JPH0143048B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、新規な化学繊維もしくは合成繊維
（以下、これらを総称して化合成繊維という）ス
テープルの製造方法に関し、さらに詳しくは繊維
表面に微細な圧痕を有し、かつ微細なネジレをも
具備したものであつて、紡績性を大幅に向上せし
め、かつ天然繊維に近い風合を発揮する短繊維集
合体の製造方法に関するものである。 化合成繊維が出現してすでに久しいが、これら
の紡績性についてみると油剤、ケン縮等の設計に
より繊維集合体としての絡合性、平滑性、制電性
等で各種工夫をこらしているが、いまだにローラ
巻付き、コイラチユーブ詰り、風綿の発生等トラ
ブルが多い。また化合成繊維100％を用いた場合
の生産性（例えば精紡工程でのスピンドル回転
数）は天然繊維とミツクスして紡績する場合に比
較して低い。 例えばポリエステル100％での紡績と、ポリエ
ステルと綿（Cotton）の混紡績を比較すると精
紡の回転数でみて後者が15000〜16000rpmまで高
速化できるのに対し、前者の場合には12000〜
13000rpm程度が限界である。 次に化合成繊維の製品については特に機能性に
すぐれ、プリーツ性、プリーツ保持性、防シワ性
が良く、またウオツシユ・アンド・ウエア性、耐
久性にすぐれている。しかるに高級衣料分野にお
いて要求される諸特性、例えば風合的にみて張・
腰、反撥性、触感（ソフトネス、しなやかさ、ボ
リユーム等）、色沢などは天然繊維に及ばないケ
ースが多い。従つて、実際には天然繊維との混
紡、交撚、交織等の手段がとられている。 これら天然繊維との対比で特性的に劣る原因と
しては種々考えられるが、その中の一つとして、
特に化合成繊維の繊維軸方向における均一性、規
則性の影響が大であるといえる。 即ち、天然繊維の場合、例えばウールのスケー
ル（鋸歯状ウロコ）、綿花の天然ヨリ、あるいは
絹の捩れ、等、繊維軸方向において不規則な形態
を具備しており、これらが該繊維の持つ独特な風
合に寄与していると考えられるのであり、更には
紡績性を良好に保つ上に作用していると推定され
る。 本発明者らは、ウール、綿、絹、等、天然繊維
における物理的および幾何学的構造が、その紡績
性および最終製品においてすぐれた工程通過性、
布帛性能を発揮することに関して、各種要因につ
いて鋭意研究、解析した結果、本発明に至つたも
のである。即ち本発明の目的は繊維の摩擦特性に
関し、繊維―繊維間の摩擦係数が高く、かつ金属
等に対する繊維―金属間摩擦係数の低い特性を具
備させることにより、従来の二次元的ケン縮ある
いは紡績用油剤で到達していた紡績、製織、等の
紡織工程における工程通過性レベルを大幅に改善
させるものであり、特に繊維間の絡合性、ドラフ
ト性を良好とし、かつ対金属部での摩擦特性を最
適化させることにより各種紡織工程のトラブルを
一挙に解決させることにある。 また、他の目的としては紡績工程の巻返し、合
ネン工程、さらには製織工程におけるしごきネツ
プ発生を低減させることにより布帛として表面均
斉性、品位のすぐれたものを提供することにあ
る。 本発明の他の目的は製品風合として、ソフトネ
ス、ドレープ性にすぐれかつ張・腰、反撥性に富
んだ極めて高級感のある繊維製品の製造を可能と
する繊維素材の製造方法を提供するにある。 本発明は上記の各種目的を達成するものであつ
て、以下の構成から成り立つ。 即ち、化合成繊維の原綿を開綿後、シート状又
はスライバ状の繊維集合体にて、硬質ローラ間に
通過せしめ、該繊維集合体を構成する短繊維の交
叉部に圧痕を付与せしめることを基本とする方法
である。ここで、該圧痕処理による微細な凹凸の
圧痕付与は少なくとも短繊維において200個／in
以上あることが好ましく、かつ該圧痕付与に基づ
く微細ネジレ部分も兼備させるものである。また
上記方法において短繊維交叉部の圧痕を一定値以
