TWI527945B - 聚醯胺極細纖維 - Google Patents

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Description

聚醯胺極細纖維
本發明係有關單紗纖度極小之極細的聚醯胺纖維，係有關一種可對編織物賦予優異之柔軟性、平滑性、懸垂性(drape)、高吸水性、高密度性以及染色後的高質感之聚醯胺極細纖維。
聚醯胺纖維係在作為機械特性上首先具有多數優異特性者，因此可廣泛地使用在衣料用途及產業資材用途上。衣料用途之中，假撚加工紗(false twisted yarn)廣泛地使用在織物、編物等之用途上，生產量亦相當多。特別是，單紗纖度在1.2dtex以下之極細假撚加工紗，在作成織物時，可得到極為柔軟之手感，且保溫性、吸水性亦比一般的單紗纖度的假撚加工紗更為提升。因此，極細假撚加工紗在市場的需求增高而成為基本款。
如上述之聚醯胺極細纖維，係提案一種在單紗纖度1.2dtex以下之聚醯胺纖維所構成之纖維中，使用經規定之摩擦係數、伸度、熱水收縮率的假撚用聚醯胺極細纖維即可對織物賦予柔軟感之假撚用聚醯胺極細纖維(專利文獻1)。
並且，單紗纖度1.2dtex以下之聚醯胺纖維中，在使用規紗條拉伸15%時之應力、交錯開纖部之開纖長經規定的假撚用聚醯胺纖維時，可得到柔軟性優異之假撚捲縮紗之假撚用聚醯胺纖維(專利文獻2)。
作為對該等聚醯胺極細纖維均一地賦予油劑之方法，係提案一種將自吐出孔排列成環狀之紡紗噴嘴吐出之聚合物，使用從紗條之內周或外周之全方向噴吹冷風之冷風裝置、所謂的環狀煙囪，均一地將單紗冷卻，夾著紗條對著供油引導部而賦予油劑者(專利文獻3)。
並且，於具備配置成環狀之複數個吐出孔的紡紗噴嘴之下游側，使配置在自吐出孔吐出之複數長纖之內側的板接觸各單紗，而將油劑均一地供給於單紗間(專利文獻4)。
[專利文獻1]日本特開2005-320655號公報
[專利文獻2]日本特開2009-84749號公報
[專利文獻3]日本特開2007-126759號公報
[專利文獻4]日本特開2010-126846號公報
然而，如以上述專利文獻1、2所記載之方法進一步製造單紗纖度在0.5dtex以下之極細的聚醯胺纖維時，因均一冷卻或賦予均一油劑變的困難，因此，所得之極細聚醯胺纖維的均一度及絨毛質感變差，更且，單紗間之纖維構造差異變大，其結果，在供予假撚加工時，會產生加工紗斷裂、退繞不良，供予編織物時，會有整經時的絨毛更加顯著，織物的平滑性或質感降低，以及染色後顯著地產生染斑等之缺點。
為解決該問題而應用專利文獻3所記載之供油方法時，除了將紗條聚集成束並賦予油劑。單紗纖度在0.5dtex以下之極細聚醯胺纖維時，平均一支單紗的強力降低，紗條成束時，單紗間會摩擦，賦予油劑前之纖維會有摩擦係數大之特有問題。因此，單紗間之摩擦、賦予油劑前之單紗與引導部之摩擦而引起單紗斷裂、難以將油劑賦予至成束之紗條的內層之單紗，在單紗間產生油劑及水分之附著差、或單紗間產生纖維構造差，故在染色後會有質感降低之缺點。
更且，如應用專利文獻4所記載之方法時，雖對單紗間之均一油劑的賦予有利，惟在纖維之長方向的均一油劑之賦予變難，在長方向產生油劑附著不均，長方向中之纖維的構造差或摩擦係數之不均變大。因此，在紡紗步驟及高階加工步驟中，與導紗器等之摩擦而在長方向產生張力不均，在染色後發生染斑，而有無法得到高質感的織物之缺點。
本發明之目的係為解決上述之以往技術的問題，提供一種可對編織物賦予優異之柔軟性、平滑性、懸垂性(drape)、高吸水性、高密度性以及染色後的高質感之聚醯胺極細纖維。
本發明係為解決上述課題而採用以下構成。
(1)一種聚醯胺極細纖維，其特徵係：在單紗纖度0.10dtex以上0.50dtex以下之聚醯胺纖維中，長纖之長方向每12000m的平均絨毛數為1.0個以下。
(2)如上述(1)記載之聚醯胺極細纖維，其中長纖之長方向的烏斯特不均度在1.0%以下。
(3)如上述(1)或(2)記載之聚醯胺極細纖維，其中總纖度為15至300dtex、長纖數為30以上。
(4)如上述(1)至(3)中任一項所記載之聚醯胺極細纖維，其中長纖之剖面形狀為異形剖面。
(5)如上述(1)至(3)中任一項所記載之聚醯胺極細纖維，在聚醯胺極細纖維中，具有長纖之剖面形狀為圓形之單紗，並且對於具有圓形剖面形狀之單紗的定向參數，單紗表面部之定向參數對單絲中央部之定向參數之比為1.10以上。
(6)一種聚醯胺極細纖維之熔融紡紗方法，其係單紗纖度為0.10dtex以上0.50dtex以下且長纖之長方向每12000m之平均絨毛數為1.0個以下的聚醯胺極細纖維之熔融紡紗方法，其特徵係：將從紡紗噴嘴外周部具有配置成圓周狀的吐出孔的紡紗噴嘴，將紡出之熔融紡紗紗條，使用位於上述紡紗噴嘴之中心部的下方並從由吐出孔吐出之熔融紡紗紗條之內側或外側噴吹冷卻風以冷卻熔融紡紗紗條之冷卻裝置進行冷卻，進一步使用具有在該冷卻裝置之垂直方向下方以圓盤之外周部接觸單紗之圓盤型的引導部與在引導部之正上方沿著引導部外周形成之油劑吐出用的環形狹縫之環狀供油裝置進行供油後，於集束引導型供油裝置中使紗條聚集成束並進行第2段的供油。
(7)如上述(6)記載之聚醯胺極細纖維之熔融紡紗方法，其中冷卻裝置係從經吐自吐出孔之熔融紡紗紗條之內側噴吹冷卻風以冷卻熔融紡紗紗條之冷卻裝置。
