TWI703248B

TWI703248B - 蓬鬆紗

Info

Publication number: TWI703248B
Application number: TW106113365A
Authority: TW
Inventors: 增田正人; 柴田剛志; 山中博文
Original assignee: 日商東麗股份有限公司
Priority date: 2016-04-26
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2020-09-01
Also published as: US20190136421A1; JP2017197858A; CN109072498A; KR102278861B1; TW201741511A; EP3450598B1; JP6696288B2; EP3450598A1; CN109072498B; WO2017188104A1; EP3450598A4; KR20180133377A

Abstract

本發明關於一種蓬鬆紗，其係包含形成不斷裂而連續的毛圈(loop)之鞘紗、與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗的蓬鬆紗，其中自紗表層突出3.0mm以上的毛圈之數量為1個/mm至30個/mm，彈性模數為80cN/dtex以下、10%伸長回復時的伸長回復率為50%以上。

本發明提供具有良好的觸感，加上優異的輕量‧保溫性等及彈性(stretch property)之蓬鬆紗。

Description

蓬鬆紗

本發明關於在表層部形成有多數的毛圈(loop)之蓬鬆紗，由於可一邊達成柔軟的觸感一邊訴求高的保溫性，而可適用於衣料用途到產業資材用途的廣泛領域中。

由聚酯或聚醯胺等的熱塑性聚合物所構成的合成纖維，具有力學特性或尺寸安定性等之基本特性高、且其平衡優異之特徵。因此，活用此等而得的纖維材料，係由聚合物特性來製紗而展現基本性能，而且亦利用高階加工而成為各式各樣的構造形態，藉此不僅在衣料用途，亦在室內裝飾或車輛內裝、產業用途等中被廣泛利用。

與合成纖維有關的新穎技術之開發，可說是以模仿天然材料為動機之技術革新也不為過，為了藉由合成纖維展現來自天然的複雜構造形態之機能，已進行各式各樣的技術提案。例如，已存在有：模仿蠶絲的剖面之特異手感(粗澀感、柔軟性)的展現，到以閃蝶(morpho butterfly)為代表的構造發色和在蓮葉上所見到的撥水性能等各式各樣者，其中之一為對於天然羽毛的柔軟手感或輕量‧保溫性機能展現的研究。

天然羽毛一般係將由水鳥的胸部所採集的少量之羽絨球(棉粒狀)與羽毛(羽狀)予以混合而使用者。此等係來自於其角蛋白纖維(keratin fiber)所構成的特異構造形態，富有柔軟的手感，展現容易順著身體之優異的輕量‧保溫性。因此，使用天然羽毛作為填充棉的製品，其機能即使為一般的使用者也有所認知，被廣泛應用於床上用品或夾克等之衣料品等。

然而，從自然保護之觀點來看，水鳥之捕獲有限制，天然羽毛的總生產量有管制。再者，由於近來的異常氣象或傳染病之發生，其供給量係大幅地變動，價格的高漲，還有不穩定的供給量逐漸被視為問題。又，天然羽毛的使用方面，雖然經過採毛、挑選、消毒、脫脂等許多步驟，但是特有的臭味、動物過敏屢屢成為問題。此外，從動物保護的觀點來看，在歐洲等中亦出現排除天然羽毛的使用之行動。因此，能穩定供給等的合成纖維構成之夾棉材料係備受矚目。

由合成纖維所構成的夾棉材料，自過往以來便有許多提案，但在蓬鬆性或壓縮回復、以及柔軟手感等基本特性之點，尚無達到天然羽毛的實例。

例如，如專利文獻1及專利文獻2中所示，藉由使纖維集合狀態成為球狀或放射狀，而改善來自構造的蓬鬆性。

自過往以來，以纖維的高附加價值化等為目的而使用的紗加工技術，例如一般已知能夠：對於纖維施加實撚後進行解撚，或藉由流體加工噴嘴等將1種或2種以上的纖維予以混纖，藉此製造具有蓬鬆性的加工紗。如此具有蓬鬆性的加工紗由於基本上為長纖維，因而可加工成各式各樣的形態，亦可考慮活用加工紗的蓬鬆性與柔軟手感，而應用於夾棉材料。

專利文獻3中揭示一種技術，其係使用2種纖維，一邊僅對於其中一纖維賦予擺紗等、一邊供給至紗斗(waist gauge)，匯集並施加實撚，利用經賦予擺紗等的纖維，在表層形成毛圈。然後，進一步藉由2片圓盤等擦過而解撚，得到蓬鬆性的加工紗。的確，依據此技術，便有可能可根據習知的手法，藉由調整擺紗等的程度，而得到具有由鞘紗所構成的毛圈之蓬鬆紗。

專利文獻4係對於在交絡噴嘴內行進的紗條，從垂直方向來噴射壓縮空氣，而使開纖、交絡，以紗長差來固定過剩供給的鞘紗之技術。專利文獻4，有可能可得到具有毛圈形狀的鞘紗存在於表層之具蓬鬆性的交絡紗。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本特公昭48-7955號公報

專利文獻2 日本特公昭51-39134號公報

專利文獻3 日本特開2011-246850號公報

專利文獻4 日本特開2012-67430號公報

專利文獻1及專利文獻2中所示者係在壓縮時會感到異物感者，達不到天然羽毛的柔軟手感之觀點。此等之以短纖維為主體的纖維構造體中，構造體的蓬鬆性與柔軟性(壓縮回復)係歸因於所使用的纖維之力學特性或纖度(粗細度)。因此，為了如天然羽毛地兼顧蓬鬆性與柔軟性相反的特性，必須進一步的改善。

專利文獻3係對於鞘紗部分地突出之毛圈紗(loop yarn)施予實撚，在機械式搓揉機中一邊藉由橡皮等擦過一邊解撚時，所突出的毛圈會部分地斷裂或劣化。活用該加工紗作為夾棉時，由於最終會成為捆束著數條至數十條等而填充，而導致劣化的部分(絨毛)與其它的加工紗之鞘紗顯著地撚合。此經撚合的鞘紗會在填充時造成異物感而損害手感，或會助長撚合，而有蓬鬆性經時降低之情況。

專利文獻4係在擾亂噴嘴內的行進紗條並開纖而予以交絡處理時，紗會以非常短周期擺動，而發生行進紗條的撚合。因此，自然地受到噴嘴形狀影響的小毛圈會以高頻率過剩地形成。又，由於鞘紗會無規地與芯紗交絡，故毛圈的大小會在纖維軸方向變動，導致在蓬鬆性上受到制約。又，在噴嘴內所形成的毛圈紗會在噴嘴內部滯留後，藉由噴射空氣排出至噴嘴外。因此，於加工紗的纖維軸方向上，毛圈的大小或形成毛圈之鞘紗長度會變動而形成鬆弛處。此時，尤其具有鬆弛處的鞘紗容易與其它的鞘紗撚合，還是會留下高階加工中的製程通過性或鞘紗撚合的地方造成異物感等課題。

又，使用如專利文獻3及專利文獻4記載的加工紗作為夾棉時，除了如先前記載的與蓬鬆性或手感有關的課題，還會要以抑制纏繞或扭轉為目的，而將加工紗的兩端固定而使用。然而，專利文獻3或專利文獻4記載的加工紗，由於加工紗本身沒有伸長性，因此經固定成定長的交絡紗會在填充物內呈繃緊之狀態，若在設計或尺寸上沒有餘裕度則會有發生不舒服的拘束感之情況。特別地，當縫製成衣類等時，由於活動範圍大的手肘或膝蓋、頸部或腰圍必須設計成具有餘裕度，故會形成多餘的空隙，而有無法充分發揮保溫性等的機能之情況。

因此，期望一種縱使具有因毛圈所致的極高蓬鬆性，仍可抑制加工紗間的撚合，且具有良好彈性的蓬鬆紗。

本發明之目的在於提供一種蓬鬆紗，其適合於高機能保溫材料。

上述課題係藉由以下之手段達成。

(1)一種蓬鬆紗，其係包含形成不斷裂而連續的毛圈之鞘紗、與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗的蓬鬆紗，其中自紗表層突出3.0mm以上的毛圈之數量為1個/mm至30個/mm，彈性模數為80cN/dtex以下，10%伸長回復時的伸長回復率為50%以上。

(2)如(1)記載之蓬鬆紗，其中構成纖維的單紗纖度為3.0dtex以上，芯紗與鞘紗的單紗纖度比(鞘/芯)為0.5至2.5之範圍。

(3)如(1)或(2)記載之蓬鬆紗，其中芯紗係並列型或偏心芯鞘型的複合纖維，構成鞘紗的纖維係曲率半徑2.0mm至30.0mm之3次元捲縮構造紗。

(4)如(1)或(2)記載之蓬鬆紗，其中於包含形成毛圈之鞘紗、與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗的蓬鬆紗中，鞘紗係在實質地不斷裂下形成連續的毛圈，且密度小於1.00g/cm³的複合纖維。

(5)如(4)記載之蓬鬆紗，其中鞘紗具有3次元捲縮構造。

(6)如(4)或(5)記載之蓬鬆紗，其中鞘紗係中空率20%以上之具有中空剖面的海島複合纖維。

(7)如(6)記載之蓬鬆紗，其中海島複合纖維的島成分係以聚烯烴所構成，海成分係以聚酯所構成。

(8)如(1)或(2)記載之蓬鬆紗，其中於包含形成毛圈之具有3次元捲縮構造之鞘紗、與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗的蓬鬆紗中，10%模數小於1.5cN/dtex，荷重賦予時的纖維伸長比為1.1以上，荷重賦予伸長後的纖維長度復原率為80~100%。

(9)如(8)記載之蓬鬆紗，其中荷重賦予時的纖維伸長比為1.5以上，荷重賦予伸長後的纖維長度復原率為90~100%。

(10)如(1)至(9)中任一項記載之蓬鬆紗，其中纖維間靜摩擦係數為0.3以下。

(11)如(1)至(10)中任一項記載之蓬鬆紗，其中芯紗與鞘紗皆包含中空率20%以上的中空剖面纖維。

(12)一種纖維製品，其係在至少一部分中包含如(1)至(11)中任一項記載之蓬鬆紗。

本發明之蓬鬆紗由於具有在表層形成有具有3次元捲縮形態之毛圈獨特的蓬鬆構造，故藉由抑制蓬鬆紗間的撚合等，可展現無異物感的良好觸感，還可展現優異的輕量‧保溫性等。又，由於具有以低應力伸長變形的舒適之彈性，故例如密著性，還有配合動作而柔軟地伸長變形之動作追隨性優異，且不會形成不需要的空隙，因此能活用作為即使為小體積(compact)但仍有良好的穿著感與保溫機能優異之高機能輕量保溫材料。

