CN1957125A - 混合了聚氨酯弹性纤维纬编针织物及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
在100%伸长状态下150℃干热处理45秒钟后的强度保持率为50%以上、有180℃以下的熔点、同时在苛性钠2g/l的水溶液中100%伸长状态下100℃处理60分钟后的强度保持率为60%以上的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的裸纱,完全添纱到至少1种的非弹性纱线织成的1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的纬编针织物的每个毛圈眼中,使高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维相互和/或该弹性纤维与非弹性纱线的交叉部热熔合,形成混合了聚氨酯弹性纤维的纬编针织物。
Description
技术领域
本发明涉及耐碱性好而且又不需要处理针织物的裁断处而可直接使用的混合了聚氨酯弹性纤维的纬编针织物及其制造方法。更详细地讲,涉及难以发生使用混合了聚氨酯弹性纤维纬编针织物的制品在穿用中反复伸长产生的针织物的变形、散边、稀路(弹性纤维的滑动、损伤、脱出),纱线从裁断部脱落的所谓“毛边”、组织产生的梯子状的损伤或参差不齐即“跑线”、针织物弯成弯曲状态的“卷曲”、及仅弹性纤维从裁断部脱出、针织物部分地变成无伸缩性的“镶套滑动”等的纬编针织物,尤其是涉及截断的针织物边可呈原状态、所谓“无边”而直接使用的纬编针织物及其制造方法。
背景技术
使用混合了聚氨酯弹性纤维的纬编针织物的制品,由于其伸长大,从伸长状态的恢复力或吻合性好,故已广泛利用。然而混合了聚氨酯弹性纤维纬编针织物在反复伸长时,容易引起变形成不均匀的针织物的“变形、散边、稀路”、纱线从裁断部分脱出的“毛边”、针织物组织产生梯状的损伤或参差不齐的“路线”、针织物弯曲的“卷曲”、聚氨酯弹性纤维脱出的所谓“镶套滑动”等的问题。
解决这些问题的办法,一般是翻褶针织物的边、或者用其他的布或松紧带进行缝制,但有凸状或层错、接缝等与皮肤直接接触时担心伤害皮肤、或手感、舒服感之类的穿用感降低,不能解决易影响外表的审美性降低等的问题,故要求不缝制针织物的边而可呈“无边”直接使用的针织物。
作为不缝制针织物边而直接做成制品的方法,有通过使用经针织物提高密度、或者改变织物组织等的方法,因而发现了可以“毛边”直接使用的针织物。但通常纬编针织物容易散边,一般密度低,故有改成称作缝边的织物组织、使之难散边的方法,但不能呈“毛边”做成制品。此外,边改变织物组织边织造制品的方法中,在谋求提高生产效率或降低成本方面,仍成为重大的瓶颈问题残留下来,能自由裁剪、可呈“无边”直接使用的纬编针织物的要求提高。
然而,还没有提出通过使纤维相互热熔合谋求降低“变形、经纬滑动、稀路”、“散边”“跑线”“卷曲”的方案,提高热定型温度、在一般的高熔点聚氨酯弹性纤维相互的交点使之热熔合的探索,由于必须进行高温下的定型,故产生引起交织对方纤维的手感***或变黄等不好的手感变化或染色坚牢度降低的问题。另外,热熔合的程度也不充分,由于热熔合部分基本上脱落,故在穿用中或洗涤时有对制品丧失防止跑线或散边效果的问题。此外,降低热定型温度时,有完全失去热熔合效果的问题。
另一方面,使用低温熔合的特种聚氨酯弹性纤维时,能在140-160℃的低热定型温度下熔合,但交织对方纤维的定型不充分,产生折痕等的拆皱、染色不均匀等的问题。在交织对方纤维充分显示效果的领域热定型时,由于低温下热熔合的弹性纤维在针织物中的强度大幅度降低、或针织物的伸长恢复力降低,在热定型后的针织物中产生断纱而不优选。另外,即使是可在低温牢固熔合,例如使用通常的单针纬编织物时,也残留因热熔合织物***之类的其他的问题。
此外,除了聚氨酯还使用其他的低熔点纤维,可以在130-185℃的定型温度熔合(参照特公平2-8058号公报,特开2001-164444号公报),使用这些的低熔点纤维熔合时,除了熔合外,还由于纤维的硬化而存在手感更硬、制品的穿着舒适感变差、苛刻的场合引起皮肤不适或伸缩性大幅度降低之类的问题。
另外,也提出了在200℃下对熔点不同的2种聚醚酯弹性纤维交织的织物进行热处理防止经纬滑动的方法(参照特开2001-159052号公报),但聚醚酯弹性纤维与聚氨酯弹性纤维相比,是伸长性、伸长恢复性等的伸缩特性方面性能不充分、不能满足要求的纤维。
发明内容
发明要解决的课题
本发明目的在于提供即使是进行碱处理等的后处理也能保持聚氨酯弹性纤维原来的高伸长性、高伸长恢复性、同时难引起织物的变形、经纬滑动、稀路、散边、跑线、卷曲、镶套滑动等的混合了聚氨酯弹性纤维的纬编针织物,尤其是能呈截断织物边的状态、所谓“毛边”直接使用的混合了聚氨酯弹性纤维纬编针织物及其制造方法。
解决课题的方法
