JPS58144108A - 潜在捲縮性繊維の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明＃ｉ霞融紡糸法によって潜在捲縮性を有し且つ異
瀝断画形状を有する繊維の製造方法に閤する４０゛であ
る。

従来、＊＊捲縮性を有する繊維を製造する方法として次
の如き方法が知られている。

その一つは、収縮性の異なる２ｍＭのポリマーを吐出孔
において合流せしめて複合フィラメントを形成させる方
法である。しかし、この方法は異種のポリマーを必要と
するばかシでなく複雑な１合紡糸装置を必要とし、紡糸
操作も複雑である。ｆに、両成分の十分な接着性を維持
し、泗足できる潜在ｌｌ！縮性を与えるＫは、両ポリマ
ー成分の組合せが極めてせまい範＠に＠られてしまうと
いう問題もある。

他の方法は紡糸時にフィラメントを仰←嬢冷却する方法
であるが、この方法も複雑な装置を要し、紡糸中罠断糸
や単糸相互の融着が生じ島く、かつ潜在捲縮性も鋳く良
好な品質０８１品を工業的に得るのはむつかしい。まえ
、走行するフィラメントをナイフエッヂに押し当てフィ
ラメントに内部歪を賦与する方法もあるが、ヒの方法は
フィラメントを著しく損傷させるので好ま【２〈ない。

更に近年、高速紡糸を利用して、６径の異なる紡糸孔か
ら押出され異なった速度で移行するポリマー流を口金下
で合流させ、且つ最初に接触した点板後は実質的に直線
状に移動するように−そして速い流れのポリマー流が遅
い流れのポリマー流と結合する連続点の閣Ｋ１１ｌ後に
自ったループを形成するように選び、しかる後冷却され
たポリエステルフィラメント３０００Ｗｖ％以上の高速
で捲取る方法が特開昭６４−４２４１５号公報で提案さ
れている。この提案はポリエステルの高速紡糸領域にお
ける太・細糸の熱収縮率の差を利用し丸ものとして巧み
な方法であり、且つ高速紡糸という単一の工程で渣在捲
縮糸が得られるという点で工業的にも有利な方法である
。しかしながら上記提案は、異なった速度で移行するポ
リマー流を合流させ、そｔ以降直線的な反復運動を起こ
し、その反復運動による繊維断面積Ｏ変動を利用したも
のであるが、巣なる直線的な反復運動であるが故に繊維
断面積の変動が限られたものとなり、得られた糸の潜在
捲縮性が小さく、また織物とした場合のバルキー性も充
分なものではないという欠点が有つ九。

この傾向は、一度が小さくなるほど、又、紡糸速度が大
きくなるほど著しくなり、十分１ｋｌ＃在鶴縮性を有す
る繊維が得られなかつ九。

本発明者勢は、このような従来法の欠点を鱗消すべく鋭
意研究の結果、本発明に到達し九本のである。

すなわち、本願餌１の発明杖、 ◎　隣接する一対の紡糸孔から溶融重合体を異なる流速
で吐出した後、合流１１１１１１着せしめ、冷却後３０
０〇−以上の速度で＊＊シ、潜在捲縮性繊維を製・造す
るに際し、骸一対の紡糸孔を、その出側が互に近接する
ように傾斜させて設けると共に、該一対の紡糸孔の中心
線を延長したとき、該中心線が互に交差しないように偏
心させ、吐出後合流した糸条に旋回運動を生ぜしめるこ
とを特徴とする潜在捲縮性繊維の製造方法であり、本願
第２の発明は、互に隣接し、その出側が互に近接するよ
うに傾斜してなる一対の紡糸孔を有し、Ｏ該一対の紡糸
孔の中心線を延長したとき、蚊中心−が互に交差しない
ように偏心させると共に１下記（１）、　（２）、　（
３）式を満足するように一対の紡糸孔を配設したことを
％像とする漕在捲縮性峻維製造装置。