(8)如上述(6)或(7)記載之聚醯胺極細纖維之熔融紡紗方法，其中冷卻裝置係滿足下述條件： (i)從紡紗噴嘴面至冷卻裝置之冷卻起始位置之距離(L)為10mm≦L≦70mm、(ii)在冷卻起始位置吹出之冷卻風的風速為15至60m/min。
(9)一種聚醯胺極細纖維之熔融紡紗裝置，其係單紗纖度為0.10dtex以上0.50dtex以下且長纖之長方向每12000m之平均絨毛數為1.0個以下的聚醯胺極細纖維之熔融紡紗裝置，其特徵係具有：從紡紗噴嘴外周部具有配置成圓周狀的吐出孔的紡紗噴嘴與位於該紡紗噴嘴之中心部的下方並從由吐出孔吐出之熔融紡紗紗條之內側或外側噴吹冷卻風以冷卻熔融紡紗紗條之冷卻裝置，還具有：具有在該冷卻裝置之垂直方向下方以圓盤之外周部接觸單紗之圓盤型的引導部與在引導部之正上方沿著引導部外周形成之油劑吐出用的環形狹縫之環狀供油裝置；以及用以使紗條在該下游聚集成束並進行第2段的供油之集束引導型供油裝置。
(10)如(9)記載之聚醯胺極細纖維之熔融紡紗裝置，其中冷卻裝置係從由吐出孔吐出之熔融紡紗紗條之內側噴吹冷卻風以冷卻熔融紡紗紗條之冷卻裝置。
如依本發明，則如以下所述，在單紗纖度0.10dtex以上0.50dtex以下之聚醯胺纖維中，長纖之長方向每12000m的平均絨毛數為1.0個以下，可獲得以往之聚醯胺纖維所無法得到的對編織物賦予優異之柔軟性、平滑性、懸垂性、高吸水性、高密度性及染色後之高質感者。進一步之較佳態樣中，亦可賦予優異之防透性。
 [實施發明之形態]
以下，對本發明之實施形態詳加說明。
本發明之聚醯胺極細纖維中使用之聚醯胺係聚醯胺之均聚物或共聚物，該等聚醯胺係由內醯胺、胺基羧酸或二胺與二羧酸之鹽所形成之具有醯胺鍵之可熔融成形的聚合物。
聚醯胺係可使用各種的聚醯胺而無特別限定，在纖維形成能力及力學特性之點上，以聚己內醯胺(尼龍6)、聚六亞甲基己二醯胺(尼龍66)為佳。該等尼龍6、尼龍66等聚醯胺之共聚物，相對於總單體單位，可使用以20莫耳%以下之比例使其它之胺基己酸、內醯胺共聚者。
本發明中使用之聚醯胺的硫酸相對黏度，從製紗安定性之觀點，以2.0至3.5為佳，以2.4至3.0更佳，又以2.5至2.7最佳。上述硫酸相對黏度之測定方法為依據後述者。
本發明之聚合物中，在不脫離本發明之目的的範圍下，除了主成分之外，可將第2、第3成分進行共聚或混合。
特別是，本發明之目的以外，欲賦予吸濕性時，可使聚乙烯吡咯啶酮含在聚醯胺中。
在本發明所使用之聚醯胺中，可因應所需而混合各種添加劑，例如：消光劑、阻燃劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、(結晶)成核劑以及螢光增白劑等。
本發明之聚醯胺極細纖維的製造方法方面，只要可得到本發明之聚醯胺極細纖維者即無特別限定，宜使用下述方法：先將聚醯胺熔融、從紡紗噴嘴外周部配置成圓周狀的吐出孔將此(經熔融之紡紗)吐出，在噴嘴中心部的下方，從吐出孔吐出之熔融紡紗紗條之內側或外側，使用噴吹冷卻風均一地使熔融紡紗紗條快速冷卻之冷卻裝置進行冷卻後，進一步用在該冷卻裝置之垂直方向下方的環狀供油裝置對每支單紗進行供油後，於集束引導型供油裝置中使紗條聚集成束並進行第2段的供油。第2段供油之後，在因應必要而賦予交錯後捲成包之第1步驟法，從可得到粗細不均或絨毛極少之聚醯胺纖維之點及成本之面，為佳。同時，冷卻裝置方面係以環狀冷卻裝置為佳，以從在圓周上運行之紡紗紗條的內側朝外側噴吹冷卻風之外吹式環狀冷卻裝置、從紡紗紗條的外側朝內側噴吹冷卻風之內吹式環狀冷卻裝置較佳，特別以外吹式環狀冷卻裝置更佳。
將本發明之聚醯胺纖維的製造方法的較佳例之一依據第1圖及第5圖進行具體說明。第1圖及第5圖係呈示本發明之合成纖維的製造步驟之一例的概略圖，第1圖係使用外吹式環狀型冷卻裝置3之一例、第5圖係使用內吹式環狀型冷卻裝置18之另一例。以下的說明中，第1圖及第5圖之製造步驟的基本構成相同，故省略共同符號之說明。
第1圖中，經熔融之聚醯胺從噴嘴1吐出，通過噴嘴下保溫區2之後，在降低長方向的纖度不均之目的下，由設置在噴嘴中心下方之外吹式環狀型冷卻裝置3，從紡出紗條之內側朝向外側噴吹冷卻風，使各單紗從噴嘴面以均一的距離急速冷卻、固化。進一步宜在使紗條聚集成束之前，藉由具有以圓盤之外周部接觸單紗之圓盤型的引導部與在引導部之正上方沿著引導部外周形成之油劑吐出用的環形狹縫之環狀供油裝置4，而對每支單紗進行供油後，於集束引導型供油裝置5中使紗條聚集成束並進行第2段的供油。供油後，可因應必要在交錯噴嘴6予以交錯，通過拉取輥7、拉伸輥8，以捲紗機(捲繞裝置)9捲繞。而且，10係纖維長纖、11係纖維製品包裝。並且，在捲成包裝前，可經由2組以上之輥進行拉伸，此時，經由拉伸而賦予之交錯會有退繞之情形，因此，可將拉伸倍率降低或拉伸後再次賦予交錯即可。
在噴嘴下保溫區2中，使蒸氣朝噴嘴面噴出並使噴嘴下保溫區2中充滿蒸氣者，係噴嘴之吐出口周邊的聚合物及聚合物中所含的低聚物與氧產生反應而固化，而有抑制成為所謂噴嘴污染的效果，故為適用。此時，蒸氣之噴出壓力宜成為0.1至0.5kPa，噴出壓力過小時，噴嘴下保溫區之氧氣濃度增高，噴嘴面污染之抑制效果變小，並且，噴出壓力過大時，會引發吐出紗條的擺動，因而關係到烏斯特不均度的惡化。
當排列於圓形的周邊上之紡出紗條冷卻時，使用環狀型冷卻裝置，對紗條噴吹冷卻風成外吹放射狀者，係可從吐自噴嘴之聚醯胺產生之低聚物成分或封住噴嘴面之蒸氣不滯留在紡紗裝置內部而開放至外部，故為適用。
