仿毛弹性纤维制造方法及用所制纤维织造的织物 【技术领域】
本发明涉及一种仿毛弹性纤维制造方法及用所得纤维织造的织物，具体来说，本发明涉及一种芯鞘结构弹性纤维的制造方法及用所得纤维织造的织物。
背景技术
毛织物以羊毛织品为主，因其具吸湿、保温、柔软等特性而普遍受青睐，但毛织品有缩绒问题及不耐酸碱及虫害、不易保养、价格昂贵等缺点。因此，以聚酯纤维为主，经假捻加工或气流加捻加工之毛感纤维乃应运开发，但该类纤维制品虽具毛感特性却仍存在无法兼具弹性及反拨性的问题。
此外，亦有以短纤维包覆于聚氨基甲酸乙酯弹性纱(spandex)外围的复合纱，此类纱种虽具弹性毛感，但不仅制造程序复杂，而且还存在下列的缺点：
1.不耐碱(NaOH)减量处理。
2.不耐高温染整。
3.加工性复杂，成本高。
4.加工张力控制不易，影响产品品质。
【发明内容】
因此，本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有技术中的不足之处，提供一种操作简便、成本低廉、耐碱减量处理、耐高温染整、加工张力易控制的弹性毛感纤维的纺制方法，并提供一种弹性、穿着舒适性或保养性均佳的织物。
本发明方法系针对上述各种相关产品之缺点，精心探索原料之选择及加工技术之研究改良，终于开发出具有实用性的弹性复合毛感纤维制造方法及用所得纤维织造的织物。
上述所要解决的技术问题藉助一种经捻纱及热处理纺制具有芯鞘构造及弹性功能的纤维的方法得以实现。本发明方法的特征在于，以同一纺孔并排熔融纺丝方式，将两种不同热收缩特性的热塑性聚合物复合纺丝，形成具弹簧状螺旋构造的复合纤维，再经拉伸加捻机加热延伸并定型，其中延伸温度为热塑性聚合物玻璃化转变温度Tg±50℃，定型温度介乎热塑性聚合物结晶温度Tc和Tc+100℃之间，加热延伸定型的时间为0.01～0.3秒，所得弹性芯纱由选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯或其改性聚合物类热塑性聚合物构成，外围包覆的鞘纱由聚对苯二甲酸乙二酯类热塑性聚合物构成，或者由结晶抑制剂改性地前述热塑性聚合物中的一种或多种经纺丝加工所得具热伸长特性的纤维，再藉空气喷嘴混纤交络而成，芯纱和鞘纱经捻纱后形成芯鞘构造。
本发明方法中，芯纱采用一种热塑性弹性材料，外围鞘纱采用普通热塑性纤维或用结晶抑制剂改性的热塑性纤维，经由拉伸加捻机(Draw-twister)、拉伸络丝机(Draw-winder)或其它具有热定型与空气交络的并纱设备，加工成一种具有热伸长特性之混纤纱种，再经捻纱、热定型、整经或打纬、织物整理加工，因高温处理使芯纱由于热收缩差产生弹性功能、鞘纱杨式系数低而产生毛感特性。
本发明方法主要采用两种不同热收缩特性的热塑性聚合体，经熔融复合纺丝，以同一纺孔并排(side by side)纺丝方式、卷取速度1000～4500m/min、纺出后加热延伸定型诸措施制造出具有卷缩特性的弹性纱为芯纱，由于所用的两种聚合体的收缩率不同，在同一喷丝孔纺出后，受热收缩差异而使纤维形成类似弹簧的螺旋结构，利用此种纤维织造的织物具有弹性功能。
本发明方法采用的热塑性弹性聚合物，在纺丝后经拉伸加捻机或拉伸络丝机或具热延伸及定型的设备加热延伸定型，延伸温度控制为聚合物的玻璃化转变温度Tg±50℃，定型温度为聚合体的结晶温度TC～(TC+100)℃之间。定型温度太低，卷缩弹性不易显现；定型温度过高，则收缩差变小，会影响织物弹性。
本发明方法中所用的热塑性弹性聚合物并不限于上述的复合弹性纤维，凡弹性热塑性纤维如聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)等皆可适用作芯纱。
本发明方法中的鞘纱为普通热塑性对苯二甲酸乙二酯，或为藉结晶抑制剂如邻苯二甲酸、己二酸、癸二酸、间苯二甲酸及苯二甲酸中的一种或多种改性而成的多根纤维组合，其规格及纱种可依织物光泽需求，在聚合过程中加入不同含量的消艳剂或盐基性可染(basic dyeable fiber，或称碱性可染)聚合体，制造出具有不同光泽性或不同色彩的弹性毛感织物。本发明之鞘纱经2400～4500m/min高速纺丝制成的预延伸丝，再经延伸热处理，处理温度为结晶温度±50℃，处理时间为0.01～0.3秒，处理后鞘纱具有热伸长之特性，其130℃沸水收缩率＜2％。