２ 但し、ＲＡＩＲ，Ｆｉ隣接する一対の紡糸孔のそれぞれ
の直径（鱈）。

ＬＡ、ＬＩｌは隣接する一対の紡糸孔のそれぞれの長さ
く　ｍ　）　。

Ｆ　　　Ｆｉ＠接する一対の紡糸孔の孔間距離（−）。

−　　は＊＊する一対の紡糸孔がなす 角度（０）。

Ｅ　　は隣接する一対の紡糸孔の偏心 距離（箇）を示す。

］！に詳細に本発明について説明を行う、一対の紡糸孔
から異なった速度で移行するポリマー流を合流させる事
により、反復運動を生じせしめ、その反復運動によシ繊
維断面積の変動を−起するに際し、繊維断面積の変動を
できるだけ大きくする事が潜在捲縮性能を高めるうえで
重要な点である。しかし従来提案されているようなポリ
マー合流の方法、すなわち最初の合流点以降は実質的に
直巌状に移動し、そして速い流れのポリマー流が遅い流
れのポリマー流と結合する連続点の関に前後に曲ったル
ープを形成するような方法に於ては、結合したポリマー
流の反復運動の強さくＩ）も、反復運動の周期■も限ら
゛れ九ものとなり十分な潜在捲縮能が得られない。

との改曽策として、一対の紡糸孔の口径比を大きくする
等によって、ポリマー流の流速差を大きくシ、結合した
ポリマー流の反復運＊ｔ＊に大きくさせる事もできるが
、この場合には自らの反復運動の強さのために瞬間的に
極細部が隼じ、そのために断糸が多発するという問題が
あり高漕在襠細性能の糸を安定して得る事ができなかっ
た０本発明者らはかかる欠点に鑑み、繊維断面積の変動
を一段と大きくシ、月つ瞬間的な極細部発生による紡糸
断糸も無いような方法として、ポリマー流を偏心的に合
流させる事により、該合流線維に旋回運動を形成せしめ
る方法が極めて有効である事を見出した。

今、図面によって本発明を説明すると、Ｍ１図は重合体
溶１１１０を別々の紡糸孔から押出し、これらフィラメ
ントを合流・融着させて潜在捲縮性能纏を得るために使
用する口金の一例を示す断面図であり、人は口径の大き
い紡糸孔、Ｂは口径の小さい紡糸孔を示し、その紡糸孔
直径をＲム＋Ｊ＋ｔた紡糸孔の長さをＬＡ、Ｌｉでそれ
ぞれ示す。また一対の紡糸孔鼻゛及びＢは角度θを形成
するように傾斜し６ている。

第３図および第３図は紡糸孔の平面図で、第禦図は一対
の紡糸孔ム及びＢの中心線を延長したとキ、皺中心線が
互に交差して偏心してＩ／−ｈない従来の紡糸孔を示す
ものであり、第３図は隣接する一対の紡糸孔ム及びＢの
延長中心線が互に交差しないように偏心量鵞だけ偏心し
走零発明に基づく紡糸孔の例を示す。

館４図は、第２図に示された従来の提案に基づく紡糸孔
ｔｖ！用してポリマーを吐出した場合のポリマー流の合
流状態を示す側面図であり、第ｓｌ！３は第３図に示さ
れた本発明に基づく紡糸孔を使用してポリマーを吐出し
た場合のポリマー流の合流状態を示す側面図である。

第４図に示されるように従来の提案による方法では、一
対の紡糸孔ム及びｌの中心が偏心する事なく設けられて
いるためＫＯ径の小−ａい紡糸孔１から吐出された流れ
の速いポリマー合流ＰｌＩは口径の大きい紡糸孔ムから
吐出され九流れの遅いポリマーｆｉＰム′の軸方向の中
心線に向って合流する走め、流れの速いポリオ−流ＰＩ
Ｏ這動エネルギーは合流時の衝突エネルギーとして消失
し、Ｐ１′の反復運動はその後急激に減衰し、その結果
得られた糸の繊維断面積の変動は十分な−のではなかっ
た。これに対し第５図で示される本発明の態様によれば
、隣接する一対の紡糸孔ム及び１の中心が偏心するよう
に配設されている九めに１口径の小さい紡糸孔Ｂから吐
出された流れの速いポリマー流Ｐ１け、口径の大きい紡
糸孔ムから吐出された流れの遅いポリマー流ＰＡｋ対し
接し気味に合流する丸め、流れの速いポリマー流ＰＢの
這”動エネルギーは合流時の衝突エネルギーとして消失
する事なく、流れの遅いポリマー流ＰＡの１！！シを旋
回しつつ更に下流においてＰＡと第２．第３．第４・・
・と多数回にわたり合流を繰り返す。その丸め本発明の
方法により得られた糸の断爾積の変動は十分大きく、且
つ短い周期であるため、潜在捲縮性能が極めて高く、得
られる織編物のバルキー性も良好なものとなる。また本
発明によれば、ポリマー流が安定した旋回運動をとるた
め、瞬間的な極太部や極細部が発生せず、紡糸時０糸切
れも無く、安定した捲取を行うことができる。