在上述第1圖之製造步驟中係使用外吹式環狀型冷卻裝置3，然亦可使用第5圖所示之內吹式環狀型冷卻裝置18以取代外吹式環狀型冷卻裝置3。內吹式環狀型冷卻裝置18係以圍住紡出紗條之方式而設置在噴嘴中心下方，從紡出紗條之外側朝向內側噴吹冷卻風，使各單紗從噴嘴面以均一的距離急速冷卻、固化。
冷卻起始點距離，亦即從噴嘴面至環狀型冷卻裝置中之冷卻風噴吹部上端之距離(L)以10至70mm為佳，以10至60mm更佳，以10至50mm進一步更佳。冷卻起始點距離過短時，從環狀型冷卻裝置吹出之冷卻風在噴嘴面附近，因噴嘴面溫度降低使得熱塑性聚合物之吐出安定性惡化，而使紡紗紗條斷裂或絨毛增加。而且，冷卻起始點距離過長時，由於在進行利用冷卻風之均一且急速的冷卻前會使聚醯胺固化，因此纖維的長方向之纖度變動(烏斯特不均度)容易變大，當製成織物時會有質感降低之傾向。
環狀型冷卻裝置中之冷卻風的風速宜為15至60m/min，以20至55 m/min更佳，以25至50 m/min又更佳。冷卻風速過小時，由於單紗之均一且急速的冷卻變為不足、或冷卻紗條之伸展過小，故易因干擾而引起紗的擺動使烏斯特不均度增大。並且，在聚合物之冷卻不足而與引導部接觸的情形下，由於絨毛或紡紗斷裂頻繁發生，故在作成織物時的質感劣化。冷卻風速過大時，因對各單紗過於施加張力使紗條微振而增大烏斯特不均度、且在紡紗時增加紗的斷裂。
環狀型冷卻裝置中之冷卻風的溫度宜為5至50℃，以10至40℃為佳，以15至35℃更佳。冷卻風之溫度過低時，噴嘴下保溫區之溫度降低，使噴嘴面之溫度降低，因此，紗條強度有降低之傾向，冷卻風之溫度過高時，難以使紗條均一冷卻，且易使紗條之冷卻不足，除了烏斯特不均度增大之外，紡紗時亦有增加斷紗之傾向。
環狀型冷卻裝置中之冷卻風噴吹部的垂直方向之長度宜為100至500mm，以150至400mm為佳，以200至350mm更佳。冷卻風噴吹長度過長時，對單紗施加的張力增大，造成紡紗斷裂，冷卻風噴吹長度過短時，由於在單紗之冷卻不足的情況下賦予油劑，而造成絨毛減少及紡紗斷裂。
通過環狀型冷卻裝置之單紗，可經環狀供油裝置處理。該環狀供油裝置係配置在圓周上運行之紡紗紗條的內側。
第4圖係呈示本發明中適用之環狀供油裝置之一例的概念圖。該環狀供油裝置4係具有油劑吐出用狹縫12及圓盤型引導部13。以通過環狀供油裝置之纖維長纖(單紗)14接觸圓盤型引導部13之方式配置環狀供油裝置4。以對與該圓盤型引導部13中之紗條的接觸點的正上方供給油劑之方式，沿著圓盤型引導部13之外周形成環狀之油劑吐出用狹縫12。油劑係由油劑供給用配管17供至油劑貯存槽15。填充在油劑貯存槽15之油劑係從油劑吐出用狹縫12吐出，在與圓盤型引導部13中之紗條的接觸點與吐出紗條之各單紗接觸，對各單紗賦予油劑。
使通過環狀型冷卻裝置之單紗與圓盤型之引導部接觸者係防止經噴吹冷卻風之單紗的擺動，促進單紗的均一冷卻，有降低烏斯特不均度之效果，因而適用。更且，在使紗條聚集成束前，以在與上述圓盤型引導部中之紗條的接觸點的正上方沿著引導部之外周所形成之從油劑吐出用之環狀狹縫吐出油劑而使油劑賦予各單紗的環狀供油裝置之使用方法，在賦予油劑前之高摩擦阻力的紗，由於與圓盤型引導部接觸、或當紗條聚集成束時未賦予油劑之單紗間經摩擦而會有抑制絨毛產生的效果，並且，由於經由集束引導型供油裝置而賦予在單紗間所無法賦予之均一油劑，故可藉由紡紗步驟中之紗道引導部與未賦予油劑之單紗的摩擦而抑制絨毛的產生及染色時染斑的發生，由於可得到高階加工性良好之纖維，故為適用。並且，經環狀供油裝置賦予油劑之位置距噴嘴面宜為300至1000mm之下方，以350至700mm之下方為佳，以400至600mm之下方更佳。供油位置過高時，因在單紗的冷卻不足之狀態下而直接賦予油劑，造成長纖強度的降低及絨毛的產生，供油位置過低時，由於從噴嘴面吐出之單紗至聚集成束之距離變長，故易引起紗的擺動，除了有關絨毛的原因及烏斯特不均度的惡化之外，單紗所伴隨的氣流效果增大，因而造成運行紗條的張力增高、紡紗斷裂。環狀供油裝置中所賦予之油劑種類並無特別限定，以凝膠型態為佳。凝膠油劑中，因表面張力而在引導部上容易引起油膜形成，沿著圓盤型引導部之周方向而可均一地賦予油劑。
環狀供油裝置4中進行供油後，集束引導型供油裝置5中除了使單紗聚集成束之外，進一步採取進行供油之2段供油方式之方法，由於可在纖維的單紗間及長方向之兩面達成賦予均一油劑，因而適用。環狀供油裝置4中，雖可在單紗間均一地賦予油劑，然卻難以獲得對長方向均一地賦予油劑之纖維，在以可對長方向均一地賦予油劑之集束引導型供油裝置5與環狀供油裝置4之2段式供油方式，即可在纖維之單紗間及對長方向之兩面均一地賦予油劑，即可得到染色後之質感良好的聚醯胺極細纖維。
而且，第2段供油中所用之集束引導型供油裝置可使用一般的供油引導部，例如可適用如上述專利文獻3所示之供油引導部。
拉取輥7中之紗條的拉取速度宜為3500至4500m/分鐘。拉取速度過低時，長方向中之聚醯胺的定向變的不安定，在長方向之染斑容易發生，拉取速度過高時，對紗條施加之張力增大，因而造成絨毛及紡紗斷裂。更且，拉伸輥8之拉伸倍率宜為1.0至1.3。拉伸倍率過高時，所得纖維之伸度變的過低，並且單紗斷裂而易使絨毛產生。
