝施加伸长，然后，利用第2辊34和第3辊35的速度比进行拉伸，通过第3辊35实施热处理，利用第3辊35和第4辊36的速度比实施再次拉伸，通过第4辊36进行再次热处理，在第4辊36和冷却辊(冷却鼓)38之间，一边松弛丝条(overfeed)，一边利用使用加热流体的卷曲喷嘴37赋予气流喷射法填塞卷曲，在冷却辊(冷却鼓)38的表面冷却卷曲弹力丝，固定结构，在第6辊39、第7辊40之间施加不展开卷曲程度的张力(0.08cN/dtex，纤度使用卷取的卷曲弹力丝的纤度)，在第7辊40和卷取机42之间利用交织喷嘴47赋予交织，并施加不展开卷曲程度的张力(0.08cN/dtex、纤度使用卷取的卷曲弹力丝的纤度)进行卷取，由此进行1段的纺丝、拉伸、热处理、卷曲处理，得到1920dtex96根单纤维的BCF丝(筒子包41)。取样约100kg，未发生断线、单纤维流等，纺丝极其稳定。实施例20的结果示于表5。
需要说明的是，熔融纺丝、拉伸、热处理、卷曲处理条件如下所述。
·混炼机温度：230℃
·纺丝温度：245℃
·滤层：填充30#无机氧化铝(morundum)
·过滤器：20μm无纺布过滤器
·喷丝头2(聚合物即将喷出前的喷丝头)：狭缝宽0.15mm、狭缝长1.5mm、孔数96
·喷丝头1(图12的模式图中45所示的喷丝头。紧靠喷丝头2且存在于其前，芯成分、鞘成分具有各自的流路)：
鞘成分孔径0.5mm、喷出孔长0.5mm、针对1根单纤维孔数为3
芯成分狭缝宽度0.12mm、狭缝长度1.2mm、针对1根单纤维孔数为1
·喷出量：498.6g/分钟(1组件1丝条、96根单纤维)
·冷却：使用冷却长1m的单流。冷却风温度20℃、风速0.5m/秒、冷却开始位置为喷丝头表面下0.1m
·油剂：对丝附着10％脂肪酸酯浓度为10％的乳状油剂
·第1辊温度：25℃
·第2辊温度：70℃
·第3辊温度：135℃
·第4辊温度：190℃
·冷却辊温度：25℃
·第6辊温度：25℃
·第7辊温度：25℃
·加热蒸气处理温度：230℃
·第1辊速度：840m/分钟(＝第2辊速度/1.02)
·第2辊速度：857m/分钟
·第3辊速度：2400m/分钟
·第4辊速度：3000m/分钟
·冷却辊速度：80m/分钟
·第6辊速度：2550m/分钟
·第7辊速度：2600m/分钟
·卷取速度：2550m/分钟
·综合拉伸倍率：3.5倍(第2～第3辊：2.8倍、第3～第4辊：1.25倍)。
·交织压缩空气：0.2MPa
得到的BCF丝中，单纤维在不规则方向上弯曲成环状，形成卷曲，具有单纤维互相缠绕的卷曲形态。强度为2.3cN/dtex、沸收为2.2％、单纤维纤度为20dtex。卷曲伸长率为25％、限制负荷下伸长率为13％，显示优良的卷曲特性，是卷曲难以解开的卷曲弹力丝。使用该卷曲弹力丝制作编织圆筒坯布、地毯时，都具有丰满感，并具有柔软的触感，呈现具有审美性的光泽，手感优良。
对由得到的卷曲弹力丝构成的编织圆筒坯布进行耐剥离性评价，结果完全没有发生外观变化，具有优良的耐剥离性。对使用得到的卷曲弹力丝形成的地毯进行耐磨损试验，结果，磨损减量率为10％，具有优良的耐磨性，磨损后的地毯未观察到卷曲弹力丝的白化及鞘裂。
对得到的卷曲弹力丝的单纤维横截面进行TEM观察，结果芯成分位于单纤维的中心，鞘成分厚度的最小值为3.0μm，芯成分都被鞘成分被覆。即聚乳酸的露出面积相对于纤维表面积的比率为0％。单纤维的异形度为3.0、芯成分的异形度为3.0。在得到的卷曲弹力丝的DSC中可观察到熔点为169℃(源于成分A的峰)及224℃(源于成分B的峰)、和起因于各成分的熔化峰，各熔化峰的热容量的总和为72J/g，具有充分的结晶性。
(比较例6)
在实施例20中，不使用成分B，并改变喷丝头，除此之外，利用与实施例20相同的条件，尝试得到仅由成分A构成的BCF丝，但在第4辊36、卷曲喷嘴37中单纤维热粘接严重，不能纺丝。所以，改变第3辊35的温度、第4辊36的温度、卷曲喷嘴37的温度，得到比较例6的卷曲弹力丝(此时改变第6辊39的速度、第7辊40的速度、卷取速度使得张力在实施例20所示的范围内。调整喷出量，使单纤维纤度为20dtex)。纺丝性不良，100kg的取样中，发生15次断线。比较例6的结果示于表5，比较例6的喷丝头的规格、第3辊35的温度、第4辊36的温度、卷曲喷嘴37的温度、第6辊39的速度、第7辊40的速度、卷取速度如下所示。
·比较例6的喷丝头2：芯成分狭缝宽度0.12mm、狭缝长1.2mm、相对于1根单纤维孔数为1(无鞘成分的流路)
·比较例6的第3辊温度：90℃
·比较例6的第4辊温度：110℃
·比较例6的卷曲喷嘴温度：150℃
·第6辊速度：2650m/分钟
·第7辊速度：2660m/分钟
·比较例6的卷取速度：2670m/分钟
由实施例20和比较例6可知，本发明的卷曲弹力丝通过具有鞘成分，能够形成耐磨性、卷曲特性优良的卷曲弹力丝。比较例6由于不具有鞘成分，所以在耐剥离性试验中未观察到芯鞘界面的剥离现象，但零星可见卷曲弹力丝脱落、原纤化，在所有的试验中都可观察到空缺部分。比较例6的卷曲弹力丝零星可见热粘接部分，强度为1.2cN/dtex，较低，在制作编织圆筒坯布、地毯的工序中，频发断线。卷曲弹力丝中残留取向度高的分子链，沸收高达10％，所以，该卷曲弹力丝的耐剥离性、耐磨性、卷曲特性经时恶化。
(实施例21～22、比较例7～8)
在实施例20中，除改变第4辊36的温度之外，与实施例20相同地操作，得到实施例21～22、比较例7～8的卷曲弹力丝(此时，将第6辊39的速度、第7辊40的速度、卷取速度调整至实施例20所示的张力)。实施例21、22各发生1次断线，不是导致问题的水平。比较例7、8的纺丝性不良，比较例7中发生11次断线，比较例8中发生13次断线。
实施例21～22、比较例7～8的结果示于表5。实施例21～22、比较例7～8的纺丝条件如下。
·第4辊温度
实施例21：160℃
实施例22：220℃
比较例7：150℃
比较例8：225℃
比较实施例20～22、比较例7～8可知，通过使拉伸后的最终辊的热处理温度采用160～220℃，能够形成具有本发明优选的强度、沸收的卷曲弹力丝，并能以良好的生产率得到耐剥离性优良的卷曲弹力丝。发明人认为，这是因为通过采用上述优选的制造条件，能够协同发挥在拉伸后的最终辊上使芯成分部分熔融的效果和卷曲喷嘴内纤维立即处于高温状态的效果，在不受芯成分和鞘成分的热收缩特性差异的影响的情况下，在芯成分和鞘成分中形成结晶相和不规则的非晶相二相结构。需要说明的是，比较例8的卷曲弹力丝经最终辊的热处理，鞘成分部分熔融，截面形状发生混乱，导致鞘成分的一部分变薄。
比较实施例20～22可知，通过采用本发明中较优选的制造方法，形成了卷曲特性也优良的卷曲弹力丝。这是因为由实施例20的卷曲弹力丝构成的编织圆筒坯布、地毯与实施例21～22相比，具有优良的手感。
表5
| 项目 | 实施例20 | 比较例6 | 实施例21 | 实施例22 | 比较例7 | 比较例8 | |
| 成分A | - | P4 | P4 | P4 | P4 | P4 | P4 |
| 成分A的熔点(Tma) | ℃ | 170 | 170 | 170 | 170 | 170 | 170 |
| 成分A的熔融粘度(ηa) | Pa·sec-1 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| 成分B | - | N6-1 | - | N6-1 | N6-1 | N6-1 | N6-1 |
| 成分B的熔点(Tmb) | ℃ | 225 | - | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 成分B的熔融粘度(ηb) | Pa·sec-1 | 150 | - | 150 | 150 | 150 | 150 |
| 成分A和成分B的熔融粘度比(ηb/ηa) | - | 0.75 | - | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
| 芯鞘比(芯成分/鞘成分) | - | 40/60 | 100/0 | 40/60 | 40/60 | 40/60 | 40/60 |
| 成分A的含量 | 重量％ | 40 | 100 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 喷出线速度 | m/min | 7.3 | 7.3 | 7.5 | 6.9 | 7.7 | 6.7 |
| 纺丝温度 | ℃ | 245 | 245 | 245 | 245 | 245 | 245 |
| 综合拉伸倍率 | - | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 第2辊温度 | ℃ | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| 第3辊温度 | ℃ | 135 | 90 | 135 | 135 | 135 | 135 |
| 第4辊温度 | ℃ | 190 | 110 | 160 | 220 | 150 | 225 |
| 卷曲喷嘴温度 | ℃ | 230 | 150 | 230 | 230 | 230 | 230 |
| 第4辊速度 | m/min | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 |
| 卷取速度 | m/min | 2550 | 2670 | 2620 | 2420 | 2690 | 2350 |
| (1-卷取速度/第4辊速度)×100 | ％ | 15.0 | 11.0 | 12.7 | 19.3 | 10.3 | 21.7 |
| 强度 | cN/dtex | 2.3 | 1.2 | 2.9 | 1.7 | 3.6 | 1.3 |
| 伸度 | ％ | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 | 20 |
| 沸水收缩率 | ％ | 2.2 | 10 | 5.3 | 1.7 | 9.2 | 1.1 |
| 单纤维纤度 | dtex | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 单纤维的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 芯成分的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| U％(正态) | - | 1.2 | 2.5 | 1.3 | 1.4 | 2 | 19 |
| 沸水处理后的卷曲伸长率 | ％ | 25 | 4 | 8 | 33 | 4 | 36 |
| 限制负荷下卷曲伸长率 | ％ | 13 | 1 | 4 | 20 | 2 | 18 |
| CF值 | - | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 |
| 鞘成分厚度的最小值 | μm | 3.0 | 0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 0.9 |
| 纤维熔化峰的热容量总和 | J/g | 72 | 46 | 72 | 72 | 72 | 72 |
| 纺丝性 | ◎～× | ◎ | × | ◎ | ◎ | ○ | × |
| 磨损减量率 | 重量％ | 10 | 72 | 19 | 19 | 33 | 34 |
| 耐剥离性 | ◎～× | ◎24 | ×5 | ○18 | ○20 | ×10 | ×10 |
| 膨松性 | ◎～× | ◎ | × | ○ | ◎ | × | ○ |
| 柔软性 | ◎～× | ◎ | × | ○ | ◎ | × | △ |
(实施例23～24、比较例9～10)
在实施例20中，除改变综合拉伸倍率之外，与实施例20相同地操作，得到实施例23～24、比较例9～10的卷曲弹力丝(将第1～3辊的速度变为下述倍率，第1辊33的速度是用1.02除第2辊34的速度得到的值)。实施例23～24中各发生1次断线，不是导致问题的水平。比较例9～10的纺丝性不良，可观察到比较例9中发生12次断线，比较例10中发生14次断线。实施例23～24、比较例9～10的结果示于表6。实施例23～24、比较9～10的纺丝条件如下。
·综合拉伸倍率
实施例23：2.1倍(第2～第3辊：1.68倍、第3～第4辊：1.25倍)
实施例24：4.9倍(第2～第3辊：3.92倍、第3～第4辊：1.25倍)
比较例9：1.9倍(第2～第3辊：1.52倍、第3～第4辊：1.25倍)
比较例10：5.1倍(第2～第3辊：4.08倍、第3～第4辊：1.25倍)
比较实施例20、23～24、比较例9～10可知，通过采用综合拉伸倍率2～5倍，能形成本发明的卷曲弹力丝，并能形成耐剥离性优良的卷曲弹力丝。通过以上述综合拉伸倍率进行拉伸，能够将纺丝速度控制在适当的范围，并能使拉伸丝的芯成分和鞘成分均匀取向。因此，在卷曲加工中，难以产生芯成分和鞘成分的热收缩特性差，与芯鞘界面邻接的分子链不发生过度变形。并且，实施例20与实施例23～24相比，具有更理想的纤维结构(强度、沸收)，所以是耐剥离性也优良的卷曲弹力丝。
表6
| 项目 | 实施例23 | 实施例24 | 比较例9 | 比较例10 | |
| 成分A | - | P4 | P4 | P4 | P4 |
| 成分A的熔点(Tma) | ℃ | 170 | 170 | 170 | 170 |
