绒毛用中空收缩性纤维及其制造方法以及绒毛制品 【技术领域】
本发明涉及中空收缩性纤维，其具有良好的收缩性，而且丰满感、轻量感和保温性优异，适合于制造绒毛制品。背景技术
一般而言，中空纤维具有各种特征，如有腰部，表观比重低且丰厚松软，而且具有良好的保温性以及吸水性。因此在绒毛制品中已经常试验使用中空纤维。普通的绒毛制品是由外层粗毛(guard hairs)和茸毛(down hairs)组成并且具有高低段差的绒毛。制造此等具有高低段差的绒毛所通常采用的方法是使用非收缩性纤维作为外层粗毛纤维，而收缩性纤维作为茸毛纤维，然后在绒毛的加工期间进行热处理，以使收缩性纤维收缩，并在包含非收缩性纤维的外层粗毛和包含收缩性纤维的茸毛之间产生高度差。纤度较大的纤维用作外层粗毛纤维，而且该部分的绒毛不需要是收缩性的，由此有许多使用中空纤维作为外层粗毛纤维的例子。但是，在绒毛制品中，外层粗毛的数量通常少于茸毛的数量，因此绒毛制品的总丰满感主要是由其中茸毛密集部分的丰满感决定的。所以，绒毛制品之所希望的丰满感和轻量感不能仅通过使用中空纤维作为外层粗毛来实现。由此需要足够细纤度并可收缩的中空纤维作为茸毛。但是，用作绒毛制品中的茸毛的纤维地纤度为10 dtex以下，通常为2-7 dtex，而且难以制造纤度细而且又满足茸毛纤维所需要的其他性质的中空纤维。例如，过去已有人提议使用许多具有单一中空结构的丙烯酸纤维，即、在纤维横截面中有单一的空孔。但是，如果试图制得具有此等单一中空结构的足够空隙率，则存在以下问题：由于作为纤维横截面外周部分的外皮部分(也称为鞘部分)厚度下降，纤维变弱，因此在受到外压时纤维的中空部分破碎而且不能恢复，使得不可能实现中空纤维的本来功能，即、丰满感和轻量感。为解决该问题，特开平7-90721号公报提出了一种方法，其中在纤维的横截面中均匀间隔地形成多个基本上独立的空孔部，由此得到高空隙率。但是，在该方法中，需要使用异形芯鞘复合喷嘴，导致工业生产性低下而且制造成本高的问题。另外，在特开昭58-149313号公报和特开昭62-78210号公报中公开了通过添加发泡剂来制造中空纤维的方法。但是，在这些方法中有以下问题：中空部的形成位置和形状都不均匀，发色性低，而且难以实现中空纤维的功能如丰满感和轻量感。
本发明的目的是解决上述问题，并提供绒毛用中空收缩性纤维，该纤维具有类似于天然皮毛的中空形状，即使其中空部在外压下破碎时仍能够容易地恢复，具有通常所不能实现的丰满感、轻量感和保温性，而且可在绒毛制品中用作茸毛。本发明还提供制造该中空收缩性纤维的方法以及使用该中空收缩性纤维制得的绒毛制品。发明公开
根据本发明的绒毛用中空收缩性纤维包括合成纤维，具有骨髓状或者网格状中空部，该中空部在纤维横截面的芯部具有多个空孔，所述纤维横截面的空隙率为10-50％，而且干热收缩率为15％以上。所述合成纤维优选为包含丙烯腈以及含卤素的乙烯基单体的共聚物的聚合物。
另外，根据本发明之制造绒毛用中空收缩性纤维的方法的特征在于，对丙烯腈以及含卤素的乙烯基单体的共聚物进行湿法纺丝，然后对所得的湿润状态下的纤维进行蒸汽处理及干燥处理，接着进行热处理以形成纤维的中空部。优选的是，通过蒸汽处理使纤维的溶剂含量降低至5重量％或更低，通过干燥处理使纤维的液体含量为5-50重量％，并在热处理后进行拉伸处理。另外，优选的是，热处理是在120-180℃的温度下进行，而且在所述拉伸处理期间，纤维在90-150℃的温度下拉长1.1-2.3倍。再者，在通过上述方法得到的纤维卷缩时，优选加热至低于纤维的玻璃转化温度1-10℃的温度进行卷缩。
如上所述的本发明之绒毛用中空收缩性纤维适合用作绒毛制品的茸毛。