1‧‧‧鞘紗

2‧‧‧芯紗

3‧‧‧紗表面

4‧‧‧紗道導件

5‧‧‧自紗表面起的距離

6‧‧‧3次元捲縮之彎曲

7‧‧‧A聚合物

8‧‧‧B聚合物

9‧‧‧中空部

10‧‧‧島成分

11‧‧‧海成分

12‧‧‧吸引噴嘴

13‧‧‧迴轉點

14‧‧‧加工紗

15‧‧‧牽引輥

16‧‧‧加熱器

17‧‧‧輸送輥

18‧‧‧捲繞機

19‧‧‧供給輥

20‧‧‧芯紗

21‧‧‧鞘紗

22‧‧‧壓縮空氣的噴射角度

23‧‧‧狹縫狀吐出孔

圖1係本發明之蓬鬆紗的一例之概略側面圖。

圖2係用於說明紗表面測定方法之模擬圖。

圖3係用於說明3次元捲縮(螺旋)構造之模擬圖。

圖4係示意地顯示構成本發明之蓬鬆紗的並列型複合紗及偏心芯鞘型複合紗之剖面的一例之圖。

圖5係示意地顯示構成本發明之蓬鬆紗的中空海島複合紗之剖面的一例之圖。

圖6係示意地顯示本發明之蓬鬆紗之製造方法的一例之概略步驟圖。

圖7係用於說明本發明之蓬鬆紗之製造方法中使用的吸引噴嘴之概略側面圖。

圖8係用於說明本發明之蓬鬆紗之製造方法中使用的中空剖面用紡紗噴嘴之吐出孔之概略剖面圖。

實施發明的形態

以下，與較佳的實施形態一起詳述本發明。

本發明之蓬鬆紗係一種包含形成不斷裂而連續的毛圈之鞘紗、與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗的蓬鬆紗，其係以下述為特徵之蓬鬆紗：自紗表層突出3.0mm以上的毛圈之數量為1個/mm至30個/mm，彈性模數為80cN/dtex以下，10%伸長回復時的伸長回復率為50%以上。

本發明之蓬鬆紗係由形成毛圈之鞘紗與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗所構成。又，於本發明中，特徵為毛圈不斷裂、形成連續的毛圈。

從進行蓬鬆加工時的製程通過性或實際使用時活用本發明之特徵的觀點來看，本發明之蓬鬆紗較適宜以合成纖維構成。此處所言之合成纖維，就是指由高分子聚合物所構成的纖維。於高分子聚合物之中，能熔融成形的熱塑性聚合物，由於可採用生產性高的熔融紡紗法而製造本發明中所用的纖維，故適用於本發明。

作為此處所言之熱塑性聚合物，例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯或其共聚物、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚乳酸、熱塑性聚胺甲酸酯等之能熔融成形的聚合物。

於此等的熱塑性聚合物之中，以聚酯或聚醯胺為代表的聚縮合系聚合物係結晶性聚合物，熔點高，因此於後續步驟、成形加工及實際使用時，即使是以比較高的溫度加熱也不劣化或疲勞而較適宜。於此耐熱性的觀點中，聚合物的熔點較佳為165℃以上。

又，從提高本發明之蓬鬆紗的輕量性之觀點來看，更佳為在至少一部分中使用聚烯烴的低密度聚丙烯。於此，為了不僅具有輕量性，還具有對於壓縮等的抗疲勞性(fatigue resistance)，所使用的聚丙烯之分子量較適宜為高，作為其分子量之指標的熔體流動速率(MFR)較適宜為20g/10min以下。此處所言之MFR，就是依照JIS K 7210：1999中記載之方法所測定的每10分鐘所擠出的樹脂量，一般而言樹脂的分子量愈高則有MFR愈小的傾向。所使用的聚丙烯之MFR若為如此的範圍，則對於作為蓬鬆紗而使用中受到的壓縮或彎曲不易疲勞，而且即使在加工時受到衝擊也能充分耐得住，因此在製程通過性亦無問題。另外，於本發明之蓬鬆紗的至少一部分中使用聚丙烯時，為了防止使用於衣料製品等時之氧化發熱，特佳為使用含有抗氧化劑的聚丙烯。

於本發明所用的聚合物中，亦可在聚合物中包含氧化鈦、矽石、氧化鋇等的無機質、碳黑、染料或顏料等的著色劑、難燃劑、螢光增白劑、抗氧化劑、或紫外線吸收劑等之各種添加劑。

如圖1所例示，本發明之蓬鬆紗係由形成毛圈之鞘紗(圖1之1)與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗(圖1之2)所構成。

此處所言之芯紗，就是指存在於自紗表面(圖2之3)起0.6mm以下的纖絲(filament)者。此紗表面，就是意指在一對的紗道導件(圖2之4)之間，以定長掛住加工紗時連接著紗道導件4之直線。存在於自該紗表面起的距離(圖2之5)為0.6mm以下的纖絲即為本發明中所言之芯紗，且為毛圈的基點。又，在自此紗表面起的距離為3.0mm以上突出成毛圈狀之纖絲即為本發明中所言之鞘紗，且為掌管本發明之蓬鬆紗的蓬鬆性者。本發明之特徵為包含將形成毛圈之鞘紗予以實質地固定之芯紗，但此處所言之實質地固定，就是意指以鞘紗與芯紗交錯之點為基點而自立者。其表示：以芯紗與鞘紗之交錯點為起點，鞘紗在蓬鬆紗之外層方向豎立形成毛圈而自立之狀態。又，於與芯紗交錯之點，即毛圈的起點附近，實際上大多會成為混入有纖絲束彼此捲繞之狀態。因此，將在自紗表面起3.0mm以上形成毛圈頂點之鞘紗與位於自紗表面起0.6mm之直線交叉的點，當作交錯點。

該交錯點係具有支持為本發明特徵的由鞘紗所構成的毛圈自立的作用，較適宜以某程度之周期存在。基於此觀點，必須使蓬鬆紗中的芯紗與鞘紗的交錯點以1個/mm至30個/mm存在。若為如此的範圍，則意指具有適度間隔的毛圈存在，且不致妨礙本發明之重要要素的彈性(伸長回復)。若推行此觀點，則就一邊擔任毛圈固定的角色一邊展現良好彈性的適宜範圍而言，可舉出該交錯點存在5個/mm至15個/mm當作更佳的範圍。

判斷此芯紗與鞘紗、或連續地評價在加工紗的纖維軸方向中每單位長度的毛圈之個數，可藉由活用光電型的絨毛檢測裝置而進行。例如，可使用光電型絨毛測定機(TORAY FRAY COUNTER)，於紗速度10m/分鐘、行進紗張力0.1cN/dtex之條件下，評價自紗表面起0.6mm以及3.0mm。

本發明之具有毛圈的鞘紗係被芯紗所實質地固定，具有於加工紗之剖面突出至外層方向的形態。

此處所言之毛圈的突出，就是相當於自紗表面起的距離(圖2之5)，從側面2次元地觀察以定長在一對的紗導件上掛紗的加工紗，自所觀察的影像來測定者。對於隨意選出的10條加工紗，以能觀察毛圈整體之方式拍照，在各影像中拍攝10處的毛圈的突出。對於總計10個影像進行此作業，以毫米單位測定合計100處到小數點第2位為止。算出此等數值的平均值，將小數點第2位以下四捨五入後之值當作本發明中的毛圈大小(突出)。

依照本發明人等之檢討，毛圈較佳為於自紗表面起3.0mm以上100.0mm以下之範圍突出，若為如此的範圍，則與鞘紗的捲縮構造相輔相成，可無問題地發揮本發明目的之蓬鬆性與抑制撚合之效果。又，若考慮後述之蓬鬆紗的加工性，則更佳為3.0mm以上70.0mm以下。另外，若考慮運動衣料等在嚴酷環境下施加重複的壓縮回復變形，則特佳為5.0mm以上60.0mm以下。

此處所言之由鞘紗所構成的毛圈之形狀，係自芯紗起以交錯點為始點突出至外層者，其形狀較佳為比一般因交絡所形成的拱型毛圈更接近水滴型毛圈(淚滴形狀)。當為水滴型毛圈時，於與芯紗的交錯點上，毛圈大致被固定，故與拱型毛圈相比較下，即使壓縮變形後鞘紗的毛圈也容易恢復到原來的形狀，於發揮具有反彈性的蓬鬆性方面，該形成係本來就適合。又，鞘紗具有3次元捲縮構造者係在抑制鞘紗彼此的撚合之觀點中較佳，亦發現藉由採用此能夠利用與毛圈形狀之相乘效果而展現卓越的蓬鬆性。

另一方面，於本發明人等之檢討中，可知當由鞘紗所構成的毛圈在中途斷裂或部分地劣化時，有前述效果降低之傾向。因此，於以往所未有的使蓬鬆性與撚合抑制之相反特性並存的觀點中，重要的是鞘紗不在毛圈的中途斷裂。

此斷裂之判斷係可藉由自加工紗中隨意地選出10處，從各自芯紗與鞘紗之交錯點，以能看見以下的交錯點(毛圈整體)之倍率觀察而確認。於所觀察的10處中，分別觀察10條的鞘紗，以總計100條的平均，而斷裂處為0.2個以下者，即是意指本發明所言之鞘紗形成未部分地斷裂而連續的毛圈之狀態。若為如此的範圍，則紗端自由的鞘紗應為實質上不存在者，可與其它鞘紗在不撚合下存在。於以往的施加實撚後施加解撚步驟或藉由強力的空氣噴射而在噴嘴內擾亂、開纖時，會有行進的紗條以高頻率撞擊金屬構成的噴嘴內部，而斷裂或劣化之情況。再者，欲形成如本發明之毛圈時，由於需要在橡皮盤等之間擦過、解撚，故鞘紗會斷裂或大幅地劣化。因此，斷裂的鞘紗會捲繞在其它的鞘紗上，或因撚合而助長緊縮效果，結果限制加工紗的構造形態或高階加工。於本發明中，係大幅地改善此點，鞘紗可充分發揮織成效果。

本發明之鞘紗較佳為3次元捲縮構造。此處所言之3次元捲縮構造，就是意指具有如圖3中例示之纖絲的單紗具有螺旋之構造。此3次元捲縮之評價係可藉由自加工紗中隨意地選出10處，各自採集10條以上的單紗，以數位顯微鏡等能確認捲縮形態的倍率來觀察各自的單紗而評價。於此影像中，當所觀察的單紗具有旋轉成螺旋狀的形態時，判斷為具有3次元捲縮構造者，當為直線的形態時，判斷為不具有捲縮構造者。

為了使本發明成為更有效果，與如以往之並列複合纖維或中空纖維的以一般製法所採集的潛在捲縮絲展現之微米級(10^-6m)相比較下，鞘紗所具有之3次元捲縮之曲率半徑較適宜為毫米級(10^-3m)。於本發明中，藉由此3次元捲縮之尺寸，可自在地控制加工紗之圓周方向及剖面方向的蓬鬆性或反彈性，當然亦可利用此反彈性，達成本發明目的之一的抑制鞘紗彼此之撚合。特別地，藉由使捲縮的尺寸成為毫米級，從主要是鞘紗的蓬鬆性與壓縮性之並存還有與鞘紗的撚合抑制之平衡的觀點來看為優異。

於本發明中，該螺旋構造的曲率半徑較佳為在2.0mm至30.0mm之範圍。此處所言之螺旋構造的曲率半徑，就是藉由與前述判斷有無3次元捲縮相同之方法，定義為於以數位顯微鏡等2次元地觀察之影像中，在具有螺旋構造的纖維所形成的彎曲(圖3之6)中2處以上最多內接的真圓之半徑所相當的長度。於自加工紗隨意地選出的10處中，各自採集10條以上的單紗，以數位顯微鏡等能確認捲縮形態的倍率來觀察各自的單紗，以毫米單位測定總計100條的單紗到小數點第2位為止。算出此等測定值的單純平均，將小數點第2位以下予以四捨五入所得之值當作本發明之3次元捲縮構造之曲率半徑。

