CN109072498B

CN109072498B - 膨体纱

Info

Publication number: CN109072498B
Application number: CN201780023585.0A
Authority: CN
Inventors: 增田正人; 柴田刚志; 山中博文
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2016-04-26
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2021-12-03
Anticipated expiration: 2037-04-20
Also published as: KR20180133377A; TWI703248B; JP2017197858A; CN109072498A; KR102278861B1; WO2017188104A1; JP6696288B2; TW201741511A; EP3450598B1; EP3450598A1; US20190136421A1; EP3450598A4

Abstract

一种膨体纱，其包含以未断裂的方式形成连续的线圈的鞘纱(1)、和通过与该鞘纱(1)交错而实质上将鞘纱(1)固定的芯纱(2)，所述膨体纱中，从纱表层突出3.0mm以上的线圈的数量为1个/mm至30个/mm，弹性模量为80cN/dtex以下，10％伸长回复时的伸长回复率为50％以上。提供一种具有良好的触感，并且具有优异的轻质·保温性等以及伸缩性的膨体纱。

Description

膨体纱

技术领域

本发明涉及在表层部形成有多个线圈的膨体纱，由于能够在实现柔软触感的同时满足高保温性的诉求，因此，能够在衣料用途至工业材料用途的广泛领域中使用。

背景技术

由聚酯、聚酰胺等热塑性聚合物形成的合成纤维具有力学特性、尺寸稳定性等基本特性良好、它们的均衡性优异这样的特征。因此，对其进行了有效应用而得到的纤维材料除了由聚合物特性通过制纱而呈现出基本性能以外，还通过利用高级加工制成各种结构形态而不仅应用于衣料用途还广泛应用于室内装饰(interior)、车辆内部装饰、产业用途等中。

对于与合成纤维相关的新技术的开发而言，即使说以模仿天然材料为动机进行了技术革新也不为过，为了利用合成纤维来呈现出源自于天然复杂的结构形态之功能，提出了各种各样的技术方案。例如存在通过模仿蚕丝的截面从而呈现出特异的手感(粗涩感、柔软性)、以大闪蝶为代表的结构色、在荷叶中发现的防水性能等各种技术，作为其中之一，存在致力于利用天然羽毛来呈现柔软的手感和轻质·保温性等功能。

天然羽毛通常是将从水乌的胸部少量采集的绒毛球(棉粒状)与羽毛(羽状)混合而使用的物质。它们呈现出源自于由其角蛋白纤维形成的特异结构形态的、富于柔软的手感、易于追随身体的优异轻质·保温性。因此，对于填充天然羽毛而以棉的形式使用的制品而言，即使是一般的使用者也能认识到其功能，其被广泛应用于寝具、夹克等衣料品等。

然而，从保护自然的观点考虑，水乌的捕获受到限制，天然羽毛的总产量存在制约。此外，由于近年来的气候异常、疫病的发生，而使得天然羽毛的供给量大幅变动，除了价格的高涨以外，供给量不稳定也日益成为问题。另外，对于天然羽毛的使用而言，尽管经过采毛、筛选、消毒、脱脂等多个工序，但其特有的气味、动物过敏仍常常成为问题。不仅如此，从爱护动物的观点考虑，在欧洲等地，还出现了排除天然羽毛的使用的运动。因此，能够实现稳定供给等的、由合成纤维制成的中棉材料受到关注。

对于由合成纤维形成的中棉材料而言，自古以来提出了大量材料，但从蓬松性、压缩回复或柔软的手感这样的基本特性方面考虑，尚不存在达到了天然羽毛的实例。

例如，如专利文献1及专利文献2所示，通过使纤维聚集状态成为球状或放射状，使得源自于其结构的蓬松性得以改善。

以往，通常已知的是，利用出于纤维的高附加值化等目的而使用的纱加工技术，例如，在对纤维施加真捻后进行解捻，或者利用流体加工喷嘴等将1种或2种以上的纤维混纤，能够制造具有蓬松性的加工纱。上述具有蓬松性的加工纱基本上为长纤维，因此，能够加工成各种各样的形态，还能够有效利用加工纱的蓬松性和柔软的手感而应用于中棉材料。

专利文献3中公开了下述技术：使用2种纤维，在仅对一种纤维施加摇纱(sway)等的同时将其供给至回丝隔距器(日文：ウ工ストゲ一ジ)一并实施真捻，由此，利用被施以了摇纱等的纤维而在表层形成线圈；此后，进一步通过用2张盘等摩擦从而进行解捻，得到蓬松性的加工纱。对于该技术而言，按照以往的方法，通过调节摇纱等的程度，确实有可能得到具有由鞘纱形成的线圈的膨体纱。

专利文献4为下述技术：从垂直方向对在交错喷嘴内行进的纱条喷射压缩空气使其开纤、交错，由此使过量供给的鞘纱在具有纱长差的情况下固定。专利文献4中，有可能得到具有线圈形状的鞘纱存在于表层的、具有蓬松性的交络丝。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭48-7955号公报

专利文献2：日本特公昭51-39134号公报

专利文献3：日本特开2011-246850号公报

专利文献4：日本特开2012-67430号公报

发明内容

发明要解决的课题

对于专利文献1及专利文献2所示的纤维而言，压缩时会感受到异物感，从天然羽毛的柔软手感的观点考虑，其比不上天然羽毛。对于以这些短纤维为主体的纤维结构体而言，结构体的蓬松性和柔软性(压缩回复)是由所使用的纤维的力学特性、纤度(粗细)带来的。因此，在如天然羽毛那样同时实现蓬松性与柔软性相反特性方面还需进一步改善。

专利文献3中，在对鞘纱部分地突出而成的起圈花线(loop yarn)施以真捻、并在通过机械式搓揉机利用橡胶等对其摩擦的同时进行解捻的情况下，突出了的线圈将部分地断裂或劣化。在将该加工纱有效用作中棉的情况下，由于最终将数根至数十根进行集束等而进行填充，因此，劣化的部分(绒毛)将显著地与其他加工纱的鞘纱缠结。该缠结了的鞘纱在被填充时产生异物感而损害手感、或者助长缠结，从而有时使得蓬松性经时降低。

在专利文献4的技术中，在对喷嘴内的行进纱条进行搅乱、开纤而进行交错处理时，以非常短的周期进行摇纱而使行进纱条发生缠结。因此，自然以高频率过剩地形成受到喷嘴形状影响的小线圈。此外，鞘纱随机地与芯纱交错，由此线圈的大小在纤维轴向上发生变动，在膨松性方面存在制约。另外，在喷嘴内形成的起圈花线在喷嘴内部滞留后，通过喷射空气被排出至喷嘴外。因此，在加工纱的纤维轴向上，线圈的大小、形成线圈的鞘纱的长度发生变动，形成松弛部分。此时，特别是具备松弛部分的鞘纱容易与另一鞘纱缠结，从而仍然存在高级加工中的工序通过性、在鞘纱缠结了的部位导致异物感等课题。

另外，在将如专利文献3及专利文献4中记载那样的加工纱用作中棉的情况下，除了前文中记载的涉及蓬松性、手感的课题以外，出于对缠结、扭曲进行抑制的目的，还需要将加工纱的两端固定来使用。然而，对于专利文献3、专利文献4中记载的加工纱而言，由于加工纱自身不具有伸长性，因此，以定长被固定了的交络丝在填充物内将处于紧绷的状态，有时在设计、尺寸方面没有余裕，产生不快的束缚感。特别是，在缝制成衣物等的情况下，对于可动范围大的肘、膝、脖子、腰身而言，需要设计成具有余裕的设计，因此，有时将产生多余的空隙、无法充分发挥保温性等功能。

因此，期望在具有由线圈带来的极高的蓬松性的同时加工纱间的缠结得以抑制、且具有良好的伸缩性(stretchability)的膨体纱。

本发明的目的在于，提供适于高功能保温材料的膨体纱。

用于解决课题的手段

上述课题利用以下手段实现。

(1)膨体纱，其包含鞘纱和芯纱，所述鞘纱以未断裂的方式形成连续的线圈，所述芯纱通过与所述鞘纱交错而实质上将鞘纱固定，在所述膨体纱中，从纱表层突出3.0mm以上的线圈的数量为1个/mm至30个/mm，所述膨体纱的弹性模量为80cN/dtex以下、10％伸长回复时的伸长回复率为50％以上。

(2)如(1)中记载的膨体纱，其中，构成纤维的单纱纤度为3.0dtex以上，芯纱与鞘纱的单纱纤度比(鞘/芯)为0.5至2.5的范围。

(3)如(1)或(2)中记载的膨体纱，其中，芯纱为并列型的复合纤维或偏心芯鞘型的复合纤维，构成鞘纱的纤维是曲率半径为2.0mm至30.0mm的三维卷曲结构纱。

(4)如(1)或(2)中记载的膨体纱，其中，所述膨体纱包含形成线圈的鞘纱、和通过与所述鞘纱交错而实质上将鞘纱固定的芯纱，在所述膨体纱中，鞘纱以实质上未断裂的方式形成连续的线圈，并且，所述鞘纱是密度小于1.00g/cm³的复合纤维。

(5)如(4)中记载的膨体纱，其中，鞘纱具有三维卷曲结构。

(6)如(4)或(5)中记载的膨体纱，其中，鞘纱是具有中空率为20％以上的中空截面的海岛复合纤维。

(7)如(6)中记载的膨体纱，其中，海岛复合纤维的岛成分由聚烯烃构成、海成分由聚酯构成。

(8)如(1)或(2)中记载的膨体纱，所述膨体纱包含形成线圈的具有三维卷曲结构的鞘纱、和通过与所述鞘纱交错而实质上将鞘纱固定的芯纱，所述膨体纱的10％模量小于1.5cN/dtex、负荷赋予时的纤维伸长比为1.1以上、负荷赋予伸长后的纤维长度复原率为80～100％。

(9)如(8)中记载的膨体纱，所述膨体纱的负荷赋予时的纤维伸长比为1.5以上、负荷赋予伸长后的纤维长度复原率为90～100％。

(10)如(1)至(9)中任一项记载的膨体纱，其中，纤维间静摩擦系数为0.3以下。

(11)如(1)至(10)中任一项记载的膨体纱，其中，芯纱和鞘纱均包含中空率为20％以上的中空截面纤维。

(12)纤维制品，所述纤维制品至少在一部分中包含(1)至(11)中任一项所述的膨体纱。

发明效果

本发明的膨体纱由于具有在表层上形成有具有三维卷曲形态的线圈的独特蓬松结构，因而膨体纱间的缠结等得以抑制，从而能够发挥出无异物感的良好触感、以及优异的轻质·保温性等。另外，由于具有在低应力下进行伸长变形的舒适的伸缩性，因而例如不仅密合性优异，而且随着动作而柔软地伸长变形这样的动作追随性也优异，不会产生不必要的空隙，因此，能够有效用作在紧凑(compact)的同时具有良好的穿着感、保温功能也优异的高功能轻质保温材料。

