專利名稱：自然分解性纖維及其制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自然分解性的纖維及其制品，這種纖維能夠提供具有膨松性、柔軟性、手感等優(yōu)良特性的纖維制品，更詳細(xì)地說，涉及一種由熱特性不同的脂肪族聚酯制成的自然分解性纖維及其制品。
背景技術(shù)：
過去由合成樹脂紡成的合成纖維在自然環(huán)境下的分解速度慢，而且焚燒時(shí)的放熱量大，因此，有必要從自然環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)重新認(rèn)識(shí)。因此，目前正在開發(fā)由脂肪族聚酯紡制的自然分解性纖維，希望對環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。但是，這些脂肪族聚酯類自然分解性纖維，在膨松性、柔軟性、手感等方面存在著不那么令人滿意的地方，希望得到改善。
過去，人們都知道，如果將收縮性不同的纖維組合到通常的纖維間復(fù)合(混合)體中，則可獲得膨松性和柔軟性優(yōu)良的編織物等制品。但是，對于具有自然分解性的脂肪族聚酯纖維，幾乎還不了解控制收縮性的方法，況且完全不知道將收縮性不同的纖維復(fù)合在一起，或是用它來改良織物或編物的品質(zhì)。
另外，為了獲得具有高度柔軟性或具有由基于特殊截面形態(tài)或大比表面積所產(chǎn)生的各種功能的纖維，從過去以來就對分割型的復(fù)合纖維進(jìn)行分割。采用這種方法開發(fā)出并被廣泛使用的柔軟性和光澤優(yōu)良的編織物、無紡布、人造革、人造仿麂皮、高性能揩布、高性能過濾布等。但是，在自然環(huán)境下分解的纖維領(lǐng)域中尚未提出分割型復(fù)合纖維。這是因?yàn)檫€不知道適于分割的紡絲材料(聚合物)的組合和分割方法。
經(jīng)加熱使一部分纖維熔融、使纖維之間相互粘合的自行粘結(jié)(熱熔接)纖維，被廣泛用于合成纖維領(lǐng)域。特開平6-207320和特開平6-207324號公報(bào)中公開了使用脂肪族聚酯的熱熔接纖維。但是，其實(shí)施例中只公開了以熔點(diǎn)為102℃的聚丁二酸乙二醇酯作為表皮(粘合成分)，以熔點(diǎn)為118℃的聚丁二酸丁二醇酯作為芯絲(強(qiáng)度保持成分)的復(fù)合纖維，其粘合力并不強(qiáng)。兩種成分的熔點(diǎn)僅相差16℃，很小，強(qiáng)度保持成分在用來進(jìn)行粘合的加熱過程中發(fā)生軟化并且劣化。另外，該纖維適于粘合處理的溫度被限定在極窄的范圍內(nèi)，要想發(fā)揮優(yōu)良的粘合力和強(qiáng)度是相當(dāng)困難的，進(jìn)一步根據(jù)使用目的，在寬范圍內(nèi)改變粘合強(qiáng)度也是極其困難的，用途受到限制。一般地，熱熔接纖維中的粘合成分使用低熔點(diǎn)成分。但是，如果使用熔點(diǎn)120℃以下的低熔點(diǎn)脂肪族聚酯，則玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在常溫以下，很低，凝固速度緩慢，因此，熔融紡絲時(shí)纖維容易相互粘結(jié)(膠著)，不僅難以高速度地制造，使用時(shí)耐熱性也很低，在實(shí)用上存在著許多問題。
本發(fā)明的目的在于，提供一種膨松性、柔軟性、手感和伸縮性皆優(yōu)良的自然分解性纖維以及用它織造的纖維制品。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種具有自行卷曲性的自然分解性纖維。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種自行卷曲性纖維，該纖維是自然分解性的，可以采用加熱等手段產(chǎn)生優(yōu)良的卷曲，可以提供柔軟性、膨松性、伸縮性等皆優(yōu)良的制品，而且可以很容易以高效率制造。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種復(fù)合纖維，該纖維是自然分解性的，具有改良了的可分割性，可以制造具有優(yōu)良柔軟性和大比表面積的纖維或纖維結(jié)構(gòu)物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種自行粘結(jié)性纖維以及使用它的纖維結(jié)構(gòu)物，該自行粘結(jié)性纖維是自然分解性的，且在采用用于粘合的加熱處理來發(fā)揮優(yōu)良粘合性的同時(shí)，強(qiáng)度保持成分的劣化少，具有優(yōu)良的強(qiáng)度，還可以高速進(jìn)行熔融紡絲，且可以容易地制造耐熱性優(yōu)良的被粘合了的纖維結(jié)構(gòu)物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種自行粘結(jié)性纖維，該纖維是自然分解性的，可以在寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)行粘合處理，可以根據(jù)使用目的在寬范圍內(nèi)改變粘合力。
本發(fā)明的目的還在于，提供一種纖維集合體，該集合體是自然分解性的，將因加熱等產(chǎn)生的收縮性不同的多根纖維混合，通過加熱使纖維之間產(chǎn)生長度差異，可以提供膨松性、柔軟性、手感等優(yōu)良的制品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者們反復(fù)進(jìn)行了深入研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將熔融時(shí)的吸熱量(熔解熱量)和熔點(diǎn)等熱特性不同的自然分解性脂肪族聚酯組合在一起，可以達(dá)到上述目的，從而完成本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種纖維，是由(A)和(B)制成，其中(A)是由熔點(diǎn)100℃以上且熔融吸熱量30焦耳/克以上(以下寫作J/g)的脂肪族聚酯聚合物構(gòu)成的纖維成分，(B)是由熔點(diǎn)100℃以上且熔融吸熱量比該聚合物(A)的吸熱量少5J/g以上的脂肪族聚酯聚合物構(gòu)成的纖維成分。本發(fā)明中，由纖維成分(A)與(B)構(gòu)成的纖維，可以是使成分(A)和(B)在單纖維內(nèi)復(fù)合形成的復(fù)合纖維形態(tài)，也可以是使各成分纖維混合形成的復(fù)合絲形態(tài)。由于該纖維是由熔解熱量大的高結(jié)晶性成分(A)與熔解熱量小的低結(jié)晶性成分(B)構(gòu)成，因此，根據(jù)熱收縮性不同而具有優(yōu)良的膨松性、柔軟性和手感，特別是所形成的復(fù)合纖維發(fā)揮出優(yōu)良的自行卷曲性，可提供伸縮性優(yōu)良的纖維。
本發(fā)明還提供一種纖維，由(A)和(B)制成，其中(A)是由熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物構(gòu)成的纖維成分，(B)是由熔點(diǎn)110℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯構(gòu)成的成分(H)，和熔點(diǎn)120℃以下、且比上述聚合物(A)的熔點(diǎn)低10℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30℃以下的非結(jié)晶性脂肪族聚酯構(gòu)成的成分(S)組合而成的纖維成分。該纖維的纖維成分(B)中的脂肪族聚酯成分(H)和(S)，可以是兩種成分相結(jié)合的嵌段共聚物形態(tài)，也可以是兩種成分的混合物形態(tài)。該纖維由于包括由熱收縮性小的高熔點(diǎn)聚合物構(gòu)成的纖維成分(A)以及含有有助于熱收縮性的低熔點(diǎn)或非晶性成分(S)的纖維成分(B)，因此具有優(yōu)良的膨松性、柔軟性和手感。特別地，使熔點(diǎn)140℃以上、熔解熱量20J/g以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A)，與由熔點(diǎn)相差20℃以上的至少2種結(jié)晶性脂肪族聚酯成分(H)和(S)構(gòu)成的嵌段共聚物和/或混合物(B)在單纖維內(nèi)偏心接合形成的復(fù)合纖維，具有優(yōu)良的自行卷曲性，而且使該成分(B)在纖維至少一部分表面形成而接合形成的復(fù)合纖維，具有優(yōu)良的自行粘結(jié)性，其中，所說(B)含有熔點(diǎn)130℃以上、熔解熱量3J/g以上的高熔點(diǎn)成分(H)90～10重量％，以及含有熔點(diǎn)為40～120℃、熔解熱量3J/g以上的低熔點(diǎn)成分(S)10～90重量％。進(jìn)一步地，使成分(A)與(B)的至少一方含有0.05重量％以上的有機(jī)聚硅氧烷，使熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A)與，含有熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯成分(H)和熔點(diǎn)120℃以下、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30℃以下的脂肪族聚酯成分(S)的嵌段共聚物和/或混合物(B)在單纖維內(nèi)接合成可分割的形狀，由此可獲得易分解的自然分解性復(fù)合纖維。另外，纖維成分(B)為嵌段共聚物的場合下，熔點(diǎn)110℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯成分(H)可以含有尿烷鍵。
另外，本發(fā)明提供一種復(fù)合纖維，該復(fù)合纖維是使熔點(diǎn)140℃以上的脂肪族聚酯的結(jié)晶性聚合物(A)，與由脂肪族聚酯和1～50重量％的至少一種下述化合物混合而成的組合物(B)在單纖維內(nèi)復(fù)合而成，且在橫截面中，組合物(B)將聚合物(A)分離成至少2個(gè)部分；其中，所述化合物選自具有碳原子數(shù)2～4的亞烷基的聚醚、該聚醚的衍生物、具有磺酸基的有機(jī)化合物、具有硫酸酯基的有機(jī)化合物、具有羧基的有機(jī)化合物、具有磷酸基的有機(jī)化合物、具有氨基和/或酰胺基的有機(jī)化合物。該復(fù)合纖維，由于成分(B)含有特定的親水性化合物，易被水解，可以容易地分割纖維。
本發(fā)明還提供一類紗線、短纖維、棉線、絲束、纖維網(wǎng)、編物、織物、無紡布以及與它們類似的纖維集合體，該纖維集合體是由芯皮型復(fù)合纖維(X)和與它不同的其他自然分解性纖維(Y)混合而成，所說芯皮型復(fù)合纖維(X)是將熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A)作為表皮，將含有熔點(diǎn)比該聚合物(A)低20℃以上的脂肪族聚酯聚合物(B)10重量％以上作為成分的聚合物(C)作為芯絲而構(gòu)成的。
附圖簡要說明

圖1為表示本發(fā)明復(fù)合纖維各種形態(tài)的橫截面圖，圖1A為并列型復(fù)合纖維，圖1B為偏心芯皮型復(fù)合纖維、圖1C為鑰匙孔型復(fù)合纖維、圖1D為偏心二芯絲型的芯皮型復(fù)合纖維，圖1E為非圓形并列型復(fù)合纖維，圖1F為中空并列型復(fù)合纖維，圖1G為3層并列型復(fù)合纖維。
圖2為表示由2種纖維混合成本發(fā)明復(fù)合絲的各種形態(tài)的橫截面圖，圖2A為由2種圓形截面纖維均勻混合而成的復(fù)合絲，圖2B為由2種圓形截面纖維偏心不均勻混合而成的復(fù)合絲，圖2C為由2種圓形截面纖維同心不均勻混合而成的復(fù)合絲，圖2D為由三角形截面纖維與圓形截面纖維均勻混合而成的復(fù)合絲，圖2E為由三角形截面纖維與圓形截面纖維同心不均勻混合而成的復(fù)合絲，圖2F為由三角形截面纖維、圓形截面纖維和第三種纖維混合而成的復(fù)合絲。
圖3為表示本發(fā)明可分割復(fù)合纖維的各種形態(tài)的橫截面圖，圖3A為3層并列復(fù)合纖維，圖3B為5層放射型復(fù)合纖維，圖3C為9層放射型復(fù)合纖維，圖3D為9層并列型復(fù)合纖維，圖3E為花瓣?duì)罘派湫蛷?fù)合纖維，圖3F為由并列型與放射型組合而成的復(fù)合纖維，圖3G為非圓形放射型復(fù)合纖維，圖3H為非圓形并列性復(fù)合纖維，圖3I為中空放射型復(fù)合纖維，圖3J為有7個(gè)芯絲的芯皮型復(fù)合纖維，圖3K為海島型復(fù)合纖維。
圖4為表示本發(fā)明自行粘結(jié)性復(fù)合纖維的各種形態(tài)的橫截面圖，圖4A為圓形截面的芯皮型復(fù)合纖維，圖4B為非圓形截面的芯皮型復(fù)合纖維，圖4C為旋轉(zhuǎn)對稱型復(fù)合纖維，圖4D為中空型芯皮復(fù)合纖維。
圖5為構(gòu)成本發(fā)明纖維集合體的芯皮復(fù)合纖維的橫截面圖，圖5A為同心圓型芯皮復(fù)合纖維，圖5B為非圓形同心型芯皮復(fù)合纖維，圖5C為中空同心圓型芯皮復(fù)合纖維。
圖6為本發(fā)明纖維集合體一個(gè)實(shí)施方案的、使收縮性不同的多種纖維混合而成的絲的橫截面圖，圖6A為由復(fù)合纖維4與其他纖維5均勻混合而成的復(fù)合絲，圖6B為由二者以芯皮型混合而成的復(fù)合絲，圖6C為由復(fù)合纖維4與兩種其他纖維5和6共三種纖維并列混合而成的復(fù)合絲。
圖7為用掃描型示差熱量儀(DSC)測定的、示出聚合物在升溫時(shí)的放熱和吸熱熔解曲線(DSC曲線)。
圖8為用掃描型示差熱量儀(DSC)測定的、示出由熔點(diǎn)不同的兩種結(jié)晶性脂肪族聚酯構(gòu)成的混合物或嵌段共聚物在升溫時(shí)的放熱和吸熱熔解曲線(DSC曲線)。
具體實(shí)施例方式
此處，脂肪族聚酯是指作為主要成分含有由以下脂肪族聚酯的制造原料得到的聚酯(即含有50重量％以上，優(yōu)選60重量％以上，更優(yōu)選70重量％以上)，脂肪族聚酯的制造原料為(1)乙醇酸、乳酸、羥丁基羧酸等羥基烷基羧酸、(2)乙交酯、丙交酯、丁內(nèi)酯、己內(nèi)酯等脂肪族內(nèi)酯、(3)乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇等脂肪族二醇、(4)二乙二醇、三乙二醇、亞乙基亞丙基二醇、二羥乙基丁烷等多亞烷基醚的低聚物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚亞丁基醚等聚亞烷基二醇、(5)聚碳酸丙二醇酯、聚碳酸丁二醇酯、聚碳酸己二醇酯、聚碳酸辛二醇酯、聚碳酸癸二醇酯等聚亞烷基碳酸二醇酯及其低聚物、(6)丁二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸等脂肪族二元羧酸等的聚酯，包括所有的脂肪族聚酯的均聚物、脂肪族聚酯的嵌段共聚物和無規(guī)共聚物、以及與在脂肪族聚酯中其他50重量％以下成分的嵌段共聚物或無規(guī)共聚物和/或混合物；其中，所說的其他成分包括例如芳香族聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚酰胺、聚脲、聚氨酯、有機(jī)聚硅氧烷等。
通過共聚或混合對脂肪族聚酯進(jìn)行改性的目的，可以舉出降低結(jié)晶性、降低熔點(diǎn)(降低聚合溫度或成型溫度)、改良摩擦系數(shù)、柔軟性和回彈性、降低或提高耐熱性、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱收縮性，改良染色性、親水性或疏水性、提高或抑制分解性等。
此處，熔融吸熱量(熔解熱量)使用掃描型示差熱量儀(以下稱為DSC)，在氮?dú)庵?，在升溫速度?0℃/分的條件下，測定進(jìn)行了充分拉伸、熱處理和干燥的試樣，試樣重量約為10mg。圖7中，概略地示出DSC曲線。圖7為幾乎未結(jié)晶的試樣測定例，19為由玻璃化轉(zhuǎn)變造成的基線變化，20為由測定時(shí)的加熱產(chǎn)生的結(jié)晶化放熱峰，21為因結(jié)晶熔融而形成的吸熱峰。對于充分結(jié)晶的試樣，放熱峰20消失，不可見。本發(fā)明中，將結(jié)晶熔融形成的吸熱峰21的極小值(中心值)的溫度作為熔點(diǎn)，將吸熱峰21的總吸熱量(積分值與圖7的斜線部分的面積成比例)作為熔融吸熱量。吸熱量的單位為J/g?；旌衔锘蚯抖喂簿畚锏戎写嬖趲讉€(gè)熔點(diǎn)的場合下，以最高熔點(diǎn)作為(本發(fā)明中的)熔點(diǎn)。但是，有些場合下，如果最高溫度的峰的熔融吸熱量例如2J/g以下左右，則可以忽視不計(jì)時(shí)，如果在比最高溫度低的低溫下是一個(gè)熔融吸熱量例如20J/g以上的大主峰，則將實(shí)際熔點(diǎn)(聚合物極度軟化、開始流動(dòng)的溫度)看作其主峰。而且，熔融吸熱量為所有熔融吸熱峰的合計(jì)量。
首先說明纖維(I)，它包括(A)由熔點(diǎn)100℃以上、熔解熱量30J/g以上的脂肪族聚酯聚合物構(gòu)成的纖維成分，以及(B)由熔點(diǎn)100℃以上，且熔解熱量比聚合物(A)的熔解熱量小5J/g以上的脂肪族聚酯聚合物構(gòu)成的纖維成分。
該纖維(I)可以是使成分(A)與成分(B)在單纖維內(nèi)接合的復(fù)合纖維(組合纖維)形態(tài)，也可以是使成分(A)的纖維(A)與成分(B)的纖維(B)混合而成的復(fù)合絲形態(tài)。
本發(fā)明的復(fù)合纖維(I)是使熔融時(shí)吸熱量大的聚合物(A1)與熔融時(shí)吸熱量小的聚合物(B1)這兩種成分聚合物復(fù)合(接合)而成。
聚合物(A1)為結(jié)晶性高、熱收縮性小的成分。作為優(yōu)選的聚合物(A1)，可以舉出結(jié)晶性均聚物和以幾乎不破壞其結(jié)晶性的程度共聚和/或混合的少量(例如40重量％以下左右，特別是30重量％以下)第二種成分和第三種成分而形成的聚合物。本發(fā)明纖維從卷曲性、強(qiáng)度、耐熱性的觀點(diǎn)看，聚合物(A1)在熔融吸熱量必須30J/g以上，優(yōu)選35J/g以上，特別優(yōu)選40J/g以上。結(jié)晶性脂肪族聚酯均聚物的熔融吸熱量，多數(shù)場合下為50J/g左右。同樣地，從實(shí)用的觀點(diǎn)看，聚合物(A1)的熔點(diǎn)必須100℃以上，優(yōu)選110℃以上，特別優(yōu)選130℃以上，更優(yōu)選140℃以上，最優(yōu)選150℃以上。
作為聚合物(A1)的優(yōu)選具體實(shí)例可以舉出，聚丁二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約116℃)、聚L-乳酸(熔點(diǎn)約175℃)、聚D-乳酸(熔點(diǎn)約175℃)、聚羥基丁酸酯(熔點(diǎn)約180℃)、聚乙醇酸(熔點(diǎn)約230℃)等均聚物、以及在它們中共聚或混合少量其他成分的聚合物、以及它們的混合物。嵌段共聚中，結(jié)晶性和熔點(diǎn)的變化緩慢，共聚成分的比率優(yōu)選50％以下、特別地為1～40％，多數(shù)場合下優(yōu)選為1～30％。無規(guī)共聚中，結(jié)晶性和熔點(diǎn)的變化顯著，共聚成分的比率優(yōu)選為0.5～10％，特別優(yōu)選為1～5％。當(dāng)然，由共聚引起的熔點(diǎn)和結(jié)晶性的變化，根據(jù)共聚成分不同而有很大的變化，因此有必要留意由DSC測定的結(jié)晶熔融吸熱量和熔點(diǎn)。由混合其他成分引起的熔點(diǎn)和結(jié)晶性的變化，也因混合成分和混合比有相當(dāng)大的變化，多數(shù)情況下，沒有無規(guī)共聚顯著。用于共聚和混合中的其他成分的用量，在不破壞本發(fā)明目的的情況下，從上述范圍內(nèi)選擇。作為其他成分可以舉出例如，由乙二醇、辛二醇等脂肪族二醇與丁二酸、癸烷二羧酸等脂肪族二元羧酸生成的聚酯和聚己內(nèi)酯等脂肪族聚酯、芳香族聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚酰胺、聚脲、聚氨酯、有機(jī)聚硅氧烷或這些聚合物的原料等。
聚合物(B1)為結(jié)晶性低、熱收縮性大的成分。作為適用的聚合物(B1)，可以舉出采用共聚或混合的方法降低了結(jié)晶的熔融吸熱量的脂肪族聚酯。聚合物(A1)的熔融吸熱量與聚合物(B1)的熔融吸熱量必須相差5J/g以上，為了使纖維強(qiáng)烈卷曲，優(yōu)選相差10J/g以上，特別優(yōu)選相差15J/g以上。應(yīng)予說明，5J/g約為結(jié)晶性脂肪族聚酯均聚物的熔融吸熱量的10％。即，聚合物(B1)的結(jié)晶度約為聚合物(A1)結(jié)晶度的90％以下。
一般地，需要大伸縮性的編物等優(yōu)選強(qiáng)烈卷曲，為了向織物等提供柔軟度、膨松性和良好手感，有時(shí)優(yōu)選受到一定程度抑制的卷曲，可以根據(jù)使用目的選擇聚合物(B1)。另外，從實(shí)用的觀點(diǎn)看，聚合物(B1)的熔點(diǎn)必須在100℃以上，優(yōu)選110℃以上，特別優(yōu)選130℃以上，最優(yōu)選135℃以上。作為這種熔點(diǎn)較高的聚合物，可以舉出以上述高熔點(diǎn)均聚物作為主要成分(50重量％以上)的共聚物(嵌段共聚物、無規(guī)共聚物)或混合物。用于與聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羥基丁酸酯、聚乙醇酸等高熔點(diǎn)均聚物共聚或混合的成分，可以從上述脂肪族聚酯制造原料中適宜地選擇。
作為與均聚物嵌段共聚或混合的成分的優(yōu)選具體實(shí)例，可以是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在常溫以下、特別是在0℃以下的脂肪族聚酯，例如除聚己內(nèi)酯以外，還可以舉出由1種以上的乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、二乙二醇、三乙二醇等脂肪族二醇類與1種以上的丁二酸、己二酸、癸二酸、辛烷二羧酸、癸烷二羧酸等脂肪族二元羧酸組合而成的聚酯，例如聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚癸二酸乙二醇酯、聚癸二酸丁二醇酯等。
聚合物(B1)必須是上述那種低結(jié)晶性的。使結(jié)晶性降低的最有效的方法是無規(guī)共聚。作為能容易無規(guī)共聚的實(shí)例，可以舉出使L-乳酸/D-乳酸、L-丙交酯(LL丙交酯)/D-丙交酯(DD丙交酯、DL丙交酯)、乳酸/乙醇酸、丙交酯/乙交酯、丙交酯/己內(nèi)酯等的光學(xué)異構(gòu)體、不同種類羥基羧酸的組合，不同種類內(nèi)酯的組合、或者羥基羧酸、二醇、二元羧酸等2種以上共聚的方法等。還優(yōu)選無規(guī)共聚物與上述嵌段共聚物或不同種聚合物的混合物。作為不同種類聚合物，可以舉出例如芳香族聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚酰胺、聚脲、聚氨酯、有機(jī)聚硅氧烷等。
聚合物(B1)也可以不是結(jié)晶性的。在非結(jié)晶性的場合下，熔點(diǎn)使用熔融粘度變?yōu)?0萬泊時(shí)的溫度。