| 成分A的熔融粘度(ηa) | Pa·sec-1 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| 成分B | - | N6-1 | N6-1 | N6-1 | N6-1 |
| 成分B的熔点(Tmb) | ℃ | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 成分B的熔融粘度(ηb) | Pa·sec-1 | 150 | 150 | 150 | 150 |
| 成分A和成分B的熔融粘度比(ηb/ηa) | - | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
| 芯鞘比(芯成分/鞘成分) | - | 40/60 | 40/60 | 40/60 | 40/60 |
| 成分A的含量 | 重量％ | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 喷出线速度 | m/min | 7.3 | 7.3 | 7.3 | 7.3 |
| 纺丝温度 | ℃ | 245 | 245 | 245 | 245 |
| 综合拉伸倍率 | - | 2.1 | 4.9 | 1.9 | 5.1 |
| 第2辊温度 | ℃ | 70 | 70 | 70 | 70 |
| 第3辊温度 | ℃ | 135 | 135 | 135 | 135 |
| 第4辊温度 | ℃ | 190 | 190 | 190 | 190 |
| 卷曲喷嘴温度 | ℃ | 230 | 230 | 230 | 230 |
| 第4辊速度 | m/min | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 |
| 卷取速度 | m/min | 2550 | 2550 | 2550 | 2550 |
| (1-卷取速度/第4辊速度)×100 | ％ | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 |
| 强度 | cN/dtex | 1.6 | 3.4 | 1.3 | 3.7 |
| 伸度 | ％ | 55 | 20 | 60 | 15 |
| 沸水收缩率 | ％ | 1.3 | 5.4 | 2 | 6 |
| 单纤维纤度 | dtex | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 单纤维的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 芯成分的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| U％(正态) | - | 1.5 | 1.8 | 2.6 | 2.5 |
| 沸水处理后的卷曲伸长率 | ％ | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 限制负荷下卷曲伸长率 | ％ | 13 | 13 | 6 | 7 |
| 鞘成分厚度的最小值 | μm | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| CF值 | - | 13 | 13 | 13 | 13 |
| 纤维熔化峰的热容量总和 | J/g | 72 | 72 | 72 | 72 |
| 纺丝性 | ◎～× | ◎ | ◎ | × | × |
| 磨损减量率 | 重量％ | 13 | 14 | 36 | 34 |
| 耐剥离性 | ◎～× | ○20 | ○18 | ×9 | ×9 |
| 膨松性 | ◎～× | ◎ | ◎ | ○ | ○ |
| 柔软性 | ◎～× | ◎ | ◎ | △ | △ |
(实施例25～27、比较例11～12)
在实施例20中除改变喷丝头的孔数之外，与实施例20相同地操作，得到实施例25～27、比较例11～12的卷曲弹力丝。实施例25、实施例26都发生1次断线，是不导致问题的水平。比较例11～12的纺丝性不良，比较例11中发生11次断线，比较例12中发生12次断线。实施例25～27、比较例11～12的结果示于表7。实施例25～27、比较11～12的纺丝条件如下。
·喷丝头孔数
实施例25：320
实施例26：72
实施例27：50
比较例11：480
比较例12：45。
比较实施例20、25～27、比较例11～12可知，通过形成本发明优选的单纤维纤度的卷曲弹力丝，能得到耐剥离性优良的卷曲弹力丝。这是因为通过使单纤维纤度为40dtex以下，能够在卷曲加工工序中迅速加热芯成分和鞘成分，并在芯鞘界面不受到过度变形的情况下形成结晶相和不规则非晶相二相结构。另外，通过使单纤维纤度为5dtex以上，能够避免在卷曲处理后卷曲弹力丝因施加在其上的张力而伸长，在芯鞘界面发生变形的不良影响，并能提高耐剥离性。比较由实施例25、27的卷曲弹力丝构成的编织圆筒坯布和地毯可知，由实施例20构成的编织圆筒坯布和地毯丰满感优良，能长期维持丰满感。即，通过形成使单纤维纤度为5～40dtex的卷曲弹力丝，能够得到卷曲牢固度也高的卷曲弹力丝。
表7
| 项目 | 实施例25 | 实施例26 | 实施例27 | 比较例11 | 比较例12 | |
| 成分A | - | P4 | P4 | P4 | P4 | P4 |
| 成分A的熔点(Tma) | ℃ | 170 | 170 | 170 | 170 | 170 |
| 成分A的熔融粘度(ηa) | Pa·sec-1 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| 成分B | - | N6-1 | N6-1 | N6-1 | N6-1 | N6-1 |
| 成分B的熔点(Tmb) | ℃ | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 成分B的熔融粘度(ηb) | Pa·sec-1 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 |
| 成分A和成分B的熔融粘度比(ηb/ηa) | - | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
| 芯鞘比(芯成分/鞘成分) | - | 40/60 | 40/60 | 40/60 | 40/60 | 40/60 |
| 成分A的含量 | 重量％ | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 喷出线速度 | m/min | 2.2 | 9.8 | 14.1 | 1.5 | 15.6 |
| 纺丝温度 | ℃ | 245 | 245 | 245 | 245 | 245 |
| 综合拉伸倍率 | - | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 第2辊温度 | ℃ | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| 第3辊温度 | ℃ | 135 | 135 | 135 | 135 | 135 |
| 第4辊温度 | ℃ | 190 | 190 | 190 | 190 | 190 |
| 卷曲喷嘴温度 | ℃ | 230 | 230 | 230 | 230 | 230 |
| 第4辊速度 | m/min | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 |
| 卷取速度 | m/min | 2550 | 2550 | 2550 | 2550 | 2550 |
| (1-卷取速度/第4辊速度)×100 | ％ | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 |
| 强度 | cN/dtex | 2.2 | 2.1 | 2.2 | 1.7 | 2.5 |
| 伸度 | ％ | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 |
| 沸水收缩率 | ％ | 5.1 | 4.4 | 4.8 | 8.3 | 9.1 |
| 单纤维纤度 | dtex | 6 | 26.7 | 38.4 | 4 | 42.7 |
| 单纤维的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 芯成分的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| U％(正态) | - | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 8.3 | 8.1 |
| 沸水处理后的卷曲伸长率 | ％ | 20 | 25 | 22 | 14 | 20 |
| 限制负荷下卷曲伸长率 | ％ | 7 | 9 | 6 | 2 | 4 |
| 鞘成分厚度的最小值 | μm | 1.6 | 3.4 | 9.1 | 1.3 | 9.4 |
| CF值 | - | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 |
| 纤维熔化峰的热容量总和 | J/g | 70 | 70 | 69 | 68 | 62 |
| 纺丝性 | ◎～× | ○ | ○ | ○ | - | - |
| 磨损减量率 | 重量％ | 19 | 13 | 18 | 32 | 35 |
| 耐剥离性 | ◎～× | ○16 | ○20 | ○17 | ×8 | ×9 |
| 膨松性 | ◎～× | ○ | ○ | ○ | △ | ○ |
| 柔软性 | ◎～× | ○ | ○ | △ | ○ | × |
(实施例28～31)
在实施例20中，除改变用作成分A、成分B的树脂之外，与实施例20相同地操作，得到实施例28～31的卷曲弹力丝。在实施例28、29中未发现断线。在实施例30、31中各发生1次断线，是不导致问题的水平。实施例28～29的结果示于表8。实施例28～31中使用的树脂如下。
·用作芯成分、鞘成分的树脂
实施例28：成分A＝P4、成分B＝N6-2(熔点225℃、熔点峰的热容量77J/g、相对粘度2.95、熔融粘度300Pa·sec-1)
实施例29：成分A＝P4、成分B＝N6-3(熔点225℃、熔点峰的热容量78J/g、相对粘度2.10、熔融粘度50Pa·sec-1)
实施例30：成分A＝P5、成分B＝N6-3
实施例31：成分A＝P6、成分B＝N6-2
比较实施例20、28～31可知，通过使本发明中使用的成分A和成分B的熔融粘度比在本发明优选的范围，能形成耐剥离性优良的卷曲弹力丝。通过采用本发明优选的熔融粘度比，能够在熔融纺丝工序中对芯成分和鞘成分均匀施加应力，由于未拉伸丝的芯成分和鞘成分的分子取向基本上不存在差异，所以在拉伸工序中芯成分和鞘成分能够均匀取向，并减小卷曲加工中各成分的热收缩特性之差，从而使与芯鞘界面邻接的分子链难以受到过度变形。
与由实施例28～31的卷曲弹力丝构成的编织圆筒坯布和地毯比较可知，由实施例20构成的编织圆筒坯布和地毯耐剥离性优良。另外，没有发生鞘裂导致芯成分露出，可知耐磨性也优良。
表8
| 项目 | 实施例28 | 实施例29 | 实施例30 | 实施例31 | |
| 成分A | - | P4 | P4 | P5 | P6 |
| 成分A的熔点(Tma) | ℃ | 170 | 170 | 170 | 170 |
| 成分A的熔融粘度(ηa) | Pa·sec-1 | 200 | 200 | 300 | 120 |
| 成分B | - | N6-2 | N6-3 | N6-3 | N6-2 |
| 成分B的熔点(Tmb) | ℃ | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 成分B的熔融粘度(ηb) | Pa·sec-1 | 300 | 50 | 50 | 300 |
| 成分A和成分B的熔融粘度比(ηb/ηa) | - | 1.50 | 0.25 | 0.17 | 2.50 |
| 芯鞘比(芯成分/鞘成分) | - | 40/60 | 40/60 | 40/60 | 40/60 |
| 成分A的含量 | 重量％ | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 喷出线速度 | m/min | 7.3 | 7.3 | 7.3 | 7.3 |
| 纺丝温度 | ℃ | 245 | 245 | 245 | 245 |
| 综合拉伸倍率 | - | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 第2辊温度 | ℃ | 70 | 70 | 70 | 70 |
| 第3辊温度 | ℃ | 135 | 135 | 135 | 135 |
| 第4辊温度 | ℃ | 190 | 190 | 190 | 190 |
| 卷曲喷嘴温度 | ℃ | 230 | 230 | 230 | 230 |
| 第4辊速度 | m/min | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 |
| 卷取速度 | m/min | 2550 | 2550 | 2550 | 2550 |
