JPS5920011B2 - 集束性ポリアミド捲縮糸 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカーペット用パイル糸と（にカットパイルカー
ペット用パイル糸として好適な集束性ポリアミド捲縮糸
に関するものである。

近年、タフテッドカーペットとりわけカットパイルカー
ペットにポリアミドマルチフィラメントからなる捲縮糸
（ＢＣＦ）が用いられるようになったが、該捲縮糸（Ｂ
ＣＦ）は、一般に３０〜２５０Ｔ／ｍの追撚を施した後
、飽和水蒸気乾熱等により熱セットを行って撚止めした
のちカーペット用パイル糸として用いられている。

このような撚糸−熱セットを施した捲縮糸（セラ）ＢＣ
Ｆ）は、熱セットにより捲縮性が適度に調整されると共
に撚りによる集束性が付与されるため、この糸をカット
パイルカーペットに用いた場合、ペンシルポイント性の
ある良好な品位のカーペットが得られる。

しかし、撚糸−熱セツト法１ で得られた集束性のある
捲縮糸（セラ）ＢＣＦ）は撚糸、熱セットの各工程を要
するため製造コストが非常に高くなるという問題があり
、また該捲縮糸（セラ）ＢＣＦ）をパイル糸としたカッ
トパイルカーペットを長期間使用すると次第にパイル；
糸の集束性が低下しペンシルポイント性が損われると
いう問題が存する。

このため、カーペットバイル光用捲縮糸の撚糸−熱セツ
ト工程を省略し別の手段で集束性を付与することが試み
られており、例えば捲縮糸に流体ン 乱流処理を施して
高度のインターレースを付与する方法（米国特許第３６
１１６８９号）や、インターレース付与後さらに流体に
より仮撚加工を施して糸条に潜在撚りを付与する方法（
米国特許第３９６８６３８号）等が提案されているが、
これ１ らの方法はインターレースによって捲縮糸の長
さ方向に亘って均一な集束性を付与することが難しく、
また強インターレース部での糸の集束性が強固なため染
色斑が生じるという問題がある。

本発明者らは、カットパイルカーペット用パイノ ル糸
として用いる集束性ポリアミド捲縮糸に関し、前述の如
き欠点がなくすぐれた品位のカーペットを形成し得るよ
うな捲縮糸を提供すべく鋭意研究の結果、従来この分野
では全く採用されていなかった仮撚り融着加工を導入す
ることによって従来ｉ のものとは異なった新規なポリ
アミド捲縮糸が得られることを見い出し、本発明に到達
したものである。

即ち、本発明のポリアミド捲縮糸は、５〜１５％の全捲
縮率を有し、構成単糸が融着率０．５〜４０％の範囲で
互いに部分的に融着していると共に、長さ方向にＳ撚部
分と２撚部分とがランダムな周期で存在する交互撚を有
し、凝集係数が５〜１００であり、且つ２０〜３００Ｔ
／ｍの潜在トルク指数を有し、全デニールが６００〜６
０００ｄｅ あり、且つ単糸デニールが６〜３０ ｄｅ
であるポリアミドマルチフィラメントからなるカー
ペットパイル糸として好適な集束性ポリアミド捲縮糸で
ある。

本発明の集束性ポリアミド捲縮糸を構成するマルチフィ
ラメントは水分子の作用で容易に粘着性が増し、部分融
着しやすい脂肪族ポリアミド、例えばナイロン６、ナイ
ロン６６あるいはそれらの共重合物からなるマルチフィ
ラメントが適している。

該マルチフィラメントの全デニールは６００〜６０００
ｄｅ、また単糸デニールは６〜３０ｄｅである。

全デニールが６００ ｄｅ 未満では、細すぎてカーペ
ット用としては不適当であり、６０００市 を超えると
、太すぎてタフティングマシンにかかりにくくなる。

また、単糸デニールが６ ｄｅ未満になると軟か（なり
すぎ、３０ ｄｅ を超えると硬くなりすぎて、いず
れもカーペット用には適さない。

各単糸のフィラメント断面形状は通常の円形でもよく、
三角形、四角形、十字形、トライローバル形等の非円形
でもよい。

またフィラメント内部に長さ方向に連続した１個又は複
数個の中空部を有するものでもよい。

本発明では該マルチフィラメントを２種以上の単糸によ
って構成することも可能で、例えば、フィラメント断面
形状、デニール、熱的性質、機械的性質、染色性等が相
違する２種以上の単糸によって構成してもよく、又１部
の単糸が導電性フィラメントからなるものでもよい。