附图说明

[图1]为本发明的膨体纱的一例的概略侧视图。

[图2]为用于对纱表面测定方法进行说明的模拟图。

[图3]为用于对三维卷曲(螺旋)结构进行说明的模拟图。

[图4]为示意性地示出构成本发明的膨体纱的并列型复合纱及偏心芯鞘型复合纱的截面的一例的图。

[图5]为示意性地示出构成本发明的膨体纱的中空海岛复合纱的截面的一例的图。

[图6]为示意地示出本发明的膨体纱的制造方法的一例的概略工序图。

[图7]为用于对本发明的膨体纱的制造方法中使用的吸丝嘴进行说明的概略侧视图。

[图8]为用于对本发明的膨体纱的制造方法中使用的中空截面用喷丝头的排出孔进行说明的概略截面图。

具体实施方式

以下，参照优选的实施方式对本发明进行详述。

本发明的膨体纱的特征在于包含鞘纱和芯纱，所述鞘纱以未断裂的方式形成连续的线圈，所述芯纱通过与所述鞘纱交错而实质上将鞘纱固定，在所述膨体纱中，从纱表层突出3.0mm以上的线圈的数量为1个/mm至30个/mm，所述膨体纱的弹性模量为80cN/dtex以下、10％伸长回复时的伸长回复率为50％以上。

本发明的膨体纱由形成线圈的鞘纱、和通过与该鞘纱交错而实质上将鞘纱固定的芯纱构成。另外，本发明的特征在于，线圈未断裂、形成连续的线圈。

从实施蓬松加工时的工序通过性、实际使用时发挥出本发明的特征的观点考虑，本发明的膨体纱优选由合成纤维构成。这里所谓的合成纤维，是指由高分子聚合物形成的纤维。在高分子聚合物之中，能够熔融成型的热塑性聚合物可合适地用于本发明，这是因为能够采用生产率高的熔融纺丝法来制造本发明中使用的纤维。

作为这里所谓的热塑性聚合物，可举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乳酸、热塑性聚氨酯等能够熔融成型的聚合物。

在上述热塑性聚合物之中，以聚酯、聚酰胺为代表的缩聚系聚合物为结晶性聚合物，其熔点高，因此，在后工序、成型加工及实际使用时，即使在于较高温度进行加热的情况下，也不会劣化且不会疲劳(日文：へタリ)，是合适的。从上述耐热性这样的观点考虑，当聚合物的熔点为165℃以上时良好，是优选的。

另外，从提高本发明的膨体纱的轻质性的观点考虑，更优选的是，在至少一部分中使用作为聚烯烃的低密度的聚丙烯。这里，为了实现轻质性、且为了赋予针对压缩等而言的耐疲劳性，优选所使用的聚丙烯的分子量较高，用作其分子量的指标的熔体流动速率(MFR)可以为20g/10min以下。这里所谓的MFR，是指按照JIS K 7210：1999中记载的方法测定的每10分钟所挤出的树脂量，通常存在树脂的分子量越高则MFR变得越小的趋势。当所使用的聚丙烯的MFR在所述范围时，在作为膨体纱而使用的过程中针对所受到的压缩、弯曲而言不易疲劳，并且，还能够充分地耐受加工时受到的冲击，因此，在工序通过性方面也没有问题。另外，当在本发明的膨体纱的至少一部分中使用聚丙烯的情况下，为了防止在用于衣料制品等时的氧化发热，特别优选使用含有抗氧剂的聚丙烯。

对于本发明所使用的聚合物而言，可在聚合物中包含氧化钛，二氧化硅、氧化钡等无机质、炭黑、染料、颜料等着色剂、阻燃剂、荧光增白剂、抗氧剂或紫外线吸收剂等各种添加剂。

如图1所示那样，本发明的膨体纱由形成线圈的鞘纱(图1的1)、和通过与该鞘纱交错而实质上将鞘纱固定的芯纱(图1的2)构成。

这里所谓的芯纱，是指存在于距纱表面(图2的3)0.6mm以下的长丝。上述所谓纱表面，是指在以定长将加工纱穿丝于一对纱道导纱器(图2的4)之间时将纱道导纱器4连接的直线。在距该纱表面的距离(图2的5)为0.6mm以下的位置存在的长丝成为本发明中所指的芯纱，其成为线圈的基点。另外，将距该纱表面的距离为3.0mm以上呈线圈状突出的长丝作为本发明所指的鞘纱，其是掌控本发明的膨体纱的蓬松性的部分。本发明以包含将形成线圈的鞘纱实质上固定的芯纱为特征，但这里所谓的“实质上固定”，是指鞘纱以与芯纱交错的点为基点而自立。以芯纱与鞘纱的交错点为起点，鞘纱向膨体纱的外层方向立起而形成线圈即表示自立的状态。另外，在与芯纱交错的点、即线圈的起点附近，实际上长丝束彼此大多处于卷绕并混合的状态。因此，将在距纱表面3.0mm以上形成线圈的顶点的鞘纱与位于距纱表面0.6mm的位置的直线交叉的点作为交错点。

该交错点具有对由鞘纱形成的线圈的自立(其为本发明的特征)进行支承的作用，交错点以一定程度的周期而存在是合适的。从上述观点考虑，需要使膨体纱中的芯纱与鞘纱的交错点以1个/mm至30个/mm存在。当为该范围时，意味着线圈具有适度的间隔而存在，并且不会妨碍作为本发明的重要要素的伸缩性(伸长回复)。从该观点出发，对于在承担线圈的固定这一作用的同时呈现出良好的伸缩性的合适范围，作为更优选的范围，可举出该交错点以5个/mm至15个/mm存在。

对于上述芯纱和鞘纱的判定、在加工纱的纤维轴向上对每单位长度的线圈的个数连续地进行评价而言，可通过有效应用光电型的绒毛检测装置来进行。例如，可使用光电型绒毛测定机(TORAY FRAY COUNTER)在纱速度10m/分钟、行进纱张力0.1cN/dtex的条件下对距纱表面0.6mm和3.0mm的情况进行评价。

本发明的具有线圈的鞘纱被芯纱实质上固定、且在加工纱的截面中具有向外层方向突出的形态。

这里所谓的线圈的突出，是相当于距纱表面的距离(图2的5)，并且是当从侧面对以定长穿丝在一对导纱器上的加工纱进行二维观察、由该观察到的图像进行测定而得到的。以能够观察线圈整体的方式对随机选取的10根加工纱进行拍照，针对各图像对10个部位的线圈的突出进行拍照。针对总计10个图像实施该操作，以毫米为单位针对合计100个部位测定至小数点后第2位。对它们的数值的平均值进行计算，将小数点后第2位以后四舍五入而得到的值作为本发明中的线圈大小(突出)。

根据本申请的发明人的研究，优选的是，线圈在距纱表面3.0mm以上且100.0mm以下的范围内突出，当为该范围时，与鞘纱的卷曲结构相结合，从而能够没有问题地发挥出作为本发明的目的的蓬松性的实现和缠结的抑制的效果。另外，考虑到后述的膨体纱的加工性，更优选为3.0mm以上且70.0mm以下。另外，若考虑到运动衣料等在苛刻环境下施加反复的压缩回复变形，则特别优选为5.0mm以上且60.0mm以下。

这里所谓的由鞘纱形成的线圈的形状是指从芯纱起以交错点为起始点向外层突出的形状，优选该形状与由通常的交错所形成的弓型线圈相比为百合型(日文：クルノ一ダル)线圈(泪滴形状)。在百合型线圈的情况下，由于在与芯纱的交错点处，线圈基本上被固定，因此，与弓型线圈相比，在压缩变形后，鞘纱的线圈仍更易于恢复至初始形状，对于发挥本来具有回弹性的蓬松性而言，该形状是合适的。另外，从抑制鞘纱彼此的缠结的观点出发，优选的是，鞘纱具有三维卷曲结构，发现通过采用该结构能够利用与线圈形状的协同效果而飞跃地呈现出蓬松性。

另一方面，根据本申请的发明人的研究，探明了在由鞘纱形成的线圈在中途断裂、或者部分地劣化的情况下，具有前述效果降低的趋势。因此，从兼具以往未曾实现的、蓬松性与缠结的抑制这样的相反特性的观点出发，重要的是，鞘纱在线圈的中途不发生断裂。

对于上述断裂的判定而言，可通过下述方式来确认：在从加工纱随机选出的10个部位，分别地，以能够对从芯纱与鞘纱的交错点至下一交错点(线圈整体)进行确认的倍率进行观察。在所观察的10个部位处，分别针对10根鞘纱进行观察，以总计100根的平均计断裂部位为0.2个以下的情况表示本发明所指的鞘纱以未发生部分断裂的方式形成连续的线圈的状态。当为该范围时，实质上不存在纱端处于自由的鞘纱，能够以不与其他鞘纱缠结的方式存在。以往在施加真捻后施加解捻工序时、或者利用强力空气喷射而在喷嘴内进行搅乱、开纤时，存在行进纱条以高频在由金属制成的喷嘴内部被叩击而发生断裂、劣化的情况。此外，在想要形成本发明这样的线圈的情况下，由于需要在橡胶盘等之间摩擦、进行解捻，因此，鞘纱发生断裂或大幅劣化。因此，断裂了的鞘纱与其他鞘纱卷绕或者缠结，由此将助长紧固效果，结果导致对加工纱的结构形态、高级加工带来制约。在本发明中，在此方面得以大幅改善，能够充分发挥鞘纱织造的效果。

优选的是，本发明的鞘纱具有三维卷曲结构。这里所谓的三维卷曲结构，是指如图3所示例那样的长丝的单纱具有螺旋结构。对于上述三维卷曲的评价而言，可通过下述方式进行评价：在从加工纱随机选出的10个部位，分别采集10根以上的单纱，用电子显微镜等以能够确认卷曲形态的倍率对各个单纱进行观察来进行评价。在上述图像中，在所观察的单纱具有回旋为螺旋状的形态的情况下，判定为具有三维卷曲结构，在平直(straight)的形态的情况下，判定为不具有卷曲结构。

为了使本发明更为有效，合适的是，与以往的并列型复合纤维、中空纤维这样的以通常的制法采集的潜在卷曲纱所呈现出的微米级(10^-6m)相比，鞘纱所具有的三维卷曲的曲率半径为毫米级(10^-3m)。在本发明中，能够通过该三维卷曲的尺寸，自由地控制加工纱的圆周方向及截面方向的蓬松性、回弹性，当然，也能够利用该回弹性来实现作为本发明的目的之一的、对鞘纱彼此的缠结的抑制。特别地，通过将卷曲的尺寸设为毫米级，主要从同时实现鞘纱的蓬松性和压缩性的观点考虑、此外从与鞘纱的缠结抑制的均衡性的观点考虑，是优异的。

本发明中，该螺旋结构的曲率半径优选为2.0mm至30.0mm的范围。这里所谓的螺旋结构的曲率半径，定义为：通过与对前述三维卷曲的有无进行判定的方法相同的方法，在通过电子显微镜等二维地观察到的图像中，与在具有螺旋结构的纤维所形成的弯曲(图3的6)中以2个部位以上而最多地内接的正圆的半径相当的长度。在从加工纱随机选出的10个部位，分别采集10根以上的单纱，用电子显微镜等以能够确认卷曲形态的倍率对各个单纱进行观察，由此以毫米为单位对总计100根单纱测定至小数点后第2位。计算出上述测定值的算术平均，将小数点后第2位以后四舍五入而得到的值作为本发明的三维卷曲结构的曲率半径。

该曲率半径更优选为2.0mm至20.0mm，当为该范围时，意味着由鞘纱形成的线圈具有弹簧这样的卷曲。因此，针对膨体纱的截面方向的压缩具有适度的回弹感，并且鞘纱以点的方式接触，获得非常舒适的蓬松性。此外，考虑到与后述加工性高的线圈的均衡性，作为能够良好地发挥本发明效果的范围，特别优选3.0mm至15.0mm。在所述范围内时，长期耐久性也没有问题，应用于施加反复压缩回复的衣料用途、特别是在苛刻的环境下使用的运动衣料时，本发明的效果可有效地发挥作用。

