專利名稱：具有改進的粘滑性的合成纖維及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有耐久性且具有改進的粘滑性(sliminess)的合成纖維。更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有改進的粘滑性的合成纖維，其中乳化劑對該合成纖維的附著降低至少量，并還涉及該合成纖維的制造方法。
背景技術：
近年來，外觀和質地接近于天然毛皮的絨頭制品已由合成纖維制成，但是與天然獸毛相比，合成纖維通常在質地(texture)方面的所謂的粘滑感(柔軟且光滑的質地)是不足的。為了克服這個缺點，迄今為止嘗試了各種方法。
迄今為止，為了通過平滑化合成纖維的表面而將其質地改進成獸毛狀，熟知的是使用有機聚硅氧烷之類的硅氧烷作為處理劑。例如，特公昭48-17514號公報中，公開了氨基改性的聚硅氧烷和聚環(huán)氧化物的組合、環(huán)氧基改性的聚硅氧烷和胺化合物的組合、以及環(huán)氧基改性的聚硅氧烷和氨基改性的聚硅氧烷的組合等的處理。另外，之后，基于上述方法的改進方法和處理劑是公開在特公昭51-37996號公報、特公昭53-19715號公報、特公昭53-19716號公報等中。
然而，即使通過上述的已有方法，也不能得到足夠的獸毛狀質地。據認為這是因為即使試圖進一步降低纖維之間的靜摩擦系數(下文中簡記之為μs[F/F])，其仍然為0.20。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有改進粘滑性的合成纖維，其克服了粘滑感的不足并進一步降低了μs[F/F]。

發(fā)明內容
本發(fā)明者為了實現(xiàn)上述目的進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)附著在纖維上的乳化劑大大地影響了μs[F/F]。也就是說，他們發(fā)現(xiàn)，乳化劑的附著量的降低導致μs[F/F]的降低和粘滑性的改進，且由此達到了本發(fā)明。也就是說，本發(fā)明的合成纖維是附著了柔軟處理劑的合成纖維，其中相對于附著在合成纖維的柔軟處理劑中的柔軟處理化合物100重量份而言乳化劑的附著量為8重量份。
為了實現(xiàn)粘滑性，優(yōu)選的是，上述柔軟處理劑是有機聚硅氧烷的乳液且柔軟處理化合物是有機聚硅氧烷。此外，有機聚硅氧烷的附著量相對于合成纖維100重量份優(yōu)選是0.1-5重量份。
另一方面，本發(fā)明的合成纖維的制造方法是包括將柔軟處理劑附著至合成纖維上，以使得基于附著至合成纖維的柔軟處理劑中的柔軟處理化合物100重量份而言乳化劑的附著量為8重量份以下的合成纖維的制造法。
優(yōu)選地，上述柔軟處理劑是有機聚硅氧烷的乳液且柔軟處理化合物是有機聚硅氧烷。
在進一步優(yōu)選的實施方案中，合成纖維是浸漬在含有柔軟處理劑的水溶液中并在40～100℃下處理5～30分鐘，且由此乳化劑的附著量可被控制至相對于附著至合成纖維的柔軟處理劑中的柔軟處理化合物100重量份而言為8重量份。
本發(fā)明的柔軟處理劑是指含有柔軟處理化合物的乳液，具體地說，可例舉出是有機聚硅氧烷的乳液、酰胺衍生物的乳液等。其中，就粘滑性的改進而言有機聚硅氧烷的乳液是優(yōu)選的。
作為所述有機聚硅氧烷乳液中的有機聚硅氧烷，可以使用選自于二甲基聚硅氧烷、氨基改性的聚硅氧烷、環(huán)氧基改性的聚硅氧烷和羧基改性的聚硅氧烷之中的至少一種。但是，從粘滑性考慮，氨基改性的聚硅氧烷是更優(yōu)的。
作為本發(fā)明的乳化劑，從乳液的液體穩(wěn)定性方面考慮，一般使用非離子性表面活性劑，其具體例子包括聚氧化乙烯烷基醚例如聚氧化乙烯十二烷基醚和聚氧化乙烯十三烷基醚。
