具有优异的弹性以及凉爽感的尼龙潜在卷缩性纱线

摘要

本发明涉及一种具有优异的弹性以及凉爽感的尼龙潜在卷缩性纱线，其特征在于，将尼龙64无规共聚物(A)与选自尼龙6和尼龙66中的一种聚合物(B)在纱线横截面上以并排的形式进行复合纺丝。本发明的尼龙潜在卷缩性纱线具有优异的染色性能、色牢度和弹性，并展现出高公定回潮率以及良好的凉爽感。此外，本发明的尼龙潜在卷缩性纱线生产成本低，非常适合生产，并且具有优异的纱线均匀度。因此，本发明的尼龙潜在卷缩性纱线作为与弹性透气防水的聚氨酯膜一起使用的织物材料特别有用。

权利要求

1.一种具有优异的弹性以及凉爽感的尼龙潜在卷缩性纱线，该尼龙潜在卷缩性纱线的特征在于：将尼龙64无规共聚物(A)与选自尼龙6和尼龙66中的一种聚合物(B)在纱线横截面上以并排的形式进行复合纺丝，其中，所述尼龙64无规共聚物(A)包含10mol％至30mol％的作为尼龙4单体的吡咯烷酮和70mol％至90mol％的作为尼龙6单体的己内酰胺，并且分子量为70,000至120,000g/mol，多分散指数为1至2。

2.如权利要求1所述的尼龙潜在卷缩性纱线，其中，在纱线横截面上以并排的形式进行复合纺丝的所述尼龙64无规共聚物(A)与所述选自尼龙6和尼龙66中的一种聚合物(B)的重量比为25至50:75至50。

3.如权利要求1所述的尼龙潜在卷缩性纱线，其中，所述尼龙潜在卷缩性纱线的沸水收缩率为30％至50％、卷曲率为20％至50％、公定回潮率为5％至8％。

4.如权利要求1所述的尼龙潜在卷缩性纱线，其中，所述尼龙64无规共聚物(A)以硫酸粘度法测得的相对粘度(RV)为2.4至3.0、熔点为150至190℃、比重为1.11至1.13g/cm3。

5.如权利要求1所述的尼龙潜在卷缩性纱线，其中，所述选自尼龙6和尼龙66中的一种聚合物(B)以硫酸粘度法测得的相对粘度(RV)为2.4至2.7。

说明书

具有优异的弹性以及凉爽感的尼龙潜在卷缩性纱线

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有优异的弹性以及凉爽感的尼龙潜在卷缩性纱线(nylon latent-crimp yarn)，特别地涉及一种将(i)尼龙64无规共聚物与(ii)尼龙6或尼龙66聚合物在纱线横截面上以并排的形式(side-by-side form)进行复合纺丝的具有优异的弹性以及凉爽感的尼龙潜在卷缩性纱线，从而提供优异的染色性能、色牢度和弹性，并且展现出高公定回潮率以及良好的凉爽感。

背景技术

[0002] 尼龙可伸缩纱线与聚酯类可伸缩纱线的生产技术类似。然而，在使用的目的上，聚酯类可伸缩纱线主要被广泛应用于T恤、夹克、裤子等，并且最近被用作与其他材料的复合纱线。但是，尼龙可伸缩纱线主要用于户外穿着、内衣和袜子，因此就使用而言是有差别的。

[0003] 但是，当高度可伸缩聚酯纱线被用作与可伸缩透湿防水聚氨酯膜一起使用的织物材料时，会出现染色性能恶化、以及色牢度、耐磨性和凉爽感下降的问题。

[0004] 因此，近年来使用尼龙可伸缩纱线作为户外穿着的材料的趋势显著增加。

[0005] 作为制备尼龙可伸缩纱线的第一项传统技术，使用了在假捻过程中在高温下通过拉伸和假捻尼龙66来制备尼龙66可伸缩纱线的方法。

[0006] 上述的传统方法是一种将具有高熔点的尼龙66半拉伸纱(POY)在高温下利用针式假捻法或盘式假捻法以低速进行假捻，并通过物理方法在未取向的纱线上形成卷曲的方法。所制备的尼龙66可伸缩纱线在具有高卷曲率并在织物上展现出弹性。

[0007] 但是，上述的第一项传统方法的情况有如下问题。因为己二胺这一昂贵的原材料的使用，服装用尼龙66并不在韩国生产，而是以比尼龙6相对高的价格进口。因此，制造费用增加，而且由于假捻要在高温下以低速进行，降低了生产率。而且，由于在高温下需要高卷缩率，很有可能在纱线上出现不匀性。