聚合物(A1)與聚合物(B1)的復(fù)合結(jié)構(gòu)必須是偏心結(jié)構(gòu)。偏心結(jié)構(gòu)是指在橫截面中聚合物(A1)的重心與聚合物(B1)的重心不一致的關(guān)系。兩成分的重心相距越遠(yuǎn)，偏心性越高，卷曲性越強(qiáng)?？梢愿鶕?jù)想要達(dá)到的目的卷曲性選擇各式各樣的偏心復(fù)合結(jié)構(gòu)。
圖1A～1G為表示本發(fā)明優(yōu)選復(fù)合結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例的復(fù)合纖維橫截面。圖中，1為聚合物(A1)，2為聚合物(B1)，3為中空部位。圖1A為并列型的偏心性高的實(shí)例，圖1B為偏心芯皮型的偏心性低的實(shí)例，圖1C為鑰匙孔型復(fù)合纖維、圖1D為偏心2芯絲型復(fù)合纖維、圖1E為非圓形并列型復(fù)合纖維、圖1F為中空并列型復(fù)合纖維、圖1G為3層并列型復(fù)合纖維。在圖1A～1G以外的某種復(fù)合結(jié)構(gòu)中將兩成分偏心配置的纖維，也可以應(yīng)用于本發(fā)明。而且，除了聚合物(A1)和聚合物(B1)以外，還可以復(fù)合第三種成分。例如，可以在圖1F的中空部位配置第三種聚合物。
聚合物(A1)與聚合物(B1)的復(fù)合比率(截面積比)沒有特別的限定，可以根據(jù)目的任意選擇。通常，如圖1A那樣復(fù)合比為1/1時(shí)卷曲性最強(qiáng)，復(fù)合比離1/1越遠(yuǎn)，卷曲性越弱。多數(shù)場合下，復(fù)合比為1/10～10/1，特別地，優(yōu)選為1/5～5/1，最優(yōu)選為1/3～3/1。
紡制纖維時(shí)的聚合物(A1)與聚合物(B1)的收縮率之差沒有特別的限定，通常3％以上，特別地，優(yōu)選為5～70％，最優(yōu)選為10～50％左右。
多數(shù)場合下，優(yōu)選聚合物(A1)與聚合物(B1)的相互粘合性高，但即使缺乏粘合性，如果成為芯皮型結(jié)構(gòu)，也可以防止剝離。另外，例如，將粘合性弱的纖維按并列型等復(fù)合，在制成編織物等之后使兩成分剝離，可以獲得非圓形截面的纖細(xì)柔軟的纖維制品。該場合下，由兩種成分的收縮性差異造成的異收縮混纖效果，可以向制品提供良好的手感。
本發(fā)明復(fù)合纖維(I)的截面可以任意選擇圓形、長圓形、葫蘆形、多邊形、復(fù)葉形、字母形等各種非圓形(異形)、中空形等。纖度也同樣是根據(jù)使用目的進(jìn)行任意選擇，但通常衣料用纖維的單絲纖度為0.1～50旦(d)左右，特別地，優(yōu)選為0.5～30d。無紡布、皮革、材料用等中使用更細(xì)的或更粗的纖維。
本發(fā)明的復(fù)合纖維，可以采用熔融、濕式、干式、干濕式及其他的方法，對聚合物(A1)與聚合物(B1)進(jìn)行復(fù)合紡絲來制造，特別是熔融紡絲效率高，是優(yōu)選的。熔融紡絲可以是卷繞速度為500～2000m/分的低速紡絲，可以是卷繞速度為2000～5000m/分的高速紡絲，也可以是卷繞速度5000m/分以上的超高速紡絲，可根據(jù)需要進(jìn)行拉伸或熱處理。一般地，低速紡絲進(jìn)行3～6倍左右的拉伸，高速紡絲進(jìn)行1.5～2.5倍左右的拉伸，超高速紡絲不需要拉伸或進(jìn)行2倍左右以下的拉伸。也可以優(yōu)選采用紡絲和拉伸連續(xù)進(jìn)行的所謂紡絲牽伸方式。
另外，可以在將聚合物(A1)與聚合物(B1)復(fù)合、從噴絲孔紡出的同時(shí)，采用無紡布化的熔噴メルトブロ-法、急驟紡絲法、紡粘法等方法。
本發(fā)明的復(fù)合纖維，可以根據(jù)使用目的形成連續(xù)長絲、單絲、復(fù)絲、切斷短纖維等任意形態(tài)。另外，在紡制纖維或紗線的工序中，或者在制成編物、織物、無紡布等纖維結(jié)構(gòu)物之后，可以采用加熱或膨潤等手段使其收縮、自行卷曲。當(dāng)然，也可以根據(jù)需要，以紗線狀采用假捻或壓痕法等機(jī)械地使其卷曲，然后加熱使其自行卷曲。例如，染整工序中廣泛地進(jìn)行使其自行卷曲。加熱采用干熱、濕熱、紅外線及其他任意手段來進(jìn)行。一般地，自行卷曲大多以松弛狀態(tài)進(jìn)行，但可以施加適度的張力來控制卷曲。必要的卷曲強(qiáng)度根據(jù)使用目的而不同，沒有特別的限定，多數(shù)場合下，卷曲拉伸率優(yōu)選在50％以上，特別優(yōu)選100％以上，最優(yōu)選150％以上，最廣泛使用100～600％左右。
本發(fā)明的復(fù)合絲(I)是由熔融時(shí)吸熱量大的聚合物(A1)制成的纖維(A)與熔融時(shí)吸熱量小的聚合物(B1)制成的纖維(B)二者混合而成的纖維間復(fù)合體。
作為本發(fā)明復(fù)合絲具體實(shí)例的三個(gè)代表是，由幾種連續(xù)長絲混合而成的混合長絲(以下稱為“混合絲”)、由連續(xù)長絲與短纖維復(fù)合而成的“長/短復(fù)合絲”，以及由幾種短纖維混合紡紗而成的“混紡絲”。眾所周知，過去是在這些纖維間復(fù)合(混合)物中，將收縮性不同的纖維組合在一起，獲得膨松性和柔軟性優(yōu)良的編織物等制品。但是，對于脂肪族聚酯纖維，幾乎還不了解控制收縮性的方法，況且完全不知道將收縮性不同的纖維復(fù)合，或是用它改良織物或編物的品質(zhì)。本發(fā)明者們深入研究了脂肪族聚酯纖維的編織物等品質(zhì)的改良，發(fā)現(xiàn)，由熔融時(shí)吸熱量大的聚合物(A1)制成的纖維(A)在加熱時(shí)的收縮性小，而由熔融時(shí)吸熱量小的聚合物(B1)制成的纖維(B)在加熱時(shí)的收縮性大，將這二者組合起來，可以獲得優(yōu)良的纖維結(jié)構(gòu)物。特別地，通過使纖維(A)與纖維(B)的收縮率不同，可以獲得優(yōu)良手感的制品。
構(gòu)成復(fù)合絲(I)的纖維(A)的聚合物是熔融吸熱量大、熱收縮性小的成分，可以使用與上述聚合物(A1)相同的成分。
構(gòu)成復(fù)合絲(I)的纖維(B)的聚合物是低結(jié)晶性的、熔融吸熱量小、熱收縮性大的成分，可以使用與上述聚合物(B1)相同的成分。為了獲得由充分的收縮率差異引起的良好手感的制品，聚合物(A1)的熔融吸熱量與聚合物(B1)的熔融吸熱量，必須相差5J/g以上，優(yōu)選相差10J/g以上，特別優(yōu)選相差15J/g以上，最優(yōu)選相差20J/g以上。一般地，需要大的膨松性、伸縮性和柔軟性的編織物等，優(yōu)選收縮率差異大(例如20～50％)的組合，而為了提供受到一定程度抑制的膨松性或良好手感，也可以優(yōu)選收縮率差異小(5～20％)的組合，可以根據(jù)使用目的選擇聚合物(B1)。而且，從實(shí)用的觀點(diǎn)看，聚合物(B1)的熔點(diǎn)必須為100℃以上，優(yōu)選110℃以上，特別優(yōu)選130℃以上，最優(yōu)選135℃以上。
分別將聚合物(A1)和聚合物(B1)紡成纖維，根據(jù)需要用拉伸、熱處理等使分子取向，從而制造纖維(A)和纖維(B)?？梢圆捎酶鞣N手段使纖維(A)和纖維(B)混合，獲得本發(fā)明的復(fù)合絲(纖維混合物)?；旌戏椒]有特別的限定，纖維(A)和纖維(B)皆為長絲的場合下，優(yōu)選使用從同一個(gè)或鄰近的噴絲頭同時(shí)紡絲卷繞的紡絲混纖方法、分別紡絲后用噴氣嘴等進(jìn)行空氣混纖的方法、僅是并絲、并捻、混纖假捻(復(fù)合假捻)等方法。纖維(A)和纖維(B)的一方為長絲、另一方為短纖維的場合下，可以應(yīng)用向紡紗工序中供給長絲的所謂包芯絲紡紗法。纖維(A)和纖維(B)皆為短纖維的場合下，采用通常的混合棉、混合紗條、混合纖維網(wǎng)等方法可容易獲得混紡絲。
圖2A～2F為示出混纖絲、包芯絲(長/單復(fù)合絲)和混紡絲的具體實(shí)例的橫截面圖。圖中，4為纖維(A)，5為纖維(B)，6為其他纖維(C)。圖2A為使12根圓形截面纖維(A)與12根圓形截面纖維(B)較均勻混合的例子，圖2B為使12根圓形截面纖維(A)與12根圓形截面纖維(B)偏心(各自重心處于互相分離的狀態(tài))配置的例子，圖2C為使10根圓形截面纖維(B)在內(nèi)部、使14根圓形截面纖維(A)在外部同心配置的例子。圖2D為使12根圓形截面纖維(B)與15根三角截面纖維(A)大致均勻混合的例子，圖2E為使6根稍粗纖維(B)與15根稍細(xì)的三角截面纖維(A)芯皮型配置的例子，圖2F為使4根稍粗纖維(B)與12根三角截面的細(xì)纖維(A)、再與另外的12根圓形截面纖維(C)混合的例子。
本發(fā)明中，纖維的截面形狀、纖度、纖維(A)與纖維(B)的混合比率(重量比)等沒有特別的限定，可以任意地選擇。纖維(A)與纖維(B)的混合比率可根據(jù)目的制品來選擇，為10/1～1/10，優(yōu)選為5/1～1/5，更優(yōu)選3/1～1/3，最優(yōu)選2/1～1/2。纖維(A)與纖維(B)的復(fù)合(混合)狀態(tài)也沒有限定，多數(shù)情況下基本上而且優(yōu)選廣泛使用如圖2A那樣使二者均勻且無規(guī)分散的狀態(tài)，如圖2B那樣偏心配置的狀態(tài)，如圖2C那樣芯皮或同心配置的狀態(tài)這三種。而且，也可以如圖2F那樣混合其他纖維(C)。作為纖維(C)，特別優(yōu)選自然分解性的羊毛、棉和脂肪族聚酯纖維等。
過去，特別是對于需要柔軟性的外衣、短外套、內(nèi)衣、衣里、上衣以及除此以外的薄織物或中等厚度的編織物等，在染整加工工序中，廣泛進(jìn)行一種堿減量加工，即，用強(qiáng)堿(氫氧化鈉水溶液等)處理由聚酯纖維織成的布，將聚合物的一部分(例如5～50％，特別是10～30％)分解除去。脂肪族聚酯纖維也可以進(jìn)行堿減量加工。但是，一般地，脂肪族聚酯纖維對堿極其敏感，與過去的芳香族聚酯纖維相比，要在更溫和的條件下(低堿濃度、低pH、低溫等)進(jìn)行。在使用本發(fā)明復(fù)合絲的編織物的堿減量加工中，纖維(B)與纖維(A)相比，有堿減量速度更快的傾向。因此，在指定堿減量的場合下，根據(jù)纖維(B)的減量速度，其單絲(平均)纖度比纖維(A)大，例如10％以上，特別優(yōu)選20～400％(5倍)左右那樣大。作為同樣目的的其他方法，可以舉出使纖維(B)的截面為按每單位重量所占表面積小的圓形或與其類似的截面，使纖維(A)的截面為比它還大10％以上、特別是20～400％(5倍)左右的大表面積的多邊形或復(fù)葉形的方法，優(yōu)選在堿減量加工之后，盡量使纖維(A)和(B)分別處于適當(dāng)?shù)睦w度和混合比率。當(dāng)然，也可以合并使用上述2個(gè)方法。但是，進(jìn)行堿減量加工的場合下，脂肪族聚酯纖維的堿減量加工具有的一大優(yōu)點(diǎn)是，堿的消耗量少，生成的分解物(乳酸等)容易被生物分解，因此對環(huán)境的不利影響極少。
纖維(A)與纖維(B)的沸水收縮率(100℃沸水中，在無負(fù)荷下處理10分鐘，在常溫的室內(nèi)自然干燥時(shí))之差沒有特別的限定，通常相差3％以上，特別地，優(yōu)選相差5～50％左右，最廣泛采用相差10～40％左右。因此，纖維(A)的沸水收縮率優(yōu)選15％以下，特別優(yōu)選10％以下。另一方面，纖維(B)的沸水收縮率優(yōu)選15％以上，特別優(yōu)選20％以上，廣泛使用30～60％左右。
纖維(A)與纖維(B)的截面可以任意地選擇圓形、長圓形、葫蘆形、多邊形、復(fù)葉形、字母形及其他各種非圓形(異形)、中空形等形狀。纖度也同樣是根據(jù)使用目的進(jìn)行任意選擇，但通常衣料用纖維的單絲纖度為0.1～50d左右，特別地，優(yōu)選為0.5～30d，廣泛使用1～20d的范圍。無紡布、皮革、材料用等中使用更細(xì)或更粗的纖維。纖維(A)與纖維(B)也可以是將截面、纖度、收縮率分別不同的2種以上纖維混合而成。
本發(fā)明的復(fù)合絲(I)可以采用熔融、濕式、干式、干濕式及其他方法，將聚合物(A1)和聚合物(B1)紡絲來制造，特別地，熔融紡絲效率高，是優(yōu)選的。熔融紡絲可以是卷繞速度為500～2000m/分的低速紡絲，可以是卷繞速度為2000～5000m/分的高速紡絲，也可以是卷繞速度5000m/分以上的超高速紡絲，還可以根據(jù)需要進(jìn)行拉伸或熱處理。一般地，低速紡絲進(jìn)行3～8倍左右的拉伸，高速紡絲進(jìn)行1.5～3倍左右的拉伸，超高速紡絲不需要拉伸或進(jìn)行2倍左右以下的拉伸。也可以優(yōu)選采用紡絲和拉伸連續(xù)進(jìn)行的所謂紡絲牽伸方式。另外，纖維(A)也可以優(yōu)選使用一種特殊的“自行伸長絲”，它是以較低倍率進(jìn)行拉伸、在低溫下進(jìn)行熱處理的纖維，在后續(xù)工序中，經(jīng)過高溫加熱進(jìn)行結(jié)晶和取向，使纖維伸長。
本發(fā)明的復(fù)合絲可以是連續(xù)長絲混纖絲、并捻絲、復(fù)合假捻絲、混紡絲以及與它們類似的絲等，可根據(jù)使用目的為任意形態(tài)，可以用它們制造編物、織物、無紡布及其他的纖維結(jié)構(gòu)物。在它們的制造工序和加工工序中，或者在制造之后適宜地進(jìn)行加熱或膨潤，由此使纖維(A)和纖維(B)之間的收縮率產(chǎn)生差異，可以向制品提供優(yōu)良的膨松性、柔軟性、伸縮性和手感。加熱可以是干熱、濕熱、紅外線或?qū)⑦@些方法合并使用的其他任意方法。膨潤使用溶劑、膨潤劑或水。當(dāng)然，也可以根據(jù)需要采用以紗線狀假捻或壓痕法等，機(jī)械地使其卷曲，然后加熱使其收縮。另外，在例如織物或編物的染整加工工序中可以地廣泛進(jìn)行加熱收縮。一般地，收縮處理多以松弛狀態(tài)進(jìn)行，但可以施加適度的張力來控制收縮。
以下說明纖維(II)，它包括(A)熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物形成的纖維成分和(B)熔點(diǎn)110℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯成分(H)與熔點(diǎn)120℃以下且比上述聚合物(A)的熔點(diǎn)低10℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30℃以下的非結(jié)晶性脂肪族聚酯成分(S)組合形成的纖維成分。
該纖維(II)可以是使成分(A)與(B)在單纖維內(nèi)接合的復(fù)合纖維形態(tài)，也可以是各成分經(jīng)過分子取向的纖維(A)與(B)混合而成的復(fù)合絲形態(tài)。另外，纖維成分(B)中的脂肪族聚酯成分(H)和(S)可以是兩種成分結(jié)合的嵌段共聚物形態(tài)，也可以是兩種成分的混合物形態(tài)。
纖維(II)中的纖維成分(A)是熱收縮性小的成分，用于纖維成分(A)的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A2)的熔點(diǎn)必須140℃以上，優(yōu)選150℃以上，更優(yōu)選160℃以上，特別優(yōu)選170℃以上。另外，優(yōu)選其熔融吸熱量大，優(yōu)選20J/g以上，更優(yōu)選30J/g以上，特別優(yōu)選40J/g以上。作為這種高結(jié)晶性、高熔點(diǎn)的脂肪族聚酯的實(shí)例，可以舉出聚L-乳酸(熔點(diǎn)約175℃)、聚D-乳酸(熔點(diǎn)約175℃)、聚3-羥基丁酸酯(熔點(diǎn)約180℃)、聚乙醇酸(熔點(diǎn)約230℃)等均聚物、以及向這些均聚物中共聚或混合少量(優(yōu)選50重量％以下，更優(yōu)選40重量％以下，特別優(yōu)選30重量％以下)其他成分的聚合物。聚合物(A2)的重均分子量沒有特別的限定，從實(shí)用性的觀點(diǎn)看，優(yōu)選為5萬以上，尤其優(yōu)選7萬～30萬，更優(yōu)選8萬～30萬，特別優(yōu)選8萬～20萬，更特別優(yōu)選10萬～20萬。
一般地，嵌段共聚中，結(jié)晶性和熔點(diǎn)的變化緩慢，聚合物(A2)中的共聚成分的比率可以為1～50重量％，進(jìn)一步為1～40重量％，特別是1～30重量％，而無規(guī)共聚中，結(jié)晶性和熔點(diǎn)的變化顯著，共聚成分的比率優(yōu)選為0.5～20重量％，更優(yōu)選為0.5～10重量％，特別優(yōu)選為1～10重量％，更特別優(yōu)選為1～5重量％。當(dāng)然，因共聚引起的熔點(diǎn)或結(jié)晶性的變化根據(jù)共聚成分不同而有很大的變化，因此必須留意DSC測定的結(jié)晶熔融吸熱量和熔點(diǎn)。因混合其他成分引起的熔點(diǎn)或結(jié)晶性的變化，也根據(jù)混合成分或混合比有相當(dāng)大的變化，不過多數(shù)情況下，沒有無規(guī)共聚顯著。作為用于與上述均聚物共聚或共混的其他成分，可以舉出例如由乙二醇、辛二醇等脂肪族二醇與丁二酸、癸烷二羧酸等脂肪族二元羧酸生成的聚酯和聚己內(nèi)酯等如上所述的脂肪族聚酯或其原料、芳香族聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚酰胺、聚脲、聚氨酯、有機(jī)聚硅氧烷等。
纖維(II)的一個(gè)優(yōu)選形態(tài)纖維(IIa)，包括(A2)由熔點(diǎn)140℃以上且熔融吸熱量20J/g以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物構(gòu)成的纖維成分，以及(B2)由熔點(diǎn)相差10℃以上的至少2種脂肪族聚酯的嵌段共聚物和/或混合物構(gòu)成的纖維成分；其中，所說的嵌段共聚物和/或混合物含有熔點(diǎn)110℃以上、熔融吸熱量3J/g以上的高熔點(diǎn)成分(H)95～10重量％，以及熔點(diǎn)為40～120℃、熔融吸熱量3J/g以上的低熔點(diǎn)成分(S)5～90重量％。
該纖維(IIa)可以是成分(A2)與(B2)在單纖維內(nèi)接合形成復(fù)合纖維，也可以是將纖維(A2)與(B2)各成分混合形成復(fù)合絲，但首先對制造復(fù)合絲的場合進(jìn)行說明。
本發(fā)明的復(fù)合絲(IIa)是一種纖維間復(fù)合體，它是由用熔點(diǎn)140℃以上、熔融吸熱量20J/g以上的高結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A2)紡成的低收縮性纖維(A2)與用含有熔點(diǎn)110℃以上的高熔點(diǎn)成分(H)和熔點(diǎn)為40～120℃的低熔點(diǎn)成分(S)的脂肪族聚酯(B2)紡成的高收縮性纖維(B2)混合而成。作為本發(fā)明復(fù)合絲具體實(shí)例的三個(gè)代表是，由幾種連續(xù)長絲混合而成的混合長絲(混纖絲)、由連續(xù)長絲與短纖維復(fù)合而成的“長/短復(fù)合絲”、以及由幾種短纖維混合紡紗而成的“混紡絲”。
復(fù)合絲(IIa)中，聚合物(A2)為熔點(diǎn)和熔融吸熱量高、熱收縮性小的成分。作為優(yōu)選的聚合物(A2)，可以舉出結(jié)晶性均聚物以及以幾乎不破壞其結(jié)晶性的程度共聚和/或混合少量(例如40重量％以下，特別是30重量％以下)第二種成分或第三種成分的共聚物或混合物。從本發(fā)明纖維混合物(IIa)的強(qiáng)度、耐熱性和制品手感等觀點(diǎn)看，聚合物(A2)熔融吸熱量必須20J/g以上，優(yōu)選30J/g以上，特別優(yōu)選40J/g以上。結(jié)晶性脂肪族聚酯均聚物的熔融吸熱量，多數(shù)場合下為50J/g左右或更高。
脂肪族聚酯(B2)為熔點(diǎn)差10℃以上的至少2種脂肪族聚酯(H)和(S)的嵌段共聚物和/或混合物，分別含有熔點(diǎn)110℃以上的高熔點(diǎn)成分(H)和熔點(diǎn)為40～120℃的低熔點(diǎn)成分(S)95～10重量％和5～90重量％。成分(H)用于維持脂肪族聚酯(B2)的耐熱性，熔點(diǎn)必須110℃以上，優(yōu)選120℃以上，特別優(yōu)選140℃以上。成分(H)的重量比為95～10％，優(yōu)選為85～20％，更優(yōu)選為75～30％。脂肪族聚酯(B2)中成分(H)的熔融吸熱量必須3J/g以上，優(yōu)選5J/g以上，更優(yōu)選10J/g以上，特別優(yōu)選為10～50J/g左右。
由于希望由脂肪族聚酯(B2)中的成分(S)是對由該聚合物(B2)紡成的纖維(B2)的熱收縮性起作用的成分，熔點(diǎn)必須為40～120℃，優(yōu)選為50～110℃，更優(yōu)選為60～100℃。聚酯(B2)中，成分(S)的比率為5～90重量％，優(yōu)選為15～80重量％，更優(yōu)選為25～70重量％。
成分(S)的熔點(diǎn)必須比成分(H)的熔點(diǎn)至少低10℃，其熔點(diǎn)差優(yōu)選為20℃以上，更優(yōu)選為30℃以上。例如，用熔點(diǎn)為160℃的成分(H)與熔點(diǎn)為80℃的成分(S)組合構(gòu)成的嵌段共聚物或混合物紡成的纖維，如果在例如100℃水中進(jìn)行處理，則由于成分(S)熔融而產(chǎn)生很大收縮，但由于存在高熔點(diǎn)成分(H)，纖維整體不熔融保持了形狀。因此，可以根據(jù)所必要的熱處理溫度、熱收縮性和耐熱性等來選擇構(gòu)成聚酯(B2)的成分(H)、(S)的熔點(diǎn)及其比率。一般地，低熔點(diǎn)成分(S)可以是低結(jié)晶性的，但如果結(jié)晶性過低，則纖維的染色牢度降低，而且經(jīng)加熱等發(fā)生粘合。因此，在使其收縮的熱處理工序的溫度(例如80～120℃)下的熔融，優(yōu)選在使用時(shí)的溫度(例如40℃以下)下充分結(jié)晶化。即，多數(shù)場合下，成分(S)為結(jié)晶性，其熔點(diǎn)為50～110℃，特別地，優(yōu)選為60～100℃。脂肪族聚酯(B2)中的成分(S)，其結(jié)晶熔融吸熱量必須在3J/g以上，優(yōu)選5J/g以上，更優(yōu)選為10～40J/g左右。
脂肪族聚酯(B2)由主要構(gòu)成成分(H)與(S)嵌段共聚和/或混合而成。己內(nèi)酯、丙交酯、乙交酯等內(nèi)酯，在熔融狀態(tài)下容易與分子末端具有羥基的脂肪族聚酯進(jìn)行加成反應(yīng)(聚合)，獲得嵌段共聚物。另外，也可以使例如二異氰酸己二醇酯等二異氰酸酯、鄰苯二甲酸酐等二元羧酸酸酐、對苯二甲酰氯等二元羧酸鹵化物等雙官能團(tuán)化合物與分子末端具有羥基的2種以上的脂肪族聚酯的混合物反應(yīng)、使其結(jié)合，獲得嵌段共聚物。同樣地，也可以使幾種脂肪族聚酯熔融混合，進(jìn)行酯交換反應(yīng)獲得嵌段共聚物。但是，如果在催化劑存在下以及在過于高溫下長時(shí)間地進(jìn)行熔融混合，則酯交換反應(yīng)過度而變成無規(guī)共聚物，因此必須給予充分注意。
