JPH0735606B2 - ポリエステル熱収縮差混繊糸の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は織編物とした場合に良好な嵩高性やドレープ性
を付与することができるポリエステル熱収縮差混繊糸の
製造方法に関するものであって、特にポリエステル熱収
縮差混繊糸をより高速でかつ簡略なプロセスで製造する
直接紡糸延伸方法で製造する技術に関する。

［従来の技術］ 熱収縮差混繊糸使い織編物は嵩高性とドレープ性などを
付与できることから高付加価値素材として多数生産され
ている。特にポリエステル熱収縮差混繊糸は高級シルキ
ー素材とするのに好適なため重用されている。これに関
する技術としては特公昭51−30620号公報、特公昭53−3
1972号公報、特公昭55−22586号公報、特公昭58−3064
号公報などで示されるように多数開示されている。しか
しながらこれらの開示された技術においては紡糸工程と
延伸工程を分離して製造するものであるか、更には個々
に紡糸、延伸してから混繊するもので生産性が低い欠点
がある。

一方、実公昭50−32574号公報には２つの糸条群に分割
吐出し、各糸条群ごとに設けられたフィードロール、ド
ローロールで紡糸引取に引続き延伸してから合糸交絡処
理しポリエステル熱収縮差混繊糸とする技術が開示され
ている。しかしながら、それぞれの糸条群ごとにフィー
ドロール、ドローロールを設置することは設備費がかさ
み、大きな設備スペースを必要とする欠点がある。

また特公昭53−8823号公報には異色効果を付与できる２
種のポリマを同時に吐出して紡糸引取に引続き延伸し、
混繊こなれのよい混繊糸の製造方法が開示されている。
この技術に熱収縮差を付与できるポリマを適用すること
で熱収縮差混繊糸を得ることは可能であるが、ここに開
示された製造技術は巻取速度が高々2000m/minと推定さ
れる生産性の低いものであって、特に延伸ゾーンにおい
て延伸点固定のためピンまたは加熱ジェットを使用して
おり紡糸速度が4000m/min以上と高速になると延伸加工
性が不良となる欠点がある。

一方通常のポリエステルマルチフイラメントの直接紡糸
延伸方法は既によく知られた技術であって、現在では広
く工業生産に適用されている。たとえば特公昭50−3406
号公報などは紡出糸条を冷却固化後、第１ゴデットロー
ラで引取り、引き続いて第２ゴデットローラへ導いて延
伸する際、未延伸糸糸条を予備加熱して延伸する方法を
提案している。また第１コデットローラを加熱するコデ
ットローラ延伸方法はよく知られている。これらの方法
は未延伸糸を延伸する際に、ポリエステル未延伸糸をガ
ラス転移点温度以上に予備加熱することにより、延伸を
容易にせんとするものである。

また近年では、より簡略な設備、低エネルギーで低コス
トの糸をつくることが要求されている。しかしながら、
70〜90℃に加熱した第１ゴデットローラを用いる方法で
は均一延伸するために未延伸糸の適当な加熱コントロー
ルに多くの労を費した。

すなわち未延伸糸のガラス転移点付近までホットローラ
で糸条加熱する際、油水分量、糸条の開繊状態、ローラ
への接触時間、ローラ近傍の雰囲気温度等により糸条加
熱状態が変り、工程管理面で困難であった。

さらに生産性の欠点として第１ゴデットローラを加熱す
ることで、該ローラ上の糸条張力は極端に低下するため
に、糸ゆれは増大し糸切れを起す欠点があった。加えて
第２ゴデットローラ上の糸ゆれも5000m/分付近になると
ローラ回転の随伴気流の増大もあり、糸ゆれが増加し、
延伸糸と言えども糸条間の接触があると糸切れを起す欠
点もあった。

さらに、この従来方法はホットローラの熱源としては取
扱いが容易であることから電熱ヒータを用いていること
もあって電熱コストが高く、設備費が高くなり、複雑で
延伸速度も5000m/分以下では高い生産性の要求には満足
できず、改善の余地があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は高級織編物、とりわけポリエステルシル
キー高級織編物を製造するのに好適な熱収縮差混繊糸を
簡略な高速直接紡糸延伸法で効率よく安定して製造する
方法の提供にある。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は異なる融点を有する少なくとも２種
のポリエステルを異なる吐出口から溶融吐出し、冷却固
化後、口金面下3m以内で糸条を集束しつつ給油して非加
熱で、かつ鏡面仕上げの第１ゴデットローラで4000m/mi
n以上で引取り、引続き該第１ゴデットローラと第２ゴ
デットローラの間で延伸することを特徴とするポリエス
テル熱収縮差混繊糸の製造方法である。