本発明の捲縮糸は任意の形態のクリンプ、好ましくは非
らせん状クリンプを有するが、該捲縮糸をカットパイル
カーペットのパイル糸として使用する場合、その全捲縮
率が１５％を超えるとカーペットがフェルト状となり、
また５％より低いとボリューム感に欠けた品位のないも
のとなるため好ましくない。

従って、カットパイルカーペットとして良好な品位を保
つためには全捲縮率にして５〜１５％のクリンプを有す
ることを要し、とくに全捲率７〜１３％が好ましい。

そして、該捲縮糸にあっては、マルチフィラメントを構
成する単糸同志が互いに部分的に融着し合って全体とし
て集束しており、しかもその長さ方向に沿ってＳ撚の部
分と２撚の部分とがランダムな周期で交互に存在する交
互撚が存在する。

ここで言う「部分融着」とは複数本の単糸が不完全に融
着している状態を指し、マルチフィラメント全体が１体
となる程の高度な融着ではなく、単に糸条全体の凝集性
が保たれる程度に部分的にランダムに融着し、各単糸を
比較的容易に分離し得る程度のものを意味する。

また「交互撚」は仮撚り融着加工により加熱状態で部分
融着が生じて融着部分が未解撚状態で捲縮糸中にランダ
ムに残存するため、解撚時に未解撚に見合う反対方向の
撚があたかもオーバー解撚の如く付与され、その結果、
該捲縮糸の長さ方向にＳ撚部分とＺ撚部分とがランダム
な周期で交互に存在し、このために糸条全体としては真
撚糸の如（全長にわたってほぼ均一な集； 束性を有し
糸条断面がほぼ円形に近いものとなる。

部分融着等により付与される集束性は、後述の方法で測
定される凝集係数にして５〜１００の範囲が適当である
。

この凝集係数が５より小さいと集束性が不足し取扱い性
（特にタフティング性）１ が悪く、またカットパイル
カーペットに適した場合にフェルト状となり良好なペン
シルポイント性が得られない。

一方、凝集係数が１００を超えると集束性が高くなり過
ぎ電性が低くなり、また風合も硬（なるため望ましくな
い。

この凝集係数）は後述の仮撚り融着加工における熱セツ
ト条件を選定することによって適宜調整することができ
る。

本発明では凝集係数１０〜３０の範囲が特に好ましく、
この範囲によれば捲縮糸が適度のボリューム感と集束性
を有し、カットパイルカーペットと５ して最適の品位
のものが得られる。

なお、米国特許第３９６８６３８号に記載のごときイン
ターレースを付与したものは、前記凝集係数にして約１
５以下となるような比較的低度の交絡では集束性が不足
して取扱い性が悪いが、本発明の捲縮糸でン は交互撚
が存在するため凝集係数５〜１５程度でも糸条全体とし
て丸味のある断面を呈し良好な集束状態が保持されるた
め、従来の撚糸−熱セツト法によるものと同様の良好な
取扱い性を示す。

部分融着の程度は、融着部分の数を全単糸数に対するパ
ーセントで表わした融着率にして全単糸数００．５〜４
０％である。

即ち、融着の程度が大となり融着率が４０％を超えると
捲縮糸が硬い風合となり品位の良好なカーペットが得ら
れ難い。

一方、融着が少なく融着率が０．５％未満では仮撚り融
着加工の効果が乏しく必要な凝集係数、潜在トルク指数
をもたない場合が多くなる。

本発明の捲縮糸は、更に、２０〜３００Ｔ／ｍの潜在ト
ルクを有することが必要である。

この潜在トルクは捲縮糸を一端をフリーの状態にして水
蒸気又は温水中で処理することにより、該捲縮糸がトル
クにより自ら回転し、その結果実撚が付与される性質で
ある。

従って、この捲縮糸を用いてカットパイルカーペットを
形成し該カーペットを水蒸気又は温水にて処理するとカ
ットしたパイル糸に自然と実撚が入りパイル糸を集束安
定化させる。

この潜在トルク指数が２０Ｔ／ｍ未満であるとこのよう
な自己撚糸（セルフツイスト）効果がなくパイルが集束
しない。

一方３００Ｔ／ｍを超えるとパイルが過度に集束するた
め風合が硬くなり品位が悪化する。

このような構造及び特性を有する本発明のポリアミド捲
縮糸は、部分融着及び交互撚の存在により十分な集束性
を有すると共に全体の糸条断面が丸味を有しほぼ円形に
近いため、取扱い性（特にタフティング性）がすぐれて
いる。