对于上述效果的呈现而言必要的是，需要单纱自身具有三维的立体形状、且具有螺旋或与其类似的结构，而不是具有可通过机械推压等赋予的二维弯曲。以往，上述卷曲形态作为比较易于发生由纱彼此的缠结引起的紧固现象的形态，没有被引入鞘纱。这主要是由于，所采用的纤维为具有微米级的微细卷曲的通常的潜在卷曲纤维。在该情况下，微细的螺旋结构彼此咬入，由此，还存在助长紧固效果的情况。

另一方面，为了实现本申请的加工纱彼此的缠结抑制，本申请的发明人着眼于原纱的形态而推进了研究。结果发现，特别是在具有线圈的膨体纱中形成有毫米级的三维卷曲的情况下，发生了与以往的认识完全相反的现象。可认为这是由于，鞘纱具有三维卷曲，由此即使在制成纱束的情况下，膨体纱彼此反而具有排除体积而存在，缠结被大幅抑制，并且这是与由鞘纱形成的线圈这样的结构的协同效果。即，本发明的膨体纱的鞘纱具有取决于其线圈的大小的可动空间，根据本发明的定义，将具有以线圈的固定点为中心、半径为2.0mm以上的半球状的较大可动空间。在该情况下，对于相对于纤维直径而言具有压倒性的大尺寸的三维卷曲的单纱彼此而言，其彼此以点而接触、能够回弹，因此，能够以不发生缠结的方式单独存在。另外，对于具有三维卷曲的长丝而言，除了前述可动空间以外，单纱自身还能够在纤维轴向上如弹簧那样伸长，因此，在单纱彼此交叉了的情况下，能够通过施加振动而简单地进行解绕。这是只有如本发明的膨体纱这样、鞘纱形成与以往相比数倍至数十倍的线圈的结构形态才有的现象。此外，从作为本发明的基本特性的蓬松性这样的观点考虑，上述鞘纱的三维卷曲也能够有效地发挥作用。即，即使在1根加工纱内，前述鞘纱彼此的点接触也能够产生彼此回弹的效果，当然具有初始的蓬松性，并且还能够在加工纱截面方向上经时地维持以放射状开纤了的状态。本发明的以放射状开纤了的鞘纱的如弹簧那样的行为是以往的仅由平直的长丝形成的纱所难以实现的。此外，对于鞘纱彼此相互回弹而形成的，具有三维卷曲的鞘纱彼此相互支承从而能够大幅地抑制鞘纱的疲劳。

本发明的鞘纱形成线圈、且具有三维卷曲结构这样的形态的特征还可视为摩擦系数的降低。如前文所述，这是与其他物质的接触为以点进行的接触所带来的效果，并且是本发明的具有特异结构的膨体纱所发挥出的效果之一。根据本申请的发明人的研究，为了在具有蓬松性的同时抑制加工纱间的缠结，优选的是，纤维间静摩擦系数为0.3以下。这里所谓的纤维间静摩擦系数，是指利用勒德尔式摩擦系数试验机按照JI S L1015(2010年)的方法进行测定。需要说明的是，在本发明中，若非必要，则不实施开纤等处理，通过将加工纱平行地排列在圆筒上来进行评价。当将本发明的膨体纱加工成纤维制品时，当压缩时若纤维适度地滑动而移动，则其手感提高，因此，纤维间静摩擦系数优选为较低，更优选为0.2以下，特别优选为0.1以下。

本发明的膨体纱具有优异的蓬松性，构成其的纱具有适度的回弹性，这是合适的。上述回弹性能够以纤维的断面惯性矩的形式观察，鉴于本发明的目的效果，构成的合成纤维的单纱纤度优选为3.0dtex以上。另外，在作为填料的情况下，将会施加反复压缩回复等变形，因此，构成的长丝可具有适度的刚性，单纱纤度更优选为6.0dtex以上。这里所谓的纤度，是指由所求出的纤维直径、长丝数以及密度算出的值，或者是由对纤维的单位长度的重量进行多次测定而得到的算术平均值算出的每10000m的重量而得到的值。本发明中的单纱纤度的实质上的上限为50.0dtex。

另外，从以本发明的膨体纱来寻求更优异的触感的观点出发，鞘纱与芯纱的单纱纤度比(鞘/芯)优选为0.5至2.5的范围。当为该范围时，鞘纱与芯纱的纤度接近，能够以感觉不到压缩时的异物感等的方式进行使用。另外，作为能够高效地进行蓬松加工的范围，可举出单纱纤度比(鞘/芯)为0.7至1.5，从使本发明效果更加显著化的方面考虑是更为优选的。另外，在本发明的膨体纱中，还能够将各种纤维进行组合，但从前述高效的流体加工及完全感觉不到压缩时的异物感的方面考虑，合适的是，芯纱及鞘纱为单纱纤度及力学特性相同的纤维。具体而言，在本发明中，合适的是，预先准备2打兰(日语为“ドラ厶”)以上的在相同制纱条件下制造的纤维，将其用于芯纱和鞘纱，特别优选的是，它们为由1种(单独)树脂形成的单独纤维。

从如上所述的加工纱中的摩擦系数的降低、缠结抑制的观点出发，优选的是，除了鞘纱以外，芯纱中也具有三维卷曲结构。这是由于，在芯纱中，同样地，在将鞘纱实质上固定的芯纱的交错点处，当纱处于自由状态时，交错点处于存在有来自于芯纱的三维卷曲的长丝间空隙的状态，在这种加工纱几乎处于无张力的情况下，鞘纱的线圈在纤维轴向上也能够在有限的空间内横向滑动，因此鞘纱的可动空间扩展，本发明的缠结抑制、柔软手感这样的效果将变得更为显著。另一方面，当对加工纱赋予了张力的情况下，通过鞘纱的伸长，交错点处的束缚力变高，能够发挥出防止线圈的解绕、鞘纱的脱落等在实用方面有效的效果。关于该芯纱的三维卷曲，也能够按照前述的鞘纱的三维卷曲评价方法由随机采集的芯纱的观察来确认。

对于本发明的蓬松加工纱而言，弹性模量需要为80cN/dtex以下。这里所谓的弹性模量，如下求出：在JIS L1013(1999年)所示的条件下求出加工纱的应力-应变曲线，对其初始立起部分进行直线近似，由其斜率而求出。针对每个水平将上述操作针对5个样品进行评价，求出所得结果的算术平均值，将小数点后第2位四舍五入而得到的值即为弹性模量。

该弹性模量表示加工纱的伸长变形时的刚性，当该值过高时，意味着该加工纱不易于柔软地进行伸长变形。另一方面，当该弹性模量为80cN/dtex以下时，意味着该加工纱在初始变形时具有适度的阻力、同时能够柔软地变形，且意味着动作追随性(其为本发明的目的)优异。就此而言，例如，当缝制于夹克时，当然，根据部位而适当地对样品的特性进行变更是合适的，但特别是对于可动较多的肘、膝周围的部位而言，弹性模量优选为65cN/dtex以下。另外，关于颈部周围、腰部周围等刚性会导致不舒服的压迫感的部位，特别优选将弹性模量设为55cN/dtex以下。本发明中的弹性模量的实质上的下限为10cN/dtex。

另外，作为用于实现本发明的目的的重要要件，重要的是，加工纱的10％伸长时的伸长回复率为50％以上。这里所谓的伸长回复率，能够通过在对上述弹性模量进行评价中所用的拉伸试验机来进行评价。即，使用拉伸试验机在试样长20cm、拉伸速度100％/min的条件下使加工纱伸长10％之后，放置1分钟，使其以同样的速度回复至初始的试样长的位置。将该操作重复10次，预先对此时的应力-应变曲线进行记录，求出10％伸长时的长度(S0)、应力达到0时的长度(S1)，利用下式求出伸长回复率。针对每个水平将同一操作针对5样品进行评价，求出所得结果的算术平均值，将小数点后第1位四舍五入而得到的值即为伸长回复率。

伸长回复率(％)＝(S0-S1)/S0×100

[S0：10％伸长时的长度，S1：应力达到0时的长度]。

对于本发明的膨体纱而言，特别是将其有效应用于可动较多的部位时，能够充分发挥出其效果，该伸长回复率为50％以上意味着反复伸长回复时的弹性特性和耐疲劳性优异。合适的是，使用本发明的蓬松加工纱的用途中反复施加的应变为10％以下，在该应变条件下的伸长回复率优异。从该观点出发，这里所谓的伸长回复率越高，则越接近橡胶弹性变形，将成为显示出优异的伸缩性的材料，本发明中的实质上的上限为100％。在将本发明的膨体纱应用于内衣、外衣等一般衣料用途、被褥、枕头等寝具的情况下，该伸长回复率优选为55％以上。另外，在使用状况较为严苛的运动衣料用途等中，伸长回复率特别优选为70％以上。

优选的是，本发明的膨体纱的断裂强度为0.5～10.0cN/dtex、且伸长率为5～700％。这里所谓的强度是指在JIS L1013(1999年)所示的条件下求出加工纱的负荷-伸长曲线、并将断裂时的负荷值除以初始的纤度而得到的值。伸长率是指将断裂时的伸长除以初始试样长度而得到的值。此外，为了制成能够耐受高级加工工序的工序通过性、实际使用的物质，本发明的膨体纱的断裂强度优选为0.5cN/dtex以上，能够实施的上限值为10.0cN/dtex。此外，针对伸长率，当还考虑到后加工工序的工序通过性时，优选为5％以上，能够实施的上限值为700％。断裂强度和伸长率可以根据目标用途，通过控制制造工序中的条件而进行调整。在将本发明的膨体纱用于内衣、外衣等一般衣料用途、被褥、枕头等寝具情况下，断裂强度优选设为0.5～4.0cN/dtex。此外，在使用状况变得较为严苛的运动衣料用途等中，断裂强度优选为1.0～6.0cN/dtex。

本发明的膨体纱为具有伸缩性的纱，为了呈现出以往所没有的伸缩性，本申请的发明人进行了深入研究，结果发现，通过调节芯纱的特性，能够使加工后的蓬松加工纱呈现出舒适的伸缩性。作为为了呈现出该伸缩性的要件，虽然当芯纱在伸长回复方面优异时从原理上即可呈现，但为了实现本发明的目的，合适的是，以可形成线圈的程度来产生芯纱与鞘纱的交错点，从预防蓬松加工纱的疲劳的观点考虑也是重要的要件。基于这种观点并进行深入研究，结果发现，从后述加工中加工纱的开纤性良好、可形成所需的交错点的观点考虑，本发明的芯纱中所用的纤维优选为并列型鞘型或偏心芯鞘型的复合纤维。

这里所谓的并列型复合纤维，是指如图4(4-1)所示例的那样，在相对于纤维轴而言垂直方向的纤维截面中具有下述形态的纤维，所述形态为具有不同特性的A聚合物(图4的7)和B聚合物(图4的8)贴合而成的形态。另外，所谓偏心芯鞘型复合纤维，是指如图4(4-2)所示例的那样，在相对于纤维轴而言垂直方向的纤维截面中具有下述形态的纤维，所述形态为在自重心起左右中的某一者中配置A聚合物(图4(4-2)的7)、以将其被覆的方式配置有B聚合物(图4(4-2)的8)而成的形态。