成分(H)與(S)的混合可以是將它們的顆粒混合、用螺桿擠出機(jī)等進(jìn)行熔融和混合，也可以是使用雙螺桿擠出機(jī)及其他攪拌裝置、靜止混合器等的1種或幾種組合使用，將分別熔融的兩種成分混合；所說的靜止混合器，可以多段地反復(fù)進(jìn)行物流的分割和匯合。該場合下，也必須注意酯交換反應(yīng)不能過度。用DSC分析混合物或反應(yīng)物，如果熔點(diǎn)和熔融吸熱量沒有降低，則可以判定沒怎么進(jìn)行無規(guī)聚合。為了使成分(H)與(S)的混合穩(wěn)定地進(jìn)行，希望兩者的親和性高。作為改善兩者親和性的方法，可以舉出以嵌段共聚等方法將成分(S)部分引入到成分(H)的分子中的方法、向成分(S)中引入成分(H)的方法、以及將作為親和性改善劑(表面活性劑)的兩種成分的嵌段共聚物配合到成分(H)與(S)的混合物中等方法。
脂肪族聚酯(B2)主要由脂肪族聚酯成分(H)和(S)構(gòu)成，作為次要成分(50重量％以下，特別是30重量％以下)的其他成分可以含有例如芳香族成分、聚醚成分、聚碳酸酯成分、聚氨酯成分、聚酰胺成分、有機(jī)聚硅氧烷成分等。這些其他成分的引入，可以采用共聚或混合的方法進(jìn)行。
脂肪族聚酯(B2)的分子量沒有特別的限定，優(yōu)選為5萬以上，特別優(yōu)選為8～30萬，廣泛使用10～20萬。
作為適于高熔點(diǎn)成分(H)的脂肪族聚酯的具體實(shí)例，除了用于上述聚合物(A2)所示例的以外，還可以舉出聚丁二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)116℃)、聚富馬酸己二醇酯(熔點(diǎn)117℃)等。
作為適于低熔點(diǎn)成分(S)的聚酯的具體實(shí)例，除了例如聚己內(nèi)酯(熔點(diǎn)約59℃)、聚丙內(nèi)酯(熔點(diǎn)約95℃)等脂肪族聚內(nèi)酯以外，還可以舉出由乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、二乙二醇、三乙二醇等脂肪族二醇類一種以上與丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、辛烷二羧酸、癸烷二羧酸等脂肪族二元羧酸一種以上組合獲得的聚酯，例如聚己二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約49℃)、聚辛二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約65℃)、聚壬二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約52℃)、聚癸二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約75℃)、聚丁二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約116℃)、聚己二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約72℃)、聚癸二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約66℃)、聚癸二酸己二醇酯(熔點(diǎn)約74℃)及其他均聚物以及以它們?yōu)槌煞值那抖位驘o規(guī)共聚物。
分別將聚合物(A2)和聚合物(B2)紡成纖維，根據(jù)需要進(jìn)行拉伸、熱處理等使其分子取向和結(jié)晶，制造纖維(A2)和纖維(B2)。由纖維(A2)和纖維(B2)構(gòu)成的復(fù)合絲(IIa)的制造方法、加工方法、各纖維的必要條件、復(fù)合絲的截面形狀以及其他必要條件等，與復(fù)合絲(I)的場合相同。
以下對于使纖維(IIa)中的成分(A2)與(B2)在單纖維內(nèi)接合形成復(fù)合纖維的場合進(jìn)行說明。
制造復(fù)合纖維(IIa)的場合下，與纖維成分(A2)接合的纖維成分(B2)為含有熔點(diǎn)相差20℃以上的至少2種結(jié)晶性脂肪族聚酯(H)和(S)的嵌段共聚物和/或混合物，優(yōu)選含有熔點(diǎn)130℃以上、熔融吸熱量3J/g以上的高熔點(diǎn)成分(H)90～10重量％以及熔點(diǎn)為40～120、熔融吸熱量3J/g以上的低熔點(diǎn)成分(S)10～90重量％。這種成分(H)和(S)選自上述成分(H)和(S)。
使纖維成分(A2)與纖維成分(B2)在單纖維內(nèi)偏心接合時(shí)，可以獲得自行卷曲性優(yōu)良的復(fù)合纖維(IIa)，使纖維成分(B2)形成復(fù)合纖維至少一部分表面那樣在單纖維內(nèi)同心接合時(shí)，可以獲得自行粘結(jié)性優(yōu)良的復(fù)合纖維(IIa)。
圖8中，概要地示出用于本發(fā)明的熔點(diǎn)相差20℃以上的幾種脂肪族聚酯混合和/或嵌段共聚而成的脂肪族聚酯(B2)的DSC曲線。圖中，22為低熔點(diǎn)成分(S)的熔融吸熱峰，24為高熔點(diǎn)成分(H)的熔融吸熱峰。峰23(虛線)為高熔點(diǎn)成分(H)未充分結(jié)晶時(shí)觀測到的結(jié)晶放熱峰。因?yàn)槿绻摲艧岱?3與低熔點(diǎn)成分(S)的熔融吸熱峰22重合，則不能正確把握熔融吸熱峰22，故必須使高熔點(diǎn)成分(H)充分結(jié)晶。
本發(fā)明中，熔點(diǎn)為結(jié)晶熔融引起的各吸熱峰(圖中22和24)最小值的溫度，將吸熱峰的分別的總吸熱量(積分值，與圖中劃斜線部分的面積成比例)作為熔融吸熱量。吸熱量的單位為J/g。存在幾個(gè)熔點(diǎn)(峰)的場合下，熔點(diǎn)的代表值為最高的溫度，但當(dāng)最高溫度的峰例如吸熱量3J/g以下，可以忽視不計(jì)時(shí)，將吸熱量大的主峰中的最高熔點(diǎn)作為代表值。
一般地，在幾種結(jié)晶性脂肪族聚酯的混合物或嵌段共聚物的DSC曲線中，多數(shù)可以相當(dāng)明顯地觀測到與各成分的熔點(diǎn)相對應(yīng)的吸熱峰。但是，在幾種聚合物的嵌段共聚物的場合下，可見諸如各熔點(diǎn)(溫度)發(fā)生變化，吸熱峰變寬，產(chǎn)生肩峰，雙峰等的復(fù)雜現(xiàn)象。當(dāng)認(rèn)為它們不能明顯地分離成幾個(gè)峰時(shí)，則看作單一的峰，熔點(diǎn)使用峰值。
本發(fā)明的自行卷曲性復(fù)合纖維(IIa)是將熔點(diǎn)140℃以上、熔融吸熱量20J/g以上的高結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A2)與含有熔點(diǎn)130℃以上的高熔點(diǎn)成分(H)和熔點(diǎn)為40～120℃的低熔點(diǎn)成分(S)兩種成分的脂肪族聚酯(B2)復(fù)合而成，纖維成分(A2)為低收縮成分，纖維成分(B2)為高收縮成分，通過加熱或膨潤使(A2)、(B2)兩成分的長度產(chǎn)生差異而出現(xiàn)卷曲。
該自行卷曲性纖維(IIa)的一大特征在于，作為高收縮性成分(B2)，使用熔點(diǎn)相差20℃以上、優(yōu)選相差30℃以上的至少2種結(jié)晶性脂肪族聚酯的嵌段共聚物和/或混合物。該纖維(IIa)中，如果加熱到使構(gòu)成這種脂肪族聚酯的低熔點(diǎn)成分(S)被熔融或軟化而發(fā)生強(qiáng)烈收縮，而高熔點(diǎn)成分(H)不能熔融或軟化的溫度，則纖維成分(B2)整體不熔融而發(fā)生收縮，纖維(IIa)出現(xiàn)卷曲。因此，成分(B2)中的高熔點(diǎn)成分(H)的熔點(diǎn)越高越好，必須130℃以上，優(yōu)選140℃以上，更優(yōu)選150℃以上，最優(yōu)選160℃以上。低熔點(diǎn)成分(S)是在常溫下結(jié)晶、經(jīng)適度(例如50～120℃)加熱即可熔融的成分，熔點(diǎn)為40～120℃。一般地，低熔點(diǎn)聚合物在熔融紡絲時(shí)的固化速度緩慢，被卷繞的絲容易相互粘合(膠著)而使紡絲變難，而脂肪族聚酯(B2)通過引入高熔點(diǎn)成分(H)，膠著性得到大幅度改善，制造變得容易。
復(fù)合纖維的卷曲性可以通過改變構(gòu)成脂肪族聚酯(B2)的高熔點(diǎn)成分(H)與低熔點(diǎn)成分(S)的比例、低熔點(diǎn)成分(S)的熔點(diǎn)、成分(A2)與成分(B2)的復(fù)合比例、復(fù)合形態(tài)、加熱溫度等，在非常寬的范圍內(nèi)進(jìn)行控制，可以根據(jù)目的和用途選擇適當(dāng)?shù)木砬?。即，本發(fā)明復(fù)合纖維所具有的一大特征是，可以采用熔融紡絲法高效率地制造，可在非常寬的范圍內(nèi)控制和調(diào)節(jié)卷曲性。
單獨(dú)將作為低收縮成分的聚合物(A2)紡成纖維時(shí)，其在100水中的收縮率優(yōu)選20％以下，更優(yōu)選15％以下，特別地，更優(yōu)選10％以下，最優(yōu)選8％以下。因此，聚合物(A2)特別優(yōu)選共聚或混合時(shí)低改性度者，均聚物和與此相近的聚合物，例如共聚成分或混合成分的比例優(yōu)選10％以下、特別優(yōu)選6％以下、最優(yōu)選3％以下的聚合物。
脂肪族聚酯(B2)為熔點(diǎn)相差20℃以上的至少2種結(jié)晶性脂肪族聚酯的嵌段共聚物和/或混合物，分別含有熔點(diǎn)130℃以上的高熔點(diǎn)脂肪族聚酯成分(H)和熔點(diǎn)為40～120℃的低熔點(diǎn)脂肪族聚酯成分(S)90～10重量％和10～90重量％。由于低熔點(diǎn)成分(S)是通過加熱出現(xiàn)收縮性，因此，熔點(diǎn)必須為40～120℃，優(yōu)選為50～120℃，特別優(yōu)選60～120℃。脂肪族聚酯(B2)中的高熔點(diǎn)成分(H)與低熔點(diǎn)成分(S)的重量比必須為9/1～1/9，優(yōu)選為8/2～2/8，特別優(yōu)選為7/3～3/7。脂肪族聚酯(B2)中的高熔點(diǎn)成分(H)與低熔點(diǎn)成分(S)的熔融吸熱量必須分別3J/g以上，優(yōu)選5J/g以上，更優(yōu)選10J/g以上，特別優(yōu)選為10～30J/g左右的范圍。從熔融紡絲時(shí)防止膠著的觀點(diǎn)看，脂肪族聚酯(B2)優(yōu)選為結(jié)晶性的。
脂肪族聚酯(B2)中的高熔點(diǎn)成分(H)與低熔點(diǎn)成分(S)的熔點(diǎn)必須相差為20℃以上，優(yōu)選相差30℃以上，特別優(yōu)選相差40℃以上。例如，將熔點(diǎn)160℃的成分(H)與熔點(diǎn)80℃的成分(S)組合而成的嵌段共聚物或混合物，在例如100℃下進(jìn)行處理，則因成分(S)熔融而發(fā)生強(qiáng)烈收縮，而由于存在結(jié)晶的高熔點(diǎn)成分(H)，使纖維成分(B2)整體不熔融保持了形狀。
單獨(dú)將脂肪族聚酯(B2)紡成纖維的場合下，其在100℃水中的收縮率優(yōu)選20％以上，特別優(yōu)選為30～60％。由脂肪族聚酯(B2)紡成的纖維與由上述聚合物(A2)紡成的纖維，其收縮率優(yōu)選相差5％以上，特別優(yōu)選相差10％以上，最廣泛使用20～50％的范圍。
本發(fā)明的自行粘結(jié)性復(fù)合纖維(IIa)是由熔點(diǎn)140℃以上、熔融吸熱量20J/g以上的高結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A2)與含有熔點(diǎn)130℃以上的高熔點(diǎn)成分(H)和熔點(diǎn)為40～120℃的低熔點(diǎn)成分(S)兩種成分的脂肪族聚酯(B2)復(fù)合而成，纖維成分(A2)為強(qiáng)度保持成分，纖維成分(B2)為粘合(熱熔接)成分。
該自行粘結(jié)性纖維(IIa)的一大特征在于，粘合成分(B2)使用熔點(diǎn)相差20℃以上、優(yōu)選相差30℃以上的至少2種結(jié)晶性脂肪族聚酯的嵌段共聚物和/或混合物。如果將該纖維(IIa)加熱到使構(gòu)成這種脂肪族聚酯的低熔點(diǎn)成分粘合而高熔點(diǎn)不粘合的溫度，則可以獲得粘合點(diǎn)密度或粘合強(qiáng)度相對較低的制品，另一方面，如果加熱到使構(gòu)成脂肪族聚酯(B2)的所有成分熔融的溫度，則可以獲得最高的粘合力和粘合點(diǎn)密度。另外，由低熔點(diǎn)、低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度成分引起的熔融紡絲時(shí)發(fā)生的膠著，可通過向脂肪族聚酯(B2)中引入高熔點(diǎn)成分得到大幅度改善。還可以通過改變構(gòu)成脂肪族聚酯(B2)的高熔點(diǎn)成分與低熔點(diǎn)成分的比例，在寬范圍內(nèi)改變?nèi)廴诩徑z時(shí)的凝固性和加熱粘合時(shí)的粘合力和粘合點(diǎn)密度。其結(jié)果，本發(fā)明的纖維(IIa)顯示出的一大優(yōu)點(diǎn)是，可以高效率地制造，在非常寬的范圍內(nèi)控制和調(diào)節(jié)粘合力。
脂肪族聚酯(B2)為熔點(diǎn)相差20℃以上的至少2種結(jié)晶性脂肪族聚酯的嵌段共聚物和/或混合物，分別含有熔點(diǎn)130℃以上的高熔點(diǎn)脂肪族聚酯(H)和熔點(diǎn)為40～120℃的低熔點(diǎn)脂肪族聚酯成分(S)90～10重量％和10～90重量％。高熔點(diǎn)成分(H)用于維持成分(B2)的耐熱性、防止熔融紡絲時(shí)發(fā)生膠著，熔點(diǎn)必須130℃以上，優(yōu)選140℃以上，特別優(yōu)選150℃以上，最優(yōu)選160℃以上。低熔點(diǎn)成分(S)為經(jīng)加熱產(chǎn)生粘合性的成分，熔點(diǎn)必須處于40～120℃的范圍，優(yōu)選為50～120℃，特別優(yōu)選為60～120℃。通過改變高熔點(diǎn)成分(H)與低熔點(diǎn)成分(S)的各熔點(diǎn)和混合或共聚比例，可以在寬范圍內(nèi)改變加熱粘合溫度、粘合密度和粘合強(qiáng)度，可以根據(jù)使用目的適宜地選擇。脂肪族聚酯(B2)中的高熔點(diǎn)成分(H)與低熔點(diǎn)成分(S)的重量比必須為9/1～1/9的范圍，優(yōu)選為8/2～2/8的范圍，特別優(yōu)選為7/3～3/7。脂肪族聚酯(B2)中的高熔點(diǎn)成分(H)與低熔點(diǎn)成分(S)的熔融吸熱量，必須分別3J/g以上，優(yōu)選5J/g以上，更優(yōu)選10J/g以上，特別優(yōu)選為10～30J/g左右。從防止紡絲時(shí)發(fā)生膠著的觀點(diǎn)看，脂肪族聚酯(B2)優(yōu)選為結(jié)晶性的。
脂肪族聚酯(B2)中的高熔點(diǎn)成分(H)與低熔點(diǎn)成分(S)的熔點(diǎn)必須相差20℃以上，優(yōu)選相差30℃以上，特別優(yōu)選相差40℃以上。例如，將熔點(diǎn)160℃的成分(H)與熔點(diǎn)80℃的成分(S)組合而形成的嵌段共聚物或混合物，在例如100℃下進(jìn)行處理，因成分(S)熔融而發(fā)生強(qiáng)烈粘合，而由于存在高熔點(diǎn)成分(H)使纖維成分(B2)整體不熔融保持一定程度的形狀。因此，可以根據(jù)所需要的粘合處理溫度和壓力、粘合強(qiáng)度、耐熱性、使用溫度等選擇構(gòu)成脂肪族聚酯(B2)的成分(H)和(S)的熔點(diǎn)及其比例。
自行卷曲性和自行粘結(jié)性復(fù)合纖維(IIa)中，脂肪族聚酯(B2)為構(gòu)成成分(H)與(S)的混合物和/或嵌段共聚物?；旌戏椒ㄊ侨我獾?，可以是通常的熔融混合，也可以是在溶劑中混合?；旌涎b置可以使用機(jī)械攪拌裝置或多段反復(fù)進(jìn)行顆粒物流的分割和匯合的靜止混合器，也可以兩者合并使用。熔融混合中，也可以使兩成分部分反應(yīng)，形成嵌段共聚物。只是不能過度反應(yīng)、全部生成無規(guī)共聚物(熔點(diǎn)消失、非晶化)。即，用DSC分析熔融混合物，考察兩種成分的熔點(diǎn)和熔融吸熱量，希望將它們保持在優(yōu)選的范圍內(nèi)。另一方面，兩種成分的嵌段共聚物可以通過使丙交酯或乙交酯等的為高熔點(diǎn)成分(H)原料的環(huán)狀內(nèi)酯在熔融狀態(tài)下與例如在分子末端上具有羥基的低熔點(diǎn)脂肪族聚酯(S)進(jìn)行加成反應(yīng)(聚合)的方法來獲得。另外，也可以使例如二異氰酸己二醇酯等二異氰酸酯、鄰苯二甲酸酐等二元羧酸酸酐、對苯二甲酰氯等二元羧酸鹵化物等多官能團(tuán)化合物(鏈增長劑)與分子末端具有羥基的成分(H)與(S)的混合物反應(yīng)，使它們結(jié)合而獲得嵌段共聚物。為了改善熱收縮性和收縮后的回彈性，構(gòu)成成分(B)的聚合物優(yōu)選具有支鏈或交聯(lián)結(jié)構(gòu)。可以使用例如偏苯三酸、甘油、三異氰酸酯等具有3個(gè)以上官能團(tuán)的化合物。
為了使成分(H)與(S)的混合穩(wěn)定地進(jìn)行，希望兩者的親和性高。兩者親和性的改善可以采用前述方法來進(jìn)行。
復(fù)合纖維(IIa)中，聚合物(A2)與聚合物(B2)優(yōu)選相互粘合性高。因此，優(yōu)選兩者具有共同的成分。例如，特別優(yōu)選聚合物(B2)的高熔點(diǎn)成分(H)與聚合物(A2)為相同成分(例如聚乳酸)。同樣地，還優(yōu)選兩者為近似的成分(例如聚乳酸與以聚乳酸為主要成分的共聚物)。
脂肪族聚酯(B2)主要由脂肪族聚酯成分(H)和(S)構(gòu)成，也可以含有次要成分(50重量％以下，特別是30重量％以下)的其他成分，例如芳香族成分、聚醚成分、聚碳酸酯成分、聚氨酯成分、聚酰胺成分、有機(jī)聚硅氧烷成分。脂肪族聚酯(B2)的分子量沒有特別的限定，優(yōu)選為5萬以上，特別優(yōu)選為8～30萬，廣泛使用10～20萬的范圍。
復(fù)合纖維(IIa)中，作為適于低熔點(diǎn)成分(S)的聚酯的具體實(shí)例，除了聚己內(nèi)酯(熔點(diǎn)約59℃)、聚丙內(nèi)酯(熔點(diǎn)約95℃)等脂肪族聚內(nèi)酯以外，還可以舉出由乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、二乙二醇、三乙二醇等一種以上的脂肪族二醇類與丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、辛烷二羧酸、癸烷二羧酸等一種以上的脂肪族二元羧酸組合而獲得的聚酯，例如聚丁二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約102℃)、聚己二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約49℃)、聚辛二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約65℃)、聚壬二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約52℃)、聚癸二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約75℃)、聚丁二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約116℃)、聚己二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約72℃)、聚癸二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約66℃)、聚癸二酸己二醇酯(熔點(diǎn)約74℃)及其他均聚物以及以它們?yōu)槌煞值那抖位驘o規(guī)共聚物且具有結(jié)晶性的聚合物。由自行粘結(jié)性復(fù)合纖維(IIa)獲得的被粘合的纖維結(jié)構(gòu)物，例如進(jìn)行染色作為衣料使用的場合下，低熔點(diǎn)成分(S)的熔點(diǎn)優(yōu)選在100℃以上，特別優(yōu)選在110℃以上。
熔融復(fù)合紡絲中按通常的方法分別將聚合物(A2)與聚合物(B2)熔融、計(jì)量，使其在復(fù)合噴絲頭內(nèi)復(fù)合，從噴絲孔紡出，冷卻，上油、根據(jù)需要進(jìn)行拉伸和熱處理等使分子取向生成結(jié)晶，制造本發(fā)明的復(fù)合纖維(IIa)。同樣地，將聚合物(A2)與聚合物(B2)分別用溶劑溶解，采用濕式、干式、干濕式等方法進(jìn)行復(fù)合紡絲，也可以獲得本發(fā)明的復(fù)合纖維。熔融復(fù)合紡絲法由于效率高而是特別優(yōu)選的。熔融紡絲可以采用卷繞速度2000m/分以下的低速紡絲，可以采用卷繞速度為2000～5000m/分的高速紡絲，也可以采用卷繞速度5000m/分以上的超高速紡絲等。低速紡絲和高速紡絲中，可以是分別進(jìn)行紡絲和拉伸工序的方法，也可以是紡絲與拉伸連續(xù)而同時(shí)進(jìn)行的方法等。一般地，低速紡絲進(jìn)行3～8倍左右的拉伸，高速紡絲進(jìn)行1.5～3倍左右的拉伸，超高速紡絲不需要拉伸或者進(jìn)行2倍左右以下的拉伸。
復(fù)合纖維(IIa)可以形成連續(xù)復(fù)絲、連續(xù)單絲、切斷的短纖維等任意形態(tài)，可以采用適宜的各種方法使其與其他纖維混合，用作為與紗線、編物、織物、無紡布、毛氈、紙張、薄膜等的復(fù)合體、其他類似的纖維結(jié)構(gòu)物。
自行粘結(jié)性復(fù)合纖維(IIa)的粘合，多數(shù)情況下對纖維結(jié)構(gòu)物進(jìn)行加熱或壓縮來進(jìn)行。加熱可以應(yīng)用干熱、溫?zé)?、紅外線、高頻及其他方法。一般地，壓力越大，越容易在低溫下粘合。
自行卷曲性復(fù)合纖維(IIa)通過加熱出現(xiàn)卷曲。加熱可以應(yīng)用干熱、濕熱、紅外線、高頻及其他方法?？梢酝ㄟ^改變加熱溫度、加熱時(shí)間、緊張程度(張力等)來調(diào)節(jié)、控制卷曲。卷曲的出現(xiàn)，可以以長絲、絲束、短纖維、棉、紗線、編物、織物、無紡布、纖網(wǎng)及其他任意形態(tài)進(jìn)行。多數(shù)場合下，在無張力或低張力的條件下加熱紗線、絲束、棉線、纖維網(wǎng)、編物、織物、無紡布等而出現(xiàn)卷曲。在染色等整理加工工序之前、在整理工序中，也大多出現(xiàn)卷曲。經(jīng)膨潤收縮也會(huì)出現(xiàn)卷曲。例如，可以將丙酮、甲乙酮或它們與水的混合物用作膨潤劑。也可以將其他公知的溶劑用水等稀釋而形成的水分散液用作膨潤劑。
本發(fā)明的自行卷曲性復(fù)合纖維(IIa)，具有如例如圖1A～1G所示的截面形狀。圖中，1為低收縮成分(A2)，2為高收縮成分(B2)，它們也可以相互調(diào)換。成分(A2)與成分(B2)必須偏心復(fù)合。偏心是指兩種成分各自的重心位置不同，偏心性越高，復(fù)合纖維的卷曲性越強(qiáng)。圖1A為偏心性最高的例子，圖1B為偏心性低的例子。
自行卷曲性復(fù)合纖維(IIa)中的纖維成分(A2)與纖維成分(B2)的復(fù)合比例(截面積比)沒有特別的限定，優(yōu)選為10/1～1/10的范圍，更優(yōu)選為5/1～1/5，特別優(yōu)選2/1～1/2的范圍。復(fù)合比例偏離1/1越遠(yuǎn)，卷曲性越弱。