本发明者为了达到上述目的反复潜心研究的结果,发现在100%伸长状态下150℃干热处理45秒钟后的强度保持率为50%以上,有180℃以下的熔点、同时在苛性钠2g/L的水溶液中100%伸长状态下、100℃处理60分钟后的强度保持率为60%以上的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的裸纱线,添纱到构成由至少1种的非弹性纱线织成的1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的纬编针织物的每个毛圈眼中,通过热定型使高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维相互和/或该弹性纤维与非弹性纱线的交叉部热熔合而织造的混合了聚氨酯弹性纤维的纬编针织物的伸长性或伸长恢复性好,而且即使是在碱性条件下进行煮炼等的后处理,针织物也不劣化,而且能保持聚氨酯弹性纤维原来的伸长性、伸长恢复性,此外通过热定型使纤维相互熔合,可防止针织物的变形、跑线、卷曲等、散边、镶套滑动等,能原样直接使用截断的针织物边,故把这种针织物用于内衣或外衣衣类时,可获得穿用感或美观的针织衣类,从而完成了本发明。
即,本发明提供
(1)混合了聚氨酯弹性纤维的纬编针织物,其特征在于,是高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的裸纱线添纱到构成纬编针织物的每个毛圈眼中、并且通过热定型使高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维相互和/或该弹性纤维与非弹性纱线的交叉部热熔合而得到的,所述的纬编针织物是由至少1种的非弹性纱线构成的1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的纬编针织物,所述的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的裸纱线在100%伸长状态下、150℃干热处理45秒钟后的强度保持率为50%以上,有180℃以下的熔点,同时在苛性钠2g/L的水溶液中100%伸长状态下、100℃处理60分钟后的强度保持率为60%以上。
(2)(1)所述的纬编针织物,其特征在于高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维是(A)多元醇与二异氰酸酯反应得到的两异氰酸酯端基预聚物与(B)多元醇和二异氰酸酯与低分子量二醇反应得到的两羟端基预聚物反应得到的聚合物进行熔融纺丝制成的,全部多元醇的50质量%以上是聚醚多元醇。
(3)(1)或(2)所述的纬编针织物,其特征在于,是内衣或外衣针织衣类用。
(4)(1)-(3)的任何一项所述的纬编针织物的制造方法,其特征在于,使用至少1种的非弹性纱线织成1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的纬编针织物时,使用高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维作为添纱纱线,添纱织到构成上述纬编针织物的每个毛圈眼中以后,通过热定型使高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维相互和/或该弹性纤维与非弹性纱线的交叉部热熔合,所述的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维在100%伸长状态下、150℃干热处理45分钟后的强度保持率为50%以上,有180℃以下的熔点,同时在苛性钠2g/L的水溶液中100%伸长状态下、100℃处理60分钟后的强度保持率为60%以上。
发明效果
织造针织物时,通常织成后进行预定型、煮炼、染色、最后定型,即使通过进行煮炼等的碱处理,也保持高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维原来的伸长性、伸长恢复性,再利用热定型通过高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的一部份热熔融,聚氨酯弹性纤维相互和/或聚氨酯弹性纤维与非弹性纱线的交点处进行热熔合,实现构成织物组织的每一个毛圈眼完全使用聚氨酯弹性纤维添纱的1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的固定化,可制得难引起变形、经纬滑动、稀路、散边、跑线、卷曲或镶套滑动、并且伸长性及伸长恢复性好的纬编针织物。
附图说明
图1是1×1罗纹针织物的组织图。
图2是平纹针织物的组织图。
图3是织入中心纱线的针织物的组织图。
图4是织入中心纱线的针织物的组织图。
实施发明的最佳方式
本发明的纬编针织物是在100%伸长状态下150℃干热处理45秒钟后的强度保持率为50%以上,有180℃以下的熔点,同时在苛性钠2g/L的水溶液中100%伸长状态下100℃处理60分钟后的强度保持率为60%以上的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的裸纱线添纱到构成由至少1种的非弹性纱线织成的1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的纬编针织物的每个毛圈眼中,通过热定型使高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维相互和/或该弹性纤维与非弹性纱线的交叉部热熔点的混合了聚氨酯弹性纤维的纬编针织物。