本發明之聚醯胺極細纖維需為單紗纖度在0.1dtex以上0.5dtex以下者，以0.25dtex至0.45dtex為佳。單紗纖度過粗時，紗條的剛性變高，作成編織物時，難以得到所期待的柔軟性、平滑性、懸垂性、高吸水性、高密度性優異之編織物，反之，單紗纖度過細時，在作成織物時容易發生單紗斷裂，而有織物起毛或平滑性低劣之傾向，並且，由於烏斯特不均度的增加而有織物在染色後質感變差之傾向。上述單紗纖度的測定係依據後述之方法者。
本發明之聚醯胺極細纖維係以長纖之長方向每12000m之平均絨毛數在1.0個以下者為必要。平均絨毛數多於1.0個時，在編織時將會有翹曲絨毛的產生或假撚加工時會有加工紗斷裂、退繞不良之情形，更且，在作成編織物時，將欠缺平滑性及質感。較佳者係長方向每12000m之平均絨毛數在0.5個以下，以0個更佳。為減少絨毛數，宜預防在賦予油劑前之摩擦阻力高的單紗間之摩擦，以經由上述環狀供油引導部而在聚集成束前賦予油劑之方法為佳。上述平均絨毛數的測定係依據後述之方法者。
纖維係在一般的長方向呈現紗條纖度變動，染色時紗條粗的部分會有成為濃染之傾向，特別是在單紗纖度較小時，會明顯地呈現。纖維之粗細不均度大時，編織物之均染性降低而損及外觀，因此，不均度(粗細不均度)以1.0%以下為佳。烏斯特不均度過高時，平滑性及染色時的濃淡差大幅呈現，而有製品之質感低劣的傾向。烏斯特不均度係以0.9%以下為佳。對於減少不均度之方法並無特別限定，惟以將冷卻風噴吹裝置靠近噴嘴面並快速冷卻之方法、將紗條從外周及/或內周噴吹圓環狀冷卻風之方法為適用。更佳者係使用：從紗條之內周噴吹圓環狀之冷卻風使單紗均一地冷卻後，再使各單紗與圓盤狀之引導部接觸以防止紗的擺動之方法。本發明中，烏斯特不均度(粗細不均度)的測定係依據後述之方法者。
本發明之聚醯胺極細纖維在包含剖面形狀為圓形之單紗時，在該單紗中，以表面部的定向參數與中央部的定向參數相異者為佳。表面部與中央部的定向參數相異時，通過聚醯胺極細纖維之中央部與表面部的光之折射率不同，即使為圓形剖面亦可得到防透效果。具體而言，單紗表面部之定向參數對單紗中央部之定向參數的比宜為1.10以上，以1.15倍以上2.00倍以下為佳，以1.20以上1.80倍以下更佳。相對於單紗之中央部的定向參數，表面部之定向參數在上述範圍時，由於通過單紗之剖面方向的光進行漫反射(diffuse reflection)，故在作成織物時可得到防透效果且纖維內部構造中的變形不會過大，亦可保持充分之長纖強度。上述定向參數之測定係依據後述之方法者。具有如此定向參數之聚醯胺極細纖維，為了不使冷卻起始點距離過長且不使冷卻風之風速(冷卻風速)過小，可藉由選擇上述之較佳條件加以製造而獲得。
本發明之聚醯胺極細纖維係具有極為纖細之單紗纖度者，在將經熔融紡紗之紗條均一且急速冷卻之情況下，即可得到上述表面部之定向參數與中央部之定向參數的構造不同之纖維，藉由採用可更快速且均一冷卻之冷卻條件，單紗表面部之定向參數對單紗中央部之定向參數的比有增大之傾向。
並且，該聚醯胺極細纖維之伸度宜為40至70%。伸度過低時，長纖之抗拉增高，假撚加工中經假撚之實撚數變少，因此，對所得之加工紗難以賦予充分的捲縮，並且，拉伸紗中，斷紗及絨毛容易發生，而有高階通過性低劣之傾向，另外，伸度過高時，假撚之實撚數過剩，在所得之加工紗中容易起毛、且強度降低，在拉伸紗中，由於殘留之伸度高，容易在編織物中出現條紋，而有易使質感變差之傾向。上述伸度的測定係依據後述之方法者。
並且，使所得聚醯胺極細纖維伸長15%時之應力宜為1.0至2.0gf/dtex(9.8×10-3至19.6×10-3N/dtex)，以1.2至1.8gf/dtex(11.8×10-3至17.6×10-3N/dtex)更佳。伸長15%時之應力過低時，假撚加工時之張力變的過低，加工紗斷裂、或易於產生加工張力變動，加工紗之質感降低或產率容易惡化。並且，伸長15%時之應力過高時，在進行假撚加工時，交錯部有巨大張力集中而產生單紗斷裂，容易使步驟通過性或編織物之質感降低。上述使伸長15%時之應力的測定係依據後述之方法者。
本發明之聚醯胺極細纖維的總纖度宜為15至300 dtex，以15至200 dtex為佳。總纖度過小時，纖維之斷裂強度變小，在作成織物時之織物的撕裂強度變小，總纖度過大時，在染色時染料難以滲透至纖維內部，在染色後容易產生染斑而難以得到高質感的織物。上述總纖度的測定係依據後述之方法者。
本發明之聚醯胺極細纖維的長纖數宜為30以上，以30至500長纖為佳，以50至400長纖更佳。長纖數未達30時，難以獲得作為目標之優異的柔軟性、懸垂性、高吸水性、高密度性，長纖數過大時，難以均一地賦予交錯，容易使退繞性惡化，並且，長纖間之均一油劑的賦予變難，而易於增加引起單紗斷裂之絨毛的產生。
本發明之聚醯胺極細纖維之剖面形狀並無特別限定，可列舉如：圓形剖面、異形剖面。異形剖面可為例如：扁平剖面、透鏡型剖面、三葉剖面、六葉剖面，亦即稱為多凹凸剖面之具有3至8個凸部與同數之凹部之異形剖面、中空剖面之其它習知的異形剖面。較佳之剖面係圓形剖面，其在可賦予紡紗安定性與優異之柔軟性、懸垂性之點上為優異。更且，聚醯胺極細纖維在圓形剖面之中央部與表面部具有上述較佳定向參數之比時，因定向的構造差使通過單紗的剖面方向之光進行漫反射，並且，由於具有三葉剖面、多凹凸剖面及中空剖面者通過單紗表面之光進行漫反射，因此，在作成織物時，經由透過光之漫反射而可得到防透性，由此點而言為佳。更且，三葉剖面、多凹凸剖面，及多凹凸剖面與圓形剖面之長纖混合之剖面構成等，在作成織物時可在單紗間得到高的空隙，起因於毛細管現象的高吸水性、及可賦予高的體積密度性之點上為優異，更且，藉由透過光的漫反射使防透性的賦予亦佳，因而適用。