圖4A～4D為示出本發(fā)明自行粘結(jié)性復(fù)合纖維(IIa)的幾個(gè)實(shí)例的纖維橫截面圖。圖中，10為強(qiáng)度保持用聚合物(A2)，11為粘合成分(B2)。圖4A為同心圓型的復(fù)合，圖4B為三角形狀截面的同心型復(fù)合，圖4C為旋轉(zhuǎn)對稱型，圖4D為中空同心圓型的復(fù)合纖維。圖4D中，12為中空部位，也可以替換成第三種聚合物。作為粘合成分的脂肪族聚酯(B2)必須占據(jù)纖維表面的至少一部分。圖4A、4B、4D為成分(B2)占據(jù)整個(gè)表面的例子，圖4C為占據(jù)一部分表面的例子。成分(B2)的表面占有率越高，粘合力越大。自行粘結(jié)性復(fù)合纖維(IIa)中的纖維成分(A2)與纖維成分(B2)的復(fù)合比例(截面積比)沒有特別的限定，為20/1～1/20，優(yōu)選為10/1～1/10，更優(yōu)選為5/1～1/5，特別優(yōu)選為2/1～1/2。復(fù)合形態(tài)必須是纖維成分(A2)與纖維成分(B2)為同心型，即各自的重心必須大致一致。
與復(fù)合纖維(I)的場合相同，復(fù)合纖維(IIa)的截面形狀沒有特別的限定，可以具有圓形、非圓形、多邊形狀、復(fù)葉狀、中空狀等各種形狀。復(fù)合纖維(IIa)的纖度同樣根據(jù)使用目的任意選擇，通常衣料用的單絲纖度為0.1～50旦(d)左右，特別地，優(yōu)選為0.5～30d，廣泛使用1～20d的范圍。無紡布、皮革、材料用等中，可以使用更細(xì)或更粗的纖維。本發(fā)明的纖維可以根據(jù)需要采用假捻法和壓痕法等機(jī)械地使其卷曲。優(yōu)選纖維在這些卷曲工序中的加熱條件下不發(fā)生膠著，從這種觀點(diǎn)看，脂肪族聚酯(B2)中的熔點(diǎn)最低的成分，其熔點(diǎn)優(yōu)選在60℃以上，特別優(yōu)選80℃以上，最優(yōu)選90℃以上。
另外，與復(fù)合纖維(I)的場合相同，復(fù)合纖維(IIa)也可以含有各種添加劑，可以單獨(dú)使用或與其他纖維混合使用，用于制造紗線、編帶、繩索、編物、織物、無紡布、紙張、復(fù)合材料及其他結(jié)構(gòu)物。
纖維(II)的其他優(yōu)選形態(tài)為可分割的自然分解性復(fù)合纖維(IIb)，該復(fù)合纖維(IIb)是由熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A2)與含有熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯(H)和熔點(diǎn)120℃以下且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30℃以下的脂肪族聚酯(S)的嵌段共聚物或混合物(B2)構(gòu)成的復(fù)合纖維，成分(A2)與成分(B2)的至少一方含有0.05重量％以上的有機(jī)聚硅氧烷成分，使成分(A2)與成分(B2)在單纖維內(nèi)復(fù)合，以使在纖維橫截面內(nèi)，成分(B2)將成分(A2)分離成至少2個(gè)部分，且兩種成分(A2)與(B2)形成纖維的一部分表面。
可分割的復(fù)合纖維(IIb)中，聚合物(A2)為結(jié)晶性高、熱收縮性低的成分。作為優(yōu)選的聚合物(A2)，可以舉出上述結(jié)晶性均聚物以及以幾乎不破壞其結(jié)晶性的程度共聚和/或混合少量(例如30重量％以下，優(yōu)選20重量％以下，特別優(yōu)選10重量％以下)第二種成分和第三種成分而形成的共聚物或混合物。從纖維(IIb)制得的制品的強(qiáng)度和耐熱性的觀點(diǎn)看，聚合物(A2)熔融吸熱量優(yōu)選20J/g以上，更優(yōu)選30J/g以上，特別優(yōu)選40J/g以上。從實(shí)用的觀點(diǎn)看，聚合物(A2)的熔點(diǎn)必須140℃以上，優(yōu)選150℃以上，特別優(yōu)選160℃以上，最優(yōu)選170℃以上。
脂肪族聚酯(B2)可以是使熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯鏈段(H，以下有時(shí)稱為剛性鏈段)與熔點(diǎn)120℃以下且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30℃以下的脂肪族聚酯鏈段(S，以下有時(shí)稱為柔性鏈段)結(jié)合在一起的嵌段共聚物，也可以是上述結(jié)晶性脂肪族聚酯(H)與上述脂肪族聚酯(S)的混合物。由于是由成分(H)與(S)構(gòu)成，脂肪族聚酯(B2)經(jīng)加熱發(fā)生很大收縮，其結(jié)果，聚酯(A2)與聚酯(B2)容易分離，被分割的纖維變細(xì)。為了達(dá)到高收縮的目的，優(yōu)選高熔點(diǎn)聚酯成分(H)剛硬，其熔點(diǎn)必須在140℃以上，優(yōu)選150℃以上，特別優(yōu)選160℃以上，最優(yōu)選170℃以上。另一方面，低熔點(diǎn)聚酯成分(S)優(yōu)選越柔順，熱收縮越大，在結(jié)晶性聚合物的場合下，熔點(diǎn)必須120℃以下，優(yōu)選100℃以下，特別優(yōu)選90℃以下，最優(yōu)選80℃以下或者是非結(jié)晶性(非晶性)的。例如，當(dāng)在100℃水中進(jìn)行處理時(shí)，如果低熔點(diǎn)聚酯成分(S)的熔點(diǎn)100℃以下，則纖維成分(B2)強(qiáng)烈收縮。但是，高熔點(diǎn)聚酯成分(H)的熔點(diǎn)140℃以上，纖維成分(B2)收縮但不熔融。同樣地，為了實(shí)現(xiàn)大收縮的目的，低熔點(diǎn)聚酯成分(S)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選20℃以下，特別優(yōu)選0℃以下。低熔點(diǎn)聚酯成分(S)完全是非晶性的場合下，將熔點(diǎn)看作與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相同。
分割型復(fù)合纖維(IIb)中的脂肪族聚酯(B2)，作為特別適用于其低熔點(diǎn)聚酯成分(S)的、熔點(diǎn)120℃以下且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在0℃以下的聚酯的實(shí)例，除了聚己內(nèi)酯以外，可以舉出聚丁二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚癸二酸乙二醇酯、聚壬二酸乙二醇酯、聚癸酸乙二醇酯、聚丁二酸丙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚癸二酸丙二醇酯、聚壬二酸丙二醇酯、聚癸酸丙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚癸二酸丁二醇酯、聚壬二酸丁二醇酯、聚癸酸丁二醇酯、聚丁二酸己二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚癸二酸己二醇酯、聚壬二酸己二醇酯、聚癸酸己二醇酯等的具有由碳原子數(shù)2～20左右的直鏈或支鏈亞烷基的脂肪族亞烷基二醇與碳原子數(shù)4～22左右的脂肪族二元羧酸生成的聚酯以及以它們?yōu)槌煞值?無規(guī)和嵌段)共聚物。此外，也優(yōu)選由二乙二醇、三乙二醇、亞乙基亞丙基二醇等亞烷基二醇低聚物與脂肪族二元羧酸組合而成的聚酯醚作為低熔點(diǎn)聚酯成分(S)。
一般地，均聚物多為結(jié)晶性的，通過將其2種以上共聚(無規(guī)或嵌段)，可以使低熔點(diǎn)聚酯成分(S)或者結(jié)晶度降低，或者成為非晶化。另外，纖維成分(B2)使用成分(H)和(S)的混合物的場合下，結(jié)晶性高熔點(diǎn)聚酯與低熔點(diǎn)聚酯的嵌段共聚物與高熔點(diǎn)聚酯(H)的親和性高，可以容易且均勻地混合，因此特別優(yōu)選作為低熔點(diǎn)聚酯(S)。脂肪族聚酯(B2)中的低熔點(diǎn)聚酯成分(S)的分子量沒有特別的限定，在嵌段共聚物的場合下，柔性鏈段(S)的分子量例如多優(yōu)選為1000～15萬，更優(yōu)選為2000～10萬，特別優(yōu)選為5000～5萬，在聚合物共混物的場合下，低熔點(diǎn)聚酯(S)的分子量多優(yōu)選例如1萬～30萬，更優(yōu)選為2萬～25萬，特別優(yōu)選為5萬～20萬。再有，為了提高纖維成分(B2)的收縮性，也可以添加增塑劑等。
脂肪族聚酯(B2)中作為結(jié)晶性脂肪族聚酯的高熔點(diǎn)聚酯成分(H)的具體實(shí)例如上所述。為了使該部分更剛硬，必須是高結(jié)晶性的，為了保持結(jié)晶性，最優(yōu)選均聚物，通過共聚或混合來改性的場合時(shí)，也優(yōu)選抑制第二種成分的量，例如第二種成分的量優(yōu)選20重量％以下，特別優(yōu)選10重量％以下，最優(yōu)選5重量％以下。作為纖維成分(B2)使用聚合物共混物的場合下，嵌段共聚了低熔點(diǎn)聚酯的高熔點(diǎn)聚酯與低熔點(diǎn)聚酯成分(S)的混合性高，優(yōu)選作為高熔點(diǎn)聚酯成分(H)。高熔點(diǎn)聚酯成分(H)的分子量沒有特別的限定，在嵌段共聚物的場合下，剛性鏈段(H)的分子量可以是例如5000～20萬，多數(shù)更優(yōu)選8000～10萬，特別優(yōu)選1萬～5萬，在聚合物共混物的場合下，高熔點(diǎn)聚酯(H)的分子量優(yōu)選為5萬～30萬，多數(shù)更優(yōu)選為8萬～25萬，多數(shù)特別優(yōu)選為10萬～20萬。
脂肪族聚酯(B2)為高熔點(diǎn)聚酯(H)與低熔點(diǎn)聚酯(S)的混合物的場合下，混合狀態(tài)沒有特別的限定，優(yōu)選使兩種成分微細(xì)且均勻地混合。為了微細(xì)且均勻地混合，優(yōu)選相互親和性高，優(yōu)選一方或雙方與另一方混合的配合成分，以例如至多50重量％、優(yōu)選5～30重量％左右、更優(yōu)選10～20重量％的比例嵌段共聚的共聚物。另外，為了提高兩種成分的混合性，也可以添加次要的第三種成分例如具有表面活性劑功能的成分或混合劑。高熔點(diǎn)聚酯(H)與低熔點(diǎn)聚酯(S)的重量比，根據(jù)所使用的各成分的特性而不同，為了獲得優(yōu)選的纖維的強(qiáng)度、彈性模量(彈性率)、耐熱性和熱收縮性等，該比例為1/9～9/1，優(yōu)選為2/8～8/2，更優(yōu)選為3/7～7/3。高熔點(diǎn)聚酯(H)的結(jié)晶性和熔點(diǎn)越高越剛硬，低熔點(diǎn)聚酯(L)的結(jié)晶性和熔點(diǎn)越低越柔順，即使分別僅有少量也具有效果。
聚合物共混物(B2)的分子量沒有特別的限定，為了與聚合物(A2)進(jìn)行熔融混合紡絲，希望成分(A2)與(B2)的熔融粘度大致相等，聚合物共混物(B2)整體的重均分子量優(yōu)選接近聚合物(A2)的分子量。即，聚合物共混物(B2)的重均分子量優(yōu)選為5萬以上，更優(yōu)選為7萬～30萬，特別優(yōu)選為8萬～20萬的范圍。
聚合物共混物(B2)是將高熔點(diǎn)聚酯(H)與低熔點(diǎn)聚酯(S)混合而獲得。混合方法沒有特別的限定，例如可以將二者的顆粒按一定比例混合，用螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出混煉機(jī)或者其他混煉機(jī)等進(jìn)行熔融混合。同樣地，可以分別將熔融的二者用攪拌裝置機(jī)械地混合，也可以用靜止混合器混合。靜止混合器是用流向引導(dǎo)裝置反復(fù)進(jìn)行聚合物流體的分割和匯合，也可以與機(jī)械攪拌裝置合并使用。如果采用熔融法混合，則高熔點(diǎn)聚酯(H)與低熔點(diǎn)聚酯(S)反應(yīng)生成共聚物。在必須防止生成的共聚物造成的熔點(diǎn)降低、耐熱性劣化等的場合下，熔融混合盡量在短時(shí)間，例如在30分鐘以內(nèi)、特別地，優(yōu)選在20分鐘以內(nèi)進(jìn)行。同樣地，為了防止兩種成分發(fā)生反應(yīng)，也可以對聚合物分子末端進(jìn)行酯化等來封端。另外，也可以將兩種成分溶解于溶劑中進(jìn)行混合。
在脂肪族聚酯(B2)為把剛性鏈段(H)和柔性鏈段(S)結(jié)合在一起的嵌段共聚物的場合下，結(jié)合的方式?jīng)]有特別的限定，可以是通常的化學(xué)結(jié)合?？梢允抢缑焰I、酰胺鍵、尿烷鍵、脲鍵及其他化學(xué)鍵。例如，柔性鏈段用的低熔點(diǎn)脂肪族聚酯中，可以使丙交酯或乙交酯與末端具有羥基的聚酯反應(yīng)(聚合)，形成剛性鏈段。另外，也可以使二元羧酸酸酐或酰鹵與末端上都具有羥基的柔性鏈段用聚酯和剛性鏈段用聚酯反應(yīng)來將其連接。這些場合下，接頭為酯鍵。另外，也可以使二異氰酸酯與末端羥基反應(yīng)，用尿烷鍵相連接。剛性鏈段(H)與柔性鏈段(S)的重量比，根據(jù)所使用的各成分的特性而不同，為了獲得優(yōu)選的纖維的強(qiáng)度、彈性模量、耐熱性、熱收縮性等，該比例為2/8～8/2，優(yōu)選為3/7～7/3，特別優(yōu)選為4/6～6/4的范圍。剛性鏈段(H)越剛硬，或者柔性鏈段越柔順，即使各自的量少也具有效果。
嵌段共聚物(B2)的重均分子量沒有特別的限定，多數(shù)場合下為5萬以上，更優(yōu)選為8萬～30萬，特別優(yōu)選為10萬～20萬的范圍。
本發(fā)明的復(fù)合纖維(IIb)可以較容易分割(剝離)的第一個(gè)原因是，上述聚合物(A2)與聚合物(B2)的熱收縮力或收縮率的差異大。聚合物(A2)的沸水收縮率優(yōu)選20％以下，特別優(yōu)選15％以下，最優(yōu)選10％以下。同樣地，聚合物(B2)的收縮率優(yōu)選20％以上，特別優(yōu)選30％以上，最優(yōu)選40％以上。聚合物(A2)與聚合物(B2)的收縮率優(yōu)選相差10％以上，特別優(yōu)選相差20％以上，最優(yōu)選相差30％以上。一般地，聚合物(B2)中的低熔點(diǎn)聚酯成分(S)越多，其收縮率越大。根據(jù)以上說明，選擇聚合物(A2)與聚合物(B2)，可以容易實(shí)現(xiàn)充分的收縮率之差。
本發(fā)明的復(fù)合纖維(IIb)可以較容易地分割的第二個(gè)原因是，由于聚合物(A2)與聚合物(B2)的一方或雙方含有有機(jī)聚硅氧烷成分，因此相互的粘合性低。有機(jī)聚硅氧烷具有側(cè)鏈烷基和/或芳基，可以舉出例如聚二甲基硅氧烷、聚甲基乙基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷等，最優(yōu)選聚二甲基硅氧烷。成分(A2)或(B2)中的有機(jī)聚硅氧烷成分越多，成分(A2)與成分(B2)的粘合性越低，越容易剝離。成分(A2)和(B2)至少一方的有機(jī)聚硅氧烷成分的含量為0.05重量％以上，優(yōu)選以上0.1重量％，更優(yōu)選為0.3～8重量％，特別優(yōu)選為0.5～5重量％。特別地，優(yōu)選有機(jī)聚硅氧烷成分在成分(B2)中的含量多于成分(A2)中的含量，或是只用于成分(B2)中。
使成分(A2)或(B2)中含有有機(jī)聚硅氧烷的方法有共聚法和混合法。共聚法可以是使末端等上具有羥基的有機(jī)聚硅氧烷與脂肪族聚酯制造原料，例如丙交酯或乙交酯進(jìn)行反應(yīng)(聚合)，也可以是與末端具有羥基的脂肪族聚酯混合，使例如二元羧酸酸酐、二元羧酸酰鹵、二異氰酸酯反應(yīng)，從而使二者結(jié)合。例如，可以將等摩爾二異氰酸酯與聚硅氧烷末端羥基反應(yīng)生成的(具有異氰酸酯基)的預(yù)聚物混合到具有羥基的脂肪族聚酯中使其反應(yīng)。
混合法是將有機(jī)聚硅氧烷混合到脂肪族聚酯中的方法，但二者缺乏相互親和性，均勻混合相當(dāng)困難。改善親和性的一個(gè)方法是使用表面活性劑。其他方法為使用脂肪族聚酯與有機(jī)聚硅氧烷的嵌段共聚物的方法。脂肪族聚酯與有機(jī)聚硅氧烷的嵌段共聚物的制造方法如上所述，將另外制造的嵌段共聚物均勻混合到脂肪族聚酯中是比較容易且是最實(shí)用的。另外制造該嵌段共聚物，由于所需量少，可以使用通常的裝置和方法，例如強(qiáng)力攪拌裝置、超聲波裝置、表面活性劑等且是比較容易的。應(yīng)與脂肪族聚酯混合的這種脂肪族聚酯與有機(jī)聚硅氧烷的嵌段共聚物中，有機(jī)聚硅氧烷成分的含量為5～95重量％，優(yōu)選為10～90重量％，更優(yōu)選為20～80重量％。該嵌段共聚物也可以用作使有機(jī)聚硅氧烷分散(混合)到脂肪族聚酯中時(shí)的分散劑(表面活性劑)，應(yīng)用范圍廣，對本發(fā)明特別有用。
在復(fù)合纖維(IIb)的截面中，必須是聚合物(B2)將聚合物(A2)分離成至少2個(gè)部分(以下有時(shí)稱為層)，而且兩種成分占據(jù)纖維的一部分表面。采用該復(fù)合結(jié)構(gòu)，復(fù)合纖維(IIb)可以分割成若干根，同時(shí)可以獲得纖度小的特殊截面的纖維。單纖維內(nèi)的聚合物(A2)的層數(shù)越多，獲得的纖維越細(xì)、比表面積越大。分割數(shù)必須在2以上，最廣泛使用3～20左右。分割數(shù)為3～10左右的復(fù)合纖維適用于外衣、短外套、女性內(nèi)衣等，分割數(shù)為4～20的復(fù)合纖維作為超極細(xì)纖維，適用于超高密度編織物、無紡布、人工仿麂皮、人造革、過濾布、揩布等。
圖3A～3I中示出適用于本發(fā)明的復(fù)合纖維(IIb)的橫截面構(gòu)造。圖中，7為聚合物(A2)，8為聚合物(B2)，9為中空部位。圖3A為3層并列型的3分割型例子。并列型是指使兩種成分交替配置的結(jié)構(gòu)。圖3B為以聚合物(B2)的放射狀層將聚合物(A2)分割成4層的例子。放射型是指一方成分例如聚合物(B2)的形態(tài)為放射狀。圖3C為9層放射型復(fù)合纖維，圖3D為9層多重并列型復(fù)合纖維，圖3E為花瓣?duì)畹?層放射型復(fù)合纖維，圖3F為將放射型與多重并列型組合在一起的復(fù)合纖維，圖3G為非圓形放射型復(fù)合纖維，圖3H為變形的多重并列型復(fù)合纖維，圖3I為中空放射型復(fù)合纖維。除了圖3A～3I以外，根據(jù)本發(fā)明，還可以有多種多樣的復(fù)合。還可以復(fù)合除聚合物(A2)和聚合物(B2)以外的第三種成分。例如，可以將第三種聚合物配置在圖3I的中空部位。一方成分占據(jù)纖維整個(gè)表面的復(fù)合結(jié)構(gòu)，如例如圖3J、3K所示的那種芯皮型和海島型結(jié)構(gòu)不可以用于復(fù)合纖維(IIb)。
聚合物(A2)與聚合物(B2)的復(fù)合比(截面積比)沒有特別的限定，可以根據(jù)目的任意選擇。多數(shù)場合下，復(fù)合比優(yōu)選為20/1～1/5的范圍，特別優(yōu)選為10/1～1/2的范圍。即，多數(shù)情況下，低收縮成分(A2)所占比例大于高收縮成分(B2)的比例較合適，復(fù)合比(A2)/(B2)最優(yōu)選為10/1～1/1。
復(fù)合纖維(IIb)的截面形狀可以任意選擇。單絲纖度(分割前)也同樣根據(jù)使用目的任意選擇，通常為0.5～50旦，特別地，優(yōu)選使用1～30旦，特別優(yōu)選使用1.5～20旦的范圍。
由聚合物(A2)和聚合物(B2)制造復(fù)合纖維(IIb)的方法，與復(fù)合纖維(I)的場合相同。
本發(fā)明的復(fù)合纖維(IIb)可以根據(jù)使用目的使其為連續(xù)長絲、單絲、復(fù)絲、切斷的短纖維等的任意形態(tài)。復(fù)合纖維(IIb)中，大量使用硅成分的，成分之間的相互粘合性特別地被削弱，只采用拉伸就會(huì)出現(xiàn)剝離或龜裂。如果加熱或使其膨潤，則進(jìn)一步進(jìn)行剝離和分割。剝離性弱時(shí)，除加熱或膨潤之外，可以根據(jù)需要應(yīng)用假捻、揉搓、壓毛等機(jī)械方法。也可以應(yīng)用用溶劑溶解除去聚合物(B2)來分割的方法，但優(yōu)選不損失重量的剝離法。一般地，在纖維制造中或加工成編織物等過程中將剝離抑制在潛在的程度，優(yōu)選在形成編織物等之后，例如在染整工序中進(jìn)行完全的剝離和分割。這是由于極細(xì)纖維、超極細(xì)纖維很容易被制造和加工工序的摩擦等切斷而成為故障的原因。
纖維(II)的另一個(gè)優(yōu)選形態(tài)是纖維(IIc)，該纖維包括(A2)由熔點(diǎn)140℃以上、且熔融吸熱量20J/g以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物構(gòu)成的纖維成分，以及(B2)是由以脂肪族聚酯為主要成分，實(shí)際上為非結(jié)晶性的、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在40℃以下的柔性鏈段(S)與熔點(diǎn)110℃以上的脂肪族聚酯的結(jié)晶性鏈段和/或具有尿烷鍵的鏈段構(gòu)成的剛性鏈段(H)結(jié)合而成的嵌段共聚物構(gòu)成的纖維成分。
纖維(IIc)可以是使纖維成分(A2)與(B2)在單纖維內(nèi)接合而形成復(fù)合纖維，也可以是使各成分的纖維(A2)與(B2)混合形成復(fù)合絲。基于纖維成分(B2)的熱收縮性，纖維(IIc)具有優(yōu)良的膨松性、柔軟性和手感。使纖維成分(A2)與(B2)偏心接合的復(fù)合纖維發(fā)揮出更優(yōu)良的自行卷曲性，卷曲的纖維的伸縮性也優(yōu)良。
纖維(IIc)中，聚合物(A2)為熱收縮性小的成分。作為優(yōu)選的聚合物(A2)，可以舉出結(jié)晶性均聚物、以及與以幾乎不破壞其結(jié)晶性的程度共聚和/或混合的少量(例如40重量％以下，優(yōu)選30重量％以下，更優(yōu)選20重量％以下)第二種成分和第三種成分的共聚物或混合物。從纖維的卷曲性、強(qiáng)度、耐熱性或手感的觀點(diǎn)看，聚合物(A2)在熔融吸熱量必須20J/g以上，優(yōu)選30J/g以上，特別優(yōu)選40J/g以上。從實(shí)用的觀點(diǎn)看，聚合物(A2)的熔點(diǎn)必須140℃以上，優(yōu)選150℃以上，更優(yōu)選160℃以上，特別優(yōu)選165℃以上。
聚合物(B2)實(shí)際上為非結(jié)晶性(非晶性)的嵌段共聚物，是由以玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在40℃以下的脂肪族聚酯為主要成分的柔性鏈段(S)和特定的剛性鏈段(H)構(gòu)成，其中還包括共聚或混合有少量(50重量％以下，優(yōu)選40重量％以下，更優(yōu)選30重量％以下)其他成分者。此處，鏈段指的是聚合物分子鏈的一部分，也稱作block(嵌段)。
采用上述特殊結(jié)構(gòu)，聚合物(B2)顯示出所謂彈性體的彈性行為，從受拉伸狀態(tài)回復(fù)的性能優(yōu)良，如果紡制成纖維，則顯示出高的熱收縮性。為了顯示出高的熱收縮性，柔性鏈段(S)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度必須40℃以下，優(yōu)選20℃以下，更優(yōu)選0℃以下。制造復(fù)合纖維的場合下，柔性鏈段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選20℃以下，特別優(yōu)選0℃以下。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以用圖7所示的DSC來測定，而以粘彈性的測定(例如在1～60Hz下測定)中的力學(xué)損失(tanδ)的主分散的最大值溫度更正確。實(shí)際上為非結(jié)晶性(非晶性)是指由DSC曲線求出的溶解吸熱量5J/g以下，優(yōu)選3J/g以下。