また、上述の如き本発明の潜在捲縮性線錐を得るためＫ
は紡糸口金に穿たれる各紡糸孔の形状及び配置が重要で
あって、互Ｋ１１１ｍ１する一対“Ｏ＃基糸孔、その出
側が互に近接するように傾斜していると共に％蚊一対の
紡糸孔の中心線を延長したと専、該中心線が互に交差し
ないように傷心させ、且つ下記の（１）＃　（ａおよび
（３）式を同時に満足するように配設されているものを
用いると最も好ましい結果が得られる。

上式においてｓ　ｍＡ、ｕ、はＩＮＩＩする一対の＃糸
孔のそれぞれの直径（■）　＃　ＬＡＩＬｌは隣接する
一対の紡糸孔のそれぞれの長さ：□（閣）、ｒは隣接す
る一対の紡糸孔の孔間Ｗ！離（■）、＃は隣接するビ対
の紡糸孔がなす角度（’）、！ｅはＳ接する一対の紡糸
孔の偏心量ＩＩＩ（■）をあられす。

（１）弐におけるＬＡ、／ｌＡ／Ｌ■／ＩＢ１社合流前
のポリマー流の流速比に影蕃を及ぼすパラメーターであ
って、流速比をある限られた範囲のものに選定しないと
、合流後安定し光旋回運動が得られない。すなわちＬａ
７ｎ　％ｍ外腸け１゜５〜３．５のものが必要であって
、１．５未満の場合には、ポリマー合流後の旋回運動は
殆んど生ぜず、３．５を超える場合には、旋回運動が強
過ぎて紡糸断糸を誘発し有害となる。本願第１の発明方
法において、１ｉｌＩ接する一対の紡糸孔から溶融重合
体を異った減速で吐出する手段としては、従来公知の任
意の手段を採用することができるが、なかでも前述のよ
うに１紡糸孔の直径と長さを変えるのが、最龜簡塔で実
用的である。

（２）式におけ・る、Ｆ／２ｔａ４は、第６図に示した
如く紡糸口金面からポリマー流の合流点までの垂直距離
Ｋｌｌするぶラメ−ターであって、合流後の糸条が安定
した旋回運動を行うためＫＦｉ、ある限られた範囲に限
定する必要がある。すなわち、Ｆ／ｌ　ｔａｇ　＋　Ｆ
ｉｏ　、　３〜Ｂ　、　Ｏであることが必要であって、
０．３未満の場合には、合流点が口金１ｉＫ近すぎる九
め、旋回運動する合流ポリマーが口金面とたびたび接触
し紡糸断糸を誘発するので好ましくなく、逆Ｋ　３．０
を超える場合には、合流点が口金面から遠くはなれすぎ
るため旋回運動が弱く目的のものが得られない。

ＣＢ）式におけるＫＦｉ、第３図に示しえ如く、−凰ム 対の紡糸孔の偏心距離であ抄、偏心貴重が７未満と小さ
い場合には、前述の如く合流後Ｏ糸条は単純且つ強度の
小さい反復運動をするＫすぎＲム ず、避に−を超える大きい場合には、流れの遮いポリオ
−流が流れの遅いポリマー１１１に＊＃ｌＬない、所謂
からぶり現象が生じ、いずれも本発明の目的を達成する
ことができない。

各紡糸孔の形状及び配置が上記（１）、　（ｔ）、　Ｃ
Ｂ”）式の条件を満足しない場合は、たとえ紡糸液を碑
れないか、あるい＃ｉ紡糸断糸が頻発して工業的な生産
が不可能である。

このような特定の紡糸孔を配一般した装置を使用して繊
−形成性重合体を常法により溶融紡糸すると、ポリマー
合流以降の旋回運動のために繊維断面積がほぼ周期的に
大きく変動し、且つピーナツ形状の断面のものが得られ
る。これを図で親羽すると、第７図は繊維長さに対する
繊維断面積の変動を示し、実線が本発明によるもの、点
線が従来法による断面積パターンを示す。