| (1-卷取速度/第4辊速度)×100 | ％ | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 |
| 强度 | cN/dtex | 3.2 | 1.6 | 1.6 | 3.2 |
| 伸度 | ％ | 45 | 45 | 45 | 45 |
| 沸水收缩率 | ％ | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 |
| 单纤维纤度 | dtex | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 单纤维的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 芯成分的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| U％(正态) | - | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
| 沸水处理后的卷曲伸长率 | ％ | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 限制负荷下卷曲伸长率 | ％ | 11 | 9 | 9 | 3 |
| 鞘成分厚度的最小值 | μm | 2.7 | 3.0 | 2.3 | 0.3 |
| CF值 | - | 13 | 13 | 13 | 13 |
| 纤维熔化峰的热容量总和 | J/g | 74 | 70 | 72 | 70 |
| 纺丝性 | ◎～× | ◎ | ◎ | ○ | ○ |
| 磨损减量率 | 重量％ | 15 | 17 | 24 | 26 |
| 耐剥离性 | ◎～× | ○21 | ○18 | △15 | △15 |
| 膨松性 | ◎～× | ◎ | ○ | ○ | △ |
| 柔软性 | ◎～× | ◎ | ○ | △ | △ |
(实施例32～36)
在实施例20中，除改变芯鞘比(重量比)之外，与实施例20相同地操作，得到实施例32～36的卷曲弹力丝。实施例32～36的结果示于表5，各实施例中的芯鞘比如下所示。
·实施例32：芯成分/鞘成分＝20/80
·实施例33：芯成分/鞘成分＝30/70
·实施例34：芯成分/鞘成分＝60/40
·实施例35：芯成分/鞘成分＝70/30
·实施例36：芯成分/鞘成分＝80/20。
由实施例20、32～36可知，通过采用本发明优选的芯鞘比，能够得到耐剥离性更优良的卷曲弹力丝。这是因为通过采用优选的芯鞘比，能够增大每单位体积芯成分的芯鞘界面的面积。并且，由于能够抑制芯鞘界面的剥离，所以不发生磨损时芯成分露出导致脱落，所以是耐磨性更优良的卷曲弹力丝。并且，实施例20的卷曲弹力丝与实施例32～36相比，具有高耐剥离性、牢固度，并能长期维持膨松性、柔软性。
表9
| 项目 | 实施例32 | 实施例33 | 实施例34 | 实施例35 | 实施例36 | |
| 成分A | - | P4 | P4 | P4 | P4 | P4 |
| 成分A的熔点(Tma) | ℃ | 170 | 170 | 170 | 170 | 170 |
| 成分A的熔融粘度(ηa) | Pa·sec-1 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| 成分B | - | N6-1 | N6-1 | N6-1 | N6-1 | N6-1 |
| 成分B的熔点(Tmb) | ℃ | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 成分B的熔融粘度(ηb) | Pa·sec-1 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 |
| 成分A和成分B的熔融粘度比(ηb/ηa) | - | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
| 芯鞘比(芯成分/鞘成分) | - | 20/80 | 30/70 | 60/40 | 70/30 | 80/20 |
| 成分A的含量 | 重量％ | 20 | 30 | 60 | 70 | 80 |
| 喷出线速度 | m/min | 7.4 | 7.4 | 7.2 | 7.2 | 7.1 |
| 纺丝温度 | ℃ | 245 | 245 | 245 | 245 | 245 |
| 综合拉伸倍率 | - | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 第2辊温度 | ℃ | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| 第3辊温度 | ℃ | 135 | 135 | 135 | 135 | 135 |
| 第4辊温度 | ℃ | 190 | 190 | 190 | 190 | 190 |
| 卷曲喷嘴温度 | ℃ | 230 | 230 | 230 | 230 | 230 |
| 第4辊速度 | m/min | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 |
| 卷取速度 | m/min | 2550 | 2550 | 2550 | 2550 | 2550 |
| (1-卷取速度/第4辊速度)×100 | ％ | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 |
| 强度 | cN/dtex | 2.4 | 2.3 | 2 | 1.8 | 1.6 |
| 伸度 | ％ | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 |
| 沸水收缩率 | ％ | 2.1 | 2.1 | 2.8 | 4.8 | 5.5 |
| 单纤维纤度 | dtex | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 单纤维的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 芯成分的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| U％(正态) | - | 1.1 | 1.1 | 1.4 | 1.3 | 1.3 |
| 沸水处理后的卷曲伸长率 | ％ | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 限制负荷下卷曲伸长率 | ％ | 14 | 14 | 10 | 6 | 4 |
| 鞘成分厚度的最小值 | μm | 4.4 | 3.8 | 1.8 | 1.3 | 0.9 |
| CF值 | - | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 |
| 纤维熔化峰的热容量总和 | J/g | 77 | 75 | 62 | 58 | 51 |
| 纺丝性 | ◎～× | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 磨损减量率 | 重量％ | 9 | 9 | 13 | 20 | 28 |
| 耐剥离性 | ◎～× | ◎25 | ◎24 | ◎23 | ○20 | △14 |
| 膨松性 | ◎～× | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | △ |
| 柔软性 | ◎～× | ◎ | ◎ | ◎ | △ | △ |
(实施例37～41)
在实施例20中，除改变喷丝头、单纤维的异形度和芯成分的异形度之外，与实施例20相同地操作，得到实施例36～41的BCF丝。实施例37～41的结果示于表10，各实施例中的喷丝头规格如下所示。
·实施例37的喷丝头2：狭缝宽度0.3mm、狭缝长1.5mm、孔数96
·实施例37的喷丝头1：
鞘成分孔径0.5mm、喷出孔长0.5mm、相对于1根单纤维孔数为3
芯成分狭缝宽度0.12mm、狭缝长0.6mm、相对于1根单纤维孔数为1
·实施例38的喷丝头2：狭缝宽度0.15mm、狭缝长2.25mm、孔数96
·实施例38的喷丝头1：
鞘成分孔径0.5mm、喷出孔长0.5mm、相对于1根单纤维孔数为3
芯成分狭缝宽度0.12mm、狭缝长1.8mm、相对于1根单纤维孔数为1
·实施例39的喷丝头2：狭缝宽度0.25mm、狭缝长0.75mm、孔数96
·实施例39的喷丝头1：
鞘成分孔径0.5mm、喷出孔长0.5mm、相对于1根单纤维孔数为3
芯成分狭缝宽度0.12mm、狭缝长0.48mm、相对于1根单纤维孔数为1
·实施例40的喷丝头2：狭缝宽度0.15mm、狭缝长2.70mm、孔数96
·实施例40的喷丝头1：
鞘成分孔径0.5mm、喷出孔长0.5mm、相对于1根单纤维孔数为3
芯成分狭缝宽度0.12mm、狭缝长2.16mm、相对于1根单纤维孔数为1。
·实施例41的喷丝头2：喷丝头孔径0.6mm、喷出孔长0.6mm、孔数96
·实施例41的喷丝头1：
鞘成分孔径0.5mm、喷出孔长0.5mm、相对于1根单纤维孔数为3
芯成分孔径0.6mm、喷出孔长0.6mm、相对于1根单纤维孔数为1。
由实施例20、37～41可知，通过使单纤维的异形度高，能够在卷曲喷嘴内均匀地加热单纤维，使芯成分和鞘成分两成分中容易发生结晶相和不规则的非晶相的2极化，此外，由于还增大了芯成分和鞘成分的粘接面积，所以形成耐剥离性优良的卷曲弹力丝。
与实施例38、40比较可知，实施例20、37、39、41的耐磨性优良。即，通过使单纤维的异形度在本发明优选的范围内，能够使鞘成分容易均匀被覆(鞘成分的厚度的最小值大)，并且由于单纤维的截面不具有过度的锐角部，所以形成耐剥离性、耐磨性优良的卷曲弹力丝。
(实施例42～44)
在实施例36中，除改变供给于芯成分料斗的切片之外，与实施例36相同地操作，得到实施例42～44的BCF丝。实施例42～44的结果示于表11，供给于各实施例中的芯成分料斗的切片如下所示。
·实施例42的芯成分的切片：以P4/P8＝90/10(重量比)进行切片混合
·实施例43的芯成分的切片：以P4/P9＝90/10(重量比)进行切片混合
·实施例44的芯成分的切片：以P4/P10＝90/10(重量比)进行切片混合。
由实施例36、42～44可知，通过使卷曲弹力丝含有成分C(相溶化剂)，能够提高芯鞘界面的粘接性，得到耐剥离性、耐磨性优良的卷曲弹力丝。
(实施例45)
在实施例36中除改变供给于鞘成分料斗的切片之外，与实施例36相同地操作，得到实施例45的BCF丝。实施例45的结果示于表11，供给于鞘成分料斗的切片如下所示。
·实施例45的鞘成分的切片：以N6-1/N6-4＝80/20(重量比)进行切片混合
N6-4：将干燥的N6-1和润滑剂(日本油脂(株)制、制品名Alflow H-50L(亚乙基双硬脂酰胺，以下称为EBA)以N6-1∶EBA＝90∶10(重量比)供给于双轴混炼挤出机，在套筒温度220℃下混炼，得到含有10重量％EBA的尼龙6。该聚合物的熔点为225℃、熔化峰的热容量为81J/g、相对粘度为2.59、熔融粘度为150Pa·sec-1。
由实施例36、45可知，通过使卷曲弹力丝含有EBA(润滑剂)，能够增加纤维表面的平滑性，由此使外力难以传递到纤维，得到耐剥离性、耐磨性优良的卷曲弹力丝。
表11
| 项目 | 实施例42 | 实施例43 | 实施例44 | 实施例45 | |
| 成分A | - | P4/P8混合 | P4/P9混合 | P4/P10混合 | P4 |
| 成分A的熔点(Tma) | ℃ | 170 | 170 | 170 | 170 |
| 成分A的熔融粘度(ηa) | Pa·sec-1 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| 成分B | - | N6-1 | N6-1 | N6-1 | N6-1/N6-4混合 |
| 成分B的熔点(Tmb) | ℃ | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 成分B的熔融粘度(ηb) | Pa·sec-1 | 150 | 150 | 150 | 150 |
| 成分C | - | LA-1 | MADGIC | Modiper | - |
| 成分C的含量 | 重量％ | 0.8 | 0.8 | 1.6 | - |
| 润滑剂 | - | - | - | - | EBA |
| 润滑剂的含量 | 重量％ | - | - | - | 0.2 |
| 成分A和成分B的熔融粘度比(ηb/ηa) | - | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
| 芯鞘比(芯成分/鞘成分) | - | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 |
| 成分A的含量 | 重量％ | 79.2 | 79.2 | 78.4 | 79.2 |
| 喷出线速度 | m/min | 7.1 | 7.1 | 7.1 | 7.1 |
| 纺丝温度 | ℃ | 245 | 245 | 245 | 245 |