作為適于柔性鏈段(S)的實(shí)例，可以舉出通過共聚或混合使結(jié)晶性消失或?qū)嶋H上非晶化的脂肪族聚酯。為了使結(jié)晶性消失或?qū)嶋H上成非晶化，在兩種成分的場合下，共聚(重量)比率優(yōu)選為1/1左右，即，2/1～1/2左右。
作為適于柔性鏈段(S)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在0℃以下的脂肪族聚酯的實(shí)例，可以舉出聚己內(nèi)酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚癸二酸乙二醇酯、聚壬二酸乙二醇酯、聚癸酸乙二醇酯、聚丁二酸丙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚癸二酸丙二醇酯、聚壬二酸丙二醇酯、聚癸酸丙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚癸二酸丁二醇酯、聚壬二酸丁二醇酯、聚癸酸丁二醇酯、聚丁二酸己二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚癸二酸己二醇酯、聚壬二酸己二醇酯、聚癸酸己二醇酯等具有碳原子數(shù)2～20左右的直鏈或支鏈亞烷基的聚酯。除了上述的以外，由二乙二醇、三乙二醇、亞乙基亞丙基二醇等亞烷基二醇低聚物與脂肪族二元羧酸組合而成的聚醚酯也優(yōu)選作為柔性鏈段成分。這些聚酯的均聚物一般是結(jié)晶性的，因此必須將其2種以上進(jìn)行混合和共聚(無規(guī)和/或嵌段共聚)，使結(jié)晶性實(shí)際上消失。柔性鏈段的分子量沒有特別的限定，例如為1000～20萬，更優(yōu)選1500～15萬，特別優(yōu)選2000～10萬，最優(yōu)選使用5000～5萬左右。
聚合物(B2)的柔性鏈段(S)，以實(shí)際上非結(jié)晶性(非晶性)的脂肪族聚酯作為主要成分。如上所述，非晶性脂肪族聚酯可通過將幾種脂肪族聚酯或其制造原料無規(guī)共聚或嵌段共聚而容易地獲得。例如，如果將聚己二酸乙二醇酯和聚己二酸丙二醇酯的原料以1/3～3/1左右、特別是1/2～2/1的摩爾比混合來聚合，則可以獲得低結(jié)晶性～非晶性的脂肪族聚酯。另外，例如，如果使分子末端具有羥基的聚己二酸乙二醇酯和聚癸二酸丙二醇酯的重量比為1/1的混合物40重量份與丙交酯60重量份進(jìn)行熔融聚合，則可以獲得聚乳酸/聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸/聚癸二酸丙二醇酯的兩種嵌段共聚物混合在一起的聚合物，該混合聚合物中，聚己二酸乙二醇酯鏈段和聚癸二酸丙二醇酯鏈段部分形成非晶性的柔性鏈段，聚乳酸鏈段形成結(jié)晶性的剛性鏈段。即，柔性鏈段的非晶化可以采用將幾種成分無規(guī)共聚、嵌段共聚或混合等方法容易地進(jìn)行。2個(gè)成分的場合下，共聚或混合的重量比優(yōu)選為1/2～2/1。實(shí)際上是否是非晶性的，可以通過DSC測定的結(jié)晶熔融吸熱量是否不足5J/g、特別是不足3J/g來判斷。
聚合物(B2)的剛性鏈段(H)中，可以使用兩種類型和這兩種類型的組合，共計(jì)3種剛性鏈段。
剛性鏈段(H)的第一種類型為熔點(diǎn)110℃以上、優(yōu)選120℃以上、更優(yōu)選140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯。這種高熔點(diǎn)的結(jié)晶性脂肪族聚酯的具體實(shí)例如上所述。為了保持這種高熔點(diǎn)，優(yōu)選均聚物，用共聚物等進(jìn)行改性的場合下，控制第二種成分的量，例如將第二種成分的量控制在20重量％以下，更優(yōu)選10重量％以下，特別優(yōu)選5重量％以下。結(jié)晶性剛性鏈段的分子量沒有特別的限定，為了以高熔點(diǎn)充分結(jié)晶，分子量優(yōu)選為5000～20萬，更優(yōu)選為1萬～10萬，特別優(yōu)選為1萬～5萬。
聚合物(B2)的剛性鏈段(H)的第二種類型為具有尿烷鍵的脂肪族聚酯，例如可以使異氰酸酯，優(yōu)選二異氰酸酯與末端具有羥基的柔性鏈段用的上述脂肪族聚酯反應(yīng)而形成。作為二異氰酸酯的實(shí)例，可以使用二異氰酸丁二醇酯、二異氰酸己二醇酯、二異氰酸辛二醇酯、二異氰酸亞苯酯、二異氰酸亞芐酯、二甲苯二異氰酸酯、二異氰酸二苯甲酯等脂肪族和芳香族二異氰酸酯。進(jìn)一步添加作為鏈增長劑的乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、己二醇等二醇，根據(jù)需要使用稍稍過剩的二異氰酸酯，可以增加剛性鏈段的分子量或尿烷鍵的數(shù)目，使剛性鏈段更剛硬。但是，如果大量使用作為鏈增長劑的二胺(以高密度)引入脲鍵，則熔點(diǎn)變得過高(例如230℃以上等)，熔融紡絲變難，因此不是優(yōu)選的。應(yīng)予說明，如果使用芳香族二異氰酸酯，則彈性性能優(yōu)良，但易變色，生物降解性也變差，另一方面，脂肪族二異氰酸酯具有相反的傾向，可以根據(jù)目的和用途來選擇。應(yīng)予說明，在鏈增長劑或異氰酸酯類中少量(例如5摩爾％以下)使用3官能團(tuán)以上的化合物，也可以在聚合物中引入支鏈或交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
剛性鏈段(H)的第三種類型為上述2種類型的組合，例如，可以是使二異氰酸酯與結(jié)晶性剛性鏈段用聚酯的末端羥基和非晶性柔性鏈段用聚酯的末端羥基反應(yīng)，使二者結(jié)合而獲得。該場合下，在聚合物結(jié)晶的周圍產(chǎn)生可形成氫鍵的尿烷鍵部分，使剛性鏈段得以強(qiáng)化。
聚合物(B2)的剛性鏈段(H)與柔性鏈段(S)的比例和彈性性能沒有特別的限定，可根據(jù)所用的剛性鏈段和柔性鏈段的性質(zhì)以及制品的目的和用途等來適宜地選擇。在復(fù)合絲的場合下，一般地，剛性鏈段越多，纖維越剛硬，耐熱性越好，柔性鏈段越多，纖維的柔軟性越優(yōu)良。纖維(B2)可以在非常寬的彈性性能范圍內(nèi)制造，從所謂氨綸彈性纖維(彈性絲)那樣具有極強(qiáng)回彈性的纖維，直到在紡絲、拉伸和熱處理中使一定程度的分子取向固定后再經(jīng)熱處理而以各種收縮率或收縮力收縮的纖維。但是，一般地，本發(fā)明的目的，在紡絲、拉伸和熱處理中，使一定程度的分子取向固定、在100℃的水中進(jìn)行處理時(shí)，收縮率優(yōu)選為15～80％，特別優(yōu)選為20～70％，最廣泛使用30～60％左右。因此，在復(fù)合絲的場合下，聚合物(B2)中的剛性鏈段(H)的含量優(yōu)選為10～90重量％，更優(yōu)選為20～80重量％，特別優(yōu)選為30～70重量％。
在復(fù)合纖維的場合下，聚合物(B2)的剛性鏈段(H)與柔性鏈段(S)的重量比，優(yōu)選為20/80～80/20，更優(yōu)選為25/75～75/25，特別優(yōu)選為30/70～70/30。一般地，剛性鏈段的結(jié)構(gòu)越剛硬，以及越是具有柔性鏈段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低、為非晶性的、熱運(yùn)動(dòng)自由度高的一種柔順結(jié)構(gòu)，纖維成分(B2)的彈性性能越優(yōu)良，復(fù)合纖維的卷曲性越高。另外，更剛硬的剛性鏈段即使少量也具有效果，同樣地，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在0℃以下的柔性鏈段即使少量效果也高。
嵌段共聚物(B2)的分子量沒有特別的限定，優(yōu)選為5萬～30萬，特別優(yōu)選為8萬～20萬。
對于復(fù)合絲(IIc)的制造方法、加工方法或纖維(A2)與(B2)的沸水收縮率、截面形狀、纖度、混合比以及其他方面，另外對于復(fù)合纖維(IIc)的制造方法、截面形狀、纖度、卷曲加工或成分(A2)與(B2)的熱收縮率之差、復(fù)合比及其他方面，與復(fù)合絲(I)和復(fù)合纖維(I)的場合相同，因此省略對它們的說明。
本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，向比較易受堿水解的脂肪族聚酯中進(jìn)一步配合親水性化合物，使其與熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯在單纖維內(nèi)復(fù)合時(shí)，可以獲得采用化學(xué)處理可容易分割的復(fù)合纖維。本發(fā)明還提供一種復(fù)合纖維(III)，該復(fù)合纖維是由(A3)熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物與，(B3)由脂肪族聚酯和選自下列化合物中的至少一種化合物1～50重量％混合而成的組合物在單纖維內(nèi)復(fù)合而成，且在橫截面中，組合物(B3)將聚合物(A3)分離成至少2個(gè)部分；其中，所說化合物選自具有碳原子數(shù)2～4的亞烷基的聚醚、該聚醚的衍生物、具有磺酸基的有機(jī)化合物、具有硫酸酯基的有機(jī)化合物、具有羧基的有機(jī)化合物、具有磷酸基的有機(jī)化合物、具有氨基和/或酰胺基的有機(jī)化合物。
本發(fā)明的復(fù)合纖維(III)是使熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A3)與配合有特定的親水性成分的脂肪族聚酯系組合物(B3)復(fù)合(接合)而成。由于組合物(B3)的堿水溶液水解性大于聚合物(A3)，因此該復(fù)合纖維經(jīng)過堿水溶液處理而容易被分割。
聚合物(A3)的堿水溶液水解性相對小，作為優(yōu)選的具體實(shí)例，可以舉出聚L-乳酸(熔點(diǎn)175℃)、聚D-乳酸(熔點(diǎn)175℃)、聚3-羥基丁酸酯(熔點(diǎn)180℃)、聚乙醇酸(熔點(diǎn)230℃)等均聚物，以及在它們中共聚和/或混合少量其他成分的共聚物或混合物。一般地，嵌段共聚中結(jié)晶性和熔點(diǎn)降低緩慢，共聚成分的比例優(yōu)選50重量％以下，特別優(yōu)選為1～40重量％，多數(shù)場合下優(yōu)選為1～30重量％。無規(guī)共聚物中，結(jié)晶性和熔點(diǎn)的變化顯著，因此共聚成分的比例優(yōu)選為0.520重量％，特別優(yōu)選為1～10重量％。
為了抑制聚合物(A3)被堿水解，可以通過混合或共聚引入疏水成分。作為疏水成分，可以舉出具有碳原子數(shù)為10以上、特別是為15以上的烷基的脂肪酸或脂肪醇、它們的酯或酰胺、石蠟類、聚乙烯及其衍生物、有機(jī)聚硅氧烷(例如聚二甲基硅氧烷)及其衍生物等。聚合物(A3)中疏水成分的含量沒有特別的限定，多數(shù)場合下為0.1～20重量％，特別地，優(yōu)選為0.5～10重量％左右。聚合物(A3)的分子量沒有特別的限定，多數(shù)場合下優(yōu)選為5萬以上，更優(yōu)選為7萬～30萬，特別優(yōu)選為8萬～20萬。
聚合物(A3)為結(jié)晶性高、水解速度低的成分，進(jìn)一步優(yōu)選耐熱性高，熱收縮性低的成分。從強(qiáng)度和耐熱性觀點(diǎn)看，聚合物(A3)的熔點(diǎn)為140℃以上，優(yōu)選150℃以上，更優(yōu)選160℃以上，特別優(yōu)選170℃以上。從實(shí)用的觀點(diǎn)看，聚合物(A3)的熔融時(shí)的吸入量優(yōu)選在20J/g以上，更優(yōu)選30J/g以上，特別優(yōu)選40J/g以上。
組合物(B3)為結(jié)晶性或非晶性的脂肪族聚酯與特定的親水性化合物混合而成，所說的特定的親水性化合物選自具有碳原子數(shù)2～4的亞烷基的聚醚、該聚醚的衍生物、具有磺酸基的有機(jī)化合物、具有硫酸酯基的有機(jī)化合物、具有羧基的有機(jī)化合物、具有磷酸基的有機(jī)化合物、具有氨基和/或酰胺基的有機(jī)化合物中的至少一種。通過使用該親水性成分，使組合物(B3)對水和堿金屬(鈉、鉀、鋰、鈣、鎂等)化合物的水溶液變得極為敏感，容易被水解，其結(jié)果，將本發(fā)明的復(fù)合纖維(III)分割，或者在合并使用其他手段，例如機(jī)械手段或利用化學(xué)膨潤的分割方法的場合下，分割變得容易。因此，纖維狀的組合物(B3)的弱堿水溶液中的例如碳酸鈉(碳酸蘇打)3重量％的水溶液中，在98～100℃下的分解速度，即單位時(shí)間內(nèi)的重量減少率，為聚合物(A3)的重量減少率的1.5倍以上，更優(yōu)選2倍以上，特別優(yōu)選5倍以上，更特別優(yōu)選10倍以上，通常廣泛使用5～200倍左右。優(yōu)選組合物(B3)中混合的親水性化合物可與脂肪族聚酯熔融混合，且優(yōu)選組合物(B3)可進(jìn)行熔融復(fù)合紡絲。
第一組親水性化合物為具有碳原子數(shù)2～4的亞烷基的聚醚及其衍生物。作為聚醚的具體實(shí)例，可以舉出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇以及它們的共聚物，作為其衍生物的實(shí)例，可以舉出這些聚醚(也包括低聚物)與其他成分的反應(yīng)物，例如，聚醚與具有烷基或烷芳基的成分以酯鍵或醚鍵結(jié)合的非離子表面活性劑類、聚醚與其他聚合物特別是脂肪族聚酯的共聚物(特別是嵌段共聚物)等。例如，聚乙二醇與脂肪族聚酯的嵌段共聚物，與組合物(B3)的基質(zhì)成分脂肪族聚酯的親合性高是優(yōu)選的。特別地，該嵌段共聚物中的脂肪族聚酯鏈段如果與基質(zhì)成分脂肪族聚酯相同，則相互的親合性最好，可以容易且穩(wěn)定地混合。例如，使組合物(B3)的基質(zhì)聚合物為聚乳酸或其共聚物，將聚乙二醇與聚乳酸的嵌段共聚物作為親水性化合物的組合，相互的親合性極高，是優(yōu)選的。同樣地，使基質(zhì)聚合物為聚丁二酸丁二醇酯，使親水性化合物為聚乙二醇/聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚物的組合也是優(yōu)選的。作為聚醚/脂肪族聚酯的嵌段共聚物的制造方法的實(shí)例，可以舉出使脂肪族聚酯的聚合原料與末端具有羥基的聚醚反應(yīng)的方法、使環(huán)氧化物(環(huán)氧乙烷等)與末端具有羥基的脂肪族聚酯進(jìn)行加成反應(yīng)(聚合)的方法。聚丁二醇的親水性不一定高，多數(shù)情況下，混合入具有其他極性基團(tuán)的化合物來獲得優(yōu)良的親水性。具有這些聚醚成分的聚合物或非離子表面活性劑等，與熔融流動(dòng)性高、具有其他基團(tuán)例如極性基團(tuán)的化合物混合，也可以改善其熱塑性。
第二組親水性化合物為具有磺酸基(特別是堿金屬鹽)或硫酸酯基的有機(jī)化合物，可以舉出例如使乙烯磺酸、磺化苯乙烯(鈉鹽)、甲代烯丙基磺酸鈉、2-丙烯酰胺2-甲基丙烷磺酸鈉等具有磺酸基(鈉鹽等)的乙烯基單體聚合或共聚而生成的熱塑性聚合物、烷基苯磺酸鈉、各種高碳醇的硫酸酯(鈉鹽)等表面活性劑。應(yīng)予說明，這些磺酸類化合物或硫酸酯類，有的場合下，熱塑性不一定高，多數(shù)情況下，與上述非離子表面活性劑或聚乙二醇等聚醚混合來獲得優(yōu)良的熔融流動(dòng)性。特別地，由于磺酸類化合物的耐熱性優(yōu)良，因此實(shí)用性最高。
第三組親水性化合物為具有羧基(特別是堿金屬鹽或銨鹽)的有機(jī)化合物，除了各種有機(jī)羧酸、多元羧酸等以外，可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸等具有羧基的乙烯基單體的聚合物和共聚物。即使在熱塑性低的場合下，與如上所述的非離子表面活性劑或聚乙二醇等混合，也可以獲得優(yōu)良的熔融流動(dòng)性。
第四組親水性化合物為具有磷酸基的化合物(特別是堿金屬鹽和銨鹽)，可以舉出磷酸的單酯、二酯等的鈉鹽和鉀鹽，它們與如上所述的非離子表面活性劑或聚乙二醇等混合，可以獲得優(yōu)良的熔融流動(dòng)性。
第五組親水性化合物為具有氨基和/或酰胺基的化合物，特別是季銨鹽的親水性高。作為這種具有氨基或酰胺基的化合物，可以舉出例如烷基胺、多胺、胺與羧酸反應(yīng)生成的酰胺、由丙烯酰胺共聚生成的具有酰胺基的聚合物、聚乙烯亞胺、聚乙烯吡咯烷酮、使環(huán)氧乙烷等與胺類進(jìn)行加成反應(yīng)生成的具有氨基的聚醚類等。
組合物(B3)中的親水性化合物的含量為1～50重量％，多數(shù)場合下，優(yōu)選為3～30重量％左右，特別優(yōu)選5～20重量％的范圍。
組合物(B3)的主要成分(50重量％以上)為脂肪族聚酯，優(yōu)選容易被堿水解的聚酯。因此，優(yōu)選結(jié)晶性低的，例如熔融時(shí)的吸熱量30J/g以下、特別優(yōu)選20J/g以下的聚酯，也可以是非晶性的。另外，構(gòu)成組合物(B3)的脂肪族聚酯優(yōu)選通過共聚和/或混合而含有10重量％以上、特別是20重量％以上的熔點(diǎn)120℃以下、特別是100℃以下的脂肪族聚酯成分，特別優(yōu)選熔點(diǎn)120℃以下、特別是100℃以下的脂肪族聚酯。同樣地，該脂肪族聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選30℃以下，更優(yōu)選0℃以下。熔點(diǎn)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低的脂肪族聚酯，其在100℃以下的堿水溶液中的分解速度大。
組合物(B3)的脂肪族聚酯的分子量沒有特別的限定，為了與聚合物(A3)一起進(jìn)行熔融復(fù)合紡絲，希望熔融粘度幾乎與聚合物(A3)大致相等或近似，組合物整體的重均分子量也優(yōu)選接近于聚合物(A3)的分子量。即，組合物(B3)的平均分子量優(yōu)選在5萬以上，特別優(yōu)選為7萬～30萬，最優(yōu)選8～20萬的范圍。
組合物(B3)可以使脂肪族聚酯與親水性化合物混合而獲得?；旌戏椒]有特別的限定，例如可以將二者的顆?；蚍勰┌匆欢ū壤旌?，用螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出混煉機(jī)或其他混煉裝置等進(jìn)行熔融混合。同樣地，也可以將另外熔融的二者用機(jī)械攪拌裝置混合，也可以用靜止混合器混合。靜止混合器是通過用流向引導(dǎo)裝置反復(fù)進(jìn)行聚合物流體的分割與匯合的裝置，也可以與機(jī)械攪拌裝置合并使用。另外，在不妨礙脂肪族聚酯聚合的場合下，也可以在聚合工序中進(jìn)行混合。多數(shù)情況下，組合物(B3)在加工工序中被完全分解除去，不殘留在最終制品中。因此，其著色或染色牢固度等幾乎不成問題。但是，水解的生成物優(yōu)選采用例如活性污泥法使其完全分解。作為上述親水性化合物，很容易選擇實(shí)際上為生物分解性的化合物。
復(fù)合纖維(III)的截面中，組合物(B3)必須將聚合物(A3)分離成至少2個(gè)部分(以下有時(shí)稱為層)。利用該復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過分解除去組合物(B3)，可將復(fù)合纖維(III)分割成若干根，獲得纖度小的特殊截面的纖維。單纖維內(nèi)的聚合物(A3)的層數(shù)越多，獲得的纖維越細(xì)、比表面積越大。分割數(shù)必須在2以上，優(yōu)選為3～50左右，特別地，最廣泛使用4～30左右。分割數(shù)為3～10左右的纖維適用于外衣、短外套、女用內(nèi)衣等，分割數(shù)為4～30的纖維作為超極細(xì)纖維，適用于超高密度編織物、無紡布、人工仿麂皮、人造革、過濾布、揩布等。
復(fù)合纖維(III)的截面、纖度和制法與復(fù)合纖維(IIb)的場合相同。復(fù)合纖維(III)可以具有如例如圖3A～3K所示的各種截面構(gòu)造，也可以是如圖3J和3K所示的芯皮結(jié)構(gòu)或海島結(jié)構(gòu)。
聚合物(A3)與組合物(B3)的復(fù)合比(截面積比)沒有特別的限定，可以根據(jù)目的任意選擇。多數(shù)場合下，復(fù)合比優(yōu)選為20/1～1/2，特別優(yōu)選為10/1～1/1的范圍。即，聚合物(A3)所占的比例大于組合物(B3)所占比例，但優(yōu)選堿水解的重量損失小。
本發(fā)明的復(fù)合纖維(III)可以根據(jù)使用目的為連續(xù)長絲、單絲、復(fù)絲、切斷短纖維、紡紗絲等任意的形態(tài)。
復(fù)合纖維(III)，為了削弱成分(A3)和(B3)之間的相互粘合性，也可以象復(fù)合纖維(IIb)那樣含有有機(jī)聚硅氧烷。
用于分割的堿處理，可以用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉及其他堿性化合物的水溶液在常溫或加熱下進(jìn)行。堿化合物的種類、濃度、pH值、處理時(shí)間等是任意的，但多數(shù)情況下，pH值優(yōu)選在7.5以上，更優(yōu)選在8以上，特別優(yōu)選在9以上。但是，如果pH值過高，則聚合物(A3)也被分解，因此，優(yōu)選選擇幾乎不分解或損害聚合物(A3)的條件。
另一方面，分解性或剝離性弱時(shí)，除了加熱和使其膨潤以外，也可以根據(jù)需要應(yīng)用假捻、揉搓、壓毛等機(jī)械方法。即，除了經(jīng)過堿處理進(jìn)行的分割之外，還可以采用其他的化學(xué)方法或機(jī)械方法來分割。采用機(jī)械方法等的剝離法，與經(jīng)過堿水解完全除去組合物(B3)的分割方法相比，具有重量損失少的優(yōu)點(diǎn)。一般地，優(yōu)選在纖維制造中和加工成編織物等的過程中抑制剝離和分割，在形成編織物等之后，在例如染整工序中使其完全剝離和分割。這是由于極細(xì)纖維、超極細(xì)纖維很容易被制造或加工工序的摩擦等切斷，造成麻煩。
利用低熔點(diǎn)脂肪族聚酯的高收縮性和高熔點(diǎn)脂肪族聚酯的形狀保持性，將低熔點(diǎn)脂肪族聚酯作為芯絲，將高熔點(diǎn)脂肪族聚酯作為表皮而使它們接合在一起的復(fù)合纖維，可以發(fā)揮出優(yōu)良的高收縮性，通過將該復(fù)合纖維與其他自然分解性纖維混合，可以獲得膨松性、柔軟性和手感等皆優(yōu)良的自然分解性纖維制品。另外，本發(fā)明提供一種由芯皮型復(fù)合纖維(X)和與它不同的其他自然分解性纖維(Y)混合而成的纖維集合體，它是將，所說芯皮型復(fù)合纖維是以熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物(A4)作為表皮，以含有10重量％以上的熔點(diǎn)比該聚合物(A4)低20℃以上的脂肪族聚酯聚合物(B4)的聚合物(C)作為芯絲。
纖維集合體是指紗線、短纖維、棉線、絲束、纖維網(wǎng)、編物、織物、無紡布和與它們類似的結(jié)構(gòu)物。