以下将更为详细地说明本发明。本发明的中空收缩性纤维包含合成纤维。对于合成纤维没有特别的限制，其例子包括丙烯酸系纤维、聚酰胺系纤维、聚酯系纤维、聚烯烃系纤维、氯乙烯系纤维、1，1-二氯乙烯系纤维以及聚乙烯醇系纤维。但是，从适合用作人造皮毛或者绒毛玩具等的产品质量及绒毛产品的组织结构来看，丙烯酸系纤维是特别优选的。对于丙烯酸系纤维，优选的是包括30-80重量％丙烯腈和20-70重量％可与丙烯腈共聚的单体的纤维。所述可与丙烯腈共聚的单体的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸，氯乙烯、1，1-二氯乙烯，乙烯基酯如乙酸乙烯基酯，乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶及其烷基取代的衍生物，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酰胺、甲基丙烯酸酰胺及其单烷基或者二烷基取代的衍生物，苯乙烯磺酸、甲代烯丙基磺酸及其金属盐和胺盐。在这些单体中，为使纤维具有阻燃性，优选使用含卤素的乙烯基单体。氯乙烯或者1，1-二氯乙烯优选用作含卤素的乙烯基单体。
当提到在本发明的纤维横截面中具有中空部时，其是指有一个或更多个空孔。事实上，本发明纤维的中空部为骨髓状或者网格状中空部，在纤维横截面的芯部具有多个空孔。在其芯部包含骨髓状或者网格状中空部，而包含此等中空部的横截面类似于动物天然皮毛的横截面，所述动物例如是水貂或紫貂。此等纤维横截面意味着在芯部以骨髓或者网格状不规则地形成多个不同形状的空孔，所述芯部是纤维横截面(与纤维横截面周边的致密外皮部相对)的中心。例如，如图1和2所示，黑色部分是空孔。因此在本发明中，纤维横截面中中空部的定义并不包括单一中空(完全中空)或者中空部所包含的多个空孔相互间以均匀的间隔有规律地排列，例如以芯鞘复合纺丝等方法产生的。
另外，本发明中纤维横截面的空隙率是指纤维横截面的总面积(在如图3所示的纤维横截面示意图中，部分A的面积加上部分B的面积)中被骨髓状或者网格状中空部所占据的比例，所述中空部包含多个不规则形状的空孔(图3中部分B的面积，即、形成中空部的多个空孔的总面积)。在本发明的纤维中，空隙率优选为10-50％。如果空隙率低于10％，则中空纤维的固有性质，即、丰满感和轻量感较差。另一方面，如果空隙率超过50％，外皮部则较薄，而且纤维对抗外压的能力较弱，导致被破坏，并由此使丰满感及轻量感也较差。为使丙烯酸系纤维具有足够的轻量感，优选使空隙率在20-40％的范围内。
本发明的纤维是收缩性纤维，其干热收缩率至少为15％。在本发明中，干热收缩率是由纤维收缩前的长度以及纤维在100-150℃的温度下在对流炉型干燥器中进行热处理20分钟后的长度测定的收缩率。纤维的干热收缩率低于15％不是人们所希望的，这是因为在此情况下，如果在绒毛制品中使用该纤维作为茸毛，外层粗毛纤维和茸毛纤维之间收缩差所导致的段差效果就不能充分地得到。另外，虽然对纤维的干热收缩率的最大值没有限制，但该最大值约与普通收缩性纤维的相同，即、约为30％。本发明之中空收缩性纤维的干热收缩率通常在15-35％的范围内。
为制造本发明的中空收缩性纤维，如上所述的丙烯酸系共聚物溶解在有机溶剂中，如丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或者二甲基亚砜中，或者溶解在无机溶剂中，如氯化锌或硝酸、硫代氰酸盐，以制得纺丝原液，然后使用该纺丝原液进行湿法纺丝。只要不妨碍纺丝，还可在所述纺丝原液中添加添加剂，如无机或者有机颜料或提高防腐蚀作用、防止着色、耐光性的稳定剂。由湿法纺丝得到的湿纤维接下来进行蒸汽处理，以降低溶剂含量，该溶剂含量优选不超过5重量％，更优选不超过3重量％。通过该蒸汽处理从纤维中除去溶剂，处于湿润状态的纤维因此逐渐凝固，在纤维横截面的周边处形成相对较致密的外皮部，并在纤维横截面的中心处形成相对较稀疏的芯部。蒸汽处理优选使用饱和水蒸气进行。然后干燥纤维，以调节液体含量，其包括溶剂和水的含量，使它们在所定的范围之内，并使纤维更为致密化。即使进行该干燥处理，因为溶剂是通过蒸汽处理除去的，纤维的内部也不易变得完全致密，而是保持一种状态，其中在随后的处理期间易于形成中空部。然而，如果纤维由于急激的热处理而使纤维内部完全致密化，则不可能通过随后的热处理在纤维的内部形成中空部。