具有潜在三维卷曲性能的机器卷曲的合成纤维及其生产方法

摘要

一种机器卷曲的合成纤维，其细度0.5－200分特，纤维长度为3－20毫米，卷曲数为1－13/25毫米，且百分卷曲率为2－20％，其还具有潜在的三维卷曲性，使得具有不同热收缩性的两个部分均形成于假想接触面的两侧，该面将纤维沿纵轴分为两段，当纤维在60－200℃经受热处理时，纤维不相称地收缩，显示出卷曲数为15－80/25毫米和百分卷曲率为25－90％的三维卷曲；一种机器卷曲的合成纤维的生产方法，包括在形成纤维的过程中进行均匀冷却形成固体，或包括由两种热收缩性合成树脂形成偏心芯－壳型或并置型复合纤维。

说明书

本发明申请是申请日为2002年11月22日，申请号为02804299.9，名称为“具有潜在三维卷曲性能的机器卷曲的合成纤维及其生产方法”的发明申请的分案。

技术领域

本发明涉及具有潜在三维卷曲性能的机器卷曲的合成纤维及其生产方法。

具有潜在三维卷曲性的机器卷曲的合成纤维，通过热处理能形成蓬松性和均匀性优异的三维卷曲的合成纤维，可用于生产例如气流法(air-laid)无纺织物，并且包括热粘结的复合合成纤维。

背景技术

通过气流法生产的无纺织物的特征在于：该无纺织物在纵向的取向和在横向的取向之间没有差异，并且与通过常规的梳理方法生产的无纺织物相比是均匀的；另外该无纺织物的特征还在于：与造纸方法生产的无纺织物相比，该织物容易显示出高的蓬松性。因此，近年来通过气流法生产的无纺织物的数量明显地增加。通常，为了将高的蓬松性赋予用于气流法无纺织物的纤维，如日本未经审查的专利出版物(公开)JP-A-11-81116中所披露的，将在两个方向呈锯齿形图案或螺旋图案的明显卷曲赋予纤维。  然而，当为了改进的蓬松性而使纤维的卷曲数或卷曲率增加时，在气流法纤维开松步骤中，纤维的开松性能将变差，并且经常形成未开松的纤维束和/或不均匀的纤维网。结果，如下面提到的那些问题将经常出现：无纺织物的外观等级将变差；强度将降低；并且质量将变差。特别是，当对赋予明显螺旋形卷曲并且具有潜在卷曲性的纤维进行热处理同时织物处于长丝束或丝束状态时，具有明显卷曲的纤维将形成束，每束包含若干至几十根纤维。这些束缠绕在一起形成许多未开松的纤维束，它们将明显地降低如此获得的无纺织物的外观等级。正如上面所解释的，迫切希望开发出适于生产气流法无纺织物的纤维，所述织物蓬松性好并且具有优异的外观等级。

此外，为了通过气流法生产具有高蓬松性和优异压缩回复性的无纺织物，已经作出了种种尝试来使用具有不同性能的纤维。例如，日本未经审查的专利出版物(公开)JP-A-2000-328415披露了热粘合复合纤维的应用，所述纤维具有的长度为3-40毫米，相对大的纤度为33-89分特(30-80旦)，并且还具有用于气流法无纺织物的两维锯齿形卷曲或三维立体的明显卷曲。然而，当所述专利出版物中描述的复合纤维的蓬松性和压缩回复性通过增加明显的卷曲而提高时，在气流法纤维开松步骤中纤维将缠绕在一起，从而显示出差的纤维开松性能和差的分散性。结果，未开松纤维体将留在无纺织物中，且外观和触觉经常变差。然而，当卷曲的数目降低时，不能将足够的蓬松性和压缩回复性赋予无纺织物。

此外，当使用所述专利出版物中披露的聚烯烃基复合纤维如聚乙烯/聚丙烯或聚乙烯/聚(对苯二甲酸乙二酯)复合纤维时，将出现下列问题。当将纤维例如用于使用时加载有负荷的地毯和衬垫时，尽管纤维的蓬松性和压缩回复性是优异的，但由于纤维本身的低刚性，纤维将变形并丧失蓬松性。  因此，用于其中对织物加载的应用的无纺织物，除蓬松性以外，还必须具有抗压强度，即，推斥性能。

此外，已知的是，纤度为30分特或更多并且其壳和芯组分均由聚(对苯二甲酸乙二酯)基聚酯形成的复合纤维其本身具有高的刚性，并改善了气流法无纺织物的推斥性能。然而，具有上述大纤度的聚(对苯二甲酸乙二酯)基聚酯复合纤维，在壳组分中经常有许多互粘物，并且还有这样的问题即难于由其制造具有均匀和美丽外观的气流法无纺织物。

发明内容

本发明的目的在于提供：具有通过简单的热处理而显示出均匀和许多三维卷曲的潜在三维卷曲性的机器卷曲的合成纤维；所述纤维的生产方法；以及包含三维卷曲合成纤维的纤维产品，所述纤维通过使机器卷曲合成纤维显现潜在卷曲性而获得。

本发明的另一个目的在于提供：具有通过简单的热处理而显示出许多均匀三维卷曲的潜在三维卷曲性的机器卷曲的合成纤维，所述纤维适于通过气流法形成无纺织物，并且能够将高的蓬松性、压缩弹性和良好的外观赋予无纺织物；所述纤维的生产方法，以及包含三维卷曲合成纤维的纤维产品，所述三维卷曲合成纤维通过使机器卷曲的合成纤维显现潜在卷曲性而获得。

根据本发明，具有潜在卷曲性以提供三维卷曲的机器卷曲的合成纤维包含作为主要组分的至少一种热塑性合成树脂，具有的单根纤维纤度为0.5-200分特，纤维长度为3-20毫米，并且显示出1至13/25毫米的单根纤维卷曲数，和通过机械卷曲给予的卷曲率为2-20％，

每一机器卷曲纤维在沿纵轴将纤维分成两部分的假想接触面的两个相应面上均具有热收缩性不相称的两部分，由于所述的不相称的两部分的存在，因此在60-200℃的温度进行热处理时，纤维的两侧将发生不相称的收缩，由此使机器卷曲的合成纤维显示出15至80/25毫米的三维卷曲数和25-90％的卷曲率。

根据本发明的机器卷曲的合成纤维优选在60-180℃内具有热收缩应力峰值。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，机器卷曲的纤维各自可具有至少一个连续地沿纵向延伸的空心部分。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，机器卷曲的纤维各自可以包含作为主要组分的单一型热塑性合成树脂，并且在假想接触面的两个相应侧上均具有两个在取向度和/或结晶度方面是不相称的部分。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，热塑性合成树脂可以包含作为主要组分的单一型聚酯，所述聚酯包含对苯二甲酸亚烷基二醇酯单元作为主要重复单元。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，机器卷曲的纤维各自可以包含两个纤维部分，它们包含作为主要组分在热收缩性方面彼此不同的两个相应的热塑性合成树脂，并且所述的两个纤维部分可以相互粘合在一起以便沿纤维的纵轴形成偏心芯-壳结构，该结构与假想接触面是不对称的，因此形成了复合纤维。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，机器卷曲的纤维各自可以包含两个纤维部分，它们包含作为主要组分在热收缩性方面彼此不同的两个相应的热塑性合成树脂，并且两个纤维部分可以相互粘合在一起以便沿纤维的纵轴形成并置的复合结构，其中假想接触面形成粘合面，因此形成了复合纤维。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，用于形成偏心芯-壳复合纤维或并置复合纤维的两种合成树脂各自优选选自：具有作为主要重复单元的邻苯二甲酸亚烷基二醇酯单元并且显示出200℃或更高熔点的聚酯树脂。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，形成偏心芯-壳共轭构造的两种纤维部分优选由熔点彼此差20℃或更多的低熔点合成树脂和高熔点合成树脂组成；由低熔点合成树脂组成的纤维部分形成偏心芯-壳共轭构造的壳部分，而由高熔点合成树脂组成的纤维部分形成其芯部分。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，形成并置共轭结构的两种纤维部分优选由熔点彼此相差20℃或更多的低熔点合成树脂和高熔点合成树脂组成。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，偏心芯-壳复合纤维或并置复合纤维的低熔点合成树脂优选选自聚烯烃，而高熔点合成树脂优选选自包含邻苯二甲酸亚烷基二醇酯单元作为主要重复单元的聚酯。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，具有50-200℃熔点的间苯二酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)优选用作偏心芯-壳复合纤维或并置复合纤维的低熔点合成树脂，而具有比低熔点合成树脂的熔点高出20℃或更多的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)优选用作高熔点合成树脂。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，偏心芯-壳复合纤维或并置复合纤维的低熔点合成树脂选自熔点为80-200℃的热塑性弹性体。

在根据本发明的机器卷曲的合成纤维中，偏心芯-壳复合纤维或并置复合纤维的低熔点合成树脂优选选自通过使聚烯烃与接枝剂进行接枝聚合而获得的改性的聚烯烃树脂，所述接枝剂包含至少一种选自烯属不饱和羧酸及其酸酐的物质。

本发明的机器卷曲的合成纤维的生产方法(1)是根据本发明的机器卷曲的合成纤维的生产方法，所述合成纤维具有潜在的三维卷曲性，以便当在60-200℃的温度下经受显现卷曲的热处理时，显示出15-80/25毫米的卷曲数，和25-90％的卷曲率，

该方法包括：

用于生产未拉伸合成树脂长丝的熔融纺丝工段，包括：在牵引下的冷却和固化期间，通过将单一型热塑性合成树脂熔化，并将熔融体挤压通过喷丝头成为长丝状流，而制备长丝状合成树脂熔体流，在熔体流横向的方向将冷却空气吹向该长丝状合成树脂熔体流的一侧，从而使得沿纵轴和冷风吹气方向的横向每一长丝假想接触面的两侧在取向度和/或结晶度方面不相称；

用于生产纤度为0.5-200分特的拉伸合成树脂长丝的拉伸工段，包括：在低于显现卷曲的热处理温度的温度下对未拉伸合成树脂长丝进行拉伸；

机器卷曲工段，包括：对拉伸的合成树脂长丝进行机器卷曲，以赋予拉伸的合成树脂长丝1-13/25毫米的卷曲数和2-20％的卷曲率；和

切割工段，包括：将机器卷曲的合成树脂长丝切割成卷曲长度为3-20毫米的纤维段。

在根据本发明的生产方法(1)中，在熔融纺丝工段中的合成树脂熔融体可以挤压通过形成空心长丝的喷丝头，而成为空心长丝状。

在根据本发明的生产方法(1)中，提供至熔融纺丝工段的热塑性合成树脂优选包含作为主要组分的聚酯，所述聚酯包含对苯二甲酸亚烷基二醇酯单元作为主要重复单元。

根据本发明的生产方法(2)是根据本发明的机器卷曲的合成纤维的生产方法，所述合成纤维具有潜在的三维卷曲性，以便当在60-200℃经受显现卷曲的热处理时，显示出15-80/25毫米的卷曲数和25-90％的卷曲率，

该方法包括：

用于生产未拉伸合成树脂偏心芯-壳复合长丝的熔融纺丝工段，包括：分别使热收缩性彼此不同的两种热塑性合成树脂熔化；将这两种熔融体挤出通过用于形成偏心芯-壳复合纤维的喷丝头，而成为复合长丝状；和在牵引下使挤出的共轭长丝状合成树脂熔体流冷却和固化；

用于生产纤度为0.5-200分特的拉伸合成树脂长丝的拉伸工段，包括：在低于显现卷曲的热处理温度的温度下对未拉伸合成树脂复合长丝进行拉伸；

机器卷曲工段，包括：对拉伸的合成树脂长丝进行机器卷曲，以赋予拉伸的合成树脂长丝1-13/25毫米的卷曲数和2-20％的卷曲率；和

切割工段，包括：将机器卷曲的合成树脂复合长丝切割成卷曲长度为3-20毫米的纤维段。

根据本发明生产方法(3)是根据本发明的机器卷曲的合成纤维的生产方法，所述合成纤维具有潜在的三维卷曲性，以便当在60-200℃经受显现卷曲的热处理时，显示出15-80/25毫米的卷曲数和25-90％的卷曲率，