該曲率半徑更佳為2.0mm至20.0mm，若為如此的範圍，則意指由鞘紗所構成的毛圈具有如彈簧之捲縮。因此，對於蓬鬆紗的剖面方向之壓縮，有適度的反彈感，同時鞘紗係以點接觸，藉此達成非常舒適的蓬鬆性。再者，就考慮到與後述之加工性高的毛圈之平衡，且良好地發揮本發明之效果的範圍而言，特佳為3.0mm至15.0mm。於如此的範圍中，在長期的耐久性上亦無問題，若應用於施加重複的壓縮回復之衣料用途，尤其嚴酷環境下使用的運動衣料時，本發明之效果將有效地作用。

展現此效果所需要的，不是藉由機械式的壓入等所能賦予之2次元的彎曲，而必須是單紗本身具有3次元的立體形狀，且具有螺旋或其類似的構造。以往此等的捲縮形態，係存在於紗彼此糾纏所導致的緊縮現象較容易發生者，並無法導入於鞘紗中。此主要係因為所採用的纖維為具有微米級微細捲縮的一般潛在捲縮纖維。此時，微細的螺旋構造彼此會互相咬合，故而亦有助長緊縮效果之情況。

另一方面，本發明人等為了達成本案之加工紗彼此撚合的抑制，著眼於原紗的形態，致力進行檢討。結果發現，尤其在具有毛圈的蓬鬆紗中形成有毫米級之3次元捲縮時，會發生與以往的認知完全相反的現象。此係因為鞘紗具有3次元捲縮，因此即使成為紗束，反而亦因蓬鬆紗彼此係以具有排除體積之方式存在而可大幅地抑制撚合，其可判斷是與由鞘紗所構成的毛圈之構造的相乘效果。即，本發明之蓬鬆紗的鞘紗係具有依存於其毛圈的大小之活動空間，若依照本發明之定義，則為以毛圈的固定點為中心，而具有半徑2.0mm以上的半球狀之比較大的活動空間。此時，具有相對於纖維直徑而言壓倒性大的大小之3次元捲縮之單紗彼此會互相以點接觸，而互相反彈，故可在不撚合下單獨存在。又，於具有3次元捲縮之纖絲中，除了前述的活動空間外，由於單紗本身可在纖維軸方向如彈簧般地伸長，故當單紗彼此交叉時，可藉由施加振動而簡單地退繞。此係只有如本發明之蓬鬆紗，是鞘紗可形成以往的數倍至數十倍的毛圈之構造形態，才有的現象。再者，此鞘紗之3次元捲縮在本發明之基本特性的蓬鬆性之觀點中亦將有效地作用。即，前述鞘紗彼此的點接觸係即使在1條的加工紗內也會產生互相反彈的效果，初期的蓬鬆性係自不待言，於加工紗剖面方向開纖成放射狀的狀態亦可經時維持。本發明之開纖成放射狀的鞘紗之如彈簧般的行為，係以往之僅以直線的纖絲而成者所難以達成的。此外，其為藉由鞘紗彼此互相反彈而產生者，可藉由具有3次元捲縮之鞘紗彼此互相支撐而大幅抑制鞘紗的疲勞。

本發明之鞘紗會形成毛圈，且具有3次元捲縮構造之形態特徵，亦可視為摩擦係數的降低。如前述，此係與其它的接觸為以點接觸之效果，為本發明之具有特異構造的蓬鬆紗所達成的效果之一。於本發明人等之檢討下，為了具有蓬鬆性同時可抑制加工紗間的撚合，纖維間靜摩擦係數較佳為0.3以下。此處所言之纖維間靜摩擦係數，就是藉由勒德爾式摩擦係數試驗機，依照JIS L 1015(2010年)之方法來測定。還有，於本發明中，若非必要則不進行開纖等的處理，藉由將加工紗平行地排列於圓筒而評價。將本發明之蓬鬆紗加工成纖維製品之際，在壓縮時若纖維適度地滑動移動則手感升高，故纖維間靜摩擦係數較適宜為低，較佳為0.2以下，特佳為0.1以下。

本發明之蓬鬆紗係具有優異的蓬鬆性者，構成其的紗較適宜為具有適度的反彈性。此反彈性係可視為纖維之剖面2次力矩，鑒於本發明之目的效果，所構成的合成纖維之單紗纖度較佳為3.0dtex以上。又，作為填充棉時，會施加重複的壓縮回復等之變形，故所構成的纖絲較適宜為具有適度的剛性，單紗纖度更佳為 6.0dtex以上。此處所言之纖度，就是意指自所要求的纖維直徑、纖絲數及密度來算出之值，或自測定纖維的單位長度之重量複數次後所得之單純的平均值算出每10000m的重量之值。本發明中的單紗纖度之實質上限為50.0dtex。

又，於以本發明之蓬鬆紗來訴求更優異的觸感之觀點中，鞘紗與芯紗之單紗纖度比(鞘/芯)較佳為0.5至2.5之範圍。若為如此的範圍，則鞘紗與芯紗之纖度接近，可在不致感受到壓縮時的異物感等下使用。另外，作為能有效率地蓬鬆加工之範圍，可舉出單紗纖度比(鞘/芯)為0.7至1.5，於更顯著化本發明的效果之點上更佳。又，於本發明之蓬鬆紗中，亦可組合各式各樣的纖維，但於前述有效率的流體加工及完全未感受到壓縮時的異物感之點上，芯紗及鞘紗較適宜為單紗纖度及力學特性相同的纖維。具體而言，於本發明中，較適宜為準備2筒以上在相同製紗條件下製造的纖維，並將此用於芯紗與鞘紗，特佳為此等係由1種類(單獨)的樹脂所構成之單獨纖維。

於如此的加工紗之摩擦係數的降低或撚合的抑制之觀點，較佳為除了鞘紗之外，於芯紗中亦具有3次元捲縮構造。此係因為在實質地固定鞘紗的芯紗之交錯點上當紗成為自由狀態之際，在芯紗中，交錯點亦會成為存在有源自芯紗的3次元捲縮的纖絲間空隙之狀態，如此的加工紗於幾乎無張力之情況中，鞘紗的毛圈能在纖維軸方向亦有限的空間中橫滑，故而鞘紗的活動空間擴大，且本發明之撚合抑制或柔軟手感的效果更顯著。另一方面，當將張力賦予至加工紗時，藉由鞘紗伸長，使得在交錯點的拘束力升高，可防止毛圈的解開、鞘紗的脫落等，在實用面上發揮有效的效果。關於此芯紗之3次元捲縮，亦可依據前述鞘紗的3次元捲縮評價方法，自觀察經隨意採集的芯紗來確認。

本發明之蓬鬆加工紗必須彈性模數為80cN/dtex以下。此處所言之彈性模數，就是於JIS L1013(1999年)所示的條件下求得加工紗的應力-應變曲線，將其初期上升部分予以直線近似，自其斜率求得。在每一水準針對5個樣品評價此操作，求出所得之結果的單純平均值，將小數點第2位予以四捨五入後之值。

此彈性模數表示加工紗在伸長變形時的剛性，此值愈高意指其加工紗愈難以柔軟地伸長變形。另一方面，若該彈性模數為80cN/dtex以下，則意指其加工紗雖然對於初期的變形具有適度的抵抗但能柔軟地變形，意指為本發明目的之動作追隨性優異。例如在縫製於夾克時，其當然適合於按照部位適宜地變更樣品的特性，但關於尤其活動多的手肘或膝蓋周圍之部位，彈性模數較佳為65cN/dtex以下。關於頸周圍或腰周圍等剛性可能造成不舒服的壓迫感之部位，特佳為將彈性模數設為55cN/dtex以下。本發明中的彈性模數之實質的下限為10cN/dtex。

又，作為達成本發明目的之重要要件，加工紗的10%伸長時之伸長回復率為50%以上係重要的。此處所言之伸長回復率，可藉由上述評價彈性模數用的拉伸試驗機進行評價。即，使用拉伸試驗機，於試料長度20cm、拉伸速度100%/min之條件下使加工紗伸長10%後，放置1分鐘，以相同速度使其回復到原來的試料長度之位置。重複10次的此操作，記錄此時的應力-應變曲線，求出10%伸長時的長度(S0)、應力成為0時的長度(S1)，藉由下述式求得伸長回復率。在每一水準針對5個樣品評價相同操作，求出所得之結果的單純平均值，將小數點第2位予以四捨五入後之值。

伸長回復率(%)=(S0-S1)/S0×100

[S0：10%伸長時的長度，S1：應力成為0時的長度]。

本發明之蓬鬆紗若運用在尤其活動多的部位，則可充分發揮其效果，該伸長回復率在50%以上者係意指重複伸長回復時的彈性特性與抗疲勞性優異。於使用本發明之蓬鬆加工紗的用途中，重複給予的應變為10%以下，在此應變的伸長回復率優異者較適宜。若推行此觀點，則此處所言之伸長回復率愈高，愈接近橡皮彈性變形，愈成為顯示優異彈性的材料，本發明中之實質的上限為100%。將本發明之蓬鬆紗使用於內衣或外衣等的一般衣料用途或被褥或枕頭等的床上用品時，該伸長回復率較佳為55%以上。又，於使用狀況比較嚴酷的運動衣料用途等中，伸長回復率特佳為70%以上。

本發明之蓬鬆紗較佳係斷裂強度為0.5~10.0cN/dtex，伸長率為5~700%。此處所言之強度，就是於JIS L1013(1999年)所示的條件下求出加工紗的荷重-伸長曲線，將斷裂時的荷重值除以初期的纖度而得之值，伸長率，就是將斷裂時的伸長除以初期試料長度而得之值。又，為了成為高階加工步驟的製程通過性或耐得住實際使用者，本發明之蓬鬆紗的斷裂強度較佳為0.5cN/dtex以上，能實施的上限值為10.0cN/dtex。另外，對於伸長率，若亦考慮後加工步驟的製程通過性，則較佳為5%以上，能實施的上限值為700%。斷裂強度及伸長率係可按照目的之用途，藉由控制製程的條件而調整。將本發明之蓬鬆紗使用於內衣或外衣等的一般衣料用途或被褥或枕頭等之床上用品時，斷裂強度較佳設為0.5~4.0cN/dtex。還有，於使用狀況比較嚴酷的運動衣料用途等中，斷裂強度較佳設為1.0~6.0cN/dtex。

本發明之蓬鬆紗具有彈性，為了展現以往未有的彈性，本發明人等專心致力地檢討，結果發現藉由調整芯紗之特性，加工後的蓬鬆加工紗可展現舒適的彈性。作為展現此彈性的要件，雖然只要芯紗係伸長回復優異者，原理上即可展現，但是為了達成本發明之目的，較適宜為使芯紗與鞘紗的交錯點以形成毛圈之程度產生，從蓬鬆加工紗的疲勞預防之觀點來看其亦為重要的要件。於如此的觀點下，專心致力地檢討，結果，基於在後述之加工中加工紗的開纖性良好，形成所需的交錯點之觀點，本發明之芯紗所用的纖維較佳為並列型或偏心芯鞘型的複合纖維。