因此，优选在温和的条件下进行干燥处理。具体而言，干燥处理的程度应使得在湿法纺丝后通过蒸汽处理从处于湿润状态下的纤维中除去水分，同时通过热熔融消除在相对较致密的外皮部中出现的微细空孔(micorvoids)。可使用已知的设备进行干燥处理，但温度和时间应设定为，通过干燥处理，纤维的液体(水及溶剂)含量优选为5-50重量％，更优选为10-30重量％。通过调节纤维的液体含量至上述范围，可形成致密的外皮部和稀疏的芯部。接下来，具有致密外皮部和稀疏芯部的纤维在高于上述干燥处理温度的温度下进行热处理，由此形成在纤维横截面中心的芯部包含多个空孔的骨髓状或者网格状中空部。具体而言，因为纤维的外皮部具有致密的结构，通过热处理在纤维的轴(长度)方向形成规则纤维结构，产生强的连续结构。另一方面，纤维横截面中心处的稀疏芯部仍保持稀疏的状态，而且认为由于热通过收缩应力等随机发生收缩，导致在芯部形成不同形状的不规则空孔，即、形成中空部。可使用热空气流等通过一般的干热处理、湿热处理，或者使用有机化合物如聚乙二醇或甘油在恒温浴中进行热处理。这些方法可单独使用或者两种以上方法组合使用。热处理优选在120-180℃的温度下进行。通过在此等条件下进行热处理，可形成中空部，而且得到空隙率为10-50％的纤维。例如，对于丙烯酸系纤维，在180℃以上的温度下进行热处理不是令人希望的，因为易于发生过度的收缩。另外，如果在低于120℃的温度下进行热处理，则导热有可能不足，并因此不能得到高的空隙率。为此原因，更优选的是在140-160℃的范围内进行热处理。在热处理期间，也可进行5-15％松弛。
为使纤维的干热收缩率至少为15％，必须进行拉伸处理。例如，对于丙烯酸系纤维，在90-150℃的拉伸温度下拉伸1.1-2.3倍，由此可得到至少15％的收缩率。如果拉伸温度低于90℃，则导热不足，而且难以拉伸至预定的倍数。另一方面，如果拉伸温度高于150℃，则可得到高的收缩率，但是当在绒毛处理等期间使纤维收缩时，必须加热至高的温度，而且因此高的拉伸温度不是人们所希望的。为此原因，拉伸温度更优选在105-135℃的范围内。
应注意的是，为提高绒毛制造时纤维收缩加工的容易性并改良绒毛制品的组织结构，可在纤维上涂敷硅油等，只要对本发明的目的没有妨碍。可在干燥处理之前或者之后进行所述硅油的涂敷。
另外，在使用如上所述得到的纤维通过毛条喂入式长毛绒编织法制造绒毛制品时，必须制造毛条，以使纤维卷缩。在此情况下，纤维优选通过加热来卷缩，其中温度为低于组成纤维的合成树脂的玻璃转化温度1-10℃。对此的原因是，如果是在等于或者高于玻璃转化温度的温度下进行卷缩，就会在卷缩期间发生纤维结构的热定形，而且纤维由此固定在中空部崩溃并且不能恢复的状态，而另一方面，如果卷缩期间的温度太低，虽然中空部能够在崩溃后恢复，但在一些纤维中在中空部形成期间发生破坏，而且不可能得到充分的体积感。另外，如果卷缩期间的温度比玻璃转化温度低20℃或更多的话，则卷缩形成较差，而且将不可能产生毛条。
由本发明的中空收缩性纤维得到绒毛制品的方法的一个例子是，将经过卷缩的中空收缩性纤维切成预定的长度，将此等切短的卷缩中空收缩性纤维与非收缩性纤维混合，所述非收缩性纤维已进行卷缩，其中收缩率不超过10％，而且纤维长度比中空收缩性纤维的长度长至少10mm，以制成毛条，然后使用长绒毛编织机进行编织，并用丙烯酸酯粘合剂涂敷所得绒毛的里面，在120-150℃范围的温度下进行干燥处理3-10分钟以使中空收缩性纤维收缩，接着进行高/中/低温度抛光和剪绒组合，以完成长绒毛。
在此等绒毛制品中，优选使用本发明的中空收缩性纤维作为如上所述的茸毛。另一方面，对于外层粗毛优选使用非收缩性纤维；可使用一般非收缩性纤维，但更优选使用已知的非收缩性中空纤维。另外，还可使用本发明的中空收缩性纤维制造整个绒毛制品，由此制得具有优异体积感的绒毛制品。附图简述
图1是在其芯部具有骨髓状或网格状中空部的收缩性纤维的横截面图，该图是如下得到的：使用图象处理软件，将纤维横截面的扫描电子显微图象转化为黑—白图象，并由此清晰地显示空孔及其他部分；