本发明方法所制弹性毛感纤维的芯纱和鞘纱于同一制程中热延伸处理加工后，经空气喷嘴(air nozzle)混纤，依织物组织密度及手感需求赋予300～2300T/M之捻数，亦可以以个别加工完成的纱种，经并纱机并纱交络后捻纱运用。以高捻度捻纱后，纱线会有扭力(torque)，容易影响织造性，需先经蒸汽热定型加工，其处理温度为50～90℃之间，处理后定型纱的残余捻扭力(Kr值)需小于3，一般使用高收缩混纤纱，如日本帝人公司所产毛感加工纱(商品名：MILPA)。为避免内外层蒸纱时收缩差影响可染性，需使用波浪形瓦楞纸或其它软性填充物在卷取内层预留收缩空间，避免内外层收缩差异而影响品质均匀性。本发明方法所用鞘纱具有沸水收缩率低的热伸长特性，且此制程可靠，产品品质可明显提高。
由本发明方法制得的弹性毛感纤维，为充分发挥弹性效果，其鞘纱伸度需比芯纱伸度高50～150％，经捻纱后形成芯鞘构造，可供经纱或纬纱使用，依织物组织密度调整，可制造弹性伸长率大于10％之织物，其弹性效果提高且具穿着舒适性。此外，本发明方法制得的弹性纤维具有耐高温及耐酸碱特性，可以高温染色及碱处理而不影响弹性效果，且热伸长之鞘纱具浓染效果，可供深色织物特性需求。
【附图说明】
附图中所示图1与图2为与本发明方法有关的延伸设备示意图。
附图标记说明：
1具潜在卷缩特性之预延伸丝A，
2具自发伸长特性之改质预延伸丝B，
3延伸设备喂丝辊，
4加热辊，
5加热板，
6延伸辊1，
7延伸辊2，
8空气喷嘴，
9热伸长弹性纱。
【具体实施方式】
下面用实施例来进一步阐明本发明，但本发明范围不仅限于此。
各实施例中对所得样品进行分析的方法如下：
1.结晶温度：纱样1.0～2.0mg；以微差扫描热量计(differential scanningcalorimeter；Perkin-Elmer DSC7)，温度范围50～300℃，升温速率20℃/分；以扫描之结晶温度的尖峰点为结晶温度Tc。
2.弹性伸长率：布样2.5cm宽、30cm长，以万能拉伸试验机(INSTRON-6012)，初荷重12g测原长L1，以拉伸速度1.667mm/sec，回复速度10mm/sec，定拉力750g下测定T长度L2，按下列公式
弹性伸长率＝(L2-L1)/L1×100％
计算弹性伸长率。
3.捻扭力(kr值)：定型前或后之纱线在捻扭力仪(kringelfakter meter)上下端五点绕纱后，将上端固定，下端脱离支点，以标准挂勾挂于下端，读取捻数刻划值以五次平均值计算。
实施例1
将热收缩性不同的两种热塑性聚合物以50∶50比率并排复合纺丝，纺丝温度为285℃、喷丝板设有12个孔、卷速为3200m/min，卷取构成80D/12F的复丝1(POY A)，经延伸设备(示如图1)加热轮4、加热板5、延伸轮6以延伸倍率1.6倍，延伸温度90℃，定型温度160℃，延伸热定型后形成具卷缩弹性纤维，以半光聚合物纺丝温度290℃、喷丝板36孔、卷速3600m/min纺出的复丝2(POY B)，经延伸轮6及延伸轮7，120℃低张力热处理后，具热伸长特性，130℃沸水收缩率为-1.0％，将延伸热处理后的两种纤维经空气喷嘴8交络，形成100D/48F的热伸长弹性纱9。
将此热伸长弹性纱以强捻机上捻1100捻/米，蒸汽定型(65℃，40分)，供整经、打纬以1/1平纹组织织造，织物经松弛处理(120℃，20分)；预定型(160℃，30秒)；减量(3％NaOH，95℃，60分)减量率10％；分散染料染色(135℃，60分)；后定型(160℃，30秒)完成的织物具有弹性毛感特性，经密160条/吋、纬密90条/吋，经向弹性15％、纬向弹性12％。
实施例2
以盐基性可染(basic dyeable，或称碱性可染)的聚合物经纺丝(温度285℃、喷丝板孔径0.2m/m 36孔)速度3200m/min，纺出的丝饼构成的复丝2(POY B)，经延伸设备(示如图2)的加热轮4(100℃)及延伸轮6，进行低张力延伸热处理，处理后的盐基性可染(basic dyeable，或称碱性可染)的纤维具热伸长特性，以其作鞘纱，其70℃时沸水收缩率为15％，130℃沸水收缩率为1.5％。将两种不同热收缩性的热塑性聚合体以50∶50比率并排复合纺丝，纺丝温度为285℃、喷丝板具12个孔、卷取速度为4400m/min，卷取构成50D/12F的复丝1(POY A)，以其作芯纱，纤维A、B伸度差为70％，经空气喷嘴8交络后形成100D/48F盐基性可染(basic dyeable，或称碱性可染)的热伸长弹性纱9。
将此热伸长弹性纱于强捻机上捻1000捻/米，蒸汽定型(65℃，40分)，整经、打纬以DOBBY组织织造，松弛处理(120℃，20分)、预定型(160℃，30秒)，减量(1％NaOH，95℃，60分)减量率10％，染色(120℃，60分，盐基性染料)，后定型(160℃，30秒)，完成的织物具不同色彩的弹性效果，经密130条/吋、纬密90条/吋；经向弹性20％、纬向弹性15％。