上述纤维均为呈现出与A聚合物与B聚合物的收缩差和纤维直径相应的卷曲的纤维。根据上述卷曲而呈现出本发明的伸缩性能。该复合纤维所呈现出的卷曲大致为微米级的卷曲，由此，可形成对于使线圈自立而言为良好的固定点。在原纱阶段中为比较平坦的纤维形态，在加工后呈现出细卷曲，这对于蓬松加工纱的耐久性以及加工时的行进性等而言是合适的，在上述复合纤维之中，更优选高粘度聚对苯二甲酸乙二醇酯/低粘度聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯的并列型及偏心芯鞘型的复合纤维。

另外，对于本发明的膨体纱而言，还能够制成有效应用了所发现的原理、在低应力下具有高伸长特性，且呈现出耐疲劳性、即高复原性的膨体纱。在该情况下，作为芯纱优选使用弹性纱。这里，作为用于芯纱的弹性纱，可举出作为主成分而至少含有聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物及热塑性聚氨酯的纤维。特别地，当在伸长状态下穿着的情况下，从为了穿着舒适性而尽量减小紧缩感从而得到柔软触感的观点考虑，更优选包含热塑性聚氨酯的纤维，若考虑到操作性，则更优选包含聚酯弹性体的纤维。

上述在低应力下的伸长特性优异的特征可通过10％模量条件下的应力来评价。即，所谓10％模量表示对纤维施加10％的应变时的刚性，该值越低，表示越能够从初始起柔软地变形。因此，在本发明的膨体纱中，作为柔软地变形的指标，优选的是，该10％模量小于1.5cN/dtex。

这里所谓的10％模量为施加了10％的伸长应变时的应力，可以如下算出，即，在JIS L1013(1999年)所示的条件下获得膨体纱的应力-应变曲线，用施加10％的应变时的负荷除以芯纱的纤度而算出，表示下述值，即，针对每个水平将该操作对5个样品进行评价，求出所得结果的算术平均值，将小数点后第2位四舍五入而得到的值。

当该10％模量高时，意味着上述膨体纱不易柔软地伸长变形，当该应力小于1.5cN/dtex时，上述膨体纱能够从变形初始起柔软地变形。因此，在应用于衣服等的情况下，对穿着感带来的压迫感、紧绷感等不适感将得以减轻，特别是当应用于感受到紧绷感的肘、膝的部位时，将得到非常舒适的穿着感。从上述低应力下的伸长性的观点考虑，伸长变形所需的应力低是合适的，更优选小于1.0cN/dtex，进一步优选小于0.5cN/dtex。作为本发明中的10％模量，实质上的下限为0.1cN/dtex。

若从本发明的目的出发，则例如在对夹克等进行设计的情况下，合适的是，根据部位来变更膨体纱的特性。在以往技术的情况下，对于上述特性变更而言，至多为通过填充量等来进行调节的程度，但在该情况下，并未实现下述效果：特别是在颈部周围、袖口以及肘周边部处，抑制由材料的伸长所引起的应力所带来的不适的压迫感，并且为了提高保温效果而同时实现填充性、贴合性(fitness)。另一方面，关于本发明的膨体纱，通过适当变更芯纱的特性，能够实现上述调节，能够通过后述的制造方法来制造具有适于各部位的伸长性的膨体纱，且通过将其有效应用而能够缝制舒适的制品。

另外，为了使低应力下的伸长性变得显著，优选的是，负荷赋予时的纤维伸长比为1.1以上，纤维长度复原率为80～100％。

这里所谓的负荷赋予时纤维伸长比，能够对以特定长度采集的试样施加规定的负荷而使其伸长、由负荷赋予伸长前后的试样长度的变化来算出。即，以1m/周的绞采集5m膨体纱，将绞的一端钩挂并悬吊，施加每单位试样纤度的初始负荷为0.03cN/dtex，对负荷赋予伸长前的原长(L0)进行测定。接下来，取下初始负荷施加每单位试样纤度的伸长负荷为1.5cN/dtex并放置1分钟后，对负荷赋予伸长时的试样长(L1)进行测定，利用下式求出负荷赋予时纤维伸长比。针对每个水平将同一操作对5个样品进行评价，求出所得结果的算术平均值，将小数点后第2位四舍五入而得到的值即为负荷赋予时纤维伸长比。

负荷赋予时伸长比＝L1/L0

[L0：负荷赋予伸长前的原长(cm)，L1：负荷赋予伸长时的长度(cm)]。

接着负荷赋予时伸长比的测定，在将伸长负荷取下后，施加前述的初始负荷从而对负荷赋予伸长后的试样长(L2)进行测定，利用下式求出负荷赋予伸长后的纤维长度复原率。针对每个水平将同一操作对5个样品进行评价，求出所得结果的算术平均值，将小数点后第1位四舍五入而得到的值即为负荷赋予伸长后的纤维长度复原率。

负荷赋予伸长后的纤维长度复原率(％)＝(L1-L2)/(L1-L0)×100

[L0：负荷赋予伸长前的原长(cm)，L1：负荷赋予伸长时的长度(cm)，L2：负荷赋予伸长后的长度(cm)]。

该负荷赋予伸长比为1.1以上意味着加工纱高度地伸长，纤维长度复原率为80％以上意味着拉伸后的形状回复性、即耐疲劳性优异。即，负荷赋予伸长比及纤维长度复原率越高，则意味着该膨体纱越为发生接近橡胶弹性变形的变形，并且意味着越适于较高的伸长变形、对反复伸长回复进行重复的用途。因此，例如，在将具有所述范围的特性的加工纱用于衣料的情况下，其适于在肘、膝这样的被施加反复的伸长回复的部位中使用，不会感受到由紧绷等带来的应力、并且变形几乎完全回复，因此，也不会发生形状坍塌等。此外，在与具有伸缩性的侧面料(日文：側地)组合了的情况下，还能够裁制成贴合于身体的衣料。在该情况下，由于能够确保由密合性带来的高度的保温性、并且衣料能够根据个人的体格而柔软地变形，因此，能够以一个尺寸、缝制图案而使得各种各样的人能够舒适地穿着。

另外，在将本发明的膨体纱应用于内衣、外衣等一般衣料用途、睡衣、伤病员用衣料、产妇用衣料这样的需要尽量减小紧缩感、寻求柔软的触感的用途中时，负荷赋予伸长比更优选为1.5以上，进一步优选为2.0以上。另外，在作为在紧凑地收纳后仍能回复至初始的形态这样的形态回复性优异的材料而使用的情况下，负荷赋予后的纤维长度复原率更优选为90％以上，进一步优选为95％以上。

对于上述伸长特性而言，由于膨体纱的鞘纱伸长了的状态成为上限，因此，本发明中的负荷赋予伸长比的实质上的上限为20.0。

本发明中使用的纤维优选为中空截面纤维。这从作为后述制造方法的优点的能够从大尺寸至小尺寸较自由地控制特别是作为鞘纱的优选形态的毫米级的三维卷曲尺寸的方面考虑、以及从线圈的自立的观点考虑是优选的。即，在本发明的膨体纱中，由鞘纱形成的线圈自立这一情况担负蓬松性的功能。对于鞘纱的自立而言，将其设定为以与芯纱的交错点为起点、利用鞘纱的刚性而能够自立，但若考虑到耐疲劳等，则优选的是，鞘纱自身的重量也是轻质的。因此，具体而言，鞘纱的密度(每单位体积的重量)更低是合适的，且优选使用中空截面的纤维。从上述鞘纱的轻质性的观点考虑，更优选为中空率为20％以上的中空截面纤维。这里所谓的中空率，是指在将中空截面纤维切削之后，通过电子显微镜(SEM)以能够观察10根以上纤维的倍率对该切削面进行二维拍照。从拍照得到的图像中抽出随机选定的10根纤维，使用图像处理软件对纤维及中空部分的面积进行测定，以面积比率的形式求出的值即为中空率。对于以上的值而言，针对全部10处的各图像进行测定，将10个图像的平均值作为本发明的中空截面纤维的中空率。另外，为了简便地评价上述中空率，用显微镜等对纤维侧面进行观察，由上述图像测定换算为圆形截面的纤维直径。利用该纤维直径，通过对实测的纤度(实测重量)相对于换算为实心纤维而得到的纤度(换算重量)的比率进行评价，由此也能够计算中空率。

对于这里所谓的中空率而言，从作为本发明的目的的轻质·保温性的观点出发，合适的是，膨体纱进一步具有空气层，特别优选为中空率为30％以上。当为该范围时，意味着当以束的形式具有加工纱时，能够实际感受到更良好的轻质性，并且具有热传导率更低的空气层，因此保温性也优异。本发明中的中空率的实质上的上限为50％。

本发明的膨体纱的鞘纱的密度优选小于1.00g/cm³。这里所谓的鞘纱的密度，是指鞘纱的每单位体积的重量，是按照JIS L 1013：2010的方法，使用密度梯度管而测定的。当鞘纱的密度为该范围时，在用作衣料、寝具等的填充棉的情况下，将成为富于轻质性的制品，将成为使用时的舒适性高的制品。从提高膨体纱的轻质性的观点考虑，鞘纱的密度更优选为0.95g/cm³以下，进一步优选为0.90g/cm³以下。

另外，为了赋予轻质性和力学特性、且制成具有回弹感的以往所没有的膨体纱，鞘纱中使用的纤维优选为具有中空截面的海岛复合纤维。这里所谓的海岛复合纤维，是指具有如下截面结构的复合纤维，所述截面结构中，由某聚合物形成的岛成分散布在由另一聚合物形成的海成分之中。作为具有该中空截面的海岛复合纤维的一例，如图5所示，可举出在纤维截面中央具有中空部分(9)、在海成分内(11)散布有岛成分(10)的圆环形的海岛复合纤维。

如前文所述，纤维截面中央的中空部含有空气，由此不仅可得到轻质性，还能够通过中空部所含的空气层而发挥出隔热效果，从而得到保温性。此外，借助中空部周围的海岛结构，相对于针对膨体纱的压缩、弯曲这样的冲击而言，散布在海成分中的岛成分将冲击分散，由此，维持鞘纱的柔软性并进行增强，能够大幅改善疲劳(其有时在具有高中空率的纤维中成为课题)，成为富于回弹性的膨体纱。

对于该海岛复合纤维的岛成分及海成分中使用的聚合物的组合而言，可从上述聚合物组中适当选择来使用，但从推进膨体纱的轻质化、且使其具有充分耐受作为纤维制品的用途的物性的观点考虑，其中，岛成分优选为聚烯烃，海成分优选为聚酯。由于聚烯烃的密度低，因此，通过将聚烯烃用于岛成分，海岛复合纤维变得富于轻质性。另外，通过将聚酯作为海成分，能够使海岛复合纤维的强度和伸长率这样的物性适于纤维制品，由于海岛复合纤维的用作基质的海成分具有结晶性，因此，相对于加工、使用过程中的劣化、疲劳而言的耐性提高。在该情况下，从在将该海岛复合纤维用作纤维制品时对其赋予充分的特性的观点考虑，岛/海的复合比率优选为50/50～10/90。此外，从将岛成分的低密度的聚烯烃比率增加、提高海岛复合纤维的轻质性的观点考虑，岛/海的复合比率更优选为50/50～20/80，进一步优选为50/50～30/70。