该方法包括：

用于生产未拉伸合成树脂并置复合长丝的熔融纺丝工段，包括：分别使热收缩性彼此不同的两种热塑性合成树脂熔化；将这两种熔融体挤出通过用于形成并置复合纤维的喷丝头，而成为复合长丝状；和在牵引下使挤出的复合长丝状合成树脂熔体流冷却和固化；

用于生产纤度为0.5-200分特的拉伸合成树脂复合长丝的拉伸工段，包括：在低于显现卷曲的热处理温度的温度下对未拉伸合成树脂复合长丝进行拉伸；

机器卷曲工段，包括：对拉伸的合成树脂长丝进行机器卷曲，以赋予拉伸的合成树脂长丝1-13/25毫米的卷曲数和2-20％的卷曲率；和

切割工段，包括：将机器卷曲的合成树脂复合长丝切割成卷曲长度为3-20毫米的纤维段。

在根据本发明的生产方法(2)或(3)中，两种合成树脂各自可以有作为主要重复单元的邻苯二甲酸亚烷基二醇酯，并且可以选自熔点为200℃或更高的聚酯树脂。

在根据本发明的生产方法(2)或(3)中，用于生产偏心芯-壳复合纤维的两种合成树脂优选分别由低熔点合成树脂和高熔点合成树脂组成，其彼此的熔点相差20℃或更多；偏心芯-壳复合纤维的壳部分优选由低熔点合成树脂形成，而其芯部分优选由高熔点合成树脂形成。

在根据本发明生产方法(2)或(3)中，用于生产并置复合纤维的两种合成树脂优选分别是熔点彼此相差20℃或更多的低熔点合成树脂和高熔点合成树脂。

在根据本发明的生产方法(2)或(3)中，低熔点合成树脂优选选自聚烯烃类，而高熔点合成树脂优选选自包含作为主要重复单元的邻苯二甲酸亚烷基二醇酯单元的聚酯。

在根据本发明的生产方法(2)或(3)中，具有50-200℃熔点的间苯二酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)优选用作所述的低熔点合成树脂，而具有比所述的低熔点合成树脂的熔点高出20℃或更多的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)优选用作所述的高熔点合成树脂。

在根据本发明的生产方法(2)或(3)中，低熔点合成树脂优选选自熔点为80-200℃的热塑性弹性体。

在根据本发明的生产方法(2)或(3)中，低熔点合成树脂优选选自通过使聚烯烃与接枝剂进行接枝聚合而获得的改性聚烯烃树脂，所述接枝剂包含至少一种选自烯属不饱和羧酸和所述酸的酸酐的物质。

在根据本发明的生产方法(2)或(3)中，热粘合复合纤维可以通过下列方法生产，其中在熔融纺丝阶段中，在265-280℃的温度下，作为形成芯部分的合成树脂，将聚(对苯二甲酸乙二酯)树脂熔融体输送至用于形成偏心芯-壳复合纤维的喷丝头；在180-230℃的温度下，作为形成壳部分的合成树脂，将熔点或软化点为50-220℃的间苯二酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)树脂熔融体输送至该喷丝头；然后利用调整至15-40℃的冷却风使如此挤出的复合长丝状熔体流均匀地冷却和固化。

在根据本发明的生产方法(2)或(3)中，热粘合复合纤维可以通过下列方法生产，其中，未拉伸偏心芯-壳复合长丝的芯部分由聚(对苯二甲酸乙二酯)树脂组成，而壳部分由熔点或软化点为50-220℃的间苯二酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)树脂组成，在未拉伸阶段中，施加至未拉伸复合长丝上的总拉伸比设置为45℃热水中未拉伸复合长丝最大拉伸比的0.70-0.95倍，首先将未拉伸复合长丝拉伸直至所述拉伸比达到70-80℃热水中的总拉伸比的0.60-0.90倍，然后，对长丝进行拉伸，直至在70-80℃的热水中的拉伸比达到所设计的总拉伸比为止。

根据本发明的蓬松的纤维产品包含：通过使本发明的机器卷曲的合成纤维显现潜在卷曲性而获得的三维卷曲的合成纤维。

根据本发明的气流法无纺织物包含：通过使根据本发明的机器卷曲的合成纤维显现潜在卷曲性而获得的三维卷曲的合成纤维。

附图概述

图1是显示本发明机器卷曲的空心合成纤维中并置结构一例子的横截面说明图。

图2是显示本发明机器卷曲的空心合成纤维中偏心芯-壳结构一例子的横截面说明图。

实施本发明的最佳方式

根据本发明，具有潜在卷曲性以显示出三维卷曲的机器卷曲的合成纤维包含作为主要组分的至少一种热塑性合成树脂，具有的单根纤维纤度为0.5-200分特，优选为1-100分特，纤维长度为3-20毫米，优选5-15毫米，并且显示出由机械卷曲所赋予的1-13/25毫米、优选2-10/25毫米的的单根纤维卷曲数，以及2-20％、优选5-15％的卷曲率，

每一机器卷曲纤维在沿纵轴将纤维分成两部分的假想接触面的两个相应面上均具有热收缩性不相称的两部分，由于所述的不相称的两部分的存在，因此在60-200℃的温度进行热处理时，纤维的两侧将发生不相称的收缩，由此使机器卷曲的合成纤维显示出15-80/25毫米、优选20-70/25毫米的卷曲数和25-90％、优选30-60％的卷曲率。

本发明的机器卷曲的纤维的卷曲差不多是两维形成的。上述的机械卷曲是利用机械卷曲装置如齿轮卷曲装置和填塞箱卷曲装置赋予的。此外，在纤维处于松弛状态下通过对机器卷曲纤维的热处理而显现潜在卷曲性；在一沿纵轴将纤维分成两部分的假想接触面(该接触面可以是平面或曲面)的两侧上，纤维各自进行不对称的收缩，由此显现出螺旋形的三维卷曲。

当根据本发明的机器卷曲纤维的单根纤维的纤度小于0.5分特时，通过热处理显现的螺旋形三维卷曲的螺旋形直径将变得太小，以致于包含如此得到的显现卷曲的纤维的纤维产品比无气流法无纺织物的蓬松性将变得不足。当单根纤维纤度超过200分特时，所述纤维的纵横比(纤维长度/单根纤维纤度比)将变得太小，以致使在机器卷曲的纤维产品中，纤维与纤维间的密度过大。因此，通过热处理而自发显现三维卷曲将受阻，并且其中显示出三维卷曲的如此获得的纤维产品(如气流法无纺织物)的蓬松性将变得不足。

当机器卷曲纤维的纤维长度小于3毫米时，如此获得的机器卷曲的纤维产品的机械强度将变得不足，并且在热处理之后三维卷曲的纤维产品的蓬松作用将变得不充分。此外，当纤维长度超过20毫米时，机器卷曲纤维间的缠绕将是显著的。因此，例如，在机器卷曲纤维的气流法纤维开松步骤中，所述纤维的纤维开松将变差，并且机器卷曲纤维在如此获得的气流法无纺织物中分布的均匀性将变得不足。

结合通过热处理显现的三维卷曲，在合成纤维中形成的机械卷曲对于由该纤维形成的纤维产品而言，通常将给出优选的蓬松结构。然而，本发明者获得了将在下面解释的发现。当在热处理前纤维的卷曲形状不是机械(二维)卷曲形状，而是三维卷曲形状，或者机械卷曲的数目超过13/25毫米，或者机械卷曲率超过20％时，纤维间的缠绕将过度，并使单根纤维的分离(纤维开松)变得困难。例如，纤维的气流法纤维开松在气流法纤维开松阶段将变得不足，并且将发生不能形成均匀纤维网的现象。因此，在本发明中，本发明者已成功地将良好的单根纤维分离性能如纤维开松(气流法开松)性能赋予潜在可三维卷曲的机器卷曲的合成纤维，并将高蓬松性施加至纤维产品中，在该纤维产品中，通过使机器卷曲的纤维所显现的卷曲形状在热处理前为近似两维(其中卷曲数为1-13/25毫米，卷曲率为2-20％)而显现三维卷曲。在本发明中，机械卷曲包括其尖以锐角形成弯曲的锯齿形卷曲和形成弯曲曲线的Ω型卷曲；并表示约在平面内形成的卷曲，即两维卷曲。

本发明的机器卷曲的合成纤维必须具有潜在卷曲性，其通过在60-200℃温度下的热处理显现螺旋形三维卷曲。然而，当纤维在低于60℃的温度下就开始显示其潜在卷曲性时，在纤维产品的生产阶段，例如在通过气流法的纤维网形成阶段中，通过微振磨损热而显现三维卷曲。因此，将出现这样的问题，即通过气流的纤维开松性能和/或纤维分散性将变差。此外，当三维卷曲显现的起始温度超过200℃时，潜在可卷曲的纤维将不能在平常的加工温度，例如在气流法阶段的热处理温度下充分地显现三维卷曲。因此，将不能赋予希望的纤维产品如气流法无纺织物以足够的蓬松性。

此外，当通过60-200℃的热处理而显现卷曲的纤维的卷曲数小于15/25毫米，或者卷曲率小于25％时，其中显现卷曲的纤维产品如无纺织物将不能显现足够的蓬松性。此外，当通过在60-200℃的温度的热处理而获得的显现卷曲的纤维的卷曲数超过80/25毫米或卷曲率超过90％时，其中显现卷曲的如此得到的纤维产品如无纺织物的单根纤维间的间隙小，并且纤维产品将变成其中致密地填塞单根纤维的纤维散装材料。因此，在其中显现卷曲的如此获得的纤维产品如无纺织物中，不能显现足够的蓬松性。

此外，当纤维在气流法热处理阶段等中进行热处理时，作为对本发明机器卷曲纤维热收缩性能详细观察和分析的结果，本发明者发现，当机器卷曲纤维显示热收缩应力峰值时的温度为60-180℃时，能够显现更强的热处理作用。在此使用的术语“热收缩应力”是：通过由5厘米长机器卷曲纤维的测试纱制备环式试验片，将带有彼此相对的两个测量和固定部分的纱线试验片的两个端部固定，并利用0.09cN/dtex的起始负载，以120秒/300℃的加热速率进行加热，利用常规收缩应力测量装置测量的收缩应力。将收缩应力变成最大值时的温度定义为热收缩应力峰值温度。当机器卷曲纤维显示小于60℃的热收缩应力峰值温度时，在由机器卷曲纤维生产纤维产品的步骤中，例如在生产气流法无纺织物工段中，在热处理之前，赋予纤维的磨损等等将使三维卷曲显现。因此，在该工段期间纤维的分散性有时将下降。此外，当纤维显示超过180℃的热收缩应力峰值温度时，在热处理阶段潜在卷曲的显现有时将变得不充分。此外，为了显现热处理作用，热收缩应力峰值温度优选为70-160℃。

具有三维卷曲性的机器卷曲的合成纤维包含作为主要组分的合成聚合物，并且所述纤维单独可以用于生产蓬松的纤维产品如气流法无纺织物。做为选择，机器卷曲的合成纤维还可以与具有不同于上述纤维的卷曲性和/或收缩物理性能的天然纤维如纸浆或棉生纤维如人造丝、半合成纤维如乙酸酯和/或合成聚合物纤维混合，并且用于生产蓬松的织物如气流法无纺织物。

此外，具有本发明的潜在三维卷曲性的机器卷曲纤维可以由单一合成树脂形成，或者它们可以是由两种合成树脂形成的复合纤维。此外，前者和后者纤维的每一种可以不具有粘合剂的性能，或者可以用作具有粘合性的热粘合纤维。  用于本发明机器卷曲纤维的合成聚合物的种类、结构和性能必须根据其应用和用途进行适当设计。