| 综合拉伸倍率 | - | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 第2辊温度 | ℃ | 70 | 70 | 70 | 70 |
| 第3辊温度 | ℃ | 135 | 135 | 135 | 135 |
| 第4辊温度 | ℃ | 190 | 190 | 190 | 190 |
| 卷曲喷嘴温度 | ℃ | 230 | 230 | 230 | 230 |
| 第4辊速度 | m/min | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 |
| 卷取速度 | m/min | 2550 | 2550 | 2550 | 2550 |
| (1-卷取速度/第4辊速度)×100 | ％ | 15 | 15 | 15 | 15 |
| 强度 | cN/dtex | 1.7 | 1.7 | 1.6 | 1.6 |
| 伸度 | ％ | 45 | 45 | 45 | 45 |
| 沸水收缩率 | ％ | 2.1 | 2.1 | 2 | 2 |
| 单纤维纤度 | dtex | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 单纤维的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 芯成分的异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| U％(正态) | - | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 |
| 沸水处理后的卷曲伸长率 | ％ | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 限制负荷下卷曲伸长率 | ％ | 4 | 4 | 4 | 6 |
| 鞘成分厚度的最小值 | μm | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| CF值 | - | 13 | 13 | 13 | 13 |
| 纤维熔化峰的热容量总和 | J/g | 51 | 51 | 51 | 54 |
| 纺丝性 | ◎～× | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 磨损减量率 | 重量％ | 16 | 16 | 15 | 15 |
| 耐剥离性 | ◎～× | ○20 | ○19 | ○20 | ○19 |
| 膨松性 | ◎～× | △ | △ | △ | ○ |
| 柔软性 | ◎～× | △ | △ | △ | ○ |
(实施例46～50)
在实施例20中除改变用作成分A、成分B的切片之外，与实施例20相同地操作，得到实施例46～50的BCF丝。需要说明的是，在实施例49中，由于不能在与实施例20相同的纺丝温度下纺丝，所以在纺丝温度270℃下进行纺丝。实施例46～50的结果示于表12，各实施例中的成分A、成分B如下所示。
·实施例46：成分A/成分B＝P4/N11
·实施例47：成分A/成分B＝P4/(N6/N66)
·实施例48：成分A/成分B＝P4/N610
·实施例49：成分A/成分B＝P4/N66
·实施例50：成分A/成分B＝P7/N6-1
N11：尼龙11、熔融粘度150Pa·sec-1、熔点185℃、熔化峰热容量42J/g
N6/N66：以摩尔比80/20共聚尼龙6和尼龙66的单体得到的尼龙，相对粘度2.59、熔点200℃、熔化峰热量50J/g、熔融粘度150Pa·sec-1
N610：尼龙610、相对粘度2.59、熔点225℃、融解热量峰68J/g、熔融粘度150Pa·sec-1
N66：尼龙66、相对粘度2.59、熔点260℃、融解热量峰73J/g、熔融粘度150Pa·sec-1
由实施例20、实施例46～48可知，通过采用本发明中结晶性高的成分B作为鞘成分，能够在卷曲加工时更加促进鞘成分结晶化，得到耐剥离性优良的卷曲弹力丝。另外，卷曲弹力丝的结晶性越高，卷曲的牢固度越高，进而能够长期维持编织圆筒坯布或地毯的膨松性和柔软性，并且手感优良。
由实施例20和实施例49～50可知，通过使用具有本发明优选范围的熔点的成分A、成分B，能够抑制由于成分A热劣化、粘度降低产生的成分A内部的粘度不均，进而得到耐剥离性优良的卷曲弹力丝。通过使成分A内部不发生粘度不均，容易使纺丝·拉伸工序中芯成分和鞘成分均匀取向，进而在卷曲加工中不易产生芯成分和鞘成分的热收缩特性差。结果，由于得到沸收低的卷曲弹力丝，所以该卷曲弹力丝耐剥离性优良。
实施例20与实施例49～50相比，由于芯成分配置在纤维横截面的中心部，并且用本发明优选的聚合物构成芯成分、鞘成分，所以能够使纤维表面均匀被覆鞘成分(即鞘成分的厚度的最小值大)，进而得到耐磨性也优良的卷曲弹力丝。
另外，实施例20与实施例49～50相比，由于卷曲弹力丝的结晶性高，所以卷曲的牢固度高，能够长期维持编织圆筒坯布或地毯的膨松性和柔软性，手感优良。
(实施例51)
在实施例20中除将纺丝温度设为270℃之外，与实施例20相同地操作，得到实施例51的BCF丝。纺丝性并不良好，在100kg的纺丝中发生10次断线。
比较实施例20和实施例51可知，通过采用本发明优选的纺丝温度，能抑制成分A的劣化，提高纺丝性。
越能抑制成分A热劣化引起的粘度不均，在纺丝·拉伸工序中芯成分和鞘成分越容易均匀取向，进而在卷曲加工中难以产生芯成分和鞘成分的热收缩特性差。结果由于得到沸收低的卷曲弹力丝，所以该卷曲弹力丝耐剥离性优良。
通过抑制成分A的热劣化，能够使芯成分配置在纤维横截面的中心部，进而使纤维表面被鞘成分均匀被覆(鞘成分厚度的最小值大)，所以得到了耐磨性也优良的卷曲弹力丝。
(实施例52)
在实施例36中，不使用纺丝拉伸连续热处理装置、即在热处理后不进行气流喷射法填塞卷曲加工，而使用卷取装置，除此之外，与实施例36相同地操作，得到未卷曲的拉伸丝。拉伸丝作制条件如下所示。
拉伸丝作制条件
·混炼机温度：230℃
·纺丝温度：245℃
·滤层：填充30#无机氧化铝
·过滤器：20μm无纺布过滤器
·喷丝头2(聚合物即将喷出前的喷丝头)：狭缝宽度0.15mm、狭缝长1.5mm、孔数96
·喷丝头1(图12的模式图45的喷丝头。紧靠喷丝头2且存在于其前，芯成分、鞘成分有各自的流路)：
鞘成分孔径0.5mm、喷出孔长0.5mm、相对于1根单纤维孔数为3
芯成分狭缝宽度0.12mm、狭缝长1.2mm、相对于1根单纤维孔数为1
·喷出量：498.6g/分钟(1组件1丝条、96根单纤维)
·芯鞘比：芯成分/鞘成分＝80/20
·冷却：使用冷却长1m的单流。冷却风温度20℃、风速0.5m/秒、冷却开始位置位于喷丝头表面下0.1m
·油剂：相对于丝附着10％脂肪酸酯浓度为10％的乳状油剂
·第1辊温度：25℃
·第2辊温度：70℃
·第3辊温度：135℃
·第4辊温度：190℃
·第7辊温度：25℃
·第1辊速度：840m/分钟(＝第2辊速度/1.02)
·第2辊速度：857m/分钟
·第3辊速度：2400m/分钟
·第4辊速度：3000m/分钟
·第7辊速度：2900m/分钟
·卷取速度：2860m/分钟
·综合拉伸倍率：3.5倍(第2～第3辊：2.8倍、第3～第4辊：1.25倍)
·交织喷嘴压缩空气：0.2MPa
使用图13所示的假捻加工装置对得到的拉伸丝进行假捻加工(Breria加工)。即将从拉伸丝筒48解开的拉伸丝50经由导丝器49、51、52，被供给辊53导出后，利用第1加热器54加热，使捻纱热定形，经由导丝器55，在冷却板56上冷却。然后，利用三轴捻丝机57解捻，由拉伸辊58导出。接下来，利用第2加热器59加热，经由输送辊60、导丝器61，在交织喷嘴62进行交织后，经由导丝器63卷取假捻加工丝64。此时，在下述条件下实施拉伸假捻加工：拉伸倍率为1.05倍(＝拉伸辊58的速度/供给辊53的速度)、第1加热器54的温度为180℃、第2加热器59的温度为200℃、三轴捻丝机57(聚氨酯盘(urethane disk))的D/Y比(＝聚氨酯盘的线速度/拉伸辊58的速度)为1.7、过量进料(overfeed)率([{拉伸辊58的速度-输送辊60的速度}/拉伸辊58的速度]×100)为15％、输送辊60的速度为600m/分钟、交织喷嘴的压缩空气为0.2MPa。此时虽然不是导致问题的水平，但在得到100kg的假捻加工丝时，发生3次断线。得到的假捻加工丝沸水处理后的卷曲伸长率为20％、强度为2.4cN/dtex、单纤维纤度为20dtex、沸收为6％、伸度为45％、鞘成分厚度的最小值为0.8μm、CF值为13。在评价实施例52的假捻加工丝的耐剥离性时，可见发生淡色化、白化、起毛，可以在所受外力小的衣料用途等中使用(耐剥离性的综合评价为△(合格)综合评价为12分)。实施例52的假捻加工丝处于单纤维的环具有方向性且还具有残留转矩这样一种卷曲状态，实施例36的BCF丝是由环的方向性、振幅更加不规则的单纤维构成，是无残留转矩的卷曲弹力丝。即，通过制成具有本发明优选的卷曲形态的BCF丝，能分散施加在卷曲弹力丝上的外力，从而得到耐剥离性优良的卷曲弹力丝。
(比较例13)
使用图13所示的假捻加工装置，在下述条件下对实施例52中得到的拉伸丝实施假捻加工(仿毛加工)，除此之外，与实施例52相同地操作，得到假捻加工丝。即，将从拉伸丝筒48解开的拉伸丝50经由导丝器49、51、52被供给辊53导出后，利用第1加热器54加热，使捻纱热定形，经由导丝器55在冷却板56上冷却。然后，利用三轴捻丝机57解捻，由拉伸辊58导出。接下来，从丝道中取下第2加热器59(不加热)，通过输送辊60，经由导丝器61，利用交织喷嘴62实施交织，然后经由导丝器63卷曲假捻加工丝64。此时，使拉伸倍率为1.05倍(＝拉伸辊58的速度/供给辊53的速度)、第1加热器54的温度为180℃、三轴捻丝机57(聚氨酯盘)的D/Y比(＝聚氨酯盘的线速度/拉伸辊58的速度)为1.7、拉伸辊58的速度及输送辊60的速度为600m/分钟、交织喷嘴的压缩空气为0.2MPa，实施拉伸假捻加工。此时虽然不是导致问题的水平，但在得到100kg假捻加工丝时，发生3次断线。得到的假捻加工丝的沸水处理后的卷曲伸长率为25％，是具有良好的膨松性的卷曲弹力丝，强度为3.7cN/dtex，伸度为28％，沸收为13％。在评价比较例13的假捻加工丝的耐剥离性时，白化、起毛明显，可观察到试样开孔等，是外观易变化的卷曲弹力丝，在耐剥离性方面，是缺乏实用性的纤维(耐剥离性的综合评价为×(不合格)，综合评价为5分)。比较实施例52和比较例13可知，通过在解捻后实施一边加热一边进行高松驰处理的加工(Breria加工)，能够降低非晶部的取向度，促进结晶化，由此能得到强度、沸收都低的假捻加工丝，进而提高耐剥离性。
(实施例53)
分别干燥作为成分A的聚乳酸P4(熔点170℃、熔融粘度200Pa·sec-1)、作为在芯成分中混合的成分B的硫酸相对粘度2.15的尼龙6(N6-5、熔点225℃、熔融粘度60Pa·sec-1)、作为用于鞘成分的成分B的硫酸相对粘度2.60的尼龙6(N6-6、熔点225℃、熔融粘度150Pa·sec-1)，调整水分率为50～100ppm。
作为纺丝机，使用图14所示的具有双轴混炼机的纺丝连续卷曲赋予装置，连续进行熔融纺丝、拉伸、热处理、卷曲处理，得到气流喷射法填塞卷曲弹力丝。
分别计量成分A和成分B，使成分A(P4)/成分B(N-1)的混合比＝40/60(重量比)进行切片混合，然后投入到图14所示的芯成分料斗65中，在鞘成分料斗66中投入成分B(N-2)，分别利用双轴挤出混炼机67、68熔融及混炼成分A和成分B的混合聚合物、及成分B，导入纺丝箱体69，利用齿轮泵70、71计量各聚合物，并排出，导入存在于纺丝箱体69内部的纺丝组件72，由三叶型截面用喷丝头具有120个细孔的纺丝喷嘴73纺出。此时，选定芯成分、鞘成分的齿轮泵的旋转数，使芯成分/鞘成分的复合比＝80/20(重量比)(芯鞘型复合纤维相对于总重量含有32重量％成分A)。用单流冷却装置74冷却固化丝条75，通过上油装置76上油。进一步被第1辊77导出后，通过第2辊78、第3辊79的速度比进行拉伸，利用第3辊79进行热处理，通过第3辊79、第4辊80的速度比进一步实施拉伸，利用第4辊80进行再次热处理，在第4辊和冷却辊之间一边使丝条松驰，一边利用使用加热流体的卷曲处理喷嘴81赋予气流喷射法填塞卷曲，在冷却辊82的表面将卷曲弹力丝冷却至室温，固定结构，在第6辊83、第7辊84之间一边施加不展开卷曲的程度的张力(0.05～0.10cN/dtex、纤度使用卷取的卷曲弹力丝的纤度)，一边伸长，利用卷取机86卷取，由此进行1段的纺丝、拉伸、热处理、卷曲处理，得到1800dtex、120根单纤维的气流喷射法填塞卷曲弹力丝(筒子包85)。进行了约100kg的取样，但未发生断线、单丝流等，纺丝性极稳定。实施例53的结果示于表13。
需要说明的是，熔融纺丝、拉伸、热处理、卷曲处理条件如下所示。
·混炼机温度：230℃
·纺丝温度：240℃
·滤层：填充30#无机氧化铝
·过滤器：20μm无纺布过滤器
·喷丝头：狭缝宽度0.15mm、狭缝长1.5mm、孔数120
·喷丝头2(聚合物即将喷出前的喷丝头)：狭缝宽度0.15mm、狭缝长1.5mm、孔数120
·喷丝头1(图12的模式图45的喷丝头。紧靠喷丝头2且存在于其前，芯成分、鞘成分具有各自的流路)：
鞘成分孔径0.4mm、喷出孔长0.5mm、相对于1根单纤维孔数为4
芯成分狭缝宽度0.08mm、狭缝长1.2mm、相对于1根单纤维孔数为1
