JPH0121249B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は捲縮加工糸の製造方法に関するもので
ある。更に詳しくはベロア調カツトカーペツト用
パイルとして好適なマルチフイラメント捲縮加工
糸（BCF）を製造する方法に関するものである。 近年タフテツドカーペツトはタフトによる生産
性が良いことからその需要が急速に伸び、一般カ
ーペツト用途へと進展している。この一般カーペ
ツト（家庭用）は、そのフアツシヨン性が重要視
され、最近は特にベロア調カツトカーペツトが愛
好されるようになつてきている。このようなベロ
ア調カツトカーペツトにおいては、その性格上幾
つかの高度な要求がなされている。第１には、カ
ツトカーペツトとしてのベロア感を維持する為、
パイル糸として捲縮率の低い捲縮加工糸が要求さ
れる。第２にはカツトパイルの耐久性が悪いと、
短期間の使用において、カツトパイルのヘタリが
生じてしまう為、パイル糸の堅牢性すなわち捲縮
の堅牢性が要求される。更にはタフトパイルがカ
ツトされると方向性が生じること等により染色後
の筋斑が目立ち易くなることから特に染色性の均
一な捲縮加工糸が要求される。 ベロア調カツトカーペツトのパイル糸として要
求される上記諸特性を満足する捲縮加工糸を製造
するため、従来、一旦捲縮加工された糸条を別工
程において、低張力下或いは無張力下で、５〜20
分間のスチーム処理（熱処理）を行なつている。
ところが、このような方法ではベロア調カツトカ
ーペツトに要求される特性についてはほぼ満足さ
れるものの、別工程でスチーム処理を行うことか
ら設備生産性、コストの面から非常に不利という
欠点がある。さらにスチーム処理工程が捲縮加工
工程と別工程となり、斑を生じ易くなる欠点をも
有している。 一方近年の捲縮加工技術の進歩により、捲縮加
工の高速化が可能なことから、紡糸−延伸−捲縮
加工の工程が連結されたいわゆるSTD（Spin−
Draw−Texturing）工程による捲縮加工糸
（BCF）の製造が行われつつある。このような
SDT工程においては、高速加工性に優れた圧縮
加熱流体による押込捲縮加工法が採用されてい
る。かかる流体押込捲縮加工装置としては例えば
特開昭53−45420号公報等に記載されているもの
が好適である。ところが、このようなSDT工程
により得られた捲縮加工糸はベロア調カツトカー
ペツト用のパイルとしては不向きである。すなわ
ち、工程連結（SDT化）により染色性の均一化
は達成されるものの、スチーム等による熱処理工
程を連結することが困難で捲縮の堅牢性が低いこ
と、又従来の単純な流体押込加工方法では得られ
た捲縮加工糸の捲縮率が高過ぎることにより、例
えば、パイルのヘタリが生じたり、ベロア感が失
われる等、カツトカーペツトの品質が著しく低下
してしまう。 本発明者等は、先に加熱圧縮流体を利用した押
込捲縮加工において、スタフイング室に滞留調節
室を連設し、該滞留調節室内へ加熱流体を供給
し、該加熱流体の少なくとも一部を糸条の進行方
向と逆方向に移動させて、滞留調節室内の解舒糸
条を熱処理することにより、低捲縮性加工糸を製
造する方法を提案した（特開昭58−109641）。し
かしながら、この方法によつても十分はベロア感
を呈するほどの低捲縮性能を得るのが困難であつ
た。 本発明者等は、加熱圧縮流体を利用した押込捲
縮加工において、ベロア調カツトカーペツト用パ
イル糸として好適な低捲縮性加工糸を製造すべ
く、検討を重ねている過程で、流体押込捲縮加工
装置への糸条のオーバーフイード率を従来のオー
バーフイード率よりも大きくしてみたところ、驚
くべきことに、捲縮性能が大きく低下し、ベロア