熱収縮差混繊糸としては熱収縮差混繊糸としての特徴を
発揮するために沸水収縮率、200℃乾熱収縮率の少なく
とも一方の特性値において５％以上の収縮率であること
が好ましく、７％以上の収縮率差のあることがより好ま
しい。これは熱収縮差混繊糸使いの織編物を熱処理して
潜在嵩高性を顕在化させる方法として、沸水を含めた湿
熱状態および／または200℃前後の乾熱状態で実質的に
緊張を与えることなく熱処理するのが一般的な方法であ
り、沸水収縮率、200℃乾熱収縮率差の少なくとも一方
が５％に満たないと織編物において良好な嵩高性とドレ
ープ性を付与しにくいためである。また沸水収縮率差が
大きすぎると織編物の表面は大きく凹凸を呈し荒れた状
態となり易いので沸水収縮率差は20％以下とすることが
好ましく、15％以下とすることがより好ましい。高収縮
糸の熱収縮率が大きすぎると得られる織編物は粗硬とな
り易いので、沸水収縮率では20％以下、200℃乾熱収縮
率では35％以下とすることが好ましい。

ここで本発明では熱収縮率差を付与するために異なる融
点を有する少なくとも２種のポリエステルを使用するも
のである。沸水収縮率差、200℃乾熱収縮率差の少なく
とも一方を５％以上とするために融点差は10℃以上ある
ことが好ましく、７％以上とするためには融点差は15℃
以上あることが好ましい。融点差が30℃より大きくなる
と同一紡糸温度では低融点側の紡糸性が低下し易すくな
り、融点差は25℃以内がより好ましい。

本発明の熱収縮差混繊糸を形成するポリエステルは特に
制限ないが、高級シルキー素材とするのに適したポリエ
ステルとしては80モル％以上がポリエチレンテレフタレ
ートであるポリエステルを好ましく使用できる。高融点
ポリマにポリエチレンテレフタレートを使用し、低融点
ポリマにフタル酸、イソフタル酸などの第３成分を共重
合したポリエチレンテレフタレートを使用することが好
ましい組合せである。低融点ポリマに第３成分を共重合
したポリエチレンテレフタレートを使用する場合には得
られる熱収縮差混繊糸において低融点ポリマで形成され
る糸条においてたるみが発生し易い。これを防止するた
めに25℃オルソクロロフエノール中の固有粘度を高融点
ポリマよりも低融点ポリマの方を同等以上とすることが
好ましく、0.01以上大きくすることがより好ましく、0.
02以上大きくすることが一層好ましい。

高級シルキー織編物用としては熱収縮差混繊糸を構成す
る糸条の断面形状はＴ型、Ｙ型などの異型断面形状を好
ましく適用できる。

以下本発明を工程を追って図面を用いて詳述する。第１
図は本発明の実施態様の１例を示す直接紡糸延伸装置の
概略図である。融点の異なる２種のポリエステルを溶融
して口金１より吐出し、高融点ポリエステル糸条２と低
融点ポリエステル糸条３との混繊未延伸糸とする。高融
点ポリエステルと低融点ポリエステルをそれぞれ異なる
口金から吐出し合糸することもできるが混繊糸としてこ
なれの点から一つの口金から吐出することが好ましく、
特に一つの口金の中心部から低融点ポリエステルを吐出
し外周部から高融点ポリエステルを吐出すると、巻取っ
た収縮率差混繊糸の収縮率差を発現させる際に高収縮率
糸となる低融点ポリエステル糸条が混繊糸の中心部分で
収縮し、低収縮率糸となる高融点ポリエステル糸条が混
繊糸の外周部分でたるみとなって収縮差効果をより発揮
しより好ましい。口金１より吐出させた未延伸糸糸条を
冷却装置４により冷却固化後、3m以内に設けた給油装置
５により、未延伸糸糸条を集束させながら所定の油剤を
糸条に付与する。そして、非加熱で、かつ鏡面仕上げの
第１ゴデットローラ６で4000m/分以上で引取り、引き続
き第２ゴデットローラ７に導き、第１ゴデットローラ６
と第２ゴデットローラ７との間で両ローラの周速度差に
より延伸し、巻取機８によってパッケージ９を得る。必
要に応じて巻取機の前に集束用ノズルを設けてもよい。