这里,本发明使用的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维在100%伸长状态下150℃、干热处理45秒钟后的强度保持率是50%以上、优选是55%以上。强度保持率低于50%时,热定型后的制品伸缩性降低。强度保持率的上限没有特殊限制,但通常是90%以下,特别是80%以下。
高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的熔点是180℃以下,优选175℃以下。熔点大于180℃时,使纤维相互熔合用的热处理温度太高,对制品的手感、染色坚牢度等有不良影响,从对交织对方纤维的定型效果、染色性、尺寸稳定性等的观点考虑,优选熔点的下限是150℃以上,特别优选是155℃以上。但如果希望交织对方纤维在低温下热处理,则不受此限定。
另外,在苛性钠2g/L的水溶液中100%伸长状态下100℃处理60分钟后的强度保持率是60%以上、优选是65%以上。强度保持率低于60%时,对制品进行碱处理时,伸长恢复力降低,有时纱线在织物中发生断丝。该场合的强度保持率的上限没有特殊限制,但通常是150%以下、特别是130%以下。再者,强度保持率、耐碱强度保持率及熔点的测定方法如后述。
本发明使用的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的粗度,着眼织物的手感,优选是11-311dtex、更优选是15-156dtex。聚氨酯弹性纤维太细时,有时热处理时产生断丝、或者织物的伸长恢复性或强度降低,太粗时,不仅编织降低,而且产生织物强度太强的场合,根据用途变更纤度没有什么影响。
有上述强度保持率、耐碱强度保持率及熔点的本发明的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维,只要是在低的温度下也容易熔合、并且有耐热性、耐碱性的聚氨酯弹性纤维,则其组成、制造方法等没有特殊限制,例如可以采用使多元醇与过剩摩尔量的二异氰酸酯反应制造两末端有异氰酸酯基的聚氨酯中间聚合物,使该中间聚合物与具有能容易与异氰酸酯基反应的活性氢的低分子量二胺或低分子量二醇在惰性有机溶剂中反应制造聚合物溶液后,除去溶剂成型成丝条的方法,或多元醇、二异氰酸酯及低分子量二醇反应得到的聚合物固化溶解于溶剂中后,除去溶剂成型成丝条的方法,前述固化的聚合物不溶解于溶剂中而通过加热成型成丝条的方法,前述多元醇、二异氰酸酯及低分子量二醇反应得到聚合物、该聚合物不固化而成型成丝条的方法,多元醇与二异氰酸酯反应得到的聚合物和多元醇与二异氰酸酯及低分子量二醇反应得到的聚合物反应得到的聚合物不固化而成型成丝条的方法,还有上述各种方法制得的聚合物或聚合物溶液混合后,从混合聚合物溶液中除去溶剂,成型成丝条的方法等制得。
其中,尤其是(A)多元醇与二异氰酸酯反应得到的两异氰酸酯基(NCO基)端基预聚物、与(B)多元醇和二异氰酸酯与低分子量二醇反应得到的两羟端基(OH基)预聚物反应得到的聚合物不固化而进行熔融纺丝的方法,在得到低温下容易熔合、并且有耐热性、耐碱性的高熔合聚氨酯弹性纤维方面优选,另外因不包括溶剂回收,经济性好。
该场合,构成(A)、(B)成分的预聚物的多元醇可以相同,也可以不同,但优选使用数均分子量500-4000左右,特别优选使用800-3000左右的聚合物二醇。
作为这样的聚合物二醇,可以使用聚醚二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇等。
作为聚醚二醇,例如可举出环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等的环状醚开环聚合得到的聚醚二醇;乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇等的二醇缩聚制得的聚醚二醇等。
作为聚酯二醇,例如可举出选自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇等的二醇类的至少1种、与选自己二酸、癸二酸、壬二酸等的二元酸类的至少一种酸缩聚制得的聚酯二醇;ε-己内酯、戊内酯等的内酯类开环聚合制得的聚酯二醇等。
作为聚碳酸酯二醇,例如可举出通过选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等的碳酸二烷基酯;碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等的碳酸亚烷基酯;碳酸二苯酯、碳酸二萘酯等的碳酸二芳酯等的至少1种的有机碳酸酯、与选自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇等的至少1种的脂肪族二醇的酯交换反应得到的碳酸酯二醇等。
上述例举的聚醚二醇、聚酯二醇及聚碳酸酯二醇可以单独使用1种或2种以上组合使用。为了获得良好的熔合性、耐碱性,相对于合计使用量的聚合物二醇,优选聚醚二醇成分是50质量%以上,更优选是60质量%以上。再者,聚醚二醇成分的上限没有特殊限制,特别优选是100质量%。尤其是聚四亚甲基醚二醇(以下称PTMG)特别适合作为聚醚二醇使用。