此處所言之並列型複合纖維，就是如圖4(4-1)中所例示，意指在對於纖維軸而言為垂直方向的纖維剖面中，具有下述形態的纖維：貼合有具有不同特性的A聚合物(圖4之7)與B聚合物(圖4之8)之形態。又，所謂的偏心芯鞘型複合纖維，就是如圖4(4-2)中所例示，意指在對於纖維軸而言為垂直方向的纖維剖面中，具有下述形態的纖維：在重心往左右之任一方配置有A聚合物(圖4(4-2)之7)並以被覆其之方式配置有B聚合物(圖4(4-2)之8)之形態。

此等纖維皆係按照A聚合物與B聚合物的收縮差與纖維直徑而展現捲縮者。按照此捲縮而展現本發明之彈性能力者。該複合纖維所展現的捲縮係大約微米級者，藉此可形成良好的固定點而使毛圈自立。於原紗階段中，係為較扁平的纖維形態，在加工後展現細小的捲縮係在蓬鬆加工紗的耐久性以及加工時的行進性等方面為較適宜，於此等複合纖維之中，較佳為高黏度聚對苯二甲酸乙二酯/低黏度聚對苯二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯/聚對苯二甲酸乙二酯之並列型及偏心芯鞘型的複合纖維。

又，本發明之蓬鬆紗中，活用所發現的原理，亦可成為以低應力具有高的伸長特性，且展現抗疲勞性，即高復原性之蓬鬆紗。此時，較佳為使用彈性紗作為芯紗。此處，作為芯紗所用的彈性紗，可舉出至少包含聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯共聚物及熱塑性聚胺甲酸酯作為主成分之纖維。特別地，以伸長狀態穿著時，為了穿著的舒適性，於盡量減少束縛感而得到柔軟的觸感之觀點中，較佳為熱塑性聚胺甲酸酯，或若考慮到操作性則較佳為由聚酯彈性體所構成之纖維。

此低應力下的伸長特性優異之特徵，可藉由在10%模數的應力進行評價。即，所謂的10%模數，就是表示對於纖維施加10%的應變時之剛性，意指此值愈低愈可自初期來柔軟地變形。因此，於本發明之蓬鬆紗中，作為柔軟地變形之指標，此10%模數較佳為小於1.5cN/dtex。

此處所言之10%模數，就是施加10%的伸長應變時之應力，於JIS L1013(1999年)所示的條件下求出蓬鬆紗的應力-應變曲線，藉由將施加10%的應變時之荷重除以芯紗的纖度而算出者，意指在每一水準針對5個樣品評價此操作，求出所得之結果的單純平均值，將小數點第2位予以四捨五入後之值。

此10%模數愈高，意指其蓬鬆紗愈難以柔軟地伸長變形，若該應力小於1.5cN/dtex，則其蓬鬆紗將可自變形初期來柔軟地變形。因此，當應用於衣服等時，可減輕在穿著感所造成的壓迫感或緊繃感之不舒服感，尤其若應用於感到緊繃感的手肘或膝蓋之部位，則變成非常舒適的穿著感。於此低應力下的伸長性之觀點中，伸長變形所需要的應力較適宜為低，更佳為小於1.0cN/dtex，尤佳為小於0.5cN/dtex。作為本發明中的10%模數，實質的下限為0.1cN/dtex。

從本發明之目的來看，例如當設計夾克等時，較適宜為按照部位來變更蓬鬆紗的特性。於習知技術的情況中，此特性變更係藉由提高填充量等而調整之程度，此時雖然可抑制尤其頸周圍、袖口及手肘周邊部之因材料伸長造成的壓力所被賦予的不舒服之壓迫感，但是無法兼顧為了提高保溫效果的填充性或服貼性。另一方面，關於本發明之蓬鬆紗，藉由適宜變更芯紗的特性，使其調整成為可能，且藉由後述之製造方法，可製造具有適合各部位的伸長性之蓬鬆紗，活用此可縫製舒適的製品。

又，為了使低應力下的伸長性明顯，較佳係荷重賦予時的纖維伸長比為1.1以上，纖維長度復原率為80~100%者。

此處所言之荷重賦予時纖維伸長比，係可對於以特定長度所採集的試料，施加指定的荷重而使伸長，自荷重賦予伸長前後的試料長度之變化來算出。即，在1m/周的絞紗(hank)採集5m的蓬鬆紗，勾掛吊起絞紗的一端，施加每試料纖度的初期荷重0.03cN/dtex，測定荷重賦予伸長前的原長(L0)。接著，去除初期荷重，施加每試料纖度的伸長荷重1.5cN/dtex，放置1分鐘後，測定荷重賦予伸長時的試料長度(L1)，藉由下述式求出荷重賦予時纖維伸長比。在每一水準針對5個樣品評價相同操作，求出所得之結果的單純平均值，將小數點第2位予以四捨五入後之值。

荷重賦予時伸長比=L1/L0

[L0：荷重賦予伸長前的原長(cm)，L1：荷重賦予伸長時的長度(cm)]。

於荷重賦予時伸長比之測定後，接著去除伸長荷重後，施加前述的初期荷重，測定荷重賦予伸長後的試料長(L2)，藉由下述式求出荷重賦予伸長後的纖維長度復原率。在每一水準針對5個樣品評價相同操作，求出所得之結果的單純平均值，將小數點第2位予以四捨五入後之值。

荷重賦予伸長後的纖維長度復原率(%)=(L1-L2)/(L1-L0)×100

[L0：荷重賦予伸長前的原長(cm)，L1：荷重賦予伸長時的長度(cm)，L2：荷重賦予伸長後的長度(cm)]。

該荷重賦予伸長比為1.1以上者，係意指加工紗高階地伸長，纖維長度復原率為80%以上者，係意指拉伸後的形狀回復性，即抗疲勞性優異。即，荷重賦予伸長比及纖維長度復原率愈高，意指其蓬鬆紗愈進行接近橡皮彈性變形的變形，意指適合於比較高階的伸長變形或重複伸長回復之用途。因此，例如，將具有如此範圍之特性的加工紗利用於衣料時，適用於手肘或膝蓋等重複施加伸長回復的部位，由於不會感受到因緊繃等所造成的壓力，同時變形係幾乎完全地回復，故亦不發生走樣等。再者，與具有彈性的外罩組合時，亦可做成服貼身體的衣料。此時，可確保因密著性所致的高階保溫性，同時由於衣料可配合個人的體格而柔軟地變形，各式各樣的人可以一個尺寸或縫製樣式舒適地穿著。

又，為了將本發明之蓬鬆紗應用於內衣或外衣等一般衣料用途或睡衣、傷病者用衣料或孕婦和產婦用衣料等盡量減少束縛感、訴求柔軟觸感的用途，荷重賦予伸長比較佳為1.5以上，更佳為2.0以上。又，作為即使收納成小體積後，也回復到原來的形態之形態回復性優異的材料使用時，荷重賦予後的纖維長度復原率更佳為90%以上，尤佳為95%以上。

於此等之伸長特性中，蓬鬆紗的鞘紗完全伸長之狀態係為上限，因此本發明中的荷重賦予伸長比之實質的上限為20.0。

本發明中使用的纖維較佳為中空剖面纖維。作為後述的製造方法之優點，此係尤其在大尺寸至小尺寸中可比較自由地控制鞘紗的較佳形態之毫米級之3次元捲縮尺寸之點，還有在毛圈的自立之觀點中較適宜。即，於本發明之蓬鬆紗中，由鞘紗所構成的毛圈自立者係主導蓬鬆性。鞘紗的自立係以與芯紗的交錯點作為起點，藉由鞘紗的剛性而能自立，但若考慮抗疲勞等，則鞘紗本身的重量亦較佳為輕量。因此，具體而言鞘紗的密度(每單位體積的重量)較適宜為更低，較適宜使用中空剖面的纖維。於此鞘紗的輕量性之觀點中，更佳為中空率20%以上的中空剖面纖維。此處所言之中空率，就是在切削中空剖面纖維後，用電子顯微鏡(SEM)，以能觀察纖維10條以上的倍率來2次元地拍攝其切削面。自所拍攝的影像中抽出隨意選出的10條纖維，使用影像處理軟體，測定纖維及中空部分的面積，作為面積比率求出。以上之值皆對於全部10處的各影像進行測定，將10個影像的平均值當作本發明的中空剖面纖維之中空率。又，為了簡易地評價此中空率，係以顯微鏡等觀察纖維側面，自其影像中測定圓剖面換算的纖維直徑。自該纖維直徑，換算成實心纖維的纖度(換算重量)，評價實測的纖度(實測重量)相對於其之比率，亦可計算出中空率。

於本發明目的之輕量‧保溫性的觀點中，此處所言之中空率，其蓬鬆紗較適宜為更具有空氣層，特佳為中空率30%以上。若為如此的範圍，則將加工紗捆束而保持時，意指可實際感受更良好的輕量性，且具有熱傳導率更低的空氣層，因此保溫性亦優異。本發明中的中空率之實質的上限為50%。

本發明之蓬鬆紗的鞘紗較佳為密度小於1.00g/cm³者。此處所言之鞘紗之密度，就是鞘紗每單位體積的重量，可依照JIS L 1013：2010之方法，使用密度梯度管進行測定。若鞘紗之密度為如此的範圍，則在使用作為衣料或寢具等的填充棉時，成為富有輕量性的製品，使用時的舒適性變高。從提高蓬鬆紗的輕量性之觀點來看，鞘紗之密度更佳為0.95g/cm³以下，尤佳為0.90g/cm³。

又，為了賦予輕量性與力學特性，成為具有反彈感之以往未有之蓬鬆紗，鞘紗中使用的纖維較佳為具有中空剖面的海島複合纖維。此處所言之海島複合纖維，就是具有由某聚合物所構成的島成分散布在由另一聚合物所構成的海成分中之剖面構造的複合纖維。作為具有此中空剖面的海島複合纖維之一例，可舉出如圖 5中所示，在纖維剖面中央具有中空部分(9)，在海成分內(11)中島成分散布(10)之甜甜圈型的海島複合纖維。

如前述，藉由纖維剖面中央的中空部含有空氣，不僅可得到輕量性，而且可藉由中空部所含有的空氣層發揮絕熱效果而藉此得到保溫性。再者，藉由中空部周圍的海島構造，對於蓬鬆紗的壓縮或彎曲等之衝擊，藉由在海成分中散布的島成分來分散衝擊，而一邊維持鞘紗的柔軟性一邊補強，以具有高中空率的纖維大幅改善成為課題的疲勞，成為富有反彈性的蓬鬆紗。

該海島複合纖維的島成分及海成分中使用的聚合物之組合，可自上述之聚合物群中適宜選擇而使用，但從推行蓬鬆紗的輕量化，且具有充分耐得住作為纖維製品使用的物性之觀點來看，島成分較佳為聚烯烴，海成分較佳為聚酯。聚烯烴由於密度低，藉由使用於島成分而使海島複合纖維富有輕量性。又，由於使海成分成為聚酯，可將海島複合纖維的強伸度等物性應用於纖維製品，由於成為海島複合纖維之基質的海成分具有結晶性，對於加工或使用中的劣化或疲勞，成為耐性高者。此時，使用該海島複合纖維作為纖維製品時，從賦予充分的特性之觀點來看，島/海的複合比率較佳為50/50~10/90。再者，從增加島成分的低密度聚烯烴比率，提高海島複合纖維的輕量性之觀點來看，島/海的複合比率較佳為50/50~20/80，尤佳為50/50~30/70。