上できるだけ多数付与することのため、および該
圧痕処理を安定して実施するためには、短繊維
束、原綿をうまく分繊開繊し、その方向性をラン
ダム化することが重要であり、より確実かつ安定
して実施する方法としては、化合成繊維原綿を開
綿後シート状又はスライバ状の繊維集合体にて硬
質ローラ間に通過せしめるに際し、該繊維集合体
がカード機によるカーデイング作用を通過せしめ
た後のもので構成させると良い。 次に上記構成に付加して、本発明に用いる硬質
ローラを２対以上で構成し、かつ対間でドラフト
作用を付与し、複数の硬質ローラで付加する加圧
部の短繊維間交叉部分に滑脱・ズレを与えて、で
きるだけ交叉部分を増加させることも有効であ
る。また、複数対で構成させることにより低加圧
力で安定してまんべんなく圧痕付与を実施するこ
とができる。 また、更に圧痕付与を安定して実施する方法と
して、上記複数対で成る硬質ローラ間にガイドを
設け、硬質ローラで加圧されて扁平化した繊維集
合体の片端又は両端部を該ガイドに通過させるこ
とにより巻込み状とし、続いて再度続いて設けた
硬質ローラで加圧するとよい。 更に、上記ガイドの機能として仮ヨリ付与をも
可能なものとし、該ガイド部を通過する繊維束に
対して回転を付与し、該回転により集束作用を付
与せしめるとより有効である。 以下、これらについて図面等を用いてより詳細
に説明する。 本発明に係る化合成繊維は、レーヨンのような
再生繊維、アセテート、トリアセテート等の半合
成繊維、さらにはポリアミド、ポリエステル、ア
クリロニトリル繊維等の合成繊維いずれでも良
く、短繊維にカツトされる以前に紡績用として一
般的に付与されるケン縮を付与したものであつて
も良いが、本発明によればほとんど無ケン縮のも
のでも紡績に適用が可能である。 上記短繊維のデニールは0.4d位の超細デニール
から18d程度の太デニールまで各種可能であり、
特に細デニールの場合には微細な圧痕の多数付与
されたものとして特徴を発揮することができる。 繊維長は、平均繊維長として紡績に用いられて
いる32mm〜150mm程度まで各種の設定が可能であ
るが、本発明によれば単繊維のデニールよりこれ
まである程度一般的に設計されていたカツト長の
限界を打破し、例えば太デニールでかつ短カツト
長のものとか、細デニールでかつ長カツト長のも
のについても紡績可能とするものであり、極めて
広範囲な繊度、繊維長の選択が可能である。 さて、本発明による短繊維形態は、繊維軸方向
に不規則な微細凹凸状圧痕と、これに基づくネジ
レとで構成するものであるが、該圧痕の生成、付
与方法を詳細に説明すると、まず短繊維群を構成
する単繊維を相互に極めてランダムな配列状態と
し、該単繊維間に交錯交叉部を多数発生させ、し
かる後に該交錯部を一対以上で構成した金属等の
硬質ローラで押圧し、繊維間の圧縮、せん断力に
より賦型を行なうものである。更に具体的に本発
明による短繊維ステープルの製造方法を述べれ
ば、まず合繊の場合には紡糸延伸されたトウ状物
を短繊維片にカツトし、該短繊維片の集合体とし
て十分に分繊、開繊を施し、かつ構成単繊維の方
向性をランダム状とし、単繊維が相互に交錯状を
なすように配置させる。続いて第１図に示したよ
うなスライバ状又はシート状繊維束１を３対の硬
質ローラ、即ち金属ローラ２，２′と加熱金属ロ
ーラ３，３′さらに金属ローラ７，７′に供給す
る。 繊維束１はまず第１のローラ２，２′で押圧さ
れてシート状４となり続いてガイド５により該シ
ート状繊維の端部を巻込みながら再度加熱ローラ
３，３′で押圧され、更に薄いシート６になる。
続いてガイド８で端部を巻込みながら均一な押圧
とすべく第３のローラ７，７′で押圧する。該金
属ローラにより上述した繊維間交接部が互に押圧
され、極めて多数の圧痕が生成されるのである。 ここで本発明は押圧ローラ２，２′と３，３′、
