聚酯纖維的輕質(zhì)化途徑
聚酯以及尼龍纖維的輕質(zhì)化對(duì)于需根據(jù)不同狀況進(jìn)行樹(shù)脂加工的秋冬衣料及運(yùn)動(dòng)用衣料而言，是絕對(duì)必要的特性。就制造手法的不同，大概分下列三種：
●單一纖維的中空化（合成纖維的紡線技術(shù)）
●纖維聚合體的巨大化（線加工技術(shù)）
●織編與布帛設(shè)計(jì)（多層結(jié)構(gòu)布帛）
中空絲除了利用輕質(zhì)、保溫的技術(shù)外，同時(shí)還結(jié)合了變形斷面、纖維表面與內(nèi)部的多孔化技術(shù)。由于還可以附加新的光澤、視覺(jué)觸感、吸水?快干等機(jī)能，演變至今已然成為合成纖維基本的改質(zhì)技術(shù)。
就聚酯短纖維來(lái)說(shuō)，作為包裝棉及棉被棉的中空絲相當(dāng)多，業(yè)者也針對(duì)其巨大性及排斥性不斷鉆研。在日本光是平成12年登錄的品種就高達(dá)25種之多。
中空絲遇到最大的技術(shù)課題，就是將中空度擴(kuò)大。質(zhì)地輕的賣點(diǎn)之一是「浮在水面上」，此時(shí)的中空度隨著所使用的聚合物的比重會(huì)有所不同，像聚酯纖維幾乎高達(dá)30％。要得到這30％的中空度，必需用到高難度的技術(shù)來(lái)溶融紡線。在聚合物聚合度（粘度）、紡線金屬蓋的吐出孔設(shè)計(jì)及冷卻度方面也下了不少工夫鉆研。
除此之外還有另一個(gè)手法，就是讓芯鞘復(fù)合類纖維的芯，搭配易溶于溶劑的聚合物，加工后再溶出。這樣不僅能得到高度的中空率，而且中空絲加工上由來(lái)已久的中空部分毀壞問(wèn)題也能迎刃而解。聚酯纖維適用于磺化酸，或是聚環(huán)氧烷鑲嵌共聚物易溶于堿的聚合物。
近年來(lái)與輕質(zhì)保溫纖維相關(guān)的專利權(quán)有如雨后春筍，其中以讓中空部分擁有輕質(zhì)效果之外的機(jī)能的專利最多。讓中空部分含有吸濕、吸水物質(zhì)，使其附加了延長(zhǎng)保溫效果的耐久功能就是一例；而多孔化技術(shù)，使其附加有吸水?快干功能的專利也持續(xù)不斷有業(yè)者提出申請(qǐng)。
此外，藉由纖維聚合體的巨大、中空化來(lái)提升輕質(zhì)?保溫效果的專利方面，以最近備受矚目的水溶性聚合物（ＰＶＡ）為芯，其它素材（綿、聚酯纖維）為筆鞘的復(fù)合紡織類業(yè)已在申請(qǐng)中，制品也逐漸上市。
目前各大合成纖維業(yè)者開(kāi)發(fā)的聚酯跟尼龍中空纖維，其設(shè)計(jì)理念與性能都幾近相同，只是針對(duì)輕質(zhì)以外的附加效果，在斷面形狀上做了各種加工。由于在尼龍方面，大多是使用長(zhǎng)纖維(FILAMENT)的薄布，所以在光澤及強(qiáng)度的考質(zhì)上也比較周密。
日本近年輕質(zhì)、保溫功能性纖維專利發(fā)展情況
紡織品保溫性的功能最早的技術(shù)是以纖維蓬松性來(lái)開(kāi)發(fā)，利用織物結(jié)構(gòu)中的不動(dòng)空氣層達(dá)到熱絕緣效果，來(lái)防止身體熱質(zhì)的散失。由于纖維制造技術(shù)的進(jìn)步，開(kāi)發(fā)多種中空纖維，以及纖維高等工藝化的結(jié)果，使保溫性紡織品產(chǎn)生突破性的發(fā)展。二十世紀(jì)，新材料的開(kāi)發(fā)與新技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，使得紡織保溫技術(shù)提升至一全新的技術(shù)領(lǐng)域，保溫功能由消極保溫方式轉(zhuǎn)向積極保溫方式，技術(shù)重點(diǎn)在能質(zhì)與能質(zhì)間的轉(zhuǎn)換，藉此得到積極保溫的效果。