本发明的膨体纱可以制成纤维卷绕包(package)、丝束、短纤维、棉、纤维球、绳、绒圈、编织物、无纺布等多种多样的纤维结构体，能够制成各种各样的纤维制品。这里所谓的纤维制品可以用于一般衣料乃至运动衣料、衣料材料、地毯、沙发、窗帘等室内装饰制品、汽车座椅等车辆内装品、化装品、化装品面膜、抹布、健康用品等生活用途、过滤器、有害物质去除制品等环境·工业材料用途。特别地，本发明的膨体纱从其膨松性和抑制缠结等效果出发，适合作为中棉而加以有效应用。在该情况下，从填充至侧面料中的观点考虑，可以采用制成数根至数十根的纱束的方法，或者制成无纺布等片材状物。特别地，进行片材化时，向侧面料中的填充简易，易于根据用途来调节填充量。因此，形成质地薄的轻质·保温材料，此外，也无需担忧从侧面料中脱出，不需要实施不必要的缝制，因此纤维制品的形态方面没有制约，还能够进行复杂的设计。

以下，对本发明的膨体纱的制造方法的一例进行详述。

本发明中使用的芯纱及鞘纱使用通过熔融纺丝法将热塑性聚合物进行纤维化而得到的合成纤维即可。

对本发明中使用的合成纤维进行纺丝时的纺丝温度设定为所使用的聚合物显示出流动性的温度。作为显示出上述流动性的温度，根据分子量而不同，但以该聚合物的熔点为标准，设定在熔点+60℃以下即可。当为该温度以下时，由于聚合物不会在纺丝头或纺丝组件内发生热分解等，能够抑制分子量降低，故优选。另外，对于排出量而言，作为能够稳定地排出的范围，可举出每个排出孔为0.1g/min/孔～20.0g/min/孔。此时，优选的是，考虑能够确保排出的稳定性的排出孔中的压力损失。对于这里所谓的压力损失，优选的是，以0.1MPa～40MPa为基准，由与聚合物的熔融粘度、排出孔径、排出孔长间的关系而利用上述范围来确定排出量。

以上述方式排出的熔融聚合物经冷却固化、被赋予油剂并被规定了圆周速度的辊所牵引，由此形成合成纤维。这里，上述牵引速度由排出量及目标纤维直径确定即可，但为了稳定地进行制造，优选设定为100～7000m/min的范围。对于上述合成纤维而言，从形成为高取向且提高力学特性的观点考虑，可以先卷绕后再实施拉伸，也可以不先卷绕而继续实施拉伸。作为该拉伸的条件，例如，在包括一对以上的辊的拉伸机中，当为由聚合物(所述聚合物通常显示出能够熔融纺丝的合成纤维)形成的纤维时，通过温度被设定为玻璃化转变温度以上且熔点以下的第一辊、和温度相当于结晶化温度的第二辊的圆周速度比，从而在纤维轴向上以不勉强的方式进行拉伸且进行热固定并卷绕。另外，在不显示出玻璃化转变的聚合物的情况下，实施复合纤维的动态粘弹性测定(tanδ)，将所得的tanδ的高温侧的峰温度以上的温度作为预备加热温度来进行选择即可。这里，从提高拉伸倍率、提高力学物性的观点考虑，以多个阶段实施上述拉伸工序是合适的手段。

关于本发明的合成纤维的截面形状，无需特别限定，通过对喷丝头中的排出孔的形状进行变更，从而能够制成通常的圆形截面、三角截面、Y型、八叶型、扁平型等多种多样的形状、中空型等不定形的形状。另外，也无需为单独的聚合物，可以为由2种以上的聚合物形成的复合纤维。但是，从呈现出本发明的重要要件即鞘纱的三维卷曲的观点出发，在上述之中，合适的是，使用中空截面、2种聚合物被贴合而得到的并列型的复合纤维。即，在上述纤维中，其特征在于，通过在实施制纱及纱加工后实施热处理，由截面方向上的结构差来呈现出三维卷曲。因此，在后述流体加工时，虽然为所谓的平直的纤维，但在经过利用鞘纱的线圈形成工序后，通过实施热处理从而呈现出三维卷曲。当蓬松加工时，若纤维直纤维，则纱条易于稳定地行进而不会在喷嘴等内发生堵纱等。此外，在形成本发明的线圈的过程中，芯纱与鞘纱的回旋将高效地进行，在加工纱的纤维轴向上，非常均质地形成线圈。以使用了加工纱的聚合物的结晶化温度为标准，通过对在外层形成有上述线圈的加工纱进行热处理，鞘纱呈现出三维卷曲，从而成为本发明的膨体纱。

上述鞘纱的三维卷曲在加工纱的圆周方向及截面方向中的任一者上均呈现出良好的蓬松性，根据所需的特性来适度地进行控制是合适的。从对该热处理后的卷曲呈现的控制的观点考虑，本发明中使用的纤维更优选为中空截面纤维。在中空截面纤维的情况下，在纤维的中心具有热传导率低的空气层。因此，例如，从能够形成中空截面的喷丝头排出后，用过剩的冷却风等强制地对单侧进行冷却、或者当拉伸时用加热辊等过剩地对单侧进行热处理，由此，在纤维的截面方向上产生结构差。在中空截面纤维的情况下，不仅能够用单独纺丝机来进行制纱，而且通过前述操作，还能够将三维卷曲的尺寸由大尺寸至小尺寸较自由地进行控制。因此，从适于用于本发明、利用前述操作的卷曲控制的观点出发，更优选为中空率为20％以上的中空截面纤维，特别优选为中空率30％以上的中空截面纤维。

对于本发明的膨体纱而言，第一工序为：利用具有夹持辊等的供给辊(图6的19)而以规定量供给前述芯纱(图6的20)及鞘纱(图6的21)，通过能够喷射压缩空气的吸丝嘴(图6的12)而对芯纱及鞘纱进行抽吸。

该吸丝嘴(图6的12)中，对于从喷嘴喷射的压缩空气的流量而言，喷射下述流量即可，该流量使得从供给辊插入喷嘴中的纱条具有必要最低限度的张力从而在供给辊-喷嘴间和喷嘴内不产生摇纱等而稳定行进。该压缩空气的流量的最佳量根据所使用的吸丝嘴的孔径而发生变化，但作为能够赋予纱张力、且能够顺利地进行后述线圈形成的范围，标准为在喷嘴内的气流速度为100m/s以上。该气流速度的上限值的标准为700m/s以下，当为该范围时，则通过过剩喷射的压缩空气，行进纱条将以不发生摇纱等的方式稳定地在喷嘴内行进。

此外，从对在上述喷嘴内的搅乱、开纤进行预防的观点考虑，对于压缩空气的喷射角度(图7的22)，优选以相对于行进纱条而言低于60°而喷射的推进喷射流，从能够以高生产率均质地利用鞘纱来形成线圈的方面考虑是合适的。当然，通过以相对于行进纱条而言为90°的方式来喷射流体的垂直喷射流进行的加工也并非不可能制造本发明的膨体纱，但从抑制因来自垂直方向的喷射流喷射而导致的行进纱条的开纤、和喷嘴内的狭小空间内单纱彼此的缠结的观点考虑，优选通过推进喷射流进行的加工。该通过推进喷射流进行的加工还能够抑制在垂直喷射流的情况下容易形成的弓型小线圈以短周期形成。

对于本发明的膨体纱所必要的由鞘纱形成的线圈的形成而言，合适的是，在吸丝嘴内不实施搅乱、开纤。从使由数根至数十根的纱形成的复丝在喷嘴内行进而不开纤的观点考虑，压缩空气的喷射角度相对于行进纱条更优选为45°以下。此外，为了在后述喷嘴外形成线圈，紧接喷嘴之后的喷射气流的稳定性和推进力较高是合适的，从该观点考虑，喷射角度相对于行进纱条特别优选为20°以下。

接下来，第二工序为：使由吸丝嘴所抽吸的纱条在喷嘴外回旋，从而由鞘纱形成线圈。

导入该吸丝嘴的纱条存在以单喂纱的方式进行的情况、和以双喂纱的方式进行的情况，为了制造本发明的膨体纱，合适的是进行基于双喂纱的加工。这里所谓的双喂纱，是指预先通过供给辊等来对2根以上的纱赋予供给速度(量)差，从而向喷嘴供给的方法，通过利用由后述气流带来的回旋力，从而将形成下述蓬松结构，该蓬松结构中，被过剩供给侧的纱(鞘纱)在外层形成线圈。在有效应用上述双喂纱的情况下，也并非不可能用交络加工喷嘴、Taslon加工喷嘴(它们在喷嘴内对行进纱条赋予搅乱、开纤及交错的效果)来制造具有线圈的加工纱。但是，对于用上述加工喷嘴所加工的纱而言，不仅线圈以短周期形成，而且其尺寸也变小。因此，对于制造满足本发明的目的的膨体纱而言，需要精密地控制大量存在的参数，这是非常困难的。另外，在多纺锤化的情况下，由于存在针对每个纺锤而使得加工纱的蓬松性不同的可能性，因此，从品质的稳定性的观点考虑，采用有效应用了后述喷嘴外的气流控制的方法也是合适的。关于该方面，想到了不赋予喷嘴内的搅乱、开纤处理，而使在与喷嘴分开的位置供给的2根纱回旋从而能够形成线圈这样的构思，从自喷嘴喷射的气流的控制的观点考虑进行了深入研究，结果，发现在气流速度与纱速度之比(气流速度/纱速度)为100至3000的情况下，出现了鞘纱在开纤的同时发生回旋这一特异现象。

这里所谓的气流速度，是指从吸丝嘴的下游伴随着行进纱条而喷射的气流的速度，该速度能够通过喷嘴的排出直径和压缩空气的流量来控制。此外，纱速度可以通过在流体加工喷嘴后牵引加工纱的辊的圆周速度等来控制。该行进纱条的回旋力取决于气流与纱的速度比而增减，因此使目标膨体纱的交错点变得强固时，该速度比接近3000即可，想要使交错点松缓时，相反地，接近100即可。对于该速度比，例如通过使压缩空气的流量间歇性变化、或者使牵引辊的速度变动，也能够使交错点的程度发生变化。另一方面，将本发明的膨体纱用于填充物等反复赋予压缩回复的变形的用途时，气流速度/纱速度优选达到200至2000。特别地，制造在以高频率施加变形的夹克等衣料用途中使用的加工纱时，从赋予适度的束缚和柔软性的观点考虑，气流速度/纱速度特别优选为400至1500。

对于用作呈现上述回旋力的基点的回旋点(图6的13)而言，通过使行进纱条从所伴随的气流中脱离从而开始。具体而言，可通过棒导纱器等来变更纱道，通过位于行进纱条的行进方向上的牵引辊(图6的15)，以规定速度对行进纱条进行牵引，从而使鞘纱在芯纱的周围回旋并形成线圈。从通过利用用于发生上述回旋的空间、和从喷嘴喷射的气流的扩散的鞘纱的振动而实现解开的观点考虑，行进纱条的回旋点位于从喷嘴排出口离开的位置是合适的。但是，适于制造本发明的膨体纱的、喷嘴-回旋点间的距离会随喷出的气流速度而变化，优选的是，在喷出气流行进1.0×10^-5秒至1.0×10^-3秒期间存在回旋点(图6的13)。为了以与气流扩散的均衡性良好的方式以适度的周期形成芯纱与鞘纱的交错点，喷嘴-回旋点间的距离更优选存在于喷出气流行进2.0×10^-5秒至5.0×10^-4秒期间。