さらにはローラ３，３′と７，７′の区間において
ドラフトd₀，d₁を各々付与し、積極的に該ローラ
間で繊維間ののズレ、滑脱を促進し、繊維間交接
部をずらせることにより複数個で構成したローラ
押圧による交接点を数多く発生させると良い。こ
の場合ローラ間の軸心距離l₀，l₁は供給繊維の平
均繊維長により適宜設定すればよいが、平均繊維
長の約４倍以下に設定すると好適である。次に本
発明をより好適に実施するには原綿を開綿後、シ
ート状又は繊維塊の状態にてカード機によるカー
デイング作用を通過せしめ、十分に分織、開綿を
施し、かつシート状又はスライバ状物とし、上記
の硬質ローラに供給すると良い。これを第２図で
示す。左端の大型ローラ１０はカード機のドツフ
アーを示し、カード機の中心を成すシリンダーか
らはぎとつたフリース１３をメタリツクワイヤ１
１の歯先に乗せて回転方向に運搬し、フライコー
ム１２によりはぎ取つてフリースガイド１４を経
てカレンダローラ１５，１５′からスライバ状物
として取出す。カード機の作用を一言で言えば、
原綿からスタートして各種開綿手段により小さく
し、カサ密度を小さくした綿塊を最終的に一本一
本の繊維に分離する分繊と、除塵の両者を行なう
ものであり、一般にこれをカーデイング作用と呼
称することができる。かかるカーデイング作用
で、特に本発明で必要とするのは分繊であり、カ
ード機のシリンダに巻付けた針布又はワイヤと、
フラツトあるいはワーカにとりつけた針布又はワ
イヤとの間でこの作用を徹底的に行なわせる。 次に硬質ローラ１６，１６′，１７，１７′、お
よび加熱金属ローラ１８，１８′を通過させる。
これら３対のローラは各々バネ２３，２４，２５
で押圧し、ローラ間にはガイド２１，２２，２３
を設ける。かくすることにより十分に圧痕の付与
された繊維束２６としてコイリング装置２８を経
てケンス２９に輪状３０として収容させることが
できる。該繊維束２６は十分に集束しており、か
つ対金属の摩擦係数の低い繊維束になつているの
で高速紡出時でもコイラー部２８でのチユーブ詰
りは発生がほとんどない。 次に、ガイド５，８，２１，２２等について更
に詳しく詳明すると、該ガイドは硬質ローラで押
圧された繊維束を続いて二段、三段と複数個の押
圧ローラで処理するに関し、圧痕付与を均一にか
つ構成繊維束の全てに均等に行なわせる機能を果
たすものであり、例えば第３図に示すように第１
ローラに供給前のスライバ束が円型断面３８であ
ると仮定すると、当然第１ローラによる押圧でシ
ート状３９に変形する。即ち直径Ｄのものが長さ
方向に幅Ｌを持つたシートになる。この場合、ス
ライバ３８の押圧でシート状に変形させる過程で
シート状部の両端部にかかる加圧度は中心部にく
らべて不足し、両端部を構成する繊維の圧痕付与
が少なくなる。これに対し、第４図に示すような
ガイド４０，４３を用いることにより、例えば第
４図のイ図の如く両端部を内側に巻込むことがで
きる。また第４図のロ図の４４の如く内側に２段
重ね状としたり、４５の如く一部不規則であるが
内側に巻込むことができるのである。該ガイドの
形態は各種考えられるが、要すれば繊維束の側端
部にも均等に圧痕を付与するものであれば良い。
また該ガイドの他の態様例としては第５図に示す
仮ヨリ付与機能を兼備させると良い。即ち、筒状
体３１の内側に凸状部３２を設け、ベアリング３
４，３４′で軸支してベルト３３で回転自在とす
る。軸受部は３５で固定する。かくすることによ
り押圧ローラ２，２′から供給されてくる繊維束
４に仮ヨリを付与し、外周部の偏平状部を適宜巻
込むことにより繊維束形状を修正し、続いて第２
の押圧ローラ３，３′に導くことができる。 次に、本発明により得られる効果について実施
例をまじえて説明する。 まず第１に、本発明による化合成繊維短繊維ス
テープルは、先述の如く極めて微細な圧痕を表面
に多数賦型しているため、特に摩擦特性的に繊維
―繊維間の摩擦係数（以下μfと呼称する）を大幅