作为构成(A)、(B)成分的预聚物的二异氰酸酯,可以使用制造聚氨酯时通常使用的脂肪族系、脂环式系、芳香族系、芳香脂肪族系等的任意的二异氰酸酯。
作为这样的二异氰酸酯,例如可举出4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己烷二异氰酸酯、对-亚苯基二异氰酸酯、4、4’-环己基二异氰酸酯等,这些可以单独使用1种或2种以上组合使用,其中优选使用4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(以下称MDI)。
作为构成(B)成分的链增长剂的低分子量二醇,优选反应速度适当、赋予适度耐热性的二醇,使用1分子中有2个能与异氰酸酯基反应的活性氢原子、一般分子量500以下的低分子量化合物。作为这样的低分子量二醇,例如可以使用乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇等的脂肪族二醇类,在不影响纺丝性的范围内也可以使用甘油等三官能二醇类。这些可以单独使用1种或2种以上组合使用,但从作业性或对所得纤维赋予适度的物性的观点考虑,优选使用1,4-丁二醇为主要成分。
上述(A)、(B)成分的预聚物中为了改善耐候性、耐热氧化性、耐黄变性,可以添加紫外线吸收剂、抗氧剂、光稳定剂等的任意成分。
作为紫外线吸收剂,例如可举出2-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)苯并***、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并***、2-(2-羟基-3,5-联苯基)苯并***等的苯并***类的紫外线吸收剂。
作为抗氧剂,例如可举出3,9-二(2-(3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酰氧基)-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷,1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯等的受阻酚系抗氧剂。
作为光稳定剂,例如可举出二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、琥珀酸二甲基-1-(2-羟乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩合物等的受阻胺系光稳定剂。
其次,获得本发明的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的方法没有特殊限制,例如作为熔融纺丝法熟知以下的3种方法。
(1)聚氨酯弹性体片进行熔融纺丝的方法。
(2)聚氨酯弹性体片熔融后,混合多异氰酸酯化合物进行纺丝的方法。
(3)合成多元醇与二异氰酸酯反应得到的预聚物与低分子量二醇反应的纺丝用聚合物后、不固化而进行纺丝的反应纺丝方法。
其中(3)的方法与(1)、(2)的方法相比,由于没有处理聚氨酯弹性体片的工序,故简单,并且可通过调节预聚物向反应机中的注入比例来调节纺丝后聚氨酯弹性纤维中的残留NCO基的量,利用该残留NCO基的链增长反应提高耐热性,故是优选的方法。此外,也可以预先使低分子量二醇与预聚物的一部分反应形成过剩OH基的预聚酯、进行向反应器中注入的方法。
本发明的聚氨酯弹性纤维优选按照(3)的方法,通过将(A)、(B)成分的预聚物连续而定量地注入反应机中,制得的纺丝用聚合物不固化而进行熔融纺丝制得。
该场合,纺丝用聚合物的合成由(I)两NCO端基预聚物的合成、(II)两OH端基预聚物的合成、(III)这两种预聚物导入反应器、连续地反应的纺丝用聚合物的合成这3种反应构成,而原料的组成比将上述3种反应总计,优选总二异氰酸酯的摩尔量与总聚合物二醇及总低分子量二醇的合计摩尔量的摩尔比是1.02-1.20,更优选是1.03-1.15。
具体地,例如向具有温水夹套及搅拌机的罐中加入规定量的二异氰酸酯后,边搅拌边注入规定量的聚合物二醇,在50-90℃、0.5-2小时氮气清扫下搅拌,可制得上述(I)的两NCO端基预聚物。该反应制得的两NCO端基预聚物可以使用带夹套的齿轮泵(例如,KAP-1川崎重工业株式会社制)注入到聚氨酯弹性纤维用反应器中。
向具有温水夹套及搅拌机的罐中加入规定量的二异氰酸酯后,边搅拌边注入规定量的聚合物二醇,在50-90℃、0.5-2小时氮气清扫下搅拌得到前驱体,然后注入低分子量二醇,搅拌使之与前驱体反应,可制得(II)的两OH端基预聚物。制得的两OH端基预聚物可以使用带夹套的齿轮泵(例如,KAP-1川崎重工业株式会社制)注入到聚氨酯弹性纤维用反应器中。
此外,该(A)、(B)的两种预聚物合成时,也可以添加为了改善耐候性、耐热氧化性、耐黄变性等用的上述各种化学品类。