對(duì)日本各大紡織公司申請(qǐng)的輕質(zhì)保溫功能性聚酯纖維專利進(jìn)行整理可以對(duì)輕質(zhì)、保溫功能性的主要途徑有一個(gè)歸納，依據(jù)技術(shù)構(gòu)成的方式可以分成紗、布構(gòu)造、多孔、中空、交編織等方式。（專利資料來(lái)源：日本專利廳）
一、 輕質(zhì)、保溫
a.紗、布構(gòu)造
1.KURARAY/平09-059839─名稱：多成構(gòu)造捻紗及其制造方法。主要內(nèi)容：三層構(gòu)造紗蕊部可溶解纖維。
2.KURARAY/平09-031781─名稱：中空狀捻紗之制造方法及其布帛。主要內(nèi)容：中空狀捻紗。
3.KURARAY/平09-302545─名稱：利用中空紡織紗之多層構(gòu)造紡織紗之制造方法與編織。主要內(nèi)容：三層構(gòu)造之內(nèi)(中)層為PVA纖維的多層構(gòu)造紗。
b.多孔
1.東洋紡/平07-042023─名稱：海綿狀多孔質(zhì)纖維及其制造方法。主要內(nèi)容：多孔質(zhì)/非多孔質(zhì)成分復(fù)合纖維。
2.UNITIKA/平08-296123─名稱：聚醯胺與聚酯復(fù)合纖維。主要內(nèi)容：聚醯胺/堿可溶聚酯復(fù)合絲?堿處理溶出。
c.中空
1.KURARAY/平07-278947─名稱：中空纖維及其制造方法。主要內(nèi)容：鞘：耐堿高分子/蕊：聚酯?堿處理。
二、輕質(zhì)、保溫＋外觀、手感
a.中空（共軛型）
1.TORAY/平09-087966─名稱：編織物及其制造方法。主要內(nèi)容：中空變形四角斷面長(zhǎng)纖。
2.TORAY/平07-145508─名稱：聚酯纖維及其制造方法。主要內(nèi)容：三-六葉、中空、金屬基共聚合聚酯。
3.TORAY/平09-157958─名稱：聚酯纖維及其制造方法。主要內(nèi)容：氧化鈦1.5%以上，多角（三-六角）中空斷面。
4.TORAY/平07-268727─名稱：具良好發(fā)色性及光澤之聚酯中空纖維。主要內(nèi)容：含有干式氧化硅/消艷劑、三角中空、圓形斷面聚酯。
5.TORAY/平06-235120─名稱：具高發(fā)色性之聚酯纖維。主要內(nèi)容：含有金屬基/PAG共聚合、三角中空。
6.TORAY/平09-217225 ─名稱：Nylon中空纖維之制造方法及用途。主要內(nèi)容：三角中空Nylon。
b.中空（陽(yáng)離子可染）
1.KURARAY/平08-120575─名稱：輕質(zhì)鮮明布帛之制造方法。主要內(nèi)容：鞘/陽(yáng)離子可染C型PET；蕊/堿易溶聚酯?假橪、溶出。
2.TORAY/平10-018128─名稱：蕊鞘復(fù)合中空纖維。主要內(nèi)容：蕊/高粘度陽(yáng)離子可染異型中空絲；鞘/熱水可溶高分子。
c.中空（多孔加工）
1.帝人/平09-095864─名稱：保溫、保冷性中空纖維及其制造方法。主要內(nèi)容：多孔中空絲之內(nèi)部非水溶性吸水物質(zhì)充填。
2.帝人/平09-111664─名稱：具溫泉效果的中空纖維。主要內(nèi)容：含有徐放性溫泉成分充填的多孔中空絲。
3.鐘紡/平06-330461─名稱：吸水、速干性佳之纖維構(gòu)造物。主要內(nèi)容：表面絲蛋白質(zhì)賦予之多孔中空絲。
4.帝人/平10-280269─名稱：中空假橪卷縮加工紗之制造方法。主要內(nèi)容：堿易溶聚酯/PET之多孔中空蕊鞘復(fù)合絲假橪加工紗。
5.鐘紡/平06-228820─名稱：耐久撥水性輕質(zhì)纖維構(gòu)造物。主要內(nèi)容：多孔高中空纖維。
6.KURARAY/平07-316977─名稱：多孔性中空纖維及其制造方法。主要內(nèi)容：耐堿聚酯/堿易溶聚酯蕊鞘復(fù)合絲?溶出。
d.中空（多樣化）