本発明の直接紡糸延伸方法における最大の特徴点は従来
法のように第１ゴデットローラを非加熱とし、かつ鏡面
仕上げとすることである。つまり、本発明では第１ゴデ
ットローラを常温（室温）とし、予備加熱しないためロ
ーラ上での糸条張力低下がなく、第１、第２ゴデットロ
ーラ上の糸ゆれが非常に少なく、このためローラ上の糸
条間接触による糸切れが大幅に減少し生産性が向上す
る。

また、引取速度を4000m/分以上とすることで配向がある
程度進み収縮率が減少してくるため、たとえば延伸後熱
セット処理を施す場合でもその熱セット温度も下げら
れ、大幅な電熱コストを削減することができる。さらに
第１ゴデットローラを鏡面仕上げすることによって、糸
条のスリップを防止できるため、製糸性が安定化する。

第１ゴデットローラ６は高速回転可能なローラで3000m/
分以上の周速度が得られれば良く、短尺ローラで加熱ヒ
ータは不要である。該ローラにより未延伸糸を4000m/分
以上の速度に正確に規制して引取る必要がある。従っ
て、従動型あるいは強制駆動型のセパレートローラ６′
を用いて、糸条を第１ゴデットローラと該セパレートロ
ーラとに１回以上撓囲しても良いが、第１ゴデットロー
ラの表面が鏡面仕上げであるため、糸条の確実な把持が
可能であり、セパレートローラ６′を通さないで第１ゴ
デットローラに１回以下の巻付けで引取り速度を規制す
ることができる。

このような第１ゴデットローラ囲りの条件を採用するこ
とで従来法の長尺加熱型第１ゴデットローラを用いる必
要もなく、巻数も少ないので非常にコンパクトで安価な
設備費とすることができる。加えて、第１ゴデットロー
ラを加熱しないので該ローラ上での糸ゆれは大幅に減少
し高速引取が可能になる効果がある。

本発明では、第１ゴデットローラ６で糸条を引取る前に
口金面下3m以内で集束しつつ給油装置５で給油する必要
がある。糸条に集束を施すのは、第１ゴデットローラに
よる引取速度が4000m/分以上におよぶことにより、糸条
の随伴気流が極端に増大して糸条張力のアップで単糸配
向度に不均一性を生じ、断糸と糸質異常を防止するため
である。この給油装置５は口金面に近づけるほど随伴気
流の程度が小さくて有効であるが、口金に近づきすぎて
固化点以前に配置することは糸切れを起こし好ましくな
い。適正な位置としては固化直後で、口金面下3m以内の
範囲に配置することが重要である。給油装置を口金面下
3mより大きくすると、前記したように、高速で引取るた
めに糸条の随伴気流が加速度的に増加して、糸切れした
り、糸質が不均一になる。

集束方法は集束ガイドを兼用した給油ガイドが最も好ま
しいが、給油装置直後に別のガイドを設けて集束しても
よい。

本発明では、第１ゴデットローラと第２ゴデットローラ
の間で延伸することが、実用に耐え得る機械的特性を付
与するために重要である。この場合延伸張力が過大とな
らないように、第１ゴデットローラと第２ゴデットロー
ラの間に乾熱あるいはスチーム雰囲気を必要に応じて通
過させることができる。