使按一定比例送入的(A)、(B)的预聚物连续反应,可以制得(III)的纺丝用聚合物。该场合(A)、(B)的预聚物的供给比例依所使用原料的分子量或其添加比例而不同,例如,作为(A)、(B)预聚物使用的二异氰酸酯使用MDI、作为链增长剂使用1,4-丁二醇、又使用分子量2000的多元醇、并且预聚物(B)的MDI与多元醇的摩尔比为2.0的场合,注入比按质量比计优选1∶0.393-1∶0.513、更优选是1∶0.406-1∶0.507。另外,预聚物(B)中使用分子量1000的多元醇的场合,注入比按质量比计优选1∶0.253-1∶0.332、更优选是1∶0.263-1∶0.329,但不受此限定。另外,作为反应机,可以使用通常的聚氨酯弹性纤维的溶融纺丝法使用的反应机,优选具有对纺丝用聚合物加热、在熔融状态下搅拌、反应、还向纺丝头输送的机构的反应机。反应条件为在160-230℃下,特别优选在180-220℃下反应1-90分钟,尤其是反应3-80分钟。
本发明的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维,可以使合成的纺丝用聚合物不固化而送到纺丝头,从喷嘴喷出,纺丝制得,纺丝用聚合物在反应机内的平均停留时间依反应机的种类而不同,按下式进行计算。
反应机内的平均停留时间=(反应机容积/纺丝用聚合物喷出量)×纺丝用聚合物的比重
纺丝用聚合物在反应机内的平均停留时间,一般使用圆筒形反应机的场合是约0.5-2小时,使用双螺杆挤出机的场合是5-10分钟。纺丝温度优选180-230℃、更优选是190-215℃,从喷嘴连续地挤出后,可通过冷却、附着纺丝油剂、卷绕制得。
这里,两NCO端基预聚物与两OH端基预聚物的比率,优选适当调节注入齿轮泵的旋转比率使刚纺丝后的丝中残留NCO基0.3-1质量%、特别是残留0.35-0.85质量%。0.3质量%以上过量地含NCO基时,通过纺丝后的链增长反应也可以提高强度、伸长率、耐热性等的物性。但NCO基低于0.3质量%时,有可能制得的聚氨酯弹性纤维的耐热强度保持率降低,而大于1质量%时,有时纺丝用聚合物的粘度降低,纺丝变得困难。
此外,纺丝后的纤维中NCO基的含量如以下所述进行测定。
纺丝后的纤维(约1g)在二丁胺/二甲基甲酰胺/甲苯溶液中溶解后,使过剩的二丁胺与试样中的NCO基反应,使用盐酸滴定残留的二丁胺,算出NCO基的含量。
此外,本发明的纬编针织物是具有上述的聚氨酯弹性纤维采用添纱编织织到构成至少1种的非弹性纱线织成的1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的纬编针织物的表里两方的每个毛圈眼中的结构的织物。
该场合,作为本发明的纬编针织物使用的非弹性纱线,没有特殊限制,例如可以使用木棉、麻、羊毛、丝等的天然纤维,人造丝、铜氨纤维、高湿模量粘胶纤维等的再生纤维,乙酸酯等的半再生纤维,尼龙、聚酯、丙烯腈等的化学合成纤维等的长纤维丝、短纤维丝、短纤维混纺丝等任意的丝。非弹性纱线的粗度取决于织物的使用用途,而短纤维丝的场合优选20-100左右棉支纱、特别优选30-80左右支纱,长纤维丝的场合优选10-100d左右、特别优选20-80d左右。这些非弹性纱可以单独使用1种或2种以上混合使用。
另外,非弹性纱与高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的混合了比例,相对于针织物全部,优选该聚氨酯弹性纤维是1-20质量%左右,更优选是2-15质量%左右。该聚氨酯弹性纤维太少时,有时有绷紧感或舒适感降低,太多时,有时弹性感强,类似橡胶的手感。
若更具体地例举本发明的纬编针织物,可举出图1、图3及图4表示的织成组织。图中,1,2分别表示非弹性纱,3表示高融合耐碱性聚氨酯弹性纤维,4表示针盘针,5表示针筒针,F1-F3表示给纱口,把高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维织入非弹性纱线的织物中,通过热定型,聚氨酯弹性纤维相互或在聚氨酯弹性纤维与非弹性纱线的交叉部分纤维相互熔合,可制得难引起变形、经纬滑动、稀路、散边、跑线、卷曲或镶套滑动的纬编针织物。
本发明的纬编针织物的制造方法,通过采用添纱向至少1种的非弹性纱线织成的1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的纬编针织物的正反面两方的各毛圈眼中织入上述高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维,可得到混合了聚氨酯弹性纤维的纬编针织物。该场合,在织物设计上,优选非弹性纱线的织入长度是25-60cm,更优选是44-54cm,高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的织入长度优选20-32cm、更优选24-27cm。这里所谓织入纱线长,是在织物的任意纵向加印、在距该处第100经纱加印、拆散丝、施加初荷重(0.005kgf)、测定印间的长度的值。
针织机可以使用织制纬编针织物使用的通常的针织机,可以按照通常方法织造针织物。作为一例,使用有上下釜的圆筒针织机的场合,优选14G-22G号针,上下釜间隔优选60/100-80/100mm,织针的引入量优选0.6-1.5mm。织成定时,为了减轻对给纱所施加的荷重负担,优选针盘针的织成位置离开针筒针的织成位置晚3.5-6.5根的定时,织针优选使用添纱专用针。另外,使用针织横机的场合,优选14G-22G号针。
