JPH01314719A - 自然捲縮性ポリアミドマルチフィラメント - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自然捲縮を発現可能なポリアミドマルチフィラ
メントに関する。更に詳しくは、仮撚加工などの機械的
加工によって得られる捲縮ではなく、単糸の径方向に非
対称な熱的性質を有することに起因して、捲縮を発現す
ることの可能なポリアミドマルチフィラメントに関する
。

〔従来の技術〕

仮撚加工や押込み加工などの機械的加工法によって、ナ
イロン６やナイロン６６などポリアミドマルチフィラメ
ントの捲縮糸が大量に生産され、靴下やカーペットなど
に広く使用されている。しかし、これらの機械的加工に
よる捲縮糸の製造には、高価な加工機が必要で且つ大量
のエネルギーと人手を要する。そのために、捲縮糸は極
めてコスト高となる。

一方、特開昭５７−１５４４０９号公報にナイロン６６
の８，０００ｍ／分以上の高速紡糸で得られたマルチフ
ィラメントの単糸が径方向に複屈折率の分布を有するこ
とが開示されている。しかし、この高速紡糸されたナイ
ロン６６マルチフィラメントは径方向に複屈折率分布す
なわち透過型干渉顕微鏡で観察される干渉縞が単糸の中
心軸に関して対称であり、自然捲縮が原理的に生しない
ものである。

また、この従来の技術中には自然捲縮について何ら触れ
られていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、機械的に加工したポリアミド捲縮糸と同等の
性能を有し、靴下やカーペットの用途に使用可能な、い
わゆる加工糸よりも低コストのポリアミド捲縮糸を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、ポリアミドの高速紡糸について鋭意研究
の結果、紡出直後のフィラメントに水性液を付与して急
冷することによって、その後の熱処理によって捲縮が生
ずることを見出し、本発明を完成した。

すなわち本発明の目的は断面形状が実質的に円形の単糸
からなるポリアミドマルチフィラメントにおいて、該単
糸の透過型干渉顕微鏡で観察される干渉縞が該単糸の中
心軸に関して非対称で且つ広角Ｘ線回折法で測定される
結晶配向度が８０％以上で、しかも熱処理によって捲縮
発現が可能なことを特徴とする自然捲縮性マルチフィラ
メントによって達成される。

本発明において、マルチフィラメントの各単糸の断面形
状は実質的に円形である。すなわち、明らかな異形断面
は本発明の対象外である。

本発明においては、各単糸の透過型干渉顕微鏡で観察さ
れる干渉縞が単糸の中心軸に関して非対称でなければな
らない。透過型干渉顕微鏡による干渉縞の観察法は後述
する。干渉縞とは第１図の（ａ）、　（ｂ）で示される
Ｕ字型または７字型の縞のことで、この縞は単糸の複屈
折率の径方向分布を反映している。この干渉縞が単糸の
中心軸に対して非対称とは、第１図（ａ）のように干渉
縞の最低点が中心軸にないことを意味する。もし干渉縞
が中心軸上に関して対称であると複屈折率分布が対称で
あるばかりか、単糸の熱的性質すなわち、熱収縮率も対
称で、自然捲縮発現が原理的に不可能である。なぜなら
ば、自然捲縮ば、熱収縮率の非対称性によって生ずるか
らである。すなわち、干渉縞の非対称性は自然捲縮発現
のための必要条件である。

本発明においては、広角Ｘ線回折法で測定される配向度
は８０％以上でなければならない。８０％未満では、マ
ルチフィラメントの平均の配向が不十分で、強度が実用
に耐えない程度に小さい。