一方、本発明においては、第２ゴデットローラ７から巻
取機８へ糸条を直接巻取る場合、第２ゴデットローラ７
は表面を梨地化することが好ましい。これは第２ゴデッ
トローラ７への糸条巻付き防止、工程張力の安定化のた
め有利である。このため、第２ゴデットローラ７の表面
の粗度をHrms40〜70の範囲とするのが好ましい。表面の
粗度がHrms70を越えると第２ゴデットローラ上で糸ゆれ
が大きくなり糸切れがし易くなる傾向にある。またHrms
40未満にすると該ローラへの糸条巻付きが発生しやすく
なり操業上不利である。第２ゴデットローラの表面を梨
地化することで延伸速度の規制がやや不安定になるので
第２ゴデットローラと対になっているセパレートローラ
７′を用いて、この両ローラ上に糸条を１回以上僥囲す
ることが望ましい。延伸速度の規制面から好ましくは３
回以上僥囲する方が良い。

第２ゴデットローラ７から糸条を直接巻取らない場合
は、第１ゴデットローラの場合と同様、糸条の確実な把
持を可能にするため、第２ゴデットローラの表面を鏡面
仕上げとすることもできる。

必要に応じて第２ゴデットローラを加熱し、あるいは乾
熱もしくはスチーム加熱などの熱処理装置により、延伸
された混繊糸を熱セットすることができる。得られる混
繊糸の沸水収縮率を20％以下とするためには第２ゴデッ
トローラを100℃以上に加熱することが好ましい。ただ
し第２ゴデットローラを160℃以上に加熱すると第２ゴ
デットローラ上の糸ゆれが大きくなり、糸切れし易くな
るので160℃未満とすることが好ましい。

本発明では、集束しつつ給油した糸条を第１ゴデットロ
ーラで4000m/分以上の引取速度で引取るのである。引取
速度が4000m/分未満では糸の構造は未延伸領域のため第
１ゴデットローラを加熱（ガラス転移温度以上）しない
で延伸するとウースタ斑が増加するのである。すなわ
ち、本発明では引取速度が4000m/min以上とし、好まし
くは4500m/分以上、さらに好ましくは5000m/分以上にし
て延伸前の糸条構造をなるべく延伸糸構造に近づけんと
するものである。ただし、引取速度が6000m/minを越え
ると熱収縮率が小さくなるので6000m/min以下とするこ
とが好ましく、5500m/min以下がより好ましい。

混繊糸の伸度レベルは第１、第２ゴデットローラ間で付
与する延伸倍率の変更で通常のポリエステル延伸系の伸
度レベルである20〜45％の間で自由に選択できる。また
混繊糸を構成するフィラメント繊度は繊度ミックスする
ことも可能であり、この場合には高収縮糸側を太繊度、
低収縮糸側を細繊度とすることが好ましい。特に太繊度
側を1.8〜５デニール、細繊度側を0.7〜３デニールとし
て0.7デニール以上の繊度差をつけると腰張りがあって
ソフトな風合が織編物に付与でき、好ましいことであ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば熱収縮差混繊糸が直接紡糸延伸法にてコ
ンパクトな装置で効率よく安定して製造できる。本発明
で得られる熱収縮差混繊糸を使用して織編物として湿熱
および／または乾熱で実質的に緊張を与えることなく熱
処理することにより嵩高性とドレープ性を付与すること
ができる。

［実施例］ 以下実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、まず本
発明における沸水収縮率、200℃乾熱収縮率の測定方法
について以下に述べる。

A.沸水収縮率 試料は周長1mのかせ取機で10回巻きのものを１サンプル
とし0.1g/d荷重下で原長L₁を求める。次に無荷重下沸水
中で15分間処理した後、0.1g/d荷重下で処理後の長さL₂
を求め次式より算出する。これを１試料につき５回測定
し、平均値を沸水収縮率とする。

沸水収縮率＝（L₁−L₂）／L₁×100（％） B.200℃乾熱収縮率 試料は周長1mのかせ取り機で10回巻きのものを１サンプ
ルとし0.1g/d荷重下で原長L₃を求める。次に2mg/d荷重
下200±２℃の乾熱雰囲気中で15分間処理した後、0.1g/
dに荷重下で処理後の長さL₄を求め次式より算出する。
これを１試料につき５回測定し平均値を200℃乾熱収縮
率とする。