第７図から明らかなように本発明により得られた４１維
は、従来法のそれに対し、敵大面積部（８Ｔ　）と最小
面積部（８ｖ）の差、即ち断面積変動がはるかに大きく
、変動周期が極めて短い九め熱処理により大きく、且つ
きめの細かな捲縮繊維が得られる。また第８図は本発明
による繊維断面図を示し、ＳＡは主に直径の大きい紡糸
孔ムより吐出されたポリマー流、　ｓｍは主に直径の小
さい紡糸孔Ｂより吐出されたポリマー流から形成された
ものであり、Ｓム部と８１部は紡糸時のド２ットの差、
冷却・凝固過程の差などのため、分子配向、結晶化度熱
収縮率等の物性を異にするものである。このフィラメン
トを３０００　Ｗ努腋高速紡糸においては、分子配向及
び結晶化度が極めて高度となるため、当然繊維の最大面
積部（８？）と最小面積部（ＳＶ）、また瞳面の大きい
部分（Ｓム）と小さい部分（８ｍ）の分子配向。

結晶化度の差も極めて大きくなり、それに起因して熱収
縮率差も充分増大し、潜在捲縮性に優れ九繊維を得る事
ができる。

本発ＩＭＫよるフィラメントはｓ　ｏ　ｏ　ｏ、％／％
以上でｖＩＩＡ取り九あと直接織編物とし、しかる後熱
処理を施すだけで良好な捲縮性織編物が得られるので、
低コストとなり工業的に極めて有用である。また本発明
のその他の態様としてはｓｏｏ。

−以上の速度で捲取り、嬌伸後弛緩状態で熱処理するな
どＫより捲縮を発現させても良い。

このような本発明は、ポリエステル、ボリア建ド、ポリ
オレフィン尋の溶融紡糸可＃！な熱可朧性ポリマーの溶
融紡糸に適用することができる。

発明によれば、本−の紡糸液を紡糸温度及び捲取速度を
同じくして結糸して本、流速の異なる２本のポリ！−流
を偏心的に合流させる事により生ずる旋回運動を巧みに
利用し、線維の長さ方向並びに断面方向に発達した周期
の細かい不均一な微細構造を持九せることか出来、極め
て捲縮度の大きい且つきめの細かい捲縮繊維が得られる
。

また、本発明は、化学的組成や重合度等の異なる２種の
重合体を使用する複合紡糸にも適用することが可能であ
り、この場合は、両ポリマー成分の選択９組合せに制限
を受けることなく、高度な潜在捲縮能を有する繊維を得
ることができる。

尚、本発明における「潜在捲縮性」とは、繊維形成後、
“沸水処履、蒸気処理、乾燥処理等の適肖な処理によっ
て、それまで捲縮を有していなかった繊維が捲縮を発現
する性質を意味する。

以下、本発明を実施例によって具体的に＃ｉ羽するが、
もちろん本発明は以下の実施例に規制される亀のではな
い。なお、実施例で云う合流糸の状態＃”−＃織物の不
透明度Ｆ！、下記方法で観察、ＩＩ定したものである。

合流糸Ｏ状態 ストロボスコープによって合流糸条の運動の状態を内服
で観察したものである。紡糸調子が不調で糸切れが多発
した本のは断糸と記載しえ。

曽タレ １−は繊維の長さ方向の断面変動の度合を評価するため
に測定したものであり、計測量工業＠製イプネステスタ
ーで璽を用い１ノー！ル”セレクトで測定を行った。１
１−値はその積分値でを表わし、周期はその測定チャー
トから計ｓＢ友ｐｅａｋ−１ｏす・ａｋの糸の長さを宍
わす。もちろん性能の良い潜在捲縮繊維を得るためＫは
ｔＩ−値が大きく、また周期の短いものが望ましい。

捲取糸を１１［接織機（日量ウォータージエツＦルーム
ＬＷ−ｓｌｙｌｉ　）　Ｋかけ、織豐度が８　ｌ　７　
＊／ａｓ。

緯２５″ＪＦ７ａＲの平織織物とし、紋織物を−ａ℃の
熱水中で２分間熱処理し捲縮を発現させ、次にその織物
を黒板紙上に置き不透明度を内ＷＫて判定し九。捲縮発
現が十分なもの雌どバックの黒色紙が透けて見えＫくく
、逆に捲縮発覗が僅かなにどバックの黒色紙が透性て見
える。前者はど不透明炭火と表わし、極めて良好なもの
を５級、後者の極めて不良なものを１級とし５段階で評
価し友。不透明変性４級以上が要求される。

