[发明专利]海岛复合纤维、超细纤维以及复合喷丝头

说明书

技术领域

本发明涉及海岛复合纤维，由该海岛复合纤维产生的超细纤维的截面形状即使为异形，该形状的均质性也优异。

背景技术

使用了聚酯、聚酰胺等热塑性聚合物的纤维由于力学特性或尺寸稳定性优异，因而不仅在衣料用途，而且在室内或车辆内装、产业用途等受到广泛利用，产业上的价值极其高。然而，在纤维用途变得多样化的当下，其要求特性也变得多样，从而不时出现现存聚合物无法应对的情形。与此相对，从头开始对聚合物进行分子设计则存在成本和时间上的问题。因此，有时会选择开发兼具多个聚合物的特性的复合纤维。这种复合纤维中，使主要成分被其它的成分被覆等，可以赋予单一纤维所不能实现的质感、蓬松性等感觉效果、或者强度、弹性率、耐摩损性等力学特性。对于复合纤维，包括其形状，存在多种多样，对应于该纤维所使用的用途，提出了各种技术。这些复合纤维中，涉及在海成分中配置大量的岛成分的、所谓海岛复合纤维的技术开发盛行。

作为海岛复合纤维的用途，代表性的有纤维的超细化。此时，预先在易溶解成分的海成分中配置难溶解成分的岛成分，制为纤维或纤维制品后，除去易溶解成分，由此可以提取由岛成分构成的超细纤维。此时，还可以提取具有单独的纺丝技术所无法实现的纳米级的极限细度的超细纤维。成为单纤维直径为数百nm的超细纤维时，利用通常的纤维所无法获得的柔软触感、纹理细度而展开为，例如，人工皮革或新触感纺织品。另外，还利用纤维间隔的致密程度制为高密度织物，使用于要求防风性、拒水性的运动衣料。经超细化的纤维可钻进细小沟槽内，并且将污垢捕捉至比表面积增大或微细的纤维间空隙中。因此，表现高吸附性和尘埃捕集性。利用该特性，在产业资材用途中可用作精密仪器等的抹布或精密研磨布。

作为超细纤维的起始原料的海岛复合纤维大致有2种。一种是将聚合物彼此熔融混炼的聚合物合金型、一种是利用复合喷丝头的复合纺丝型。上述复合纤维中，复合纺丝型由于利用喷丝头，因而在可精密地控制复合截面的方面，可以说是优异的方法。

在涉及复合纺丝型的海岛复合纤维的技术公开中，例如，有如专利文献1或专利文献2那样其特征在于复合喷丝头的技术的公开。

专利文献1中，在难溶解成分的孔的下方设置在截面方向扩张的易溶解成分的聚合物池，向其中插入难溶解成分，由此一旦形成芯鞘复合料流、将该芯鞘复合料流彼此合流后，压缩而由最终孔排出。该技术中，难溶解成分和易溶解成分均通过设置于分流流路与导入孔之间的流路宽度来控制压力，使插入的压力均一化，由此控制从导入孔排出的聚合物量。如此使各导入孔为均一压力在控制聚合物料流方面是优异的。然而，为了使最终的岛成分为纳米级，相对于海成分侧的导入孔的聚合物量至少要极端减少到10^-2～10^-3g/min/孔，所以聚合物料流量与壁间隔与有比例关系的压降大致为0，非常难以精密地控制海成分与岛成分的聚合物。实际上，由实施例所得的海岛复合纤维产生的超细丝为0.07～0.08d左右（约2700nm），尚未实现获得纳米级的超细纤维。

专利文献2中记载了，多次组合将易溶解成分与难溶解成分以相对等间隔配置而成的复合料流的压缩和合流，最终可得到将微细的难溶解成分配置于复合纤维截面的海岛复合纤维。该技术确实可以在海岛复合纤维的截面中，在内层部中，将岛成分规则地排列。然而，使复合料流缩小时，外层部会受到喷丝头孔壁造成的剪切的影响。因此，在缩小复合料流截面方向上变得会产生流速分布，对于复合料流的外层与内层的难溶解成分来说，会在纤维直径或形状上产生大的差异。专利文献2的技术中，为了形成纳米级的岛成分，在最终排出前需要重复其多次。所以，在复合纤维截面方向上截面形状的分布有时为大的差异，变得在岛直径和截面形状上产生偏差。