首先，当本发明的机器卷曲纤维由单一合成树脂形成时，优选将具有作为主要组分的对苯二甲酸亚烷基二醇酯的聚酯用作合成聚合物，以形成纤维。具有作为主要组分的对苯二甲酸亚烷基二醇酯的聚酯表示其中形成合成聚合物的80％摩尔或更多的单体是对苯二甲酸亚烷基二醇酯的聚酯，并且包括聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)如聚(对苯二甲酸乙二酯)，聚(对苯二甲酸丙二酯)和聚(对苯二甲酸丁二酯)。另外，聚酯还可以包含一种或两种或多种其它的二羧酸组分，羟基羧酸组分和二醇组分作为共聚单元。

在上述共聚合聚酯中，其它二羧酸组分的例子包括芳族二羧酸如二苯基二羧酸和萘二羧酸或所述芳族二羧酸的成酯衍生物，含金属磺基的芳族羧酸衍生物如5-钠代磺基间苯二甲酸二甲酯和5-钠代磺基间苯二甲酸二(2-羟乙基)酯，以及脂肪二羧酸如草酸，己二酸，癸二酸和十四烷双酸或所述脂肪二羧酸的成酯衍生物。此外，用于共聚合聚酯的羟基羧酸组分的例子包括：对羟基苯甲酸，对-β-羟乙氧基苯甲酸或上述羟基羧酸的成酯衍生物。

用于共聚合聚酯的二醇组分的例子包括：脂肪二醇类，如乙二醇，二甘醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，1，6-己二醇和新戊二醇，以及聚亚烷基二醇如1，4-二(β-羟乙氧基)苯，聚(乙二醇)，聚(丙二醇)和聚(丁二醇)。

合适的对苯二甲酸亚烷基二醇酯根据使用目的由上述聚酯和共聚合聚酯来选择，并且制备了具有满足本发明要求的单根纤维纤度、纤维长度、显现的机器卷曲性能和潜在卷曲性的纤维。可借助下列方法生产具有本发明的潜在三维卷曲性能的机器卷曲的合成纤维。

也就是说，本发明的潜在可三维卷曲机器卷曲纤维的生产方法(以下简称生产方法(1))的一个实施方案是根据本发明的机器卷曲的合成纤维的生产方法，所述纤维具有潜在三维卷曲性，当在60-200℃的温度经受显现卷曲的热处理时，显示出15-80/25毫米的卷曲数和25-90％的卷曲率。

该方法包括：

用于生产未拉伸合成树脂长丝的熔融纺丝工段，包括：在牵引下进行冷却和固化期间，通过将单一型热塑性合成树脂熔化，并将熔融体挤压通过喷丝头成为长丝状流，而制备长丝状合成树脂熔体流，在熔体流横向的方向将冷却空气吹向该长丝状合成树脂熔体流的一侧，从而使得沿纵轴和冷风吹气方向的横向每一长丝的一个假想接触面的两侧在取向度和/或结晶度上不相称；

用于生产纤度为0.5-200分特的拉伸合成树脂长丝的拉伸工段，包括：在低于显现卷曲的热处理温度的温度下对未拉伸合成树脂长丝进行拉伸；

机器卷曲工段，包括：对拉伸的合成树脂长丝进行机器卷曲，以赋予拉伸的合成树脂长丝以1-13/25毫米的卷曲数和2-20％的卷曲率；和

切割工段，包括：将机器卷曲的合成树脂长丝切割成卷曲长度为3-20毫米的纤维段。

在本发明的生产方法(1)中，例如，通过常规方法对成粒的合成树脂如粒状聚酯进行干燥，并利用装备有螺杆挤压机等的熔融纺丝装置进行熔纺。使挤出的长丝状合成树脂熔体流经受不对称的冷却，以形成未拉伸长丝，由此，在与其纵向横向的方向上将取向各向异性赋予得到的未拉伸长丝。在高于上述热处理温度的温度下，在不给累积热的情况下，使处于拉伸或松弛状态的未拉伸长丝集束。更具体地说，在喷丝头以下1-50毫米的位置，在与垂直于长丝状流前进方向的平面成+20至-20度角的方向上，将10-40℃温度的气体吹至长丝状合成树脂熔体流上，以便使长丝状熔体流冷却和固化。以500-3000m/min的速度卷取如此得到的未拉伸的长丝。对未拉伸长丝进行拉伸，并任选地施加整理油剂。然后，对长丝进行机器卷曲，并切割成纤维长度为3-20毫米的纤维段。

所施加整理油剂的种类和用量根据机器卷曲纤维的用途和希望的性能来选择和设计。

此外，上述拉伸优选是在10-80℃(直至上述热处理温度的温度)温度下的颈线拉伸(neck drawing)。当长丝在超过80℃的温度下进行拉伸时，或者在超过80℃的高温下进行热处理的同时长丝处于拉伸或松弛状态时，有时将损害取向各向异性，或者长丝有时不显现任何预定的三维卷曲。因此，必须加以注意以便不产生上述现象。此外，在拉伸之后的长丝可以进行短时间的热处理，以便调整由下列机器卷曲所确定的卷曲数和卷曲率。

此外，为了将三维卷曲性赋予纤维，在颈线拉伸中的拉伸比优选设置为未拉伸长丝最大冷拉伸比的0.9倍。在本发明中，未拉伸长丝的冷拉伸比表示用下列方式得到的值。在25℃和65％相对湿度的空气气氛中，以5厘米/秒的速率，对在纺丝之后的5分钟之内取的未拉伸长丝试样进行拉伸，其中卡盘与卡盘的距离设置为10厘米。当试样不再伸长时测量的卡盘与卡盘的距离(厘米)除以起始卡盘与卡盘的距离(10厘米)，得到上述值。

此外，为了赋予纤维取向度和/或结晶度足够的不对称，优选的是，冷却气流的速率为0.4米/秒，更优选的是0.8米/秒或更多。此外，机器卷曲纤维的横截面形状可以是实心或空心的。所述纤维可以具有形状改进的实心横截面形状或形状改进的空心横截面形状，如三角形或星形。为了将更高的三维卷曲性赋予纤维，优选的是，将纤维制成空心纤维。上述空心纤维和/或形状改进的空心纤维可以通过带有已知喷丝头的熔融纺丝获得。

本发明的机器卷曲的合成纤维可以是由两种在热收缩性方面彼此不同的纤维部分形成的复合纤维。两种纤维部分呈纤维形状沿复合纤维的纵轴延伸，并且结合在一起形成复合纤维。

在本发明的机器卷曲的复合合成纤维的一个例子中，机器卷曲纤维各自包含两个纤维部分，所述部分包含两种在热收缩性方面彼此不同的、作为主要组分的相应的热塑性合成树脂，并且两个纤维部分相互结合在一起从而沿纤维的纵轴并且相对于假想接触面不对称地形成偏心芯-壳结构，由此形成了复合纤维。

例如，在图1所示复合纤维的横截面图中，本发明的偏心芯-壳复合纤维1由芯材部分2和壳部分3组成，所述部分由两种在热收缩性方面彼此不同的相应的合成树脂形成。芯材部分2偏心地排列在壳部分3中，并且空心部分4形成于芯材部分2中。空心部分4的中心可以位于复合纤维1的横截面的中心6处，或者在中心6之外(偏心地)。图1所示的复合纤维在平行于复合纤维纵轴的假想接触面A-A的两侧上不相称地显示出热收缩性。假想接触面A-A包括在复合纤维1的中心6附近的、芯材部分2的圆周面的部分2a。在图1中，整个芯材部分2位于假想接触面AA的右边，而大部分壳部分3位于其左边。当芯材部分2的热收缩比大于壳部分3的热收缩比时，复合纤维的热处理将使纤维成螺旋形地卷曲，其中包含芯材部分2的纤维的右侧部分置于纤维内部。当壳部分3的热收缩比高于芯材部分2的热收缩比时，复合纤维的热处理将使纤维成螺旋形地卷曲，其中包含壳部分3厚部分的纤维的左侧部分将置于纤维内部。

在本发明的机器卷曲的复合合成纤维的另一个例子中，机器卷曲纤维各自包含两个纤维部分，所述部分包含两种在热收缩性方面彼此不同的、作为主要组分的相应的热塑性合成树脂，并且两个纤维部分相互结合在一起从而沿纤维的纵轴形成并置的复合结构，其中假想接触面形成结合面，由此形成了复合纤维。

图2示出了上述并置复合纤维一例子的横截面图。在图2中，并置的复合纤维11由在热收缩性方面彼此不同的两个纤维部分12、13组成，并且空心部分14可以任选地至少在部分12或13中形成。在图2中，在部分13中形成空心部分14。在空心部分14中的中心15可以与复合纤维11的中心一致，或者可以在该中心之外(偏心)。由于图2中所示的复合纤维在部分12和部分13之间的结合面的两侧上显示出不相称的热收缩性，因此，复合纤维的热处理将使纤维成螺旋形地卷曲，其中，具有较高收缩性的部分将置于纤维内部。

本发明的具有潜在三维卷曲性的机器卷曲的纤维可以由两种在热收缩性方面彼此不同的合成树脂生产。

利用两种合成树脂的上述生产方法的一实施方案(以下简称生产方法(2))是根据本发明的机器卷曲的合成纤维的生产方法，所述纤维具有潜在三维卷曲性，当在60-200℃的温度下经受显现卷曲的热处理时，显现15-80/25毫米的卷曲数和从25-90％的卷曲率，

该方法包括：

用于生产未拉伸合成树脂偏心芯-壳复合长丝的熔融纺丝工段，包括：分别使热收缩性彼此不同的两种热塑性合成树脂熔化；将这两种熔融体挤出通过用于形成偏心芯-壳复合纤维的喷丝头，而成为复合长丝状；和在牵引下使挤出的复合长丝状合成树脂熔体流冷却和固化；

用于生产纤度为0.5-200分特的拉伸合成树脂长丝的拉伸工段，包括：在低于显现卷曲的热处理温度的温度下对未拉伸合成树脂复合长丝进行拉伸；

机器卷曲工段，包括：对拉伸的合成树脂长丝进行机器卷曲，以赋予拉伸的合成树脂长丝12/25毫米的卷曲数和20％或更低的卷曲率；和

切割工段，包括：将机器卷曲的合成树脂复合长丝切割成卷曲长度为3-20毫米的纤维段。

此外，另一实施方案(以下简称生产方法(3))是根据本发明的机器卷曲的合成纤维的生产方法，所述纤维具有潜在三维卷曲性，当在60-200℃的温度下经受显现卷曲的热处理时，显现15-80/25毫米的卷曲数和25-90％的卷曲率，

该方法包括：

用于生产未拉伸合成树脂并置复合长丝的熔融纺丝工段，包括：分别使热收缩性彼此不同的两种热塑性合成树脂熔化；将这两种熔融体挤出通过用于形成并置型复合纤维的喷丝头，而成为复合长丝状；和在牵引下使挤出的复合长丝状合成树脂熔体流冷却和固化；

用于生产纤度为0.5-200分特的拉伸合成树脂复合长丝的拉伸工段，包括：在低于显现卷曲的热处理温度的温度下对未拉伸合成树脂复合长丝进行拉伸；

机器卷曲工段，包括：对拉伸的合成树脂长丝进行机器卷曲，以赋予拉伸的合成树脂长丝12/25毫米的卷曲数和20％或更低的卷曲率；和切割工段，包括：将机器卷曲的合成树脂复合长丝切割成卷曲长度为3-20毫米的纤维段。