如此所得的本發明之聚醯胺極細纖維，可對織物賦予優異之柔軟性、平滑性、懸垂性、高吸水性、高密度性、染色後之高質感，在較佳之態樣中，防透性亦為優異。因此，本發明之極細纖維在作成織物時，可適用在保溫性、輕量性優異之羽毛外套的布料等之羽絨材料上；在作成編織物時，可適用具有上述機能之高級感的內襯、以及貼身衣褲等所使用之被覆紗等。
[實施例]
以下，依據實施例以更詳細說明本發明。
本說明書及實施例中的各特性值係依據以下之方法求得。
(1)總纖度及單紗纖度
將試料(紗條)在框周1.000m之驗布機中，27dtex以下之品種作成1000次卷軸、28 dtex以下之品種作成500次卷軸，在熱風乾燥機中乾燥105±2℃×60分鐘後，藉由在天平測量之值以下式(i)或(ii)算出之值作為總纖度。並將所得之總纖度除以紗條單紗數所得之值作為單紗纖度。
(i)27dtex以下之品種：
總纖度(dtex)=計量值(g)×(10000/1000)×{1+(公定水分率(%)/100)}
(i)28dtex以下之品種：
總纖度(dtex)=計量值(g)×(10000/500)×{1+(公定水分率(%)/100)}
在此，實施例中所使用之尼龍6及尼龍66聚合物方面，係將公定水分率設為4.5%進行纖度的求算。
單紗纖度(dtex)=總纖度(dtex)/單紗數
惟對於2種不同種類的剖面形狀(剖面A及剖面B)之混合長纖中的單紗纖度，係在以下所示之式中，求出各個剖面形狀中之單紗剖面的面積比，將上述總纖度乘以面積比，再除以同形狀之長纖總數而得之值。
剖面A之面積比=剖面A之面積/(剖面A之面積+剖面B之面積)
剖面B之面積比=剖面B之面積/(剖面A之面積+剖面B之面積)
混纖長纖中之剖面A的單紗纖度(dtex)=(總纖度(dtex)×剖面A之面積比)/剖面A之長纖數
混纖長纖中之剖面B的單紗纖度(dtex)=(總纖度(dtex)×剖面B之面積比)/剖面B之長纖數
(2)硫酸相對黏度
將秤取之試料溶解在98重量%之濃硫酸中使試料濃度成為1g/100ml，對於該溶液，以奧氏黏度計(Ostwald viscometer)測定25℃中之降落秒數(T1)。進一步，對於無溶解試料的98重量%之濃硫酸，同樣地測定25℃中之降落秒數(T2)後，以下式求出試料的相對黏度(ηr)。
(ηr)=(T1/T2)+{1.891×(1.000-C)}
(3)平均絨毛數
平均絨毛數係使用東麗工程公司(目前公司名稱為tmt Machinery)之MALUTI-POINT FRAY COUNTER MFC-200(感測器部P型)，在絨毛長度設定(從感測器光軸中心至U-Guide底部之距離)：2.0mm、紗速：600m/min、測定時間：20分鐘之條件下，一邊確認供紗張力：0.25g/dtex至0.75g/dtex之範圍，進行測定次數：10次之測定，將該測定平均值作為平均絨毛數(個/12000m)。
(4)定向參數比
定向參數係對剖面形狀為圓形之試樣(單紗)以拉曼分光法測定，使用Jobin Yvon/愛容物產公司製造T-64000，在測定模式：微拉曼、物鏡：×100、光束直徑：1μm、光源：Ar+雷射/514.5nm、雷射功率：100mW、繞射光柵：Single 600、1800gr/mm、狹縫：100μm、檢測器：Jobin Yvon公司製造CCD 1024×256之條件下進行。測定試料係在包埋樹脂(雙酚系環氧樹脂、24小時硬化)後，從纖維長方向在5°以下切角以切片機切片。切片試料之厚度為1.5μm，以通過纖維之中心的方式切取。定向之測定係在偏光條件下進行，將偏光方向與纖維長方向一致時設為平行偏光(∥)、與纖維長方向正交時設為垂直偏光(⊥)，在分別所得之拉曼帶(Raman band)中，從歸類於1130cm-1附近之C-C彎曲振動模式(bending vibration mode)的波峰強度(I1130)與歸類於1635cm-1附近之C=O伸縮振動(stretching vibration)的波峰強度(I1635)之比，評價定向程度。亦即，定向參數=(I1130/I1635)∥/(I1130/I1635)⊥
其中，對於測定點，單紗表面部之定向參數係從單紗表面部對1μm內部之點、中央部之定向參數係對單紗中央部之點進行雷射，算出定向參數。由該結果，單紗表面部之定向參數對單紗中央部之定向參數的比係由以下之式算出。而且，單紗中央部與單紗表面部之定向參數方面，係使用長纖中採取5支任意之單紗的平均值而算出。
定向參數比=(單紗表面部之定向參數)/(單紗中央部之定向參數)
(5)烏斯特不均度
烏斯特不均度係使用ZELLWEGER USTER公司之USTER TESTER UT-4，在紗速50m/分鐘、S撚、撚數8000 rpm測定3分鐘的條件下，測定1/2 inert之烏斯特不均度U%。
(6)伸長15%時之應力
伸長15%時之應力係使用ORIENTEC公司製造之TENSIRON RPC-1210A，以挾持器間隔50cm挾持，並以50cm/min之拉伸速度拉伸，測定3次拉長至57.5cm時之張力，將該平均值除以纖維之纖度後所得之值。
(7)伸度
伸度係使用ORIENTEC公司製造之TENSIRON RPC-1210A，以挾持器間隔50cm挾持，並以50cm/min之拉伸速度拉伸，測定3次紗斷裂時之拉伸長度，將該平均值除以50cm再乘以100後所得之值。