調カツカーペツト用パイル糸に適した低捲縮性の
捲縮加工糸を高い生産性で製造しうることを見出
し本発明に到達した。 即ち、本発明は加熱流体噴射ノズルにスタフイ
ング室及び滞留調節室を連設してなる流体押込捲
縮加工装置により捲縮加工糸を製造する方法にお
いて、糸条を加熱流体とともに該スタフイング室
へ噴出させ、該スタフイング室内に糸条を圧縮堆
積せしめて該糸条に捲縮を付与すると共に、該滞
留調節室内へ加熱流体を供給し、該加熱流体の少
なくとも一部を糸条の進行方向と逆方向に移動せ
しめて該滞留調節室内の解舒されつつある糸条又
は解舒された糸条を加熱流体により熱処理するに
際し、糸条を40〜60％のオーバーフイード率で該
流体押込捲縮加工装置へ供給することにより、ベ
ロア調カツトカーペツトのパイル糸として好適な
低捲縮性の捲縮加工糸を高い生産性にて製造する
ようにしたものである。 以下、図面により本発明を詳細に説明する。 第１図は本発明に用いられる流体押込捲縮加工
装置の一実施態様を示す簡略化した縦断面図であ
る。また第２図は本発明を紡糸−延伸−捲縮加工
を直結したSDT工程に適用した実施態様を示す
直接紡糸延伸捲縮加工装置の概略側面図、第３図
は第２図の実施態様で使用する筒状チヤンバーの
縦断面図である。 第１図において、流体押込捲縮加工装置Ａは、
加熱流体噴射ノズル１にスタフイング室５及び滞
留調節室６を連設して構成されている。 糸条Ｙは加熱流体噴射ノズル１に導入され、該
ノズル１の加熱流体噴出孔２ａ，２ｂから供給さ
れる圧縮加熱流体と共に噴射され、スタフイング
室５へ送られる。このスタフイング室５はその中
心から外周方向に向つて放射状に配置した複数枚
の羽根板４で囲まれた円柱状あるいは円錐台状の
空間より成つている。なお各羽根板４は上下端が
フランジ３ａ，３ｂに固定されている。このスタ
フイング室５内で加熱流体は糸条から分離され、
羽根板４の間隙にて形成された放射状スリツトを
通じて糸外へ排出され、一方糸条はすでに堆積し
ている糸条塊に衝突し捲縮が付与され、自らも座
屈堆積して糸条塊を形成する。続いて該糸条塊は
滞留調節室６へ移送され、ここで糸条塊は解舒さ
れて引取られる。 本発明では、この滞留調節室６の下流側に流体
噴出孔８ａ，８ｂを設け、ここから滞留調節室内
へ糸条熱処理用の加熱流体を吹込み、その少なく
とも一部を滞留調節室内を糸条の進行方向と逆方
向に（即ち上流側に向つて）該加熱流体を移動さ
せて、ここで解舒されつつある糸条或いは解舒さ
れた糸条の熱処理を行う。そして該加熱流体は滞
留調節室６の周面に設けた多数の加熱流体排出孔
７から系外へ排出される。更に本発明では、糸条
Ｙを流体押込捲縮加工装置Ａへ40〜60％のオーバ
ーフイード率で供給する必要がある。オーバーフ
イード率が40％未満ではベロア調カツトカーペツ
トに適した低捲縮加工糸が得られず、逆に60％を
超えると運転加工状態が不安定になり、糸の風合
が硬くなりバルキー性も低下するという問題が生
ずる。通常、流体押込捲縮加工装置へのオーバー
フイード率が大きくなると捲縮率が大きくなると
考えられていたため、ベロア調カーペツト用の低
捲縮加工糸を得ようとする場合、オーバーフイー
ド率を小さくすることのみが検討されていたので
あるが、本発明者らは、加熱流体噴射ノズルのス
タフイング室及び滞留調節室を連設した流体押込
捲縮加工装置においては、オーバーフイード率を
大きくすると、驚くべきことに捲縮率が低下し、
ベロア調カーペツト用パイルに適した捲縮率7.5
％以下、特に４〜７％の低捲縮加工糸が得られる
ことを見出したのである。 なお、上述の方法において、噴射ノズル１に供
給する捲縮加工用の加熱流体及び噴出孔８ａ，８