这样织成纬编针织物后,通过热定型使构成织物的聚氨酯弹性纤维相互和/或聚氨酯弹性纤维与非弹性纱线的交叉部热熔合。热定型的方法可以采用干热定型和湿热定型的任何一种方法,进行干热定型的场合,例如开松针织物使用针板式拉幅机之类的定型机,可利用热风进行热固定。另外不开松针织物而呈袋状或筒状等的状态进行热定型,也可以没任何问题地实施。该场合定型温度优选140-200℃、特别优选150-190℃,定型时间优选10秒-3分钟,特别优选20秒-2分钟。
而湿热定型的方法,可以通过在把织物放入型板中的状态下采用通常方法使用规定压力的饱和蒸气进行热固定实施。该场合,定型温度优选100-130℃、特别优选105-125℃,定型时间优选2-60秒,特别优选5-45秒。
本发明的纬编针织物是伸长性、伸长恢复性高、即使是通过热熔合使组织固定也可保持优异的伸长性、伸长恢复性的针织物。另外,表面纱线不仅是合成纤维,也可以使用棉或再生纤维等穿着舒适的短纤维,故不仅是伸长性高而且是柔软、穿着舒适或手感好的织物。此外,通过使纤维相互热熔合,由于使截断部分成为毛边也不产生散边等,故可省去处理截断部分的麻烦。另外,呈毛边使用本发明的纬编针织物作的内衣由于对外衣影响不大而审美性好,故可以适合作为各种内衣,外衣针织衣类用。特别是,本发明的针织物以切断样用于针织衣类的至少一部分,可以提供短裤、衬衫、紧身衣、长衬裙、连体套服、三角裤、游泳裤叉、汗衫、紧身胸衣、胸罩、短绑腿、游泳衣、手套、毛衣、马甲、体操服、杂技舞蹈弹性衣服、滑雪用衣类或棒球用衣类等的运动衣类、睡衣裤、长袍等的制品。
实施例
以下举出实施例及比较例具体地说明本发明,但本发明不限于下述的实施例。再者,下述例中“份”表示“质量份”。
[实施例1]
(高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的制造)
把作为二异氰酸酯的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)25份加到用氮气密封的带80℃温水夹套的反应釜中,然后边搅拌边注入作为聚合物二醇的数均分子量2000的聚四亚甲基醚二醇(PTMG)100份。反应1小时后再注入作为低分子量二醇的1,4-丁二醇27.6份,合成两OH端基预聚物。
与上述并行地,向用氮气密封的80℃的反应釜中加入作为二异氰酸酯的MDI47.4份,添加紫外线吸收剂(2-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)苯并***:20%)、抗氧剂(3,9-二(2-(3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酰氧基)-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷:50%)、光稳定剂(双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯:30%)的混合物2.2份,边搅拌边注入数均分子量2000的PTMG 100份,继续搅拌1小时,制得两NCO端基预聚物。
把制得的两NCO端基预聚物与两OH端基预聚物按1∶0.475的质量比连续地加到有搅拌桨叶的容量2200ml的聚氨酯弹性纤维用圆筒形反应机中。供给速度,两NCO端基预聚物是28.93g/分,两OH端基预聚物是13.74g/分。在反应机内的平均停留时间是约1小时,反应温度是约190℃。
制得的聚合物不固化而导入到保持在192℃的温度、有8个喷嘴的2台纺丝头中。使用设置在纺丝头上的齿轮泵计量纺丝用聚合物,加压、使用过滤器过滤后,由直径0.6mm、1个孔的喷嘴按2.67g/分的速度喷到长6m的纺丝筒内(从喷嘴的喷出总量:42.67g/分),边赋予油剂边以600m/分的速度卷绕,得到44dtex的聚氨酯弹性纤维。刚喷出后的丝条的NCO基含量是0.42质量%。
按照下述方法测定制得的聚氨酯弹性纤维的熔点、耐热强度保持率及耐碱强度保持率物性的结果是,熔点166℃,耐热强度保持率68%,耐碱强度保持率81%(原丝纤度44T、碱处理后的纤度28T、原丝强度64.8cN、碱处理后的强度52.7cN)。
熔点的测定方法
测定装置:TMA(热机械测定装置)
使用金属探针
夹持长:20mm
伸长:0.5%
温度范围:室温(25℃)-250℃
升温速度:20℃/分
评价:把热应力为0mgf时的温度定义为熔点。
耐热强度保持率的测定方法
按10cm的夹持长保持聚氨酯弹性纤维,伸长到20cm。在伸长的状态下放入保持在150℃的热风干燥机中45秒钟,进行热处理。使用恒定伸长速度的拉伸试验机,在夹持长5cm、伸长速度500mm/分条件下测定热处理后的聚氨酯弹性纤维的强度。测定时的环境是温度20℃、相对湿度65%。表示相对于热处理前纤维的耐热强度保持率。
耐碱强度保持率的测定方法
在保持在100℃的苛性钠2g/L水溶液中浸渍伸长2倍状态的聚氨酯弹性纤维,处理60分钟。接着,把从该水溶液中取出的聚氨酯弹性纤维按夹持长5cm夹持在拉伸试验机上,按伸长速度500mm/分进行恒定速度伸长,测定断裂强度。测定时的环境是温度20℃、相对湿度65%,把耐碱强度保持率作为该纤维碱处理后的强度与处理前的强度的百分率值进行计算。