適用于表皮的熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯(A4)，作為其實(shí)例可以舉出聚L-乳酸(熔點(diǎn)約175℃)、聚D-乳酸(熔點(diǎn)約175℃)、聚3-羥基丁酸酯(熔點(diǎn)約180℃)、聚乙醇酸(熔點(diǎn)約230℃)等均聚物、以及以它們?yōu)橹饕煞?50重量％以上，特別是70重量％以上)、在其中共聚和/或混合少量(50重量％以下，特別是30重量％以下)其他成分的聚合物，而且熔點(diǎn)140℃以上。作為其他成分，可以舉出例如由乙二醇、辛二醇等脂肪族二醇與丁二酸、癸烷二羧酸等脂肪族二元羧酸生成的聚酯或聚己內(nèi)酯等如上所述的脂肪族聚酯或它們的原料、芳香族聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚酰胺、聚脲、聚氨酯、有機(jī)聚硅氧烷等。
為耐熱性成分的聚合物(A4)，其熔點(diǎn)必須在140℃以上，優(yōu)選150℃以上，更優(yōu)選160℃以上。其熔融時(shí)的吸熱量優(yōu)選為20J/g以上，更優(yōu)選為20～55J/g。作為聚合物(A4)，優(yōu)選使用脂肪族聚酯的均聚物，但為了提高耐熱收縮性、并且改善染色性及其他性能，優(yōu)選使用適當(dāng)與其他成分混合和共聚的聚合物。聚合物(A4)的分子量沒有特別的限定，從實(shí)用性的觀點(diǎn)看，優(yōu)選為5萬以上，更優(yōu)選為8～30萬，特別優(yōu)選為10～25萬。
另一方面，芯絲是由脂肪族聚酯聚合物(C)構(gòu)成，它含有10重量％以上的、熔點(diǎn)比聚合物(A4)低20℃以上的脂肪族聚酯聚合物(B4)。即，芯絲是由低熔點(diǎn)脂肪族聚酯(B4)本身(100％)或者由含有10％以上(B4)的聚合物混合物或嵌段和/或無規(guī)共聚物形成。
這樣，用于芯絲和表皮的聚合物，可以是均聚物、幾種聚合物的混合物以及幾種聚合物的嵌段和/或無規(guī)共聚物任一種。例如，聚L-乳酸/聚己二酸丁二醇酯的90/10(重量比)混合物、聚L-乳酸/聚己二酸丁二醇酯的嵌段共聚物以及這些聚合物的制造原料的無規(guī)共聚物，皆含有10重量％的低熔點(diǎn)成分聚己二酸丁二醇酯，可以用作為芯絲用聚合物(C)。
上述復(fù)合纖維(X)的一大特征在于，表皮由高熔點(diǎn)的耐熱性成分構(gòu)成，芯絲為含有低熔點(diǎn)成分的高收縮成分。例如，如果將溫度加熱到使低熔點(diǎn)脂肪族聚酯成分軟化或熔融而高熔點(diǎn)脂肪族聚酯(表皮成分A)尚未軟化或熔融的狀態(tài)，則復(fù)合纖維強(qiáng)烈收縮，而整體保持不軟化或熔融的形狀。在和低熔點(diǎn)脂肪族聚酯成分(B4)100％地或作為主要成分用于芯絲的場合下，以及在使其嵌段共聚的場合和將其混合的場合下，該效果顯著(熔點(diǎn)明顯)。在少量無規(guī)共聚低熔點(diǎn)成分(B4)的聚合物(C)的場合下，基于低熔點(diǎn)成分，使熔點(diǎn)變得不明顯，可以充分確認(rèn)其收縮率增大的效果。在任何場合下，芯絲(C)的復(fù)合比例越大，芯絲(C)中的低熔點(diǎn)成分(B4)的量越多，則復(fù)合纖維(X)的熱收縮性越強(qiáng)。通過適宜地選擇這些因素，可以實(shí)現(xiàn)寬范圍的熱收縮溫度和收縮率，使其滿足各種各樣的使用目的。
應(yīng)予說明，一般地，低熔點(diǎn)脂肪族聚酯進(jìn)行熔融紡絲時(shí)，纖維易發(fā)生相互粘合(膠著)，使采用熔融紡絲的高效率制造纖維極其困難，而復(fù)合纖維(X)即使將低熔點(diǎn)成分用于芯絲，也可以受到高熔點(diǎn)聚合物表皮的保護(hù)，因此，容易進(jìn)行熔融紡絲。再有，一般地，低熔點(diǎn)成分對堿水溶液等極敏感，容易而且極快速地被分解，復(fù)合纖維(X)即使使用低熔點(diǎn)成分，也會(huì)受到分解速度較緩慢的高熔點(diǎn)表皮的保護(hù)，因此，堿分解速度傾向于比較緩慢，具有容易進(jìn)行堿減量加工的優(yōu)點(diǎn)。該優(yōu)點(diǎn)在一種場合下特別有效，即，在與其他纖維混用形成編織物之后進(jìn)行堿減量加工，以例如5～30％左右除去纖維表面的聚合物，從而向制品提供優(yōu)良的柔軟性。對于堿減量加工，特別優(yōu)選芯絲和表皮為同心的，即，在橫截面中，二者的重心大致一致，以及表皮厚度大致一定。
適于作為低熔點(diǎn)成分(B4)的第一組聚酯是以熔點(diǎn)120℃以下的低熔點(diǎn)脂肪族聚酯作為主要成分的聚酯，作為其具體實(shí)例，可以舉出例如聚己內(nèi)酯(熔點(diǎn)約59℃)、聚丙內(nèi)酯(熔點(diǎn)約95℃)等脂肪族聚內(nèi)酯；由乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、二乙二醇、三乙二醇等脂肪族二醇類一種以上與丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、辛烷二羧酸、癸烷二羧酸等脂肪族二元羧酸一種以上組合而獲得的熔點(diǎn)120℃以下的脂肪族聚酯，例如聚丁二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約102℃)、聚己二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約49℃)、聚辛二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約65℃)、聚壬二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約52℃)、聚癸二酸乙二醇酯(熔點(diǎn)約75℃)、聚丁二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約116℃)、聚己二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約72℃)、聚癸二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)約66℃)、聚癸二酸己二醇酯(熔點(diǎn)約74℃)等均聚物以及以這些均聚物為主要成分的嵌段或無規(guī)共聚物；以及以這些低熔點(diǎn)脂肪族聚酯為主要成分(50重量％以上)，在其中混合或共聚50重量％以下的其他成分例如高熔點(diǎn)聚酯或芳香族聚酯原料而形成的聚酯等。
適于作為低熔點(diǎn)成分(B4)的第二組聚酯，是以熔點(diǎn)140℃以上的高熔點(diǎn)脂肪族聚酯作為主要成分(50重量％以上)，在其中共聚和/或混合其他成分，使熔點(diǎn)或結(jié)晶性充分降低(例如20℃以上)的聚酯。例如，如果將D-乳酸以3摩爾％以上、特別是4摩爾％以上的比例無規(guī)共聚到聚L-乳酸中，則可以容易地獲得熔點(diǎn)比聚L-乳酸(均聚物)低20℃以上的共聚物。除了光學(xué)異構(gòu)體的共聚以外，還可以舉出乳酸/乙醇酸、乳酸/丁酸、丁酸/戊酸等不同種類的羥基羧酸的組合以及在這些組合中組合入己內(nèi)酯、丁內(nèi)酯等脂肪族內(nèi)酯而形成的共聚物等。
如上所述的高熔點(diǎn)脂肪族聚酯和由脂肪族二元羧酸與脂肪族二醇生成的低熔點(diǎn)脂肪族聚酯的組合，例如它們的嵌段共聚物，如果低熔點(diǎn)脂肪族聚酯的含量10重量％以上，則優(yōu)選用作為復(fù)合纖維(X)的芯絲成分(C)。例如，聚L-乳酸/聚己二酸丁二醇酯的70/30嵌段共聚物含有30重量％低熔點(diǎn)成分，優(yōu)選作為復(fù)合纖維(X)的芯絲成分(C)。關(guān)于共聚方式，無規(guī)共聚的特征是可有效地降低熔點(diǎn)和結(jié)晶性，嵌段共聚的特征是可以以幾乎不破壞結(jié)晶性和耐熱性的程度引入低熔點(diǎn)成分，是特別有用的。同樣地，在聚乳酸等高熔點(diǎn)脂肪族聚酯或它們的原料中，也可以共聚少量的芳香族聚酯原料，或者也可以少量混合其他的成分。
芯絲成分聚合物(C)中的低熔點(diǎn)脂肪族聚酯成分(B4)，其含量越大，復(fù)合纖維(X)的熱收縮性越高。低熔點(diǎn)脂肪族聚酯成分(B4)的含量為10重量％以上，優(yōu)選20重量％以上，更優(yōu)選為25～100重量％。再有，為了改善收縮性或回彈性，芯絲和/或表皮聚合物也可以含有少量的(在可進(jìn)行熔融聚合和熔融紡絲的范圍內(nèi))支鏈結(jié)構(gòu)或交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此，也可以少量(例如5摩爾％以下，特別是3摩爾％以下)使用具有3個(gè)以上官能團(tuán)的聚酯原料，例如偏苯三酸、甘油等。另外，芯絲成分聚合物(C)中含有例如5～70重量％，特別是10～60重量％左右的與表皮成分(A4)相同或相似的高熔點(diǎn)成分，既提高了芯絲與表皮的粘合性，又提供了適度的熱定形性，然后經(jīng)過加熱有效地引起收縮，是非常合適的。
低熔點(diǎn)成分(B4)的熔點(diǎn)必須比表皮成分(A4)的熔點(diǎn)低20℃以上，該熔點(diǎn)優(yōu)選相差30℃以上，更優(yōu)選相差40～120℃。例如如果使表皮成分(A4)的熔點(diǎn)為175℃，使低熔點(diǎn)成分(B4)的熔點(diǎn)為100℃左右，則在90～130℃的濕熱或干熱條件下可獲得充分的收縮率。應(yīng)予說明，在復(fù)合纖維的制造工序中，芯絲成分(C)的聚合物優(yōu)選經(jīng)拉伸產(chǎn)生的分子取向被暫時(shí)固定(熱定形)、然后經(jīng)過加熱收縮工序?qū)⑵浣夥哦湛s。即，優(yōu)選芯絲成分為結(jié)晶性的，或者含有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度常溫以上的成分。一般地，從回彈性的觀點(diǎn)看，以一定程度含有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低(常溫以下)的成分、且稍微低的結(jié)晶性，即熔融吸熱量為5～40J/g左右、特別是10～30J/g左右的成分優(yōu)選作為芯絲成分(C)。應(yīng)予說明，上述低熔點(diǎn)脂肪族聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大部分以下常溫，多數(shù)為0℃以下，而聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度特別高，為58℃。因此，熔點(diǎn)為40～120℃、特別地熔點(diǎn)為60～120℃的脂肪族聚酯，其均聚物也優(yōu)選作為芯絲成分(C)，還優(yōu)選在均聚物中混合和/或(無規(guī)和/或嵌段)共聚少量其他(高熔點(diǎn)等)的成分而形成的聚酯。
芯絲成分(C)的分子量沒有特別的限定，為5萬以上，更優(yōu)選為8～30萬，最廣泛使用10～25萬的范圍。
聚合物(A4)和(C)以脂肪族聚酯作為主要成分，也可以含有作為次要成分(50重量％以下，特別是30重量％以下)的其他成分，例如芳香族成分、聚醚成分、聚碳酸酯成分、聚氨酯成分、聚酰胺成分、有機(jī)聚硅氧烷成分等。
復(fù)合纖維(X)可以采用如上所述的通常的復(fù)合紡絲方法來制造。復(fù)合比例(截面積比)沒有特別的限定，表皮/芯絲的比率通常為5/95～80/20，優(yōu)選為10/90～70/30，特別優(yōu)選為15/85～60/40。表皮的復(fù)合比為2～10％那樣小時(shí)，表皮變得極薄，收縮性極強(qiáng)，芯絲強(qiáng)烈收縮后，表皮呈現(xiàn)出粗松亞麻織物(カメラ)的蛇腹?fàn)畎纪梗色@得獨(dú)特滑爽(摩擦系數(shù)低)的手感，可用于特殊的編物或織物等。
復(fù)合纖維(X)的收縮率可通過所使用的聚合物、復(fù)合比例、取向度(拉伸倍率)、熱處理等廣泛且自由地改變。為了獲得高收縮性，拉伸后不進(jìn)行熱處理或在較低的溫度下進(jìn)行。復(fù)合纖維(X)在無負(fù)荷下、在100℃的水中處理10分鐘時(shí)，其收縮率優(yōu)選為15％以上，更優(yōu)選為20％以上，特別優(yōu)選為25～70％左右。
復(fù)合纖維(X)可以制成連續(xù)復(fù)絲、連續(xù)單絲、切斷短纖維等任意的形態(tài)，采用適宜的各種手段使其與其他纖維混合，被用于與紗線、編物、織物、無紡布、毛氈、紙張、薄膜等的復(fù)合體、其他類似的纖維集合體即纖維結(jié)構(gòu)物。
混合的對方纖維除了是自然分解性的以外沒有特別的限定，熱收縮率低的纖維，例如100℃水的收縮率優(yōu)選不足15％、特別優(yōu)選12％以下，最優(yōu)選10％以下(包括經(jīng)加熱伸長的纖維)。天然纖維中，優(yōu)選使用棉、麻、羊毛、絹等，人造纖維中優(yōu)選再生纖維素和脂肪族聚酯纖維。例如，特別優(yōu)選的具體實(shí)例是復(fù)合纖維(X)與以聚乳酸為主要成分的聚酯纖維(Y)的混合物，其中，復(fù)合纖維(X)是將以聚乳酸為主要成分的聚酯作為表皮(聚合物(A4))、將熔點(diǎn)為100℃左右的低熔點(diǎn)脂肪族聚酯以20～80重量％左右量的聚乳酸嵌段共聚而制成的聚合物作為芯絲?；旌系姆椒ê徒Y(jié)構(gòu)沒有特別的限定，具有代表性的是長絲/長絲、長絲/短纖維、短纖維/短纖維的組合，實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的具體實(shí)例是所謂的紡絲混纖、拉伸混纖、并絲、并捻絲、假捻混纖、混合纖網(wǎng)、混紡、包芯絲、使用它們的混合織物、混合編物、混合無紡布等。復(fù)合纖維(X)的熱收縮率與混合對象纖維(Y)的熱收縮率相差越大，所獲纖維制品的膨松性或柔軟性越優(yōu)良，收縮率優(yōu)選相差5～70％左右，特別優(yōu)選使用10～50％左右，最廣泛使用15～40％左右。
如上所述，在對混合使用復(fù)合纖維(X)與其他纖維(Y)的纖維結(jié)構(gòu)物進(jìn)行堿減量加工的場合下，復(fù)合纖維(X)的表皮成分聚合物的耐堿性優(yōu)選與混合的對方纖維(Y)的耐堿性大致相同(1/2～2/1)或在它之上。由于堿減量率通常為5～30％，特別是10～25％左右，因此在使堿減量為一定的場合下，表皮的復(fù)合比例為10％以上，優(yōu)選20％以上，更優(yōu)選為30～50％。
用于使復(fù)合纖維(X)收縮、向纖維集合體提供膨松性或柔軟性的加熱可以應(yīng)用干熱、濕熱、紅外線及其他方法。通過改變加熱溫度、升溫速度、加熱時(shí)間、緊張程度(張力等)，可以調(diào)節(jié)和控制收縮?？梢栽陂L絲、絲束、短纖維、棉線、紗線、編物、織物、無紡布、纖維網(wǎng)及其他任意形態(tài)下進(jìn)行加熱收縮。多數(shù)場合下，使紗線、絲束、棉線、纖維網(wǎng)、編物、織物、無紡布等在無張力或低張力的條件下進(jìn)行加熱收縮，使兩種纖維的長度相差至3％以上，特別是相差至5％以上，多數(shù)場合相差7～50％左右，這樣就可以出現(xiàn)膨松性或柔軟性。在布的場合下，一般在精煉、染色等整理加工工序之前或者在整理工序中進(jìn)行收縮處理。
圖5A～5C示出用于本發(fā)明中的復(fù)合纖維(X)的橫截面的實(shí)例。圖中，13為表皮，14為芯絲。圖5A為同心圓型的復(fù)合纖維，圖5B為非圓形(三角形狀)的復(fù)合纖維，圖5C為中空同心圓型的復(fù)合纖維。圖5C中，15為中空部位，也可以替換為與表皮相同的聚合物，也可以替換為第三種聚合物。同心型為表皮與芯絲各自的重心大致(實(shí)際上)一致，也容易進(jìn)行復(fù)合紡絲，是優(yōu)選的。除了圖5A～5C以外，還有例如，將非圓形的芯絲組合到圓形纖維中形成的纖維、將圓形的芯絲組合到非圓形纖維中形成的纖維、將幾根芯絲同心配置形成的纖維等各種為同心的芯皮型，可適用于本發(fā)明。使芯絲與表皮偏心配置的結(jié)構(gòu)也可以適用于本發(fā)明，但從堿減量加工或復(fù)合紡絲的容易性來看，特別優(yōu)選同心型。應(yīng)予說明，表皮占據(jù)纖維全部表面積，芯絲不露出表面。
圖6A～6C為示例出本發(fā)明實(shí)施方案的、將復(fù)合纖維(X)與其他纖維(Y)混合形成的絲(復(fù)合絲)的截面圖，圖中，16為復(fù)合纖維(X)、17為其他纖維(Y)、18為另外的其他纖維。圖6A為9根圓形截面的復(fù)合纖維(X)與9根其他圓形截面纖維(Y)大致均勻混合形成的復(fù)合絲，圖6B為使圓形截面的復(fù)合纖維(X)在中心部位、非圓形截面的其他纖維(Y)在周圍配置而成的芯皮型復(fù)合絲，圖6C為圓形截面的復(fù)合纖維(X)與2種非圓形截面的其他纖維(Y)并列地混合形成的復(fù)合絲。
復(fù)合纖維(X)與其他纖維(Y)的混合比沒有特別的纖維，可根據(jù)目的進(jìn)行調(diào)整，通常優(yōu)選為5/95～95/5(重量比)，更優(yōu)選為10/90～90/10，特別優(yōu)選為20/80～80/20。
復(fù)合纖維(X)和其他纖維(Y)的截面形狀沒有特別的限定，可以是圓形、非圓形、多邊形狀、復(fù)葉狀、中空狀等。復(fù)合纖維(X)和其他纖維(Y)的纖度同樣根據(jù)使用目的任意選擇，通常衣料用纖維的單絲纖度為0.1～50旦(d)左右，特別優(yōu)選為0.5～30d，廣泛使用1～20d。無紡布、皮革、物資材料用等的纖維，可以使用更細(xì)或更粗的纖維。復(fù)合纖維(X)可以根據(jù)需要采用假捻法或壓痕法等機(jī)械地使其卷曲。在這些卷曲工序中的加熱下，優(yōu)選纖維不膠著，從該觀點(diǎn)看，由于受到用于本發(fā)明的高熔點(diǎn)表皮保護(hù)的復(fù)合纖維(X)難以膠著，也是優(yōu)選的。
可以向構(gòu)成本發(fā)明復(fù)合絲的各纖維和復(fù)合纖維中配合各種顏料、染料、著色劑、疏水劑、吸水劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、金屬粒子、無機(jī)化合物粒子、結(jié)晶成核劑、潤滑劑、增塑劑、抗菌劑、香料及其他添加劑。
本發(fā)明的復(fù)合絲和復(fù)合纖維可以單獨(dú)使用或與其他纖維混合使用，可以用于制造紗線、編帶、繩索、編物、織物、無紡布、紙張、復(fù)合材料及其他結(jié)構(gòu)物。在與其他纖維混合使用的場合下，如果與棉、羊毛、絹等天然有機(jī)纖維、脂肪族聚酯纖維等自然分解性纖維混合使用，則可獲得完全為自然分解性的制品，因而是特別優(yōu)選的。
本發(fā)明的纖維是自然分解性的，環(huán)境污染少，而且可以提供柔軟性、膨松性、彈性、耐熱性、伸縮性等優(yōu)良的編物、織物、無紡布等制品，非常適用于各種衣料、工業(yè)材料、產(chǎn)業(yè)材料、家庭用品等。由于本發(fā)明的纖維容易進(jìn)行熔融紡絲，制造效率高，成本低。再有，由于自行卷曲性纖維能夠容易地實(shí)現(xiàn)各種強(qiáng)度的卷曲，具有易使用、應(yīng)用范圍極廣的優(yōu)點(diǎn)，而且自行粘結(jié)性纖維可以在很寬的溫度范圍內(nèi)以希望的強(qiáng)度粘合，因此具有易使用、應(yīng)用范圍極廣、而且所獲被粘合的制品耐熱性高等優(yōu)點(diǎn)。另外，本發(fā)明的分割型纖維可以容易地分割，可以提供自然分解性的、而且極柔軟的高性能纖維制品。一般地，脂肪族聚酯纖維不僅在自然環(huán)境下分解，而且燃燒時(shí)的放熱量也比過去所使用的合成纖維少，容易被燒掉。尤其是聚乳酸的原料乳酸是從農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)發(fā)酵法獲得，由于被納入自然物質(zhì)循環(huán)體系當(dāng)中，不增加空氣中二氧化碳?xì)?，以聚乳酸作為主要成分的脂肪族聚酯從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)看是最優(yōu)選的。
以下基于實(shí)施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限定。應(yīng)予說明，以下實(shí)施例中，％、份如果沒有特別說明，皆以重量為基準(zhǔn)。
本發(fā)明中，脂肪族聚酯的分子量是用GPC分析試樣的0.1％氯仿溶液，除去分子量1000以下的成分的高分子成分的重均分子量。
復(fù)合纖維的卷曲伸長率是使試樣長絲形成約1000(950～1050)旦、長50cm的絲束，在無負(fù)荷的條件下在沸水中處理10分鐘后進(jìn)行離心脫水，在23℃、濕度65％的室內(nèi)，在無負(fù)荷下自然干燥24小時(shí)以上，然后分別測定施加0.5g負(fù)荷1分鐘后的長度L1和施加500g負(fù)荷1分鐘后的長度L2，用公式[(L2-L1)/L1]×100(％)來計(jì)算。
纖維的熱收縮率是使試樣長絲形成約1000旦、長度約50cm的絲束，在無負(fù)荷下在100℃的溫水中處理10分鐘，在22℃、濕度65％的室內(nèi)自然干燥24小時(shí)，由干燥后的長度L4與熱處理前的長度L3，用公式[(L3-L4)/L3]×100(％)來計(jì)算。纖維的長度是向每1旦絲施加10mg負(fù)荷1分鐘之后測定。
實(shí)施例1將分子量為8000、兩末端為羥基的聚乙二醇(PEG)3份、L-丙交酯98份、辛酸錫100ppm、Ciba-Geigy公司的抗氧化劑Irganox1010 0.1份混合，在氮?dú)鈿夥罩?、?90℃下，在雙螺桿擠出機(jī)中熔融攪拌聚合12分鐘，冷卻切片后，在140℃的氮?dú)鈿夥罩刑幚?固相聚合)4小時(shí)，獲得聚乳酸與PEG的嵌段共聚物P1。聚合物P1的分子量為153000，PEG成分含量約為3％，熔點(diǎn)為174℃，充分取向結(jié)晶化時(shí)的熔融吸熱量為55J/g。之后，除作為丙交酯使用由L-丙交酯95.5份、D-丙交酯2.5份構(gòu)成的混合物之外，與聚合物P1同樣地進(jìn)行，獲得聚合物P2。聚合物P2的分子量為158000，熔點(diǎn)為163℃，熔融吸熱量為27J/g。
將聚合物P1和聚合物P2分別用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，喂入復(fù)合噴絲頭的2個(gè)聚合物供給部。將兩個(gè)聚合物復(fù)合成如圖1所示的并列型(復(fù)合比1/1)，從直徑0.25mm、225℃的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸至4.5倍，獲得70旦/24根長絲的拉伸絲F1。拉伸絲F1的強(qiáng)度為4.6g/d，伸度為29％，出現(xiàn)卷曲后的卷曲伸長率為226％，優(yōu)良。
為了進(jìn)行比較，除不使用PEG以外，與聚合物P1同樣地進(jìn)行，制備聚乳酸均聚物P3。聚合物P3的分子量為162000，熔點(diǎn)為175℃，熔融吸熱量為55J/g。再有，與聚合物P1同樣地進(jìn)行，但是使PEG為6份、使L-丙交酯為95份，制造聚合物P4。聚合物P4的分子量為155000，含有作為共聚成分的PEG約為6％，熔點(diǎn)為173℃，熔融吸熱量為55J/g。使用聚合物P3和P4，以下與拉伸絲F1同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲F2(比較例)。拉伸絲F2的強(qiáng)度為4.8g/d，伸度為31％，出現(xiàn)卷曲后的卷曲伸長率為19％，卷曲性極弱。
