TW557334B - Fiberfill products comprising polytrimethylene terephthalate staple fibers - Google Patents

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James M Howell
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557334 A7 B7 五、發明説明（ 申諸者 本申請案主張美國臨時專利申請案序號60/231，852 (2000年9月12日提出申請）之優先權；該申請案以參考方式 併於此。 發明範_ 本發明係有關於含聚對苯二甲酸丙二醇酯（"3GT”）卷曲 短纖維之棉網或棉胎及含此等棉網或棉胎之填充纖維產品 ’及製造短纖維、棉網、棉胎及填充纖維產品之方法。 發明背景 聚對苯二甲酸乙二醇酯（"2GT”）及聚對苯二甲酸丁二醇 醋（’’4GT")，一般稱為"聚對苯二甲酸烷二醇酯”，是普通的 商用聚酯。聚對苯二甲酸烷二醇酯具有優異物理及化學性 質（尤其是化學）、熱及光穩定度、高熔點及高強度。因此 ，彼等已廣泛使用於樹脂、薄膜及纖維，包括短纖維及包 含此等短纖維之填充纖維。 聚對苯二甲酸丙二醇酯（3GT)，已因晚近ι，3-丙二醇 (PD0)(聚合物主鏈單體組份之一）低成本製造途徑之發展 ’愈來愈受到商業注目。3GT長久以來已因其在大氣壓丁 之分散可染性、低彎曲模量、彈性回復及彈力而欲有纖維 型態。在許多最終用途，如填充纖維應用上，短纖維較長 纖絲較佳。 適合於填充纖維之短纖維之製造較用於填充纖維之先前 短纖維顯現若干不潛在的優點以及某些特定問題^挑戰係 在於獲得性質之平衡，包括獲得理想的纖維卷曲及充足勃 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 線 557334 A7 B7 五、發明説明（2 ) 度（斷裂強度及抗磨損性），而同時保有柔軟度及低纖維間 摩擦。此一性質之平衡對達成下游加工處理如梳理或扯鬆 而同時最後提供所欲消費產品兩者都很重要。 在2GT—其為填充纖維廣泛使用之短纖維—之情形時，這 些問題正由纖維製造者透過聚合作用化學及最適化纖維製 造足改良加以解決。這已導致特為製造高性能2GT纖維所 用旋紡及拉伸方法之改良。需要一種改良之3G 丁短纖維方 ，以產生在使用梳理及扯鬆方法之工廠中具有適當加工性 之纖維。這些問題過去多年為2GT或4GT纖維而發展的解艾 常無法直接移用於3GT纖維，因為3GT聚合物化學有其固 之獨特性質。 短纖維之下游加工處理成為填充纖維最終用途-般係以 習知短纖維梳理機或扯鬆機進行。經梳理之棉網或棉胎— 般是交疊至所欲單位重量及/或厚度，視需要黏結，然後直 接插入作為所要最終用途之填充材料。在為睡眠舒適所用 3 =:時，係將棉胎(可視需要藉加入樹脂或低炫點 纖、准及使棉胎通過加熱之烘爐而黏結）切割並以一 哂之量塞入枕套中。如卜妞、十· i 甘.…， 概述，此一過程包括若干步驟， 其4多係以南速進行而使纖維承受相當量之磨損 要==之ί張性質上，，最初步驟係纖維打： 尖狀二牙以二動τ上翻轉纖維而達成；此電動帶裝置成排 大狀鋼牙以供拉開及分散大撮 強制空氣耠接耵敢疋纖維然後藉由 料機。後通過架高管構之網絡或斜槽加 玲加科機再將其加入梳理機或扯鬆機，即，藉由 本紙条尺度適用中國 -5- 557334
含有高密度剛硬鐵線製成之鸯之輥輪之梳理作用將纖維分 離之裝置。 纖維必須擁有重要之一組物理性質，使得彼等能有效率 地（最少纖維破壞及停工）通遍以上過程，而同時製造適用 作為填充纖維之材料。最重要參數之一為纖維強度，其定 義為韌度或每單位丹尼數之克數斷列強度。在2GT之情形 時，4-7克/丹尼之纖維韌度可在廣大纖維丹尼數内獲得f 在3GT之情形時，典型韌度為3克/丹尼以下。這些僅有幾克 斷裂強度之纖維並非商業加工處理所欲。需要韌度超過3 克/丹尼之3GT短纖維，尤其是典型填充纖維短纖維範圍 (2.0-4.5 dpf)下丹尼數端之纖維。此外，卷曲收縮率，即一 種機械卷曲過程所賦予纖維彈性之量度，是填充纖維短纖 維之重要性質，不論是就加工處理短纖維或就所得填充纖 維產品之性質兩者而言。再者，纖維修改一般包括施加塗 塗以修改纖維表面性質以提高結構之膨鬆度或可再抖鬆性 以及纖維間摩擦。這些塗料一般稱為”光滑劑"（slickeners) 。此等塗層可讓纖維更容易運動，如美國專利第3,454,422 及4,725,635號所述。塗層也會增高組裝之撓曲，因為纖維 將更容易相互滑動。 纖維卷曲也會影響二維度結構之負重性能。纖維卷曲， 可為二維度或三維度，傳統上係利用機械方式產生或由於 結構或組成差異可為纖維所固有。假定固定纖維重量、相 似纖維大小、形狀及表面性質，一般而言，低卷曲纖維 (亦即，高幅度、低頻率卷曲）將產生高膨鬆度（亦即，高有 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x趵7公釐) 557334 A7
3二：：度三維結構，其由於卷曲纖維之低度聯鎖在 ，輕易變形)。相對地，高卷曲纖維(低幅 箬古般將產生向密度低膨鬆度之三維度結構。此 兩m維度結構’在施加標準負重時，將不會輕易變 =，廷是由於結構中高錢維聯鎖之故4典型填充物件 ^施加之負重（即，結構設計欲支撐之重量）高到足以在 ，”。構中引起纖維之相對位移。然而’此—負重並不高到足 以引起個別纖維塑性變形。 ，卷曲程度也會影響纖維從被壓縮之情況回復之能力。低 卷曲程度纖維不會像高卷曲纖維一樣輕易回復， 曲纖維缺乏高卷曲提供之”彈性”。另一六而^ 裝 叫促贤足泮r生 另万面，低卷曲纖維 由於較低量之纖維聯鎖較不易再抖鬆。如上所討論，填充 物件之使用者一般都要支撐度及膨鬆度二者。這二種性質 爻到卷曲頻率很大的影響，但相反且衝突。欲得到高膨鬆 iy ，、’，就須使用低卷曲。相反地，欲得高支撐度，就須使用 高卷曲。可以修改之額外變數包括改變纖維之機械性質、 碉整纖維丹尼數及/或控制纖維橫切面。 線 為供填充纖維短纖之最終用途應用，產品必須符合幾乎 全部商業應用所必備之若干標準。需要高脹量，特別是有 效及耐壓脹量。有效脹量意指填充材料完全又有效地填滿 其所放入之空間。據稱，具高度有效脹量之材料即具有良 好’’填充力"，因為彼等有提供經填充之物件高冠狀或圓胖 外觀之能力。耐壓脹量，在此又稱為”支撐脹量"，意指填 充材料在施加之應力下可抵抗變形。且耐壓脹量填充物之