本发明的上述生产方法(2)、(3)中，在适合于每一种树脂的条件下，分别对两种合成树脂(任选地包含颜料和其它添加剂的合成聚合物)进行干燥。分别利用两种复合纺丝装置熔融粒状的两种干燥的合成树脂，每一种装置装备有合成聚合物的熔化和混合装置如螺杆挤压机。以偏心的芯-壳方式或并置方式，利用形成偏心的芯-壳复合纤维或并置复合纤维的复合喷丝头，对如此得到的两种熔融体进行复合并挤出。例如，以150-3000m/min的速率接纳如此挤出的复合长丝状熔体流，同时利用冷却风进行气冷，以便使纤维经受必要的拉伸和机器卷曲。使用于将希望的性能赋予纤维的整理油剂任选地施加至纤维上。然后，将纤维切割成具有预定纤维长度的纤维段。此外，在吹风和施用整理油剂之间进行的拉伸也可以是在10-80℃温度下的颈线拉伸。此外，机器卷曲可以利用齿轮卷曲机或填塞箱卷曲机进行。在拉伸和卷曲工段中，不能给予纤维对三维卷曲性产生副作用的累积热。特别是，当纤维在超过80℃的温度下进行拉伸时，或者在处于拉伸或松弛状态的同时在高于80℃的温度进行热处理时，取向度的不对称将降低，并且有时将不显现希望的三维卷曲。然而，为了调整机械卷曲数和卷曲率，纤维可以进行短时间的热处理，只要副作用不影响三维卷曲性。

在本发明的生产方法(2)和(3)中，除作为主要部分包含对苯二甲酸亚烷基二醇酯的聚酯之外，形成两个纤维部分(其形成复合纤维)的合成树脂的优选的例子包括：聚丙烯，高密度聚乙烯，中密度聚乙烯，低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，由丙烯和α-烯烃(包括乙烯)制得的结晶聚丙烯基共聚物，包括烯烃和至少两种物质的共聚物的聚烯烃，其中所述物质选自烯属不饱和羧酸、烯属不饱和羧酸酐、酯和金属盐(皂化产物)，聚酰胺，氟树脂和这些合成聚合物的混合物。这些物质中，根据用途优选选择两种合成聚合物合适的组合。

上述两种合成树脂的聚合物中，优选的是，将包含熔点为200℃或更高的对苯二甲酸亚烷基二醇酯的聚酯的组合物用作用于主纤维的聚合物。当如上所述使用聚合物时，在混合物中使用由此获得的主纤维和粘合纤维能够在不熔融的情况下使主纤维的性能得以保持。一个典型例子是包含作为主要组分的对苯二甲酸亚烷基二醇酯的两种聚酯的组合物，并且每一种聚酯都显示出与另一种聚酯不同的特性粘度，在35℃，于邻氯酚中测量的粘度差值为0.1dl/g或更大，例如，(聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯))/与20％摩尔或更少间苯二甲酸和/或5-钠代磺基间苯二甲酸共聚的(聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)的组合物。

此外，当将本发明的机器卷曲的复合合成纤维用作具有粘合性的热粘合纤维时，优选使用熔点差为20℃或更高、优选为30-200℃的低熔点合成聚合物和高熔点合成聚合物的组合物。当两个聚合物之间的熔点差为20℃或更大时，包含作为主要组分的高熔点合成聚合物的纤维部分在热粘合处理期间将保持纤维成型组分而不熔融，并且将保持无纺织物的松厚性。此外，为了使本发明的纤维具有粘合剂的性能，含有作为主要组分的低熔点合成聚合物的纤维部分在沿复合纤维表面的至少一部分的纤维的纵向上必须连续形成。包含相应的两种合成聚合物的两个纤维部分的结合质量比优选如下：包含低熔点合成聚合物的部分/包含高熔点合成聚合物的部分之比为80/20至20/80。对于偏心的芯-壳复合纤维，当芯材部分含量按照偏心的芯-壳复合纤维质量计超过80％质量时，由于壳部分变小，因此，作为热熔融纤维的粘合剂作用将变得不重要。此外，当芯材部分含量以质量计小于20％质量时，将潜在三维卷曲性调整至适当水平变得困难。芯材部分含量以质量计更优选的范围如下：芯/壳比为70/30至30/70。

此外，当分别将聚烯烃和聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)用作复合纤维中的低熔点合成聚合物和高熔点合成聚合物时，能够保证赋予必需的机械卷曲(卷曲数和卷曲率)，并且通过热处理将能够显现更优异的三维卷曲。

此外，对于其中将熔点或软化点为50-200℃的间苯二酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)用作低熔点合成聚合物，并且将聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)用作高熔点合成聚合物的复合纤维，能够更确定地将必需的机械卷曲(卷曲数和卷曲率)赋予纤维，并且纤维的热处理能显现更优异的三维卷曲。当对纤维进行热处理时，用作低熔点合成聚合物的间苯二酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)可能是结晶或非晶的。然而，熔点或软化点优选为50-200℃。在例如气流法纤维网的成形期间，当熔点或软化点低于50℃时，微振磨损热将使热粘合复合纤维显示出三维卷曲，或者由于微振磨损热而使粘合纤维粘结在一起。此外，当熔点或软化点超过200℃时，如此获得的低熔点纤维部分作为粘合剂将显示出过高的熔点，并且热处理几乎不会使复合纤维显示出三维卷曲。

上述间苯二酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)的典型例子包括：通过与20-60％摩尔作为酸组分的间苯二酸共聚而制备的聚(对苯二甲酸乙二酯)共聚物，通过与5-60％摩尔作为酸组分的间苯二酸共聚而制备的聚(对苯二甲酸丙二酯)共聚物，通过与3-55％摩尔作为酸组分的间苯二酸共聚而制备的聚(对苯二甲酸丁二酯)共聚物，和通过与1-20％摩尔作为酸组分的间苯二酸共聚而制备的聚(对苯二甲酸己二酯)共聚物。通常，当考虑纤维产品如无纺织物的挺度和推斥性能时，优选使用间苯二酸共聚合的聚(对苯二甲酸乙二酯)。

此外，只要熔点和软化点在上述范围内，对苯二甲酸亚烷基二醇酯另外还可以与另外的酸组分和/或另外的二醇组分进行共聚合，所述酸组分包含下列物质的至少一种，如：2，6-萘二甲酸，5-钠代磺基间苯二酸，己二酸，癸二酸，壬二酸，十二烷酸和1，4-环己烷二羧酸，所述二醇组分包含下列物质的至少一种，如：乙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，1，5-戊二醇，1，6-己二醇，二甘醇，1，4-环己二醇和1，4-环己二甲醇。

此外，包含作为热粘合纤维部分的成分、熔点为80-200℃的热塑性弹性体的、本发明的热粘合复合纤维能够容易地经受各种处理工段如气流法处理工段，并且能够形成纤维产品如具有更优异均匀性和外观的织物。

聚氨酯基弹性体、聚酯基弹性体等等能用作所述的热塑性弹性体。聚氨酯基弹性体的例子包括：通过(1)分子量为约500-6000的低熔点多元醇如二羟基聚醚，二羟基聚酯，二羟基聚碳酸酯或二羟基聚酯酰胺，(2)分子量为500或更小的有机二异氰酸酯，如p，p′-二苯基甲烷二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，氢化二苯基甲烷二异氰酸酯，苯二亚甲基二异氰酸酯，2，6-二异氰酸酯己酸甲酯或二异氰酸己二酯，和(3)分子量为500或更小的增链剂，如二醇类，氨基醇或三醇的反应而获得的聚合物。

在这些聚合物中同，将聚(丁二醇)，聚-ε-己内酯或聚(己二酸丁二酯)用作多元醇而制备的聚氨酯是特别优选的。在这种情况下，优选将p，p′-二苯基甲烷二异氰酸酯用作有机二异氰酸酯。优选将p，p′-二羟基乙氧基苯和/或1，4-丁二醇用作增链剂。

另一方面，聚酯基弹性体的例子包括：通过使作为硬链段的热塑性聚酯和作为柔性链段的聚(环氧烷)二醇进行共聚而制备的聚醚酯嵌段共聚物。更具体地说，使用由下列三种组分构成的三-组分共聚物，所述三种组分如下：(1)至少一种二羧酸，选自芳族二羧酸，如对苯二甲酸，间苯二甲酸，邻苯二甲酸，萘-2，6-二甲酸，萘-2，7-二甲酸，联苯-4，4′-二羧酸，二苯氧基乙烷二羧酸和3-磺基间苯二甲酸钠，脂环族二羧酸，如1，4-环己烷二羧酸，脂族二羧酸，如琥珀酸，草酸，己二酸，癸二酸，十四烷双酸和二聚酸，以及这些二羧酸的成酯衍生物；(2)至少一种二醇组分，选自脂族二醇，如1，4-丁二醇，乙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，1，5-戊二醇，1，6-己二醇，新戊二醇和1，10-癸二醇，以及脂环族二醇，如1，1-环己烷二甲醇，1，4-环己烷二甲醇和三环癸二甲醇，以及这些二醇的成酯衍生物；和(3)至少一种选自如下的物质：平均分子量为约400-5000的聚(环氧烷)二醇，如聚(乙二醇)，聚(1，2-和1，3-环氧丙烷)二醇，聚(四氢呋喃)二醇，环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，以及环氧乙烷和四氢呋喃的共聚物。

此外，包含作为热粘合组分的改性聚烯烃的本发明的复合纤维显示出良好的加工性能，例如气流法加工性能，所述改性聚烯烃通过具有高表面摩擦力的合成聚合物如聚烯烃与不饱和化合物的接枝聚合而形成，所述不饱和化合物包括至少一种选自熔点为80-200℃的不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的物质。因此，能够生产出具有优异均匀性和外观的纤维产品，如织物。

改性聚烯烃的例子包括的单体包括至少一种选自烯属不饱和羧酸及其酸酐的物质，具体地说是包括作为基本改性主要组分的不饱和羧酸或其酸酐的单体，它们选自马来酸酐，马来酸，丙烯酸，甲基丙烯酸等等，以及除上述物质以外的另外的乙烯基单体；在所述的改性聚烯烃中，聚烯烃与烯属不饱和化合物(以下简称乙烯基单体)接枝聚合，所述不饱和化合物包括至少一种选自熔点为80-200℃的烯属不饱和羧酸和烯属不饱和羧酸酐的物质。

此外，另外的乙烯基单体的例子是在可自由基聚合性方面优异的通用单体，包括苯乙烯类如苯乙烯和α-甲基苯乙烯经，甲基丙烯酸酯类如甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸-2-羟乙酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，以及类似的丙烯酸酯。

在改性聚烯烃中乙烯基单体的接合聚合量优选为每千克用作主链聚合物的聚烯烃0.05-2摩尔。在接枝聚合量中，作为改性主组分的不饱和羧酸或不饱和羧酸酐的总接枝分子的量优选为0.03-2mol/kg。

可通过常规的步骤使主链聚合物与上述乙烯基单体进行接枝聚合。例如，利用自由基引发剂，使聚烯烃与不饱和羧酸或不饱和羧酸酐以及任选的另外的乙烯基单体混合，以便能够引入由无规共聚物组成的侧链。做为选择，聚烯烃还可以顺序地与至少两种乙烯基单体进行接枝聚合，以便引入由嵌段共聚物组成的侧链。

改性聚烯烃的主链聚合物的例子包括聚乙烯，聚丙烯和聚丁烯-1。聚乙烯的例子包括高密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯。主链聚合物是均聚物或与密度为0.90-0.97克/厘米³的另一α-烯烃的共聚物，并且熔点为约100-135℃。聚丙烯是熔点为130-170℃的结晶聚合物，并且包括均聚物或与其他烯烃的共聚物。聚丁烯-1是熔点为110-130℃的结晶聚合物，并且包括均聚物或与其他烯烃的共聚物。

这些聚合物中，考虑到熔点范围和接枝反应的容易性，优选使用聚乙烯。单一种类的改性聚烯烃或至少两种上述改性聚烯烃的混合物可以用作改性聚烯烃。做为选择，可以将至少一种改性聚烯烃和至少一种主链聚合物的混合物用作改性聚烯烃。