[0008] 作为用于制备尼龙可伸缩纱线的第二项传统技术，有一种将沸水收缩率相差4％至5％的尼龙66聚合物与尼龙6聚合物在纱线横截面上以并排的形式进行复合纺丝来制备尼龙潜在卷缩性纱线的方法。

[0009] 但是，所述第二项传统方法的问题在于，由于尼龙66聚合物与尼龙6聚合物之间的沸水收缩率的差异低至4％至5％，因此难以自然地展现卷曲，而且织物上卷曲的产生比纱线状态时卷曲的产生显著减少。

[0010] 作为用于制备尼龙可伸缩纱线的另一项传统技术，有一种将具有相对粘度(RV)互不相同的尼龙聚合物在纱线横截面上以并排的形式进行复合纺丝来制备尼龙潜在卷缩性纱线的方法。但是，由于尼龙要在3,000m/min以上的高纺纱速度下纺纱，会有由于相对粘度的差异而出现纱线在纺纱喷丝头下面弯曲的现象或者由于纺纱速度降低导致纺纱性能和纱线生产率大幅降低而难以以商业规模生产的问题。

发明内容

[0011] 技术问题

[0012] 本发明的目的在于提供一种具有优异的弹性以及凉爽感的尼龙潜在卷缩性纱线，其具有优异的染色性能、色牢度和弹性、以及高公定回潮率以展现出良好的凉爽感，并且能够以低制造成本以及高生产率来制备。

[0013] 技术方案

[0014] 为了实现上述目的，提供了一种具有优异的弹性以及凉爽感的尼龙潜在卷缩性纱线，其特征在于：将尼龙64无规共聚物(A)与选自尼龙6和尼龙66中的一种聚合物(B)在纱线横截面上以并排的形式进行复合纺丝。

[0015] 所述尼龙64无规共聚物(A)包含10mol％至30mol％的作为尼龙4单体的吡咯烷酮、以及70mol％至90mol％的作为尼龙6单体的己内酰胺。

[0016] 有益效果

[0017] 本发明的尼龙潜在卷缩性纱线由于优异的染色性能、色牢度和弹性，并且具有高公定回潮率，因此可以展现出良好的凉爽感。

[0018] 另外，本发明的尼龙潜在卷缩性纱线可以具有低制造成本、高生产率以及优异的纱线均匀性。

[0019] 因此，本发明的尼龙潜在卷缩性纱线作为与可伸缩透湿防水聚氨酯膜一起使用的织物材料特别有用。

附图说明

[0020] 图1和2是示出本发明的尼龙潜在卷缩性纱线的横截面的示意图。

[0021] 图3是在进行织造加工之前的本发明的尼龙潜在卷缩性纱线的电子显微镜照片。

[0022] 图4是在进行织造加工之后的本发明的尼龙潜在卷缩性纱线的电子显微镜照片。

具体实施方式

[0023] 在下文中，将参考附图详细描述本发明。

[0024] 本发明的尼龙潜在卷缩性纱线的特征在于，如图1和2所示，将尼龙64无规共聚物(A)与选自尼龙6和尼龙66中的一种聚合物(B)在纱线横截面上以并排的形式进行复合纺丝。

[0025] 图1和2是示出本发明的尼龙潜在卷缩性纱线的横截面的示意图。

[0026] 所述尼龙64无规共聚物(A)包含10mol％至30mol％的作为尼龙4单体的吡咯烷酮以及70mol％至90mol％的作为尼龙6单体的己内酰胺，并且分子量为70,000至120,000g/mol、多分散指数(Polydispersity index)为1至2。

[0027] 所述尼龙64无规共聚物(A)是通过对己内酰胺以及2-吡咯烷酮进行阴离子加成聚合反应而制得，因而具有大约50％以下的低结晶度、低熔点以及高回潮率，从而难以被用作工程塑料。但是，由于其具有合适的强度和伸长率，所以适合被用于服装。

[0028] 另一方面，尼龙46聚合物是通过对1,4-二氨基丁烷以及己二酸进行缩聚反应而制得，因而其在室温加压过的尼龙中，具有最高的结晶度、高熔点、优异的摩擦阻力、低变形模量以及优异的抗油性和抗油脂性，因此主要被用作工程塑料。

[0029] 在纱线横截面上以并排的形式进行复合纺丝的所述尼龙64无规共聚物(A)与所述选自尼龙6和尼龙66中的一种聚合物(B)的重量比优选为25至50:75至50。