200℃乾熱収縮率＝（L₃−L₄）／L₃×100（％） 実施例１、比較実施例１〜３ 高融点ポリエステルとして25℃オルソクロロフエノール
中の固有粘度が0.65で融点が259℃のポリエチレンテレ
フタレートを使用し、低融点ポリエステルとしては25℃
オルソクロロフエノール中の固有粘度が0.68で融点が23
7℃のエチレンテレフタレート／エチレンイソフタレー
ト（90/10モル）共重合ポリエステルを使用した。口金
外周配列の28個のＹ孔吐出孔より高融点ポリエステル
を、口金内周配列の16個のＹ孔吐出孔より低融点ポリエ
ステルをそれぞれ紡糸温度290℃で溶融吐出し、第１図
に示す装置で直接紡糸延伸を行なった。溶融吐出した糸
条は冷却し、油剤を1.0重量％付与し、次いで鏡面仕上
げした第１ゴデットローラ（第1GR）と、第２ゴデット
ローラ（第2GR）の条件、給油位置を表１のとおり変更
して延伸後巻取り高融点ポリエステルで形成される低収
縮糸40デニール28フイラメントと低融点ポリエステルで
形成される高収縮糸35デニール16フイラメントとの混繊
糸を得た。ただし、第１ゴデットローラへの巻数は４回
巻とし、Hrms50の梨地第２ゴデットローラへの巻数は５
回巻とし、室温は30℃とした。得られた延伸混繊糸の糸
特性、操業性を表１に併記した。なおいずれの延伸混繊
糸も伸度は36〜40％の範囲内にあった。

得られた熱収縮差混繊糸を経、緯使いで羽二重に製繊
し、沸水条件で５分間リラックス精練、弛緩状態で200
℃５分間乾熱処理、100℃の３％水酸化ナトリウム水溶
液で25％の減量処理を行なってから通常のポリエステル
の染色仕上を行った。

実験No.1〜６は紡糸速度の効果を示すもので、比較実施
例１である実験No.1はウースタ斑が異常に大きく繊物で
の染むらが目立った。No.2はウースタ斑がやや大きく繊
物でも染むらも若干目立った。No.2〜No.5の繊物は嵩高
とドレープ性に優れ、ソフトで腰があり染色均一性も良
好な熱収縮差混繊効果が充分発揮され、優れたシルキー
調繊物であった。No.6の繊物は嵩高とドレープ性が若干
不足し、No.2〜５に比較し熱収縮差混繊効果が小さかっ
た。

比較実施例２であるNo.7は第１ゴデットローラを加熱し
たもので糸特性面は問題ないが、第１ゴデットローラ上
での糸ゆれが大きく、巻付きや糸切れが発生するという
操業上の問題と電熱コスト、設備コストが大きいという
問題があった。

比較実施例３であるNo.8は給油する位置までの距離が長
く随伴気流の増大があり、ウースタ斑がやや大きく、第
１及び第２ゴデットローラへの巻付きや糸切れが発生す
るという操業上の問題があった。

比較実施例４ 第１ゴデットローラとして、Hrms50の梨地加工を施した
ゴデットローラを用いた他は実施例１の実験No.4と同条
件で紡糸、延伸、混繊を実施した。得られた延伸混繊糸
は第１ゴデットローラ上のスリップに起因する糸斑が大
きく、ウースタ斑Ｕ％値が1.75と悪かった。

「実施例２ 第２ゴデットローラのローラ表面を鏡面仕上げとし、さ
らに第３ゴデットローラを介して混繊を得た。その際、
他の条件は実施例１のNO4と同様とした。

得られた延伸混繊糸のＵ％は0.60と問題はなく、第２ゴ
デットローラへの糸の巻付きはなかった。」

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施態様の１例を示す直接紡糸延伸装
置の概略図である。 1:口金 2:高融点ポリエステル糸条 3:低融点ポリエステル糸条 4:冷却装置 5:給油装置 6:第１ゴデットローラ ６′：セパレートローラ 7:第２ゴデットローラ ７′：セパレートローラ 8:巻取機 9:パッケージ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−82434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−95329（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−30620（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−5841（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異なる融点を有する少なくとも２種のポリ
   エステルを異なる吐出口から溶融吐出し、冷却固化後、
   口金面下3m以内で糸条を集束しつつ給油して非加熱で、
   かつ鏡面仕上げの第１ゴデットローラで4000m/min以上
   で引取り、引続き該第１ゴデットローラと第２ゴデット
   ローラの間で延伸することを特徴とするポリエステル熱
   収縮差混繊糸の製造方法。