图2是在其芯部具有骨髓状或网格状中空部的另一个收缩性纤维的横截面图，该图是如下得到的：使用图象处理软件，将纤维横截面的扫描电子显微图象转化为黑—白图象，并由此清晰地显示空孔及其他部分；
图3是中空收缩性纤维的纤维横截面示意图；以及
图4是实施例1之中空收缩性纤维的横截面图，该图是如下得到的：使用图象处理软件，将纤维横截面的扫描电子显微图象转化为黑—白图象，并由此清晰地显示空孔及其他部分。实施本发明的最佳方式
以下将通过实施例更为详细地说明本发明，但应认识到，本发明并不仅限于这些实施例。在说明本发明之前，现在先描述测量及评估方法。空隙率的计算
使用扫描电子显微镜对用作样品的纤维束的横截面进行照相，其中放大倍数设定为纤维束中约100根纤维的横截面进入视野中。在100根左右经照相的纤维横截面中随机选取20个，而且对于各纤维横截面，使用以下等式由骨髓状或网格状中空部(图3中部分B)的面积(空孔的总面积)以及剩余部分(图3中部分A)的面积计算出空隙率，其中所述中空部包括多个位于纤维横截面中心之芯部中的空孔。20根纤维横截面的平均值作为该纤维的空隙率。
空隙率(％)＝[B的面积/(A+B)的面积]×100
测量面积的典型方法是使用面积仪或者以重量比为基础进行计算。但是，如果例如使用图象分析软件Image Hyper II(Inter Quest制造，可用在普通个人计算机上)转化为黑白图象，使得骨髓状或者网格状中空部中的空孔部分以及剩余部分可以清晰辨别，并由此测量它们的面积，得到更精确的值。在本发明的实施方案中，纤维横截面积是使用图象分析软件进行测量。丰满感的计算
使用以下等式计算丰满感，其中条件与上述计算空隙率时的相同。
丰满感＝(A+B)的面积/B的面积溶剂含量及水含量的计算
使5g待测量的纤维浸没在200g的纯水中，在95℃下煮沸，使纤维中的溶剂被溶出，然后使用回流冷凝器使挥发性组分回流。取出纤维，并在100-120℃下干燥3小时，然后测量纤维的重量。另外，使用(株)岛津制作所制造的气相色谱(GC-14B)测量其中溶出有溶剂的溶液中有机溶剂或者无机溶剂的浓度。由以下等式计算溶剂含量及水含量，其中FW是浸没前纤维的重量，FD是干燥后的纤维重量，而C是其中溶出有溶剂的溶液中溶剂的浓度。
溶剂含量(S；％)＝[C(200+FW-FD)/FD]×100
水含量(％)＝[(FW-FD)/FD]×100-S湿热收缩率
在纤维上施加8.83×10-3cN/1dtex的负荷，并测量纤维的长度(LW)。在恒压(1×105Pa)下进行蒸汽处理30分钟，由此使未负荷状态时的纤维收缩，然后放置冷却至室温，并再一次施加8.83×10-3cN/1dtex的负荷以及测量纤维长度(L′W)。使用以下等式由收缩前及收缩后的纤维长度LW和L′W计算收缩率。
收缩率(％)＝[(LW-L′W)/LW]×100干热收缩率
使用与上述湿热收缩率相同的方法测量收缩前及收缩后的纤维长度，仅在130℃的对流炉式干燥器中处理以进行收缩。使用以下等式由收缩前的纤维长度LD和收缩后的纤维长度L′D计算收缩率。
收缩率(％)＝[(LD-L′D)/LD]×100玻璃转化温度(Tg)的测量
使用Seiko电子株式会社制造的DSC-120差示热分析仪。样品纤维切成细粉，称量10mg粉末，然后固定在上述分析仪中，并在30-180℃的温度范围内进行测量，其中升温速率为每分钟2℃。具体而言，从DSC-120分析工作中选择“DTA Tg”，并在玻璃转化温度的基线两侧设定一个点(总共2个点)，由此自动计算玻璃转化温度。实施例1