1.KURARAY/平06-033319─名稱：中空復(fù)合纖維及其制造方法。主要內(nèi)容：蕊/無(wú)機(jī)粒子添加堿可溶聚酯，多蕊型中空復(fù)合纖維。
2.帝人/平10-072727─名稱：中空三成分復(fù)合纖維。主要內(nèi)容：三成分中空絲。
3.三菱RAYON/平08-260343─名稱：中空聚酯纖維及其制造方法。主要內(nèi)容：含有金屬鹽之聚酯中空絲，表面具槽溝。
e.交編織
1.UNITIKA/平08-269867─名稱：聚酯絲蓬松輕質(zhì)化布帛之制造方法。主要內(nèi)容：蕊/C型PET/陽(yáng)離子可染PET復(fù)合絲。鞘/十字?jǐn)嗝�、混纖、溶出。
2.TORAY/平06-341056─名稱：一種之物之制造方法：經(jīng)紗。主要內(nèi)容：中空紗/緯紗：假橪紗＋強(qiáng)橪紗?堿減質(zhì)。
3.東洋紡/平09-188938─名稱：內(nèi)里用基布。主要內(nèi)容：低熔點(diǎn)聚酯（鞘）/聚酯中空紗混紡。
4.UNITIKA/平09-067736 ─名稱：Nylon輕質(zhì)之物之制造方法。主要內(nèi)容：Nylon/井型中空斷面Nylon之交絡(luò)混纖。
輕質(zhì)保溫原料新產(chǎn)品
帝人公司的AERO KAPSEL與AERO KAPSEL家族：AERO KAPSEL是向天然的木棉(KAPOK)取經(jīng)，能浮于水面，比聚丙烯（POLYPROPYRENE）纖維輕，以高保溫性、超輕質(zhì)化為目的所制造出來(lái)的素材。中空率達(dá)36％的中空部分，其管壁厚度是4.38μ，相當(dāng)于0.19旦尼爾(denier)普通斷面的線�！窤ERO KAPSEL」使用高難度的紡線技術(shù)來(lái)取得預(yù)定的輕質(zhì)化及保溫性，但是中空絲固有的線村、發(fā)色性不佳，傾向原纖維（FIBRIL）等又成為另一個(gè)難題。在以新技術(shù)一一改良克服后，新制品已于焉上市。AERO KAPSEL?DRY產(chǎn)品使用中空化技術(shù)，并利用特殊紡線延伸技術(shù)制造出自然的斑點(diǎn)，并以堿減質(zhì)處理出表面多孔化。其附加的吸汗機(jī)能減輕粘膩感及吸水時(shí)的冰冷感，并加進(jìn)紅外線跟隔絕紫外線機(jī)能的炎夏對(duì)應(yīng)素材。雖然是中空、高吸水的材質(zhì)，但并未失去聚酯纖維原有的快干特性。AERO KAPSEL?WARM是由于高度復(fù)(HIGH MULTI)化與單絲旦尼爾的降低，加上以粗旦尼龍高收縮絲為芯的芯鞘復(fù)合加工線技術(shù)的運(yùn)用，得以同時(shí)實(shí)現(xiàn)柔軟與溫暖的特質(zhì)。
旭化成公司的輕質(zhì)聚酯纖維TWIN AIR：連結(jié)兩個(gè)圓形的∞型異形中空是其特點(diǎn)。由于斷面近似扁平線，輕質(zhì)效果比過(guò)去的中空絲還要好，彎曲剛性又低是為一大特征。
CLARE克拉雷公司的輕質(zhì)聚酯短纖維GALAND：就聚酯纖維100％的細(xì)紗(SPUN)而言，要作出厚支的人造綿紗(SPUN RAYON)類的布帛，就會(huì)變成厚重的布帛。
AND」便是讓冬天衣料輕質(zhì)化所開(kāi)發(fā)的聚酯細(xì)紗纖維。高度的中空化會(huì)使材質(zhì)在紡織及捻線過(guò)程中產(chǎn)生扁平化及原纖維結(jié)構(gòu)，變成毫無(wú)彈力的布料。為了抑止這個(gè)現(xiàn)象，便將中空率較低的化纖短纖維作成布帛，再進(jìn)行堿減質(zhì)處理以達(dá)成輕質(zhì)化。這是由于化纖短纖維絲跟長(zhǎng)絲不同，經(jīng)過(guò)堿處理后，中空部分的內(nèi)部也會(huì)減質(zhì)而提升中空率，才能保留彈性且成功輕質(zhì)化。除了女性外衣，目前也朝棉混為主體的西裝短外套、褲子、套裝等分野進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。