に向上させ得、かつ繊維―金属間のいわゆる対金
属摩擦係数（以下μmと呼称する）を大幅に低下
させることができるものである。 実施例 １ 第２図の態様でポリエステル繊維（“テトロン”
1.3d、38mmカツト長）を紡出した。硬質ローラ１
６，１６′の加圧は800Kg（両端）、ローラ１７，
１７′の加圧は600Kg（両端）とし、加熱ローラ１
８，１８′の温度は170℃とした。カレンダローラ
１５，１５′の速度は30ｍ／minとしローラ１６，
１６′と１７，１７′区間のドラフトは1.06倍、ロ
ーラ１７，１７′と１８，１８′区間のドラフトは
1.10倍とした。得られた繊維束３０を練条工程
（２工程）に通し、粗紡、精紡を経て紡績糸とし
た。スライバ束３０を構成する単繊維の摩擦特性
を測定したところ、繊維―繊維間の静摩擦係数を
μfs、繊維―金属（クロム）間摩擦係数をμmsと
してRo¨der法による測定値（JIS―Ｌ―1074試験
法）では本発明の圧痕付与処理前（スライバ１
９）と比較して第１表の通りとなる。 参考までに綿（Cotton）の値についても、測
定値を併記する。

【表】 第１表で明らかなように本発明によれば極めて
高度なμfs値と低いμms値を得ることが可能であ
り、繊維束集合体、特にスライバ状物としての絡
合性が向上し、対金属に対して平滑性が向上す
る。μfs値については比較値の綿にくらべ大幅に
アツプしているが、これは従来の綿の絡合性不足
を向上させる点で好都合である。 また、μms値については綿の値に近接してお
り、これまでポリエステル繊維で困難であつた対
金属に対する摩擦の低減化を容易に達成すること
ができる。 ここで上記μfs値の大幅向上による練条、粗紡、
精紡、各工程等でのドラフテイング性についての
悪化懸念については何ら問題のないことを確認し
た。即ち、本発明のμfs値のアツプは特に極めて
微細な表面凹凸・圧痕による表面形態の効果が寄
与しているものであり、ドラフテイング時にこれ
ら微細凹凸での繊維間滑脱が極めてスムースに行
なわれる。従つて、上記各工程でのドラフテイン
グ中における繊維間のステイツク・スリツプも極
めて小さく、ドラフト不良とかスライバムラの発
生は見られない。以上の摩擦特性により、特に
μfsの大幅アツプにより練条、粗紡、精紡の各工
程におけるローラ巻付を大幅に低減化することが
でき、かつ風綿発生量の低減化を図ることができ
る。 更に、絡合性アツプによる繊維束の集束性向上
により粗紡、精紡各工程での甘ヨリ化が可能であ
り、生産性向上を図ることができる。 また、μms値を大幅に低下させることが可能と
なることにより紡績工程でのコイラチユーブ詰り
のトラブル解消とか精紡工程でのスピンドル回転
数上昇が可能となり生産性向上を図ることができ
る。 次に、本発明によれば微細な表面凹凸のネジレ
を適正範囲で多数存在させることにより、繊維束
内での繊維間空隙をうまく形成し、該空隙の効果
により糸および布帛状態での嵩高性を高度にし、
風合的にドレープ性、ボリユーム感、張・腰、反
撥性が良好となる。また、表面凹凸の圧痕および
ネジレにより布帛表面の光沢がマイルドになり高
級感のある色調を得ることができる。 さらに、前記の摩擦特性値を容易に得られるこ
とにより、対金属摩擦が低く、かつ繊維間摩擦が
高いことにより、しごき状の外力に対して抵抗が
強く、紡績〜製織工程でのしごき状・ネツプの発
生が極力押えられ、最終布帛として表面均斉度、
品位を良好なものとすることができる。 本実施例で得られた押圧時の繊維形態例を第６
図に顕微鏡写真で示す。即ち、変形状くぼみから
成る各種微細圧痕が繊維表面に形成されており、
更には該圧痕に基づく、微細ネジレを兼備してい
る。 先述したように短繊維間の交接時の繊維集団中
における構成単繊維は直線状のみならず、カール
状、ネジレ状、ループ状等を呈しているものであ