ｂから滞留調節室６内へ吹込む糸条熱処理用の加
熱流体は、高温（100〜300℃）の空気やスチーム
が用いられる。後者の加熱流体としては熱処理効
率の良いスチームが好ましく、特に、十分な熱処
理効果を達成するには過加熱スチームが最適であ
り、その温度は180〜230℃がよい。 このような本発明の方法は、高速で捲縮加工す
る場合に有用であり、その高速加工性を生かす意
味でも、紡糸−延伸−捲縮加工の各工程を直結し
たSDT工程により捲縮加工糸を製造する場合に
適用すると特に有利である。この場合、捲縮加工
速度は2000〜4000ｍ／分の高速となるので、前記
の如く捲縮加工及び熱処理を施した糸条を、さら
に連続してローラー間に設置された筒状チヤンバ
ーに導入し、該チヤンバー内で短時間（例えば
0.01〜0.1秒程度）加熱流体により後熱処理を施
すことによつて、糸条に更に十分な熱処理効果を
与えることが出来、一段と捲縮率が低くベロア調
カツトカーペツト用パイル糸として好適な捲縮加
工糸とすることが可能となる。 第２図は、このようなSDT工程の一例を示す
ものであり、紡出糸条Y′はオイリングローラー
１１により油剤処理され、紡糸引取りローラー１
２及び分離ローラー１２′に数回巻回され引取ら
れる。引続き該ローラー１２，１２′と一対の延
伸ローラー１３，１３′に数回巻回され、ローラ
ー１２とローラー１３，１３′との間で３〜５倍
の所定延伸倍率に延伸される。ローラー１３，１
３′は糸条を熱処理し且つ捲縮加工の予熱を行う
ため160〜210℃に加熱するのが好ましい。延伸熱
処理に続いて糸条は流体押込加工装置１４へ40〜
60％のオーバーフイード状態で導入され、ここで
捲縮が付与される。この流体押込捲縮加工装置１
４は第１図に示す如く滞留調節室内へ加熱流体を
吹込むようになつており、該装置１４で捲縮付与
後に熱処理が行われる。このようにして捲縮加工
された糸条は第１引取ローラー１５及び分離ロー
ラー１５′によつて引取られ、次いで該ローラー
１５，１５′と第２引取ローラー１７及び分離ロ
ーラー１７′との間に設置された筒状チヤンバー
１６に導入され、ここで加熱流体により後熱処理
（ポスト・ヒートセツト）が施される。この際、
ローラー１５，１５′とローラー１７，１７′との
間で０〜10％（好ましくは１〜５％）のストレツ
チフイード（緊張）で後熱処理される。かくして
多段熱処理された糸条は必要に応じ冷却空気、冷
却水等で十分冷却したのち、ワインダー１８にて
巻取られる。 この際、筒状チヤンバー１６での後熱処理は、
その効率を高めるため比較的密閉系での熱処理を
必要とし、特に該チヤンバー１６の糸条導入孔及
び排出孔の断面積（Ｓmm²）を捲縮加工糸の繊度
De（デニール）に応じ適当に選ぶことが重要であ
る。即ち、本発明者らの研究によれば、筒状チヤ
ンバー１６の糸条導入孔及び排出孔の断面積（Ｓ
mm²）が捲縮加工糸の繊度（De）に対し、 0.00042De≦Ｓ≦0.00042De＋0.0089 （但し400≦De≦6000） を満足するものが好ましく、前記Ｓが、捲縮加工
糸の繊度（De）に対して、小さ過ぎると糸条の
走行が円滑でなくなり、逆に大き過ぎると熱処理
用加熱流体の洩れにより十分な熱処理を行えな
い。 筒状チヤンバー１６での熱処理用加熱流体とし
てはその熱セツト性を向上させる為、スチームを
用いることが好ましく、ここでは飽和スチームで
も過加熱スチームでも良く、その熱処理効果に大
差はない。ただし、飽和スチームは発生するドレ
ンの為の温度・圧力変動による斑の発生が懸念さ
れるので、過加熱する方が好ましい。 また、筒状チヤンバー１６での後熱処理に際