(针织物的织造)
使用该高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维,使用圆型罗纹针织机(釜径:17英寸、18号针、给纱口:33个)按照图1的织成组织图织成纬编针织物。图中的1表示棉100%的纺织60支纱,3表示高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维。各纱线的织入纱长,设定棉纱1为51.2cm、聚氨酯弹性纤维3为25.0cm。该针织物组织中采用添纱编织织入棉纱1和聚氨酯弹性纤维3,使用针盘针4和针筒针5进行全针针织,织成1×1的罗纹针织物。
然后,对织得的针织物采用下述条件进行染色加工。
1)作为预定型工序在185℃下干热处理50秒钟。
2)作为煮炼工序使用2ml/L煮炼剂、2.2g/L苛性钠在90℃处理20分钟。
3)作为漂白工序使用30%过氧化氢15ml/L、硅酸钠5ml/L、苛性钠1.1g/L在90℃处理30分钟。
4)作为染色工序使用活性染料30owf%、无水芒硝90g/L、碱灰16g/L在90℃处理30分钟。
5)作为固色工序使用固色剂3.0owf%在50℃处理20分钟。
6)作为皂洗工序使用皂洗剂1ml/l在90℃实施10分钟处理。
7)作为最后定型工序在150℃干热处理10秒钟。
再者,上述工序中使用的药剂如下。
煮炼剂:SSK-15A(松本油脂公司制)
活性染料:KPZOL BLACK KMN(纪和化学公司制)
固色剂:ダンフイツクスRE(日东纺公司制)
皂洗剂:スコアロ一ルTS840(旭电化公司制)
加工完的针织物的热熔合度的评价、恒定伸长荷重的测定及洗涤试验造成的织物散边评价如下所述进行实施,把结果示于表1。
热熔合度的评价
沿纬向裁剪针织物,用手作业判断能否拆散切断部的聚氨酯弹性纤维,难拆散的针织物为热熔合良好,能拆散的织物评价为热熔合不好。
恒定伸长荷重的测定方法
采集长2.5cm×宽16cm的试片,按夹持长10cm固定在拉伸试验机上,以伸长速度300mm/分沿纬向测试片300%恒定速度伸长,100%及200%伸长时的荷重。测定时的环境是温度20℃、相对湿度65%。
洗涤方法
取长5cm×宽40cm的织物试样,缝制成筒状后,使用家庭用双缸式洗衣机(TOSHIBA株式会社制商品名:GINGA 4.5)按下述条件进行洗涤。
洗涤(300分钟)→离心脱水(5分钟)→注水洗(10分钟)→离心脱水(5分钟)
液温:常温(25℃)
水流:强水流
洗涤剂:Lion株式会社制、商品名:Top、水量:30升
洗涤水1升使用洗涤剂1.3g
负荷布:棉与聚氨酯弹性纤维混合了平纹针织物1.0kg。
然后观察针织物的纬向切开部的针织物边的散边程度,按下述的4个等级进行评价。再者△和×是不肯定作为衣料穿用的程度的损坏,◎或○在洗涤耐久性方面优选。
<评价标准>
◎:没有损伤
○:略有损伤
△:有损伤
×:损伤严重
[比较例1]
除了使用数均分子量2000的聚己二酸乙二醇酯二醇代替PTMG、把两NCO端基预聚物与两OH端基预聚物的混合比例改成1∶0.440以外,采用与实施例1同样的方法制造44dtex聚酯系聚氨酯弹性纤维。刚喷出后的丝条的NCO基含量是0.80质量%。
采用与实施例1同样的方法测定所得聚氨酯弹性纤维物性的结果是熔点171℃,耐热强度保持率60%,耐碱强度保持率20%(原丝纤度44T、碱处理后的纤度34T、原丝强度53.3cN、碱处理后的强度10.7cN)。
使用该聚氨酯弹性纤维织成与实施例1同样的针织物,进行同样的加工处理后,进行同样的试验。把结果示于表1。
[比较例2]
除了使用作为多元醇的PTMG、使用作为链增长剂的二胺制的44dtex的聚氨酯弹性纤维(Mobilon P型丝、日清纺织株式会社制)以外,织成与实施例1同样的针织物,进行同样的加工处理后,进行同样的试验。把结果示于表1。
再者,该聚氨酯弹性纤维的熔点是231℃、耐热强度保持率112%、耐碱强度保持率109%(原丝纤度44T、碱处理后的纤度35T、原丝强度40.1cN、碱处理后的强度43.6cN)。
[比较例3]
使用与实施例1同样的聚氨酯弹性纤维,使用圆筒式针织机(釜径:38英寸、28号针、给丝口:100个)按图2的织成组织图织成纬编针织物。图2中1是棉100%的60支纱、3是聚氨酯弹性纤维、5是针筒针。各纱线的织入纱长,设定棉纱1为25.6cm、聚氨酯弹性纤维3为14.3cm。在该织物组织中采用添纱织织入棉纱1和聚氨酯弹性纤维3。使用针筒针5进行全针针织,制得平纹织物。对制得的针织物进行与实施例1同样的加工处理后,进行同样的试验。把结果示于表1。
表1
加工针织物评价 | 恒定伸长荷重 | 洗涤试验损伤评价 | |||
聚氨酯弹性纤维断丝 | 热融合度 | 100%伸长时(cN) | 200%伸长时(cN) | ||
实施例1 | 无 | 热融合良好(不能拆散) | 163 | 393 | ◎ |
比较例1 | 断丝 | 热融合良好(不能拆散) | 不能测定 | 不能测定 | ◎ |
比较例2 | 无 | 热融合不良(可容易拆散) | 140 | 317 | × |