り、圧痕の付加は繊維軸に対して各種角度を持つ
たものと同時にネジレ状態が、ある確率をもつて
発生する。また、押圧力が過大に付加した個所に
おいては、該過大な押圧によるせん断力や圧縮力
により、圧痕が生成されるとともに、該圧痕の反
対側やその近傍あたりが突起状となつて微細ネジ
レを形成する。これら圧痕の程度、形態について
上記の各種効果との関係で実験を重ねた結果、ス
ライバ束として、200個／in以上（好ましくは300
個／in以上）の圧痕を付与されている繊維ステー
プルが少なくとも40％以上含有しているように構
成させることにより本発明の効果を発揮できるこ
とが判つた。 該圧痕数の測定は、一般の光学顕微鏡、走査型
電子顕微鏡で100〜400倍程度の倍率で一定本数以
上を写真撮影し、写真上で判定できる圧痕数を読
み取りインチ当りの値として平均値で表わすもの
である。 ネジレの発生頻度も先述したように、紡績性よ
び製品物性に大きな影響を持つものであり、少な
くとも50個／in以上（望ましくは100個／in以上）
あることが肝要である。 該ネジレの測定は先述の圧痕の場合と同じく、
一般の光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡で写真撮影
し、短繊維片の繊維軸に対して偏芯している個所
を読み取り、インチ当りの平均個数値で表わすも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明方法の実施態様例を示
す断面図、第３図、第４図は本発明に係るスライ
バ束の集束ガイド態様例を説明するためのモデル
図、第５図は本発明に係るガイドの他の態様例を
示す断面図、第６図は本発明により得られる短繊
維片の圧痕形態の一例を示す顕微鏡写真である。 主要部、２，２′，７，７′……硬質ローラ、
３，３′……加熱ローラ、５，８……ガイド、１，
１９……スライバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 化合成繊維原綿を開綿後、シート状又はスラ
   イバ状の繊維集合体にて、硬質ローラ間に通過せ
   しめ、該繊維集合体を構成する短繊維の交叉部に
   圧痕を与えることを特徴とする短繊維集合体の製
   造方法。 ２ 繊維集合体がカード機によるカーデイング作
   用を受けた後、硬質ローラ間に通過せしめること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の短繊維
   集合体の製造方法。 ３ 硬質ローラを２対以上で構成することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   短繊維集合体の製造方法。 ４ 硬質ローラ対間でドラフトすることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の短繊維集合体の
   製造方法。 ５ 硬質ローラ対間に、ガイドを設け、硬質ロー
   ラで加圧されて扁平化した繊維集合体を該ガイド
   に接触通過させることにより、該繊維集合体の片
   端又は両端部を巻込み状態となし、続いて再度次
   の硬質ローラで加圧処理することを特徴とする特
   許請求の範囲第３項あるいは第４項記載の短繊維
   集合体の製造方法。 ６ ガイドが仮ヨリ付与機能を兼備するものであ
   り、該ガイドを通過する際、繊維束に集束作用を
   付与するものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載の短繊維集合体の製造方法。 ７ 硬質ローラの全て又はいずれかを加熱ローラ
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項、
   第２項、第３項、第４項、第５項あるいは第６項
   記載の短繊維集合体の製造方法。