557334 五、發明説明（5 在負重下將不會有似襯墊之感覺且甚至在高應力下將 會提供彈力支撐之某種量度。耐壓脹量填充物是為所欲， 因為i填充之物件可提供良好支撐脹量又具高度絕緣性。 回彈性’亦即拉張或壓縮後之回復性，是填充材料之另 一種重要特徵。具高回彈性之材料都很有彈性且呈現顯著 程度之拉張或壓縮後回復性。回彈性及支撐性對諸如枕頭 足產品所用之材料特別重要；這些產品必須順服而順合施 加壓力之任何物體之形狀且同時提供物體足夠之支撐。此 外’物體一丹尼移走，枕頭必須自壓縮回復且即時可順合 又支撐隨後放在其上的物體。最後，回彈性提高，纖維之 商業可加工處理性即改進。 傳統上，係在產品中使用羽絨填充材料來提供緩衝及絕 緣外加許多應用所欲之觸覺柔軟性。然而，傳統填充材料 之主要缺點包括高成本及羽絨材料常現的過敏原β此外， 因為羽絨填充材料不防水，故它會吸收水並變成很重而在 曝露於濕環境時會提供較差之緩衝支撐。 製造及使合成填充纖維材料完美之技藝所尋求的是解決 运些及其他問題。這一領域之最終目標一直想製造與羽絨 同樣有彈性、舒適及可抖鬆，而同時提供勝過羽絨之二項 主要優點之合成填充纖維：低過敏原及防水填充物。主要 的進展是引進聚酯製成之合成填充纖維材料。2GT長久以 來已用於製造具有羽絨某些性質之填充纖維材料。過去多 年來’许多研究者已寻求藉由模仿其型態或找出接近其性 能之方法來製造接近羽絨之聚酯填充纖維材料。製造新結 -8 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 557334 A7 — ____B7 五、發明説明（6 ) 構或纖維形狀之方法已說明於美國專利第4,794,〇38及 5,851，665 號（Marcus)、美國專利第 4,836 763 號（Br〇addus) 及美國專利第4,850,847號（8&1111^15〇11)中。然而，由此等聚 酯製成之合成聚酯都有缺點，因為2GT聚酯纖維本性就很 剛硬且纖維間摩擦高。後者性質，即使以經可硬化矽酮整 理劑處理過之纖維言，也會使纖維變暗淡無光並由於纖維 糾纏及磨損而集結成塊。這些現象也許會引起光滑劑塗層 在填充纖維之壽命期間被破壞或移除。 填充纖維之纖維係經混合而形成三維度（"3D”）負重結構 。此種三維度結構之負重-撓曲特徵受三項主要因素所影響 •構成結構之纖維之性質；用於製造三維度結構之製造技 術及包圍三維度結構之包封物。而且，研究已顯示此種結 構之撓曲係由於個別纖維在結構中位移所致。此種結構中 足纖維位移係視每一纖維之卷曲量（影響聯鎖之量）、機械 性質（即，彎曲矩及楊氏模量）、纖維之回復性質（纖維如何 輕易可撓曲及如何輕易可自撓曲回復）、纖維之大小及形狀 、及纖維之纖維間摩擦性質（纖維如何輕易相互滑動）而定 〇 雖然3GT在市面上相當新，但研究已進行相當時間。例 如，美國專利第3,584，103號即說明一種熔紡具不對稱雙折 射之3GT纖絲之方法。螺旋卷曲之3gt纺織維係藉以下製備 •橡纺纖絲使其在整個直徑具有不對稱雙折射、將纖絲技 伸使其分子定向、在iOO-i 9〇。(：下將經拉伸之纖絲退火同時 保持疋長及在45°C以上、較佳約140eC將鬆弛狀態之經退火 -9- 557334
纖絲加熱2-10分鐘以產生卷曲。全部實例都顯示在14〇乞下 鬆弛纖維。 JP 1 1-107081說明3GT多纖絲紗未伸張纖維在溫度15(rc 以下、較佳110-15(TC下鬆弛0·2-0·8秒 '較佳〇.3_〇.6秒，接 著將多纖絲紗假捻。 ΕΡ 1 016 741說明利用磷添加劑及某些3GT聚合物品質 約制劑（constraints)來獲得改良之白度、熔體穩定度及旋紡 穩定度。旋紡及拉伸後製得之纖絲及短纖維再在9〇_2〇(rc 下熱處理。 JP 11· 189938教示製造3GT短纖維（3-200毫米）之方法並 說明在100-160 °C下0.019至90分鐘之濕熱處理步驟或 100-300°C下0.01至20分鐘之乾熱處理步驟。在工作實例} 中’ 3GT係在260°C下以紡紗捲取速度1 800米/分旋紡。拉伸 之後，即以液體浴於150°C下予纖維定長熱處理5分鐘《然 後，將其卷曲並切斷。工作實例2則對拉伸纖維在200°C下 施加乾熱處理3分鐘。 英國專利說明書第1 254 826號說明聚伸烷基纖絲、短纖 維及紗線包括3GT纖絲及短纖維。重點放在地毯絨頭及填 充纖維。實例IV說明利用實例I之方法製備3GT長纖絲。實 例V說明利用實例I之方法製造3GT短纖維。實例I說明使纖 維束進入填塞箱卷曲機、使絲束型態之卷曲產品經歷溫度 約150°C —段18分鐘之時間將其熱定形及將熱定形之絲束 切成6吋短纖段。實例VII說明包含根據實例IV之方法製備 之3GT之3GT短纖填充纖維棉胎之測試。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 線 五、發明説明（8 ) 上述全部文件，其整體内容均併於此以供參考。 發明概沭 本發明係有關於_種製造包含聚對苯二甲酸丙二醇酯短 纖維之棉網或棉胎之方法，包含⑷提供聚對苯二甲酸丙: 醇酉旨’⑻在溫度245_285t下㈣化之聚對苯二甲酸丙二醇 酉曰熔、’’方成纖絲’（C)將纖絲驟冷，（d)將經驟冷之纖絲拉伸， ⑷利用機械卷曲機將經拉伸之纖絲以8_3〇卷曲數/忖七 卷曲數/厘米）之卷曲量卷曲，（0在溫度5(M20t下將經卷 曲之纖絲鬆弛及⑷將經鬆弛之纖絲切成具有長度為約 0·2 6叶（約0.5-約15厘米）之短纖維，⑻將短纖維扯鬆或梳 理以形成棉網及⑴視需要將棉網交疊以形成棉胎。瓜 本發明5F係有關於一製造包含聚對苯二甲酸丙二醇酯短 纖維之填充纖維產品之方法，包含⑷提供聚對苯二甲酸丙 ^醇酯’（b)在溫度245_285。〇下將熔化之聚對苯二甲酸丙二 醇醋·溶纺成纖絲，⑷將纖絲料，⑷將經料之纖絲拉伸 ，⑷利用機械卷曲機將經拉伸之纖絲以8_3〇卷曲數/忖（3七 卷曲數/厘米）之卷曲量卷曲’⑴在溫度5(Μ2(^下將經卷 曲之纖絲鬆他及（g)將經㈣之纖絲切成具有長度為约 0.2-6叶（約〇.5-約15厘米）之短纖維，⑻將短纖维扯鬆或梳 理以形成棉網’⑴視需要將柿網交叠以形成棉 ： 網或棉胎填入填充纖維產品中。 饰 短纖維較佳為3-15 dpf，更佳3-9 dpf。 短纖維較佳具有約0.5'約3对（約13_約76厘米）之長度。 在較佳具體例中，進行交疊。 557334 A7 B7