在本发明生产方法(2)的一实施方案中，将作为形成芯的合成树脂的熔融聚(对苯二甲酸乙二酯)树脂供至喷丝头，以便在熔融纺丝工段中在265-280℃的温度下形成偏心芯壳复合纤维，并且在180-230℃的温度下将熔点或软化点为50-220℃的熔融间苯二甲酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)树脂供至喷丝头；如此挤出的复合长丝状熔体流用调整至15-40℃的冷却风均匀冷却至固化。

在本发明生产方法(2)的另一实施方案中，如下进行该方法：由聚(对苯二甲酸乙二酯)树脂组成未拉伸偏心芯-壳复合长丝的芯部分；由熔点或软化点为50-220℃的间苯二甲酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)树脂组成壳部分；在未拉伸工段中施加至未拉伸复合长丝的总拉伸比设置为45℃热水中未拉伸复合长丝最大拉伸比的0.70-0.95倍；首先对未拉伸复合长丝进行拉伸，直至拉伸比达到为70-80℃热水中总拉伸比的0.60-0.90倍；然后在60-80℃的热水中对长丝进行拉伸，直至拉伸比达到设计的总拉伸比。

通过本发明生产方法(2)的上述实施方案获得的机器卷曲的复合纤维可以用作热粘合聚酯复合纤维。在将复合纤维拉伸至拉伸比达到总拉伸比的0.60-0.90倍之后，在60-80℃的热水中对该复合长丝进行拉伸，直至拉伸比达到总拉伸比，以便得到本发明的聚酯热粘合复合纤维。

上述热粘合聚酯复合纤维是芯-壳复合纤维，其中，芯组分由聚(对苯二甲酸乙二酯)(以下简称PET)组成，而壳组分由熔点或软化点为50-220℃的间苯二甲酸共聚合的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)(以下简称I-PET)组成。当芯-壳复合纤维的芯组分由聚烯烃如聚丙烯或脂族聚酰胺组成，或者由具有比PET更长链二醇组分的聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯)如聚(对苯二甲酸丙二酯)和聚(对苯二甲酸丁二酯)组成时，不能将适当的蓬松性和推斥性能赋予由气流法形成的无纺织物。此外，由聚(萘酸亚烷基二醇酯)如聚2，6-萘二甲酸乙二酯制备的复合纤维显示出高的刚性。尽管由此获得的织物如无纺织物具有良好推斥性能，但所述织物具有高的熔融粘度，并且在熔融纺丝过程中产生的互粘纤维束将降低织物成形的等级。

在此PET所指的聚酯包含作为主要重复单元的对苯二甲酸乙二酯重复单元，其量为85％摩尔或更多，优选为95％摩尔或更多。此外，只要本发明的作用不受损失，除了对苯二甲酸组分和乙二醇组分以外，PET还可以包含少量共聚合组分。鉴于熔纺性，特性粘度为0.50-0.70的PET是优选的。此外，只要本发明的作用不受损失，PET可以包含已知的添加剂如颜料，去光剂，抗菌剂，除臭剂，荧光增白剂和紫外线吸收剂。

尽管为壳组分的热粘合组分的I-PET可以是结晶或非晶的，但优选的是，I-PET的熔点或软化点为50-200℃，优选60-200℃。当I-PET的熔点或软化点低于50℃时，在纺丝期间由于纤维的粘结所产生的互粘纤维束有时不能减少。当I-PET的熔点高于220℃时，纤维有时不能用作例如用于气流法无纺织物的热粘合纤维，这是因为所述纤维没有热粘合作用。

上述I-PET的典型例子如上所述。

此外，热粘合聚酯复合纤维在80℃时的干热收缩比(以下简称80℃时的干热收缩比)优选为5-15％，更优选6-10％。此外，在切割成给定纤维长度的纤维段之前，在纤维处于纤维束状态下时对80℃时的干热收缩比进行测量，并由下面公式进行计算：

80℃时的干热收缩比(％)＝[(L₀-L₁)/L₀]×100

式中，L₀和L₁分别表示在热处理之前纤维束参考线之间的间隔和在无载下在热风干燥装置中在80℃热处理20分钟之后的间隔。此外，在施加0.040cN/dtex的初始负载时，测量L₀和L₁。

当在80℃时的干热收缩比低于5％时，在热处理之后的卷曲表现将不足，并且有时无纺织物的蓬松性也将变得不够。当在80℃时的干热收缩比超过15％时，在热处理之后的卷曲数将过量，并且纤维长度将变短。因此，将不能充分显示出纤维的粘结作用，并且无纺织物的韧性有时也将变得不够。

此外，本发明热粘合聚酯复合纤维的热收缩应力峰值温度优选为65-85℃，更优选70-80℃。当热收缩应力峰值温度小于65℃时，在存储期间的高气温或在气流法阶段的微振磨损热有时将使纤维的潜在卷曲显现。因此，纤维的分散性将变差，并且纤维网成形的均匀性有时将受损。此外，当热收缩峰值温度超过85℃时，在热处理期间潜在卷曲的显现将变差，并且有时将不能够获得无纺织物足够的蓬松性和满意的推斥性能。

此外，优选的是，上述实施方案的热粘合聚酯复合纤维包含其量不超过0.03％重量的互粘纤维束。互粘纤维束在此指的是至少两个熔融互粘物状态的复合纤维长丝。包含在复合纤维中互粘纤维束的重量百分比被称为互粘纤维束的含量。当互粘纤维束的含量超过0.03％时，在如此获得的无纺织物的成形中将出现许多互粘纤维物质。因此，无纺织物的等级将变差，并且无纺织物有时不能作为产品使用。

在上述实施方案中的热粘合聚酯复合纤维能够通过下列方法来生产。即，分别对粒状PET和粒状I-PET进行干燥，并利用装备有两个螺杆挤压机的复合纺丝装置分别进行熔融。将熔融PET和I-PET引入纺丝块中，并以偏心的芯-壳结构进行复合并挤压通过其中组装有偏心的芯-壳型复合喷丝头的喷丝组件。

在此，优选的是，将熔融PET和I-PET引入喷丝组件，同时分别将熔融PET和I-PET保持在265-280℃和180-230℃的温度。当熔融PET的温度超过280℃或熔融I-PET的温度超过230℃时，挤出的熔融聚合物的长丝状流有时会冷却不充分。因此，有时会产生许多互粘纤维束。当熔融PET的温度低于265℃时，聚合物流的熔融粘度将急剧增加，并且有时纺丝将变得困难。此外，当熔融I-PET的温度低于180℃时，熔融聚合物的温度在喷丝头的挤出面将变得太低，以致使纺丝有时将变得困难。

挤出的长丝状聚合物优选用保持在15-40℃的冷却空气进行冷却和固化。当冷却空气的温度小于15℃时，喷丝头表面温度有时将变得不够。当冷却空气的温度为40℃或更高时，由于不足的冷却，有时纤维将发生粘结。当未被充分固化的长丝用液体如水进行冷却时，由于液体的表面张力所致，有时长丝将发生内聚，并且将促进长丝的粘结。因此优选使用空气冷却。

当对长丝进行冷却和固化时，向其施加整理油剂乳液。然后，以150-3000米/分钟的速度卷取长丝，以给出未拉伸的复合纤维。优选的是，将包含作为主要组分的聚(乙二醇)和聚(对苯二甲酸间苯二酸乙二酯)链段的聚醚聚酯共聚物的含水乳液用作整理油剂乳液。

如此得到的未拉伸复合纤维接着在装备有热水拉伸槽的拉伸装置的热水浴中进行拉伸。

在该实施方案中，根据总拉伸比(以下简称TDR)，拉伸比优选为未拉伸纱线在45℃热水中的最大拉伸比(以下简称HDR)的0.7-0.95倍。在此HDR是通过下列方法获得的值。将直接在纺丝之后5分钟之内抽样的未拉伸长丝保持在卡盘-卡盘距离设置在10厘米、在45℃热水中的卡盘之间，并以5厘米/秒的速度进行拉伸，以致使试样长丝不滑动。当试样不再伸长时获得的卡盘与卡盘的距离(厘米)除以起始卡盘与卡盘的距离(10厘米)，得到HDR值。

当TDR小于0.7倍HDR时，复合纤维显示出低的收缩应力，并且不能够赋予其足够的潜在卷曲性。因此，在热处理之后卷曲的显现有时将变得不足。此外，当TDR超过0.95倍HDR时，复合纤维在80℃时的干热收缩比将小于5％。因此，由复合纤维热处理所引起三维卷曲的热量产生将变得不足，并且希望的纤维产品如无纺织物的蓬松性有时将变得不够。

优选的是，通过下列方法进行热粘合聚酯复合纤维的拉伸工段。第一阶段拉伸在70-80℃的热水中进行，直至拉伸比达到0.6-0.90倍TDR为止，然后，在60-80℃的热水中进行第二阶段拉伸，直至拉伸比达到TDR为止。

当拉伸浴的热水温度小于70℃时，未拉伸长丝的单丝断裂将在拉伸浴中发生，从而有时将产生许多互粘丝束。此外，当拉伸浴的热水温度超过80℃时，复合纤维的热应力峰值温度将超过85℃，并且潜在卷曲的显现有时将变得不足。当第一阶段拉伸比小于0.6倍TDR时，复合纤维的收缩应力将变低，并且有时潜在卷曲的显现将变得不足。当第一阶段拉伸比超过0.90倍TDR时，复合纤维在80℃时的干热收缩比将小于5％，并且有时将不能够获得足够的三维卷曲性。

第二阶段拉伸优选在60-80℃的热水中进行，直至拉伸比达到设计的TDR为止。当热水温度小于60℃时，如此获得复合纤维在80℃的干热收缩比将超过15％，并且复合纤维的粘结强度由于在热处理之后所显示出的卷曲数过量而变得不足。另一方面，当热水温度超过80℃时，热应力峰值温度将超过85℃，并且潜在卷曲的显现有时将变得不足。

根据希望的性能，特别是根据加工性能，在修整拉伸之后，将合适的整理油剂施加至复合纤维上。然后，对复合纤维进行干燥，舒张热处理，利用机械卷曲装置如卷曲机进行处理，以使卷曲数和收缩率分别调节至1-13/25毫米和2-20％，并将其切割成纤维长度为3-20毫米的纤维段。

对具有本发明的潜在三维卷曲性能的机器卷曲的纤维进行处理，以给出希望的纤维产品。作为纤维产品，气流法无纺织物是优选的。对包含本发明机器卷曲纤维的纤维产品，优选是由气流法形成的无纺织物进行热处理，以使机器卷曲纤维潜在的三维卷曲得以显现，同时所述纤维基本上处于无应变状态，也就是说，本发明的机器卷曲纤维处于松弛状态。对于舒张热处理，可使用具有干热的热空气循环系统、具有加热蒸汽的湿热系统等等。对于通过热空气循环系统的热处理，优选使用能够将热空气吹至纤维产品两个面上的、带有抽吸带系统的收缩干燥器和热处理机。

当本发明的机器卷曲纤维作为主要组分用于希望的纤维产品时，在纤维产品舒张热处理时的热处理温度设置为比包含在机器卷曲纤维中的聚合物的熔点低5-30℃，在此聚合物具有最低熔点。当在规定温度和低熔点聚合物熔点之间的差小于5℃时，机器卷曲的卷曲纤维将显示出潜在卷曲性。然而，有时低熔点聚合物将熔融，并且纤维产品如无纺织物将变得完全挺硬。

另一方面，当本发明的机器卷曲的复合纤维在超过低熔点聚合物的熔点30℃的低温经受舒张热处理时，纤维显示的卷曲有时将变得不足，并且纤维产品如无纺织物的蓬松性有时将变得不够。此外，当将本发明机器卷曲的复合纤维用作粘合纤维时，优选的是，将热处理温度设置在超过包含在复合纤维中的低熔点合成聚合物熔点10℃或更高的温度，和低于高熔点合成聚合物的温度。

