專利名稱：人造毛發用變形斷面纖維的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種人造毛發用變形斷面纖維，該纖維具有柔軟感和優良的蓬松性，可用于辮子、長發等毛發的裝飾。
通常所知的是用合成纖維作為人造毛發，如改良丙烯酸纖維、氯乙烯纖維、1，1-二氯乙烯纖維、聚酯纖維、尼龍纖維等。一般情況下，如果用這些纖維來形成如假發或毛發片等的人造毛發物品時，都已對符合其商業價值的纖維之斷面形狀做過調查，并在這一點上有所改進。例如，JP-A-55-76102提出了通過采用具有如大約星形或繭形狀之纖維來使其具有接近于人發的特性，而JP-U-A-58-65316則提出可用于多種發型的纖維，該纖維具有由3-6個T形突起構成的中空斷面，這些突起沿纖維的中心部分徑向設置。(在此所用術語“JP-A”意為“尚未審查的日本專利公開，術語“JP-U-A”意為”尚未審查的日本實用新案公開)。通常，如果使用斷面大致為圓形的纖維，該纖維適于用來獲得柔軟感，或是用于直的發型，但是不適于用作如辮子之類需要蓬松性的頭發的裝飾性物品。
為得到如辮子之類富于蓬松性的頭發的裝飾性物品，本申請之發明人對毛發用纖維進行了深入的研究，結果發明人成功地研制出一種纖維，該纖維通過改進其斷面而提高了蓬松性，該技術公開了JP-U-A-56-42980。可確定的是，通過采用形成有三叉形之丫形斷面的纖維，可得到一定程度的蓬松性。但是，這牽涉到如下問題，由中心部分伸出的部分大約為長方形，只能得到稍具堅硬感的纖維，而且如果其如丙烯酸纖維中采用濕紡法時，獲得長方形斷面在技術上就較為困難。
因此，本發明的目的在于提供一種蓬松性得到改善并且具有柔軟感的人造毛發用變形斷面纖維。
為達到上述目的，本申請之發明人對于包含合成纖維之人造毛發用纖維的各種斷面進行了廣泛的研究，結果發現，與現有技術相比，采用下述斷面可改善蓬松性，并賦與柔軟感。該斷面包括一個中心連結部以及由該中心連結部沿三個方面伸出的突起部，其中，三個突起部中至少一個的最窄處到該突起部之頂邊的距離要小于R的1/2，R為中心連結部之中心到該突起部頂邊的長度。而且，W1/W2(W1是比最窄部分距離突起部之頂邊更近的最寬部分的寬度，W2是最窄部分的寬度)之比值要落在特定的范圍內，R/W1(R與W1的定義同上)之比值也要落在特定的范圍。本發明的完成即基于以上發現。
本發明之人造毛發用變形斷面纖維包含合成纖維，該纖維的斷面包括一個中心連結部以及由該中心連結部沿三個方面伸出的突起部，其中，三個突起部中至少一個的最窄處到該突起部之頂邊距離要小于R的1/2，R為中心連結部之中心到該突起部頂邊的長度。而且，W1/W2(W1是比最窄部分距離突起部之頂邊更近的最寬部分的寬度，W2是最窄部分的寬度)之比值要落在1.05-2.0的范圍內，R/W1(R與W1的定義同上)之比值要落在1.10-5.0的范圍內。本發明的完成即基于以上發現。
附圖簡要說明


圖1是用于解釋本發明之纖維斷面的輪廓尺寸圖，圖2是用于得到實施例1之纖維的噴嘴孔形狀的橫截面圖，圖3是用于得到實施例2-3之纖維的噴嘴孔形狀的橫截面圖，和圖4是用于得到實施例4-5之纖維的噴嘴孔形狀的橫截面圖。
以下對本發明進行更為詳細的描述。
如圖1所示，本發明中之纖維斷面的中心連結部的中心是纖維斷面中的中心連結部之內切圓的中心O，三個突起部的頂邊A1-A3距離中心連結部的中心O最遠。再者，在圖1中，W1是比三個突起部中的最窄部分距離頂邊更近之部分中的最寬部分的寬度，并以W11-W13表示，W11-W13是各部分中在垂直于中心連結部之中心O與點個突起部之頂邊A1-A3的連線的方向上的寬度，而W2是最窄部分的寬度，并以W21-W23表示，W21-W23是各部分中在垂直于中心O與每個突起部之頂邊A1-A3之間的連線的方向上寬度。