因為乳化劑在乳液穩(wěn)定性方面是重要的，所以在大多數情況下它是混合在柔軟處理劑中，且迄今為止幾乎沒有研討過乳化劑對纖維的影響。本發(fā)明者為了改進粘滑性，通過對柔軟處理劑的附著量和附著方法的研討，結果意外地發(fā)現(xiàn)，乳化劑是控制粘滑性的重要因素。
也就是說，乳化劑對合成纖維的附著量是相對于附著的柔軟處理劑中的柔軟處理化合物100重量份而言乳化劑是8重量份以下，更優(yōu)選是6重量份以下。上述乳化劑不僅是指在柔軟處理劑中含有的乳化劑，也指附著至纖維上的其它乳化劑。
在優(yōu)選作為柔軟處理劑的有機聚硅氧烷的乳液的情況下，相對于合成纖維100重量份而言有機聚硅氧烷的量從粘滑性方面看優(yōu)選是0.1～5重量份，更優(yōu)選是0.2～3.0重量份。在這種情況下，乳化劑的附著量基于有機聚硅氧烷的附著量是100重量份而言優(yōu)選是8重量份以下。
在本發(fā)明中，為了將乳化劑的附著量基于附著至合成纖維的柔軟處理劑中的柔軟化合物的附著量100重量份而言控制在8重量份以下，可例舉下列方法。例如，在有機聚硅氧烷的情況下，合成纖維的制造階段中使用有機聚硅氧烷乳液作為附著的紡絲油劑，并預先降低該乳液中的乳化劑含量，可將最終附著在合成纖維上的乳化劑的量調整至目的量。
再者，可使用另一種方法，即通過將合成纖維的切段纖維浸漬在例如有機聚硅氧烷的水溶液中并通過在40～100℃的溫度下處理該水溶液10分鐘而將油化劑附著至合成纖維上的方法。
在后一方法中，推定隨著溫度的升高，有機聚硅氧烷乳液被破壞有機聚硅氧烷主要附著至纖維上，乳化劑的大部分是殘留在水溶液中，結果，可降低附著至合成纖維上的乳化劑的量。
另外，在上述所有的情況下，當有機聚硅氧烷被使用時，優(yōu)選使用乳化劑在水中乳化的乳液。而且，當在合成纖維的制造步驟中附著時，優(yōu)選使用相對于有機聚硅氧烷100重量份含有8重量份以下的乳化劑的乳液水溶液。
在合成纖維的制造階段中附著的情況下，在濕法紡絲法中，可以在干燥前的濕潤狀態(tài)的纖維上附著，或可以在卷縮賦予之前附著，對其它的干法或熔融紡絲法，是不特別限制的。
另一方面，對切段纖維的附著方法，優(yōu)選是分批式處理的方法，且可例如使用Overmayer染色機等的方法。
下面將說明使用有機聚硅氧烷乳液作為使用Overmayer染色機、柔軟處理劑附著法的例子的情況。首先，將待處理的切段纖維投入至Overmayer染色機中，和在該機器裝滿水之后，可溶解投入有機聚硅氧烷乳液或者可將有機聚硅氧烷乳液的水溶液可直接投入至染色機中。在這種情況下，根據所需的附著量，可任意地選擇有機聚硅氧烷乳液的濃度。
其次，優(yōu)選以任意速度升溫至40～100℃并處理約10分鐘。而且，前述的處理也可在以普通的方式用染料對纖維染色之后，一旦去除染色溶液之后，就用新制成的柔軟處理劑的水溶液進行。
在上述處理中使用的有機聚硅氧烷乳液中的乳液與有機聚硅氧烷的比率是相對于有機聚硅氧烷100重量份乳化劑優(yōu)選為30重量份以下。原因是乳液破壞提前，使處理更容易。
乳化劑對粘滑性產生影響的原因是不清楚的，但是因為用作乳化劑的一些聚氧化乙烯烷基醚等具有對纖維給予粗燥感的效果，所有推定它們可以降低粘滑性。
作為本發(fā)明的對象的合成纖維是不特別限定的，但是優(yōu)選使用當制成圍巾或長毛絨等制品時具有極佳獸毛狀質地的纖維。其中，優(yōu)選是丙烯酸纖維、丙烯酸型纖維和聚酯纖維。
從獸毛狀質地方面看，合成纖維的纖度優(yōu)選是0.5-40分特(以下稱之為dtex)，更優(yōu)選是2～30分特。