通过对该回旋点进行调整，还能够控制本发明的膨体纱的交错点的周期。该交错点具有支承作为本发明特征的由鞘纱形成的线圈的自立的作用，优选以一定程度的周期存在。从该观点考虑，优选调节回旋点，以使得膨体纱中的芯纱与鞘纱的交错点以1个/mm至30个/mm存在。当为该范围时，即使呈现出鞘纱的三维卷曲后，也具有适度间隔而存在线圈，故而优选。从该观点出发，则更优选调节回旋点，以使得该交错点以5个/mm至15个/mm存在。

形成了由鞘纱形成的线圈的加工纱(图6的14)为了呈现出形态固定、三维卷曲，优选先卷绕后再实施热处理、或者接着膨松加工而实施热处理。图6中，示例出接着线圈形成工序而进行热处理的加工工序。

上述热处理(图6的16)例如通过加热器来加热加工纱从而进行处理。加工温度的标准为所使用的聚合物的结晶化温度土30℃。当在该温度范围内进行处理时，处理温度远离聚合物的熔点，因此，不存在鞘纱间、芯纱间熔接而固化的部位，没有异物感，且不损害本发明的膨体纱的良好的触感。该热处理工序中使用的加热器可以采用常规的接触式或者非接触式的加热器，但从热处理前的膨松性、抑制鞘纱劣化的观点考虑，优选使用非接触式的加热器。这里所谓的非接触式的加热器，包括狭缝型加热器、管型加热器等空气加热式加热器、利用高温蒸气进行加热的蒸气加热器、利用辐射加热的卤素加热器、碳加热器、微波加热器等。

在此，从加热效率的观点考虑，优选为利用辐射加热的加热器。关于加热时间，例如使结晶化进行从而构成加工纱的纤维的纤维结构的固定、加工纱的形态固定和鞘纱的卷曲呈现完成等的时间成为标准，合适的是，根据所要求的特性利用处理温度和时间来进行调整。热处理工序完成后的加工纱借助输送辊(图6的17)而限制速度，通过具备张力控制功能的络纱机等卷绕即可(图6的18)。关于该卷绕形状，没有特别限定，可以制成所谓筒子(cheese)卷绕、筒管(bobbin)卷绕。此外，考虑到加工为最终制品，还可以预先将多根进行合纱制成丝束、或直接进行片材化。

本发明的膨体纱优选在热处理工序前后均匀附着有机硅系油剂。在此附着的有机硅通过热处理等适度地交联，从而在鞘纱和芯纱上形成有机硅的覆膜即可。这里所谓的有机硅系油剂包括二甲基聚硅氧烷、氢甲基聚硅氧烷、氨基聚硅氧烷、环氧基聚硅氧烷等，它们可以单独或混合使用。另外，从在膨体纱上均匀形成覆膜的观点考虑，在不损害有机硅附着的目的的范围内，可以在油剂中含有分散剂、粘度调节剂、交联促进剂、抗氧剂、阻燃剂和抗静电剂。该有机硅系油剂可以直接使用，也可以以水性乳液的形式使用，但从均匀附着油剂的观点考虑，合适的是，以水性乳液的形式使用。合适的是，有机硅系油剂利用通过油剂引导器、涂油辊或喷雾进行的散布、以质量比计以能够对膨体纱附着0.1～5.0wt％的方式进行处理。其后，优选以任意温度和时间进行干燥，进行交联反应。该有机硅系油剂也可以分多次附着，分别附着相同种类的有机硅或者不同种类的有机硅，层合强固的有机硅覆膜也是合适的。通过前述处理，在膨体纱上形成有机硅的覆膜，由此能够增加膨体纱的滑动性、触感，能够进一步使本发明的效果得到发挥。

实施例

以下，举出实施例，对本发明的膨体纱具体地进行说明。

针对实施例及比较例，实施下述评价。

A.纤度

测定100m纤维的重量，乘以100倍而算出纤度。重复10次该操作，将对其算术平均值的小数点后第2位进行四舍五入而得到的值记作该纤维的纤度。单纱纤度通过用上述纤度除以构成该纤维的长丝数而算出。这种情况下，也将对小数点后第2位进行四舍五入而得到的值记作单纱纤度。

B.纤维的力学特性(强度，弹性模量，10％模量)

使用Orientec，Inc.制拉伸试验机Tensilon UCT-100型，在试样长20cm、拉伸速度100％/min的条件下针对纤维测定应力-应变曲线。读取断裂时的负荷，将该负荷除以初始纤度从而算出强度。另外，对于弹性模量而言，对应力-应变曲线的初始立起部分进行直线近似，由其斜率求出。对于10％模量而言，读取应变为10％的负荷，除以初始纤度从而算出。对于任意值而言，均针对每个水平将上述操作对5个样品进行评价，求出所得结果的算术平均值，强度、弹性模量为将小数点后第1位四舍五入而得到的值，10％模量为将小数点后第2位四舍五入而得到的值。

C.10％伸长时的纤维伸长回复率

使用Orientec，Inc.制拉伸试验机Tensilon UCT-100型，在试样长20cm、拉伸速度100％/min的条件下使纤维伸长10％后，放置1分钟，以同一速度回复至初始的试样长的位置。将该操作重复10次，预先对此时的应力-应变曲线进行记录，求出10％伸长时的长度(S0)、应力达到0时的长度(S1)，利用下式求出伸长回复率。针对每个水平将同一操作对5个样品进行评价，求出所得结果的算术平均值，将小数点后第1位四舍五入而得到的值即为伸长回复率。

伸长回复率(％)＝(S0-S1)/S0×100

[S0：10％伸长时的长度，S1：应力达到0时的长度]。

D.负荷赋予时的纤维伸长比，纤维长度复原率

以1m/周的绞采集5m纤维，将绞的一端钩挂并悬吊，将初始负荷0.03cN/dtex悬挂于绞，并测定原长(L0)。接下来，取下初始负荷并悬挂负荷1.5cN/dtex放置1分钟后，测定负荷赋予伸长时的试样长(L1)，利用下式求出负荷赋予时的纤维伸长比。针对每个水平将同一操作对5个样品进行评价，求出所得结果的算术平均值，将小数点后第2位四舍五入而得到的值作为负荷赋予伸长比。

负荷赋予伸长比＝L1/L0

另外，接着负荷赋予伸长比的测定，在将伸长负荷取下后，将与初始负荷相同的0.03cN/dtex悬挂于绞，对负荷赋予后的试样长(L2)进行测定，利用下式求出纤维长度复原率。在该情况下，同样地，针对每个水平将同一操作对5个样品进行评价，求出所得结果的算术平均值，将小数点后第1位四舍五入而得到的值作为纤维长度复原率。

负荷赋予伸长后的纤维长度复原率(％)＝(L1-L2)/(L1-L0)×100

E.密度

按照JIS L 1013：2010，使用密度梯度管来测定纤维的密度。当试样在液体中达到平衡位置并静止后，以达到1mm的程度从密度梯度管的刻度读取试样的沉降深度，将该数值与校正曲线相比较从而求出密度。将此针对每个水平实施2次，求出所得结果的算术平均值，将小数点后第3位四舍五入而得到的值作为密度。

F.线圈评价(大小、个数、断裂)

以不出现松弛的方式对加工纱施加0.01cN/dtex的负荷，以图2所示例的方式以定长穿丝于一对纱道导纱器。通过Keyence Corporation制Microscope VHX-2000以能够观察线圈整体的倍率对经穿丝的加工纱的侧面进行拍照。针对从上述图像中随机选定的10个部位，使用图像处理软件(WINROOF)对线圈前端的距纱表面的距离(图2的5)进行评价。针对总计10个图像实施该操作，以毫米为单位针对合计100个部位测定至小数点后第1位。对上述数值的平均值进行计算，将小数点后第2位四舍五入而得到的值作为本发明中的线圈大小(突出)。

针对相同的10个图像，对每单位距离的线圈前端及鞘纱的断裂点进行计数，对每1毫米的线圈的个数及断裂点进行评价。将相同的操作针对10个图像来实施，将平均值的小数点以下四舍五入而得到的值作为线圈个数进行评价。另外，针对线圈的断裂点，对所计数的线圈的断裂点进行平均，将小数点后第2位四舍五入从而作为线圈的断裂点。这里，将断裂点少于0.2个/mm的样品作为本发明所指的线圈连续存在的情况而评价为没有断裂(评价：A)，将断裂点为0.2个/mm以上的情况评价为存在断裂(评价：C)。

G.卷曲形态评价(三维卷曲、曲率半径)

在从加工纱随机选出的10个部位，分别采集10根以上的单纱，通过KeyenceCorporation制Microscope VHX-2000以能够确认卷曲形态的倍率来对各个单纱进行观察。在该图像中，在所观察的单纱具有以螺旋状回旋的形态的情况下，判定为有三维卷曲结构(评价：A)，将平直的形态的情况下判定为无卷曲结构(评价：C)。另外，由同一图像，使用图像处理软件(WINROOF)，对与卷曲了的纤维的弯曲(图3的6)以2个部位以上最多地内接的正圆的半径进行评价。如前所述，以毫米为单位对随机地抽出的总计100根单纱进行测定直至小数点后第2位，将该算术平均的小数点后第2位四舍五入而得到的值作为本发明的三维卷曲结构的曲率半径。

H.纤维间静摩擦系数

利用勒德尔式摩擦系数试验机，通过按照JIS L 1015(2010年)的方法进行测定。需要说明的是，此处的纤维间静摩擦系数评价通过将加工纱平行地排列在圆筒上来评价。

I.解绕性(紧固现象的抑制效果)

将卷绕有500m以上的加工纱的滚筒安装于粗纱架上，在滚筒的截面方向上以30m/min的速度解除5分钟，目视确认因紧固现象而导致的跳纱、钩丝等，按照下述4个级别进行评价。

S：没有发现跳纱，能够良好地解绕。

A：观察到轻微的跳纱，能够没有问题地解绕。

B：观察到跳纱及轻微的钩丝，但能够解绕。

C：发生跳纱及钩丝，未能解绕。

J.触感

将卷绕有500m以上的加工纱的滚筒安装于粗纱架上，在滚筒的截面方向上，使用检尺器，将纱进行解绕制成卷绕形态从而制成10m的纱绞。固定纱绞的一个部位，制作手感评价用样品。对抓握该样品时的触感，按照下述4个级别进行评价。

S：蓬松性及柔软性优异、未感觉到异物感的优异手感。

A：具有蓬松性及柔软性的良好手感。

B：具有蓬松性、且未感觉到异物感的程度的良好手感。

C：没有蓬松性、感觉到异物感的不良手感。

K.蓬松评价

将20g的加工纱填充于内径为28.8cm、高度为50.0cm的圆柱状容器，在垂直方向上从上方对所填充的加工纱施加0.15g/cm²的负荷，对此时加工纱所占空间的高度H(cm)进行测定，由下式算出蓬松性(英寸³/20g)，将该值的小数点后第1位四舍五入而得到的整数值作为该加工纱的蓬松性。

蓬松性(英寸³/20g)＝(14.4²π/2.54³)×H

需要说明的是，对于各加工纱的高度而言，从将0点对准于圆柱状容器底面时的标度(scale)以mm为单位读取高度从而进行测定。

[实施例1]

作为A聚合物，准备高粘度聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET1：IV＝0.8dl/g)、作为B聚合物，准备低粘度聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET2：IV＝0.5dl/g)，于295℃熔融后，进行计量，并使其流入具备复合口模的纺丝组件，以成为图4(4-1)所示例那样的、由A聚合物和B聚合物形成的并列型复合截面的方式进行排出(复合比：A聚合物/B聚合物＝50/50)。以20m/min的流速对排出的纱条吹喷20℃的冷却风从而使其冷却固化后，赋予纺丝油剂，然后，在纺丝速度为1500m/min的条件下将未拉伸纱卷绕。将所卷绕的未拉伸纱在加热至90℃和140℃的辊间以拉伸速度800m/min拉伸3.0倍，将由此得到的复合纤维(单纱纤度7.0dteX)作为芯纱。