当热处理温度超过复合纤维中低熔点合成聚合物的熔点小于10℃时，有时纤维将不显示作为粘合纤维的性能。此外，当热处理温度超过高熔点合成聚合物的熔点时，整个粘合纤维有时将被熔融。因此，纤维产品如无纺织物的手感有时将变硬，或者其蓬松性有时将变得不足。

此外，本发明的机器卷曲纤维只要其性能不受损就可以包含一种或多种添加剂，如催化剂，抗着色剂，耐热剂，阻燃剂，去光剂，荧光增白剂，着色剂，润滑剂，抗氧剂，紫外线吸收剂，亲水剂，抗水剂，抗菌剂，除臭剂，芳香剂和功能陶瓷。

实施例

本发明将参考下列实施例进一步地进行说明。

使用于下述实施例1-6和对比例1-3中的合成聚合物、纤维和纤维产品经受下列测试。

(a)特性粘度([η])

当将邻氯苯酚用作溶剂时，于35℃测量聚酯的特性粘度。

(b)熔体流动速率(MFR)

根据JIS K7210测量合成聚合物的熔体流动速率。

(c)熔点(T_m)

合成聚合物的熔点由DSC曲线中的热吸收峰值温度来表示，所述曲线是根据JIS K7121由差示扫描量热法(DSC)获得的。

(d)软化点(T_s)

合成聚合物的软化点只限于没有晶体熔点的合成聚合物，并且由DSC曲线中的转变温度来表示，所述曲线是根据JIS K7121由差示扫描量热法获得的。

(e)卷曲数，卷曲率

在切割成给定纤维长度的纤维段之前，从试样丝束中抽取单根纤维，并根据JIS L1015 7.12测量卷曲数和卷曲率。此外，关于在热处理之后试样纤维的三维卷曲，将没有切割的进行过热处理的丝束分成单根纤维；利用热风干燥装置，在160℃对单根纤维热处理2分钟(当纤维是粘合纤维并且在160℃热处理2分钟不粘结时，在180℃热处理2分钟)，然后冷却至室温，再通过上述方法测量卷曲数和卷曲率。对于三维卷曲的数量，将一个循环的螺旋形计作两个卷曲。

(f)纤度

根据JIS L1015 7.5.1A测量试样纤维的纤度。

(g)纤维长度

根据JIS L1015 7.4.1C测量试样纤维的纤维长度。

(h)整理油剂的沉积率

利用1∶20的浴比，在30℃的甲醇浴中，对给定纤维重量的纤维试样萃取10分钟。测量萃取之后试样的重量。试样纤维整理油剂的沉积率由测量的试样重量除以初始试样重量所获得的值表示。

(i)热收缩应力峰值温度

将纤维试样提供至由KANEBO，LTD.制造的收缩应力测量装置。准备5厘米长的环状纱线，并通过测量固定部分固定纱线的两端。在0.09cN/dtex的初始负载下，以120秒/300℃的速率对纱线进行加热。纤维的热收缩应力峰值温度由试样纱线的收缩应力变得最大时的温度表示。

(j)无纺织物的蓬松性

对由下述方法制备并且基重为35g/m²的气流法纤维网进行热处理所获得的无纺织物试样的平均厚度进行测量，并且无纺织物的蓬松性由平均厚度表示。

利用由Dan-Web forming Ltd.制造的成形鼓设备(宽600毫米，具有2.4毫米×20毫米的矩形孔，且孔面积的比率为40％)，在下列条件下，由试样纤维制备基重为35g/m²的气流法纤维网：鼓转速200rpm；针辊转速900rpm；纤维网传递速度30米/分钟。分别从气流法纤维网上切取25厘米×25厘米的气流法纤维网试样。在160℃对试样热处理2分钟(当在160℃热处理2分钟粘合纤维不粘结时，在180℃对试样热处理2分钟)。测量5个气流法无纺织物试样的厚度，并计算其平均值。

(k)织物成形的均匀性

将上述(j)制备的气流法无纺织物切割成条状，其在织物生产进行方向的宽度为3厘米，而在生产的宽度方向的长度为60厘米。对条状织物进行切割，以便给出大小分别为3厘米×3厘米的20个试样。测量20个试样每一个的重量，织物成形均匀性由变化系数(标准偏差/平均值)表示。当变化系数较小时，织物成形就更为均匀。此外，观察气流法织物试样表面上是否具有纤维开松。

实施例1

在170℃对特性粘度[η]为0.64且熔点T_m为256℃的聚对苯二甲酸乙二酯(以下简称PET)粒料干燥7小时，利用螺杆挤压机在290℃进行熔融，引入保持在280℃的纺丝块中，并以190克/分钟的挤出速度以长丝状挤出通过喷丝头，以便形成借助用于形成空心纤维而打210挤出孔而制备的空心纤维。以1.2米/秒的速度，将25℃的冷却空气在由熔融流一侧算起在喷丝头表面下15毫米处吹至挤出的长丝状熔融流上，吹气方向与熔融流前进方向垂直。以1150米/分钟的速度卷取得到的冷却和固化的未拉伸长丝，以给出未拉伸PET长丝。

将许多如此得到的未拉伸长丝并行设置以形成500,000分特的丝束。使丝束经受包括两个拉伸阶段的热水拉伸工段。在第一拉伸阶段中，在70℃的拉伸温度下，以1.9的拉伸比对丝束进行拉伸；在第二拉伸阶段中，在90℃的拉伸温度，以1.05的拉伸比对丝束进行进一步拉伸。以2.0的拉伸比，整个地对丝束进行拉伸。以0.20％质量的用量，将月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷以80∶20质量比混合得到的纺丝油应用至拉伸长丝。利用齿轮卷曲机对丝束进行机器卷曲，以便得到2/25毫米的卷曲数和5％的卷曲率，然后将卷曲的丝束切割成5毫米的纤维长度。如此得到的机器卷曲纤维的单根纤维纤度为4.0分特，并且空心率为33％。如此获得的机器卷曲的空心聚酯纤维以下简称为纤维(A)。

在160℃的温度，对纤维(A)热处理2分钟，以便显现卷曲数为18/25毫米且卷曲率为35％的螺旋形三维卷曲。此外，纤维(A)的热收缩应力峰值温度为95℃。

分别自纤维(A)，以下列方式制备同心的芯-壳复合纤维。将特性粘度[η]为0.64且熔点T_m为256℃的PET用作芯组分。将酸组分和二醇组分共聚合制备的特性粘度[η]为0.56、软化点T_s为64℃的无定形共聚合聚(对苯二甲酸乙二酯)(以下简称co-PET)用作壳组分；其中所述酸组分由分子比率为60∶40的对苯二甲酸组分和间苯二甲酸组分组成，所述二醇由分子比率为95∶5的乙二醇和二甘醇组成。由所述芯组分和壳组分制备芯/壳质量比为50/50的同心的芯-壳复合纤维。复合纤维(以下简称纤维(B))是实心的，并且单根纤维纤度为2分特，纤维长度为5毫米，并且具有11/25毫米的卷曲数和12％的卷曲率的机械卷曲。

类似于纤维(A)，以0.25％重量的用量，将以80∶20质量比混合月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷制得的纺丝油应用于纤维(B)。当在160℃的温度对纤维(B)热处理2分钟时，纤维(B)显现二维卷曲，并且显示出10/25mm的卷曲数和15％的卷曲率。  然而，观察不到任何明显的螺旋形三维卷曲。纤维(B)的热收缩应力峰值温度为110℃。

接着，以35克/平方米的基重，按照纤维(A)/纤维(B)85/15的质量比，使作为形成纤维网主要组分的纤维(A)和作为热粘合组分的纤维(B)混合。通过气流法使混合物形成纤维网。在没有张力的情况下，在热风干燥装置中，于160℃对纤维网热处理2分钟，以给出基重为35克/平方米的气流法无纺织物。无纺织物的成形均匀性是0.03，并且观察不到任何未开松的纤维团。无纺织物的表示蓬松性的厚度为9毫米，并且显示了足够的蓬松性。

对比例1

以类似于实施例1的方式制备松散的纤维网，所不同的是，在制备纤维(A)时，将纤维切割成长度为5毫米的纤维段，而没有进行机器卷曲和在135℃的舒张热处理。纤维显示出螺旋形三维卷曲，并且卷曲数为11.2/25毫米且卷曲率为33％。如此获得的纤维是PET纤维(以下简称纤维(C))，其单根纤维纤度为4.5分特且空心比率为32％，并且没有显示出热收缩应力峰值温度。当纤维(C)在160℃热处理2分钟时，纤维(C)显现出19/25毫米卷曲数和34％卷曲率的螺旋形三维卷曲。

以85∶15的质量比混合纤维(C)和实施例1中的纤维(B)。通过气流法使混合物形成纤维网。在热风干燥装置中，于160℃对纤维网热处理2分钟，以给出基重为35克/平方米的气流法织物。尽管气流法无纺织物的蓬松性为7毫米，但其成形均匀性却不优选地为0.24。此外，在无纺织物表面上观察到许多未开松的纤维团。

实施例2

在170℃分别对特性粘度[η]为0.40和熔点T_m为256℃的PET粒料和熔点(T_m)为253℃的5-钠代磺基间苯二甲酸(2.6摩尔)共聚合的聚(对苯二甲酸乙二酯)(以下简称CD-PET)干燥7小时。利用装备有两个螺旋挤压机的复合纺丝装置，在295℃分别使PET粒料和CD-PET粒料熔融。将两种熔融体引入保持在280℃的纺丝块中，进行复合，以便通过形成空心的并置复合纤维的喷丝组件使PET部分和CD-PET部分以并置的方式粘结在一起，所述喷丝组件具有用于空心并置复合纤维的、由打600挤出孔制得的组装的喷丝头，并且以350克/分钟的总挤出速度以长丝状挤出。以0.5米/秒的速度，将30℃的冷却空气在由熔融流一侧算起在喷丝头表面下30毫米处吹至挤出的长丝状熔融流上，吹气方向与熔融流前进方向垂直。以1100米/分钟的速度卷取得到的冷却和固化的未拉伸长丝，以给出PET/CD-PET(复合质量比为50/50)未拉伸的复合长丝。

接着，将如此得到的未拉伸长丝并行设置以形成500,000分特的丝束。在70℃的拉伸温度下使丝束经受热水拉伸，以拉伸比2.9进行拉伸。将月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷以80∶20质量比混合得到的纺丝油应用至拉伸长丝，其用量为0.20％重量。利用卷曲机对丝束进行机器卷曲，以便得到11/25毫米卷曲数和11％卷曲率的二维锯齿形卷曲。然后，将纤维切割成纤维长度为5毫米的纤维段，从而给出复合纤维(以下简称纤维(D))，其单根纤维纤度为1.8分特且具有如图2所示的纤维横截面形状(空心率3％)。

在160℃的温度，对纤维(D)热处理2分钟，以便显现卷曲数为50/25毫米且卷曲率为45％的螺旋形三维卷曲。此外，纤维(D)的热收缩应力峰值温度为135℃。

接着，以纤维(D)/纤维(B)85/15的质量比，使作为形成纤维网主要组分的纤维(D)和作为热粘合组分的纤维(B)混合。通过气流法使混合物形成基重为35克/平方米的纤维网。在热风干燥装置中，于160℃对纤维网热处理2分钟，以给出基重为35克/平方米的气流法无纺织物。无纺织物的成形均匀性是0.02，并且观察不到任何未开松的纤维团。无纺织物具有8毫米的无纺织物蓬松性，并且显现了足够的蓬松性。

对比例2

用类似于实施例1的方式制备气流法无纺织物，所不同的是，通过用卷曲机对纤维进行卷曲而制备纤维(E)，以便赋予18/25毫米的卷曲数和23％卷曲率的二维锯齿形卷曲。当在160℃的温度，对纤维(E)热处理2分钟时，纤维(E)将显现卷曲数为50/25毫米且卷曲率为45％的螺旋形三维卷曲。