實(shí)施例2用分子量為127000、末端具有羥基的聚丁二酸丁二醇酯30份代替PEG，除此之外，按與實(shí)施例1的聚合物P1的制造同樣地進(jìn)行，獲得聚合物P5。聚合物P5的分子量為129000，熔點(diǎn)為162℃，熔融吸熱量為35J/g。
與聚合物P1同樣地進(jìn)行，但是用分子量為12700、末端具有羥基的聚丁二酸丁二醇酯10份代替PEG、用L-丙交酯88.5份和D-丙交酯2.52份代替L-丙交酯，獲得聚合物P6。聚合物P6的分子量為134000，熔點(diǎn)為151℃，熔融吸熱量為26J/g。
與實(shí)施例1的拉伸絲F1同樣地進(jìn)行，但是用聚合物P1和聚合物P5獲得拉伸絲F3。拉伸絲F3的強(qiáng)度為4.7g/d，伸度為28％，卷曲伸長率為223％，卷曲性優(yōu)良。
與實(shí)施例1的拉伸絲F1同樣地進(jìn)行，但是使用聚合物P1和聚合物P6獲得拉伸絲F4。拉伸絲F4的強(qiáng)度為4.6J/g，伸度為29％，卷曲伸長率為236％，卷曲性優(yōu)良。
實(shí)施例3與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制造聚乳酸與PEG的嵌段共聚物P1。將聚合物P1用230℃的螺桿擠出機(jī)熔融，從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸至4.5倍，在拉緊下在110℃下進(jìn)行熱處理，獲得40旦/12根長絲的拉伸絲A1。拉伸絲A1的強(qiáng)度為4.5g/d，伸度為29％，沸水收縮率為12％。
再有，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制造聚合物P2。將聚合物P2用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下以4.5倍拉伸，不進(jìn)行熱處理，獲得60旦/12根長絲的拉伸絲B1。拉伸絲B1的強(qiáng)度為4.4g/d，伸度為33％，沸水收縮率為27％。
用拉伸絲A1和拉伸絲B1各1根，經(jīng)空氣噴嘴混合，獲得使二者在絲截面內(nèi)均勻混合的混纖絲MY1。將混纖絲MY1以600次/m加捻的捻紗用于經(jīng)紗，將捻數(shù)為30T/m的捻紗用于緯紗，制造2/1的斜紋布，精煉后，在松弛的狀態(tài)下，以120℃干熱進(jìn)行熱處理15分鐘，再用80℃的苛性鈉0.5％水溶液進(jìn)行10分鐘處理(減量加工)。然后，洗滌，加入0.2％柔軟整理劑，在135℃緊張下進(jìn)行熱處理，獲得織物MF1。
為了進(jìn)行比較，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制造熔點(diǎn)175℃、熔融吸熱量55J/g的聚乳酸均聚物P3和熔點(diǎn)為174℃、熔融吸熱量為55J/g的聚乳酸/PEG嵌段共聚物P4。使用聚合物P3，與拉伸絲A1同樣地進(jìn)行，獲得40旦/12根長絲的拉伸絲A2。拉伸絲A2的強(qiáng)度為4.6g/d，伸度為30％，沸水收縮率為12％。使用聚合物P4，與拉伸絲A1同樣地進(jìn)行，獲得60旦/12根長絲的拉伸絲B2。拉伸絲B2的強(qiáng)度為4.5g/d，伸度為29％，沸水收縮率為15％。將拉伸絲A2與拉伸絲B2各1根用空氣噴嘴均勻混纖，獲得混纖絲MY2。使用混纖絲MY2用苛性鈉0.6％進(jìn)行堿減量加工，處理時(shí)間為30分鐘，除此之外，與織物MF1同樣地進(jìn)行，獲得織物MF2。織物MF1和織物MF2的特性示于表1中。
表1

實(shí)施例4與實(shí)施例2同樣地進(jìn)行，制造聚乳酸與聚丁二酸丁二醇酯的嵌段共聚物P5和聚合物P6。
使用聚合物P5，使紡絲和拉伸連續(xù)進(jìn)行，采用紡絲牽伸的方式，使紡絲速度為4000m/分，拉伸溫度為80℃，拉伸倍率為1.6倍，不進(jìn)行熱處理，除此之外，與實(shí)施例3的拉伸絲B1同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲B3。拉伸絲B3的強(qiáng)度為4.7g/d，伸度為33％，沸水收縮率為38％。
使用實(shí)施例3的聚合物P1，拉伸后在120℃下進(jìn)行熱處理，除此之外，與拉伸絲B3同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲A3。拉伸絲A3的強(qiáng)度為4.9g/d，伸度為29％，沸水收縮率為13％。
使用聚合物P6，與拉伸絲B3同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲B4。拉伸絲B4的強(qiáng)度為4.6g/d，伸度為29％，沸水收縮率為35％。
將拉伸絲A3與拉伸絲B3用空氣噴嘴混纖，與實(shí)施例3的織物MF1同樣地進(jìn)行，獲得織物MF3?？椢颩F3的柔軟性、膨松性、手感任一項(xiàng)皆優(yōu)良。同樣地，用拉伸絲B4和拉伸絲A3的混纖絲制成的織物MF4，其柔軟性、膨松性、手感任一項(xiàng)皆優(yōu)良。
實(shí)施例5將分子量為8000的兩末端具有羥基的聚乙二醇(PEG)3份、L-丙交酯98份、辛酸錫100ppm、Ciba-Geigy公司的抗氧化劑Irganox 1010 0.1份混合，在氮?dú)鈿夥罩?，?88℃下用雙螺桿擠出機(jī)熔融攪拌聚合12分鐘，冷卻切片后，在140℃的氮?dú)鈿夥罩刑幚?小時(shí)(固相聚合)，獲得聚乳酸與PEG的嵌段共聚物P1。聚合物P1的分子量為15.5萬，PEG成分的含量約為3％，熔點(diǎn)為175℃，充分取向結(jié)晶的纖維的熔融吸熱量為55J/g。將聚合物P1用230℃的螺桿擠出機(jī)熔融，從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸至4.5倍，在110℃張緊下進(jìn)行熱處理，獲得40旦/12根長絲的拉伸絲A1。拉伸絲A1的強(qiáng)度為4.5g/d，伸度為29％，沸水收縮率為12％。
將聚丁二酸丁二醇酯(PBS)與聚己二酸丁二醇酯(PBA)的4/1(摩爾比)無規(guī)共聚物(分子量為12.5萬，熔點(diǎn)為92℃，熔融吸熱量為57J/g)30份、L-丙交酯71份、上述Irganox 1010 0.1份、辛酸錫100ppm混合，以下與聚合物P1同樣地進(jìn)行，獲得嵌段共聚物BP1。BP1的分子量為14.7萬，主要的2個(gè)熔點(diǎn)分別為166℃和85℃，其吸熱量為32J/g和12J/g，可推測分別與聚L-乳酸鏈段(嵌段)和PBS/PBA共聚物鏈段的結(jié)晶相對應(yīng)。
將共聚物BP1用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸至4.5倍，不進(jìn)行熱處理，獲得40旦/12根長絲的拉伸絲B5。拉伸絲B5的強(qiáng)度為4.3g/d，伸度為35％，沸水收縮率為36％。
使用拉伸絲A1和拉伸絲B5各1根，用空氣噴嘴混合，獲得使二者在絲截面內(nèi)均勻混合的混纖絲MY3。將混纖絲MY3以600次/m加捻的捻紗作為經(jīng)紗，將捻數(shù)為30次/m的捻紗作為緯紗，制造2/1的斜紋布，在松弛的狀態(tài)下，在含有精煉劑的98℃水中處理15分鐘，再用60℃的碳酸鈉2.5％水溶液進(jìn)行10分鐘處理(減量加工)。然后，洗滌，加入0.2％柔軟整理劑，在120℃張緊下進(jìn)行熱處理，獲得織物MF5。
為了進(jìn)行比較，使用將2根拉伸絲A1并捻的絲，以下與MF5同樣地進(jìn)行，獲得織物MF6?？椢颩F5和織物MF6的特性示于表2中。
表2

實(shí)施例6將實(shí)施例5的PBS/PBA共聚物顆粒30份、共聚物BP1(用于改善親合性)顆粒10份和聚合物P1的顆粒70份混合，用雙螺桿擠出機(jī)在225℃下熔融混合，用225℃的噴絲頭紡絲，以下與實(shí)施例5的拉伸絲B5同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲B6。拉伸絲B6的強(qiáng)度為4.3g/d，伸度為33％，沸水收縮率為33％，熔點(diǎn)和熔融吸熱量分別為172℃、31J/g、88℃、17J/g。使用1根實(shí)施例5的拉伸絲A1和1根拉伸絲B6，與實(shí)施例5的混纖絲MY3同樣地進(jìn)行，獲得混纖絲MY4。使用混纖絲MY4，與實(shí)施例5的織物MF5同樣地進(jìn)行，獲得織物MF7?？椢颩F7的柔軟性、膨松性、手感等與實(shí)施例5的MF5大致相等，遠(yuǎn)優(yōu)于比較例MF6，充分確認(rèn)混纖效果。
實(shí)施例7將分子量為8000、兩末端具有羥基的聚乙二醇(PEG)3份、L-丙交酯98份、辛酸錫100ppm、Ciba-Geigy公司的抗氧化劑Irganox 1010 0.1份混合，在氮?dú)鈿夥罩?，?88℃下用雙螺桿擠出機(jī)熔融攪拌聚合12分鐘，冷卻切片后，在140℃的氮?dú)鈿夥罩刑幚?小時(shí)(固相聚合)，獲得聚乳酸與PEG的嵌段共聚物P1。聚合物P1的分子量為15.5萬，PEG成分的含量約為3％，熔點(diǎn)為175℃，充分取向結(jié)晶的纖維的熔融吸熱量為55J/g。
將分子量12.5萬、熔點(diǎn)114℃、熔融吸熱量68J/g的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)30份、L-丙交酯71份、上述Irganox 0.1份、辛酸錫100ppm混合，以下與聚合物P1同樣地聚合，獲得嵌段共聚物BP2。BP2的分子量為13.7萬，主要的2個(gè)熔點(diǎn)分別為165℃和103℃，其吸熱量為28J/g和27J/g，推測分別與聚L-乳酸鏈段(嵌段)和PBS鏈段的結(jié)晶相對應(yīng)。
將聚合物P1與共聚物BP2分別用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，一邊用齒輪泵計(jì)量，一邊喂入復(fù)合噴絲頭，以復(fù)合比1/1(體積比)的比例將二者復(fù)合成圖1所示的并列型，從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在70℃以4.1倍拉伸，獲得150旦/48根長絲的拉伸絲Y1。拉伸絲Y1的強(qiáng)度為4.1g/旦，伸度為27％，在100℃的水中出現(xiàn)卷曲時(shí)的卷曲伸長率為231％，優(yōu)良。
為了進(jìn)行比較，將聚合物P1熔融，單獨(dú)地從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，以下與拉伸絲Y1同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲R1。同樣地進(jìn)行，獲得用共聚物BP2制成的拉伸絲R2。R1和R2的熱收縮率分別為11.4％和37.4％。
實(shí)施例8將實(shí)施例7的PBS和聚合物P1的顆粒以2/3(重量比)混合，用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，通過具有30個(gè)元件(素子)的ケニツクス型靜止混合器之后喂入復(fù)合噴絲頭中，與另外熔融的聚合物P1復(fù)合成圖1A所示的并列型，以下與實(shí)施例7的拉伸絲Y1同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲Y2。拉伸絲Y2的強(qiáng)度為4.1g/d，伸度為27％，在100℃的水中出現(xiàn)卷曲時(shí)的卷曲伸長率為202％，優(yōu)良。為了進(jìn)行比較，由上述PBS與P1的混合聚合物制成的拉伸絲R3，其收縮率為29.6％，用DSC分析測定的熔點(diǎn)為174℃和110℃，熔融吸熱量分別為26.3J/g和25.5J/g。
實(shí)施例9與實(shí)施例7同樣地進(jìn)行，獲得聚L-乳酸與PEG的嵌段共聚物P1和聚L-乳酸與聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的嵌段共聚物BP2。
將聚合物P1和共聚物BP2分別用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，一邊用齒輪泵計(jì)量，一邊喂入復(fù)合噴絲頭，以聚合物BP2作為表皮，將聚合物P1作為芯絲，以復(fù)合比2/1(體積比)的比例復(fù)合成圖4A所示的同心圓型，從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，并絲，形成絲束，在70℃下以3.9倍拉伸，獲得絲束T1。單絲纖度為3旦。
將聚合物P1在220℃下熔融，單獨(dú)從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，以下與絲束T1同樣地進(jìn)行，但是使拉伸溫度為80℃，獲得絲束T2。將絲束T1與T2以1/3(重量比)的比例混合，采用壓痕法在65℃下使其卷曲，將其切斷成50mm長，獲得混合短纖維BS1。使用混合短纖維BS1，采用梳理法獲得單位面積重量為200g/m2的無紡布W1。將5張無紡布W1重疊起來，壓制，在130℃的干燥機(jī)中處理15分鐘，獲得被熱粘合的無紡布SW1。無紡布SW1的纖維之間互相被強(qiáng)力粘合在一起，非常適用于緩沖材料。應(yīng)予說明，無紡布W1在熱處理溫度90～160℃的寬范圍內(nèi)都可以自行粘合，當(dāng)然，溫度越高，粘合越強(qiáng)。
為了進(jìn)行比較，將上述PBS作為表皮，將聚合物P1作為芯絲，進(jìn)行復(fù)合，以下與絲束T1同樣地進(jìn)行復(fù)合紡絲，被卷繞的纖維由于PBS膠著而不能退卷。
實(shí)施例10將實(shí)施例9的PBS與聚合物P1的顆粒以2/3(重量比)的比例混合，用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，通過有30個(gè)元件的ケニツクス型靜止混合器之后喂入復(fù)合噴絲頭中，將另外熔融的聚合物P1作為芯絲，將上述混合聚合物作為表皮，以復(fù)合比1/2(體積比)的比例復(fù)合成同心的芯皮型，以下與實(shí)施例9的無紡布SW1同樣地進(jìn)行，獲得被粘合的無紡布SW2。SW2的纖維之間相互被強(qiáng)力粘合在一起，非常適用于緩沖材料。應(yīng)予說明，上述混合聚合物的熔點(diǎn)分別為173℃和111℃，熔融吸熱量分別為33J/g和21J/g，推斷幾乎未產(chǎn)生因相互反應(yīng)生成的嵌段聚合物。在熔融混合時(shí)間長(例如15分鐘以上，特別是20分鐘以上)的場合下，即使有一部分或相當(dāng)多的部分形成共聚物，但在可確認(rèn)分別維持結(jié)晶性，用DSC測定的熔點(diǎn)分離的場合下，可用于本發(fā)明。
實(shí)施例11將分子量為8000、兩個(gè)末端具有羥基的聚乙二醇(PEG)3份、L-丙交酯98份、辛酸錫100ppm、Ciba-Geigy公司的抗氧化劑Irganox 1010 0.05份混合，在氮?dú)鈿夥罩性?88℃下，在雙螺桿擠出機(jī)中熔融攪拌聚合15分鐘，由噴絲頭擠出并冷卻切片后，在140℃的氮?dú)鈿夥罩刑幚?固相聚合)4小時(shí)，用含有0.1％鹽酸的丙酮洗滌，接著用丙酮洗滌5次，然后干燥，獲得聚乳酸與PEG的嵌段共聚物P1。聚合物P1的分子量14.8萬，PEG成分的含量約為3％，熔點(diǎn)為174℃，充分取向結(jié)晶時(shí)的熔融吸熱量為5J/g，熔點(diǎn)和結(jié)晶性等與聚乳酸均聚物大致相同，而熔融流動(dòng)性和拉伸性優(yōu)良，容易進(jìn)行熔融復(fù)合紡絲，拉伸絲的沸水收縮率，多數(shù)場合下為10～15％左右。
將聚丁二酸丁二醇酯與聚己二酸丁二醇酯的摩爾比4/1的無規(guī)共聚物(兩末端為羥基，分子量為12.5萬、熔點(diǎn)為93℃)25份、L-丙交酯76份、辛酸錫80ppm混合，以下與上述聚合物P1同樣地進(jìn)行聚合，獲得聚乳酸與聚丁二酸丁二醇酯/聚己二酸丁二醇酯的約3/1的嵌段共聚物BP3。聚合物BP3的分子量為11.7萬，DSC測定的熔融吸熱峰有2處，其熔點(diǎn)和熔融吸熱量分別為168℃(36J/g)、86℃(6.5J/g)，認(rèn)為分別與聚乳酸鏈段和聚丁二酸丁二醇酯/聚己二酸丁二醇酯共聚物鏈段相對應(yīng)，該聚合物的熔點(diǎn)(代表值)取168℃。由聚合物BP3獲得的拉伸絲，其沸水收縮率多數(shù)場合下為30～70％左右。
將辛醇1/50摩爾和辛酸錫100ppm混合到L-丙交酯1摩爾中，以下與聚合物P1同樣地進(jìn)行聚合，獲得一個(gè)末端具有羥基的分子量為6700的聚乳酸。將等摩爾的二異氰酸己二醇酯與180℃下熔融的聚乳酸混合，使其反應(yīng)，向所獲末端具有異氰酸酯基的預(yù)聚物中，混合入等摩爾的一個(gè)末端具有羥基的分子量為5500的聚二甲基硅烷，用180℃的雙螺桿擠出機(jī)熔融混合，然后一邊使其通過具有120個(gè)元件的靜止混合器，一邊使其反應(yīng)30分鐘，獲得聚乳酸/聚二甲基硅烷＝約55/45(重量比)的嵌段共聚物BP4。
一邊將聚合物BP3在220℃下熔融并喂入，一邊向其中混合入220℃下熔融的聚合物BP4 3％，用60個(gè)元件的ケニツクス型靜止混合器進(jìn)一步混合，然后用計(jì)量泵喂入復(fù)合噴絲頭中。另一方面，將聚合物P1用螺桿擠出機(jī)在220℃下熔融，用計(jì)量泵喂入復(fù)合噴絲頭，將聚合物P1作為圖3B所示的成分7，將聚合物BP3與聚合物BP4的混合物作為圖3B所示的成分8，以復(fù)合比4/1(體積比)復(fù)合成圖3B所示的放射型結(jié)構(gòu)，從直徑0.20mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸至3.9倍，接著在100℃下進(jìn)行緊張熱處理，獲得75旦/25根長絲的拉伸D1。
為了進(jìn)行比較，使用聚合物P1和聚合物BP3(不使用含有聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚物BP4)，與拉伸絲D1同樣地進(jìn)行，獲得復(fù)合纖維的拉伸絲D2(比較例)。
用拉伸絲D1制造圓形編織物，將其投入沸水中煮沸15分鐘后取出，干燥后，使其與纏著砂紙的轉(zhuǎn)鼓接觸，獲得起絨編物K1。使用本發(fā)明纖維制成的編物K1中的絨頭纖維大部分被分割，編物具有極其柔軟的觸感。同樣地，將由比較例的拉伸絲D2制成的編物煮沸、干燥、起絨，所獲起絨編物K2中的絨頭纖維幾乎不能被分割，編物K2的觸感硬。
實(shí)施例12與實(shí)施例11中聚合物BP3的制造同樣地進(jìn)行，但是使L-丙交酯76份與末端具有羥基的分子量為12.8萬、熔點(diǎn)為60℃的聚己內(nèi)酯25份反應(yīng)，獲得聚乳酸/聚己內(nèi)酯＝約3/1(重量比)的嵌段共聚物BP5。聚合物BP5的分子量為10.3萬，DSC測定的熔點(diǎn)和熔融吸熱量分別為166℃(35J/g)、52℃(6.6J/g)，熔點(diǎn)(代表值)為166℃，用該聚合物制成的拉伸絲，其沸水收縮率多數(shù)場合下為30～70％左右。
與實(shí)施例11的復(fù)合纖維D1同樣地進(jìn)行，但是用上述聚合物BP5代替聚合物BP3，獲得復(fù)合纖維D3。使用復(fù)合纖維D3，與實(shí)施例11同樣地進(jìn)行，獲得起絨編物K3。本發(fā)明的起絨編物K3是由絨頭被分割的細(xì)纖維構(gòu)成，具有極其柔軟的觸感。
實(shí)施例13將分子量8000的、兩末端具有羥基的聚乙二醇(PEG)3份、L-丙交酯98份、辛酸錫100ppm、Ciba-Geigy公司的抗氧化劑Irganox 1010 0.05份混合，在氮?dú)鈿夥罩性?88℃下在雙螺桿擠出機(jī)中熔融攪拌聚合15分鐘，從噴絲頭擠出，冷卻切片后，在140℃的氮?dú)鈿夥罩刑幚?固相聚合)4小時(shí)，用含有0.1％鹽酸的丙酮洗滌，接著用丙酮洗滌5次后干燥，獲得聚乳酸與PEG的嵌段共聚物P1。
使用聚丁二酸丁二醇酯(PBS)與聚己二酸丁二醇酯(PBA)的摩爾比4/1的無規(guī)共聚物(兩末端為羥基，分子量為12.5萬，熔點(diǎn)為93℃)10份、L-丙交酯91份、辛酸錫90ppm，與聚合物P1的制造同樣地進(jìn)行，獲得聚乳酸與PBS/PBA共聚物的約9/1(重量比)的嵌段共聚物BP6。聚合物BP6的分子量為13.5萬，DSC測定的熔點(diǎn)和熔融吸熱峰為174℃和45J/g，聚乳酸僅略微改性，但與PBS/PBA共聚物的親合性有相當(dāng)大的改善。由聚合物BP6與上述PBS/PBA共聚物的2/1(重量比)混合物獲得的拉伸絲，其沸水收縮率通常為30～70％左右。
與實(shí)施例11同樣地進(jìn)行，獲得聚乳酸/聚二甲基硅氧烷＝約55/45(重量比)的嵌段共聚物BP4。
將聚合物BP2和上述PBS/PBA共聚物的顆粒以2/1(重量比)混合，一邊用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融并喂入，一邊向其中混合入220℃熔融的聚合物BP4 3％，再用60個(gè)元件的ケニツクス型靜止混合器進(jìn)一步混合，然后用計(jì)量泵喂入復(fù)合噴絲頭中。另一方面，將聚合物P1用螺桿擠出機(jī)在220℃下熔融，用計(jì)量泵喂入復(fù)合噴絲頭，將聚合物P1作為圖3B所示的成分7，將聚合物BP6、PBS/PBA共聚物和聚合物BP4構(gòu)成的混合物作為圖3B所示的成分8，以復(fù)合比4/1(體積比)復(fù)合成圖3B所示的放射型結(jié)構(gòu)，從直徑0.20mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸至3.9倍，接著在100℃張緊下進(jìn)行熱處理，獲得75旦/25根長絲的拉伸絲D4。為了進(jìn)行比較，除了不使用含硅聚合物BP4以外同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲D5(比較例)。
用拉伸絲D4制造圓形編織物，將其投入沸水中煮沸15分鐘后取出，干燥后，使其與纏著砂紙的轉(zhuǎn)鼓接觸，獲得起絨編物K4。使用本發(fā)明纖維制成的編物K4中的絨頭纖維大部分被分割，編物具有極其柔軟的觸感。同樣地，將由比較例的拉伸絲D5制成的編物煮沸、干燥、起絨，所獲起絨編物K2中的絨頭纖維幾乎不能被分割，編物K5的觸感硬。
實(shí)施例14與實(shí)施例13同樣地進(jìn)行，使末端具有羥基的分子量12.8萬、熔點(diǎn)60℃的聚己內(nèi)酯(PCL)10份與L-丙交酯91份反應(yīng)，獲得聚乳酸/PCL＝約9/1(重量比)的嵌段共聚物BP7。聚合物BP7的分子量為11.2萬，DSC測定的熔點(diǎn)和熔融吸熱量為169℃和45J/g。用聚合物BP7與上述PCL的3/1(重量比)的混合物制成的拉伸絲，其沸水收縮率多數(shù)場合下為30～50％左右。