日本Kuraray公司的舒適「Spacemaste-uv」聚酯長(zhǎng)纖維：模仿珊瑚結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了一種獨(dú)特的十字?jǐn)嗝�，�?shí)現(xiàn)了輕質(zhì)化、清涼感。是「Spacemaster」在研究輕質(zhì)時(shí)構(gòu)思的靈感來(lái)源。Spacemaste-uv聚酯長(zhǎng)纖維不是利用纖維的中心部分去除所得中空結(jié)構(gòu)減輕重質(zhì)的，而是用削去纖維外側(cè)的構(gòu)思將其輕質(zhì)化。利用這種獨(dú)特的十字?jǐn)嗝�，纖維與纖維之間出現(xiàn)大的空隙，實(shí)現(xiàn)了25%以上(與標(biāo)準(zhǔn)聚酯比)的輕質(zhì)化。而且還解決了由于輕質(zhì)化導(dǎo)致的發(fā)色性不好、垂墜感不足的缺點(diǎn)。另外、由于是十字?jǐn)嗝�、比同徑的圓形斷面纖維接觸皮膚的面積小(約２分之1)、從而減少皮膚接觸面增加穿著空隙，使身體具有清涼感，同時(shí)十字?jǐn)嗝胬锏?條溝，通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象可把汗水快速吸起、擴(kuò)散。此纖維不僅有良好的吸汗力、速干性能，實(shí)現(xiàn)了清涼感和舒適感的穿著外，同時(shí)還具有防紫外線的功能，可謂是多功能纖維。
東雷開(kāi)發(fā)的輕質(zhì)御寒衣料素材Active-thermo與Aero-ama：Active-thermo是熬煮滲入近遠(yuǎn)紅外線吸收物質(zhì)，再搭配太陽(yáng)能吸收素材而成的平針雙面針織。這類型的耐汗處理機(jī)能素材所制成的衣服內(nèi)溫度跟普通品對(duì)照起來(lái)也會(huì)有高上６℃的效果。Aero-ama是將這類多層結(jié)構(gòu)布帛更加深化，是一種補(bǔ)齊性高機(jī)能型立體三層結(jié)構(gòu)的針織里布。其特征有：加了碳類無(wú)機(jī)物的聚酯纖維，將陽(yáng)光的近紅外線變換成熱能的熱能源吸收層；轉(zhuǎn)換過(guò)的熱能跟體溫散不出去，用粗的單絲纖維制成的保溫層；極細(xì)長(zhǎng)絲纖維帶來(lái)的接觸溫感與光滑性優(yōu)異的里布層�！ ∨c代表性的保溫素材FERISU相較起來(lái)，重質(zhì)只有一半，保溫效果卻一樣好。目前被運(yùn)用在運(yùn)動(dòng)服裝、御寒便服的里襯。另外東雷與小松精煉合作開(kāi)發(fā)高機(jī)能蓄熱?保溫加工之「Dyna-Live」與「Warm-akuto」產(chǎn)品，兩者皆是以后加工方式達(dá)成吸熱與高度多重保溫性的技術(shù)。其中Dyna-Live的特征如下：將超微小中空KAPSEL不只附著在纖維表面，也附著在纖維之間，這個(gè)KAPSEL群會(huì)抑制熱傳導(dǎo)與對(duì)流發(fā)生的熱移動(dòng)；跟KAPSEL一樣，在纖維間附著紅外線吸收劑。此紅外線吸收劑會(huì)吸收太陽(yáng)能與人體間的紅外線，具有轉(zhuǎn)換熱能的效果；此外由于KAPSEL很微�。�0.5～１μ），纖維的觸感很好。經(jīng)過(guò)加工的織物與未經(jīng)過(guò)加工的相較之下，保溫性提高20％。在外衣使用羊毛織物，里襯使用「Dyna-Live」的場(chǎng)合，穿透表面生布所吸收的紅外線的發(fā)熱結(jié)果，與未加工過(guò)的里襯相比較，表面溫度高出３～７℃。