五、發明説明（9 在較佳具體例中，棉網係黏結在一起。黏結較佳係選自 賣霧黏結、熱黏結及超音波黏結。 在較佳具體例中，低黏結溫度短纖維係和該短纖維混合 以增強黏結。 在較佳具體例中，自棉、聚對苯二甲酸乙二醇酯、耐綸 、丙烯酸酯及聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維所組成之族群中 所選出之纖維係和該短纖維混合。 鬆他較佳係藉將經卷曲之纖維以未受約束狀態加熱而進 行。 該方法較佳係不經退火步驟進行。 裝 本發明亦係有關於一種製備具有所欲卷曲收縮率之聚對 苯二曱酸丙二醇酯短纖維之方法，包含（a)測定丹尼數與卷 曲收縮率之間的關係及（b)製造具有根據該測定所選出丹 尼數之短纖維。 本發明將更詳細說明於本發明之詳細說明、隨附圖式及 所附申請專利範圍中。 邏^之說明（取自臨時申請聿、 線 圖1係一分散圖表，顯示本發明纖維卷曲收縮率與丹尼數 之間的關係並進一步顯示此種關係不存在於本技藝先前所 知纖維中。 圖2係一分散圖表，以本發明纖維與市售2GT填充纖維之 技撐脹量對短纖墊摩擦指作圖。 圖3係一分散圖表，以本發明纖維與市售2GT填充纖維之 支撐脹量對卷曲收縮率作圖。 ^ 12 -
557334 A7 ______B7_ Z、發明説明（1C)) 圖4係一曲'線圖，顯示本發明纖維與市售2GT填充纖維之 壓縮曲線。 發明之詳細說明 本發明係有關於一種製備適合填充纖維用途之拉伸、卷 曲聚對苯二甲酸丙二醇酯短纖維之方法，及自所得纖維製 造填充纖維之方法，以及製得之纖維、棉網、棉胎或其他 產品。 可用於本發明之聚對苯二甲酸丙二醇酯可藉已知製造技 術（批式、連續式等等）製造，如說明於以下者：美國專利 第 5,015,789、5,276,201、5,284,979、5,334,778、5,364,984 、5,364,987、5,391，263、5,434,239、5,510,454、5,504，122 、5,532,333、5,532,404、5,540,868、5,633,018、5,633,362 、5,677,415、5,686,276、5,710,315、5,714,262、5,730,913 、5,763，104、5,774,074、5,786,443、5,811，496、5,821，092 、5,830,982、5,840,957、5,856,423、5,962,745、5,990,265 、6，140,543、6,245,844、6,066,714、6,255,442、6,281，325 及 6,277,289號、EP 998 440、W0 98/57913、00/58393、 01/09073、01/09069、01/34693、00/14041及01/14450、H.L. Traub之"Synthese und textilchemische Eigenschaften des Poly-Trimethyleneterephthalatsn, Dissertation Uni vers tat Stuttgart (1994)及 S· Schauhoff之1’New Developments in the Prosuction of Polytrimethylene Terephthalate (PTT)1’， Man-made Fiber Year Book (September 1996)，其全部以參 考方式併於此。可用作為本發明之聚酯之聚對苯二甲酸丙 -13- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 557334 A7 B7 五 發明説明（11 ) 醇酉曰市面上可自杜邦公司（Wilmington，Delaware)購得， 商標名為’’Sorona，，。 可用於本發明之聚對苯二甲酸丙二醇酯具有特性黏度為 至少0·60分升/克（dl/g)或以上、較佳至少〇,70 dl/g、更佳至 V 〇·80 dl/g而最佳至少〇 9〇 dl/g。特性黏度一般為約i 5 dl/g或以下、較佳丨4 dl/g或以下、更佳丨2 dl/g或以下而最 佳1 · 1 dl/g或以下。特別可用於實行本發明之聚對苯二甲酸 丙二醇酯均聚物具有熔點為約225-231 °c。 裝 短纖維可藉以下製備：將聚合物旋紡成纖絲、視需要施 加潤滑劑、將纖絲拉伸、將纖絲卷曲、施加光滑劑、將纖 維鬆他（同時將光滑劑硬化）、視需要將抗靜電劑施加至纖 絲、將纖絲切成短纖維及將短纖維捆包。 旋纺可利用本技藝有關聚酯纖維所述之習知技術及設備 進行’較佳方法將說明於此。例如，各種旋纺方法已顯示 訂. 於美國專利第3,816,486及4,639,347、英國專利說明書1 254 826號及jp u-189938號中，其全部以參考方式併於此。 線 旋纺速度較佳為600米/分或以上，而一般為2500米/分或 以上。旋紡溫度一般為245T：或以上及285°C或以下、較275 C或以下。旋紡最佳係在約2 5 5 °C下進行。 噴絲頭是習知聚酯所用類型之習用噴絲頭，而孔大小、 配置及數量將視所要纖維及旋紡設備而定。 驟冷可以習知方式，利用空氣或本技藝所述其他流體（ 例如’氮氣）進行。橫流、徑向或其他習用技術皆可使用。 習知紡絲整理劑係在驟冷後藉由標準技術（例如，給油輥） -14-