将30重量％的丙烯酸系共聚物放入丙酮中，以制备纺丝原液，其中丙烯酸烯共聚物包含52.5重量份的丙烯腈、1.2重量份的苯乙烯磺酸钠和46.3重量份的1，1-二氯乙烯。使纺丝原液由喷丝头中通过，其中喷丝头具有15000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm，并进入第1凝固浴中进行湿式纺丝，该凝固浴保持在20℃，而且在水中包含30重量％的丙酮，经纺丝的纤维然后通入第2凝固浴中，该凝固浴保持在25℃，并在水中包含25重量％的丙酮，在此拉伸1.5倍。纤维接着由40℃的水洗浴中通过，然后由75℃的热水中通过，在此拉伸2.0倍。由此得到的纤维的丙酮含量为10重量％。接着使纤维进行蒸汽处理170秒，其中使用98℃的饱和水蒸气。蒸汽处理后，纤维的丙酮含量为1.8重量％。纤维接下来在50℃下进行低温干燥6分钟，以便将水含量降低至19重量％，而丙酮含量降低至1.2重量％。纤维然后在160℃下进行干热处理10秒，以在各纤维中形成中空结构。此后，使纤维经受热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在120℃下拉伸2.2倍。经过上述所有步骤后得到的纤维具有2.4dtex的纤度。另外，当观察纤维横截面时，其中用图象处理装置进行二进制处理，如图4所示，发现骨髓状或者网格状中空部在纤维横截面中心的芯部包括多个空孔(图4中的黑色部分)。实施例2
在实施例1中使用的纺丝原液中混入2.9重量％的炭黑，然后在与实施例1相同的条件下进行湿式纺丝，得到湿润纤维，其中喷丝头具有5000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm。使纤维进行蒸汽处理74秒，其中使用98℃的饱和水蒸气。蒸汽处理后，纤维的丙酮含量为0.9重量％。纤维接下来在50℃下进行低温干燥3分钟，以便将水含量降低至31.4重量％，而丙酮含量降低至0.4重量％。纤维然后在160℃下进行干热处理10秒，以在各纤维中形成中空结构。此后，使纤维经受热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在120℃下拉伸2.2倍。实施例3
将30重量％的丙烯酸系共聚物放入丙酮中，以制备纺丝原液，其中丙烯酸系共聚物包含52.5重量份的丙烯腈、1.2重量份的苯乙烯磺酸钠和46.3重量份的1，1-二氯乙烯。使纺丝原液由喷丝头中通过，其中喷丝头具有13334个圆孔，各孔的孔径为0.11mm，并进入第1凝固浴中进行湿式纺丝，该凝固浴保持在20℃，而且在水中包含30重量％的丙酮，经纺丝的纤维然后通入第2凝固浴中，该凝固浴保持在25℃，并在水中包含25重量％的丙酮，在此拉伸1.5倍。纤维接着由40℃的水洗浴中通过，然后由75℃的热水中通过，在此拉伸2.0倍。由此得到的纤维的丙酮含量为10重量％。接着使纤维进行蒸汽处理170秒，其中使用98℃的饱和水蒸气。蒸汽处理后，纤维的丙酮含量为1.6重量％。纤维接下来在50℃下进行低温干燥6分钟，以便将水含量降低至14重量％，而丙酮含量降低至1.1重量％。纤维然后在160℃下进行干热处理10秒，以在各纤维中形成中空结构。此后，使纤维经受热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在120℃下拉伸2.2倍。经过上述所有步骤后得到的纤维具有2.4dtex的纤度。实施例4
将29.5重量％的丙烯酸系共聚物放入丙酮中，以制备纺丝原液，其中丙烯酸系共聚物包含49.0重量份的丙烯腈、0.5重量份的苯乙烯磺酸钠和50.5重量份的氯乙烯。使纺丝原液由喷丝头中通过，其中喷丝头具有15000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm，并进入第1凝固浴中进行湿式纺丝，该凝固浴保持在20℃，而且在水中包含30重量％的丙酮，经纺丝的纤维然后通入第2凝固浴中，该凝固浴保持在25℃，并在水中包含25重量％的丙酮，在此拉伸1.5倍。纤维接着由40℃的水洗浴中通过，然后由75℃的热水中通过，在此拉伸2.0倍。由此得到的纤维的丙酮含量为9.3重量％。接着使纤维进行蒸汽处理170秒，其中使用98℃的饱和水蒸气。蒸汽处理后，纤维的丙酮含量为0.6重量％。纤维接下来在50℃下进行低温干燥6分钟，以便将水含量降低至17.3重量％，而丙酮含量为0.6重量％。纤维然后在150℃下进行干热处理15秒，以在各纤维中形成中空结构。此后，使纤维经受热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在110℃下拉伸2.0倍。实施例5