·喷出量：360g/分钟(1组件1丝条、120根单纤维)
·冷却：使用冷却长1m的单流。冷却风温度20℃、风速0.5m/秒、冷却开始位置在喷丝头表面下0.1m
·油剂：相对于丝附着10％脂肪酸酯浓度为10％的乳状油剂
·第1辊温度：25℃
·第2辊温度：75℃
·第3辊温度：140℃
·第4辊温度：190℃
·冷却辊温度：25℃
·第6辊温度：25℃
·第7辊温度：25℃
·加热蒸气处理温度：225℃
·第1辊速度：690m/分钟
·第2辊速度：700m/分钟
·第3辊速度：1750m/分钟
·第4辊速度：2800m/分钟
·冷却辊速度：80m/分钟
·第6辊速度：2000m/分钟
·第7辊速度：2040m/分钟
·卷取速度：2000m/分钟
对得到的气流喷射法填塞卷曲弹力丝的横截面进行TEM观察时，可观察到具有均匀分散的海岛结构，岛成分的直径为0.05～0.30μm。另外，由于非染色成分形成岛成分，所以，是成分A为岛、成分B为海的海岛结构(聚合物混合体结构a)。该卷曲弹力丝卷曲伸长率为25％，限制负荷下伸长率为19％，显示优良的卷曲特性，并具有难以解开的卷曲。使用该卷曲弹力丝制作地毯进行耐磨损试验，结果磨损减量率为10％，显示优良的耐磨性。制作该卷曲弹力丝的圆形编织进行熨烫耐热性的评价，结果外观完全没有变化，并显示优良的耐热性。在该卷曲弹力丝的DSC中可观察到熔点在170℃附近(来自成分A的峰)及225℃附近(来自成分B的峰)、和起因于各成分的熔化峰，各熔化峰的热容量总和为74J/g，具有充分的结晶性。
(实施例54～57)
在实施例53中，除改变填充到芯成分的料斗中的成分A和成分B的混合比率之外，与实施例53相同的操作，得到实施例54～57的气流喷射法填塞卷曲弹力丝。实施例54～57的结果示于表13，各实施例中的成分A和成分B的混合比率(重量比)如下所示。
·实施例54：成分A/成分B＝20/80
·实施例55：成分A/成分B＝55/45
·实施例56：成分A/成分B＝70/30
·实施例57：成分A/成分B＝90/10
由实施例54～57可知，本发明的芯鞘型复合纤维的卷曲弹力丝通过具有成分B作为芯成分，可以利用芯成分的成分B、鞘成分的成分B的相互作用提高芯鞘界面的粘接性，从而显示优良的耐磨性。另外，通过使芯成分的成分A、成分B的混合比率在本发明优选的范围，可以使芯成分的聚合物混合体结构、岛成分的直径在优选的范围，进而能够得到耐磨性优良的气流喷射法填塞卷曲弹力丝。而且由于具有难以解开的卷曲，所以制成地毯时，即使长期使用，也能维持以膨松性为代表的品质，并能够得到无耐磨性老化的地毯。
(实施例58～60)
在实施例53中除改变芯成分和鞘成分的复合比、得到的拉伸丝的鞘成分的厚度之外，与实施例53相同地操作，得到实施例58～60的气流喷射法填塞卷曲弹力丝。
实施例58～59未发生断线，纺丝性优良，而实施例60在100kg的纺丝中发生2次断线。实施例58～60的结果示于表14，各实施例中的芯成分和鞘成分的复合比(重量比)如下所示。
·实施例58：芯成分/鞘成分＝85/15
·实施例59：芯成分/鞘成分＝90/10
·实施例60：芯成分/鞘成分＝95/5
比较实施例53(表13)、实施例58～60(表14)可知，鞘成分的厚度越厚，越能够得到卷曲伸长率高、限制负荷下伸长率高、且耐磨性优良的卷曲弹力丝。另外，鞘成分越厚，越能得到不仅耐磨性优良，而且限制负荷下伸长率高、即卷曲难以解开的高品质的卷曲弹力丝。
表14
| 项目 | 实施例58 | 实施例59 | 实施例60 | |
| 成分A | - | P4 | P4 | P4 |
| 成分A的熔点(Tma) | ℃ | 170 | 170 | 170 |
| 成分A的熔融粘度(ηa) | Pa·sec-1 | 200 | 200 | 200 |
| 混合在芯成分中的成分B | - | N6-5 | N6-5 | N6-5 |
| 混合在芯成分中的成分B的熔点(Tmb) | ℃ | 225 | 225 | 225 |
| 混合在芯成分中的成分B的熔融粘度(ηb) | Pa·sec-1 | 60 | 60 | 60 |
| 用作鞘成分的成分B | - | N6-6 | N6-6 | N6-6 |
| 用作鞘成分的成分B的熔点 | ℃ | 225 | 225 | 225 |
| 用作鞘成分的成分B的熔融粘度 | Pa·sec-1 | 150 | 150 | 150 |
| 成分A和混合在芯成分中的成分B的混合比(成分A/成分B) | - | 40/60 | 40/60 | 40/60 |
| 成分A和混合在芯成分中的成分B的熔融粘度比(ηb/ηa) | - | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| 芯鞘重量比(芯成分/鞘成分) | - | 85/15 | 90/10 | 95/5 |
| 成分A的含量 | 重量％ | 34 | 36 | 38 |
| 喷出线速度 | m/min | 4.3 | 4.3 | 4.3 |
| 鞘成分的厚度 | μm | 1.6 | 1.1 | 0.5 |
| 鞘成分厚度的最小值 | μm | 1.4 | 1.0 | 0.4 |
| 聚合物混合体结构* | - | a | a | a |
| 岛成分的直径 | μm | 0.05-0.30 | 0.05-0.30 | 0.05-0.30 |
| 沸水处理后的卷曲伸长率 | ％ | 25 | 25 | 25 |
| 限制负荷下卷曲伸长率 | ％ | 16 | 14 | 12 |
| 磨损减量率 | 重量％ | 11 | 14 | 17 |
| 异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 卷曲丝的强度 | cN/dtex | 2.5 | 2.4 | 2.3 |
| 卷曲丝的伸度 | ％ | 45 | 45 | 45 |
| 纤维熔化峰的热容量总和 | J/g | 74 | 72 | 70 |
| 熨烫耐热性 | ◎～×× | ◎ | ◎ | ◎ |
| 纺丝性 | ◎～△ | ◎ | ◎ | ○ |
*基于以下a～c判断聚合物混合体结构
A：岛成分为成分A、海成分为成分B
b：岛成分为成分B、海成分为成分A
c：成分A、成分B都为海成分(海海结构)
(实施例61～65)
在实施例53中，除改变第4辊的温度之外，与实施例53相同地进行纺丝、拉伸、热处理、卷曲处理，得到气流喷射法填塞卷曲弹力丝。在实施例53、61～64中纺出丝的巴勒斯效应小，也无断线，纺丝极其稳定，而在实施例65中，第4辊上发生轻微的丝摇动，发生1次断线。实施例61～65的结果示于表15。实施例61～65中的第4辊的温度如下所示。
·实施例61：第4辊的温度＝140℃
·实施例62：第4辊的温度＝150℃
·实施例63：第4辊的温度＝175℃
·实施例64：第4辊的温度＝200℃
·实施例65：第4辊的温度＝210℃
比较实施例53(表13)及实施例62～63(表15)和实施例61、65(表15)可知，通过采用本发明优选的卷曲伸长率，能够飞跃性地提高耐磨性。实施例53、62～63的卷曲弹力丝由于是具有适当卷曲伸长率的卷曲弹力丝，所以因外力而被磨损时，卷曲弹力丝不易倒，并且由于单丝间存在适当的弯曲或抱合，使外力在各单丝上分散，从而显示优良的耐磨性。
表15
| 项目 | 实施例61 | 实施例62 | 实施例63 | 实施例64 | 实施例65 | |
| 成分A | - | PLA-1 | PLA-1 | PLA-1 | PLA-1 | PLA-1 |
| 成分A的熔点(Tma) | ℃ | 170 | 170 | 170 | 170 | 170 |
| 成分A的熔融粘度(ηa) | Pa·sec-1 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| 混合在芯成分中的成分B | - | N6-5 | N6-5 | N6-5 | N6-5 | N6-5 |
| 混合在芯成分中的成分B的熔点(Tmb) | ℃ | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 混合在芯成分中的成分B的熔融粘度(ηb) | Pa·sec-1 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 用作鞘成分的成分B | - | N6-6 | N6-6 | N6-6 | N6-6 | N6-6 |
| 用作鞘成分的成分B的熔点 | ℃ | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 |
| 用作鞘成分的成分B的熔融粘度 | Pa·sec-1 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 |
| 成分A和混合在芯成分中的成分B的混合比(成分A/成分B) | - | 40/60 | 40/60 | 40/60 | 40/60 | 40/60 |
| 成分A和混合在芯成分中的成分B的熔融粘度比(ηb/ηa) | - | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| 芯鞘重量比(芯成分/鞘成分) | - | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 |
| 成分A的含量 | 重量％ | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| 喷出线速度 | m/min | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.3 |
| 鞘成分的厚度 | μm | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 |
| 鞘成分厚度的最小值 | μm | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 聚合物混合体结构* | - | A | a | a | a | a |
| 岛成分的直径 | μm | 0.05-0.20 | 0.05-0.20 | 0.05-0.20 | 0.05-0.20 | 0.05-0.20 |
| 沸水处理后的卷曲伸长率 | ％ | 4 | 6 | 15 | 33 | 36 |
| 限制负荷下卷曲伸长率 | ％ | 2 | 4 | 11 | 25 | 28 |
| 磨损减量率 | 重量％ | 25 | 18 | 13 | 8 | 18 |
| 异形度 | - | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 卷曲丝的强度 | cN/dtex | 3.5 | 3 | 2.7 | 2.2 | 1.1 |
| 卷曲丝的伸度 | ％ | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 |
| 纤维熔化峰的热容量总和 | J/g | 72 | 73 | 74 | 74 | 75 |
| 熨烫耐热性 | ◎～×× | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 纺丝性 | ◎～△ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
*基于以下a～c判断聚合物混合体结构
a：岛成分为成分A、海成分为成分B
b：岛成分为成分B、海成分为成分A
c：成分A、成分B都为海成分(海海结构)
(实施例66～68)
在实施例53中，改变所用的喷丝头孔的规格，并改变得到的气流喷射法填塞卷曲弹力丝的异形度，除此之外与实施例53相同地进行纺丝、拉伸、热处理、卷曲处理，得到实施例66～68的气流喷射法填塞卷曲弹力丝。实施例66～68的结果示于表16。实施例66～68中使用的喷丝头孔的规格如下所示。
·实施例66
喷丝头2(聚合物即将喷出前的喷丝头)：狭缝宽度0.20mm、狭缝宽度0.8mm、孔数120
·实施例67
喷丝头2(聚合物即将喷出前的喷丝头)：狭缝长0.18mm、狭缝宽度1.0mm、孔数120
·实施例68
喷丝头2(聚合物即将喷出前的喷丝头)：狭缝长0.12mm、狭缝宽度1.8mm、孔数120
比较实施例53(表13)、实施例66～68可知，通过采用本发明中异形度高的气流喷射法填塞卷曲弹力丝，能够得到耐磨性优良的卷曲弹力丝。即，本发明中卷曲弹力丝的异形度越高，纺丝工序中越容易微细化岛成分的直径，由于具有岛均匀分散的聚合物混合体结构，所以提高了芯成分的成分A/成分B与鞘成分的成分B的界面粘接性，从而得到无原纤化的耐磨性优良的卷曲弹力丝。通过制成异形度高的卷曲弹力丝，得到了难以展开的卷曲弹力丝，即使长期使用耐磨性也不降低。
表16
| 项目 | 实施例66 | 实施例67 | 实施例68 | |
| 成分A | - | P4 | P4 | P4 |
| 成分A的熔点(Tma) | ℃ | 170 | 170 | 170 |
| 成分A的熔融粘度(ηa) | Pa·sec-1 | 200 | 200 | 200 |
| 混合在芯成分中的成分B | - | N6-5 | N6-5 | N6-5 |
| 混合在芯成分中的成分B的熔点(Tmb) | ℃ | 225 | 225 | 225 |
| 混合在芯成分中的成分B的熔融粘度(ηb) | Pa·sec-1 | 60 | 60 | 60 |