また、糸条に強固なインターレース部を有しないため染
斑がなく均染性も良好である。

しかも、該捲縮糸は部分融着の程度や潜在トルク指数を
選定することによってパイル糸に所望の外観・風合を与
えることができ、例えば部分融着の程度及び潜在トルク
指数を大きくすればバードツイスト調の腰のある風合と
なり、部分融着の程度や潜在トルク指数を小さくすれば
ソフトな風合のものとなる。

また、該捲縮糸における部分融着は機械的に分離するこ
とも可能であるので、カーペットにした後パイル糸に機
械的処理を施して部分融着の１部又は全部を分離し柔軟
性に富んだ風合のものとすることもできる。

従来の撚糸−熱セツト法による捲縮糸（セットＢＣＦ）
を用いたカットパイルカーペットは、該カーペットを長
期間使用しているとパイル糸の撚が次第に消失して集束
性が低下する傾向がみられるが、本発明の捲縮糸を用い
たものは長期間の使用によってパイル糸の撚が消失し難
く、また撚が消失しても、潜在トルクを有するため水蒸
気又は温水処理によって撚を回復させることができる。

更に、本発明の捲縮糸は、水蒸気又は温水処理の条件に
よってトルクの顕在化による自己撚糸効果が異なるため
、カットパイルカーペットにした後局所的に前記処理の
条件を変えることによってパイル糸の集束状態を局所的
に変化させることができ、従って前記処理によって特異
な外観・風合のものを製造することも可能である。

前述の如き本発明のポリアミド捲縮糸は、ポリアミドマ
ルチフィラメントからなる捲縮糸（ＢＣＦ）を、仮撚り
熱セツト装置へ供給して、空気旋回流によって１００〜
１０００Ｔ／ｍの仮撚りを付与すると共にその状態でｉ
、 ｓ ｋｇ／Ｃｆ１ｃｘ以上の圧力の水蒸気で加熱し
て、構成単糸を互いに部分的に融着させ、次いで該部分
融着な残したまま引取ることによって、高い生産性にて
きわめて経済的に製造することができる。

供給捲縮糸としては、ポリアミドマルチフィラメントに
公知の方法でクリンプを付与したものが使用されるが、
なかでも、加熱流体噴射捲縮加工、賦型捲縮加工、押込
捲縮加工等による非らせん状捲縮を有するものが適当で
あり、例えば、特公昭４５−２４６９９号、特公昭４６
−３３４３０号等に示される如く加熱流体中にポリアミ
ドマルチフィラメントを供給して単糸間にループやたる
みを形成させた後、適度のドラフトを与えて開繊して得
られる捲縮糸（ＢＣＦ）が好適に使用される。

また、この際のドラフト率を低（し捲縮糸（ＢＣＦ）に
ループやたるみを残したものを使用するとスパンライク
な電性のある糸条が得られる。

本発明では２種以上の捲縮糸を併用することも可能であ
り、捲縮形態や捲縮性の相違するものを組合せて使用す
ることもできる。

供給捲縮糸の全捲縮率は５〜３０％であることが必要で
あり、この範囲を外れると全捲縮率が５〜１５％の集束
性ポリアミド捲縮糸を得るのが難しくなる。

以下、本発明の方法を図面により説明する。

第１図は本発明方法を実施する仮撚り融着加工装置の１
例を示す簡略化した側面図であり、図において、パッケ
ージから解舒された捲縮糸１は、供給ローラ２に数回巻
回されて一定速度で供給される。

この際供給ローラ２上での糸条の走行性を安定化するた
めセパレートローラ３を溝付ローラとするのが好適であ
る。

また、供給ローラ２上では下流側から撚が遡及してくる
のを阻止するため、該ローラ２上に自由回転の押えロー
ラ４を設けて糸条をニップし撚止めを行っている。

次いで捲縮糸１はヒータ５に供給され、供給糸条の軟化
点以上の温度にまで加熱される。

ヒータ５としては図の如き非接触型のパイプヒータが好
ましく、加熱方法としてはポリアミド糸条に容易に融着
を発生させ得る水蒸気により加熱する。

ヒータ５を出た糸条は次いで気体旋回流による仮撚ノズ
ル（空気トルクジェット）６に入り、ここで糸条に仮撚
りが付与される。

この撚りはヒータ５へさかのぼり、供給ローラ２と押え
ローラ４とのニップ点にまで波及する。

仮撚りノズル６で付与される仮撚り数は１００〜１００
０Ｔ／ｒｒＬとする必要があり、撚り数がこれより少な
いと潜在トルクによる自己撚糸効果が乏しく、撚り数が
１００ＯＴ／ｍを超えると安定して撚りを与えることが
できない。