本發明所優選的是，至少三個突起部中的兩個在其距頂邊的距離短于R/2之處為最窄，其中R是中心連接部之中心到突起部之頂邊的長度，W1 max/W1min(W1 max是指最窄部分與頂邊附近部分之間的部分之間的最寬部分的寬度W1中的最大值，W1 min是指最窄部分與頂邊附近部分之間的最寬部分的寬度W1中的最小值)在1.05-1.7的范圍之內，Rmax/Rmin(Rmax是指連結部之中心到各個突起部之頂邊的長度R中的最大值，Rmin是指連結部之中心到各個突起部之頂邊的長度R中的最小值)在1.05-1.5的范圍之內。
突起部中最窄部分與頂邊附近部分之間最寬部分的寬度W1之中，最大W1.max和最小W1 min分別是，例如，突起部中最窄部分與頂邊附近部分之間之最寬部分的寬度W11-W13中的最大值和最小值，中心連結部的中心到突起部的頂邊的長度R之中，最大Rmax和最小Rmin分別是中心連結部的中心O到各個突起部之頂邊A1-A3的長度R1-R3的最大值和最小值。
對組成本發明之人造毛發用纖維的合成纖維并無特別限制，但其通常包括改性丙烯酸纖維，氯乙烯纖維，1，1-二氯乙烯纖維，聚酯纖維，聚酰胺纖維和聚烯烴纖維。在這些纖維中，為得到所需之具有柔軟感和蓬松性的物品，在產生彎曲的加工性能的及柔軟感方面，則優選Young氏模數低的改性丙烯酸纖維和氯乙烯纖維，而從蓬松性這一點看，則更為優選聚合物比重小的改性丙烯酸纖維。聚烯烴纖維如聚丙烯纖維，由于強度高，會產生硬的感覺。另外，若將合成纖維用于頭發的裝飾時，從物品的使用角度講，纖維具有阻燃性是非常為人們所期望的。為以上這些原因，易燃性的聚烯烴纖維可能具有不利的性質，但其在聚合物的比重方面卻是優異的，而且如果聚烯烴纖維具有本發明之斷面，即可獲得具有蓬松性的毛發用纖維。
在制備本發明之人造毛發用纖維中，要根據紡絲方法、所用聚合物的類型等恰當地選擇所用的噴絲帽。例如，當采用熔體紡絲法或干紡法時，期望所使用的噴絲帽之開孔具有與本發明所提出之纖維斷面大致接近的形狀，當采用濕紡法時，纖維的制備可采用與以上相同的實施方案。但是，當采用濕紡法來制備改性丙烯酸纖維時，并不總是需要噴絲帽的開孔具有完全與所需要纖維之斷面相對應的形狀。即使所采用的噴絲帽的開孔形狀不具備由中心連結部伸出之突起部中的窄縮部分，如果紡絲頭拉伸倍數增至約1.5-2.0時，也可得到具有所需斷面的纖維。
本發明之人造毛發用纖維中的單絲的細度的適當范圍要視聚合物原料而變化。作為對人發細度的調查結果，纖維中的單絲的細度優選為25-75旦。另外，為增強柔軟性，細度更優選25-40旦。若細度超過75旦，纖維的僵硬感就會增加。其結果是，有時很難將纖維加工成如辮子之類的物品，而且纖維的感覺也不自然。另一方面，如果單絲的細度低于25旦，就會產生以下問題，單絲太軟，使得纖維的蓬松性較差。因此，選擇恰當細度的單絲是非常重要的。
本發明之纖維的斷面形狀必需使得W1/W2為1.05-2.0、優選1.05-1.5，R/W1為1.10-5.0，優選2.0-4.0。如果W1/W2低于1.05，纖維會在如卷曲的后處理時斷裂，而另一方面，若W1/W2大于2.0，則會出現以下問題，由于斷面的整體尺寸的平衡被打破，而且最窄部分處的寬度W2變得過窄，纖維因此會在其制備階段發生斷裂。這樣就不能獲得所期望的蓬松性。再者，若R/W小于1.0，起到突起部之作用的區域則消失掉，而如果R/W1大于5.0，突起部中寬度W1變得過窄，纖維由此會彎曲，而且不能產生蓬松性的效果。因此，得不到所期望的蓬松性。
當本發明之人造毛發用纖維用來裝飾頭發如辮子或長發時，纖維束的恰當波浪形狀大多情況下是通過將纖維經受卷曲如齒輪卷曲來形成的。優選的是，所進行的卷曲使直線距離為100mm的纖維束具有5-15組作為重復單元的波峰和波谷的波浪形狀。而且，優選波峰的高度與波谷的深度之總長度為5-12mm。
以下參考實施例對本發明進行更為詳細的描述，但應理解的是，本發明的解釋并不僅囿于此。除非另有說明，旦簡寫為“d”。