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施加。 根據較佳方法，熔紡之纖絲係收集於絲束筒上，而然後 將若干絲束筒放在一起並自纖絲形大絲束。之後，利用習 知技術較佳以約50-約120碼/分（約46-約110米/分）將纖絲拉 伸。拉伸比較佳自約1.25-約4、更佳自1.25-2.5。拉伸可視 為利用一階段拉伸方法進行（請閱’例如，美國專利第 3,816,486號’其以參考方式併於此）。可在拉伸時利用習知 技術施加整理劑。 當製備紡織品用途之短纖維時，纖維較佳係在拉伸後、 卷曲及鬆弛前退火。”退火”係意指拉伸纖維在張力下加熱 ’ 3GT較佳在約85°C -約115°C下進行。退火一般係利用加熱 之輥或飽和蒸汽進行《退火過程之作用係優先沿纖維軸建 立結晶度而如此將提高纖維之勃度。因為用於填充纖維用 途時’下游加工處理僅限於梳理及扯鬆而不會將纖維置於 嚴酷及磨損性的纺線過程中，故此種退火步驟在製備用於 填充纖維用途之短纖維時一般並不需要。 可使用習知機械卷曲技術。較佳者為有蒸汽輔助之機械 短纖卷曲機。 整理劑可利用習知技術於卷曲機施加。 卷曲量一般為8卷曲數/吋（cpi)(3卷曲數/厘米（cpc))或以 上、較佳 10 cpi (3·9 cpc)或以上，而一般為 30 cpi (11.8 cpc) 或以下，較佳為25 cpi (9.8 cpc)或以下，更佳為20 cpi (7·9 cpc)或以下。用於填充纖維用途時，卷曲量以約1〇。卩丨（3.9 cpc)為最佳。所得卷曲收縮率（％)為纖維性質之函數且較佳 為10 %或以上、更佳15 %或以上而甚至更佳2 〇 %或以上、尚更 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 線 五、發明説明（13 ) 佳30%或以上，及較佳高達4〇%、更佳高達6〇%。 光滑劑較佳在卷曲後但在鬆弛前施加。可用於本發明之 實例光滑劑已說明於美國專利第4,725,635號，其併於此以 供參考。 本發明人等已發現，降低鬆弛之溫度對獲得最大卷曲收 .縮率至關重要。”鬆弛”係意指纖絲在未約束情況下加熱， 俾纖絲可自由收縮。鬆弛係在卷曲後切斷前進行。鬆弛一 般係為消除收縮及使纖維乾燥而進行。在典型鬆弛機中， 纖維係放在輸送帶上並通過烘爐。可用於本發明之最低鬆 弛溫度為40°C，因為再低的溫度將無法使纖維在充足量之 時間内乾燥。鬆弛溫度較佳為13(rc以下。c、較佳12〇。〇或 以下、更佳1051或以下、甚至更佳10(rc或以下、還有更 佳1 〇〇t以下而最佳8〇t以下。鬆弛溫度較佳為55<t或以上 、更佳55 C以上、更佳60eC或以上而最佳60°C以上。C。鬆 弛時間較佳不超過約60分鐘、更佳為25分鐘或以下。鬆弛 時間必須長到足以使纖維乾燥並使纖維達到所要鬆弛溫度 ’其視絲束丹尼數之大小而定且在鬆弛小量（例如，1，〇〇〇 丹尼（1，100分德士）時可為數秒。在商業設定時，時間可短 到1分鐘。纖絲較佳以50-200碼/分（46_約m米/分）之速度通 過烘爐6-20分鐘或以適合使纖維鬆弛及乾燥之速度通過烘 爐。光滑劑較佳係在鬆弛時硬化。 視為要而定，可在鬆弛後施加抗靜電整理劑於纖絲。 纖絲較佳收集於雜用筒中，接著切斷並捆包。本發明之 短纖維較佳在鬆弛後用機械切刀切斷。 557334 A7 B7
纖維較佳為約0.2-約6吋（約〇.5_約15厘米）、更佳約〇 %約 3对（約1.3-約7.6厘米）而最佳約K5吋（約3 81厘米）。不同之 最終用途可用不同之短纖長度。 纖維可在切斷後捆包前硬化。硬化方法及時間將不同， 且利用UV裝置時可為數秒或利用烘爐時更長。烘爐溫度較 佳為約80-約l〇〇°C。 短纖維較佳具有韌度為3.〇克/丹尼（g/d)(2 65 cN/分德士 K換算—分德士係利用〇.883乘以g/d值，其為本工業標準 技術）或以上、較佳大於3.0克/丹尼（g/d)(2 65 cN/分德士） 、更佳3.lg/d(2.74cN/分德士），以使能在高速旋纺及梳理 設備上加工處理而纖維不致被破壞。韌度高達4.6 G丄 cN/分德士）或以上可用本發明方法製備。最值得注意的是 ’這些勃度可以伸長率（斷裂伸長率）為55%或以上而正常 20%或以上達到。 填无纖維使用約0.8'約40 dpf(約〇 88'約44分德士）短纖 維。為填充纖維製備之纖維一般為至少3扑卩（3 3分槔士） 、更佳至少6 dpf (6.6分德士 彼等_般為15 _ (二分 德士)或以下 '更佳9 dpf (9.9分德士）或以下。對許多用途 如枕頭而言，短纖維較佳為6 dpf (6 6分德士）。 纖維較佳含有至少85重量％、更佳9〇重量％而甚至更佳至 :95重I %水對本_甲酸丙二醇酯聚合物。最佳聚合物含 有實質全部聚對苯二m料聚合物及聚對苯二甲酸 丙二醇醋纖維所用添加劑。（添加劑包括抗氧化劑、移定劑 (例如’ UV穩定劑）、消光劑（例如，Ti〇2、硫化辞或氧化辞 -17-
^料（，如’ Ti02等等）、阻燃劑、抗靜電劑、染料、填 田亦又酸鈣）、抗微生物劑、抗靜電劑、光學增亮劑、增 =或：其他可增進聚對苯二甲酸丙二醇s旨心 ^ 牝又化口物。）當使用時，Ti〇2之添加量較佳為至 重B。 1重量/〇、更佳至少約0·02重量％，而較佳高達約5 ! /°更佳向達約3重量％而最佳高達約2重量％，以聚人 >或纖、准之重夏為準。無光聚合物較佳含有約2重量％而半 典光聚合物較佳含有約〇.3重量％。 本發月《纖維為單組份纖維。（因此，明確排除雙組份及 組份纖維，如由二種不同㈣之纖維或每-區具不同特 徵足一種相同聚合物所製成之皮芯或並列纖維，但不排除 分散：纖維之其他聚合物及存在之添加劑。)彼等可為實心: , 或多中二。可製備圓形纖維或其他纖維（例如，八葉 形日< 射形（又稱為太陽形）、扇形橢圓形、三葉形、四通 道（又稱四分道）、扇形帶形、帶形、星射形等等）。 本發明之短纖維係欲用於填充纖維用途。較佳將摘包打 開、將纖維精杭··扯鬆或梳理··以形成棉網、將棉網交疊而 成棉胎(此可達到較高重量及/或大小)及利用枕頭填塞機或 其他填无機裝置將棉胎塞人最後產品。棉網中之纖維可利 用常用黏結技術如噴（樹脂）黏肖、熱黏結（低炫融）及超音波 ^步黏…在起。低黏結溫度短纖維（例如，低黏結 溫度聚醋）可視需要與纖維混合以增進黏結。 根據申請專利之本發明製造之棉網-般為约〇 5-約2喃/ 平方碼⑻7_⑽克/平方^交疊之棉胎可包 -約 五、發明説明（16 1，〇〇〇克/平方米纖維。 利用本發明即 對苯二甲酸丙二二，， 優於2GT短填 充纖維之聚 柔軟度、抗皺：’Γ真充纖維，包括但不裉於増高之纖維 發明亦係有關於…身膨鬆及及優越的水份傳送性質。本 纖維，及製造織4對苯二甲酸丙二醇醋短纖維之填充 根據本發明i、=法及自纖維製造填充纖維之方法。 (例如，軌^ 域維可驗許多用途，包括服裝 車輛(例：：：#)、枕頭、家具、絕緣、蓋被、滤器、 土子）、睡袋、褥整及褥。 