本發明之蓬鬆紗可作為纖維捲取包裝或絲束、切斷纖維、棉花、纖維球、繩索、絨毛、編織、不織布等多樣的纖維構造體，成為各式各樣的纖維製品。此處所言之纖維製品係可使用於一般衣料，到運動衣料、衣料材料、地毯、沙發、窗簾等的室內裝飾製品、汽車椅座等的車輛內裝品、化妝品、化妝品面膜、抹布、健康用品等的生活用途或過濾器、有害物質去除製品等的環境‧產業材料用途。特別地，本發明之蓬鬆紗由於其蓬鬆性與抑制撚合等的效果，適合利用作為夾棉。此時，填充於外罩後，可為形成數條至數十條的紗束之方法或成為不織布等的片狀物。特別地當經片化時，對於外罩的填充為簡易，容易按照用途來調整填充量。因此，成為薄質的輕量‧保溫材料，再者亦沒有由外罩掉出的掛慮，不需要施予非必要的縫製，不拘束纖維製品的形態，複雜的設計等亦成為可能。

以下詳述本發明之蓬鬆紗之製造方法的一例。

本發明中所用的芯紗及鞘紗係可使用藉由熔融紡紗方法將熱塑性聚合物予以纖維化之合成纖維。

將本發明中使用的合成纖維予以紡紗時的紡紗溫度，係所用的聚合物顯示流動性之溫度。作為顯此流動性的溫度，雖然亦取決於分子量而不同，但以該聚合物之熔點為目標，可設定在熔點+60℃以下。若為此以下，則由於聚合物不在紡紗頭或紡紗組件內熱分解等，抑制分子量降低而較適宜。又，吐出量係在能安定地吐出之範圍，可舉出每吐出孔為0.1g/分鐘/孔~20.0g/分鐘/孔。此時，較佳為考慮能確保吐出的安定性之吐出孔的壓力損失。此處所言之壓力損失係以0.1MPa~40MPa為目標，根據聚合物的熔融黏度、吐出孔徑、吐出孔長之關係，由該範圍中來決定吐出量。

如此吐出的熔融聚合物係被冷卻固化，被給予油劑，藉由周速經規定的輥牽引而成為合成纖維。此處，該牽引速度係可根據吐出量及目的之纖維直徑來決定，但為了安定地製造，較佳為100~7000m/min之範圍。此合成纖維，從高配向而提高力學特性之觀點來看，一旦捲取後亦可進行延伸，也可暫時不捲取，而繼續地進行延伸。作為此延伸條件，例如可於由一對以上的輥所構成的延伸機中，藉由經設定在玻璃轉移溫度以上熔點以下溫度的第1輥與相當於結晶化溫度的第2輥之周速比，在纖維軸方向中不過度地延伸一般地由表示能熔融紡紗的合成纖維之聚合物所構成的纖維，且熱定型而捲取。又，當為不顯示玻璃轉移的聚合物時，進行複合纖維的動態黏彈性測定(tanδ)，將所得之tanδ的高溫側之尖峰溫度以上的溫度當作預備加熱溫度，而選擇即可。此處，從提高延伸倍率而提高力學物性之觀點來看，以多段施行此延伸步驟者亦為合適的手段。

關於本發明之合成纖維的剖面形狀，亦不需要特別的限定，藉由變更紡紗噴嘴中的吐出孔之形狀，可成為一般的圓剖面、三角剖面、Y型、八葉型、扁平型等或多樣型或中空型等不定形。又，亦不必要是單獨的聚合物，可為由2種類以上的聚合物所構成的複合纖維。惟，於展現本發明之重要要件的鞘紗之3次元捲縮之觀點中，在上述之中，使用中空剖面或貼合有2種類的聚合物之並列型複合纖維者為適當。即，於此等纖維中，特徵為在製紗及施予紗加工後，藉由施予熱處理，從剖面方向中的構造差來展現3次元捲縮者。因此，於後述的流體加工時，雖然為所謂的直線纖維，但在經過鞘紗的毛圈形成步驟後，藉由施予熱處理，而展現3次元捲縮。於蓬鬆加工時若纖維為直線，則在噴嘴等不發生紗堵塞等，紗條容易安定地前進。再者，於形成本發明之毛圈時，亦芯紗與鞘紗的迴轉變有效率地進行，於加工紗的纖維軸方向中，毛圈係非常均質地形成。以加工紗使用的聚合物之結晶化溫度為目標，將在外層形成有此毛圈的加工紗予以熱處理，而鞘紗展現3次元捲縮，成為本發明之蓬鬆紗

此鞘紗之3次元捲縮係在加工紗的圓周方向及剖面方向皆展現良好的蓬鬆性，較適宜為按照所要求的特性，適度地控制。從此熱處理後的捲縮展現之控制的觀點來看，本發明中使用的纖維更佳為中空剖面纖維。於中空剖面纖維之情況中，在纖維的中心具有熱傳導率低的空氣層。因此，例如自能形成中空剖面的紡紗噴嘴來吐出後，藉由以過剩的冷卻風等強制地冷卻單側，或在延伸時以加熱輥等過剩地熱處理單側，而在纖維的剖面方向中產生構造差。於中空剖面纖維之情況中，除了以單獨紡紗機能製紗，還有藉由前述的操作，可在大尺寸至小尺寸中比較自由地控制3次元捲縮之尺寸。因此，於適合本發明所用，藉由前述操作來控制捲縮之觀點中，更佳為中空率20%以上的中空剖面纖維，特佳為中空率30%以上的中空剖面纖維。

本發明之蓬鬆紗，其第1步驟為：藉由具有夾輥等的供給輥(圖6之19)，供應規定量的前述芯紗(圖6之20)及鞘紗(圖6之21)，藉由以能噴射壓縮空氣的吸引噴嘴(圖6之12)來吸引芯紗及鞘紗。

於此吸引噴嘴(圖6之12)中，自噴嘴所噴射的壓縮空氣之流量，只要是自供給輥***噴嘴的紗條具有所需最低限度的張力，在供給輥-噴嘴間及噴嘴內不引起擺紗等，能噴射安定地行進之流量即可。此壓縮空氣之流量係最適合量隨著所使用的吸引噴嘴之孔徑而變化，但作為能賦予紗張力，能圓滑地形成後述之毛圈的範圍，噴嘴內的氣流速度係目標為100m/s以上。此氣流速度的上限值之目標為700m/s以下，若為如此的範圍，則沒有因過剩地噴射之壓縮空氣而行進紗條發生擺紗等，可安定地在噴嘴內前進。

又，從預防此噴嘴內的擾亂、開纖之觀點來看，較佳成為壓縮空氣的噴射角度(圖7之22)相對於行進紗條而言為以小於60°噴射的推進噴射流，從以高的生產性均質地形成鞘紗的毛圈形成之點來看較適宜。當然藉由相對於行進紗條以90°單射流體的垂直噴射流之加工，亦並非不可能製造本發明之蓬鬆紗，但從抑制自垂直方向的噴射流之噴射而行進紗條之開纖及在噴嘴內的狹窄空間內單紗彼此的撚合之觀點來看，較佳為推進噴射流的加工。此推進噴射流的加工亦能抑制在垂直噴射流之情況中所容易形成的拱型小毛圈以短周期形成者。

於本發明之蓬鬆紗所需要的由鞘紗所構成的毛圈之形成中，較適宜為在吸引噴嘴內不施予擾亂或開纖。於在噴嘴內不使由數條至數十條的紗所構成的複絲開纖下前進之觀點中，壓縮空氣的噴射角度相對於行進紗條而言更佳為45°以下。再者，為了形成後述的噴嘴外之毛圈，噴嘴後立即的噴射氣流之安定性及推進力較適宜為高，於此觀點中，噴射角度相對於行進紗條而言特佳為20°以下。

接著，使經由吸引噴嘴所吸引的紗條在噴嘴外迴轉，形成鞘紗的毛圈之步驟係本發明的第2步驟。

導引至此吸引噴嘴的紗條係有以1進給(feed)進行之情況與以2進給進行之情況，但於製造本發明之蓬鬆紗中，較適宜為進行2進給的加工。此處所言之2進給，就是意指對於2條以上的紗，預先以供給輥等給予供給速度(量)差異，而供給至噴嘴之手法，藉由利用後述的氣流之迴轉力，而形成過剩供給側的紗(鞘紗)在外層形成毛圈之蓬鬆構造。活用此2進給時，藉由在噴嘴內賦予行進紗條擾亂、開纖及交絡的效果之交絡加工噴嘴或塔斯綸(Taslan)加工噴嘴，製造具有毛圈的加工紗者亦並非不可能。惟，於等加工噴嘴所加工的紗中，除了毛圈以短周期形成，還有其尺寸亦變小。因此，為了製造能滿足本發明目的之蓬鬆紗，發生必須周密地控制多數存在的參數，變非常地困難。又，於經多紡錘化時，由於在每紡錘有加工紗的蓬鬆性不同之可能性，從品質的安定性之觀點來看，亦適宜採用活用後述的噴嘴外之氣流控制的手法。關於此點，構想不給予噴嘴內的擾亂、開纖處理，在遠離噴嘴的位置使所供給的2條紗迴轉而能形成毛圈之觀念，從噴嘴所噴射出的氣流之控制的觀點來專心致力地檢討，結果在氣流速度與紗速度之比(氣流速度/紗速度)為100至3000時，發現鞘紗邊開纖邊迴轉之特異的現象。

此處所言之氣流速度，就是在吸引噴嘴的下游起伴隨行進紗條而噴射的氣流之速度，可藉由噴嘴的吐出徑與壓縮空氣之流量而控制。又，紗速度係可在流體加工噴嘴後，藉由牽引加工紗的輥之圓周速度等而控制。此行進紗條的迴轉力由於依賴於氣流與紗的速度比而增減，當使目的之蓬鬆紗的交錯點成為強固時，該速度比愈接近3000愈佳，欲緩慢交錯點時，相反地愈接100愈佳。此速度比例如亦可藉由使壓縮空氣的流量間歇地變化，或使牽引輥的速度變動，而使交錯點之程度變化。另一方面，將本發明之蓬鬆紗使用於填充棉等之重複地給予壓縮回復的變形之用途時，較佳為將氣流速度/紗速度設為200至2000。特別地，於製造以高頻率施加變形的夾克等衣料用之加工紗時，從賦予適度的拘束與柔軟性之觀點來看，特佳為將氣流速度/紗速度設為400至1500。

成為展現此迴轉力的基點之迴轉點(圖6之13)，係藉由使行進紗條脫離所伴隨的氣流而開始。具體而言，可藉由桿導件等來變更紗道，藉由行進紗條的前進方向中之牽引輥(圖6之15)，以規定的速度牽引行進紗條，而鞘紗在芯紗之周圍迴轉，形成毛圈。從利用引起此迴轉用的空間與自噴嘴所噴射出的氣流之擴散而得到鞘紗的振動所致的鬆開之觀點來看，行進紗條的迴轉點較適宜為在遠離噴嘴吐出口的位置。惟，適用於製造本發明之蓬鬆紗的噴嘴-迴轉點間之距離係隨著所噴出的氣流速度而變化，較佳為迴轉點(圖6之13)存在於噴出氣流行進1.0×10^-5秒至1.0×10^-3秒之間。為了與氣流之擴散平衡且以適度的周期形成芯紗與鞘紗之交錯點，噴嘴-迴轉點間之距離更佳為存在於噴出氣流行進2.0×10^-5秒至5.0×10^-4秒之間。