接下来，于290℃将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET3：IV＝0.6dl/g)熔融后，进行计量，并使其流入纺丝组件，从图8所示例那样的、三个狭缝(宽度0.1mm，图8的23)以同心圆状配置而成的中空截面用排出孔中以成为中空率30％的方式进行排出。以30m/min的流速从单侧对排出的纱条吹喷20℃的冷却风从而进行冷却固化后，赋予纺丝油剂，在纺丝速度1500m/min的条件下将未拉伸纱卷绕。接着，将所卷绕的未拉伸纱在加热至90℃和140℃的辊间以拉伸速度800m/min拉伸3.0倍，将由此得到的中空纤维(单纱纤度6.5dtex)作为鞘纱。

针对芯纱和鞘纱，通过图6所示例的工序，以供给辊速度为50m/min及1000m/min的条件，将芯纱和鞘纱供给至吸丝嘴。在吸丝嘴中，于20°以使得气流速度成为400m/s的方式对行进纱条喷射压缩空气，以不使芯纱和鞘纱交错的方式将其与伴随气流一同从喷嘴喷出。使从喷嘴喷射的纱条与气流一同行进1.0×10^-4秒，利用陶瓷导纱器变更纱道，用50m/min的辊对形成有由鞘纱形成的线圈的加工纱进行牵引。连续地介由辊而将该加工纱导入管加热器，以150℃的加热空气进行10秒热处理，从而将膨体纱的形态固定，并且使芯纱及鞘纱呈现出卷曲。对于该膨体纱而言，利用在管加热器后设置的张力控制式卷绕机而以52m/min卷绕至滚筒。

在实施例1中，由鞘纱形成的线圈从纱表面平均突出38.0mm，成为该线圈以22个/mm的个数形成的膨体纱。该突出的线圈在尺寸、周期的均匀性方面优异。另外，加工纱的鞘纱具有曲率半径5.7mm的毫米级的三维卷曲结构，形成在鞘纱的线圈中未发现断裂部位的连续线圈。(断裂部位：0.0个)

接下来，通过喷雾，以使得最终的聚硅氧烷附着量相对于膨体纱而言成为1wt％的方式，在加工纱上均匀地散布以浓度8wt％包含聚硅氧烷的有机硅系油剂，于165℃的温度进行20分钟热处理从而采集本发明的膨体纱。

在该膨体纱中，形成连续的线圈的鞘纱具有三维卷曲结构，纤维间静摩擦系数为0.1，加工纱的解绕性不存在问题，能够以不发生钩丝等的方式顺利地从卷绕的滚筒解绕(解绕性：S)。另外，表示刚性的弹性模量为73cN/dtex，伸长回复率为83％，具有舒适的伸缩性(手感：S)。将结果示于表1。

[实施例2]

除了下述操作以外，全部按照实施例1来实施，所述操作为：使用在实施例1的芯纱中所用的聚合物的组合，调节排出量，由此制成单纱纤度成为3.0dtex的PET1/PET2并列型复合纤维作为芯纱。

在实施例2中，通过减小芯纱的单纱纤度，从而使得线圈的个数稍微增加，伸长变形时易于变形，与实施例1相比，成为柔软的手感。将结果示于表1。

[实施例3、4]

将A聚合物变更为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT：IV＝1.2dl/g)、将纺丝温度设为290℃，使用实施例1中所用的复合口模来实施制纱，将采集到的PBT/PET2并列型复合纤维作为芯纱，除此以外，全部按照实施例1来实施(实施例3)。另外，使聚合物组合与实施例3相同，调节排出量，由此制成使单纱纤度成为3.0dtex而得到的PBT/PET2并列型复合纤维，将所得复合纤维作为芯纱，由此采集膨体纱(实施例4)。

在实施例3及实施例4中，芯纱在原纱阶段中呈现出比较微细的卷曲，在蓬松加工纱中，线圈个数减少。另外，与实施例1相比，弹性模量低，非常柔软，且以低应力进行伸长变形。另外，伸长回复率大幅提高，并且是即使在比较而言高度变形的情况下也不会疲劳，适于用于可动范围大的部位的材料。将结果示于表1。[表1]

[比较例1]

于290℃将实施例1的鞘纱中所用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET3：IV＝0.6dl/g)熔融，然后进行计量，并使其流入纺丝组件，从图8所示例那样的、三个狭缝(宽度0.1mm，图8的23)以同心圆状配置而成的中空截面用排出孔中以成为中空率30％的方式进行排出。在与实施例1相比增加(100m/min)了的条件下从单侧对纱条吹喷20℃的冷却风从而进行冷却固化，然后赋予纺丝油剂，在纺丝速度1500m/min的条件下将未拉伸纱卷绕。接着，将所卷绕的未拉伸纱在加热至90℃和140℃的辊间以拉伸速度800m/min拉伸3.0倍，将由此得到的中空纤维(单纱纤度6.5dtex)作为芯纱及鞘纱，除此以外，全部按照实施例1来实施。

比较例1中，大致与实施例1的形态特性一致，但线圈的大小较小，线圈个数减少。虽然解绕性及手感等也比较优异，但弹性模量高、伸长回复率低。将结果示于表2。

[比较例2]

使用将压缩空气的喷射角度变更为90°的喷嘴，不设置基于陶瓷导纱器的回旋点，除此以外，全部按照比较例1来实施。但是，在比较例2中，在与比较例1同样的压缩空气流量条件下，芯纱与鞘纱的缠结过剩、且发生喷嘴堵塞，因此，使气流速度降低为比较例1的一半即200m/s来实施加工纱的采集、特性的评价。

在比较例2的加工纱中，在热处理前的时刻，由鞘纱形成的线圈尺寸比实施例1、比较例1小，以非常短的周期形成，因此在通过热处理而对鞘纱进行卷曲加工的情况下，虽然在纱中形成了线圈，但缺乏蓬松性。当对由鞘纱形成的线圈的详情进行确认时，在线圈尺寸方面观察到不均，较多地观察到了在热处理前所不曾确认到的断裂点(存在断裂：0.5个)。将结果示于表2。

[比较例3]

使用比较例2的加工纱，利用一对橡胶盘对该加工纱进行摩擦从而实施解捻处理。虽然观察到外观的蓬松性确实提高了，但与比较例2相比，线圈的断裂进一步增加，鞘纱彼此的缠结被助长，经压缩时感觉到了异物感。另外，与比较例2相比，当解绕时，纱的钩丝也较多，解绕性也降低。将结果示于表2。

[表2]

[实施例5]

将A聚合物变更为聚对苯二甲酸丙二醇酯(3GT：IV＝1.2dl/g)，将纺丝温度设为280℃而使用在实施例1中所用的复合口模来实施制纱从而采集到的3GT/PET2并列型复合纤维作为芯纱，除此以外，全部按照实施例2来实施(单纱纤度：3.0dtex)。

在实施例5中，与实施例1相比，线圈个数降低，当加工时芯纱的卷曲伸长，由此伸长回复率降低，但充分确保了伸缩性，弹性模量降低从而具有柔软的手感。将结果示于表3。

[实施例6、7]

将供给速度变更为芯纱50m/min、鞘纱500m/min(实施例6)，芯纱20m/min、鞘纱1000m/min(实施例7)，除此以外，全部按照实施例1来实施。

在减小了供给速度比的实施例6中，线圈尺寸与实施例1相比稍微变小，但在本发明的特征即伸缩性方面是同等的，且手感良好。

在使供给速度比增大了的实施例7中，线圈的尺寸为60.1mm，与实施例1相比变大，但线圈的松弛几乎不存在。关于手感，虽然是具有柔软性的、具有优异的蓬松性的纱，但由于是还对鞘纱的切断、松弛进行了抑制的结构，因此，解绕性也良好。将结果示于表3。

[实施例8]

除了将气流速度变更为500m/s以外，全部按照实施例7实施。

在实施例8中，通过提高气流速度，喷嘴-牵引辊间的张力降低，加工纱的行进稍微紊乱，但能够没有问题地采集加工纱。在加工纱中，很少观察到线圈的松弛，解绕性不存在问题，能够采集具有本发明的特征即伸缩性的膨体纱。将结果示于表3。

【表3】

[实施例9、10]

关于用于芯纱的复合纤维，将A聚合物和B聚合物的比率变更为60/40(实施例9)及30/70(实施例10)，除此以外，全部按照实施例2来实施。

实施例9中，芯纱的卷曲形态方面没有大的差异，对加工纱的线圈的形态等没有大的影响，因此，其具有与实施例2大致同等的特性。

实施例10中，由于芯纱的卷曲形态变小，因此线圈个数减少，与实施例2相比，伸长回复率增加。将结果示于表4。

[实施例11、12]

将使用成为图4(4-2)所示例的偏心芯鞘复合截面的复合口模所得到的PET1/PET2(实施例11)及PBT/PET2(实施例12)的偏心芯鞘复合纤维用于芯纱，将回旋点设为0.0006，除此以外，全部按照实施例2来实施。

实施例11中，线圈个数与实施例2相比稍微降低。另一方面，实施例12中，与实施例4相比，线圈个数增加，鞘纱与芯纱的束缚变高，由此伸缩性提高。将结果示于表4。

[比较例4]

将比较例2中使用的中空截面PET纤维作为芯纱，将实施例5中使用的3GT/PET2并列型复合纤维作为鞘纱，除此以外，全部按照比较例2来实施。

在比较例4的样品中，在热处理后鞘纱呈现出三维卷曲形态，但形成线圈的纤维的曲率半径为数十微米的非常微细的样品，并且，在到处观察到鞘纱的断裂(存在断裂：0.4个)。另外，通过呈现出上述卷曲形态，鞘纱的线圈与热处理前相比，大幅缩小，距纱表面超过0.6mm的情况少。因此，加工纱的触感虽然是类似橡胶的独特触感，但并不具有作为本发明的目的的蓬松性和柔软性。另外，在微米级的微细卷曲、鞘纱的断裂且线圈的突出方面存在不均，从而导致纤维间静摩擦系数较高(0.4)，难以说滚筒的解绕性良好。将结果示于表4。

【表4】

[实施例13]

为了提高加工纱的伸缩性及柔软性，将在实施例5的A聚合物中使用的3GT于275℃熔融后，进行计量，并使其流入纺丝组件，从图8所示例那样的、三个狭缝(宽度0.1mm，图8的23)以同心圆状配置而成的中空截面用排出孔中，以成为中空率10％的方式排出。以20m/min的流速对排出的纱条吹喷20℃的冷却风从而进行冷却固化后，赋予纺丝油剂，然后，在纺丝速度1500m/min的条件下将未拉伸纱卷绕。将所卷绕的未拉伸纱在加热至70℃和130℃的辊间以拉伸速度800m/min拉伸2.8倍，将由此得到的纤维(单纱纤度7.0dtex)作为芯纱，除此以外，全部按照实施例1来实施。

实施例13中，由鞘纱形成的线圈从纱表面平均突出38.0mm，且成为该线圈以22个/mm的个数形成的膨体纱。该突出的线圈的尺寸、周期的均匀性优异。另外，加工纱的鞘纱具有曲率半径5.7mm的毫米级的三维卷曲结构，并且为在鞘纱的线圈中未发现断裂部位的形成了连续的线圈的纱。(断裂部位：0.0个)