實施例1將含有49wt％之丙烯腈，50wt％之氯乙烯和1wt％之苯乙烯磺酸鈉的共聚物樹脂溶解在丙酮中，以制備28wt％之紡絲溶液。將該紡絲溶液通過大致呈丫形的噴絲帽紡成30wt％之丙酮水溶液，所述噴絲帽具有如圖2所示之由中心連結部沿三個方向伸出的矩形突起部。此次的紡絲頭拉伸倍數為1.7。將由此得到的纖維在纖維中仍有溶劑存留的情況下拉伸2倍，在120℃下干燥，再熱拉伸2.5倍，然后在高于干燥之溫度的溫度下經受干熱處理。這樣得到的纖維之斷面包含一個中心連結部和由該中心連結部沿三個方向伸出的突起部，其中，三個突起部中至少有一個的最窄處到該突起部之頂邊的距離要小于由中心連結部之中心到該突起部之頂邊的長度的一半。纖維中單絲的細度為32d。纖維的規格見下表。
由此獲得的纖維經受齒輪卷曲，以使直線距離為100mm的纖維平均具有10組波峰和波谷的重復單元，波峰的高度與波谷的深度之總長度平均為7mm，由此即可形成大致呈波浪形的纖維束。使用該纖維束可制得具有5g×30波紋度的三束編織物(常規尺寸)，該編織物為代表性的辮子，然后對辮子的蓬松性和柔軟感進行官能性評估。
所得結果示于下表。
對比例1將與實施例1相同的共聚物樹脂溶解在丙酮中，以制備28wt％之紡絲溶液。將該紡絲溶液通過大致呈丫形的噴絲帽紡成30wt％之丙酮水溶液，所述噴絲帽具有如圖2所示之由中心連結部沿三個方向伸出的矩形突起部。此次的紡絲頭拉伸倍數為1.2。將由此得到的纖維以與實施例1相同的方式經受干燥、拉伸和熱處理。這樣得到的纖維之斷面包含一個中心連結部和由該中心連結部沿三個方向伸出的突起部，其中，三個突起部中至少有一個的最窄處到該突起部之頂邊的距離要小于由中心連結部之中心到該突起部之頂邊的長度的一半。纖維中單絲的細度為45d。纖維斷面的規格見下表。然后，按與實施例1相同的方式對其進行蓬松性和柔軟感的官能性評估。
所得結果示于下表。
對比例2將與實施例1相同的共聚物樹脂溶解在丙酮中，以制備28wt％之紡絲溶液。將該紡絲溶液通過環形噴絲帽(直徑0.3mm)紡成30wt％之丙酮水溶液。此次的紡絲頭拉伸倍數為1.2。將由此得到的纖維以與實施例1相同的方式經受干燥、拉伸和熱處理。這樣得到的纖維之斷面見下表。然后，按與實施例1相同的方式對其進行蓬松性和柔軟感的官能性評估。
所得結果示于下表。該纖維的斷面接近于平片型，不具有蓬松性。
實施例2將與實施例1相同的共聚物樹脂溶解在丙酮中，以制備28wt％之紡絲溶液。將該紡絲溶液通過如圖3所示之具有三個向各突起部之頂邊逐漸變寬之梯形突起部的噴絲帽紡成30wt％之丙酮水溶液。此次的紡絲頭拉伸倍數為1.2。將由此得到的纖維以與實施例1相同的方式經受干燥、拉伸和熱處理。這樣得到的纖維之斷面包含一個中心連結部和由該中心連結部沿三個方向伸出的突起部，其中，三個突起部中至少有一個的最窄處到該突起部之頂邊的距離要小于由中心連結部之中心到該突起部之頂邊的長度的一半。纖維中單絲的細度為32d。纖維斷面的規格見下表。
然后，按與實施例1相同的方式對其進行蓬松性和柔軟感的官能性評估。
所得結果示于下表。在該實施例的情況中，紡絲頭拉伸倍數較低，但通過對噴絲帽的改進，仍可得到所希望的纖維斷面。
實施例3將與實施例1相同的共聚物樹脂溶解在丙酮中，以制備28wt％之紡絲溶液。將該紡絲溶液通過如圖3所示之噴絲帽紡成30wt％之丙酮水溶液。此次的紡絲頭拉伸倍數為1.7。將由此得到的纖維以與實施例1相同的方式經受干燥、拉伸和熱處理。這樣得到的纖維之斷面包含一個中心連結部和由該中心連結部沿三個方向伸出的突起部，其中，三個突起部中至少有一個的最窄處到該突起部之頂邊的距離要小于由中心連結部之中心到該突起部之頂邊的長度的一半。纖維中單絲的細度為32d。纖維斷面的規格見下表。
然后，按與實施例1相同的方式對其進行蓬松性和柔軟感的官能性評估。
所得結果示于下表。