除了用聚合物BP7代替聚合物BP6以外，與實(shí)施例13的復(fù)合纖維D4的制造同樣地進(jìn)行，獲得復(fù)合纖維D6。使用復(fù)合纖維D6，與實(shí)施例13同樣地進(jìn)行，獲得起絨編物K6。本發(fā)明的起絨編物K6由絨頭被分割的細(xì)纖維構(gòu)成，具有極其柔軟的觸感。
實(shí)施例15將分子量8000的兩末端具有羥基的聚乙二醇(PEG)3份、L-丙交酯98份、辛酸錫100ppm、Ciba-Geigy公司的抗氧化劑Irganox 1010 0.1份混合，在氮?dú)鈿夥罩性?88℃下在雙螺桿擠出機(jī)中熔融攪拌聚合15分鐘，從噴絲頭擠出，冷卻切片后，在140℃的氮?dú)鈿夥罩刑幚?固相聚合)4小時(shí)，用含有0.1％鹽酸的丙酮洗滌，接著用丙酮洗滌5次，然后干燥，獲得聚乳酸與PEG的嵌段共聚物P1。聚合物P1的分子量為15.1萬，PEG成分的含量約為3％，熔點(diǎn)為174℃，充分取向結(jié)晶時(shí)的熔融吸熱量為55J/g。
將2，2-二甲基丙二醇與癸二酸的縮合聚酯(分子量為12.7萬，兩末端為羥基)15份、丁二醇與己二酸的縮合聚酯(分子量為12.2萬，兩末端為羥基)15份、L-丙交酯71份、辛酸錫80ppm混合，以下與聚合物P1同樣地進(jìn)行，獲得聚合物BP8。聚合物BP8為將結(jié)晶性聚乳酸作為剛性鏈段，將聚癸二酸二甲基丙二醇酯(PDMPS)與聚己二酸丁二醇酯(PBA)的混合物作為柔性鏈段的嵌段共聚物，熔點(diǎn)為164℃，吸熱量為25.5J/g，分子量為11.9萬。聚合物BP8的剛性鏈段成分(聚乳酸)的比例約為70％，從熔點(diǎn)和吸熱量等看，推斷結(jié)晶部分在50％左右。應(yīng)予說明，聚合物BP8的分子量比柔性鏈段用原料的PDMPS或PBA低，認(rèn)為這是由于它的一部分發(fā)生了酯交換反應(yīng)或分解。但是，GPC分析顯示出，分子量的主要分布是一個(gè)峰，確認(rèn)生成聚乳酸/PDMPS/PBA的均勻嵌段共聚物。從DSC分析看到，與柔性鏈段有關(guān)的吸熱峰，在35℃和80℃這2處2J/g以下，可以忽略不計(jì)，柔性鏈段實(shí)際上被看作非晶質(zhì)。應(yīng)予說明，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為-12℃。
將聚合物P1和聚合物BP8分別用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，喂入復(fù)合噴絲頭的2個(gè)聚合物供給部。將兩種聚合物復(fù)合成圖1A所示的并列型結(jié)構(gòu)(復(fù)合比1/1)，從直徑0.22mm、225℃的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以4000m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸1.5倍，獲得70旦/24根長絲的拉伸絲FS1。拉伸絲FS1的強(qiáng)度為4.7g/d，伸度為29％，出現(xiàn)卷曲后的卷曲伸長率為330％，優(yōu)良。
為了便于參考，與聚合物BP8的制造同樣地進(jìn)行，使作為柔性鏈段成分的分子量12.5萬的聚丁二酸丁二醇酯(熔點(diǎn)114℃)30份與作為剛性鏈段成分的L-丙交酯70份進(jìn)行反應(yīng)，制造分子量為11.8萬的聚乳酸/PBS嵌段共聚物BP9。聚合物BP9的DSC分析顯示有2個(gè)結(jié)晶熔點(diǎn)，其熔點(diǎn)和熔融吸熱量分別為103℃、27J/g、166℃、29J/g。與拉伸絲FS1同樣地進(jìn)行，用聚合物P1與聚合物BP9制成拉伸絲FS2。拉伸絲FS2的強(qiáng)度為4.7g/d，伸度為28％，出現(xiàn)卷曲后的卷曲伸長率為121％，顯示出相當(dāng)良好的卷曲性，但卷曲性比拉伸絲FS1差。
實(shí)施例16將聚癸二酸丁二醇酯與聚癸二酸二甲基丙二醇酯的1/1(摩爾比)無規(guī)共聚物30份、L-丙交酯71份、辛酸錫80ppm混合，以下與實(shí)施例15的聚合物BP8同樣地進(jìn)行，獲得嵌段共聚物BP10。聚合物BP10的結(jié)晶熔點(diǎn)為164℃，吸熱量為25J/g，只有1個(gè)吸熱峰，柔性鏈段為非晶性的。
另一方面，將分子量12000的兩末端為羥基的聚己二酸乙二醇酯1摩爾與分子量8000的兩個(gè)末端具有羥基的聚己二酸二甲基丙二醇酯1摩爾，在氮?dú)鈿饬髦?，?00℃下，一邊熔融攪拌，一邊緩緩滴入二異氰酸二苯甲酯4.5摩爾，使其反應(yīng)3小時(shí)，獲得預(yù)聚物，一邊向該預(yù)聚物總量中添加1，4-丁二醇2.5摩爾，一邊連續(xù)地喂入溫度為200℃的雙螺桿混煉擠出機(jī)中，使其反應(yīng)7分鐘，然后從噴絲頭擠出到水中，造粒，干燥，獲得聚合物BP11。聚合物BP11是由具有尿烷鍵的剛性鏈段和非晶性的柔性鏈段構(gòu)成，熔點(diǎn)為193℃，分子量為49000。
使用實(shí)施例15的聚合物P1和聚合物BP10，以下與實(shí)施例15的拉伸絲FS1同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲FS3。拉伸絲FS3的強(qiáng)度為4.7g/d，伸度為31％，卷曲伸長率為323％，卷曲性優(yōu)良。
同樣地，使用實(shí)施例15的聚合物P1和聚合物BP11，以下與實(shí)施例15的拉伸絲FS1同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲FS4。拉伸絲FS4的強(qiáng)度為4.4g/d，伸度為40％，卷曲伸長率為453％，卷曲性極其優(yōu)良。
實(shí)施例17將分子量8000的兩末端具有羥基的聚乙二醇(PEG)3份、L-丙交酯98份、辛酸錫100ppm、Ciba-Geigy公司的抗氧化劑Irganox1010 0.1份混合，在氮?dú)鈿夥罩性?88℃下，在雙螺桿擠出機(jī)中熔融攪拌聚合12分鐘，冷卻切片后，在140℃的氮?dú)鈿夥罩刑幚?固相聚合)4小時(shí)，獲得聚乳酸與PEG的嵌段共聚物P1。聚合物P1的分子量為15.5萬，PEG成分的含量約為3％，熔點(diǎn)為175℃，充分取向結(jié)晶的纖維的熔融吸熱量為55J/g。將聚合物P1用230℃的螺桿擠出機(jī)熔融，從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸4.5倍，在110℃下進(jìn)行緊張熱處理，獲得40旦/12根長絲的拉伸絲A1。拉伸絲A1的強(qiáng)度為4.9g/d，伸度為29％，沸水收縮率為12％。
將由丁二醇、丙二醇、丁二酸、己二酸的等摩爾嵌段共聚物(分子量為8.5萬，非晶性)30份、L-丙交酯71份、上述Irganox 0.1份、辛酸錫100ppm混合，以下與聚合物P1同樣地進(jìn)行，獲得嵌段共聚物BP12。BP12的分子量為14.7萬，熔點(diǎn)為166℃，吸熱量為30J/g，這是聚L-乳酸鏈段(嵌段)的結(jié)晶熔點(diǎn)。
將共聚物BP12用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸4.5倍，不進(jìn)行熱處理，獲得40旦/12根長絲的拉伸絲BS1。拉伸絲BS1的強(qiáng)度為4.5g/d，伸度為35％，沸水收縮率為35％。
使用拉伸絲A1和拉伸絲BS1各1根，用空氣噴嘴混合，獲得使二者在絲截面內(nèi)均勻混合的混纖絲MYS1。將混纖絲MYS1以600次/m加捻的捻紗作為經(jīng)紗，將捻數(shù)為30次/m的捻紗作為緯紗，制造2/1的斜紋布，精煉后在松弛狀態(tài)下，在120℃干熱下熱處理14分鐘，再用80℃的碳酸鈉2.5％水溶液進(jìn)行10分鐘處理(減量加工)。然后洗滌，加入0.2％柔軟整理劑，在135℃下進(jìn)行緊張熱處理，獲得織物MFS1。
為了進(jìn)行比較，使用拉伸絲A1的2根并捻絲，以下與MFS1同樣地進(jìn)行，獲得織物MF6?？椢颩FS1和織物MF6的特性示于表3中。
表3

實(shí)施例18將兩個(gè)末端具有羥基的聚丁二酸丁二醇酯/聚己二酸丁二醇酯的4/1(摩爾比)無規(guī)共聚物(分子量為12.5萬，熔點(diǎn)為92℃)14份、聚(己二酸2，2-二甲基丙二醇酯)均聚物(熔點(diǎn)為37℃，分子量為8.1萬，兩末端為羥基)14份、L-丙交酯73份、辛酸錫100ppm、Irganox 0.1份混合，以下與實(shí)施例17同樣地進(jìn)行反應(yīng)，獲得嵌段共聚物BP13。聚合物BP13的分子量為14.7萬，熔點(diǎn)為168℃，這是聚乳酸鏈段的熔點(diǎn)。
使聚合物BP13在220℃下熔融，用225℃的噴絲頭紡絲，與實(shí)施例17同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲BS2。拉伸絲BS2的強(qiáng)度為4.6g/d，伸度為33％，沸水收縮率為36％。用1根實(shí)施例17的拉伸絲A1和1根拉伸絲BS2，與實(shí)施例17同樣地進(jìn)行，獲得混纖絲MYS2，使用混纖絲MYS2，與實(shí)施例17同樣地進(jìn)行，獲得混纖絲織物MFS2。織物MFS2的柔軟性、膨松性、手感等與實(shí)施例17的MFS1大致相同，遠(yuǎn)優(yōu)于比較例MF6，充分確認(rèn)混纖效果。
實(shí)施例19將相當(dāng)于L-丙交酯0.05％的乙二醇，0.1％的Irganox、100ppm的辛酸錫與L-丙交酯混合，以下與實(shí)施例17同樣地進(jìn)行反應(yīng)，獲得兩末端具有羥基的分子量為5.2萬的聚乳酸PL1。將兩末端具有羥基的分子量為12000的聚己二酸乙二醇酯1摩爾、兩個(gè)末端具有羥基的分子量為8000的聚己二酸二甲基丙二醇酯1摩爾混合，在100℃的氮?dú)鈿饬髦?，一邊熔融攪拌，一邊緩緩滴入二異氰酸苯甲?.02摩爾，反應(yīng)3小時(shí)，獲得預(yù)聚物PP1。用雙螺桿擠出機(jī)，一邊在185℃下熔融攪拌上述聚乳酸1份，一邊向其中混合入預(yù)聚物PP1 0.4份、月桂醇2％，反應(yīng)5分鐘后從噴絲頭擠出，在水中冷卻，切斷，獲得嵌段共聚物BP14。嵌段共聚物BP14由具有聚乳酸結(jié)晶和尿烷鍵的剛性鏈段和非晶性脂肪族聚酯鏈段構(gòu)成，剛性鏈段的熔點(diǎn)為172℃，分子量為18.8萬。將BP14用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，從230℃、直徑0.2mm的12個(gè)噴絲孔紡出，與同樣熔融紡絲的實(shí)施例17的聚合物P1纖維并絲，一邊進(jìn)行空氣混纖，一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸至3.9倍，獲得80旦/24根長絲的混纖絲MYS3。使用MYS3，與實(shí)施例17同樣地制造織物，獲得具有與MFS1同樣優(yōu)良的膨松性、柔軟性的織物MFS3。
實(shí)施例20將分子量為8000、兩末端為羥基的聚乙二醇(PEG)3份、L-丙交酯98份、辛酸錫100ppm、Ciba-Geigy公司的抗氧化劑Irganox1010 0.1份混合，在氮?dú)鈿夥罩性?88℃下，在雙螺桿擠出機(jī)中熔融攪拌聚合12分鐘，最后，混合0.1％硅油(二甲基硅氧烷)，然后從噴絲頭擠出，冷卻切片后，在140℃的氮?dú)鈿夥罩刑幚?固相聚合)4小時(shí)，用含有0.1％鹽酸的丙酮洗滌，接著用丙酮洗滌5次，然后干燥，獲得聚乳酸(PLA)與PEG的嵌段共聚物P1。聚合物P1的分子量為12.2萬，PEG成分的含量約為3％，熔點(diǎn)為174℃，充分取向結(jié)晶時(shí)的熔融吸熱量為55J/g。
將聚丁二酸丁二醇酯(PBS)與聚己二酸丁二醇酯(PBA)的摩爾比4/1的無規(guī)共聚物(兩末端為羥基，分子量為12.5萬，熔點(diǎn)為93℃)80份、分子量為20000的PEG 5份、L-丙交酯20份、辛酸錫30ppm、上述Irganox 0.1份混合，以下與上述聚合物P1同樣地進(jìn)行聚合，獲得由PBS/PBA共聚物與聚乳酸的嵌段共聚物(PBS/PBA/PLA)與聚乳酸與聚乙二醇的嵌段共聚物(PLA/PEG)構(gòu)成的混合物MP1，其熔點(diǎn)為90℃。假定各末端羥基的反應(yīng)性相等，丙交酯全部反應(yīng)，推斷PBS/PBA/PLA嵌段共聚物中的PLA成分約為18％，分子量約為15萬左右，PLA/PEG嵌段共聚物中的PLA成分約為52％，分子量約為4萬，兩種聚合物由于具有PLA這一共同成分，親合性相當(dāng)高，可以均勻地混合。
將L-丙交酯20份、上述Irganox 0.2份、辛酸錫20ppm與分子量為20000的PEG 80份混合，在180℃下使其反應(yīng)30分鐘，獲得分子量為4萬的PEG/PLA嵌段共聚物。將分子量20000的PEG 50份、十二烷基苯磺酸鈉50份、上述Irganox 0.3份混合，在180℃、壓力1托下攪拌1小時(shí)，使其完全脫水，將該脫水物1份與所獲PEG/PLA嵌段共聚物4份在180℃下熔融混合，獲得混合物MP2。再將MP2與上述MP1以7/93的重量比在220℃下熔融混合，獲得混合物MP3。
將PLA/PEG嵌段共聚物P1和混合物MP3分別在220℃下熔融，一邊分別用齒輪泵計(jì)量，一邊喂入復(fù)合噴絲頭，將P1作為圖3B所示的成分7，將MP3作為圖3B所示的成分8，以復(fù)合比(體積比)4/1的比例復(fù)合成圖3B所示的放射狀結(jié)構(gòu)，從220℃、直徑0.25mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在80℃下拉伸3.9倍，接著在100℃下進(jìn)行緊張熱處理，獲得75旦/25根長絲的拉伸絲DF1。為了進(jìn)行比較，與上述同樣地進(jìn)行，將P1用作圖3B所示的成分7，將熔點(diǎn)116℃、分子量12.5萬的聚丁二酸丁二醇酯用作圖3B所示的成分8，獲得拉伸絲DF2(比較例)。
用拉伸絲DF1制造圓形編織物，將其投入98℃的碳酸鈉3％水溶液中處理10分鐘后取出，干燥后，使其與纏著砂紙的轉(zhuǎn)鼓接觸，獲得起絨編物DK1。用本發(fā)明纖維制成的編物DK1中，絨頭纖維大部分被分割，編物具有極其柔軟的觸感。同樣地，將由比較例的拉伸絲DF2制成的編物煮沸、干燥、起絨，所獲起絨編物DK2中的絨頭纖維幾乎不能被分割，編物DK2的觸感硬。
實(shí)施例21用聚丁二酸丁二醇酯(均聚物)(熔點(diǎn)為116℃，分子量為12.5萬)代替PBS/PBA無規(guī)共聚物(熔點(diǎn)為93℃)，除此之外，與實(shí)施例20同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲DF3，用它同樣地進(jìn)行，獲得起絨編物DK3。起絨編物DK3與起絨編物DK1同樣，絨頭完全被分割，柔軟性優(yōu)良。
實(shí)施例22將分子量為8000、兩末端為羥基的聚乙二醇(PEG)4份、L-丙交酯97份、辛酸錫100ppm、Ciba-Geigy公司的抗氧化劑Irganox1010 0.1份混合，在氮?dú)鈿夥罩性?88℃下，在雙螺桿擠出機(jī)中熔融攪拌聚合12分鐘，冷卻切片后，在140℃的氮?dú)鈿夥罩刑幚?固相聚合)4小時(shí)，獲得聚乳酸與PEG的嵌段共聚物P1a。聚合物P1a的分子量為16.2萬，PEG成分的含量約為4％，熔點(diǎn)為175℃，充分取向結(jié)晶時(shí)的熔融吸熱量為55J/g。
將聚丁二酸丁二醇酯(PBS)與聚己二酸丁二醇酯(PBA)的4/1(摩爾比)無規(guī)共聚物(分子量為12.5萬，熔點(diǎn)為92℃，熔融吸熱量為57J/g)30份、L-丙交酯71份、上述Irganox 0.1份、辛酸錫100ppm混合，與上述同樣地進(jìn)行聚合，獲得嵌段共聚物BP1。BP1的分子量為13.7萬，主要的2個(gè)熔點(diǎn)為165℃和85℃，其吸熱量為32J/g和12J/g，推斷分別與聚L-乳酸鏈段(嵌段)和PBS/PBA共聚物鏈段的結(jié)晶相對應(yīng)。BP1含有作為成分的熔點(diǎn)為92℃的PBS/PBA共聚物約30％。
將聚合物P1a和聚合物BP1分別用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，一邊用齒輪泵計(jì)量一邊喂入復(fù)合噴絲頭中，將聚合物P1a作為表皮，將聚合物BP1作為芯絲，以復(fù)合比1/4(體積比)的比例復(fù)合成如圖5A所示的同心型結(jié)構(gòu)，從225℃、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，在空氣中冷卻，一邊上油一邊以1500m/分的速度卷繞，在60℃下拉伸4.1倍，獲得70旦(d)/24根長絲(f)的拉伸絲Z1。拉伸絲Z1的強(qiáng)度為4.1g/旦，伸度為27％，100℃水中的收縮率為29.3％。
將聚合物P1a熔融，單獨(dú)從220、直徑0.2mm的噴絲孔紡出，以下與拉伸絲Z1同樣地進(jìn)行，但是拉伸后在90℃下進(jìn)行緊張熱處理，獲得70d/24f的拉伸絲Z2。拉伸絲Z2的強(qiáng)度為4.8g/d，伸度為29％，100℃水的收縮率為12.6％。
使拉伸絲Z1與拉伸絲Z2一邊通過空氣噴嘴一邊進(jìn)行混纖，將以900t/m加捻的捻紗作為經(jīng)紗，將捻數(shù)為200t/m的捻紗作為緯紗，織造平織物，在含有表面活性劑(洗滌劑)0.1％的100℃水中，在無張力下收縮處理15分鐘，接著，在含有分散染料Miketon聚酯藍(lán)3RT(三井東壓社制)1％(owf)、醋酸0.02％、滲透劑(活性劑)0.2％的100℃水中，染色60分鐘，水洗后，再加入柔軟整理劑0.1％，在弱張力下干燥，獲得織物ZW1。
為了進(jìn)行比較，用2根拉伸絲Z2進(jìn)行混纖，加捻后，以下同樣地進(jìn)行收縮、染色、柔軟整理、干燥，由此獲得織物ZW2。
織物ZW1和ZW2的膨松性、柔軟性示于表4中。如表4所示，本發(fā)明的織物ZW1具有比比較例ZW2更優(yōu)良的膨松性和柔軟性。
表4

實(shí)施例23將實(shí)施例22的聚合物P1a作為表皮，將實(shí)施例22的PBS/PBA共聚物作為芯絲，以復(fù)合比1/3的比例復(fù)合成圖5A所示的同心型結(jié)構(gòu)，以下與實(shí)施例22的拉伸絲Z1同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲Z3。拉伸絲Z3的強(qiáng)度為3.1g/d，伸度為33％，在100℃水中的收縮率為27.1％。將拉伸絲Z3與實(shí)施例22的拉伸絲Z2混纖，以下與實(shí)施例22的織物同樣地進(jìn)行捻紗、編織、洗滌和收縮處理，再用碳酸鈉0.3％水溶液在90℃下進(jìn)行堿減量加工12分鐘，將纖維表面的聚合物分解除去約11％，接著進(jìn)行洗滌、染色、柔軟整理、干燥，由此獲得織物ZW3。
將實(shí)施例22的PBS/PBA共聚物和聚合物P1a的顆粒以1/1(重量比)的比例混合，用220℃的螺桿擠出機(jī)熔融，通過具有30個(gè)元件的ケニツクス型靜止混合器后，喂入復(fù)合噴絲頭中，將它作為芯絲，將另外熔融的聚合物P1a作為表皮，以復(fù)合比1/3的比例復(fù)合成圖5A所示的同心的芯皮型結(jié)構(gòu)，以下與實(shí)施例22的拉伸絲Z1同樣地進(jìn)行，獲得拉伸絲Z4。拉伸絲Z4的強(qiáng)度為3.4g/d，伸度為32％，在100℃水中的收縮率為25.8％。將拉伸絲Z4與實(shí)施例22的拉伸絲Z2混纖，以下與織物ZW3同樣地進(jìn)行，獲得織物ZW4?？椢颶W3和ZW4的膨松性、柔軟性皆優(yōu)良，這與堿減量加工的幫助有很大關(guān)系。應(yīng)予說明，如果不對它們進(jìn)行堿減量加工，則手感與實(shí)施例22的織物ZW1的程度相同。
權(quán)利要求
1.一種纖維，是由(A)由熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯聚合物構(gòu)成的纖維成分，以及(B)由成分(H)和成分(S)組合而成的纖維成分構(gòu)成的；其中，成分(H)為熔點(diǎn)110℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯，成分(S)為熔點(diǎn)120℃以下、且比上述聚合物(A)的熔點(diǎn)低10℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30℃以下的非結(jié)晶性脂肪族聚酯。
2.權(quán)利要求1中所述的纖維，其中，纖維成分(B)由一種將熔點(diǎn)140℃以上的脂肪族聚酯結(jié)晶性鏈段(H)與熔點(diǎn)120℃以下且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30℃以下的脂肪族聚酯鏈段(S)結(jié)合在一起的嵌段共聚物構(gòu)成，聚合物(A)與聚合物(B)的至少一方含有0.05重量％以上的有機(jī)聚硅氧烷成分，使纖維成分(A)與纖維成分(B)在單纖維內(nèi)復(fù)合，以使在纖維橫截面中，纖維成分(B)將纖維成分(A)分割成至少2個(gè)部分，且兩成分(A)和(B)占據(jù)纖維的一部分表面。
3.權(quán)利要求1中所述的纖維，其中，纖維成分(B)是由熔點(diǎn)140℃以上的結(jié)晶性脂肪族聚酯(H)與熔點(diǎn)120℃以下且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30℃以下的脂肪族聚酯(S)混合而成的聚合物組合物(B)構(gòu)成，聚合物(A)與聚合物(B)的至少一方含有0.05重量％以上的有機(jī)聚硅氧烷成分，使纖維成分(A)與纖維成分(B)在單纖維內(nèi)復(fù)合，以使在纖維橫截面中，纖維成分(B)將纖維成分(A)分割成至少2個(gè)部分，且兩成分(A)和(B)占據(jù)纖維的一部分表面。
全文摘要
一種自然分解性纖維，它是由以高結(jié)晶性脂肪族聚酯系聚合物構(gòu)成的低熱收縮性纖維成分(A)以及由脂肪族聚酯系聚合物，例如低結(jié)晶性或非結(jié)晶性脂肪族聚酯系聚合物、以脂肪族聚酯為主要成分的高熔點(diǎn)成分與低熔點(diǎn)成分的嵌段共聚物或混合物等構(gòu)成的高熱收縮性纖維成分(B)構(gòu)成的，具有優(yōu)良的膨松性、柔軟性、伸縮性和手感等。通過將纖維成分(A)和(B)適當(dāng)組合，形成復(fù)合纖維或復(fù)合絲，由此可以進(jìn)一步獲得自行卷曲性或自行粘合性優(yōu)良的纖維或可分割纖維。
文檔編號D01F6/92GK1560339SQ200410049269
公開日2005年1月5日 申請日期1997年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月14日
發(fā)明者松井雅男, 小關(guān)英一, 近藤義和, 梶山宏史, 一, 史, 和 申請人:鐘紡株式會(huì)社