[0030] 本发明的尼龙潜在卷缩性纱线的沸水收缩率为30％至50％、卷曲率为20％至50％、公定回潮率为5％至8％。

[0031] 所述尼龙64无规共聚物(A)以硫酸粘度法测得的相对粘度(RV)为2.4至3.0、熔点为150至190℃、比重为1.11至1.13g/cm3。

[0032] 所述选自尼龙6和尼龙66中的一种聚合物(B)以硫酸粘度法测得的相对粘度(RV)为2.4至2.7。

[0033] 所述尼龙64无规共聚物(A)是通过将作为尼龙6聚合物单体的己内酰胺与作为尼龙4聚合物单体的吡咯烷酮以含量比为70mol％至90mol％:10mol％至30mol％进行阴离子或本体聚合反应而获得。

[0034] 就此而言，其缺点在于，随着己内酰胺摩尔比的增大，尼龙6的性质变强、熔点升高，而公定回潮率降低，从而就上述性能而言，其变得与普通尼龙6和尼龙66相同。吡咯烷酮可以通过纤维素的酶分解来获得，因此是公知的生物化学类材料。尼龙4是丁内酰胺(也被称为2-吡咯烷酮或α-吡咯烷酮)的聚合物，而且已知在特定环境下2-吡咯烷酮开环形成聚合物。如上所述制备的高收缩聚合物通过普通纱线纺纱时的沸水收缩率为30％至60％、熔点为150至190℃、并且利用硫酸粘度法测得的相对粘度(RV)在2.4至3.0的范围内。由于该相对粘度与尼龙6和尼龙66的接近，因此在制备所述潜在卷缩性纱线的过程中可以提高可纺性，并且即使使用现有的复合纺丝设备也无需大改造地制备纱线。

[0035] 作为尼龙4单体的吡咯烷酮是一种生物化学类原材料，可以被用作环境友好材料。在由于化石燃料的枯竭而导致高油价的当前时代，对环境友好材料感兴趣的消费者的数量正在快速增加。而且，其作为一种通过用于服装而具有不破坏自然环境的形象的材料，适合作为在资源枯竭的未来使用的纺织品。

[0036] 但是，纯尼龙4的缺点在于，由于熔点高，其在熔融纺丝过程中的加工温度与分解温度的范围非常接近，从而不可能被加工。并且，由于纯尼龙4的回潮率高，从而不适合作为工程塑料。

[0037] 当尼龙4用于服装时，由于其与普通尼龙相比含有大量的酰胺基，因此表现出强亲水性。因此在本发明中，通过使用将尼龙4和尼龙6以恒定比共聚所获得的尼龙64，由于降低熔点并控制结晶度从而可以确保加工温度，因此展现出高收缩性能。当使用作为尼龙4与尼龙6的共聚物的高收缩聚合物来进行并排式复合纺丝时，通过将高收缩聚合物暴露在表面而使含水率增加。因此，服装接触到人体皮肤时的触感得到了改善，而且由于含水率高，可以提供给穿着者舒适感。进一步地，由于比普通尼龙的含水率高，通过吸收和保持人体皮肤的水分，不仅可以一直给穿着者提供舒适感还可以在夏季为穿着者提供凉爽感。一般而言的纤维素类纺织品可以表现出更优异的凉爽感，也是基于同样的原因。

[0038] 并且，尼龙64无规共聚物的可纺性稳定而且具有低的纺丝温度。当将尼龙64无规共聚物与尼龙6而非尼龙66一起进行复合纺丝时，可以在低温下纺丝，从而提供节能效果。

[0039] 关于将尼龙6和尼龙4以等摩尔共聚而形成的尼龙64和尼龙610的情况，并没有展现出这样的高收缩特性，但是其含水率减少了。然而，关于尼龙64无规共聚物的情况，聚合物中分子链的形成是随机改变的，以展现出高收缩性。因此，在并排式复合纺丝过程中，收缩极大地向尼龙4共聚物移进，从而可以显示出类似于潜在卷缩的效果。如果由于加工造成收缩率的差异，则由具有螺旋结构的纱线形成弹簧形状的结构，并且可以在纺成织物后的加工过程中，通过收缩加工来制备可伸缩织物。进而，由于使用了两种尼龙类聚合物，可以使用酸性染料来染色，而且由于含有大量的作为染座(dyeing site)的胺基，可以制备具有优异的染色性能和优异的色牢度的潜在卷缩性纱线。

[0040] 在下文中，将参照实施例以及对比例来更具体地描述本发明。但是，对本领域的普通技术人员来说，很明显本发明的保护范围并不仅仅局限于以下的实施例。

[0041] 实施例1

[0042] 通过进行阴离子聚合反应得到30mol％的吡咯烷酮和70mol％的己内酰胺，并在260℃的纺丝温度下，将熔点为170℃且相对粘度(RV)为2.6的尼龙64无规共聚物与相对粘度(RV)为2.6的尼龙6以并排式复合纺丝法分别用挤出机挤出。在纺丝组件内以50：50的重量比复合的方式进行纺纱后，利用冷却室使其冷却凝固。通过第一导辊和第二导辊以
3000m/min的速度进行卷绕，以制备85-旦/24根长丝(85-denier/24filament)的半拉伸纱线。