| 用作鞘成分的成分B | - | N6-6 | N6-6 | N6-6 |
| 用作鞘成分的成分B的熔点 | ℃ | 225 | 225 | 225 |
| 用作鞘成分的成分B的熔融粘度 | Pa·sec-1 | 150 | 150 | 150 |
| 成分A和混合在芯成分中的成分B的混合比(成分A/成分B) | - | 40/60 | 40/60 | 40/60 |
| 成分A和混合在芯成分中的成分B的熔融粘度比(ηb/ηa) | - | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| 芯鞘重量比(芯成分/鞘成分) | - | 80/20 | 80/20 | 80/20 |
| 成分A的含量 | 重量％ | 32 | 32 | 32 |
| 喷出线速度 | m/min | 6.1 | 5.4 | 4.5 |
| 鞘成分的厚度 | μm | 2.2 | 2.2 | 2.2 |
| 鞘成分厚度的最小值 | μm | 2.1 | 2.1 | 1.9 |
| 聚合物混合体结构* | - | a | a | a |
| 岛成分的直径 | μm | 0.05-0.45 | 0.05-0.35 | 0.05-0.20 |
| 沸水处理后的卷曲伸长率 | ％ | 25 | 25 | 25 |
| 限制负荷下卷曲伸长率 | ％ | 10 | 14 | 20 |
| 磨损减量率 | 重量％ | 19 | 15 | 8 |
| 异形度 | - | 1.2 | 1.3 | 4.0 |
| 卷曲丝的强度 | cN/dtex | 2.5 | 2.5 | 2.4 |
| 卷曲丝的伸度 | ％ | 45 | 45 | 45 |
| 纤维熔化峰的热容量总和 | J/g | 71 | 72 | 70 |
| 熨烫耐热性 | ◎～×× | ◎ | ◎ | ◎ |
| 纺丝性 | ◎～△ | ◎ | ◎ | ◎ |
*基于以下a～c判断聚合物混合体结构
a：岛成分为成分A、海成分为成分B
b：岛成分为成分B、海成分为成分A
c：成分A、成分B都为海成分(海海结构)
(实施例69)
(纺丝·拉伸·卷曲加工)
利用挤压机在混炼温度230℃下，以混炼质量比(聚乳酸∶尼龙)30∶70混炼作为成分A的聚乳酸P4及作为成分B的尼龙6(熔融粘度580poise、熔点225℃)，供给于纺丝机。
使纺丝机中的纺丝温度为230℃，在纺丝组件中用网眼大小20μm的金属无纺布过滤器过滤后，通过具有Y形孔的孔数54的喷丝头喷出丝条。
从喷丝头喷出的纺丝丝条通过甬道风冷却固化后，赋予被低粘度矿物油稀释的25质量％的油剂液，然后在牵引辊(Nelson型辊、旋转速度700m/分钟、辊温度65℃)上缠绕。
不进行卷取，而将丝条继续在第1拉伸辊(Nelson型辊、旋转速度600m/分钟、辊温度110℃)上缠绕，由此进行第1段的拉伸。不卷取丝条而继续在第2拉伸辊(Nelson型辊、旋转速度1800m/分钟、辊温度150℃)上缠绕，由此进行第2段的拉伸。
不卷取丝条而继续将拉伸丝条导入卷曲加工装置，利用170℃、0.8MPa的加热压缩空气进行卷曲加工，并在旋转移送装置上使其喷出、冷却。接下来，利用2个1对分离辊对塞头状卷曲弹力丝块施加拉伸，将块解开。对该卷曲弹力丝实施交织处理，卷取成筒子状，得到2000dtex-94fil的卷曲弹力丝。
对得到的卷曲弹力丝观察纤维中的聚乳酸树脂和尼龙6的被覆关系时，通过氢氧化钠水溶液处理溶出岛结构，残留海结构，由此确认聚乳酸树脂形成岛结构、尼龙6形成海结构。
岛结构的畴尺寸为25～400nm(平均180nm)。
Y形纤维截面的异形度为1.34。
(捻丝)
对上述卷曲弹力丝实施160次/m S捻纱作为下捻纱，再将2根丝合并，实施160次/m Z捻纱作为上捻纱，在105℃下进行热定形。
(染色)
由于尼龙6形成被覆成分，所以为了利用含金属染料染色尼龙6而如下进行染色处理。
在染色釜中准备浴比1∶15的染色浴，添加IRGALAN(R)BlackRBLN 2.0％owf作为含金属染料，添加0.5g/l乙酸、0.5g/l硫酸铵作为染色助剂，在该染色浴中加入上述捻丝，在90℃染色处理20分钟。
(基布)
由聚乳酸P4得到单纤维纤度5.5dtex、单位面积重量100g/m2的纺粘无纺布，作为地毯的基布。
(成束)
在上述基布上以1/8隔距(gauge)、针脚6.8个/mm将上述捻丝成束，得到绒头单位面积重量700g/m2的汽车选择垫用起圈地毯。
得到的地毯的磨损减量率在300旋转磨损中为3.5％、在5500旋转磨损中为33.3％，湿热老化后的磨损减量率为5.2％，显示良好的耐磨性。另外，得到的选择垫用地毯呈优良的深色。
(实施例70)
(纺丝·拉伸·卷曲加工)
与实施例69相同地进行纺丝·拉伸·卷曲加工。
(捻丝)
与实施例69相同地进行捻丝。
(染色)
与实施例69相同地进行染色。
(基布)
使用与实施例69相同的基布作为地毯的基布。
(成束)
在上述基布上以1/8隔距、针脚7.5个/mm将上述捻丝成束，剪掉绒头的前端，得到绒头长10mm、绒头单位面积重量1100g/m2的汽车选择垫用萨克森地毯。
得到的选择垫用地毯的磨损减量率在300旋转磨损中为2.2％、在5500旋转磨损中为20.8％，湿热老化后的磨损减量率为3.1％，具有良好的耐磨性。得到的选择垫用地毯呈优良的深色。
(实施例71)
(纺丝·拉伸·卷曲加工)
除改变聚合物的总喷出量及喷丝头的孔数之外，与实施例69相同地进行纺丝·拉伸·卷曲加工，得到1450dtex-54fil的卷曲弹力丝。
对得到的卷曲弹力丝观察纤维中的聚乳酸树脂和尼龙6的被覆关系时，通过氢氧化钠水溶液处理溶出岛结构，残留海结构，由此确认聚乳酸树脂形成岛结构、尼龙6形成海结构。
岛结构的畴尺寸为25～400nm(平均200nm)。
Y形纤维截面的异形度为1.34。
(捻丝)
未进行捻丝。
(染色)
由于尼龙6形成被覆成分，所以为了染色尼龙6而与实施例69相同地进行染色。
(基布)
使用与实施例69相同的基布作为地毯的基布。
(成束)
在上述基布上以1/10隔距、针脚12个/mm将上述卷曲弹力丝成束，剪掉绒头的前端，得到绒头长6mm、绒头单位面积重量450g/m2的汽车长纤维亚麻垫用天鹅绒地毯。
得到的地毯的磨损减量率在300旋转磨损中为2.6％、湿热老化后的磨损减量率为4.2％，具有良好的耐磨性。得到的地毯呈优良的深色。得到的地毯不发生热粘接，耐热性良好。
(比较例16)
(纺丝·拉伸·卷曲加工)
除将聚乳酸和尼龙的混炼质量比变为100∶0之外，与实施例69相同地进行操作，得到卷曲弹力丝。
(捻丝)
与实施例69相同地进行捻丝。
(染色)
由于聚乳酸树脂为100质量％，所以为了用分散染料染色聚乳酸树脂而如下进行染色处理。
在染色釜中准备浴比1∶15的染色浴，作为分散染料，添加以总染料浓度计为5％owf的分散黄KT-1、分散红KT-1、分散蓝KT-1，作为染色助剂，添加0.5g/l乙酸、0.5g/l Nicca Sunsalt RM-340(日华化学(株)制)，在该染色浴中加入上述捻丝，在110℃下染色处理30分钟。
(基布)
使用与实施例69相同的基布作为地毯的基布。
(成束)
与实施例69相同地进行成束，得到绒头单位面积重量700g/m2的起圈地毯。
得到的地毯的磨损减量率在300旋转磨损中为6.3％、在5500旋转磨损中为95.2％、湿热老化后的磨损减量率为25.2％，均比实施例69差。
(比较例17)
(纺丝·拉伸·卷曲加工)
除将聚乳酸和尼龙的混炼质量比设为70∶30之外，与实施例69相同地进行操作，得到卷曲弹力丝。
对得到的卷曲弹力丝观察纤维中的聚乳酸树脂和尼龙6的被覆关系时，通过氢氧化钠水溶液处理溶出海结构，残留岛结构，由此确认聚乳酸树脂形成海结构、尼龙6形成岛结构。
(捻丝)
与实施例69相同地进行捻丝。
(染色)
由于聚乳酸树脂形成被覆成分，所以为了利用分散染料染色聚乳酸树脂而与比较例16相同地进行染色。
(基布)
使用与实施例69相同的基布作为地毯的基布。
(成束)
在上述基布上以1/8隔距、针脚7.5个/mm将上述捻丝成束，剪掉绒头的前端，得到绒头长10mm、绒头单位面积重量1100g/m2的萨克森地毯。
得到的地毯的磨损减量率在300旋转磨损中为3.2％、在5500旋转磨损中为75.1％、湿热老化后的磨损减量率为18.8％，与实施例70相比较差。
(比较例18)
(纺丝·拉伸·卷曲加工)
除将聚乳酸和尼龙的混炼质量比设为100∶0之外，与实施例69相同地进行操作，得到卷曲弹力丝。
(捻丝)
与实施例69相同地进行捻丝。
(染色)
由于聚乳酸树脂为100质量％，所以为了用分散染料染色聚乳酸树脂而与比较例16相同地进行染色。
(基布)
使用与实施例69相同的基布作为地毯的基布。
(成束)
在上述基布上以1/8隔距、针脚7.5个/mm将上述捻丝成束，剪掉绒头的前端，得到绒头长10mm、绒头单位面积重量1100g/m2的萨克森地毯。
得到的地毯的磨损减量率在300旋转磨损中为2.4％、在5500旋转磨损中为85.6％、湿热老化后的磨损减量率为19.9％，与实施例70相比较差。
(比较例19)
(纺丝·拉伸·卷曲加工)
改变聚合物的总喷出量及喷丝头的孔数，并使聚乳酸和尼龙的混炼质量比率为70∶30，除此之外，与实施例69相同地进行纺丝·拉伸·卷曲加工，得到1450dtex-54fil的卷曲弹力丝。
对得到的卷曲弹力丝观察纤维中的聚乳酸树脂和尼龙6的被覆关系时，通过氢氧化钠水溶液处理溶出海结构，残留岛结构，由此确认聚乳酸树脂形成海结构、尼龙6形成岛结构。
(捻丝)
未进行捻丝。
(染色)
由于聚乳酸树脂形成被覆成分，所以为了利用分散染料染色聚乳酸树脂而与比较例16相同地进行染色。
(基布)
使用与实施例69相同的基布作为地毯的基布。
(成束)
在上述基布上以1/10隔距、针脚12个/mm将上述卷曲弹力丝成束，剪掉绒头的前端，得到绒头长6mm、绒头单位面积重量450g/m2的天鹅绒地毯。
得到的地毯的磨损减量率在300旋转磨损中为40.2％、湿热老化后的磨损减量率为50.3％，与实施例71相比较差。在所得地毯的耐热性试验中，发生绒头的热粘接，与实施例71相比较差。
(比较例20)
(纺丝·拉伸·卷曲加工)
改变聚合物的总喷出量及喷丝头，并使聚乳酸和尼龙的混炼质量比设为100∶0，除此之外，与实施例69相同地进行纺丝·拉伸·卷曲加工，得到1450dtex-54fil的卷曲弹力丝。
(捻丝)
未进行捻丝。
(染色)
由于聚乳酸树脂为100质量％，所以为了利用分散染料染色聚乳酸树脂而与比较例16相同地进行染色。
(基布)
使用与实施例69相同的基布作为地毯的基布。
(成束)
在上述基布上以1/10隔距、针脚12个/mm将上述卷曲弹力丝成束，剪掉绒头的前端，得到绒头长6mm、绒头单位面积重量450g/m2的天鹅绒地毯。
得到的地毯的磨损减量率在300旋转磨损中为43.4％、湿热老化后的磨损减量率为70.2％，与实施例71相比较差。
在所得地毯的耐热性试验中，发生绒头的热粘接，耐热性比实施例71差。
(比较例21)
(纺丝·拉伸·卷曲加工)
改变聚合物的总喷出量及喷丝头，并使聚乳酸和尼龙的混炼质量比为0∶100，除此之外，与实施例69相同地进行纺丝·拉伸·卷曲加工，得到1560dtex-96fil的卷曲弹力丝。
(捻丝)
对上述卷曲弹力丝施加140次/m S捻纱作为下捻纱，并合2根丝，施加140次/m Z捻纱作为上捻纱，在125℃下进行热定形。
(染色)
为了染色尼龙6而与实施例69相同地进行染色。
(基布)
使用与实施例69相同的基布作为地毯的基布。
(成束)
在上述基布上以1/10隔距、针脚8.5个/mm将上述捻丝成束，剪掉绒头的前端，得到绒头长10mm、绒头单位面积重量1100g/m2的萨克森地毯。
得到的地毯的磨损减量率在300旋转磨损中为1.0％、在5500旋转磨损中为9.2％、湿热老化后的磨损减量率为2.1％，显示良好的耐磨性。所得地毯的显色性与实施例相比较差。
(实施例72)
(纺丝·拉伸)
利用挤压机在混炼温度230℃下，以混炼质量比(聚乳酸∶尼龙)30∶70混炼作为成分A的聚乳酸P4及作为成分B的尼龙6(熔融粘度580poise、熔点225℃)，供给于纺丝机。
使纺丝机中的纺丝温度为230℃，利用纺丝组件中网眼大小20μm的金属无纺布过滤器过滤后，通过具有圆形孔的孔数26的喷丝头，喷出丝条。
在纺丝速度2000m/分钟时，卷取252dtex-26fil的未拉伸丝，然后使用纵型拉伸机，在拉伸倍率3.0倍、拉伸温度90℃、定形温度130℃的条件下进行1段拉伸，得到84dtex-26fil的拉伸丝。
对所得拉伸丝观察纤维中的聚乳酸树脂和尼龙6的被覆关系时，通过氢氧化钠水溶液处理溶出岛结构，残留海结构，由此确认聚乳酸树脂形成岛结构、尼龙6形成海结构。
岛结构的畴尺寸为15～200nm(平均100nm)。
(并丝·编织)
并合4根所得的拉伸丝，制作汽车座椅用双面织物。
(染色)
由于尼龙6形成被覆成分，所以为了利用含金属染料对尼龙6进行染色，如下进行染色处理。
在染色釜中准备浴比1∶15的染色浴，添加IRGALAN(R)BlackRBLN 2.0％owf作为含金属染料，添加0.5g/l乙酸、0.5g/l硫酸铵作为染色助剂，在该染色浴中加入上述捻丝，在90℃下染色处理20分钟。
所得的汽车座椅具有实用上无问题的强度，并且在90℃气氛中的强度保持率为67.9％，在实用上也没有问题，耐磨性也良好。
(实施例73)
(纺丝·拉伸)
使聚乳酸和尼龙的混炼质量比(聚乳酸∶尼龙)为20∶80，除此之外，与实施例72相同地操作，得到84dtex-26fil的拉伸丝。