配向度の好ましい範囲は８５％以上、更に好ましい範囲
は９０％以上である。

本発明においては、ポリアミドマルチフィラメントは熱
処理によって自然捲縮が発現可能でなければならない。

なぜならば、靴下やカーペットなどにふされしいマルチ
フィラメントは一定以上の嵩高性が必要で、そのために
は捲縮が必要で、且つコスト低減のためには簡便な方法
によって、捲縮が発現しなければならない。本発明にお
いて捲縮発現可能とは沸とう水熱処理によって捲縮伸長
率が１０％以上且つ捲縮弾性率が６５％以上の捲縮が得
られることを言う。干渉縞の非対称であっても、捲縮の
発現がなければ、本発明の目的は達せられないし、熱処
理のような簡便な方法によって捲縮が発現することが低
コストのためには必要である。熱処理によって生ずる好
ましい捲縮の程度は捲縮伸長率が１５％以上、捲縮弾性
率が７０％以上である。

本発明におけるポリアミドはナイロン６６、ナイロン６
、ナイロン４，６、ナイロン１２などの公知のポリアミ
ドで良く、公知の重合法で得たもので良い。コストの面
からはナイロン６６またはナイロン６が好ましい。また
ポリアミドがっや油剤、熱安定剤、制電側などの添加剤
を含んでいても良い。

次に本発明のポリアミドマルチフィラメントの製造方法
を説明する。

公知の溶融紡糸機を用いて、複数個の孔を有する紡口か
ら、溶融したポリアミドを雰囲気中に押出し、フィラメ
ントを形成し、約４０００ｍ／分以上の高速でマルチフ
ィラメントを公知の巻取機で巻取る。その際に紡出され
た各フィラメント（単糸）が１５０℃以下にならない間
に、互いにフィラメント同志が接触しないようにして水
性液を単糸の片側から付与して冷却する。水性液として
は水又は通常の紡糸に用いられる油剤水溶液が採用され
る。

簡便には水が用いられる。この方法において、水性液の
付与はオイリング用ノズルガイドやオイリングロールを
用いるのが良い。巻取ったマルチフィラメントをヤーン
の状態で熱処理するか、または編織物にした後に、染色
工程などで熱処理することによって自然捲縮を発現させ
る。

〔実施例〕

実施例をもって本発明の詳細な説明する。

尚、本発明の自然捲縮性ポリアミドマルチフィラメント
の特性の測定法を以下に述べる。

（イ）単糸温度 走査赤外温度計を用い紡糸線上に沿って非接触で、単糸
温度を測定した。

（ロ）結晶配向度 ポリアミドマルチフィラメントの結晶配向度の測定は理
学電気社製Ｘ線発生装置（ＲＵ−２００ＰＬ）、繊維試
料測定装置（ＦＳ−３）、ゴニオメータ−（ＳＧ−９）
、計数管にはシンチレーションカウンター、計数部には
液高分析器を用いニッケルフィルターで単色化したＣｕ
Ｋ、、線（λ−１，５４１８人）で測定する。Ｘ線発生
装置は３０ｋＶ、８０ｍＡで運転する。

赤道方向の回折曲線より得られた回折ピークの２θ値に
ゴニオメータ−をセットする。対称透過法を用いて、方
位角方向を−３０°〜＋３０°走査し、方位角方向の回
折強度を記録する。更に−１８０゜と＋１８０°の方位
角方向の回折強度を記録する。

このとき、スキャニング速度４“７分、チャート速度１
０１／分、タイムコンスタント１秒、コリメーター２１
φ、レシービングスリ・ノド縦幅１．９ｍ１％横幅３．
５鶴である。

得られた方位角方向の回折強度曲線から結晶配向度を求
めるには、＋１８０°で得られる回折強度の平均値をと
り、水平線を引き基線とする。ピークの頂点から基線に
垂線を下し、その高さの中点を求める。中点を通る水平
線をひきこの水平線と回折細度曲線の交点間の距離を測
定し、この値を角度（°）に換算した値を配向角Ｈとす
る。結晶配向度は次式 ％式％ によって与えられる。