実施例 極限粘度〔マ〕が０．６４であるポリエチレンテレフタ
レートを溶融温度２９０℃、吐出量７５ｔ／分にて７２
対の隣接紡糸孔を有する口金より押出し、温度２８℃ｌ
湿度６７９６の冷却風を３０伸乍の線速度で吹付は急冷
し、捲取速度４５００％／＋′で捲取つ九。紡糸孔のＲ
ム、Ｒ■（隣接する１対の練糸孔のそれぞれの直径（■
））。

ＬムＩＬ”（隣接する１対の紡糸孔のそれぞれの長さく
Ｗ））、＃（隣接する１対の紡糸孔がなす角度（’））
１ｍ（隣接する１対の紡糸孔の偏心距離（■））、Ｆ（
隣接する１対の紡糸孔の孔間距離（−））は、次表に示
すようｐｃ＠ｈ変更した。紡糸状況及び得られ九糸条の
性質を次表に示した。

実験１５ａ　〜ｉ、１０，１１．１４〜１６は本発明に
よる紡糸口金を使用した実施例であり、紡糸調子も良好
で合流糸条には大きくしかも安定し九旋回運動が生じて
いることが一察され、得られえ糸の断面変動は充分大角
く、織物の不透明度はいずれも４級以上で捲縮糸繊物と
して優れたものが得られた。実験崖１９は本発明による
紡糸孔を有する紡糸口金を使用したが、紡糸速度が低い
場合１、実験４１，２．ＩＩ〜９゜１２．１３．１７，
１１１は本発明に依らなら紡。

糸孔を有する紡糸口金を使用し九場合の比較例であ抄、
いずれも本発明の場合に比べると、紡糸調子や捲縮性能
が著しく劣っていることが判る・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による紡糸孔の断面図、第寧図は従来の
紡糸孔の平面図、第３図は第１図に示した本発明の紡糸
孔の平面図、第４図は従来の紡糸孔を使用し九場合の合
流糸条の運動の態様、第５図は本発明による紡糸孔を使
用した場合の合流糸条の運動の態様、第６図は本発明に
よる紡糸孔の部分拡大断爾図、第７図は繊維長さ方向に
対する繊維ｍｌ！積の変動を示す図、第８図は本発明に
よる繊維の一例を示す断面図である。 ム、Ｂ＝紡糸孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　　＠接する一対の紡糸孔から、濠融重舎体を異なる
   流速で吐出し先後、合流融着ぜしめ、冷却１ｓ、ｏｏｏ
   ＊／分以上の適度で巻本ｐ、＊在捲縮性１ＩＩｔ―を製
   造するに際し、紋一対の紡糸孔を、そＯ山側が五に近接
   するよ！１１１ＣＩＩＩ斜場せて設けると共に１該一対
   の紡糸孔Ｏ中心−を延長したとき、該中心ＩＭが互に交
   差しないように偏心させ、唸出畿合流し九糸曇に旋闘這
   −を生ぜしめることを轡黴とするｉｌＩ奄俸１性繊鎗の
   製造方法。 Ｌ　　ＲＫＩＩｍＬ、そＯ出饅が互に近接す為ように傾
   斜してなる一対Ｏ肺糸孔を有し、該−胃Ｏ＠系孔Ｏ中心
   線を延長し九と亀、諌中心嘩が互に交差しないように偏
   心させるとＡ　’ｔｃ　ｓ前記α）、偵）、（３）式を
   一足するように一対Ｏ＃糸五をＩ！酸したことを特徴と
   する潜在待縮性ｌ１ｌｌｌＩのｍｅ方法。 ２ 但し、　Ｒ１，Ｒ，は隣接する一対の紡糸孔のイれぞれ
   ＯｌＫｍ　（糟ＬＬｉｅＬ＊は隣接する一対の紡糸？Ｌ
   のそれぞれの長さくｍ）、ＦはＶ＃接する一対の紡糸孔
   の孔間距離（観）、θは隣接する一剌の紡糸孔がなす角
   度（’）、Ｅは隣接する一対の紡糸孔の偏心距離（Ｗ）
   を示す。