ここでヒータ５と仮撚りノズル６とを連結して両者に同
一加熱気体を用いることも考えられるが、この場合は糸
条が加熱されたまま巻取られるため、第１図の如くヒー
タ５と仮撚りノズル６とを別個に設け、後者では常温の
空気を用いて糸条を冷却しながら仮撚りを付与するのが
好ましい。

このように仮撚り加工した糸条は、引取りローラ７に数
回巻回して引取り、ワインダ１０で巻取られる。

なお、引取りローラＴ上の糸条の走行安定性を向上させ
るためセパレートローラ８を溝付ローラとなし、仮撚り
の巻取側への波及を阻止するため自由回転の押えローラ
９にて糸条をニップするのが好ましい。

この方法にあっては、ヒータ５における加熱条件（加熱
媒体として水蒸気を用いる場合はその温度、圧力等）、
仮撚り数、加工張力等を適宜選定することによって、得
られる捲縮糸の全捲縮率、凝集係数、潜在トルク指数、
融着率を所望の値に調整することができる。

この場合、加熱媒体の温度、圧力は、ポリアミドの種類
、デニール、糸条走行速度、ヒータの長さ、太さ等によ
って、所望の特性値が得られるよう適宜、変更すればよ
い。

一般に本発明方法では張力下に仮撚り融着加工が行われ
るため、加工後の全捲縮率は供給系の全捲縮率よりも幾
分低下し、カットパイルカーペットのパイル糸として好
適な全捲縮率５〜１５％に調整される。

第１図の例では、予め捲縮付与工程で製造した捲縮糸（
ＢＣＦ）を仮撚り熱セツト工程に供給しているが、捲縮
付与工程と仮撚り熱セツト工程とを連続して実施しても
よく、更に紡糸−延伸工程と捲縮付与工程及び仮撚り熱
セツト工程を連結してもよい。

次に、本発明で言う全捲縮率、凝集係数、潜在トルク指
数、融着率の測定法について詳述する。

（１）全捲縮率（ＴＣ） 全捲縮率（ＴＣ）は糸条の捲縮の程度を表示するもので
、捲縮糸をパッケージより約１ｍの長さに取出し、０．
１ｆ／ｄｅ の荷重下で１分後の試技１゜を測定し、フ
リーの状態で潜水中で３０分間捲縮を発現させ、脱水し
たあと標準状態中で１昼夜風乾した後、試料に０．１
？／ ｄｅ［の荷重をかげ１分後の長さ１１ を測定し
、次いでフリーで３分間放置した後２ ｒｎ’？／ ｄ
ｅ の荷重下で１分後の試技１２を測定し、これらの
測定値より全捲縮率（ＴＣ）が次式により算出される。

（２）凝集係数（ＣＦ） 凝集係数は糸条の集束を表示する値であり、水平に置か
れた糸条を両端は張力フリーの状態とし、該糸条を軸方
法に約半分に上下に分け、上部は固定したフックに引掛
け、残り半分の糸条に捲縮糸全デニール当り０．２９
／ ｄｅ の荷重をかけ、その際上下に拡げられた幅
Ｗを測定し、次式により凝集係数（ＣＦ）を算出する。

ＣＦ＝１００ （ｃｌｒＬ）／Ｗ（ｃｒｒＬ）なお、試
料は長さ５０（ｍ以上とし、ランダムに採取したものを
使用する。

この凝集係数（ＣＦ）の値が大きいものほど集束性が高
いことを意味する。

（３）潜在トルク指数 捲縮糸をチーズより取出して糸長約３０ＣｒｒＬを採取
し、油性インクで糸の片側に印をつけたのち、その糸を
飽和水蒸気（約１００℃）中に５分間片端フリーの状態
で吊し、糸が回転して生じた撚数を数えて１ｍ当りの撚
数（’Ｔ／ｍ）に換算し、これを以て潜在トルク指数と
する。

この値が大きいほど糸条に内在するトルク（旋回力）が
大きい。

（４）融着率 糸条の横断面の顕微鏡写真を撮り、該写真において、単
糸間の境界が不明瞭なものを融着とみなして、その数を
教える（融着は点接着の形で生じ、１本の単糸でもその
周囲の２ケ所で融着しておれば２個と教える）。