0.二發明之纖維較佳具有支撑脹量（BL2)G2或以上而較佳 • ，S以下。這是以在棉胎中之性能測量。 實例 以下實例係為證明本發明之用而提出，非為限制性。全 部份數、百分比等等皆以重量計，除非另有註明。 測量及垔仿 此處所討論之測量係利用習知美國紡織單位進行，包括 丹尼數’其為公制單位。為符合各地之規定作法，此處所 示除美國單位外也有對應之公制單位。纖維之特定性質如 以下所述測量。 相對黏唐 相對黏度（’’LRV”）係聚合物溶於HFIP溶劑（含有1〇〇 ppm 98%試藥級硫酸之六氟異丙醇）之黏度。黏度測量裝置為毛 細管黏度計’可自許多商業販售者（Design Scientific公司， Cannon等等）購得。厘斯（centist〇kes)為單位之相對黏度係 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公f) 裝 訂 線 557334 A7 B7 五、發明説明（17 ) 以4.75重量％聚合物之HFIP溶液在25°C下與純HFIP在25°C 下之黏度比較測量而得。 特性黏度 特性黏度（IV)係利用 Viscotek Forced Flow Viscometer Y900 (Viscotek 公司，Houston TX)依照根據 ASTM D 5225-92之自動方法，以0.4克/dL濃度在19°C下測量聚酯溶 於50/50重量％三氟醋酸/二氯甲烷之黏度測定。 卷曲收縮 纖維彈力之一個量度係卷曲收縮（’’CTU”），其係測量所示 二次卷曲之頻率及幅度在纖維中定形之程度。卷曲收縮將 卷曲纖維之長度與延伸纖維之長度連結起來，而因此受卷 曲幅度、卷曲頻率及卷曲抿抗變形之能力所影響。卷曲收 縮係由以下公式計算： CTU(%)= [100(L!-L2)]/Li 其中Li代表伸長長度（在0·13±0·02克/丹尼（0·115±0·018 dN/ 分德士增加負重下吊掛30秒之纖維），及L2代表卷曲長度（ 在第一伸長後靜置60秒後無增加重量下吊掛之相同纖維之 長度）。 支撐脹量 本發明棉胎之膨鬆性質係在伊士朗（Istron)測試機上將 填充結構壓縮並測量在負重下之高度而測定。該測試，以 下稱為總膨鬆範圍測量（nTBRM”）測試，係藉自梳理之棉網 切取6吋（15.2 5厘米）四方塊並將彼等以交疊方式加成堆疊 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 557334 A7 B7 五、發明説明（18 ) 直至總重量為約2 0克為止而進行。然後，將整個面積以5 0 镑（22.7公斤）負重壓縮。（在負重2镑（〇·9公斤）下經一調控週 期後）記錄在負重0.01 (Hi)及〇·2 (Hs)磅/平方吋（0.0007及 〇·〇14公斤/平方米，68·95及1378 98 pa)表計下的堆疊高度 。4為最初高度且為有效脹量之量度，亦即最初脹量或填 充力’而Hs為在負重下之高度且為耐壓脹量之量度，亦即 支撐脹量。如美國專利第5,723,2 15號並參照美國專利第 3,772，137及5,458,971號（全部併於此以供參考）所述，BL1 及BL2高度係以吋測量。BL1係在〇·〇〇ι psi(約7 N/平方米） 下，而BL2則在0.2 psi(約1400 N/平方米）下。 摩擦 摩擦係藉短纖墊摩擦（Staple Pad Friction，，'SPFn)方法測 量。將欲測量摩擦之纖維之短纖墊夾入短纖墊上方之鎮重 與短纖墊下方之基座中間，並安裝在伊士朗丨122機器（伊士 朗工程公司，Canton，Mass·)之下十字頭上。 短纖整係藉以下製備：將短纖維梳理（利用SACO-Lowell 輥頂梳理機）成棉胎 '再將其切成4·〇忖（ι〇·2厘米）長及2.5 对（6.4厘米）寬區塊，纖維定向於棉胎之長度。將足量之區 塊堆置，俾短纖墊重1,5克。短纖墊上方之鎮重為188吋 (4.78厘米）長、ι·52吋（3.86厘米）寬、1.46吋（3.71厘米）高， 重496克。接觸短纖勢之鎮重及基座之表面都以砂布（粒度 在220至240範圍内）覆蓋，俾只有砂布與短纖墊之表面接觸 。將短纖塾置於基座上。將鎮重放在整之中央。將耐綸單 纖絲線繫在鎮重的較小垂直（寬X高）面之一，並繞經小滑輪 -21 -
五、發明説明（19 ) 至伊士朗之上十字頭，在滑輪形成90度繞角。 將信號送至伊士朗界面之電腦以啟動測試。伊士朗之下 十字頭以12.5付/分⑴.75厘米/分）之速度向下移動。短纖栽 、鎮重及滑輪也隨著安裝在下十字頭的基座向下移動。耐 給線在向下移動之鎮重與㈣靜止的上十字頭之間拉伸時 張力即增高。張力係以水平方m纖維在短纖塾定向 之方向--施加於鎮重。最初，短纖墊内幾乎無移動。施加 於伊士朗上十字頭之力量係藉荷重傳感器監測並提高至界 限程度，此時墊中纖維開始相互移動。（因4短纖塾界面有 砂布之敌’這些界面很少有相對移動，·基本上任何移動皆 由短纖墊内纖維相互移動所產生。)界限力程度表示克服纖 維間靜電摩擦所需力量並予以記錄。 摩擦係數係由測量之界限力除以496克鎮重而測得。使用 8個數值汁算平均spF。這8個數值係由2個短纖塾樣本之每 一個作4次測定而得。 枕頭張晉 ”枕頭脹量測量與稍早所述纖維脹量測量有別，如此處所 解釋枕頭係由低密度填充結構製成並經測試以測定彼等 膨鬆性質《枕頭係藉製造交疊棉網之棉胎而製成。將棉胎 切成適當長度以提供所要重量並予滾捲並插入放平時 26吋（50·8 X 66·0厘米）之棉枕套中。實例中所列示對填充結 構所作測量之數值係平均數值。 =具有最有效脹量或填充力之填充材料製成之枕頭將具 有最回中央向度。在無負重下的枕頭的中央高度，Η。，係 557334 A7