藉由調整此迴轉點，亦可控制本發明之蓬鬆紗的交錯點之周期。該交錯點係具有支持為本發明特徵的由鞘紗所構成的毛圈自立的作用，較適宜為以某程度的周期存在。基於此觀點，較佳為以使蓬鬆紗中的芯紗與鞘紗之交錯點成為1個/mm至30個/mm存在之方式，調整迴轉點。若為如此的範圍，則即使在展現鞘紗的3次元捲縮後，也具有適度間隔的毛圈存在而較適宜。若推行此觀點，則更佳為以該交錯點成為5個/mm至15個/mm存在之方式，調整迴轉點。

形成有由鞘紗所構成的毛圈之加工紗(圖6之14)，係為了展現形態固定或3次元捲縮，較佳為一旦捲取後或在蓬鬆加工後接著施予熱處理。圖6中例示在毛圈形成步驟後接著進行熱處理之加工步驟。

此熱處理(圖6之16)係藉由加熱器等來加熱加工紗而處理者，加工溫度係以使用的聚合物之結晶化溫度±30℃為其目標。若為此溫度範圍的處理，則由於處理溫度遠離聚合物之熔點，在鞘紗間或芯紗間沒有熔接而硬化的地方，沒有異物感，不損害發明之蓬鬆紗的良好觸感。此熱處理步驟所用的加熱器可採用一般的接觸式或非接觸式之加熱器，但於熱處理前的蓬鬆性或鞘紗的劣化抑制之觀點中，較適宜為採用非接觸式之加熱器。此處所言之非接觸式之加熱器，就是相當於槽型加熱器或管型加熱器等之空氣加熱式加熱器、藉由高溫蒸氣加熱的蒸汽加熱器、利用輻射加熱的鹵素加熱器或碳加熱器、微波加熱等。

於此處所言之加熱效率之觀點中，較佳為利用輻射加熱的加熱器。關於加熱時間，例如以結晶化進行而構成加工紗的纖維之纖維構造的固定、加工紗的形態固定及鞘紗的捲縮展現完成等的時間為目標，較適宜為按照所要求的特性來調整處理溫度及時間。熱處理步驟完成的加工紗係可通過輸送輥(圖6之17)來管制速度，以具備張力控制機能的捲繞機等來捲取(圖6之18)。關於此之捲繞形狀，並沒有特別的限定，可成為所謂的平筒捲繞或筒管捲繞。又，考慮對於最終的製品的加工，亦預先將複數條併紗，成為絲束或直接片化。

本發明之蓬鬆紗較佳為在熱處理步驟前後，均勻附著聚矽氧系油劑。此處附著的聚矽氧，係可藉由進行熱處理等而使其適度地交聯，在鞘紗及芯紗上形成聚矽氧的皮膜。此處所言之聚矽氧系油劑，就是相當於二甲基聚矽氧烷、氫甲基聚矽氧烷、胺基聚矽氧烷、環氧聚矽氧烷等，可單獨或混合此等而使用。又，從在蓬鬆紗上均勻地形成皮膜之觀點來看，於不損害聚矽氧附著目的之範圍內，可含有分散劑、黏度調整劑、交聯促進劑、抗氧化劑、防燃劑及抗靜電劑。此聚矽氧系油劑係可直接使用，也可作為水性乳液使用，但於油劑均勻附著之觀點中，較適宜為作為水性乳液使用。聚矽氧系油劑較適宜為利用油劑導件、上油輥或噴霧的散布，以質量比表示，對於蓬鬆紗附著0.1~5.0wt%而處理。然後較佳為以任意的溫度及時間乾燥，使其交聯反應。此聚矽氧系油劑係可分成複數次附著，亦較適宜為藉由將相同種類的聚矽氧或不同種類的聚矽氧分開地附著，而積層強固的聚矽氧皮膜。藉由前述的處理，在蓬鬆紗上形成聚矽氧的皮膜，可增加蓬鬆紗的滑動性、觸感，使本發明之效果更顯眼。

實施例

以下舉出實施例，具體地說明本發明之蓬鬆紗。

對於實施例及比較例，進行下述之評價。

A.纖度

測定纖維的100m之重量，以100倍算出纖度。重複此10次，將其單純平均值的小數點第2位四捨五入後之值當作其纖維的纖度。所謂的單紗纖度，就是將前述纖度除以構成其纖維的纖絲數而算出。此時，亦將小數點第2位四捨五入後之值當作單紗纖度。

B.纖維的力學特性(強度、彈性模數、10%模數)

對於纖維，使用ORIENTEC公司製拉伸試驗機Tensilon UCT-100型，於試料長度20cm、拉伸速度100%/min之條件下測定應力-應變曲線。讀取斷裂時的荷重，將其荷重除以初期纖度而算出強度。又，彈性模數係將應力-應變曲線之初期上升部分予以直線近似，自其斜率求出。10%模數係藉由讀取應變10%的荷重，除以初期纖度而算出。任一值皆在每一水準針對5個樣品評價此操作，求出所得之結果的單純平均值，強度、彈性模數係將小數點第1位予以四捨五入後之值，10%模數係將小數點第2位予以四捨五入後之值。

C.10%伸長時的纖維伸長回復率

對於纖維，使用ORIENTEC公司製拉伸試驗機Tensilon UCT-100型，於試料長度20cm、拉伸速度100%/min之條件下伸長10%伸長後，放置1分鐘，以相同速度使其回復到原來的試料長度之位置。重複10次的此操作，記錄此時的應力-應變曲線，求出10%伸長時的長度(S0)、應力成為0時的長度(S1)，藉由下述式求得伸長回復率。在每一水準針對5個樣品評價相同操作，求出所得之結果的單純平均值，將小數點第2位予以四捨五入後之值。

伸長回復率(%)=(S0-S1)/S0×100

[S0：10%伸長時的長度，S1：應力成為0時的長度]。

D.荷重賦予時的纖維伸長比、纖維長度復原率

在1m/周的絞紗(hank)採集5m的纖維，勾掛吊起絞紗的一端，將初期荷重0.03cN/dtex吊掛於絞紗，測定原長(L0)。接著，去除初期荷重，吊掛荷重1.5cN/dtex，放置1分鐘後，測定荷重賦予伸長時的試料長度(L1)，藉由下述式求出荷重賦予時的纖維伸長比。在每一水準針對5個樣品評價相同操作，求出所得之結果的單純平均值，將小數點第2位四捨五入後之值當作荷重賦予伸長比。

荷重賦予伸長比=L1/L0

又，於荷重賦予伸長比之測定後，接著去除伸長荷重後，與初期荷重相同地將0.03cN/dtex吊掛於絞紗，測定荷重賦予後的試料長度(L2)，藉由下述式求出纖維長度復原率，此時亦在每一水準針對5個樣品評價相同操作，求出所得之結果的單純平均值，將小數點第1位四捨五入後之值當作纖維長度復原率。

荷重賦予伸長後的纖維長度復原率(%)=(L1-L2)/(L1-L0)×100

E.密度

依據JIS L 1013：2010，使用密度梯度管來測定纖維的密度。試料在液中達到平衡位置而靜止後，自密度梯度管的刻度來讀取試料的沈降深度，到1mm 為止，比較其數值與修正曲線，求得密度。在每水準進行此2次，求出所得之結果的單純平均值，將小數點第3位四捨五入後之值當作密度。

F.毛圈評價(大小、個數、斷裂)

在加工紗上以不出現鬆弛的方式施加0.01cN/dtex的荷重，如圖2中所例示地以定長在一對的紗道導件上掛紗。用KEYENCE(股)公司製顯微鏡VHX-2000，以能觀察毛圈整體的倍率拍攝經掛紗的加工紗之側面。對於自此影像中隨意選出的10處，使用影像處理軟體(WINROOF)，評價與毛圈前端的紗表面之距離(圖2之5)。對於總計10個影像進行此作業，以毫米單位測定合計100處到小數點第1位為止。算出此等數值的平均值，將小數點第2位以下四捨五入後之值當作本發明中的毛圈大小(突出)。

對於相同的10個影像，計數每單位距離的毛圈前端及鞘紗的斷裂點，評價每1毫米的毛圈之個數及斷裂點。對於10個影像進行相同作業，將平均值的小數點以下四捨五入後之值評價作為毛圈個數。又，對於毛圈的斷裂點，將經計數的毛圈之斷裂點予以平均，將小數點第2位四捨五入而得到毛圈的斷裂點。此處斷裂點小於0.2個/mm的樣品係當作為本發明所言之毛圈連續存在者，評價為無斷裂(評價：A)，0.2個/mm以上者係評價為有斷裂(評價：C)。

G.捲縮形態評價(3次元捲縮、曲率半徑)

於自加工紗所隨意選出的10處中，各自採集10條以上的單紗，用KEYENCE(股)公司製顯微鏡VHX-2000，以能確認捲縮形態的倍率，觀察各自的單紗。於此影像中，當所觀察的單紗具有迴轉成螺旋狀的形態時，判斷為具有3次元捲縮構造(評價：A)，當為直線的形態時，判斷為無捲縮構造(評價：C)。又，自相同的影像，使用影像處理軟體(WINROOF)，評價在經捲縮的纖維之彎曲(圖3之6)中2處以上最多內接的真圓之半徑。以毫米單位測定如前述經隨意抽出的總計100條的單紗，到小數點第2位為止，將此之單純平均的小數點第2位四捨五入後之值當作本發明之3次元捲縮構造之曲率半徑。

H.纖維間靜摩擦係數

藉由勒德爾式摩擦係數試驗機，依照JIS L 1015(2010年)之方法測定。還有，此處的纖維間靜摩擦係數評價係藉由將加工紗平行地排列於圓筒而評價。

I.退繞性(緊縮現象的抑制效果)

將捲繞有500m以上的加工紗之滾筒安設在筒子架上，於滾筒的剖面方向中以30m/min速度退繞5分鐘，目視確認因緊縮現象所致的紗之跳動、卡住等，以下述的4等級進行評價。

S：看不到紗之跳動，可良好地退繞。

A：稍微看到紗之跳動，可無問題地退繞。

B：看到紗之跳動及稍微的卡住，但可退繞。

C：發生紗之跳動及卡住，無法退繞。

J.觸感

將捲繞有500m以上的加工紗之滾筒安設在筒子架上，於滾筒的剖面方向中使用檢布機，將紗退繞成為捲筒形態，形成10m的紗絞。固定紗絞的一處，作成手感評價用樣品。以下述的4等級評價手握此樣品時的觸感。

S：蓬鬆性及柔軟性優異，不感到異物感的優異手感。

A：具有蓬鬆性及柔軟性的良好手感。

B：具有蓬鬆性且不感到異物感的程度之良好手感。

C：無蓬鬆性，感到異物感的不良手感。

K.蓬鬆評價

將加工紗20g填充於內徑28.8cm、高度50.0cm的圓筒狀容器中，對於經填充的加工紗，測定自垂直方向上方施加0.15g/cm²的荷重時之加工紗所佔有的空間之高度H(cm)，由以下之式來算出蓬鬆性(inch³/20g)，將其值之小數點第1位四捨五入後的整數值當作該加工紗的蓬鬆性。