（ハ）捲縮伸長率および捲縮弾性率 ポリアミドマルチフィラメン１−をワタ周１．１２５ｍ
の検尺機を用い、巻数２０回の小かぜをつくる。

得られた小かせを無荷重下で９８℃×５分間沸とう水中
で熱処理後、−昼夜恒温恒温（ＩＪＬ度２０±２℃、相
対湿度６５±２％）の室内に放置する。

調湿された繊維に２■／ｄの荷重をかけ１分後にかぜ長
Ａ、を測定する。次に小かせに０．１ｇ／ｄの荷重をか
け１分後にかせ長β２を測定し、すぐに荷重を徐去後更
に２■／ｄの荷重を小かせにかけ１分後にかせ長β３を
測定する。捲縮伸長率及び捲縮弾性率は次式で表わさせ
る。

尚、測定は試料のバラツキを考慮して、各試料につき１
０点の測定を行ない平均値を示した。

（ニ）透過型干渉顕微鏡による干渉縞の観察東独カール
ツアイスイエナ社製透過定量干渉顕微鏡を使用し、緑色
光線（波長５４９ｍμ）を用い繊維軸に平行な電場ベク
トルを有する干渉縞を観察する。干渉縞が繊維の中心軸
に対し対称か非対称かの判定は、繊維を円周方向に回転
させながら観察し、第１図（ａ）に示されるように干渉
縞の７字形の最低点又はＵ字形の最高点が繊維の中心軸
にない干渉縞パターンが観察される部分を有するものを
非対称であると判定する。

１１〜３、　六１１，２ ９５％硫酸に１　ｇ　／１００ｃｃ溶解し測定したη。

＝２．６２のナイロン６６を第２図に示される溶融紡糸
装置を用いて、Ｑ、　３１１１径の孔を４個有する紡糸
口金を通して、３００℃で溶融紡糸した。この際に紡糸
温度は７０００ｍ／分、マルチフィラメントの単糸デニ
ールは１４デニールと一定にし、各単糸に水供給ロール
によって片側から室温の水を付与した。その時水供給ロ
ールの高さすなわち紡糸口金からの水供給ロールの位置
を変えることにより、水付与位置の単糸温度を種々変化
させた。

第１表に、熱処理前の単糸の干渉縞の対称性と結晶配向
度と熱処理後の捲縮伸長率および捲縮弾性率を示す。

第１表の比較例１は実質的に空気による冷却であり空冷
では干渉縞は対称であり、自然捲縮が出ないことが示さ
れている。

実施例１〜３に示すように、フィラメントが１５０℃以
上の温度に保つ内に冷却することにより優れた捲縮が得
られる。

以下余日 第１表 ”　水を付与した位置−紡糸口金面からの距離″′　　
水を付与した位置におげろ単糸温度本発明のポリアミド
マルチフィラメントは従来の加工糸より低コストである
ので、靴下やカーペット用などの捲縮糸として、安価に
供給出来る。

また、本発明のポリアミドマルチフィラメントから得ら
れる靴下やカーペットなどの製品は従来の加工糸から得
られるものに比べて何ら遜色がない。

また、本発明のポリアミドマルチフィラメントをカント
してステーブルファイバーとなし、紡績糸やフトン綿な
どにすることも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は透過型干渉顕微鏡によって観察されるフィラメ
ントの干渉縞の例で、第１図（ａ）は本発明によって得
られた繊維の中心軸に対して非対称の例、第１図（ｂ）
は繊維の中心軸に対して対称の例である。 第２図は本発明の繊維の製造に用いられる装置の略示正
面図である。 ■・・・スピンヘッド、　　２・・・紡糸口金、３・・
・フィラメント、　４・・・水性液供給ロール、５・・
・巻取部。 （ａ）　’　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第１図 第２同 一１０９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 断面形状が実質的に円形の単糸からなるポリアミドマル
   チフィラメントにおいて、該単糸の透過型干渉顕微鏡で
   観察される干渉縞が該単糸の中心軸に関して非対称であ
   り且つ広角Ｘ線回折法で測定される結晶配向度８０％以
   上で、しかも熱処理によって捲縮発現が可能なことを特
   徴とする自然捲縮性ポリアミドマルチフィラメント。