由搗抖枕頭相反角落若干次，再將枕頭置於伊士朗測試機 之荷重敏感檯上並測其零負重的高度而測得。伊士朗測試 機裝配金屬圓盤壓腳，直徑4吋（1〇·2厘米）。然後使壓腳施 加10磅（4·54公斤）之負重於枕頭中央並記錄此時之枕頭高 度為負重高度，HL。在實際Η。及扎測量之前，使枕頭經歷 20磅（9.08公斤）壓縮及負重釋除一個週期以作調控。使用1〇 磅（4.54公斤）之負重作扎測量，因其接近在正常使用狀況下 施加於枕頭之負重。具最高扎值之枕頭最會抵抗變形，而 因此提供最大脹量。 裝 訂 線 膨鬆耐久度係使填充結構承受壓縮及負重釋除重複週期 而測定。枕頭之此等重複週期，或工作期，係藉將枕頭放 在連結二對4 X 12吋（10.2X30.5厘米）氣力工作腳之轉台上 而進行；該二對氣力工作腳係安裝在轉台上方，其方式是 使得在一轉時基本上整個内容物都受到壓縮及釋除。壓縮 係以80磅/平方吋（552 kPa)表計空氣壓力推動工作腳，使得 彼等在與轉台接觸時施加約125镑（56·6公斤）之靜止負重而 το成。轉台以每100秒一轉之速度轉動，而每一工作腳每分 鐘壓縮及釋離填充材料17次。經重複壓縮一段指定時間後 ’在相反角落搗抖若干次將枕頭再抖鬆。如前述，使枕頭 經歷調控週期，再測定Η。及心值。 比較實例1 本比較實例係以利用典型2GT條件加工處理聚對苯二甲 故乙_醇酯（"2GT”）為基礎。在297°C下以習知方式將21 6 LRV碎片以約16 PPh (7公斤/時）及旋纺速度約748 ypm -23-
557334 A7 B7 五、發明説明（21 ) (684 mpm)熔融擠壓通過144孔-噴絲頭、施加整理劑及將紗 線收集於管上，製造2GT纖維，即6丹尼/纖絲（6.6分德士） 圓形中空纖維。將收集在這些管上的紗線合併成紗束並在 大部份水浴（含稀整理劑）中以習知方式利用二階段拉伸（請 閱，例如美國專利第3,816,486號）以約100 ypm (91 mpm)拉 伸。第一拉伸階段在45°C之浴中將纖維拉伸約1.5倍。在98 °C浴中進行隨後之約2.2倍拉伸。然後，利用習知機械短纖 卷曲機及蒸汽輔助，以習知方式將纖維卷曲。纖維係利用 二種不同卷曲量及二種不同蒸汽量卷曲。然後在180°C下以 習知方式使纖維鬆弛。卷曲後測量卷曲收縮率（nCTU”）並列 於以下表1中。 表1— 180°c鬆弛溫度對2GT之影響 卷曲量Cpi (c/cm) 蒸汽壓力psi(kPa) 鬆弛溫度它 卷曲收縮率％ 6(2) 15(103) 180 48 10⑷ 15(103) 180 36 6(2) 50 (345) 180 38 1〇(4) 50 (345) 180 48 實例1 (對照--高溫鬆弛機條件） 本實例將證明當利用高鬆弛溫度製備短纖維時，自3GT 製成之短纖維具有較2GT短纖維明顯為差之品質。利用與 比較實例相同的加工條件，製備3GT，即6丹尼/纖絲（6.6分 德士）圓形中空纖維，但由於與2GT熔點之差異，3GT纖維 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 557334 五 A7 B7 發明説明（22 ) 係在265 °C下擠壓。第一拉伸階段將纖維拉伸約1.2倍。卷 曲後測量3GT纖維之卷曲收縮率並列於以下表2中。 表2--180t鬆弛溫度對3GT影響 卷曲量Cpi (c/cm) 蒸汽壓:力psi (kPa) 鬆弛溫度°0 卷曲收縮率％ 6(2) 15 (103) 180 13 10(4) 15(103) 180 11 6(2) 50 (345) 180 13 10(4) 50 (345) 180 14 比較表1及2所示結果，輕易可看出，在相似短纖加工條 件下，以高鬆弛溫度製成之3GT纖維具有非常低的卷曲保 留，其將造成降低之支撐脹量。此外，3GT纖維具有降低 之機械強度。這些性質對填充纖維是基本的，使得以上3GT 結果剛夠格或不理想。 比較實例2 本比較實例係以利用本發明之3GT加工條件處理2GT為 基礎。 在本實例中，係利用363-孔喷絲頭及約900 ypm (823 mpm)旋紡速度，在280°C下以約92 pph (42公斤/時）及習用 方式旋紡具約6丹尼/纖絲（6.6分德士）之2GT纖維並收集於 管上。將收集在這些管上的紗線合併成紗束並在大部份水 浴中以習知方式利用二階段拉伸以約1 00 ypm (9 1 mpm)拉 伸。第一拉伸階段在40°C之浴中將纖維拉伸約3.6倍。在75 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 線 557334
c浴中進行隨後之約u倍拉伸。然後，利用習知 卷曲機及蒸汽輔助.，以習知方式將纖維卷曲。利心^纖 (j〇3 kPa)之蒸汽將纖維卷曲至約12咖（5 c/厘米）。然後二 若干溫度下以習知方式使纖維鬆弛。卷曲後測量卷#曲1收 率並列於以下表3中。 、 COi (5 c/cnO 2GT之影燮 蒸汽壓力，psi (kPa) 鬆弛溫度1 --〜-η 卷曲收縮率〇/〇 15 (103) 100 32 15 (103) 130 32 15 (103) 150 29 15 (103) 180 28 裝 訂 2GT顯示回復性僅稍為降低，如提高之鬆弛溫度所測得 之卷曲收縮率。 實例2 線 在本實例中，係以習知方式在265。〇下將碎片以約14 pph (6公斤/時）及約55〇 ypm (5〇3 mpm)旋紡速度熔融擠壓通過 144-孔噴絲頭製造3GT纖維，4 〇丹尼/纖絲（4 4分德士）圓形 纖維、施加整理劑並將紗線收集於管上。將收集在這些管 上的紗線合併成紗束並在大部份水浴中以習知方式利用二 階段拉伸以約100 yprn (91 mpm)拉伸。第一拉伸階段在45 C之浴中將纖維拉伸約3.6倍。在75。〇或⑽艺浴中進行隨後 之約1 · 1倍拉伸。然後，利用習知機械短纖卷曲機及蒸汽輔 -26- 本紙張尺度適財g @家標準(CNS) Μ規格(21()χ撕公爱) 557334 A7 B7 五、發明説明（24 ) 助，以習知方式將纖維卷曲。利用約15 psi (103 kPa)之蒸 汽將纖維卷曲至約12 cpi (5 c/厘米）。然後在若干溫度下以 習知方式使纖維鬆弛。卷曲後測量卷曲收縮率並列於以下 表4中。 表4 —低鬆弛溫度對12 cpi (5 c/厘米）3GT之影響 浴溫度(°c) 蒸汽壓psi (kPa) 鬆弛溫度1 卷曲收縮率％ 75 15(103) 100 35 75 15(103) 130 24 75 15(103) 150 14 75 15(103) 180 11 98 15(103) 100 35 98 15(103) 130 17 98 15(103) 150 11 98 15(103) 180 9 3GT之回復性質，如卷曲收縮率所測量及表4所示，隨鬆 弛溫度升高而快速降低。此一行為與2GT之行為截然不同 ;該2GT，如表3所示，隨鬆弛溫度升高回復性僅稍微降低 。此一令人意外的結果，既使第二拉伸階段使用98°C之浴 溫度（如表4所示）時，也可複製。本實例也顯示，根據本發 明之更佳鬆弛溫度製成之3GT纖維較2GT纖維具有較優良 之性質。 -27- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 557334 A7 B7