以85∶15的质量比将纤维(E)和纤维(B)混合，并使混合物进行气流法成形以得到纤维网。在热风干燥装置中，于160℃对纤维网热处理2分钟，以给出基重为35克/平方米的气流法无纺织物。气流法无纺织物具有5毫米的无纺织物蓬松性。也就是说，无纺织物显示了不充分的蓬松性。此外，成形均匀性为0.13，并且在织物表面上观察到许多未开松的纤维团。

对比例3

用类似于实施例2的方式制备无纺织物，所不同的是，用特性粘度[η]为0.64且熔点T_m为256℃的PET粒料代替特性粘度[η]为0.40且熔点T_m为256℃的PET。制备具有明显二维锯齿形卷曲的复合纤维(F)，其卷曲数为11/25毫米，卷曲率为11％，单根纤维纤度为2.0分特，且具有如图2所示的纤维横截面(空心率3％)。

当在160℃的温度，对纤维(F)热处理2分钟时，纤维(F)显现卷曲数为22/25毫米且卷曲率为15％的螺旋形三维卷曲。此外，纤维(F)的热收缩应力峰值温度为155℃。

以85∶15的质量比将纤维(F)和纤维(B)混合，并使混合物进行气流法成形以得到基重为35克/平方米的纤维网。在热风干燥装置中，于160℃对纤维网热处理2分钟，以给出基重为35克/平方米的气流法无纺织物。气流法无纺织物的成形均匀性为0.02，且显示出均匀的表面。然而，无纺织物具有3毫米的无纺织物蓬松性，并且基本上没有显现蓬松性。

实施例3

在170℃，对特性粘度[η]为0.64且熔点T_m为256℃的PET粒料干燥7小时。制备熔体流动速率(MFR)为20g/10min且熔点T_m为135℃的高密度聚乙烯(以下简称HDPE)粒料。

利用装备有两个螺杆挤压机的复合纺丝装置，将干燥的PET粒料供至其中的一个挤出机中，并在290℃进行熔融。另一方面，在不干燥的情况下，将HDPE粒料供至另一挤出机，并在250℃进行熔融。将挤出的两个熔融流引入保持在280℃的纺丝块中，进行复合，以便通过用于形成空心的偏心芯-壳复合纤维的纺丝组件，使PET形成芯，使HDPE形成壳，所述组件具有通过为形成空心的偏心芯-壳复合纤维而打600挤出孔制备的组装的喷丝头，并以440克/分钟的总挤出速度以长丝状挤出。以0.5米/秒的速度，将30℃的冷却空气在由复合长丝流一侧算起在喷丝头表面下40毫米处吹至挤出的长丝状熔融流上，吹气方向与熔融流前进方向垂直，从而使长丝冷却并固化。以1100米/分钟的速度卷取得到的纺制长丝，以给出PET/HDPE(复合质量比为50/50)未拉伸的空心复合长丝。

使如此得到的未拉伸空心复合长丝重合，以形成400,000分特的丝束。在70℃的拉伸温度下使丝束经受热水拉伸，以3.0的拉伸比率拉伸。将月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷以80∶20质量比混合而制备的纺丝油应用至丝束，其用量为0.25％重量。利用卷曲机对丝束进行机器卷曲，以得到11/25毫米卷曲数和11％卷曲率的二维锯齿形卷曲。然后，将纤维切割成纤维长度5毫米的纤维段，无需松弛热收缩处理而给出复合纤维(以下简称纤维(G))，其单根纤维纤度为2.4分特且具有如图1所示的纤维横截面形状(空心率2％)。

在160℃的温度，对纤维(G)热处理2分钟，以便显现卷曲数为35/25毫米且卷曲率为40％的螺旋形三维卷曲。此外，纤维(G)的热收缩应力峰值温度为95℃。

单独地使纤维(G)气流法形成基重为35克/平方米的纤维网。在热风干燥装置中，于160℃对纤维网热处理2分钟，以给出基重为35克/平方米的气流法无纺织物。无纺织物的成形均匀性是0.02，并且观察不到任何未开松的纤维团。无纺织物具有7毫米的织物蓬松性，并且显示了足够的蓬松性。

实施例4

在170℃，对特性粘度[η]为0.64且熔点T_m为256℃的PET粒料干燥7小时。此外，在1.3kPa的减压下，对特性粘度[η]为0.56且软化点T_s为64℃的co-PET粒料干燥24小时。

利用装备有两个螺杆挤压机的复合纺丝装置，将干燥的PET粒料供至其中的一个挤出机中，并在290℃进行熔融，将co-PET粒料供至另一挤出机，并在230℃进行熔融。将挤出的两个熔融流引入保持在280℃的纺丝块中，进行复合，以便通过用于形成空心的偏心芯-壳复合纤维的纺丝组件，使PET形成芯，使co-PET形成壳，所述组件具有由用于形成空心的偏心芯-壳复合纤维而打600挤出孔而制备的组装的喷丝头，并且以440克/分钟的总挤出速度以长丝状挤出。以0.5米/秒的速度，将30℃的冷却空气在由复合长丝流一侧算起在喷丝头表面下40毫米处吹至挤出的复合长丝状熔融流上，吹气方向与熔融流前进方向垂直，以便冷却并固化长丝。以1100米/分钟的速度卷取得到的纺制长丝，以给出PET/co-PET(复合质量比为50/50)未拉伸的复合长丝。

使许多如此得到的未拉伸长丝重合，以形成500,000分特的丝束。在70℃的拉伸温度下使丝束经受热水拉伸，以3.5的拉伸比率拉伸。将月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷以80∶20质量比混合得到的纺丝油应用至拉伸长丝，其用量为0.25％重量。利用卷曲机对丝束进行机器卷曲，以得到11/25毫米卷曲数和11％卷曲率的二维锯齿形卷曲。然后，将纤维切割成纤维长度5毫米的纤维段，无需松弛热收缩处理而给出空心复合纤维(以下简称纤维(H))，其单根纤维纤度为1.9分特，且具有图1所示的纤维横截面形状(空心率2％)。

在160℃的温度，对纤维(H)热处理2分钟，以便显现卷曲数为43/25毫米且卷曲率为45％的螺旋形三维卷曲。此外，纤维(H)的热收缩应力峰值温度为82℃。

单独地使纤维(H)气流法形成基重为35克/平方米的纤维网。在热风干燥装置中，于160℃对纤维网热处理2分钟，以给出基重为35克/平方米的气流法无纺织物。气流法无纺织物的成形均匀性是0.07，并且观察不到任何未开松的纤维团。无纺织物具有7毫米的织物蓬松性，并且提供了足够的蓬松性。

实施例5

在150℃，对特性粘度[η]为0.85且熔点T_m为220℃的聚(对苯二甲酸丁二酯)(以下简称PBT)粒料干燥7小时。此外，在110℃，对聚酯弹性体(以下简称EL-PBT)粒料干燥12小时，其由60％重量下面将解释的硬链段和40％重量由聚(四氢呋喃)二醇形成的柔性链段组成，重均分子量为1500且特性粘度[η]为1.15，熔点T_m为153℃。硬链段由酸组分和二醇组分形成，所述酸组分是分子比率为70∶30的对苯二甲酸组分和间苯二甲酸组分的混合物；二醇组分是1，4-丁二醇。

利用装备有两个螺杆挤压机的复合纺丝装置，利用其中之一的挤出机在270℃使干燥的PBT粒料熔融挤出，并利用另一挤出机在230℃对EL-PBT粒料进行熔融挤出。将挤出的两个熔融流引入保持在270℃的纺丝块中，进行复合，以便通过用于形成空心的偏心芯-壳复合纤维的纺丝组件，使PBT形成芯，使EL-PBT形成壳，所述组件具有由用于形成空心的偏心芯-壳复合纤维而打600挤出孔制备的组装的喷丝头，并且以440克/分钟的总挤出速度以长丝状挤出。以0.5米/秒的速度，将30℃的冷却空气在由复合长丝流一侧算起在喷丝头表面下40毫米处吹至挤出的复合长丝状熔融流上，吹气方向与熔融流前进方向垂直，以便冷却并固化长丝。以1100米/分钟的速度卷取得到的纺制长丝，以给出PBT/EL-PBT(复合质量比为50/50)未拉伸的复合长丝。

使如此得到的未拉伸复合长丝重合，以形成500,000分特的丝束。在70℃的拉伸温度下使丝束经受热水拉伸，以2.8的拉伸比率拉伸。将月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷以80∶20质量比混合得到的纺丝油应用至拉伸长丝，其用量为0.23％重量。利用卷曲机对丝束进行机器卷曲，以得到12/25毫米卷曲数和7％卷曲率的二维锯齿形卷曲。然后，将纤维切割成纤维长度5毫米的纤维段，无需松弛热收缩处理而给出复合纤维(以下简称纤维(I))，其单根纤维纤度为3.0分特且具有如图1所示的纤维横截面形状(空心率2％)。

在180℃的温度，对纤维(I)热处理2分钟，以显现卷曲数为28/25毫米且卷曲率为35％的螺旋形三维卷曲。此外，纤维(I)的热收缩应力峰值温度为95℃。

单独地使纤维(I)气流法形成基重为35克/平方米的纤维网。在热风干燥装置中，于180℃对纤维网热处理2分钟，以给出基重为35克/平方米的气流法无纺织物。无纺织物的成形均匀性是0.05，并且观察不到任何未开松的纤维团。无纺织物具有6毫米的织物蓬松性，并且提供了足够的蓬松性。

实施例6

在170℃，对特性粘度[η]为0.64且熔点T_m为256℃的PET粒料干燥7小时。此外，在1.3kPa的减压下，对酸改性的聚乙烯(以下简称M-PE)粒料干燥24小时，所述粒料通过作为主链聚合物的线性低密度聚乙烯与马来酸酐和甲基丙烯酸的接枝共聚而制备(马来酸酐含量为0.21gmol/kg，甲基丙烯酸含量为0.28mol/kg)，并且MFR为18克/10分钟，熔点T_m为96℃。

利用装备有两个螺杆挤压机的复合纺丝装置，利用其中之一的挤出机在290℃使干燥的PET粒料熔融挤出，并利用另一挤出机在230℃对M-PE粒料进行熔融挤出。将挤出的两个熔融流引入保持在280℃的纺丝块中，进行复合，以便通过用于形成空心的偏心芯-壳复合纤维的纺丝组件，使PET形成芯，使M-PE形成壳，所述组件具有由用于形成空心的偏心芯-壳复合纤维而打600挤出孔而制备的组装的喷丝头，并且以440克/分钟的总挤出速度以长丝状挤出。以0.5米/秒的速度，将30℃的冷却空气在由复合长丝流一侧算起在喷丝头表面下40毫米处吹至挤出的复合长丝状熔融流上，吹气方向与熔融流前进方向垂直，以便冷却并固化长丝。以1100米/分钟的速度卷取得到的纺制长丝，以给出PET/M-PE(复合质量比为50/50)未拉伸的复合长丝。

将如此得到的未拉伸长丝并行设置以形成500,000分特的丝束。在70℃的拉伸温度下使丝束经受热水拉伸，以3.0的拉伸比率拉伸。将月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷以80∶20质量比混合得到的纺丝油应用至拉伸长丝，其用量为0.35％重量。利用卷曲机对丝束进行机器卷曲，以得到10/25毫米卷曲数和7.5％卷曲率的二维锯齿形卷曲。然后，将纤维切割成纤维长度5毫米的纤维段，无需松弛热收缩处理而给出复合纤维(以下简称纤维(J))，其单根纤维纤度为2.7分特且具有如图1所示的纤维横截面形状(空心率2％)。

在160℃的温度，对纤维(J)热处理2分钟，显现卷曲数为43/25毫米且卷曲率为45％的螺旋形三维卷曲。此外，纤维(J)的热收缩应力峰值温度为85℃。

单独地使纤维(J)气流法形成基重为35克/平方米的纤维网。在热风干燥装置中，于160℃对纤维网热处理2分钟，以给出定量为35克/平方米的气流法无纺织物。气流法无纺织物的成形均匀性是0.07，并且观察不到任何未开松的纤维团。无纺织物具有7毫米的织物蓬松性，并且提供了足够的蓬松性。