在实施例4中使用的纺丝原液中混入2.9重量％的炭黑，然后在与实施例1相同的条件下进行湿式纺丝，得到湿润纤维，其中喷丝头具有5000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm。使纤维进行蒸汽处理100秒，其中使用98℃的饱和水蒸气。蒸汽处理后，纤维的丙酮含量为1.3重量％。纤维接下来在50℃下进行低温干燥5分钟，以便将水含量降低至21.7重量％，而丙酮含量降低至0.6重量％。纤维然后在150℃下进行干热处理10秒，以在各纤维中形成中空结构。此后，使纤维经受热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在120℃下拉伸2.0倍。对比例1
使实施例1中使用的纺丝原液由喷丝头中通过，其中喷丝头具有15000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm，并进入第1凝固浴中进行湿式纺丝，该凝固浴保持在20℃，而且在水中包含30重量％的丙酮，经纺丝的纤维然后通入第2凝固浴中，该凝固浴保持在25℃，并在水中包含25重量％的丙酮，在此拉伸1.5倍。纤维接着由40℃的水洗浴中通过，然后由75℃的热水中通过，在此拉伸2.0倍。由此得到的纤维的丙酮含量为12重量％。纤维接下来在50℃下进行低温干燥6分钟，以便将水含量降低至32重量％，而丙酮含量降低至2.2重量％。纤维然后在160℃下进行干热处理10秒。此后，使纤维经受热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在120℃下拉伸2.2倍。上述处理的结果是，虽然通过在50℃下的低温干燥处理在各纤维中形成中空部，但由于处于湿润状态的纤维在干燥前没有经过蒸汽处理，纤维在干燥时变得致密，并因此不能得到令人满意的中空纤维。对比例2
使实施例1中使用的纺丝原液由喷丝头中通过，其中喷丝头具有15000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm，并进入第1凝固浴中进行湿式纺丝，该凝固浴保持在20℃，而且在水中包含30重量％的丙酮，经纺丝的纤维然后通入第2凝固浴中，该凝固浴保持在25℃，并在水中包含25重量％的丙酮，在此拉伸1.5倍。纤维接着由40℃的水洗浴中通过，然后由75℃的热水中通过，在此拉伸2.0倍。由此得到的纤维的丙酮含量为10重量％。纤维接下来使用98℃的饱和蒸汽进行蒸汽处理170秒。蒸汽处理后，纤维的丙酮含量为1.8重量％。接着纤维在50℃下进行低温干燥3分钟，以便将水含量降低至58重量％，而丙酮含量为2.2重量％。纤维然后在160℃下进行干热处理10秒。此后，使纤维经受热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在120℃下拉伸2.2倍。上述处理的结果是，因为纤维的液体含量在干燥后仍较高，纤维在热处理步骤期间破裂，并因此不能得到令人满意的中空纤维。对比例3
使实施例1中使用的纺丝原液由喷丝头中通过，其中喷丝头具有15000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm，并进入第1凝固浴中进行湿式纺丝，该凝固浴保持在20℃，而且在水中包含30重量％的丙酮，经纺丝的纤维然后通入第2凝固浴中，该凝固浴保持在25℃，并在水中包含25重量％的丙酮，在此拉伸1.5倍。纤维接着由40℃的水洗浴中通过，然后由75℃的热水中通过，在此拉伸2.0倍。由此得到的纤维的丙酮含量为10重量％。纤维接下来使用98℃的饱和蒸汽进行蒸汽处理170秒。蒸汽处理后，纤维的丙酮含量为1.8重量％。接着纤维在50℃下进行低温干燥6分钟，以便将水含量降低至20重量％，而丙酮含量降低至1.3重量％。纤维然后在100℃下进行干热处理10秒。此后，使纤维经受热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在120℃下拉伸2.2倍。上述处理的结果是，因为热处理期间的温度较低，仅为100℃，所以纤维中的溶剂没有蒸发，并因此不能得到令人满意的中空纤维。对比例4