另外，在本發(fā)明中，可以使用那些通常在合成纖維中使用的一般添加劑例如消光劑、白度改進劑、紫外線吸收劑、有機或無機顏料、染料等。然而，為了提高獸毛狀質地，纖維的表面粗糙度優(yōu)選不是太大。而且，纖維的斷面形狀并不特別限定，但優(yōu)選是不增大表面粗糙度的斷面形狀。
具體實施例方式
以下將參照實施例更詳細地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這些實施例。另外，在描述實施例之前，將說明各種分析、評價法。(有機聚硅氧烷的附著量的定量測定)有機聚硅氧烷的附著量是通過熒光X-射線分析法定量測定硅元素的量并基于校準線算出附著量。具體地說，采用理學(Rigaku)制的R1×3100的熒光X射線分析機，在Rh管球(50mA-50kV)、測定面積30mmφ、分析PET晶體、2θ角106～112的條件下測定，使用含量已知的試樣作成校準線。然后，將2克試樣在常溫下加壓下進行加壓成形，按照下述式通過校準線算出附著量。
有機聚硅氧烷的附著量＝0.000135×(Si檢測數-230)
有機聚硅氧烷的附著量是通過熒光X-射線分析法定量測定硅元素的量和基于校準線算出附著量。(乳化劑的附著量)乳化劑的附著量是在合成纖維浸漬在純水中、用超聲波洗凈機處理45分鐘之后，且然后放置4小時而使得靜置以抽出乳化劑(按照JISK0101-1991 23.2非離子表面活性劑23.1.1四硫代氰酸鈷(2價)酸吸光光度法)進行測定。具體地說，將作為試樣的纖維浸漬在蒸餾水中，在Branson制B2200的超聲波洗凈機中處理45分鐘，之后放置4小時。然后，將試樣纖維取出，且殘留的液體是在由島津制作所制UV-1600上采用上述的酸吸光光度法(定量模式322nm、多點校準線法、光路長10毫米的方形池、吸光度＜1.0Abs的范圍)進行定量測定。(獸毛狀質地的評價)采用作為試樣的合成纖維制成絨頭織物的基重為650g/m2的絨頭長度為13毫米的長毛絨。然后，通過感官評價對絨頭表面的質地進行評價(粘滑性評價)。評價標準如下。
與獸毛極類似和非常粘滑的。
與獸毛很類似和很粘滑的。
與獸毛類似但粘滑性稍差。
粘滑性差。(纖維間摩擦系數(μs[F/F]))根據Roeder法(纖維摩擦系數測定機)測定摩擦系數。
具體地說，通過葵精機研究所制Roeder法纖維摩擦系數測定機，將試樣纖維并排地固定在圓筒上且然后在一根試樣纖維的兩端上掛附100毫克砝碼、懸掛在圓筒上。之后，將一個砝碼抬起且測定纖維開始滑動時的力。
對每個試樣，測取數據(n＝20)并根據方程log(100/(100-m))＝1.364μs(F/F)(m是直到纖維開始滑動時的抬起力(mg))算出摩擦系數。(乳液的粘度)粘度的測定是采用芝浦系統(tǒng)制單一圓筒型回轉粘度計、型號VS-Al、No.2轉子，將試樣乳液放入1升容量的燒杯中，在30rpm和溫度25℃的條件下進行測定。
以每分鐘4℃的比率升溫至100℃并將纖維處理10分鐘。此后，以每分鐘3℃的速率冷卻至60℃，隨后以每分鐘10℃的速率冷卻至30℃。然后，將被處理的合成纖維取出，離心并使用均熱熱風干燥機在40℃下干燥60分鐘。
相對于所得到的切段纖維100重量份而言有機聚硅氧烷的附著量是0.42重量份，乳化劑的附著量是0.026重量份，μs[F/F]是0.11。
相對于所得到的切段纖維100重量份有機聚硅氧烷的附著量是0.48重量份，乳化劑的附著量是0.015重量份，μs[F/F]是0.13。
將丙烯酸型合成纖維的切段纖維加入至Overmayer中并以實施例1中相同的方式進行處理，例外之處是油化劑的加入量是3重量％。相對于所得到的切段纖維100重量份有機聚硅氧烷的附著量是2.6重量份，乳化劑的附著量是0.016重量份，μs[F/F]是0.09。