實例3 本實例將證明本發明3GT纖維所發現的另一出人意外的 關連：改變纖絲之丹尼數。以類似於先前實例之方式製造 不同丹尼數及橫切面之3GT纖維。測量纖維之回復性，亦 即卷曲收縮率，結果並列示於以下表5中。以矽酮光滑劑（ 如美國專利第4,725,635號所述；其以參考方式併於此）處理 纖維；該矽酮光滑劑在水份一丹尼已自紗束驅除後在17〇 °C下纖維至少4分鐘時會硬化。為製造光滑纖維，將短纖保 持在100°C 8小時以使矽酮光滑劑最後塗飾硬化。 表5 —纖絲丹尼數對3GT之影響 纖絲丹尼數(分德士） 纖維橫切面 卷曲收縮率％ 13.0(14.4) 圓形1-空隙 ------ 50 13.0(14.4) 三角形 58 12.0(13.3) 三角形3-空隙 50 6.0 (6.7) 圓形1-空隙 44 4.7 (5.2) 圓形實心 36 1.0(1.1) 圓形實心 30 如表5所示，纖絲之丹尼數對自壓縮之回復有直接影響。 丹尼數增加’回復性’即卷曲收縮，即隨著增高。斯之 類似試驗則顯示對丹尼數改變之回復性影響很小。此—人 人意外的結果’圖1顯示得更清楚。圖W三種不同纖: 卷曲收縮對每纖絲丹尼數所作之圖。纖_系根據本發製造 -28- 五、發明説明（26 ) 之纖維，詳如表5 〇圖1可看+，9 '乙 、 看出2GT纖維在每纖絲丹尼數 二 $彳面’本發明《3GT纖維在與纖絲丹尼數增 加時，回復性即呈直線增加。 實例4 。本^將證明在-系列加工條件下製備之本發明丹尼數 圓形橫切面短纖維之較佳具體例中。 將具特性黏度（IV)⑽之聚對苯二甲酸丙二醇§旨置於加 熱至m °c之惰性氣體上烘乾’㈣經由設計成可賦予圓形 橫切面之741孔噴絲㈣纺成未拉伸短纖束。將纺絲塊及轉 移線溫度保持在254t。在嘴絲頭出口將㈣以習知橫流空 氣驟冷。將纺絲整理劑施加於經驟冷之絲條並以14〇〇碼/分 (1280米/分）捲繞。此階段收集之未拉伸絲條經測定為542 dPf(5.96分德士）、斷裂伸長率為238%及韌度為丨％克/丹尼 (1.7 cN/刀“士）。將上述絲條產品拉伸、視需要退火、卷 曲並在以下所述條件下鬆弛。 L例4A :利用二階段拉伸-鬆弛程序將該絲條加工處理。 絲條產品係藉由二階段拉伸方法，以最先及最後輥間之總 拉伸比設定於2.10予以拉伸。在第二階段方法中，介於 80-90%之總拉伸係在第一階段在室溫下完成，然後剩下的 1 0-20%拉伸則在纖維浸入設定於9〇_丨〇(rc之大氣蒸汽中完 成。絲條之張力在絲條加入習用填塞箱卷曲機時絲續保持 。在卷曲過程後，也將大氣蒸汽施加於絲條帶。卷曲後， 將絲條帶置於加熱至56°C之輸送帶烘爐鬆弛，在爐中之停 留時間為6分鐘。將所得絲條切成為317 (3 ·49分德士） -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 557334
之短纖維。雖然拉伸比如上設定於21G，由未拉伸絲條（5 42 dpf)至最後短纖形式（3 a 7 dpf)之丹尼數降低顯示真正過程 拉伸比為1:71。該差異係由纖維在卷曲及鬆弛機步驟時收 縮及鬆弛所引起。短纖材料之斷裂伸長率為87%，而纖維 韌度為3·22克/丹尼（2·84 eN/分德士）。纖維之卷曲收縮率為 32%，卷曲數1〇卷曲/忖（3·9卷曲/厘米）。 實例4Β :利用單階段拉伸-鬆弛程序將該絲條加工處理。 類似實例4 A，但作以下修改，將絲條加工處理。拉伸過程 係在纖維浸入90-1 〇〇°C之大氣蒸汽時以單一階段進行。所 得短纖維經測定為3.21 dpf (3·53分德士）、斷裂伸長率為 88%及纖維勃度為3.03克/丹尼（2·7 cN/分德士）。纖維之卷 曲收縮率為32%，卷曲數1〇卷曲/吋（3.9卷曲/厘米）。 i-iiic :利用二階段拉伸-退火-鬆弛程序將該絲條加工 處理。類似於實例4A，但在拉伸之第二階段以加熱至65〇c 之水噴霧取代大氣蒸汽，將絲條加工處理，並在進入卷曲 階段前在一系列加熱之輥上將絲條在張力下以11 〇 °C退火 。將鬆弛機烘爐設定於55°C。所得短纖維經測定為3.28 dpf (3 ·6 1分德士）、斷裂伸長率為86%及纖維動度為3 · 10克/丹尼 (2·74 cN/分德士）。纖維之卷曲收縮率為32%，卷曲數為10 卷曲/忖（3·9卷曲/厘米）。 實例4D ••利用二階段拉伸-退火-鬆弛程序將該絲條加工 處理。類似於實例4C，但作以下修改，將絲條加工處理。 將總拉伸比設定於2.52。將退火溫度設定於95 °C及將鬆弛 機烘爐設定於65°C。所得短纖維經測定為2·62 dpf (2.88分 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
JJ I
=)德:Γ,纖:率：7%及纖維勃度為3.90克/丹尼(3.44 纖*、准 < 卷曲收输桌i 1 对（5·1卷曲/厘米）_ 收縮车為31%，卷曲數為13卷曲/ tM5 本只例將證明本發明埴 3GT^ Λ月具无纖維材料之優良性質。利用 3〇Τ水合物以類似於 Μ # IS ^ ^ ^ 式製造圓形卜空隙纖維並藉 八暴相機械卷曲機+ 裝 卷曲。纖維施加纖維重量約0.30% -塗層以增進扯鬆棉胎之美觀。矽酮塗層係如實例: :，j分析棉胎之耐壓脹量’此為負重撓曲或柔軟度之量 上述Hs。其他測量性質包括短纖墊摩擦指數（SPF 此為摩擦性貝或絲光性之量度，及卷曲收縮率（ctu),此 為壓縮回復行為之量度。分析結果列示於表6。 產—6-3GT之填充璣維把質 ----— 纖維橫切面 Hs，吋(厘米） SPF，％ CTU，％ 5.3dpf-l-空隙 0.25 (0.64) 0.203 38 5.0dpf-l-空隙 0.31 (0.79) 0.255 40 訂 線 市售2GT纖維也同樣施加習知碎銅塗層。然後，將本發 明纖維之負重撓曲及摩擦性質與市售纖維作比較。據發現 ，3GT纖維較利用類似技術製造之同等2gt纖維更柔款（即 ，低負重撓曲）、更絲光（即，低摩擦指數）。圖2係一顯示本 發明纖維與市售纖維之摩擦指數對負重撓曲之圖表。圖3 係一顯示圖2所示纖維之回復性質對負重撓曲之圖表。 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） A7 B7