(8)織物之柔軟性
對於由所得纖維而成並經染色之織物，以觸感及肉眼判定柔軟度、表面的平滑度、懸垂性以及織物顏色之深度，並以下述4階段進行判定。
(A)…極為良好(經染色之織物柔軟、表面平滑且具懸垂性，織物表面看不到起毛)；
(B)…良好(雖為柔軟且懸垂性優異，然平滑性不佳，且部分表面出現起毛現象)；
(C)…稍差(雖具懸垂性，然柔軟性、平滑性不佳，且部分表面出現起毛現象)；
(D)…不良(織物偏硬且平滑性、懸垂性不佳，且表面出現起毛現象)。
(9)織物之染色質感
將所得纖維使用縱‧橫兩方，作成橫織長度180cm之平織布，將織物以酸性染料(Mitsui Nylon Black GL)染色。將染色後之平織物經由透視驗布機並依檢驗員(10名)之評價，在長方向100m進行驗布，並以下述基準進行相對評價。
(A)…全無條紋、濃淡不均的情形。
(B)…條紋不明顯，多少看出濃淡不均，然為可使用之等級。
(C)…條紋不明顯，看出較多的濃淡不均，然為無法使用之等級。
(D)…條紋明顯且看出較多的濃淡不均，為無法使用之等級。
(10)織物之吸水性(Byreck法)
藉由JIS L1096(1999)「Byreck法」測定。對於以該測定所得之高吸水度係依以下基準評價。
(A)…90mm以上
(B)…65mm以上且未達90mm
(C)…55mm以上且未達65mm
(D)…未達55mm
(11)織物之防透性
以所得之纖維作成圓筒型編織後，依檢驗員(10名)之評價，將精練後之織物的防透性以下述基準進行相對評價。
(A)…極為良好(毫無穿透感，可作為防透材料使用)
(B)…良好(雖有若干穿透感，然可作為防透材料使用之等級)
(C)…可使用(在一般的用途上並無問題之等級)
(D)…不良(穿透感極強，不可作為內襯使用)
(12)織物之綜合評價
織物之綜合評價係依下述基準進行評價。
(A)…對於織物之柔軟性、染色質感、吸水性及防透性之4項全部，評價為(A)或(B)，2項以上者為(A)。
(B)…對於織物之柔軟性、染色質感、吸水性及防透性之4項全部，(C)評價為1項以下，然對(D)並無評價之項。
(C)…對於織物之柔軟性、染色質感、吸水性及防透性之4項全部，雖無(D)評價之項，然(C)評價為2項以上。
(D)…織物之柔軟性、染色質感、吸水性及防透性之4項中的1項以上有(D)評價之項。
實施例1
98%硫酸相對黏度2.63之尼龍66在285℃中熔融後，供至熔融紡紗噴嘴組件，從具有98孔的圓形孔之噴嘴孔吐出，將各單紗朝向紡紗噴嘴面以0.25kPa之壓力通過噴出蒸氣之蒸氣噴出區後，在該蒸氣噴出區下游側，使通過具有冷卻起始點距離30mm、垂直方向之長度300mm的冷卻風噴吹部之單體的外吹式環狀型冷卻裝置，將向外噴吹成放射狀之20℃的冷卻風以40m/min之風速噴吹，進行冷卻固化。然後，在距噴嘴面500mm之位置，經由具有以圓盤之外周部對單紗接觸之圓盤型的引導部與在引導部之正上方沿著引導部外周形成之油劑吐出用的環形狹縫之環狀供油裝置賦予凝膠油劑後，進一步於集束引導型供油裝置中進行第2段的供油並使紗條聚集成束，一邊進行交錯賦予，一邊以4000m/分鐘取得，並在拉伸倍率1.10倍中進行拉伸後，於鬆開條件下以4200m/分鐘包捲，得到40dtex/98長纖、伸度45%之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表1中。另外，表中之尼龍66簡稱為N66。
實施例2
除了98%硫酸相對黏度2.63之尼龍6在255℃中熔融後，供至熔融紡紗噴嘴組件以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍6纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表1中。另外，表中之尼龍6簡稱為N6。
實施例3
除了使用具有268孔的圓形孔之噴嘴以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/268長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表1中。
實施例4
除了使用具有82孔的圓形孔之噴嘴以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/82長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表1中。
實施例5
除了噴嘴下蒸氣噴出區之下游側所設置之外吹式環狀型冷卻裝置中之冷卻風噴吹部的垂直方向之長度設為100mm，且由環狀供油裝置之供油位置設在噴嘴下300mm以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表1中。
實施例6
除了98%硫酸相對黏度2.63之尼龍66在275℃中熔融以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表1中。
實施例7
除了使用具有42孔的圓形孔之噴嘴，且纖度為17dtex以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到17dtex/42長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表2中。