蓬鬆性(inch³/20g)=(14.4²π/2.54³)×H

還有，各加工紗的高度係自在圓筒狀容器底面對準0點的量尺，以mm單位讀取高度而測定。

[實施例1]

準備高黏度聚對苯二甲酸乙二酯(PET1：IV=0.8dl/g)作為A聚合物，準備低黏度聚對苯二甲酸乙二酯(PET2：IV=0.5dl/g)作為B聚合物，在295℃熔融後，進行計量，使其流入具備複合噴嘴的紡紗組件內，以成為如圖4(4-1)中例示的由A聚合物與B聚合物所構成的並列型複合剖面之方式吐出(複合比：A聚合物/B聚合物=50/50)。對於所吐出的紗條，以20m/min的流速噴吹20℃的冷卻風而使其冷卻固化後，在給予紡紗油劑後，以1500m/min的紡紗速度捲取未延伸紗。將所捲取的未延伸紗在經加熱至90℃與140℃的輥間以800m/min的延伸速度延伸3.0倍後的複合纖維(單紗纖度7.0dtex)當作芯紗。

接著，在290℃熔融聚對苯二甲酸乙二酯(PET3：IV=0.6dl/g)後，進行計量，使其流入紡紗組件內，自如圖8中例示的3個狹縫(寬度0.1mm，圖8之23)配置成同心圓狀的中空剖面用吐出孔，以成為中空率30%之方式吐出。對於所吐出的紗條，以30m/min的流速從單側噴吹20℃的冷卻風而使其冷卻固化後，給予紡紗油劑，以1500m/min的紡紗速度捲取未延伸紗。接著，將所捲取的未延伸紗在經加熱至90℃與140℃的輥間以800m/min的延伸速度延伸3.0倍後的中空纖維(單紗纖度6.5dtex)當作鞘紗。

對於芯紗與鞘紗，以圖6中例示的步驟，將芯紗與鞘紗以50m/min及1000m/min的供給輥速度供給至吸引噴嘴。於吸引噴嘴中以相對於行進紗條而言在20°氣流速度成為400m/s之方式噴射壓縮空氣，使芯紗與鞘紗在不交絡下與伴隨氣流一起從噴嘴噴出。自噴嘴所噴射出的紗條係與氣流一起行進1.0×10^-4秒，利用陶瓷導件來變更紗道，以50m/min的輥牽引形成有由鞘紗所構成的毛圈之加工紗。連續地通過輥而將該加工紗導引至管加熱器，以150℃的加熱空氣進行10秒的熱處理，而將蓬鬆紗的形態定型，同時使芯紗及鞘紗展現捲縮。該蓬鬆紗係藉由設置在管加熱器後的張力控制式捲取機，以52m/min捲繞在滾筒上。

於實施例1中，由鞘紗所構成的毛圈係平均自紗表面突出38.0mm，成為以22個/mm的個數形成有該毛圈的蓬鬆紗。此突出的毛圈係尺寸、周期的均一性優異者。又，加工紗的鞘紗具有曲率半徑5.7mm的毫米級之3次元捲縮構造，在鞘紗的毛圈中看不到斷裂地方，為形成連續的毛圈者。(斷裂地方：0.0個)接著，在加工紗上以噴霧來均勻散布聚矽氧系油劑，而使最終的聚矽氧烷附著量相對於蓬鬆紗而言成為1wt%，該聚矽氧系油劑係以8wt%的濃度含有聚矽氧烷，在165℃之溫度熱處理20分鐘，採集本發明之蓬鬆紗。

於該蓬鬆紗中，形成連續的毛圈之鞘紗係具有3次元捲縮構造，纖維間靜摩擦係數為0.1，加工紗的退繞性沒有問題，不發生卡住等，可順利地自經捲取的滾筒來退繞(退繞性：S)。又，表示剛性的彈性模數為73cN/dtex，伸長回復率為83%而具有舒適的彈性(手感：S)。表1中顯示結果。

[實施例2]

除了以實施例1之芯紗中所利用的聚合物之組合，將藉由調整吐出量而單紗纖度成為3.0dtex的PET1/PET2並列複合纖維當作芯紗以外，全部依照實施例1實施。

於實施例2中，藉由減少芯紗的單紗纖度，而毛圈的個數若干地增加，與伸長變形時容易變形的實施例1比較下，為柔軟的手感者。表1中顯示結果。

[實施例3、4]

除了將A聚合物變更為聚對苯二甲酸丁二酯(PBT：IV=1.2dl/g)，將紡紗溫度設為290℃，使用實施例1所使用的複合噴嘴進行製紗，將所採集的PBT/PET2並列複合纖維當作芯紗以外，全部依照實施例1實施(實施例3)。又，與實施例3相同的聚合物組合，將藉由調整吐出量而單紗纖度成為3.0dtex的PBT/PET2並列複合纖維當作芯紗，採集蓬鬆紗(實施例4)。

於實施例3及實施例4中，芯紗係以原紗階段展現比較微細的捲縮者，於蓬鬆加工紗中，毛圈個數減少者。又，與實施例1比較下，彈性模數低，為非常地柔軟且以低應力進行伸長變形者。還有，伸長回復率大幅升高，即使比較高階地變形時也不疲勞，為適合於利用在活動範圍大的部位之材料。表1中顯示結果。

[比較例1]

將實施例1之鞘紗所用的聚對苯二甲酸乙二酯(PET3：IV=0.6dl/g)在290℃熔融後，進行計量，使其流入紡紗組件內，自如圖8中例示的3個狹縫(寬度0.1mm，圖8之23)配置成同心圓狀的中空剖面用吐出孔，以成為中空率30%之方式吐出。將比實施例1增加(100m/min)的20℃之冷卻風，自單側噴吹紗條而使其冷卻固化後，給予紡紗油劑，以1500m/min的紡紗速度捲取未延伸紗。接著，除了將所捲取的未延伸紗在經加熱至90℃與140℃的輥間以800m/min的延伸速度延伸3.0倍後的中空纖維(單紗纖度6.5dtex)當作芯紗及鞘紗以外，全部依照實施例1實施。

於比較例1中，與實施例1之形態特性大致一致，但毛圈的大小為小，毛圈個數降低。雖然在退繞性及手感等亦比較優異，但是彈性模數高，伸長回復率降低。表2中顯示結果。

[比較例2]

除了使用壓縮空氣的噴射角度經變更為90°的噴嘴，不設置陶瓷導件所致的迴轉點以外，全部依照比較例1實施。惟，於比較例2中，在與比較例1同樣的壓縮空氣流量時，由於芯紗與鞘紗的撚合為過剩，發生噴嘴堵塞，使氣流速度降低到比較例1的一半之200m/s，進行加工紗的採集，評價特性。

於比較例2之加工紗中，在熱處理前的時間點，由於鞘紗的毛圈尺寸係比實施例1或比較例1小，以非常短周期形成者，故藉由熱處理將鞘紗予以捲縮加工時，雖然在紗中形成毛圈，但是缺乏蓬鬆性。若確認由鞘紗所構成的毛圈之詳細，則在毛圈尺寸看到不均，在熱處理前看不到的斷裂點係被比較多地看見(有斷裂：0.5個)。表2中顯示結果。

[比較例3]

使用比較例2之加工紗，藉由一對的橡皮盤擦過該加工紗而進行解撚處理。的確雖然外觀的蓬鬆性升高，但與比較例2比較下毛圈的斷裂係更增加，促進鞘紗彼此的撚合，在壓縮時感到異物感。又，與比較例2相比，亦在退繞時紗的卡住多，退繞性也降低。表2中顯示結果。

[實施例5]

除了將A聚合物變更為聚對苯二甲酸丙二酯(3GT：IV=1.2dl/g)，將紡紗溫度設為280℃，使用實施例1所使用的複合噴嘴進行製紗，將所採集的3GT/PET2並列複合纖維當作芯紗以外，全部依照實施例2實施(單紗纖度：3.0dtex)。

於實施例5中，毛圈個數係比實施例1降低，由於加工時芯紗的捲縮變大，伸長回復率降低，但充分確保彈性，彈性模數降低而具有柔軟的手感。表3中顯示結果。

[實施例6、7]

除了將供給速度變更為芯紗50m/min、鞘紗500m/min(實施例6)、芯紗20m/min、鞘紗1000m/min(實施例7)以外，全部依照實施例1實施。

於使供給速度比減少的實施例6中，毛圈尺寸係比實施例1若干地小，但本發明之特徵的彈性為同等，手感良好。

於使供給速度比增加的實施例7中，雖然毛圈的尺寸為60.1mm，比實施例1大，但毛圈的鬆弛係幾乎沒有。關於手感，雖然為具有柔軟性之具有優異蓬鬆性者，但由於是鞘紗的切斷或鬆弛亦經抑制的構造，退繞性也良好。表3中顯示結果。

[實施例8]

除了將氣流速度變更500m/s以外，全部依照實施例7實施。

於實施例8中藉由提高氣流速度，而噴嘴-牽引輥間的張力降低，若干地擾亂加工紗的行進，但可無問題地採集加工紗。於加工紗中，毛圈的鬆弛係罕見，退繞性無問題，可採集具有本發明之特徵的彈性之蓬鬆紗。表3中顯示結果。

[實施例9、10]

除了關於芯紗所利用的複合纖維，將A聚合物與B聚合物之比率變更60/40(實施例9)及30/70(實施例10)以外，全部依照實施例2實施。

實施例9係在芯紗的捲縮形態沒有大的差異，由於不大幅影響加工紗的毛圈之形態等，具有與實施例2幾乎同等的特性。

於實施例10中，由於芯紗的捲縮形態變小，毛圈個數降低，伸長回復率比實施例2增加。表4中顯示結果。

[實施例11、12]

除了使用圖4(4-2)中例示的形成偏心芯鞘複合剖面的複合噴嘴，將所得之PET1/PET2(實施例11)及PBT/PET2(實施例12)的偏心芯鞘複合纖維用於芯紗，將迴轉點設為0.0006以外，全部依照實施例2實施。

於實施例11中，毛圈個數係比實施例2若干地降低。另一方面，於實施例12中，毛圈個數係比實施例4增加，由於鞘紗與芯紗的拘束提高，彈性升高。表4中顯示結果。

[比較例4]

除了將比較例2所用的中空剖面PET纖維當作芯紗，將實施例5所用的3GT/PET2並列複合纖維當作鞘紗以外，全部依照比較例2實施。

於比較例4之樣品中，在熱處理後鞘紗展現3次元捲縮形態，但形成毛圈的纖維之曲率半徑為數十微米之非常微細者，且到處看見鞘紗的斷裂(有斷裂：0.4個)。又，由於展現此捲縮形態，鞘紗的毛圈係比熱處理前大幅縮小，自紗表面起超過0.6mm者少。因此，雖然加工紗的觸感為似橡皮的獨特者，但不具有本發明目的之蓬鬆性與柔軟性。又，由於微米級的微細捲縮、鞘紗的斷裂且在毛圈的突出有不均，纖維間靜摩擦係數比較高(0.4)，滾筒的退繞性難以說是良好。表4中顯示結果。

[實施例13]