557334 五、發明説明（29 =與圖3:起”本發明麟勝㈣知抓纖維 保3 =復:然=:摩， 及摩擦性質遠較市隹 口《明/王意3G 丁纖維之支撐 ，3GT纖維之回復性' 2:二為低，參閱圖2。然而 ,.,^ e . “2GT同咼或更高。（請參閱圖3)。 低支牙及摩擦區域無2GT纖維之存在的主要原因之 為此種^維又具低卷曲收縮率。傳統上，此種纖維益法利 用“纖维加工處理設備在商業上加工處理成最終用 途用γ ΐ用的習知填充纖維加工處理設備包括用於製造 填充最用途產品所用棉胎之扯鬆機器。此等習知填充纖維 設備可將短纖維定向並產生三維度結。如本技藝所知，此 等機器依賴纖維之某種"彈性”始能適當操作。換言之，若 卷曲收縮率太低，第一圓筒將被塞住，停止生產β 不像先前合成纖維，本發明之3GT纖維已將良好柔軟度 及低摩擦兩者與高回復性結合在一起。此一性質之結合^ 得利用習知填充纖維設備即可作商業上可接受加工。 再者，最終產品具有較2GT製成之產品為優之性質，如下 一實例所示。 實例6 將3GT短纖維扯鬆並交疊成棉胎，然後將棉胎塞入枕頭 中。一枕頭塞入本發明之新式纖維，而另一枕頭則塞入習 知2GT纖維。將枕頭壓縮以測試纖維在最終用途應用之支 撐性質°以壓縮力對壓縮深度作圖之壓縮曲線顯示於圖4 。壓縮曲線顯示新式纖維，即3GT，製成之枕頭在高達壓 裝 訂 線 •32- 557334 A7 B7 五 、發明説明（3Q ) 縮負重10磅下較標準枕頭更容易壓縮。此一壓縮性能即被 枕頭使用者感覺為較軟之枕頭。另一方面，在10磅壓縮負 重後，3GT枕頭仍然保留一些支撐性質，避免枕頭如市售 枕頭一樣凹陷到底，此即意味對使用者更舒適之枕頭。 本發明具體例之上述揭示已為證明及說明而提出。此項 揭示並非網羅殆盡或限制本發明於所揭示之精確型態。略 諳本技藝者從以上揭示内容將明白此處理所說明之具體例 將有許多變化及修正。本發明之範圍僅受隨附申請專利範 圍及其相當物所界定。 線 -33-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. 557334 A8 B8 C8
    、塾黏結及超音波黏結。 10·如申請專利範圍第8項之方法，其中低 . r低黏結溫度短纖維與 孩短纖維混合以增強黏結。 U·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中白括取也— “ ^ 升甲自棉、聚對苯二 甲鉍乙二醇酯、耐綸、丙婦酸酯與聚對苯二甲酸丁二醇 醋纖維所選出之纖維係與該纖維混合。 其中鬆弛係藉將經卷 〇 其中鬆弛係不經退火 12·如申請專利範圍第1或2項之方法， 曲之纖絲以未約束狀況加熱而進行 13.如申請專利範圍第1或2項之方法， 步驟進行。 14. 如申請專利範圍第項之方法，其中進行交疊。 15. —種棉網或棉胎，其係如申請專利範圍第1或2項之方法 製成。 16· —種填充纖維產品 法製成。 裝 其係如申請專利範圍第1或2項之方 -2 -
    中文說明書替換本(92年1月） 557334 ---_ 當I專利説明書 一、霉|名稱 中文 含聚對苯二甲酸丙二醇酯短纖維之填充纖維產品 英文 FIBERFILL PRODUCTS COMPRISING POLYTRIMETHYLENE TEREPHTHALATE STAPLE FIBERS 姓名 國籍 1.伊斯梅A·賀南狄斯 2.吉佛瑞大衛希帕斯 ISMAEL A. HERNANDEZ GEOFFREY DAVID HIETPAS 3·詹姆斯M.豪沃 JAMES M. HOWELL 1.-3.均美國 二、發明， 創作人 住、居所 1.美國北卡洛蘭那州克萊門市基爾凱許路3408號 ~~~~—--- 2·美國德來懷州紐沃克市亞摩梭路313號 3.美國北卡洛蘭那州綠鎮市南灣木路丨〇8號 姓 名 (名稱f 美商杜邦股份有限公司 國籍 E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 美國 三、申請人 美國德來懷州威明頓市馬卡第街1 〇 0 7號 ί表人 馬瑞安·迪.麥克奈海 姓名 MIRIAM. D. MECONNAHEY 本紙張尺度逋用1 卜國國家標3 -1 - ^(CNS) A4規格(210X297公董)_ 裝 訂 線
    •二種製造包含聚對苯二T酸丙二醇酉旨短纖維之棉網或棉 月口《万法，。包含（a)提供聚對苯二甲酸丙二醇醋，⑻在溫 =285 C下將熔化之聚對苯二甲酸丙二醇酯熔紡成 入、·’糸’(c)將纖絲驟冷，（d)將經驟冷之纖絲拉伸，（幻利用 機械卷曲機將經拉伸之纖絲以8,卷曲數/吋(3_12卷曲 數/厘米）足卷曲量卷曲，⑴在溫度50-130¾下將經卷曲 之纖絲鬆弛及（g)將經鬆弛之纖絲切成具有長度為〇·2·6 吋（〇·5-15厘米）之短纖_，⑻將短纖維扯鬆或梳理以形 成棉網及（i)視需要將棉網交疊以形成棉胎。 2. 種製以包含聚對苯二甲酸丙二醇酿短纖維之填充纖維 之方法，包含進行申請專利範圍第！項之方法及然後⑴ 將棉網或棉胎填入填充纖維產品。 3. 如申請專利範圍以或2項之方法，其中短纖維之丹尼數 為3至15。 4·如申請專利範圍第3項之方法，其中短纖維為3_9丹尼/纖 絲。 5. 如申請專利範圍第_項之方法，其中短纖維之長度為 0·5-3 忖（1.3-7.6厘米）。 6. 如申請專利範圍第項之方法，其中短纖維之卷曲收 縮率為3 0 %或以上。 7. 如申請專職圍第項之方法，其中鬆他係在丄阶或 以下進行。 8. 如申請專利範圍第⑷項之方法’尚包含將棉網黏結。 9·如中請專利範圍第8項之方法’其中黏結係選自嘴霧黏結 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) · --------
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