相對于由此制得的纖維100重量份有機聚硅氧烷的附著量是0.53重量份，乳化劑的附著量是0.06重量份，μs[F/F]是0.19。對比例2將與實施例1中所述相同的共聚物溶解在丙酮中且在濕法紡絲時，將具有氨基的有機聚硅氧烷(該有機聚硅氧烷的胺當量2000g/mol，粘度500mPa.s，相對于有機聚硅氧烷使用30重量份的聚氧化乙烯十二烷基醚作為乳化劑)的乳液0.7重量份(相對于100重量份纖維)附著至水洗后的膨潤的纖維上以得到切段纖維(切段纖維的平均纖度30dtex，切斷長度38毫米，斷面形狀繭形)。
相對于由此制得的纖維100重量份有機聚硅氧烷的附著量是0.53重量份，乳化劑的附著量是0.16重量份，μs[F/F]是0.19。對比例3將與實施例1中所述相同的共聚物溶解在丙酮中且在濕法紡絲時，將具有氨基的有機聚硅氧烷(該有機聚硅氧烷的胺當量2000g/mol，粘度500mPa.s，相對于有機聚硅氧烷使用60重量份的聚氧化乙烯十二烷基醚作為乳化劑)的乳液0.8重量份(相對于100重量份纖維)附著至水洗后的膨潤的纖維上以得到切段纖維(切段纖維的平均纖度30dtex，切斷長度38毫米，斷面形狀繭形)。
相對于由此制得的纖維100重量份有機聚硅氧烷的附著量是0.50重量份，乳化劑的附著量是0.30重量份，μs[F/F]是0.22。
表1中顯示了在實施例和對比例中得到的評估數據。
表1

本發(fā)明的合成纖維通過將乳化劑的附著量降低至少量(相對于有機聚硅氧烷附著量100重量份優(yōu)選8重量份以下)而具有降低的μs[F/F]、和由此可得到相比于常規(guī)纖維具有提高的粘滑性的獸毛狀質地的纖維，該纖維在諸如圍巾和長毛絨的絨頭制品中能夠發(fā)揮最佳效果。
權利要求
1.一種附著了柔軟處理劑的合成纖維，其中乳化劑的附著量基于附著在合成纖維上的柔軟處理劑中的柔軟處理化合物100重量份為8重量份以下。
2.如權利要求1所述的合成纖維，其中柔軟處理劑是有機聚硅氧烷的乳液且柔軟處理化合物是有機聚硅氧烷。
3.如權利要求2所述的合成纖維，其中有機聚硅氧烷的附著量基于合成纖維100重量份為0.1～5重量份。
4.如權利要求1-3之一所述的合成纖維，該合成纖維的纖維間靜摩擦系數(μs[F/F])是0.18以下。
5.一種制造合成纖維的方法，其包括將柔軟處理劑附著至合成纖維上，以使得乳化劑基于附著在合成纖維上的柔軟處理劑中的柔軟處理化合物100重量份為8重量份以下的量附著在合成纖維上。
6.根據權利要求6的制造合成纖維的方法，其中柔軟處理劑是有機聚硅氧烷的乳液且柔軟處理化合物是有機聚硅氧烷。
7.根據權利要求6的制造合成纖維的方法，其中將合成纖維浸漬在含有柔軟處理劑的水溶液中，并在40～100℃下進行處理5～30分鐘，以使得乳化劑基于附著在合成纖維上的柔軟處理劑中的柔軟處理化合物100重量份為8重量份以下的量附著在合成纖維上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種外觀和質地接近于天然毛皮的絨頭制品用的合成纖維，其上附著有柔軟處理劑。該種纖維可通過將乳化劑的附著量控制在相對于附著在合成纖維上的柔軟處理劑的柔軟處理化合物100重量份為8重量份以下而被得到。該纖維克服了粘滑感的不足且具有進一步降低的μs(F/F)和改進的粘滑性。本發(fā)明也提供了一種制造所述合成纖維的方法。
文檔編號D06M15/53GK1483098SQ01805822
公開日2004年3月17日 申請日期2001年2月21日 優(yōu)先權日2000年2月29日
發(fā)明者三好正明, 原田悟 申請人:鐘淵化學工業(yè)株式會社