この断面写真による測定を糸の長さ方向にランダムに採
取した試料について１０回以上繰返しその平均値を以て
融着個数とし、次式により融着率を求める。

融着個数 融着率−Ｘ１００（％） 捲縮糸の構成単糸数 実施例 １ ナイロン６糸条を加熱流体噴射加工ノズルより金網に噴
射して製造した下記のナイロン６捲縮糸（ＢＣＦ）を、
第１図に示した仮撚り熱セツト装置に供給して、仮撚融
着加工を行った。

供給捲縮糸（ＢＣＦ） ※糸
銘柄 ５Ｂ２５００デニール／１３６フイラメン
ト 全捲縮率 １５％ バルキー性 １６ｃａ／グ クリンプ数 ４００ケ／ｍ 凝集係数 １００／１４ 潜在トルク指数 ＯＴ ／ ｍ 前記装置におけるヒータ５は全長３００ｍｒｔｔ、内径
５ｍｍφで糸条入口及び糸条出口はオリフィス状（内径
１．８ｍｍφ）に絞ったパイプヒータで、該パイプヒー
タ内に温度２００℃、圧力２０〜３０ｋｇ／ｃｒＡの過
熱水蒸気を導入して使用した。

一方、仮撚ノズル６は、内径３ｍｒｎφのパイプ状の糸
導孔の接線方向に深さ０．５ｍｍ×ＩＪ３ｍｍのスリッ
ト状空気導入孔を設げ糸導孔内で旋回流が生じるように
したものを使用した。

また、加工速度は５００ ｍ７分、加工時の糸条オーバ
ーフィード率は５％に設定し、仮撚ノズルに供給する空
気（室温）の圧力を種々変更して実験をくり返した。

次にそれぞれの実験で得られた捲縮糸の緒特性を測定す
ると共に、各捲縮糸をパイル糸としてタフティング法に
よりカットパイルカーペットを作製し、排水染色を行な
い、得られたカーペットの品位、風合等を判定した。

その結果を次の第１表に示す。

第１表のうち実験煮２〜６が本発明によるもので、得ら
れた捲縮糸は適度の集束効果、捲縮の２次セット効果、
潜在トルクを有するため、これを用いたカーペットはパ
イルが立ち、外観・風合ともにすぐれた高品位のものと
なった。

しかるに空気圧力を０にして仮撚りを行わない場合（実
験應１）は融着が発生せず全く集束効果がなく、水蒸気
圧力を過大にした場合（実験Ａ１２）は過度の※※融着
が生じて捲縮糸がヒモ状に硬くなり捲縮性も悪化した。

実施例 ２ 実施例１の方法において、仮撚ノズル６に供給する空気
の圧力を５．０Ｙ／ｃｒｒｔに設定し、ヒータ５に供給
する過熱水蒸気の圧力を種々変更して同様の実験を行っ
た。

その結果を次の第２表に示す。

ヒータに供給する水蒸気がないか水蒸気の圧力が低い場
合（実験Ａ８〜９）は、融着が生じないため捲縮糸の集
束性が低（、潜在トルク指数も小さいため、タフティン
グ性が悪いばかりでなく、カットパイルカーペットもフ
ェルト状となって品位の悪いものとなった。

水蒸気圧力を上げるに従い（実験ＡＩＯ〜１２）適度の
融着が生じ集束性及び潜在トルク指数が増大して、せ撚
プラッシュタイプのものからバードツイストタイプのも
のまで各種の高品位カーペットが得られた。

しかし、水蒸気圧力が高すぎると（実験＆１３）、過度
の融着が生じるため糸条が凝集してヒモ状となり硬い風
合のものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示す仮撚り熱セツト装置
の概略側面図であり、１は供給捲縮糸、２は供給ローラ
、５はパイプヒータ、６は仮撚ノズル、７は引取りロー
ラである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １５〜１５％の全捲縮率を有し、構成単糸が融着率０．
   ５〜４０％の範囲で互いに部分的に融着していると共に
   、長さ方向にＳ撚部分とＺ撚部分とがランダムな周期で
   存在する交互撚を有し、凝集係数が５〜１００であり、
   ２０〜３００Ｔ／ｍの潜在トルク指数を有し、全デニー
   ルが６００〜６０００ ｄｅ であり、且つ単糸デニ
   ールが６〜３０ｄｅ であるポリアミドマルチフィラメ
   ントからなることを特徴とする集束性ポリアミド捲縮糸
   。