对得到的拉伸丝观察纤维中的聚乳酸树脂和尼龙6的海岛关系时，通过氢氧化钠水溶液处理溶出岛结构，残留海结构，由此确认聚乳酸树脂形成岛结构、尼龙6形成海结构。
(并丝·编织)
并合4根所得的拉伸丝，制成汽车座椅用双面织物。
(染色)
由于尼龙6形成被覆成分，所以为了利用含金属染料对尼龙6染色而与实施例72相同地进行染色。
所得织布具有实用上无问题的强度，在90℃气氛中的强度保持率为75.8％，实用上也没有问题，耐磨性也良好。
(比较例22)
(纺丝·拉伸)
除了使聚乳酸和尼龙的混炼质量比(聚乳酸∶尼龙)为70∶30之外，与实施例72相同地操作，得到84dtex-26fil的拉伸丝。
对得到的拉伸丝观察纤维中的聚乳酸树脂和尼龙6的海岛关系，通过氢氧化钠水溶液处理溶出海结构，残留海结构，由此确认聚乳酸树脂形成海结构、尼龙6形成岛结构。
(并丝·编织)
并合4根得到的拉伸丝，与实施例72相同地制作双面织物。
(染色)
由于聚乳酸树脂形成被覆成分，所以为了利用分散染料染色聚乳酸树脂而与比较例16相同地进行染色。
所得织布在90℃气氛中的强度保持率为29.3％，耐磨性与实施例72相比，较差，结果难以实用。
(比较例23)
(纺丝·拉伸)
除了使聚乳酸和尼龙的混炼质量比为100∶0之外，与实施例72相同地操作，得到拉伸丝。
(并丝·编织)
并合4根得到的拉伸丝，与实施例72相同地制作双面织物。
(染色)
由于聚乳酸树脂为100质量％，所以为了利用分散染料染色聚乳酸树脂而与比较例16相同地进行染色。
所得织布在90℃气氛中的强度保持率为25.6％，较低，耐磨性与实施例72相比也较差，结果难以实用。
表18
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供一种卷曲弹力丝及纤维结构体，所述卷曲弹力丝由合成纤维构成，其耐磨性优良，并且染色后的审美性优良，所述合成纤维由肪族聚酯树脂和热塑性聚酰胺树脂构成，并提供最适合于一般衣料用途和产业材料用途的合成纤维及纤维结构体。
Claims (33)
1、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。
2、如权利要求1所述的卷曲弹力丝，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，相对于纤维表面积的脂肪族聚酯树脂(A)的露出面积的比率为5％以下。
3、如权利要求1所述的卷曲弹力丝，其特征在于，卷曲弹力丝为BCF丝。
4、如权利要求1所述的卷曲弹力丝，由含有脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)而形成的聚合物混合体类合成纤维构成，具有脂肪族聚酯树脂(A)形成岛成分、热塑性聚酰胺树脂(B)形成海成分的海岛结构，岛成分的畴尺寸为0.001μm～2μm。
5、如权利要求4所述的卷曲弹力丝，其中，脂肪族聚酯树脂(A)是结晶性树脂，熔点为150～230℃。
6、如权利要求4所述的卷曲弹力丝，其中，热塑性聚酰胺树脂(B)为结晶性树脂，熔点为150～250℃。
7、如权利要求4所述的卷曲弹力丝，其中，脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)的混合比率(重量比)为5/95～55/45。
8、如权利要求1所述的卷曲弹力丝，其中，含有脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)而形成的聚合物混合体是进一步添加一分子中具有二个以上活性氢反应性基团的化合物(C)而得到的。
9、如权利要求8所述的卷曲弹力丝，其中，活性氢反应性基团是选自缩水甘油基、噁唑啉基、碳二亚胺基及酸酐基中的至少一种反应基团。
10、如权利要求8所述的卷曲弹力丝，其中，一分子中含有二个以上活性氢反应性基团的化合物(C)相对于脂肪族聚酯树脂(A)、热塑性聚酰胺树脂(B)及一分子中含有二个以上活性氢反应性基团的化合物(C)的总量的含量为0.005～5重量％。
11、如权利要求4所述的卷曲弹力丝，其中，纤维表面形成纤维轴向延伸的条纹状沟，所述条纹状沟的宽度为0.01μm～1μm。
12、如权利要求11所述的卷曲弹力丝，其中，条纹状沟的纵横比(条纹状沟的长轴长度/条纹状沟的宽度)为10～500。
13、如权利要求4所述的卷曲弹力丝，满足以下物性，
强度：1cN/dtex以上，
沸水处理后的卷曲伸长率：3～30％，
异形度(D1/D2)：1.2～7。
14、如权利要求4所述的卷曲弹力丝，其中，相对于脂肪族聚酯树脂(A)含有0.01～2重量％选自滑石、山梨糖醇衍生物、磷酸酯金属盐、碱性无机铝化合物、三聚氰胺化合物盐中的至少1种结晶成核剂。
15、卷曲弹力丝的制造方法，以混合比率(重量比)5/95～55/45混炼脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)时，选择熔融粘度之比(ηb/ηa)在0.1～2的范围的组合，颗粒化后或者混炼后进行熔融纺丝，使纺丝温度相对于热塑性聚酰胺树脂(B)的熔点Tmb为Tmb+3℃～Tmb+40℃，使喷丝头喷出孔的喷出线速度为0.02～0.4m/秒，形成复丝，以喷丝头表面的实质垂直下方0.01～0.15m为冷却开始点，用来自实质垂直于所述复丝的方向的风速0.3～1m/秒、风温15～25℃的气体冷却，用纺丝整理剂被覆所述复丝，一边用50～130℃的加热辊加热，一边进行1～3段拉伸，使复丝的断裂伸度达到15～65％，进一步使拉伸后的最终辊温度相对于脂肪族聚酯树脂(A)的熔点Tma为Tma-30℃～Tma+30℃，进行热定形后供给到气流喷射填塞装置，使所述装置的喷嘴温度为比拉伸后的最终辊温度高5～100℃的温度，进行卷曲加工，形成三维卷曲弹力丝，与冷却鼓接触并导出，以低于拉伸后的最终辊10～30％的速度卷取，
其中，ηa：脂肪族聚酯树脂(A)的熔融粘度，ηb：热塑性聚酰胺树脂(B)的熔融粘度。
16、如权利要求15所述的卷曲弹力丝的制造方法，在脂肪族聚酯树脂(A)及/或热塑性聚酰胺树脂(B)中添加一分子中具有二个以上活性氢反应性基团的化合物(C)作为相溶化剂进行熔融混炼。
17、如权利要求15所述的卷曲弹力丝的制造方法，其中，相对于脂肪族聚酯树脂(A)、热塑性聚酰胺树脂(B)及一分子中具有二个以上活性氢反应性基团的化合物(C)的添加量的总量，添加0.005～5重量％一分子中具有二个以上活性氢反应性基团的化合物(C)。
18、如权利要求15所述的卷曲弹力丝的制造方法，在脂肪族聚酯树脂(A)及/或热塑性聚酰胺树脂(B)中添加选自滑石、山梨糖醇衍生物、磷酸酯金属盐、碱性无机铝化合物、三聚氰胺化合物盐中的至少一种结晶成核剂进行熔融混炼。
19、如权利要求18所述的卷曲弹力丝的制造方法，其中，相对于脂肪族聚酯树脂(A)添加0.01～2重量％选自滑石、山梨糖醇衍生物、磷酸酯金属盐、碱性无机铝化合物、三聚氰胺化合物盐中的至少一种结晶成核剂。
20、如权利要求1所述的卷曲弹力丝，其特征在于，由芯鞘型复合纤维构成，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，并具有以下(1)～(3)的物性，
(1)强度：1.5～3cN/dtex，
(2)单纤维纤度：5～40dtex，
(3)沸水收缩率：6％以下。
21、如权利要求20所述的卷曲弹力丝，其中，以升温速度16℃/分钟测定的卷曲弹力丝的示差热量曲线的熔化峰的热容量总和为50J/g以上。
22、如权利要求20所述的卷曲弹力丝，其中，芯鞘比(重量比)为10/90～65/35。
23、如权利要求20所述的卷曲弹力丝，其中，卷曲弹力丝的单纤维的异形度(D3/D4)为1.3～4。
24、如权利要求20所述的卷曲弹力丝，其中，卷曲弹力丝的沸水处理后的卷曲伸长率为5～35％。
25、如权利要求20所述的卷曲弹力丝，在2mg/dtex负荷下进行沸水处理后测定的卷曲伸长率(限制负荷下伸长率)为2～30％。
26、如权利要求20所述的卷曲弹力丝，其中，芯成分的脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)的混合比率(重量比)为95/5～20/80。
27、如权利要求26所述的芯鞘型复合纤维，其中，芯成分的聚合物混合体的混合体结构满足下述(1)～(3)，
(1)脂肪族聚酯树脂(A)形成岛成分，
(2)热塑性聚酰胺树脂(B)形成海成分，
(3)岛成分的直径为0.001μm～2μm。
28、卷曲弹力丝的制造方法，其特征在于，使用直接纺丝·拉伸·卷曲加工装置，以脂肪族聚酯树脂(A)作为芯成分，以热塑性聚酰胺树脂(B)作为鞘成分，利用喷丝头喷出孔使其汇合喷出，由此形成纺出丝，以综合拉伸倍率2～5倍拉伸所述纺出丝，使拉伸后的最终辊的温度为160～220℃进行热定形，然后利用气流喷射填塞卷曲加工装置实施卷曲加工。
29、卷曲弹力丝的制造方法，其特征在于，使用直接纺丝·拉伸·卷曲加工装置，以脂肪族聚酯树脂(A)为芯成分，以热塑性聚酰胺树脂(B)为鞘成分，使芯成分的重量分率为10～65重量％，利用喷丝头喷出孔使其汇合喷出时，选择熔融粘度比(ηb/ηa)在0.2～2的范围的组合，使纺丝温度相对于热塑性聚酰胺树脂(B)的熔点Tmb为Tmb～Tmb+30℃，使喷丝头喷出孔的喷出线速度为1～20m/分钟，形成纺出丝，以喷丝头表面垂直下方0.01～0.15m作为冷却开始点，用来自垂直于喷丝头表面的垂直方向的方向的风速0.3～1m/秒、风温15～25℃的气体冷却所述纺出丝，得到复丝，以综合拉伸倍率2～5倍将所述复丝进行2段拉伸后，实施卷曲加工时，使第1段的拉伸辊为50～90℃、第2段的拉伸辊为90～150℃、拉伸后的最终辊温度为160～220℃，进行热定形，供给于气流喷射填塞卷曲加工装置时，使所述装置的喷嘴温度为比拉伸后的最终辊温度高5～100℃的温度，进行卷曲加工，形成卷曲弹力丝，与冷却鼓接触并导出，以低于拉伸后的最终辊10～30％的速度卷取。
30、卷曲弹力丝的制造方法，其特征在于，使用直接纺丝·拉伸·卷曲加工装置，以脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)作为芯成分，用纺丝喷嘴使芯成分和鞘成分汇合喷出，所述芯成分由聚合物混合体构成，所述聚合物混合体是利用双轴挤出混炼机及/或单轴挤出混炼机，在混炼温度为热塑性聚酰胺树脂(B)的熔点(Tmb)～Tmb+40℃、剪切速度为200～20,00sec-1、滞留时间为0.5～30分钟的范围的条件下熔融混炼脂肪族聚酯树脂(A)和热塑性聚酰胺树脂(B)而得到的，所述鞘成分由热塑性聚酰胺树脂(B)构成。
31、一种纤维结构体，至少部分含有权利要求1所述的卷曲弹力丝。
32、如权利要求31所述的纤维结构体，所述纤维结构体是地毯。
33、如权利要求32所述的纤维结构体，所述纤维结构体是汽车内装用地毯。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005304036 | 2005-10-19 | ||
| JP304036/2005 | 2005-10-19 | ||
| JP371658/2005 | 2005-12-26 | ||
| JP371657/2005 | 2005-12-26 | ||
| JP054234/2006 | 2006-03-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101313091A true CN101313091A (zh) | 2008-11-26 |
Family
ID=40101061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2006800432850A Pending CN101313091A (zh) | 2005-10-19 | 2006-10-18 | 卷曲弹力丝及其制造方法、纤维结构体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101313091A (zh) |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101868661A (zh) * | 2007-11-20 | 2010-10-20 | 株式会社捷太格特 | 密封装置 |
| CN102660820A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-09-12 | 常州灵达特种纤维有限公司 | 异形中空ptt膨体地毯纱及制造方法 |
| CN103069058A (zh) * | 2010-08-13 | 2013-04-24 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 改性的聚乳酸纤维 |
| CN103459502A (zh) * | 2011-07-25 | 2013-12-18 | 奥林巴斯株式会社 | 聚醚醚酮复合材料 |
| CN101528994B (zh) * | 2006-09-04 | 2013-12-18 | 帝人株式会社 | 聚乳酸纤维及其制造方法 |
| CN104169478A (zh) * | 2012-02-13 | 2014-11-26 | 尼利特公司 | 冷却性聚酰胺纱线 |