實施例8
除了使用具有680孔的圓形孔之噴嘴，且纖度為280dtex以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到280dtex/680長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表2中。
實施例9
除了使用具有32孔的圓形孔之噴嘴，且纖度為15dtex以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到15dtex/32長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表2中。
實施例10
除了98%硫酸相對黏度2.63之尼龍6在255℃中熔融後，供至熔融紡紗噴嘴組件，並從98孔之如第2圖所示的剖面形狀為具有三葉的狹縫形狀之噴嘴吐出孔吐出以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之三葉剖面尼龍6纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表2中。
實施例11
除了使用49孔之如第3圖所示的剖面形狀為具有六葉的噴嘴吐出孔以及同數之圓孔混在之98孔的噴嘴以外，以與實施例10相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之六葉剖面與圓剖面混合存在之尼龍6纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表2中。
實施例12
除了在進行交錯之賦予後，以3000m/分鐘取得，並在拉伸倍率1.50倍中進行拉伸後，於鬆開條件下以4300m/分鐘捲繞以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表3中。
實施例13
除了使通過具有垂直方向之長度300mm的冷卻風噴吹部之單體的內吹式環狀型冷卻裝置取代外吹式環狀型冷卻裝置以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表3中。
實施例14
除了冷卻起始點距離設為20mm以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表3中。
實施例15
除了冷卻起始點距離設為40mm以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表3中。
實施例16
除了冷卻起始點距離設為10mm以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表3中。
實施例17
除了冷卻起始點距離設為60mm以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表4中。
實施例18
除了從外吹式環狀型冷卻裝置外吹成放射狀之20℃之冷卻風的風速設為27m/min以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表4中。
實施例19
除了從外吹式環狀型冷卻裝置外吹成放射狀之20℃之冷卻風的風速設為49m/min以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表4中。
實施例20
除了從外吹式環狀型冷卻裝置外吹成放射狀之20℃之冷卻風的風速設為17m/min以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表4中。
實施例21
除了從外吹式環狀型冷卻裝置外吹成放射狀之20℃之冷卻風的風速設為58m/min以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表4中。
比較例1
除了從具有160孔的圓形孔之噴嘴口吐出，且纖度為15dtex以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到15dtex/160長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表5中。
比較例2
除了纖度為56dtex以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到56dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表5中。
比較例3
在距外吹式環狀型冷卻裝置之垂直方向下方的噴嘴面500mm之位置，使用不具有油劑吐出用之環狀狹縫之圓盤型引導部，不進行油劑供給而使單紗接觸圓盤型引導部以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表5中。
比較例4
除了使聚對苯二甲酸乙二酯樹脂在290℃中熔融後，供至熔融紡紗噴嘴組件以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之聚對苯二甲酸乙二酯樹脂纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表5中。