比较例3 | 无 | 热融合良好(不能拆散) | 340 | 1113 | ◎ |
实施例1的针织物通过热熔合组织被固定,即使是洗涤试验也没有切边部分的损伤,虽然通过热融合组织被固定,但恒定伸长荷重低,是混合了聚氨酯针织物原来的伸长性好的针织物。
而比较例1中经煮炼·漂白处理,聚氨酯弹性纤维变脆,加工处理后的针织物中出现断丝,是不能实际使用的织物。比较例2基本上不热熔合,洗涤试验中切边部分损伤大,不能作为切边针织物使用。比较例3中强热熔合的结果,织物组织被固定,缺乏伸长性,成为硬手感的针织物。
[实施例2]
使用与实施例1同样的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维,使用圆型罗纹针织机(釜径:30英寸、22号针、给丝口:60个)按图3的织成组织织成针织物。图3中1是棉100%的80支纱,2是尼龙假捻丝78dtex24根单丝,3是该聚氨酯弹性纤维,4是针盘针,5是针筒针,F1-F3分别是给丝口。各纱线的织入纱长,棉纱1和尼龙丝2分别规定成30.0cm,该聚氨酯弹性纤维规定成22.0cm。
该织物组织,由给丝口F1送给棉纱1和聚氨酯弹性纤维3,采用添纱织织入,使用针盘针4进行全针针织,由给丝口F2送给聚氨酯弹性纤维3,使用针盘针4和针筒针5进行全针针织,由给丝口F3送给尼龙丝2和聚氨酯弹性纤维3,采用添纱织织入。使用针筒针5进行全针针织,制得织入中心纱的双面织物。
制得的针织物在温度185℃,时间50秒的条件下进行预定型,采用与实施例1同样的方法实施煮炼、漂白、染色、固定处理后,在温度150℃、时间10秒的条件下进行最后定型。对该织物与实施例1同样地进行热熔合评价和洗涤试验。把结果示于表2。
[比较例4]
除了使用与比较例2同样的聚氨酯弹性纤维,在温度195℃、时间50秒的条件下进行预定型以外,与实施例2同样地织成针织物,进行同样的试验。把结果示于表2。
[实施例3]
根据图4的织成组织,由给丝口F2给出聚氨酯弹性纤维3,用针盘针4和针筒针5进行全针针织,除此以外,与实施例2同样织成织入了中心纱线的双面织物,进行针织物的加工,评价,结果示于表2。
[比较例5]
使用与比较例2同样的聚氨酯弹性纤维,在温度195℃、时间50秒的条件下进行预定型、除此以外,与实施例3同样地织成织物,进行同样的试验,结果示于表2。
表2
热熔合评价 | 洗涤试验、损伤评价 | |
实施例2 | 热熔合良好(不能拆散) | ◎ |
比较例4 | 热熔合不良(可容易地拆散) | × |
实施例3 | 热熔合良好(不能拆散) | ○ |
比较例5 | 热熔合不良(可容易地拆散) | × |
Claims (4)
1.混合了聚氨酯弹性纤维的纬编针织物,其特征在于,是高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的裸纱线添纱到构成纬编针织物的每个毛圈眼中、并且通过热定型使高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维相互和/或该弹性纤维与非弹性纱线的交叉部热熔合而得到的,所述的纬编针织物是由至少1种的非弹性纱线构成的1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的纬编针织物,所述的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维的裸纱线在100%伸长状态下、150℃干热处理45秒钟后的强度保持率为50%以上,有180℃以下的熔点,同时在苛性钠2g/L的水溶液中100%伸长状态下、100℃处理60分钟后的强度保持率为60%以上。
2.权利要求1所述的纬编针织物,其特征在于高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维是(A)多元醇与二异氰酸酯反应得到的两异氰酸酯端基预聚物与(B)多元醇和二异氰酸酯与低分子量二醇反应得到的两羟端基预聚物反应得到的聚合物进行熔融纺丝制成的,全部多元醇的50质量%以上是聚醚多元醇。
3.权利要求1或2所述的纬编针织物,其特征在于,是内衣或外衣针织衣类用。
4.权利要求1-3的任何一项所述的纬编针织物的制造方法,其特征在于,使用至少1种的非弹性纱线织成1×1罗纹织物组织或织入中心纱线的双面织物组织的纬编针织物时,使用高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维作为添纱纱线,添纱织到构成上述纬编针织物的每个毛圈眼中以后,通过热定型使高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维相互和/或该弹性纤维与非弹性纱线的交叉部热熔合,所述的高熔合耐碱性聚氨酯弹性纤维在100%伸长状态下、150℃干热处理45分钟后的强度保持率为50%以上,有180℃以下的熔点,同时在苛性钠2g/L的水溶液中100%伸长状态下、100℃处理60分钟后的强度保持率为60%以上。
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