以提高加工紗的彈性及柔軟性為目的，將實施例5之A聚合物所用的3GT在275℃熔融後，進行計量，使其流入紡紗組件內，自如圖8中例示的3個狹縫(寬度0.1mm，圖8之23)配置成同心圓狀的中空剖面用吐出孔，以成為中空率10%之方式吐出。對於所吐出的紗條，以20m/min的流速噴吹20℃的冷卻風而使其冷卻固化後，在給予紡紗油劑後，以1500m/min的紡紗速度捲取未延伸紗。除了將所捲取的未延伸紗在經加熱至70℃與130℃的輥間以800m/min的延伸速度延伸2.8後的纖維(單紗纖度7.0dtex)當作芯紗以外，全部依照實施例1實施。

於實施例13中，由鞘紗所構成的毛圈係平均自紗表面突出38.0mm，成為以22個/mm的個數形成有該毛圈的蓬鬆紗。此突出的毛圈係尺寸、周期的均一性優異者。又，加工紗的鞘紗具有曲率半徑5.7mm的毫米級之3次元捲縮構造，在鞘紗的毛圈中看不到斷裂地方，為形成連續的毛圈者。(斷裂地方：0.0個)

於該蓬鬆紗中，形成連續的毛圈之鞘紗係具有3次元捲縮構造，纖維間靜摩擦係數為0.1，加工紗的退繞性沒有問題，不發生卡住等，可順利地自經捲取的滾筒來退繞(退繞性：S)。又，尤其表示伸縮時的阻力之10%模數為1.2cN/dtex之低，再者，荷重賦予後的纖維復原率為100%而抗疲勞性優異，具有以低應力良好地伸展之具備柔軟手感之彈性(手感：S)。表5中顯示結果。

[實施例14]

以從實施例13進一步提高彈性與抗疲勞性為目的，將聚合物變更為PBT系彈性體(東麗-杜邦製「Hytrel」)，將紡紗溫度設為260℃而採集芯紗以外，全部依照實施例13實施。

實施例14係將芯紗的聚合物種類變更為柔軟性優異的PBT系彈性體，於蓬鬆紗中，10%模數亦比實施例13大幅地降低，兼具優異的彈性與柔軟性。又，纖維長度復原率亦大地升高，即使給予高應力而使其變形時，也幾乎不疲勞，使用於衣料時，可知為適合於重複施加變形壓縮的部位或伸長變形大的部位之材料。表5中顯示結果。

[實施例15]

將作為島成分的聚丙烯(PP：MFR=9g/10分鐘)在265℃熔融，將作為海成分的實施例1所用之PET3(0.65dl/g)在300℃熔融後，進行計量，使其流入紡紗組件內，紡紗區溫度為280℃，將在纖維剖面的中央具有中空部且在其周圍具有甜甜圈狀的海島構造之如圖5中例示的中空海島複合紗予以熔融紡紗。併入紡紗組件的紡紗噴嘴係使用日本特開2011-174215號公報中記載之由計量板及分配板所構成的複合噴嘴，作為分配板，使用在板中央部設有未穿設分配孔的圓形空間，在其周圍排列圓環狀的海成分聚合物之分配孔，更且在外周對於島成分聚合物的分配孔1孔，以6孔圍入海成分聚合物的分配孔之配置者。以島/海=30/70的複合比率所吐出的複合聚合物流係以100m/min的流速從單側噴吹20℃的冷卻風而使其冷卻固化後，給予油劑，以1200m/min的紡紗速度捲取未延伸紗後，於經加熱至90℃與130℃的輥間以600m/min的延伸速度延伸2.9倍，形成纖度78dtex、纖絲數12、每1纖絲的島數為32島、中空率30%、密度0.87g/cm³之延伸紗。還有，該中空海島複合紗由於以高速吹冷卻風，在纖維之左右為非對稱的冷卻，在熱處理後展現平緩的捲縮。

以圖6中所例示的步驟，將所得之中空海島複合紗，對於2個供給輥分別供給各1條的中空海島複合紗，將其中一個供給輥設為速度50m/min，將另一個設為速度1000m/min，以吸引噴嘴進行吸引。於吸引噴嘴中，對於行進紗條，在20°以氣流速度成為400m/s之方式，噴射壓縮空氣，使芯紗與鞘紗在不交絡下與伴隨氣流一起從噴嘴噴出。自噴嘴所噴射出的紗條係與氣流一起行進1.0×10^-4秒，利用陶瓷導件來變更紗道，成為形成有由鞘紗所構成的毛圈之加工紗，用牽引輥以50m/min牽引。

接著，通過輥而將該加工紗導引至管加熱器，以150℃的加熱空氣進行10秒的熱處理，而將蓬鬆紗的形態定型，同時使鞘紗展現3次元捲縮。該蓬鬆紗係藉由設置在管加熱器後的張力控制式捲取機，以52m/min捲繞在滾筒上。再者，在所採集的蓬鬆紗上以噴霧來均勻散布聚矽氧系油劑，而使最終的聚矽氧烷附著量相對於蓬鬆紗而言成為1wt%，該聚矽氧系油劑係以 8wt%的濃度含有聚矽氧烷，在165℃之溫度熱處理20分鐘，採集加工紗。

實施例15所採集的蓬鬆紗係由鞘紗所構成的毛圈平均自紗表面突出21.0mm之構造，該毛圈係以22個/mm之個數形成者。此突出的毛圈係尺寸、周期的均一性優異者。

芯紗及鞘紗具有曲率半徑4.5mm的毫米級之3次元捲縮構造，在鞘紗的毛圈看不到斷裂地方，為形成連續的毛圈者。(斷裂箇所：0.0個)

於該蓬鬆紗中，形成連續的毛圈之鞘紗係具有3次元捲縮構造，纖維間靜摩擦係數為0.1，自經捲取的滾筒之退繞係非常順利，退繞性優異(退繞性：S)。又，具有來自本發明的特異構造之蓬鬆性，具有柔軟性亦優異的手感(手感：S)。於實施例15中，雖然彈性係比實施例1降低，但於蓬鬆評價中，發揮645inch³/20g之非常優異的性能。表5中顯示結果。

[實施例16、17]

除了將鞘紗中使用的中空海島複合紗之島/海的複合比率及延伸紗的密度變更為島/海=20/80及密度0.90g/cm³(實施例16)、島/海=10/90及密度0.93g/cm³(實施例17)以外，依照實施例15實施。

實施例16所採集的蓬鬆紗係在鞘紗的毛圈看不到斷裂地方，為形成連續的毛圈者。鞘紗具有3次元捲縮構造，自經捲取的滾筒之退繞性優異(退繞性：S)，具有柔軟性優異的手感(手感：S)。又，於蓬鬆評價中，發揮606inch³/20g之優異蓬鬆。

實施例17所採集的蓬鬆紗係在鞘紗的毛圈看不到斷裂地方，為形成連續的毛圈者。鞘紗具有3次元捲縮構造，自經捲取的滾筒之退繞性優異(退繞性：S)，具有柔軟性優異的手感(手感：S)。又，於蓬鬆評價中，發揮581inch³/20g之良好蓬鬆。表5中顯示結果。

[實施例18、19]

除了於芯紗中使用實施例12所用之PBT/PET2的偏心芯鞘複合纖維，將供給速度變更為芯紗50m/min、鞘紗500m/min(實施例18)、芯紗20m/min、鞘紗1000m/min(實施例19)以外，全部依照實施例12實施。

於使供給速度比減少的實施例18中，毛圈尺寸係比實施例12若干地小，但具有本發明之特徵的良好彈性，展現優異的手感。

於使供給速度比增加的實施例19中，雖然毛圈的尺寸為38.0mm而比實施例12大，但是毛圈的鬆弛係幾乎沒有。關於手感，雖然為具有柔軟性之具有優異蓬鬆性者，但由於是鞘紗的切斷、鬆弛亦經抑制之構造，退繞性也良好。表6中顯示結果。

[實施例20、21]

除了於芯紗中使用實施例12所用之PBT/PET2的偏心芯鞘複合纖維，於鞘紗中使用實施例15所用之PP/PET3中空海島複合紗以外，全部依照實施例15實施(實施例20)。又，作為變更供給速度比之情況，亦採集芯紗20m/min、鞘紗1000m/min之情況的加工紗(實施例21)。

於實施例20中，形成一邊為低密度，一邊具有來自PET成分的反彈性之毛圈，與實施例15同樣地發揮非常優異的蓬鬆性，同時具有展現從配置於芯紗的偏心芯鞘複合紗而來的良好彈性之以往未有的特性。

於實施例21中藉由進一步提高鞘/芯比，更藉由鞘紗擴大毛圈，而蓬鬆性比實施例20進一步提高。於實施例21中雖然毛圈擴大，但在加工紗的纖維軸方向中均質性優異，看不到毛圈的鬆弛等。又，藉由在具有捲縮所造成的彈性之芯紗上捲繞具有大捲縮的海島中空纖維，而使毛圈自立，亦具有PET成分的效果，具有舒適的反彈性。表6中顯示結果。

[實施例22]

除了於芯紗中使用實施例14所用的PBT系彈性體(「Hytrel」)所造成的高彈性絲以外，全部依照實施例20實施。

於實施例22的加工紗中，藉由於芯紗中使用以低應力伸長變形的彈性絲，而展現優異的彈性，即使比較高階地變形，也纖維長度不變化，復原性亦優異。又，與實施例20同樣地於鞘紗中採用海島中空紗，蓬鬆性亦優異。

Claims

一種蓬鬆紗，其係包含形成不斷裂而連續的毛圈之鞘紗與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗的蓬鬆紗，其中自紗表層突出3.0mm以上的毛圈之數量為1個/mm至30個/mm，彈性模數為80cN/dtex以下，10%伸長回復時的伸長回復率為50%以上。
如請求項1之蓬鬆紗，其中構成纖維的單紗纖度為3.0dtex以上，芯紗與鞘紗的單紗纖度比(鞘/芯)為0.5至2.5之範圍。
如請求項1或2之蓬鬆紗，其中芯紗係並列型或偏心芯鞘型的複合纖維，構成鞘紗的纖維係曲率半徑2.0mm至30.0mm之3次元捲縮構造紗。
如請求項1或2之蓬鬆紗，其中於包含形成毛圈之鞘紗與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗的蓬鬆紗中，鞘紗係在實質地不斷裂下形成連續的毛圈，且為密度小於1.00g/cm³的複合纖維。
如請求項4之蓬鬆紗，其中鞘紗具有3次元捲縮構造。
如請求項4之蓬鬆紗，其中鞘紗係中空率20%以上之具有中空剖面的海島複合纖維。
如請求項6之蓬鬆紗，其中海島複合纖維的島成分係以聚烯烴所構成，海成分係以聚酯所構成。
如請求項1或2之蓬鬆紗，其中於包含形成毛圈之具有3次元捲縮構造之鞘紗與藉由與該鞘紗交錯而實質地固定鞘紗之芯紗的蓬鬆紗中，10%模數小於1.5cN/dtex，荷重賦予時的纖維伸長比為1.1以上，荷重賦予伸長後的纖維長度復原率為80~100%。
如請求項8之蓬鬆紗，其中荷重賦予時的纖維伸長比為1.5以上，荷重賦予伸長後的纖維長度復原率為90~100%。
如請求項1或2之蓬鬆紗，其纖維間靜摩擦係數為0.3以下。
如請求項1或2之蓬鬆紗，其中芯紗與鞘紗皆包含中空率20%以上的中空剖面纖維。
一種纖維製品，其係在至少一部分中包含如請求項1至11中任一項之蓬鬆紗。