该膨体纱中，形成连续的线圈的鞘纱具有三维卷曲结构，纤维间静摩擦系数为0.1，膨体纱的解绕性不存在问题，能够以不发生钩丝的方式顺利地从卷绕的滚筒进行解绕(解绕性：S)。另外，特别是，表示伸缩时的阻力的10％模量低至1.2cN/dtex，此外负荷赋予后的纤维复原率为100％，耐疲劳性优异，并且是在低应力下良好地伸长的具备柔软的手感的、具有伸缩性的膨体纱(手感：S)。将结果示于表5。

[实施例14]

在实施例13的基础上为了进一步提高伸缩性和耐疲劳性，将聚合物变更为PBT系弹性体(东丽·杜邦制“HYTREL”)、将纺丝温度设定为260℃而采集芯纱，除此以外，全部按照实施例13来实施。

对于实施例14而言，将芯纱的聚合物种类变更成了柔软性优异的PBT系弹性体，膨体纱中，与实施例13相比，10％模量大幅度降低，同时具备优异的伸缩性和柔软性。另外，纤维长度复原率也大幅提高，即使在赋予高应力而使其变形的情况下，也几乎没有疲劳，在用于衣料的情况下，其为适于反复施加变形压缩的部位、伸长变形大的部位的材料。将结果示于表5。

[实施例15]

分别地，作为岛成分将聚丙烯(PP：MFR＝9g/10分)于265℃熔融、作为海成分将实施例1中使用的PET3(0.65dl/g)于300℃熔融，然后进行计量，并使其流入纺丝组件，在喷丝头温度为280℃的条件下，对在纤维截面的中央具有中空部、在其周围以圆环状具有海岛结构的图5所示例的中空海岛复合纱进行熔融纺丝。对于在纺丝组件中组装的喷丝头而言，使用日本特开2011-174215号公报中记载的包括称重板及分配板的复合口模，作为分配板，使用下述配置的分配板：其中，在板中央部设置未穿设分配孔的圆形空间，在其周围以圆环状排列海成分聚合物的分配孔，在更外周，以相对于岛成分聚合物的分配孔1个孔而言海成分聚合物的分配孔为6个孔的方式包围配置分配孔。以100m/min的流速从单侧对以岛/海＝30/70的复合比率排出的复合聚合物流吹喷20℃的冷却风从而进行冷却固化后，赋予油剂，以纺丝速度1200m/min将未拉伸纱卷绕，然后，在加热至90℃和130℃的辊间以拉伸速度600m/min拉伸2.9倍，从而制成纤度78dtex、长丝数12、每1长丝的岛数为32岛、中空率30％、密度0.87g/cm³的拉伸纱。需要说明的是，对于该中空海岛复合纱而言，由于以高速迎接冷却风，因此，在纤维的左右成为非对称的冷却，在热处理后，呈现出平缓的卷曲。

通过图6所示例的工序，针对所得的中空海岛复合纱，分别一根一根地向2个供给辊供给中空海岛复合纱，将一个供给辊设为速度50m/min、将另一个设为速度1000m/min，用吸丝嘴进行抽吸。在吸丝嘴中，于20°以使得气流速度成为400m/s的方式对行进纱条喷射压缩空气，以不使芯纱和鞘纱交错的方式将其与伴随气流一同从喷嘴喷出。使从喷嘴喷射的纱条与气流一同行进1.0×10^-4秒，利用陶瓷导纱器变更纱道，从而制成形成有由鞘纱形成的线圈的加工纱，并利用牵引辊以50m/min进行牵引。

接下来，介由辊而将该加工纱导入管加热器，利用150℃的加热空气进行10秒热处理，从而将膨体纱的形态固定，并且在鞘纱中呈现出三维卷曲。对于该膨体纱而言，利用设置在管加热器后的张力控制式卷绕机以52m/min卷绕至滚筒。进一步地，通过喷雾，以使得最终的聚硅氧烷附着量相对于膨体纱而言成为1wt％的方式，在采集的膨体纱上均匀地散布以浓度8wt％包含聚硅氧烷的有机硅系油剂，于165℃的温度进行20分钟热处理从而采集加工纱。

对于实施例15中采集的膨体纱而言，其为由鞘纱形成的线圈从纱表面平均突出21.0mm的结构，且该线圈以22个/mm的个数形成。上述突出的线圈在尺寸、周期的均匀性方面优异。

芯纱及鞘纱具有曲率半径4.5mm的毫米级的三维卷曲结构，在鞘纱的线圈中未发现断裂部位，形成了连续的线圈。(断裂部位：0.0个)

在该膨体纱中，形成连续线圈的鞘纱具有三维卷曲结构，纤维间静摩擦系数为0.1，从卷绕的滚筒进行的解绕非常顺利，解绕性优异(解绕性：S)。另外，是具有源自于本发明的特异的结构的蓬松性、具有柔软性也优异的质地的膨体纱(手感：S)。实施例15中，与实施例1相比，伸缩性降低，但对于蓬松评价而言，为645英寸³/20g，发挥出了非常优异的性能。将结果示于表5。

[实施例16、17]

将鞘纱中所用的中空海岛复合纱的岛/海的复合比率及拉伸纱的密度变更为岛/海＝20/80及密度0.90g/cm³(实施例16)、岛/海＝10/90及密度0.93g/cm³(实施例17)，除此以外，全部按照实施例15来实施。

对于实施例16中采集的膨体纱而言，形成了在鞘纱的线圈中未观察到断裂部位的、连续的线圈。鞘纱具有三维卷曲结构，并且从卷绕的滚筒的解绕性优异(解绕性：S)、具有柔软性优异的手感(手感：S)。另外，在蓬松评价中，为606英寸³/20g，发挥出了优异的蓬松性。

对于实施例17中采集的膨体纱而言，形成了在鞘纱的线圈中未观察到断裂部位的连续的线圈。鞘纱具有三维卷曲结构，并且从卷绕的滚筒的解绕性优异(解绕性：S)，具有柔软性优异的手感(手感：S)。另外，在蓬松评价中，为581英寸³/20g，发挥出了良好的蓬松性。将结果示于表5。

[表5]

【表5】

[实施例18、19]

将实施例12中所用的PBT/PET2的偏心芯鞘复合纤维用于芯纱，将供给速度变更为芯纱50m/min、鞘纱500m/min(实施例18)，芯纱20m/min、鞘纱1000m/min(实施例19)，除此以外，全部按照实施例12来实施。

在减小了供给速度比的实施例18中，线圈尺寸与实施例12相比稍微变小，但具有作为本发明的特征的良好的伸缩性，呈现出优异的手感。

在使供给速度比增加了的实施例19中，线圈的尺寸为38.0mm、与实施例12相比变大，但几乎没有线圈的松弛。关于手感，虽然是具有柔软性的、具有优异蓬松性的膨体纱，但由于是还对鞘纱的切断、松弛进行了抑制的结构，因此，解绕性也良好。将结果示于表6。

[实施例20、21]

将实施例12中所用的PBT/PET2的偏心芯鞘复合纤维用于芯纱、将实施例15中所用的PP/PET3中空海岛复合纱用于鞘纱，除此以外，全部按照实施例15来实施(实施例20)。另外，作为变更了供给速度比的情况，还采集了芯纱20m/min、鞘纱1000m/min的情况下的加工纱(实施例21)。

实施例20中，具有下述以往未曾有过的特性：在为低密度的同时，形成具有来自于PET成分的回弹性的线圈，发挥出与实施例15同样地非常优异的蓬松性，并且呈现出来自于配置在芯纱的偏心芯鞘复合纱的、良好的伸缩性。

实施例21中，通过进一步提高鞘/芯比，从而使得由鞘纱形成的线圈进一步放大，与实施例20相比，蓬松性进一步提高。实施例21中，虽然线圈放大，但加工纱在纤维轴向上均质性优异，未观察到线圈的松弛等。另外，通过在具有由卷曲带来的伸缩性的芯纱上、卷绕具有大的卷曲的海岛中空纤维，从而使线圈自立，还具有PET成分的效果，具有舒适的回弹性。将结果示于表6。

[实施例22]

将由实施例14中所用的PBT系弹性体(“HYTREL“)形成的高弹性纱用于芯纱，除此以外，全部按照实施例20来实施。

在实施例22的加工纱中，通过将在低应力下伸长变形的弹性纱用于芯纱，从而呈现出优异的伸缩性，即使比较而言高度地使其变形，纤维长也不会发生变化，复原性也优异。另外，与实施例20同样地，在鞘纱中采用了海岛中空纱，蓬松性也优异。

[表6]

【表6】

附图标记说明

1 鞘纱

2 芯纱

3 纱表面

4 纱道导纱器

5 距纱表面的距离

6 三维卷曲的弯曲

7 A聚合物

8 B聚合物

9 中空部

10 岛成分

11 海成分

12 吸丝嘴

13 回旋点

14 加工纱

15 牵引辊

16 加热器

17 输送辊

18 络纱机

19 供给辊

20 芯纱

21 鞘纱

22 压缩空气的喷射角度

23 狭缝状排出孔

Claims

1.膨体纱，其包含鞘纱和芯纱，所述鞘纱以未断裂的方式形成连续的线圈，所述芯纱通过与所述鞘纱交错而实质上将鞘纱固定，在所述膨体纱中，从膨体纱的中心突出3.0mm以上的线圈的数量为1个/mm至30个/mm，所述膨体纱的弹性模量为80cN/dtex以下、10％伸长回复时的伸长回复率为50％以上。

2.如权利要求1所述的膨体纱，其中，构成纤维的单纱纤度为3.0dtex以上，鞘纱与芯纱的单纱纤度比以鞘/芯计为0.5至2.5的范围。

3.如权利要求1或2所述的膨体纱，其中，芯纱为并列型的复合纤维或偏心芯鞘型的复合纤维，构成鞘纱的纤维是曲率半径为2.0mm至30.0mm的三维卷曲结构纱。

4.如权利要求1或2所述的膨体纱，所述鞘纱是密度小于1.00g/cm³的复合纤维。

5.如权利要求4所述的膨体纱，其中，鞘纱具有三维的卷曲结构。

6.如权利要求4所述的膨体纱，其中，鞘纱是具有中空率为20％以上的中空截面的海岛复合纤维。

7.如权利要求5所述的膨体纱，其中，鞘纱是具有中空率为20％以上的中空截面的海岛复合纤维。

8.如权利要求6或7所述的膨体纱，其中，海岛复合纤维的岛成分由聚烯烃构成、海成分由聚酯构成。

9.如权利要求1或2所述的膨体纱，所述鞘纱具有三维的卷曲结构，所述膨体纱的10％模量小于1.5cN/dtex、负荷赋予时的纤维伸长比为1.1以上、负荷赋予伸长后的纤维长度复原率为80～100％。

10.如权利要求9所述的膨体纱，所述膨体纱的负荷赋予时的纤维伸长比为1.5以上、负荷赋予伸长后的纤维长度复原率为90～100％。

11.如权利要求1或2所述的膨体纱，其特征在于，纤维间静摩擦系数为0.3以下。

12.如权利要求1或2所述的膨体纱，其中，芯纱和鞘纱均包含中空率为20％以上的中空截面纤维。

13.纤维制品，所述纤维制品至少在一部分中包含权利要求1至12中任一项所述的膨体纱。