在实施例7-10和对比例4-6中，除上述测试之外还进行下列测试(1)-(q)：(a)特性粘度((η)])；(c)熔点(T_m)；(d)软化点(T_s)；(f)纤度；(g)纤维长度；(h)整理油剂的沉积率；和(i)热收缩应力峰值温度。

(1)80℃时的干热收缩比

在将丝束切割成给定纤维长度的纤维段之前，从丝束中分离出约2,200分特的丝束。在施加0.040cN/dtex初始负载的同时，在丝束上标记具有L₀间隔的参考线。随后，在没有负载的热风干燥装置中于80℃对丝束热处理20分钟，并冷却至室温。在施加0.040cN/dtex初始负载的同时，测量参考线之间的间隔L₁，并由下式计算试样长丝在80℃的干热收缩比：

80℃时的干热收缩比(％)＝((L₀-L₁)]/L₀]×100

(m)互粘纤维束的含量

包含在10克纤维试样中的互粘纤维束可用肉眼检测。测量以试样重量计的检测到的互粘纤维束的重量百分数，并且纤维试样的互粘纤维束的含量由测定值表示。

(n)卷曲数，卷曲率

在切割成给定纤维长度的纤维段之前，从试样丝束中抽取单根纤维，并根据JIS L1015 7.12测量卷曲数和卷曲率。此外，如下所述，测量热处理后试样纤维的三维卷曲。将丝束分成单根纤维；在热风干燥装置中于90℃对单根纤维热处理1分钟，并冷却至室温，然后通过与上述相同的方法测量卷曲数和卷曲率。对于三维卷曲的数量，将一个循环的螺旋形计作两个卷曲。

(o)无纺织物的成形均匀性

在150℃对基重为50克/平方米的气流法纤维网热处理2分钟。从如此获得的无纺织物中切取10cm×10cm大小的试样，并再在纵向和横向以2厘米的间隔切割试样，以给出2cm×2cm大小的25个试样。对25个试样中的每个试样进行称重，并将变化系数(标准偏差/平均值)定义为织物的成形均匀性。当织物的变化系数较小时，表示织物成形更为均匀。

(p)无纺织物的厚度(蓬松性)

在150℃对基重为50克/平方米的气流法纤维网热处理2分钟，并测量如此获得的无纺织物的平均厚度。具有较大厚度的无纺织物表示：形成无纺织物的纤维的蓬松性较大。

(q)无纺织物的压缩比(推斥性能)

在热风干燥装置中，于150℃对基重为50克/平方米的气流法纤维网热处理2分钟。根据JIS L1097 5.3测量如此获得的无纺织物的压缩比。织物较高的压缩比表示：织物的推斥性能更为显著。

此外，通过下列简单方法形成气流法纤维网。将热粘合复合纤维试样置于5目的筛网上，借助轻轻地将空气吹至试样上而通过筛网，从而落下并积聚在16目的聚(对苯二甲酸乙二酯)网上，该网的背面与大气相通。

实施例7

分别对PET和无定形I-PET进行干燥，并利用两台装备有偏心芯-壳复合熔体纺丝装置的挤出机单独地进行熔融；其中PET的特性粘度[η]为0.64且熔点T_m为256℃；I-PET由酸组分和二醇组分的共聚合而制备，其中酸组分由分子比率为60∶40的对苯二甲酸组分和间苯二甲酸组分组成，二醇组分由分子比率为95∶5的乙二醇和二甘醇组成，并且特性粘度[η]为0.56且软化点T_s为64℃。

将作为芯组分于275℃的熔融PET和作为壳组分于225℃的熔融I-PET引入具有用于形成偏心芯-壳复合纤维的喷丝头的纺丝组件。以50/50的复合比(芯/壳体积比)使两个熔融聚合物流复合，并在280℃，以680克/分钟的总挤出速度，通过由打70挤出孔制备的喷丝头进行挤出。

用冷却空气对纺制的复合纤维进行冷却，并利用涂油辊，以15％重量的乳液沉积率，将包含0.3％重量月桂基磷酸钾作为纺丝油的含水乳液施加至纤维上。以500m/min的纺丝速度接纳得到的纤维，从而给出未拉伸的偏心芯-壳复合纤维。纤维的HDR为4.4。

将未拉伸复合纤维集束，以形成165,000分特(150,000旦)的丝束。首先，以3.2的拉伸比(0.72倍的HDR)，于75℃的热水中对丝束进行拉伸，再以1.25的拉伸比(4.0倍的TDR，TDR/HDR＝0.91)，于74℃的热水中进行拉伸。将月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷以80∶20质量比混合得到的纺丝油应用至丝束上，作为纯组分其用量为0.25％重量。

然后，利用推进型卷曲机，在35℃对复合丝束进行卷曲，在50℃进行干燥和舒张热处理，然后切割成长度为5毫米的纤维段，以便给出单根纤维纤度为52分特的热粘合复合纤维。热粘合复合纤维的机械卷曲数为4/25毫米且卷曲率为7％。

表1示出了如此获得的热粘合复合纤维的性能，以及由其获得的无纺织物的等级和性能。

实施例8

用与实施例7相同的方法制备无纺织物，所不同的是，在第二阶段的拉伸温度变为69℃。表1示出了如此获得的热粘合复合纤维的性能，以及由其获得的无纺织物的等级和性能。

实施例9

用与实施例1相同的方法制备无纺织物，所不同的是，将总挤出速度变为915克/分钟，以便制备出70分特的纤度。表1示出了如此获得的热粘合复合纤维的性能，以及由其获得的无纺织物的等级和性能。

对比例4

用与实施例1相同的方法制备无纺织物，所不同的是，在第二阶段的拉伸温度变为90℃。表1示出了如此获得的热粘合复合纤维的性能，以及由其获得的无纺织物的等级和性能。

对比例5

用与实施例1相同的方法制备无纺织物，所不同的是，在第二阶段的拉伸比变为1.4并且TDR变为4.5(TDR/HDR＝1.02)。表1示出了如此获得的热粘合复合纤维的性能，以及由其获得的无纺织物的等级和性能。

实施例10

分别对PET和结晶I-PET进行干燥，并利用装备有两个挤出机的偏心芯-壳复合熔体纺丝装置单独地进行熔融；其中所述PET的特性粘度[η]为0.64且熔点T_m为256℃；结晶I-PET由酸组分和二醇组分的共聚合而制备，所述酸组分由分子比率为80∶20的对苯二甲酸和间苯二甲酸组成，所述二醇组分由分子比率为65∶35的乙二醇和丁二醇组成，并且特性粘度[η]为0.57，熔点T_m为155℃。将作为芯组分于275℃的熔融PET和作为壳组分于215℃的熔融I-PET引入具有用于形成偏心芯-壳复合纤维的喷丝头的纺丝组件。以50/50的复合比(芯/壳体积比)使两个熔融聚合物流复合，并在280℃的喷丝头温度，以680克/分钟的总挤出速度，通过由打70挤出孔制备的喷丝头挤出形成复合长丝状。

利用30℃的冷却空气对纺制的复合丝状流进行冷却，并利用涂油辊，以15％重量的乳液沉积率，将包含0.3％重量月桂基磷酸钾作为纺丝油的含水乳液施加至长丝上。以500m/min的纺丝速度接纳得到的长丝，从而给出未拉伸的芯-壳复合长丝。长丝的HDR为4.7。

将未拉伸长丝集束，以形成165,000分特(150,000旦)的丝束。首先，以3.1的拉伸比(0.66倍的HDR)，于75℃的热水中对丝束进行拉伸，再以1.3的拉伸比(4.0倍的TDR，TDR/HDR＝0.85)，于65℃的热水中进行拉伸。将月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷以80∶20质量比混合得到的纺丝油应用至拉伸的丝束上，作为纯组分其用量为0.25％重量。

然后，使拉伸丝束自然冷却至35℃，利用推进型卷曲机进行卷曲，在105℃进行干燥和舒张热处理，并切割成长度为5毫米的纤维段，从而给出单根纤维纤度为56分特的热合复合纤维。热粘合复合纤维的机械卷曲数为4.1/25毫米且卷曲率为15％。

表1示出了如此获得的热粘合复合纤维的性能，以及由其获得的无纺织物的等级和性能。

对比例6

分别对PET和高密度聚乙烯(HDPE)进行干燥，并利用装备有两个螺杆挤出机的偏心芯-壳复合熔融纺丝装置进行熔融；其中所述PET的特性粘度[η]为0.64且熔点T_m为256℃，HDPE的熔体指数为20克/10分钟，熔点(Tm)为131℃且真密度为0.95克/厘米³。

将作为芯组分于290℃的熔融PET和作为壳组分于250℃的熔融HDPE引入具有用于形成偏心芯-壳复合纤维的喷丝头的纺丝组件。以50/50的复合比(芯/壳体积比)使两个熔融聚合物流复合，并在280℃的喷丝头温度，以660克/分钟的挤出速度，通过由打70挤出孔制备的喷丝头挤出形成复合长丝状。

利用30℃的冷却空气对纺制的复合长丝状流进行冷却，并利用涂油辊，以15％重量的乳液沉积率，将包含0.3％重量月桂基磷酸钾作为纺丝油的含水乳液施加至长丝上。以500m/min的纺丝速度接纳得到的长丝，从而给出未拉伸的偏心芯-壳复合长丝。长丝的HDR为4.8 5。

将未拉伸复合长丝集束，以形成总纤度为132,000分特(120,000旦)的丝束。首先，以4.0的拉伸比(0.82倍HDR)，于75℃的热水中对丝束进行拉伸，然后以1.25的拉伸比(5.0倍TDR，TDR/HDR＝1.03)，于90℃的热水中再进行拉伸。将月桂基磷酸钾和聚氧化乙烯改性的硅氧烷以80∶20质量比混合得到的纺丝油应用至丝束，其用量为0.25％重量。

然后，利用推进型卷曲机，于40℃对拉伸的丝束进行卷曲，在105℃进行干燥和舒张热处理，并切割成纤维长度为5毫米的纤维段，以便给出单根纤维纤度为56分特的热粘合复合纤维。热粘合复合纤维的机械卷曲数为4.3/25毫米且卷曲率为18％。

表1示出了如此获得的热粘合复合纤维的性能，以及由其获得的无纺织物的等级和性能。

表1

实施例1实施例2实施例3  对比例1  对比例2实施例4  对比例3纤度(分特)  52  52  70  52  52  56  56纤维长度(mm)  5  5  5  5  5  5  580℃时的干热收缩比  7.5  10.8  7.8  1.9  3.5  11.2  0.5热应力峰值温度(℃)  81  74  83  105  85  72  130互粘纤维的含量  0  0  0  0.01  0  0.01  0热处理后的卷曲数(1/25mm)  16.0  25.0  14.5  5.1  4.6  22.5  N.M.织物成形均匀性  0.08  0.11  0.06  0.09  0.10  0.05  0.17无纺织物厚度(mm)  6.0  5.6  7.1  3.9  3.7  5.3  3.4无纺织物压缩比率(％)  28  16  22  17  16  33  58

注：N.M.＝没有显现

工业实用性

根据本发明的具有潜在三维卷曲性的机器卷曲的合成纤维，在纤维产品生产阶段如气流法无纺织物的织物成型阶段，不会产生差的纤维开松。此外，得到的纤维产品的热处理将显现三维卷曲，并且纤维产品的蓬松性将明显且均匀地增加。

此外，当根据本发明的具有潜在三维卷曲性的机器卷曲的合成纤维是具有热粘合合成树脂组分的偏心芯-壳复合纤维时，纤维产品的热处理将显现三维卷曲，并且使卷曲纤维的彼此交叉部分热粘合在一起。因此，能够明显改善纤维产品和如此获得的气流法无纺织物的压缩推斥性能。