将30重量％的丙烯酸共聚物放入丙酮中，以制备纺丝原液，其中丙烯酸共聚物包含52.5重量份的丙烯腈、1.2重量份的苯乙烯磺酸钠和46.3重量份的1，1-二氯乙烯。使用喷丝头对纺丝原液进行纺丝，其中喷丝头具有15000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm。然后使用与实施例1相同的制造方法，以得到中空纤维。纤维进行热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在140℃下拉伸2.2倍。接着在155℃下进行10％热松弛处理。对比例5
将30重量％的丙烯酸系共聚物放入丙酮中，以制备纺丝原液，其中丙烯酸系共聚物包含49.0重量份的丙烯腈、0.5重量份的苯乙烯磺酸钠和50.5重量份的氯乙烯。使用喷丝头对纺丝原液进行纺丝，其中喷丝头具有15000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm。然后使用与实施例1相同的制造方法，以得到中空纤维。纤维进行热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在130℃下拉伸2.2倍。接着在145℃下进行10％热松弛处理。
对以上实施例1-5以及对比例1-5中得到的纤维进行评估，其结果示于表1中。
表1 纤度 (dtex) 湿热收缩率 (％) 干热收缩率 130℃(％) 空隙率 (％) 实施例1 2.4 22.0 15.7 23 实施例2 2.2 20.0 15.0 17 实施例3 2.4 28.8 20.5 25 实施例4 3.1 32.0 28.0 30 实施例5 2.5 30.5 25.0 28 对比例1 2.4 21.7 15.4 10 对比例2 2.3 22.3 16.0 - 对比例3 2.4 21.9 15.6 0 对比例4 2.6 4.8 2.8 15 对比例5 2.5 7.5 3.8 14
由表1的结果可以看出，通过本发明的方法可得到空隙率为10-50％、干热收缩率至少为15％的中空收缩性纤维。实施例6
将实施例4的中空收缩性丙烯酸系纤维切成38mm的长度，然后以40∶60的比例与非收缩性纤维素系纤维(钟渊化学工业株式会社制造的RCL)混合，后者的纤度为17dtex，纤维长度为51mm，而且具有扁平横截面，以制备毛条。然后进行编织，预抛光和预剪绒，接着将绒毛长度整齐为最大17mm。绒毛的里面用丙烯酸酯粘合剂涂敷，然后在干燥期间使中空收缩性丙烯酸系纤维收缩。之后，组合进行155℃、120℃和90℃的抛光及剪绒，由此制造绒毛长度为23mm的长绒毛。实施例7
将实施例4的中空收缩性丙烯酸系纤维切成38mm的长度，然后以40∶60的比例与非收缩性丙烯酸系纤维混合，后者的纤度为17dtex，纤维长度为51mm，而且具有中空横截面，以制备毛条。然后进行编织，预抛光和预剪绒，接着将绒毛长度整齐为最大17mm。绒毛的里面用丙烯酸酯粘合剂涂敷，然后在干燥期间使中空收缩性丙烯酸系纤维收缩。之后，组合进行155℃、120℃和90℃的抛光及剪绒，由此制造绒毛长度为23mm的长绒毛。对比例6
以40∶60的比例使具有蚕茧型断面、纤度为4.4dtex而且纤维长度是38mm的收缩性丙烯酸系纤维(钟渊化学工业株式会社制造的AHP)与非收缩性丙烯酸系纤维(钟渊化学工业株式会社制造的RCL)混合，后者的纤度为17dtex，纤维长度为51mm，而且具有扁平横截面，以制备毛条。然后进行编织，预抛光和预剪绒，接着将绒毛长度整齐为最大17mm。绒毛的里面用丙烯酸酯粘合剂涂敷，然后在干燥期间使中空收缩性丙烯酸系纤维收缩。之后，组合进行155℃、120℃和90℃的抛光及剪绒，由此制造绒毛长度为23mm的长绒毛。