實施例4將含有0.1wt％之作為潤滑劑的硬脂酸鎂特、性粘度為0.53的聚對苯乙甲酸乙二醇酯由噴絲帽中熔體紡絲至帶有熔體擠出機的紡絲管中，所述噴絲帽帶有20個孔徑0.5mm的開孔，并且如圖4所示，其斷面在由中心連結部沿3個方向伸出的突起部的各自頂邊處具有膨大部分。進行紡絲時的紡絲溫度為270-285℃，拉伸速度為100m/min。由此獲得的纖維在75℃的熱水中拉伸2倍，在85℃的熱水中拉伸2.5倍，然后用140℃的加熱輥進行熱處理。這樣得到的纖維之斷面包含一個中心連結部和由該中心連結部沿三個方向伸出的突起部，其中，三個突起部中至少有一個的最窄處到該突起部之頂邊的距離要小于由中心連結部之中心到該突起部之頂邊的長度的一半。纖維中單絲的細度為35d。纖維斷面的規格見下表。
然后，按與實施例1相同的方式對其進行蓬松性和柔軟感的官能性評估。
所得結果示于下表。
實施例5將聚丙烯(MI(熔體指數，根據JIS K7210)＝10g/10min)由噴絲帽中熔體紡絲至帶有熔體擠出機的紡絲管中，所述噴絲帽帶有20個孔徑0.5mm的開孔，并且具有如圖4所示的斷面。進行紡絲時的紡絲溫度為240-265℃，拉伸速度為100m/min。由此獲得的纖維進一步拉伸4倍。這樣得到的纖維之斷面包含一個中心連結部和由該中心連結部沿三個方向伸出的突起部，其中，三個突起部中至少有一個的最窄處到該突起部之頂邊的距離要小于由中心連結部之中心到該突起部之頂邊的長度的一半。纖維中單絲的細度為40d。纖維斷面的規格見下表。
然后，按與實施例1相同的方式對其進行蓬松性和柔軟感的官能性評估。
所得結果示于下表。
表 評估方法和評估標準蓬松性方法根據表觀標準 非常優異○優異△較差×差柔軟感方法根據官能性測試標準 非常優異○優異△較差×差由上表之結果可明顯看出，具有根據本發明所限定之斷面的纖維的使用可使人造毛發用纖維具有優異的蓬松性和柔軟感。
權利要求
1.人造毛發用變形斷面纖維，包含合成纖維，所述合成纖維的斷面包括一個中心連結部和由中心連結部沿三個方向伸出的突起部，其中，三個突起部中至少一個的最窄處到該突起部之頂邊的距離要小于R的1/2，R為中心連結部之中心到該突起部頂邊的長度，而且，W1/W2(W1是比最窄部分距離突起部之頂邊更近的最寬部分的寬度，W2是最窄部分的寬度)之比值為1.05-2.0，R/W1(R與W1的定義同上)之比值為1.10-5.0。
2.如權利要求1的人造毛發用變形斷面纖維，其中，至少三個突起部中的兩個在其距頂邊的距離短于R/2之處為最窄，其中R是中心連結部之中心到突起部之頂邊的長度，W1 max/W1 min(W1 max是指最窄部分與頂邊附近部分之間的部分之間的最寬部分的寬度W1中的最大值，W1 min是指最窄部分與頂邊附近部分之間的最寬部分的寬度W1中的最小值)在1.05-1.7的范圍之內，Rmax/Rmin(Rmax是指連結部之中心到各個突起部之頂邊的長度R中的最大值，Rmin是指連結部之中心到各個突起部之頂邊的長度R中的最小值)在1.05-1.5的范圍之內。
3.如權利要求1或2的人造毛發用變形斷面纖維，其中，合成纖維中的單絲的細度為25-75旦。
4.如權利要求1、2或3的人造毛發用變形斷面纖維，其中，合成纖維用于頭發的裝飾。
5.如權利要求4的人造毛發用斷面纖維，其中，頭發的裝飾是辮子或長發。
6.頭飾用纖維束，包括以下述方法得到的纖維束，將如權利要求1-5的纖維經受卷曲，使其在100mm的直線距離中具有5-15組作為重復單元之波峰和波谷的波浪形，而波峰的高度和波谷的深度之總長度為5-12mm。
全文摘要
人造毛發用變形斷面纖維，包含合成纖維，所述合成纖維的斷面包括一個中心連結部和由中心連結部沿三個方向伸出的突起部。
文檔編號H01M8/02GK1137578SQ9610493
公開日1996年12月11日 申請日期1996年4月29日 優先權日1995年4月28日
發明者垣田直彥, 長謙一郎, 中島宏幸, 西信行, 西浦浩一 申請人:鐘淵化學工業株式會社