し、流体押込捲縮加工装置１４から取り出された
捲縮加工糸を０〜10％のストレツチフイード状態
で熱処理すると、均斉な熱セツトが行われる。オ
ーバーフイード状態ではセツト性は向上するが、
糸条がたるんでしまうか、糸条の張力が変動し均
斉な熱セツトが得られない。逆に約10％を越える
高ストレツチフイードでは、糸条が歪を受けた状
態でセツトするため、その歪が大きくなり、例え
ば得られた捲縮加工糸の沸水収縮が高くなる等の
欠点を生ずる。望ましいストレツチフイード範囲
は１〜５％である。このようなストレツチフイー
ド状態で後熱処理すれば、押込加工時に生じた加
工糸の歪を糸条の張力を変動させずに均斉に除去
することができ、寸法安定性の面からも非常に良
好である。 第３図は、このような筒状チヤンバー１６の一
例を示す縦断面図であり、該チヤンバーは両端に
上述の条件を満たす断面積Ｓmm²の糸条導入孔１６
ａ及び糸条排出孔１６ｂが設けられ、側面に加熱
流体導入孔１６ｃが設けられている。なお、この
チヤンバー１６は糸通し作業を容易にするため、
縦方向に半分ずつ分割できる半割り構造とするこ
とが好ましい。 このような本発明の方法が適用される糸条とし
ては、ポリアミドマルチフイラメント糸、なかで
も捲縮加工後のデニールが400〜6000Deとなるも
のが好ましいが、他の合成繊維マルチフイラメン
ト糸でもよい。また、該マルチフイラメント糸
は、染色性、フイラメント断面形状、デニール等
の相違なる単繊維を含むものでもよい。単繊維は
トライローバル形、三角形、四角形等非円形断面
を有するものが好ましい。 以上の如き本発明によれば、ベロア調カツトカ
ーペツトのパイル糸として好適な捲縮特性をもつ
て捲縮加工糸（BCF）を高速で安定に製造する
ことが出来、従来の長時間熱処理法に比べ、大幅
なコストダウン、品質の均一化を達成することが
出来る。 次に、本発明を更に詳しく説明するため実施例
及び比較例を示す。ここで「捲縮率」「捲縮堅牢
性」「オーバーフイード率」「ストレツチフイード
率」は次の如く定義される値である。 (1) 捲縮率（TC₀）、捲縮堅牢性（TC₅） 捲縮率TC₀及び捲縮堅牢性TC₅は次のように
して求めた。すなわちTC₀は捲縮糸条を一定長
とり、この試料を沸水中で20分間処理を行い乾
燥後0.1ｇ／deの荷重をかけた際の長さをl₁と
し、次いで２mg／deの荷重をかけた際の長さ
をl₂とした場合 TC₀＝〔（l₁−l₂）／l₁〕×100（％） の式より求めた値ある。 又、TC₅は沸水中で20分間の処理を行う場
合、TC₀では処理中の糸条に荷重をかけないの
に対して、TC₅は５mg／deの荷重をかけた状態
で行なつたものである。 (2) オーバーフイード率及びストレツチフイード
率 流体押込捲縮加工ノズルへのオーバーフイー
ド率は下記の式による値である。 第２図における延伸ローラー１３，１３′の
速度をRv₅とし第１引取ローラー１５の速度を
Rv₅とすると オーバーフイード率 ＝〔（Rv₃−Rv₅）／Rv₅〕×100（％） 又、筒状チヤンバーでのストレツチフイード
率は上述と同様に更に下流にある第２引取りロ
ーラー１７の速度をRv₇とすると ストレツチフイード率 ＝〔（Rv₇−Rv₅）／Rv₇〕×100（％） で定義した。 実施例１、２ 比較例１、２ ポリ−ε−カプロアミドを溶融紡糸後、一旦巻
取ることなく延伸して得た1300de／84filのマル
チフイラメント糸を第１図に示した流体押込捲縮
加工装置に200℃のスチームと共に噴射供給した。 このとき流体押込捲縮加工装置への糸条オーバ
ーフイード率を第１表に示すように種々変更し
た。 また滞留調節室へは200℃のスチーム（５Kg／