[0043] 利用拉伸卷绕机，将上述卷绕的半拉伸纱以500m/min的纺丝速度和1.26的拉伸比进行拉伸，并卷绕70-旦/24根长丝(70-denier/24filament)规格的拉伸纱线，以制备尼龙潜在卷缩性纱线。

[0044] 对比例1

[0045] 利用普通的尼龙第一加热器半拉伸纱线(common nylon first heater half-drawn yarn)制造设备，以3000m/min的纺丝速度纺制尼龙66，以制备85-旦/24根长丝(85-denier/24filament)的半拉伸纱线。通过将所述第一加热器的温度设定为220℃以上，并以1.3的拉伸比和300m/min的纺丝速度通过针式假捻装置，制备出70-旦/24根长丝(70-denier/24filament)的高度可伸缩假捻纱线。

[0046] 对比例2

[0047] 利用挤出机分别将尼龙6和尼龙66挤出，并在纺丝组件内以50：50的面积比复合的方式进行纺纱。

[0048] 然后，利用冷却室使其冷却凝固并通过第一导辊和第二导辊以3000m/min的速度进行卷绕，以制备半拉伸纱线。

[0049] 利用拉伸卷绕机，将上述卷绕的半拉伸纱线以700m/min的纺丝速度和1.23的拉伸比进行拉伸卷绕，以制备高度可伸缩纱线。

[0050] [表1]

[0051] 性能测试结果

[0052]

[0053] 表1中的性能分别是通过下列方法评价的。

[0054] 沸水收缩率的测试方法(公司方法)

[0055] 1)将待测试样在纱框(hank)上卷绕20次之后插入回形针(clip)以制备试样。每个样品准备3个试样。

[0056] 2)将试样的两端打结以形成50cm的长度，对其施加初始负载以测量其长度。

[0057] -将初始负载设定为测试纱线细度(旦)的1/10g。

[0058] -例如，当测试纱线的细度为50旦时，悬挂5g的重锤。

[0059] -测量长度：L0

[0060] 3)将试样在恒定温度和湿度条件下放置24小时。

[0061] -大约25℃、65％

[0062] -维持初始负载

[0063] 4)试样放置后测量测试纱线

[0064] -测量长度：L1

[0065] -维持实际初始负载

[0066] 5)滞后率计算公式

[0067] -

[0068] 6)将滞后测试纱线(L2)浸入沸水(90至95℃)中30分钟。

[0069] -将测试纱线整体浸入沸水中

[0070] -维持初始负载

[0071] (注意初始负载的重锤不要触及底部)

[0072] 7)取出测试纱线，擦拭除去水份，然后在恒温和恒湿下放置24小时。

[0073] -大约25℃，65％

[0074] -维持初始负载

[0075] 8)放置测试纱线后，测量其长度

[0076] -测量长度：L3

[0077] -维持初始负载

[0078] 9)沸水收缩率计算公式

[0079] -

[0080] 卷曲率测试方法

[0081] 1.试样制备-将待测试样在纱框(hank)上卷绕10次。在两端插入回形针(clip)制备试样。每个样品准备3个试样。

[0082] 2.当蒸气浴的温度达到预定温度时，在环中插入回形针(clip)然后将试样放入一个用于放入蒸气浴中的玻璃导器(guide)中，然后小心地将其拿起并放入蒸气浴中。

[0083] 3.进行沸水处理20分钟后，将试样取出并除去水份然后放置12小时。

[0084] 4.计算初始负载-标记den/25g以及静负载-标记den*2g，并通过下式测定卷曲率。

[0085] 5.向试样施加静负载+初始负载，2分钟后测试长度-L

[0086] 6.移去静负载并在只有初始负载下3分钟后测试长度-L1

[0087] 7.计算公式

[0088]

[0089] 凉爽感测试方法

[0090] 1.测试环境：20℃，65％RH

[0091] 2.测试设备：KES-F7Thermo Labo Ⅱ(Kalto Tech)

[0092] 3.Qmax值：当将织物接触单元传感器(unit sensor)时，测定用于温度补正所需的瞬时功率值(wattage)

[0093] 4.测试准备：使用圆形针织机编织测试织物，然后利用相同的方法进行精炼及染色，调整幅宽来制备测试样。

[0094] 附图标记说明

[0095] A：尼龙64无规共聚物

[0096] B：尼龙6或尼龙66聚合物

[0097] [工业应用]

[0098] 本发明的尼龙潜在卷缩性纱线作为服装用纱线，特别是户外穿着用织物材料的纱线是有用的。