比較例5
除了冷卻裝置設為單向型直流式煙囪，於供油引導部將紗條聚集成束並進行供油以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表5中。
比較例6
除了在環狀供油裝置中進行供油後，不進行第2段供油，並於集束引導部中將紗條聚集成束以外，以與實施例1相同方法進行紡紗，得到40dtex/98長纖之尼龍66纖維。將所得之原紗及織物進行特性評價。並將結果呈示於表5中。
1．．．噴嘴
2．．．噴嘴下保溫區
3．．．外吹式環狀型冷卻裝置
4．．．環狀供油裝置
5．．．集束引導型供油裝置
6．．．交錯噴嘴
7．．．拉取輥
8．．．拉伸輥
9．．．捲紗機(捲繞裝置)
10．．．纖維長纖
11．．．纖維製品包裝
12．．．油劑吐出用狹縫
13．．．圓盤型引導部
14．．．纖維長纖
15．．．油劑貯存槽
16．．．經狹縫吐出之油劑
17．．．油劑供給用配管
18．．．內吹式環狀型冷卻裝置
第1圖係本發明之聚醯胺極細纖維生產方法之一例所示之圖。
第2圖係本發明之聚醯胺極細纖維生產所使用之噴嘴孔形狀之一例所示之圖。
第3圖係本發明之聚醯胺極細纖維生產所使用之噴嘴孔形狀之其它一例所示之圖。
第4圖係本發明之聚醯胺極細纖維生產時所適用之環狀供油裝置之一例所示之圖。
第5圖係本發明之聚醯胺極細纖維生產方法之其它一例所示之圖。
1．．．噴嘴
2．．．噴嘴下保溫區
3．．．外吹式環狀型冷卻裝置
4．．．環狀供油裝置
5．．．集束引導型供油裝置
6．．．交錯噴嘴
7．．．拉取輥
8．．．拉伸輥
9．．．捲紗機(捲繞裝置)
10．．．纖維長纖
11．．．纖維製品包裝

Claims (11)

  1. 一種聚醯胺極細纖維，其特徵係在單紗纖度0.10dtex以上0.50dtex以下之聚醯胺纖維中，長纖之長方向每12000m的平均絨毛數為1.0個以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之聚醯胺極細纖維，其中長纖之長方向的烏斯特不均度在1.0%以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之聚醯胺極細纖維，其中總纖度為15至300dtex、長纖數為30以上。
  4. 如申請專利範圍第2項之聚醯胺極細纖維，其中總纖度為15至300dtex、長纖數為30以上。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之聚醯胺極細纖維，其中長纖之剖面形狀為異形剖面。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之聚醯胺極細纖維，在聚醯胺極細纖維中，具有長纖之剖面形狀為圓形之單紗，並且對於具有圓形剖面形狀之單紗的定向參數，單紗表面部之定向參數對單絲中央部之定向參數之比為1.10以上。
  7. 一種聚醯胺極細纖維之熔融紡紗方法，其係單紗纖度為0.10dtex以上0.50dtex以下且長纖之長方向每12000m之平均絨毛數為1.0個以下的聚醯胺極細纖維之熔融紡紗方法，其特徵係：將從紡紗噴嘴外周部具有配置成圓周狀的吐出孔的紡紗噴嘴紡出之熔融紡紗紗條，使用位於上述紡紗噴嘴之中心部的下方並從由吐出孔吐出之熔融紡紗紗條之內側或外側噴吹冷卻風以冷卻熔融紡紗紗條之冷卻裝置進行冷卻，進一步使 用具有在該冷卻裝置之垂直方向下方以圓盤之外周部接觸單紗之圓盤型的引導部與在引導部之正上方沿著引導部外周形成之油劑吐出用的環形狹縫之環狀供油裝置進行供油後，於集束引導型供油裝置中使紗條聚集成束並進行第2段的供油。
  8. 如申請專利範圍第7項之聚醯胺極細纖維之熔融紡紗方法，其中冷卻裝置係從吐自吐出孔之熔融紡紗紗條之內側噴吹冷卻風以冷卻熔融紡紗紗條之冷卻裝置。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之聚醯胺極細纖維之熔融紡紗方法，其中冷卻裝置係滿足下述條件：(1)從紡紗噴嘴面至冷卻裝置之冷卻起始位置之距離(L)為10mm≦L≦70mm、(2)在冷卻起始位置吹出之冷卻風的風速為15至60m/min。
  10. 一種聚醯胺極細纖維之熔融紡紗裝置，其係單紗纖度為0.10dtex以上0.50dtex以下且長纖之長方向每12000m之平均絨毛數為1.0個以下的聚醯胺極細纖維之熔融紡紗裝置，其特徵係具有：從紡紗噴嘴外周部具有配置成圓周狀的吐出孔的紡紗噴嘴與位於該紡紗噴嘴之中心部的下方並從由吐出孔吐出之熔融紡紗紗條之內側或外側噴吹冷卻風以冷卻熔融紡紗紗條之冷卻裝置，還具有：具有在該冷卻裝置之垂直方向下方以圓盤之外周部接觸單紗之圓盤型的引導部與在引導部之正上方沿著引導部外周形成之油劑吐出用的環形狹縫之環狀供油裝置；以及用以使紗條在該下游聚集 成束並進行第2段的供油之集束引導型供油裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項之聚醯胺極細纖維之熔融紡紗裝置，其中冷卻裝置係從由吐出孔吐出之熔融紡紗紗條之內側噴吹冷卻風以冷卻熔融紡紗紗條之冷卻裝置。
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