| CN104651962A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-05-27 | 东华大学 | 一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维及其制备方法 |
| CN104695049A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-10 | 苏州爱立方服饰有限公司 | 一种纤维增强织物材料及其制备方法 |
| CN104812949A (zh) * | 2012-11-28 | 2015-07-29 | 东丽株式会社 | 衣料用聚酰胺卷曲丝及包含该聚酰胺卷曲丝的衣料用织物 |
| CN107447291A (zh) * | 2016-05-31 | 2017-12-08 | 财团法人工业技术研究院 | 复合纤维及其制造方法 |
| CN108138378A (zh) * | 2015-11-10 | 2018-06-08 | 东丽株式会社 | 吸湿性、防皱性优异的芯鞘复合截面纤维 |
| TWI629385B (zh) * | 2016-05-31 | 2018-07-11 | 財團法人工業技術研究院 | 複合纖維及其製造方法 |
| CN108884599A (zh) * | 2016-05-05 | 2018-11-23 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 一种芯鞘复合纤维及其织物 |
| CN109367459A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-22 | 3M中国有限公司 | 圈丝垫及其制备方法 |
| CN110093698A (zh) * | 2018-01-29 | 2019-08-06 | Twd纺织纤维有限责任公司 | 多组分纱 |
| CN110144638A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-20 | 东华大学 | 一种填充用抗水解聚乳酸纤维及其制备方法 |
| CN110257952A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-20 | 苏州峰佳达化纤纺织有限公司 | 一种高强透气涤锦复合丝的制备方法 |
| CN110612367A (zh) * | 2017-05-16 | 2019-12-24 | 出光兴产株式会社 | 卷曲纤维和无纺布 |
| TWI695098B (zh) * | 2014-05-26 | 2020-06-01 | 日商可樂麗股份有限公司 | 聚醯胺纖維及使用其之纖維構造物、及衣物 |
| CN111566266A (zh) * | 2018-01-18 | 2020-08-21 | 东丽株式会社 | 可染性聚烯烃纤维及包含其的纤维结构体 |
| CN112996956A (zh) * | 2018-11-06 | 2021-06-18 | 东丽株式会社 | 伸缩加工丝、纤维制品、复合喷丝头及复合纤维的制造方法 |
| CN113038856A (zh) * | 2018-11-27 | 2021-06-25 | 东丽株式会社 | 地毯 |
| CN113737341A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-03 | 武汉纺织大学 | 弹性皮芯纤维及其制备方法 |
| CN114502783A (zh) * | 2019-11-07 | 2022-05-13 | 电化株式会社 | 人工毛发用纤维及其制造方法及头发装饰品 |
| CN114575007A (zh) * | 2018-07-11 | 2022-06-03 | 株式会社钟化 | 聚酯系纤维、使用其的绒头布帛及它们的制造方法 |
-
2006
- 2006-10-18 CN CNA2006800432850A patent/CN101313091A/zh active Pending
Cited By (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101528994B (zh) * | 2006-09-04 | 2013-12-18 | 帝人株式会社 | 聚乳酸纤维及其制造方法 |
| CN101868661A (zh) * | 2007-11-20 | 2010-10-20 | 株式会社捷太格特 | 密封装置 |
| CN103069058B (zh) * | 2010-08-13 | 2015-08-19 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 改性的聚乳酸纤维 |
| CN103069058A (zh) * | 2010-08-13 | 2013-04-24 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 改性的聚乳酸纤维 |
| CN103459502A (zh) * | 2011-07-25 | 2013-12-18 | 奥林巴斯株式会社 | 聚醚醚酮复合材料 |
| CN104169478A (zh) * | 2012-02-13 | 2014-11-26 | 尼利特公司 | 冷却性聚酰胺纱线 |
| CN102660820B (zh) * | 2012-05-11 | 2014-09-24 | 常州灵达特种纤维有限公司 | 异形中空ptt膨体地毯纱及制造方法 |
| CN102660820A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-09-12 | 常州灵达特种纤维有限公司 | 异形中空ptt膨体地毯纱及制造方法 |
| CN104812949A (zh) * | 2012-11-28 | 2015-07-29 | 东丽株式会社 | 衣料用聚酰胺卷曲丝及包含该聚酰胺卷曲丝的衣料用织物 |
| TWI695098B (zh) * | 2014-05-26 | 2020-06-01 | 日商可樂麗股份有限公司 | 聚醯胺纖維及使用其之纖維構造物、及衣物 |
| CN104651962A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-05-27 | 东华大学 | 一种双组分中空高吸湿卷曲复合纤维及其制备方法 |
| CN104695049A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-10 | 苏州爱立方服饰有限公司 | 一种纤维增强织物材料及其制备方法 |
| CN108138378A (zh) * | 2015-11-10 | 2018-06-08 | 东丽株式会社 | 吸湿性、防皱性优异的芯鞘复合截面纤维 |
| CN108884599A (zh) * | 2016-05-05 | 2018-11-23 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 一种芯鞘复合纤维及其织物 |
| TWI629385B (zh) * | 2016-05-31 | 2018-07-11 | 財團法人工業技術研究院 | 複合纖維及其製造方法 |
| CN107447291A (zh) * | 2016-05-31 | 2017-12-08 | 财团法人工业技术研究院 | 复合纤维及其制造方法 |
| CN110612367A (zh) * | 2017-05-16 | 2019-12-24 | 出光兴产株式会社 | 卷曲纤维和无纺布 |
| CN111566266A (zh) * | 2018-01-18 | 2020-08-21 | 东丽株式会社 | 可染性聚烯烃纤维及包含其的纤维结构体 |
| CN110093698A (zh) * | 2018-01-29 | 2019-08-06 | Twd纺织纤维有限责任公司 | 多组分纱 |
| CN114575007B (zh) * | 2018-07-11 | 2023-07-28 | 株式会社钟化 | 聚酯系纤维、使用其的绒头布帛及它们的制造方法 |
| CN114575007A (zh) * | 2018-07-11 | 2022-06-03 | 株式会社钟化 | 聚酯系纤维、使用其的绒头布帛及它们的制造方法 |
| CN112996956A (zh) * | 2018-11-06 | 2021-06-18 | 东丽株式会社 | 伸缩加工丝、纤维制品、复合喷丝头及复合纤维的制造方法 |
| CN112996956B (zh) * | 2018-11-06 | 2023-10-03 | 东丽株式会社 | 伸缩加工丝、纤维制品、复合喷丝头及复合纤维的制造方法 |
| CN113038856A (zh) * | 2018-11-27 | 2021-06-25 | 东丽株式会社 | 地毯 |
| CN113038856B (zh) * | 2018-11-27 | 2022-11-22 | 东丽株式会社 | 地毯 |
| CN109367459A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-22 | 3M中国有限公司 | 圈丝垫及其制备方法 |
| CN110144638A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-20 | 东华大学 | 一种填充用抗水解聚乳酸纤维及其制备方法 |
| CN110257952A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-20 | 苏州峰佳达化纤纺织有限公司 | 一种高强透气涤锦复合丝的制备方法 |
| CN114502783A (zh) * | 2019-11-07 | 2022-05-13 | 电化株式会社 | 人工毛发用纤维及其制造方法及头发装饰品 |
| CN113737341A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-03 | 武汉纺织大学 | 弹性皮芯纤维及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101313091A (zh) | 卷曲弹力丝及其制造方法、纤维结构体 | |
| EP3011086B1 (en) | Process for the preparation of a fiber, a fiber and a yarn made from such a fiber | |
| JP5454191B2 (ja) | 捲縮糸および繊維構造体 | |
| KR20080059232A (ko) | 권축사 및 그의 제조 방법 및 섬유 구조체 | |
| CN110088365A (zh) | 偏心芯鞘复合纤维及混纤丝 | |
| US8101688B2 (en) | Polylactic acid fiber yarn package, and textile products | |
| US20100215895A1 (en) | Process of producing ultra fine microdenier filaments and fabrics made thereof | |
| JP6127969B2 (ja) | ポリアミド繊維およびその製造方法 | |
| CN102325931A (zh) | 聚合物合金纤维和纤维结构 | |
| JP3966043B2 (ja) | 耐熱性に優れたポリ乳酸繊維の製造方法 | |
| JP2008106410A (ja) | 捲縮糸およびそれらを用いてなる繊維構造体 | |
| JP3982305B2 (ja) | 耐加水分解性に優れたポリ乳酸繊維 | |
| JP6213693B2 (ja) | 吸湿性、防皺性に優れた芯鞘複合断面繊維 | |
| JP4604797B2 (ja) | ポリ乳酸繊維パッケージ、および製造方法 | |
| JP5964437B2 (ja) | ポリ（トリメチレンアリーレート）繊維、その作製方法、およびそれから作製された布地 | |
| JP4114443B2 (ja) | 耐摩耗性に優れたポリ乳酸繊維およびその製造方法 | |
| JP2014526621A (ja) | ポリ（トリメチレンアリーレート）繊維、その作製方法、およびそれから作製された布地 | |
| JP2003183482A (ja) | 脂肪族ポリエステル樹脂組成物、成形体およびその製造方法 | |
| JP4626163B2 (ja) | ポリ乳酸繊維及びそれを用いた繊維製品並びにその製造方法 | |
| JP2018076613A (ja) | 吸湿性芯鞘複合糸 | |
| JP3925275B2 (ja) | 耐熱性に優れたポリ乳酸捲縮糸およびその製造方法 | |
| JP2007169828A (ja) | ポリアミド複合繊維、その製造方法、布帛および繊維製品 | |
| RICHARDS | Formerly Bolton Institute, UK | |
| JP2006283222A (ja) | ポリ乳酸繊維及び芯鞘複合繊維 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20081126 |