如下对上述实施例6-7及对比例6中制得的绒毛制品进行评估。结果见表2所示。绒毛评估
由五位专家(绒毛织物制造领域的技术人员)对所制得的长绒毛的体积感和轻量感进行评估，其中使用以下4种水平。
1-3点：不满意(×)
4-6点：略微满意(△)
7-9点：满意(○)
10点：非常满意(◎)
表2 外层粗毛 茸毛 体积感 轻量感实施例6 一般非收缩性纤维 中空收缩性纤维 ○ ○实施例7 中空非收缩性纤维 中空收缩性纤维 ◎ ◎对比例6 一般非收缩性纤维 一般收缩性纤维 △ ×
从表2的结果可以看出，当使用本发明的中空收缩性纤维作为茸毛时，得到具有优异体积感和优异轻量感的绒毛制品。如果还使用中空纤维作为外层粗毛，体积感和轻量感甚至更好。实施例8和9
将30重量％的丙烯酸系共聚物放入丙酮中，以制备纺丝原液，其中丙烯酸系共聚物包含52.5重量份的丙烯腈、1.2重量份的苯乙烯磺酸钠和46.3重量份的1，1-二氯乙烯。使纺丝原液由喷丝头中通过，其中喷丝头具有15000个圆孔，各孔的孔径为0.09mm，并进入第1凝固浴中进行湿式纺丝，该凝固浴保持在20℃，而且在水中包含30重量％的丙酮，经纺丝的纤维然后通入第2凝固浴中，该凝固浴保持在25℃，并在水中包含25重量％的丙酮，在此拉伸1.5倍。纤维接着由40℃的水洗浴中通过，然后由75℃的热水中通过，在此拉伸2.0倍。由此得到的纤维的丙酮含量为10重量％。接着使纤维进行蒸汽处理170秒，其中使用98℃的饱和水蒸气。蒸汽处理后，纤维的丙酮含量为1.8重量％。纤维接下来在50℃下进行低温干燥6分钟，以便将水含量降低至19重量％，而丙酮含量降低至1.2重量％。纤维然后在160℃下进行干热处理10秒，以在各纤维中形成中空结构。此后，使纤维经受热拉伸处理，其中使用100kg/h的蒸汽量，在120℃下拉伸2.2倍。使用填塞箱型卷缩装置使纤维卷缩，其中条件如下：加热温度为90℃(实施例8)或者98℃(实施例9)，进入卷缩装置的速度为20m/min，箱内加料辊的NIP压力为8×105Pa，而填塞压力为2×105Pa。纤维接着在130℃下进行热处理5分钟。测量卷缩后及热处理后的纤维丰满感。另外，使用如此制得的卷缩纤维制造长绒毛，并如上所述进行评估。结果如表3所示。对比例7和8
在与实施例8和9相同的条件下使按照与实施例8和9相同的条件制得的中空纤维卷缩，但加热温度分别是70℃(对比例7)或者80℃(对比例8)。纤维接着在130℃下进行热处理5分钟。测量卷缩后及热处理后的纤维丰满感。另外，使用如此制得的卷缩纤维制造长绒毛，并如上所述进行评估。结果如表3所示。
表3 卷缩温度 卷缩后的纤维 丰满感 热处理后的纤维 丰满感 绒毛评估 (注) 对比例7 70℃ 1.35 1.38 不可能制成毛条 对比例8 80℃ 1.15 1.28 × 实施例8 90℃ 1.13 1.30 ○ 实施例9 98℃ 1.03 1.32 ◎注：绒毛评估
◎：非常满意
○：满意
×：不令人满意
从表3的结果可以看出，在对比例7中，卷缩期间的加热温度为70℃，在卷缩后的丰满感良好，但因为卷缩较弱，不能制成毛条。另外，在对比例8中，卷缩期间的加热温度为80℃，热处理后的丰满感接近目标值1.30，但在一些纤维中发生中空结构破坏，而且由此不能得到充分的体积感。与此相反，在实施例8和9中，卷缩是通过将纤维加热至90℃或98℃而进行的，热处理时丰满感的回复性优异，并由此可制得非常类似天然皮毛的绒毛制品。工业实用性
本发明的中空收缩性纤维具有与天然皮毛类似的中空结构，而且在加热时表现出良好的收缩性，至少为15％，并由此可在绒毛制品中用作茸毛纤维，产生通常不能实现的丰满感、轻量感以及保温性。通过利用这些优异的特性，可制备优异的类似于天然皮毛的绒毛制品。