mm²）を吹込んだ。 得られた捲縮加工糸の特性は第１表に示す通り
であつた。

【表】 流体押込捲縮加工装置へのオーバーフイード率
が40〜60％のとき、ベロア調カツトカーペツト用
パイル糸として望ましい、捲縮率7.5％以下の低
捲縮加工糸が安定して得られる。 第２図の直接紡糸延伸捲縮加工装置を用い、ポ
リ−ε−カプロアミドを紡糸後、紡出糸を延伸速
度2750ｍ／分で延伸を行い、1600de／68filの糸
条となし、引続き第１図の流体押込捲縮加工装置
へ210℃のスチームにより、第２表に示す種々の
オーバーフイード率で供給し捲縮加工を行なつ
た。該装置の滞留調節室６での加熱流体（スチー
ム）の圧力は4.0Kg／mm²、温度は200℃であつた。
続いて第３図の筒状チヤンバーへ糸条を４％のス
トレツチフイード率で供給し、加熱流体（スチー
ム）の圧力3.5Kg／mm²、温度200℃の条件でポス
ト・ヒートセツトを行なつた。得られた捲縮加工
糸をタフトしてカツトカーペツトを得た。得られ
た捲縮加工糸（ナイロンBCF）の捲縮率（TC₀）、
捲縮堅牢性（TC₅）、カツトカーペツトの評価結
果及び加工状態を第２表に示す。

【表】 オーバーフイード率が40〜60％の場合、捲縮率
が４〜７％となり加工状態も安定していて、これ
をタフトすると良好なベロア調カーペツトが得ら
れる。オーバーフイード率が40％以下では、捲縮
率があまり低くならず、カーペツトにしたとき十
分なベロア感が得られない。またオーバーフイー
ド率が60％をこえると捲縮加工状態が不安定とな
り、更に捲縮性能が低くなりすぎて、カーペツト
にしたときバルキー不足となりパイルが割れて基
布が見えるという欠点が生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で使用する流体押込捲縮加工
装置の一例を示す簡略化した縦断面図であり、１
は加熱流体噴射ノズル、５はスタフイング室、６
は滞留調節室、８ａ，８ｂは糸条熱処理用加熱流
体吹込孔である。 第２図は、本発明をSDT工程に適用した一例
を示す直接紡糸延伸捲縮加工装置の概略側面図で
あり、１３，１５′は延伸ローラー、１４は流体
押込捲縮加工装置、１５は第１引取ローラー、１
６は筒状チヤンバー、１７は第２引取ローラーで
ある。 第３図は、筒状チヤンバーの一例を示す縦断面
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱流体噴射ノズルにスタフイング室及び滞
   留調節室を連設してなる流体押込捲縮加工装置に
   より捲縮加工糸を製造する方法において、糸条を
   加熱流体とともに該スタツフイング室へ噴出させ
   該スタフイング室内に糸条を圧縮堆積せしめて該
   糸条に捲縮を付与すると共に、該滞留調節室内へ
   加熱流体を供給し、該加熱流体の少なくとも一部
   を糸条の進行方向と逆方向に移動せしめて該滞留
   調節室内の解舒されつつある糸条又は解舒された
   糸条を加熱流体により熱処理するに際し、糸条を
   40〜60％のオーバーフイード率で該流体押込捲縮
   加工装置へ供給することを特徴とする捲縮加工糸
   の製造方法。 ２ 糸条と共にスタフイング室内へ噴出した加熱
   流体は該スタフイング室の周面から系外へ排出
   し、一方滞留調節室内へ供給した加熱流体は該滞
   留調節室の周面から系外へ排出する特許請求の範
   囲第１項記載の捲縮加工糸の製造方法。 ３ 滞留調節室内へ供給する加熱流体としてスチ
   ームを使用する特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の捲縮加工糸の製造方法。